Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Glifosat Bazlı Herbisitin Erkek Nil Tilapiyası (Oreochromis niloticus) Üreme Dokuları ve Sperm Hücreleri Üzerine Etkileri

Yıl 2022, Cilt: 9 Sayı: 4, 916 - 924, 18.10.2022
https://doi.org/10.30910/turkjans.1121077

Öz

Glifosat bazlı formülasyonlar, dünyada en yaygın kullanılan herbisit tarım ilaçlarındandır. Bu çalışmada, su kaynaklı glifosatın erkek Nil Tilapyası (Oreochromis niloticus) testis, sperm kanalı, testiküler ve sağım yolu ile elde edilmiş spermatozoa örnekleri üzerine etkileri belirlenmiştir. Bu amaçla, balıklar 14 gün boyunca 0, 5, 10, 20, 30 ve 40 mg/L glifosat içeren deneme akvaryumlarında tutulmuşlardır. >10 mg/L glifosatın, sağım yoluyla ve testislerden alınmış olan spermatozoa örneklerinin motilite, canlılık süresi ve vitalite değerlerini azaltıcı etkisi gözlemlenmiştir. 40 mg/L glifosat grubunda hem testiküler hem de sağım yoluyla elde edilmiş spermatozoa örneklerinde en düşük vitalite değerleri saptanmıştır. >10 mg/L üzerindeki glifosat maruziyetinin, spermatozoa hücrelerinin oksidatif dengesinde değişimlere yol açtığı belirlenmiştir. Ayrıca, testis ve sperm kanalı dokularında glifosat etkisi ile oluşan lipid peroksidasyon seviyelerindeki azalmaların, kontrol grubuna alınan testis örneği haricinde istatistiki açıdan önemli farklar göstermediği saptanmıştır. Katalaz aktivitesi ise kontrol grubuna kıyasla >5mg/L glifosat gruplarında özellikle testis dokularında artış göstermektedir. Sperm kanalı dokusundaki oksidatif cevap, testis dokusundan farklı olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma ile glifosat bazlı yaygın olarak kullanılan ticari bir herbisitin, erkek Nil Tilapyası balığı üreme sistemi üzerine etkileri gösterilmiştir. Ortamda bulunan özellikle 5 mg/L’den fazla olan glifosat konsantrasyonun spermatozoa parametrelerine olumsuz yansıdığı saptanmıştır. Bununla birlikte daha yüksek konsantrasyonların bu herbisitin üreme sistemi dokularındaki oksidatif stres koşullarını etkileyebildiği gösterilmiştir.

Destekleyen Kurum

Bu çalışma Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Birimi

Proje Numarası

FBA-2019-2867

Teşekkür

Bu çalışma Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Birimi tarafından des-teklenmiştir. Proje No: FBA-2019-2867.

