Sucul ortamlarda mikroplastik-ilaç etkileşiminin değerlendirilmesi
Evaluation of microplastics and pharmaceutical interactions in aquatic environments
- Tez No: 1001384
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ÖZMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılan ilaçlardan biri olan paklitaksel (PTX) ve PTX bileşiminde çözünmeyi kolaylaştırmak için yardımcı madde olarak kullanılan Kromofor El'in (CrEL) ayrı ayrı ve bir karışım halinde toksik etkilerinin değerlendirilmesi amaçlandı. Ayrıca maddelerin mikroplastik (MP) ajanlar olarak seçilen polietilen (PE) ve polisitiren (PS) ile karışımlarının da toksik etkilerinin değerlendirilmesi, ayrıca PTX ve CrEL bulunan sucul çevrede bu MP'lerin ilaç etkileşim yetenekleri ve buna bağlı toksik etkinin de değerlendirilmesi hedeflendi. Olası etkilerin belirlenmesi amacıyla yapılan araştırmada, basit ve etkili bir model organizma olan zebrabalığı (Danio rerio) kullanıldı, organizmanın embriyonal gelişimi esnasında maruziyete bağlı gelişimsel etkiler ve seçilmiş biyokimyasal belirteçlere etkiler değerlendirildi. Embriyonik gelişim süreci boyunca oluşan malformasyonlar, embriyonal gelişim ve kalp atım sayıları incelendi. Organizmada meydana gelebilecek toksik etkilerin değerlendirilmesi için katalaz (CAT), glutatyon S-transferaz (GST), glutatyon (GSH), karboksilesteraz (CaE), asetilkolinesteraz (AChE), laktat dehidrogenaz (LDH) ve tiyobarbitürik asit (TBARS) biyokimyasal belirteçler olarak analiz edildi. Yapılan testler sonucunda PTX için hesaplanan LC₅₀ değeri 2,055 μM, CrEL için LC₅₀ değeri ise 258,7 μM olarak belirlendi. Karışım çalışmalarında PE-MP 500 ppm, PS-MP ise 52,5ppm olarak uygulandı. PTX ve CrEL için maruziyet konsantrasyonlarına bağlı olarak embriyonik gelişim üzerinde anlamlı düzeyde malformasyonlar gözlendi. PTX'in özellikle yolk kesesi ödemi (YSÖ) ve omurga eğriliğine (OE); CrEL'in ise yüksek maruziyet konsantrasyonlarında önemli oranda letal etkiye neden olduğu belirlendi. MP'lerle yapılan karışım deneylerinde PS'in toksisiteyi belirgin şekilde artırdığı, bazı gruplarda tek başına PTX ve CrEL maruziyetine kıyasla ölüm oranlarını ve malformasyonları şiddetlendirdiği gözlemlendi. PE ile hazırlanan karışımların ise toksisiteyi daha ılımlı düzeyde etkilediği belirlendi. Biyobelirteç analizleri, özellikle yüksek konsantrasyonlarda PTX ve CrEL maruziyetinde esteraz aktivitelerinde baskılanma, oksidatif stres göstergelerinde değişimler ve doku hasarını işaret eden LDH artışlarına neden olduğu bulundu. Genel olarak bulgular hem PTX hem de CrEL'in D. rerio embriyoları üzerinde toksik etkiler oluşturduğunu; ortamda bulunana MP'lerin, özellikle de PS türünün bu etkileri artırabileceğini, MP türü ile ilişkili olarak toksisitede önemi bir değişiklik gözlenmediğini ortaya koydu.
Özet (Çeviri)
In this study, the toxic effects of paclitaxel (PTX), one of the anticancer drugs widely used in cancer therapy, and Cremophor EL (CrEL), which is used as a solubilizing excipient in PTX formulations, were evaluated both individually and in combination. In addition, the toxic effects of mixtures of these substances with polyethylene (PE) and polystyrene (PS), selected as microplastic (MP) agents, were assessed. Furthermore, the interaction potential of these MPs with pharmaceuticals in aquatic environments containing PTX and CrEL, and the resulting toxic effects associated with these interactions, were investigated. To determine the possible effects, zebrafish (Danio rerio) which is an effective model organism, was used. Toxic effects during embryonic development due to exposure and changes in selected biochemical biomarkers were evaluated. Malformations occurring throughout embryonic development, and heart rate were examined. To assess toxic effects at the biochemical level, catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), carboxylesterase (CaE), acetylcholinesterase (AChE), lactate dehydrogenase (LDH), glutathione (GSH) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) were analyzed as biomarkers. As a result of the tests, the LC₅₀ value calculated for PTX was determined to be 2.055 μM, while the LC₅₀ value for CrEL was 258.7 μM. In the mixture experiments, PE-MP was applied at 500 ppm and PS-MP at 52.5 ppm. Significant malformations in embryonic development were observed depending on the exposure concentrations of PTX and CrEL. PTX was found to cause yolk sac edema (YSE) and spinal curvature (SC) in particular, whereas CrEL caused pronounced lethal effects at high exposure concentrations. In mixture experiments with microplastics, PS significantly increased toxicity and, in some groups, intensified mortality rates and malformations compared to exposure to PTX or CrEL alone. In contrast, mixtures prepared with PE were found to have a more moderate effect on toxicity. Biomarker analyses revealed that exposure to PTX and CrEL, especially at high concentrations, resulted in suppression of esterase activities, alterations in oxidative stress indicators, and increases in LDH levels indicating tissue damage. Overall, the findings demonstrate that both PTX and CrEL exert toxic effects on D. rerio embryos and that the presence of microplastics in the environment, particularly PS, may enhance these effects. However, no significant difference in toxicity was observed with respect to MP type.
Benzer Tezler
- Degradation of antiviral pharmaceuticals with ozonation and ldh-based catalytic ozonation in the presence of microplastics and toxicity evaluation
Mikroplastik varlığında ozonlama ve kçh-bazlı katalitik ozonlama ile antiviral ilaçların giderimi ve zehirliliklerinin değerlendirmesi
MONA AKBARNIASHAHRIVAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF PEHLİVANOĞLU MANTAŞ
- Comprehensive analysis of chlorination for micropollutant removal from wastewater: Method development, efficiency, and toxicity evaluation
Klorlamanın mikrokirletici giderimi açısından kapsamlı analizi: yöntem geliştirme, giderim verimliliği ve toksisite değerlendirmesi
NİLAY BİLGİN SARITAŞ
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF PEHLİVANOĞLU
- Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication
Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Tatlısu ekosistemlerinde mikroplastik yüzeylerinde biyofilm oluşturan potansiyel patojen mikroorganizmaların antibiyotik duyarlılığı
Antibiotic susceptibility of biofilm forming potential pathogenic microorganisms on microplastic surfaces in freshwater ecosystems
TÜLAY PEKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiÇankırı Karatekin ÜniversitesiÇevre Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ NİHAN YAZGAN TAVŞANOĞLU
PROF. DR. GÜLÇİN AKCA
- Endüstriyel kent atmosferinde mikroplastik ve seçili organik kirletici konsantrasyonlarının belirlenmesi ve aralarındaki ilişkilerin incelenmesi
Determination of microplastics and selected organic pollutants concentrations in industrial urban atmosphere and investigation of their relationships
IŞIL ÇELİK SAĞLAM
Doktora
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BANU ÇETİN