Al2o3 (Aluminyum oksit) nanopartiküllerinin Triticum aestivum L. (buğday) kökleri üzerinde morfolojik, sitotoksik ve genotoksik etkileri
Morphological, cytotoxic and genotoxic effects of Al2o3 (Alumina) on the roots of Triticum aestivum L. (Wheat)
- Tez No: 357151
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ VARDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Nanoteknolojinin gelişimi ile çevre kirliliğine sebep olan üretilmiş metal oksit nanopartiküllerinin miktarı artmaktadır. Nanopartikül miktarının artması ile birlikte toksisite ile ilgili değerlendirmeler önem kazanmaktadır. Aluminyum oksit (Al2O3) nanopartikülü kişisel bakım ürünlerinde olduğu gibi endüstride yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada farklı konsantrasyonlardaki (5, 25 ve 50 mg/ml) Al2O3 çözeltisine 24, 48, 72 ve 96 saat süreyle maruz bırakılan buğday (Triticum aestivum L.) köklerinde meydana gelen morfolojik, sitotoksik ve genotoksik değişikleri ortaya koymak amaçlandı. 96 saat sonunda Al2O3 nanopartikülleri kök uzunluğunu 5 mg/ml'de %40.2, 25 mg/ml'de %50.6 ve 50 mg/ml'de %54.5 oranında düşürdü. Kök uzunluğunun inhibisyonu ile alternatif stres cevaplarını ilişkilendirmek için köklere sitokimyasal analizler uygulandı. Kökler, hücredeki değişiklikler için toluidin mavisi, lignin birikimi için floroglusin ve kalloz depolanması için anilin mavisi ile boyandı. Elde edilen sonuçlara göre 96 saat sonunda Al2O3 nanopartikülleri kök korteks hücrelerinde lignin birikimi, kalloz depolanması, hücrede vakuolleşme ve bozukluklara sebep olduğu belirlendi. Ayrıca Bradford protein miktarı sonuçlarına göre nanopartikül 96 saat sonunda kontrolle karşılaştırıldığında total proteinde düşüşe sebep olmuştur. Nanopartikül uygulaması oksidatif stres faktörü olan peroksidaz aktivitesini önemli derecede artırdı. Bunun yanında agaroz jel sonuçları Al2O3 nanopartiküllerinin, programlı hücre ölümünün önemli belirteçlerinden biri olan DNA fragmentasyonuna sebep olduğunu ortaya çıkardı. Sonuç olarak; direkt Al2O3 nanopartikülü uygulaması buğday köklerinde morfolojik, hücresel ve moleküler değişikliklerle sonuçlanan belirgin fitotoksisiteye neden oldu. Bu çalışma aynı zamanda nanopartikülleri de içeren atıkların giderilmesindeki ekolojik sorumluluğun ihtiyacını vurgulamakta, ve nanopartiküllerin çevre ve tarımsal sistemlerdeki etkileri üzerine daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunun altını çizmektedir.
Özet (Çeviri)
The development of nanotechnologies has increased the amount of manufactured metal oxide nanoparticles emerging environmental pollution. In view of increasing amount of nanoparticle, their toxicity assessment becomes important. Aluminum oxide (Al2O3) nanoparticles have wide range of applications in industrial as well as personal care products. The present study aims to reveal the morphological, cytotoxic and genotoxic responses of wheat (Triticum aestivum L.) roots, exposed to different concentrations of Al2O3 nanoparticles (0, 5, 25 and 50 mg/ml) at 24, 48, 72 and 96 h time periods. Al2O3 nanoparticles reduced the root elongation by 40.2% in 5 mg/ml, 50.6% in 25 mg/ml and 54.5% in 50 mg/ml after 96 h. To correlate the root elongation inhibition with the alternative stress responses, cytochemical analysis were performed. The roots were stained with toluidine blue for cellular alteration, phloroglucinol for lignin accumulation and aniline blue for callose deposition. The results indicated that Al2O3 nanoparticles caused lignin accumulation, callose deposition, cellular vacuolization and cellular damage in the root cortex cells after 96 h. Furthermore, Bradford protein assay results indicated that the nanoparticle reduced the total protein content with respect to control after 96 h. The nanoparticle treatment increased the peroxidase activity significantly which is considered to be oxidative stress factor. Moreover, agarose gel results revealed that Al2O3 nanoparticles caused DNA fragmentation which is one of the important markers of programmed cell death. In conclusion, direct exposure to Al2O3 nanoparticles causes significant phytotoxicity in wheat roots culminating in morphological, cellular and molecular alterations. This study also emphasizes the need for ecologically responsible disposal of wastes containing nanoparticles and highlights the necessity for further study on the impacts of nanoparticles on agricultural and environmental systems.
Benzer Tezler
- Electrospun composite nanofibers with metal/metal oxidenanoparticles
Metal/metal oksit nanopartikül içerikli elektroeğrilmiş nanolif üretimi
HAVVA BAŞKAN
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ
- Alüminyum oksit (AL2O3) nanopartiküllerinin Vicia faba L. ve ergin Labidochromis caeruleus fryer, 1956 (Cichlidae, Teleostei) türlerinde genotoksik etkilerinin araştırılması
Investigation of the genotoxic effects of (AL2O3) nanoparticles in Vicia faba L. and adult Labidochromis caeruleus fryer, 1956 (Cichlidae, Teleostei)
MİRAL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR KOCA
- Synthesis of aluminium oxide nanoparticles and iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites by solution combustion method and applications
Alüminyum oksit nanopartiküllerin ve demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitlerin çözelti yakma metodu ile sentezi ve uygulamaları
MERVE PEHLİVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELMA ÖZBEK
PROF. DR. SUNULLAH ÖZBEK
- Çeşitli nanopartiküllerin Allium cepa ve Caenorhabditis elegans test sistemlerinde toksik, genotoksik ve sitotoksik etkilerinin araştırılması
The investigation of toxic, genotoxic and cytotoxic effects of various nanoparticles in Allium cepa and Caenorhabditis elegans test systems
GAMZE ATACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiCumhuriyet ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİFA TÜRKOĞLU
- Alüminyum oksit ve polistiren nanopartiküllerinin Galleria melonella'nın epigenetik mekanizmalar ve immün sistemine etkileri
The impacts of aluminium oxide and polystyrene nanoparticles on epigenetic mechanisms and immune system of Galleria mellonella
ZÜLBİYE DEMİRTÜRK