Kaynakça

  • Adams, S.M., Shepard, K.L., Greeley, M.S., Jimenez, B.D., Ryon, M.G., Shugart, L.R., McCarthy, J.F. ve Hinton, D.E. (1989). The use of bioindicators for assessing the effects of pollutant stress on fish, Marine Environmental Research, 28(1–4), 459–464.
  • Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. Methods in Enzymology, 105, 121–126.
  • Aitken, R.J. ve Baker, M.A. (2004). Oxygene stress and male reproductive biology. Reproduction, Fertility and Development, 16, 581–588.
  • Akcha, F., Spagnol, C. ve Rouxel, J. (2012). Genotoxicity of diuron and glyphosate in oyster spermatozoa and embryos. Aquatic Toxicology, 106–107, 104–113.
  • Bautista, F.E.A., Varela Junior, A.S., Corcini, C.D., Acosta, I.B., Caldas, S.S., Primel, E.G. ve Zanette J. (2018). The herbicide atrazine affects sperm quality and the expression of antioxidant and spermatogenesis genes in zebrafish testes. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol, 206–207, 17–22.
  • Bergeron, A., Vandenberg, G., Proulx, D. ve Bailey, J.L. (2002). Comparison of extenders, dilution ratios and theophylline addition on the function of cryopreserved walleye semen. Theriogenology, 57(3), 1061–1071.
  • Billard, R. ve Cosson, M.P. (1992). Some problems related to the assessment of sperm in freshwater fish. J Exp Zool, 261, 122–131.
  • Bradford, M.M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem, 72, 248–254.
  • Buege, J.A. ve Aust, S.D. (1978). Microsomal lipid peroxidation, Methods Enzymol, 52, 302–310.
  • Cavalcante, D.G.S.M., Martinez, C.B.R. ve Sofia, S.H. (2008). Genotoxic effects of Roundup (R) on the fish Prochilodus lineatus. Mutat Res-Genet Toxicol Environ, 655, 41–46.
  • Dabrowski, K., Rinchard, J., Lee, K.J., Blom, J.H., Ciereszko, A. ve Ottobre, J., 2000. Effects of diets containing gossypol on reproductive capacity of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Biol Reprod, 62, 227–234.
  • de Almeida, M.D., Pereira T.S.B., Batlouni, S.R., Boscolo, C.N.P. ve de Almeida, E.A. (2018). Estrogenic and anti-androgenic effects of the herbicide tebuthiuron in male Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquat Toxicol, 194, 86-93.
  • De Lamirande, E., Jiang, H., Zini, A., Kodama, H. ve Gagnon, C. (1997). Reactive oxygen species and sperm physiology. Rev Reprod, 2, 45–54.
  • de Moura, F.R., da Silva Lima, R.R., da Cunha, A.P.S., da Costa Marisco, P., Aguiar, D.H., Sugui, M.M., Sinhorin, A.P., ve Sinhorin, V.D.G., (2017). Effects of glyphosate-based herbicide on pintado da Amazonia: hematology, histological aspects, metabolic parameters and genotoxic potential. Environ Toxicol Pharmacol, 56, 241–248.
  • Dzyuba, B., Legendre, M., Baroiller, J.F. ve Cosson, J. (2019). Sperm motility of the Nile tilapia (Oreochromis niloticus): Effects of temperature on the swimming characteristics. Anim Reprod Sci, 202, 65–72.
  • Gazo, I., Linhartova, P., Shaliutina, A. ve Hulak, M. (2013). Influence of environmentally relevant concentrations of vinclozolin on quality, DNA integrity, and antioxidant responses of sterlet Acipenser ruthenus spermatozoa. Chemico-Biological Interactions, 203, 377–385.
  • Guilherme, S., Gaivão, I., Santos, M.A. ve Pacheco, M. (2010). European eel (Anguilla anguilla) genotoxic and pro-oxidant responses following short-term exposure to Roundup®—a glyphosate-based herbicide, Mutagenesis, 25(5), 523–530.
  • Horvath, A., Miskolczi, E. ve Urbanyi, B. (2003). Cryopreservation of common carp sperm. Aquat Living Resour, 16, 457–460.
  • Iversen, M., Finstad, B., McKinley, R.S. ve Eliassen, R.A. (2003). The efficiency of metomidate clove oil Aqui-S™ and Benzoak® as anaesthetics in Atlantic salmon (Salmo salar L.) smolts and their potential stressreducing capacity. Aquaculture, 221(1-4), 549–566.
  • İnanan, B.E. ve Yılmaz, F. (2018a). Seasonal and age-related changes in semen characteristics and composition of seminal plasma in sex-reverse female rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in comparison with normal males. Anim Reprod Sci, 196, 160–167.
  • İnanan, B.E. ve Yılmaz, F. (2018b). Motility evaluation and cryopreservation of fish sperm exposed by water-borne and food-borne boron. Journal of Aquaculture Engineering and Fisheries Research, 4(1), 12-19.
  • Jiraungkoorskul, W., Upatham, E.S., Kruatrachue, M., Sahaphong, S., Vichasri-Grams, S. ve Pokethitiyook, P. (2003). Biochemical and histopathological effects of glyphosate herbicide on Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Environ Toxicol, 18(4), 260–267.
  • Köck, G., Triendl, M. ve Hofer, R. (1996). Seasonal patterns of metal accumulation in Arctic char (Salvelinus alpinus) from an oligotrophic alpine lake related to temperature. Can J Fish Aquat Sci, 53(4), 780–786.
