Investigations on the Responses of Antioxidant Enzymes in Freshwater Mussels (unio Stevenianus Krynicki, 1837) Exposed To Various Pollutants From Karasu River (van, Türkiye)

Abstract

Evsel, endüstriyel ve tarımsal kaynaklı pek çok madde çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Akuatik ortamlar, doğaya arıtılmadan salınan kirleticilerin en sonunda toplandığı, biriktiği yerlerdir. Bu doğal sucul çevreler, çok sayıda omurgalı ve omurgasız canlıya ev sahipliği yapmaktadır. Bu canlılardan birisi de ekolojik önemiyle öne çıkan tatlısu midyeleridir. Midyeler bir yere tutunarak ve suyu süzerek beslenen organizmalardır. Sabit yaşam ve beslenme tarzları sebebiyle yaşadıkları ortamın kirlilik kompozisyonunu yansıtırlar. Bu yüzden çevre kirliliği izleme ve takip çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu çalışmanın amacı, Karasu Çayı'nda yaşayan tatlısu midyesi (Unio stevenianus)'nin doğal ortamda maruz kaldığı kirleticilere karşı oluşturduğu biyokimyasal tepkilerin belirlenmesidir. Bu kapsamda, akarsuyun Arısu ve Zeve bölgelerinden midye örnekleri toplanmıştır. Örneklerde morfometrik özellikler belirlenmiştir. Biyokimyasal analizlerde, U. stevenianus'un solungaç dokusundan elde edilen süpernatantlar kullanılmıştır. Örneklerde, süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon S-transferaz (GST), glutatyon redüktaz (GR), gulutatyon peroksidaz (GSH-Px), malondialdehit (MDA), redükte glutatyon (GSH) ve toplam protein (TP) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Absorbans değerleri, spektrofotometrik yöntemle belirlenmiştir. Arısu ve Zeve bölgesi midye örneklerinde sırasıyla, SOD 1015.88±43.59,974.53±28.74 U/g protein; CAT 7.13±0.92,6.13±1.83 nmol/g protein;GST 38.14±7.94,43.33±5.59 nmol/mg protein; GR 0.99±0.13,0.76±0.07 U/mg protein; GSH-Px 48.63±4.11,58.23±4.39 U/g protein; MDA 94.27±19.56,79.66±13.3 nmol/g protein; GSH 3.7±0.72,3.21±0.4 µmol/mg protein; TP 10.46±0.47,10.13±0.24 mg/mL olarak hesaplanmıştır. Enzimatik ve nonenzimatik antioksidan değerlerinin örnekleme noktaları arasında değiştiği, ancak bu değişimin önemli olmadığı (P0.05) belirlenmiştir. Sonuç olarak, akarsuların kirlilik durumunun takip edilmesinde tatlısu midyelerinin antioksidan savunma sistemi parametreleri yönünden incelenmesi kullanışlı ve doğru bir yaklaşım olarak gözükmektedir. İlaveten, farklı maddelere maruz kalma sonucu midye dokusunda oluşan birikimin belirlenmesi çalışmaları da uygun olacaktır.Many substances of domestic, industrial and agricultural origin cause environmental pollution. Aquatic environments are regions where pollutants released into nature without treatment eventually collect and accumulate. These natural aquatic environments provide habitat for many vertebrate and invertebrate organisms. One of these organisms is the freshwater mussel, which come forward with its ecological importance. Mussels are organisms feed by fixing themselves to an object and filtering water. They reflect the pollution composition of their environment due to their fixed lifestyle and feeding regime. Therefore, they are frequently used in environmental monitoring and follow-up studies. The aim of this study is to determine the biochemical responses caused by pollutants to which freshwater mussels (Unio stevenianus) from the Karasu River are exposed in the natural environment. In this context, mussel samples were collected from the Arısu and Zeve regions of the river. Morphometric characteristics were determined in the samples. Supernatants obtained from gill tissue of U. stevenianus were used in biochemical analyses. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GSH-Px), malondialdehyde (MDA), reduced glutathione (GSH) and total protein (TP) measurements were performed in the samples. Absorbance values were determined by spectrophotometric method. The calculated values for mussels from Arısu and Zeve regions were found as 1015.88±43.59 and 974.53±28.74 U/g protein for SOD, 7.13±0.92 and 6.13±1.83 nmol/g protein for CAT, 38.14±7.94 and 43.33±5.59 nmol/mg protein for GST, 0.99±0.13 and 0.76±0.07 U/mg protein for GR, 48.63±4.11 and 58.23±4.39 U/g protein for GSH-Px, 94.27±19.56 and 79.66±13.3 nmol/g protein for MDA, 3.7±0.72 and 3.21±0.4 µmol/mg protein for GSH, and 10.46±0.47 and 10.13±0.24 mg/mL for TP, respectively. It was determined that enzymatic and non-enzymatic antioxidant values changed between sampling region, but this change was not significant (P0.05). As a result, examining freshwater mussels in terms of antioxidant defense system parameters seems to be a useful and accurate approach in monitoring the pollution status of streams. Additionally, it would be appropriate to conduct subsequent studies to determine the accumulation that may occur in mussel tissue as a result of exposure to different substances.