  • Labbe, C. ve Maisse, G. (1996). Influence of rainbow trout thermal acclimation on sperm cryopreservation: relation to change in the lipid composition of the plasma membrane. Aquaculture, 145, 281–294.
  • Lahnsteiner, F., Patzner, R.A. ve Weismann, T. (1994). The testicular mainducts and spermatic ducts in cyprinid fishes. I. Morphology, fine struc-ture and histochemistry. J Fish Biol, 44, 937–951.
  • Lahnsteiner, F., Mansour, N. ve Plaetzer, K. (2010). Antioxidant systems of brown trout (Salmo trutta f. fario) semen. Animal Reproduction Science, 119, 314–321.
  • Lahnsteiner, F., Patzner, R.A. ve Weismann, T. (1993). The spermatic ducts of salmonid fishes (Salmonidae, Teleostei). Morphology, histochemistryand composition of the secretion. J Fish Biol, 42, 79–93.
  • Le Mer, C., Roy, R.L., Pellerin, J., Couillard, C.M. ve Maltais, D. (2013). Effects of chronic exposures to the herbicides atrazine and glyphosate to larvae of the three spine stickleback (Gasterosteus aculeatus). Ecotoxicology and Environmental Safety, 89, 174–181.
  • Li, Y., Ding, W. ve Li, X. (2019). Acute exposure of glyphosate-based herbicide induced damages on common carp organs via heat shock proteins-related immune response and oxidative stress. Toxin Rev., 1–13.
  • Li, Z.H., Li, P., Rodina, M. ve Randak, T. (2010). Effect of human pharmaceutical Carbamazepine on the quality parameters and oxidative stress in common carp (Cyprinus carpio L.) spermatozoa. Chemosphere, 80(5), 530–534.
  • Linhart, O., Walford, J., Sivaloganathan, B., ve Lam, T.J. (1999). Effects of osmolality and ions on the motility of stripped and testicular sperm of freshwater-and seawater-acclimated tilapia, Oreochromis mossambicus. Journal of Fish Biology, 55, 1344–1358.
  • Lushchak, V.I., Bagnyukova, T.V., Lushchak, O.V., Storey, J.M. ve Storey, K.B. (2005) Hypoxia and recovery perturb free radical processes and antioxidant potential in common carp (Cyprinus carpio) tissues. Int J Biochem Cell Biol, 37, 1319–1330.
  • Pustowka, C., McNiven, M.A., Richardson, G.F. ve Lall, S.P. (2000). Source of dietary lipid affects sperm plasma membrane integrity and fertility in rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum) after cryopreservation. Aquacult Res, 31, 297–305.
  • Rana, K.J. ve Mcandrew, B.J. (1989). The Viability of cryopreserved tilapia spermatozoa. Aquaculture, 76, 335–345.
  • Rinchard, J., Ciereszko, A., Dabrowski, K. ve Ottobre, J., (2000). Effects of gossypol on sperm viability and plasma sex steroid hormones in male sea lamprey, Petromyzon marinus. Toxicol Lett, 111, 189–198.
  • Rinchard, J., Lee, K.J., Dabrowski, K., Ciereszko, A., Blom, J.H. ve Ottobre, J.S., (2003). Influence of gossypol from dietary cottonseed meal on haematology, reproductive steroids and tissue gossypol enantiomer concentrations in male rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture Nutrition, 9, 275–282.
  • Runnalls, T.J., Hala, D.N. ve Sumpter, J.P. (2007). Preliminary studies into the effects of the human pharmaceutical clofibric acid on sperm parameters in adult Fathead minnow. Aquat Toxicol, 84, 111–118.
  • Samanta, P., Pal, S., Mukherjee, A.K. ve Ghosh, A.R. (2014). Biochemical effects of glyphosate based herbicide, excel mera 71 on enzyme activities of acetylcholinesterase (AChE), lipid peroxidation (LPO), catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST) and protein content on teleostean fishes. Ecotoxicol Environ Saf, 107, 120–125.
  • Shaliutina-Kolešová, A., Gazo, I., Cosson, J. ve Linhart, O. (2014). Protection of common carp (Cyprinus carpio L.) spermatozoa motility under oxidative stress by antioxidants and seminal plasma. Fish Physiol Biochem, 40(6), 1771–1781.
  • Sikka, S.C. (2001). Relative impact of oxidative stress on male reproductive function. Current Medicinal Chemistry, 8, 851–862.
Toplam 40 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Ziraat, Veterinerlik ve Gıda Bilimleri
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Ümit Acar 0000-0003-2515-5490

Burak Evren İnanan 0000-0002-2888-8457

Fahriye Zemheri Navruz 0000-0003-1744-1091

Sevdan Yılmaz 0000-0002-4809-5809

Proje Numarası FBA-2019-2867
Yayımlanma Tarihi 18 Ekim 2022
Gönderilme Tarihi 25 Mayıs 2022
Yayımlandığı Sayı Yıl 2022 Cilt: 9 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Acar, Ü., İnanan, B. E., Zemheri Navruz, F., Yılmaz, S. (2022). Glifosat Bazlı Herbisitin Erkek Nil Tilapiyası (Oreochromis niloticus) Üreme Dokuları ve Sperm Hücreleri Üzerine Etkileri. Türk Tarım Ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4), 916-924. https://doi.org/10.30910/turkjans.1121077