ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Ahmet KAYRALDIZ ...

80 Pages·2005·0.58 MB·Turkish

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOKTORA TEZİ

Ahmet KAYRALDIZ

SODYUM METABİSÜLFİT’İN SIÇAN KEMİK İLİĞİ HÜCRELERİNDE İN
VİVO GENOTOKSİK ETKİLERİ

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

ADANA, 2005
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

SODYUM METABİSÜLFİT’İN SIÇAN KEMİK İLİĞİ HÜCRELERİNDE İN
VİVO GENOTOKSİK ETKİLERİ

Ahmet KAYRALDIZ

DOKTORA TEZİ

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

Bu tez 12 / 9 / 2005 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oy Birliği / Oy
Çokluğu İle Kabul Edilmiştir.

İmza …………… İmza ……………… İmza ………………

Prof. Dr. Mehmet TOPAKTAŞ Prof. Dr. Rüştü HATİPOĞLU Doç. Dr. Eyyüp RENCÜZOĞULLARI
DANIŞMAN ÜYE ÜYE

İmza ……………… İmza ……………..

Doç. Dr. Gökhan CORAL Yrd. Doç. Dr. Hasan Basri İLA
ÜYE ÜYE

Bu Tez Enstitümüz Biyoloji Ana Bilim Dalında Hazırlanmıştır.
Kod No:

Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ
Enstitü Müdürü
İmza ve Mühür

Bu Tez Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından
Desteklenmiştir.
Proje No: FBE. 2002. D. 36

Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, şekil ve fotoğrafların kaynak
gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
ÖZ

DOKTORA TEZİ

SODYUM METABİSÜLFİT’İN SIÇAN KEMİK İLİĞİ HÜCRELERİNDE İN
VİVO GENOTOKSİK ETKİLERİ

Ahmet KAYRALDIZ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

Danışman : Prof. Dr. Mehmet TOPAKTAŞ
Yıl : 2005, Sayfa: 67
Jüri : Prof. Dr. Mehmet TOPAKTAŞ
Prof. Dr. Rüştü HATİPOĞLU
Doç. Dr. Eyyüp RENCÜZOĞULLARI
Doç. Dr. Gökhan CORAL
Yrd. Doç. Dr. Hasan Basri İLA

Bu çalışmanın amacı, gıdalarda antimikrobial madde olarak kullanılan Sodyum
Metabisülfit (SMB)’in sıçan kemik iliği hücrelerinde in vivo genotoksik etkilerini
araştırmaktır.
Bu çalışmada SMB, intraperitonal (ip) uygulamada anormal hücre yüzdesini (AH) ve
KA/hücre genel olarak tüm muamele sürelerinde (6, 12, 24 Saat) ve konsantrasyonlarda
(250, 500, 750 ve 1000 mg/kg vücut ağırlığı (v.a.)) kontrole göre önemli ölçüde arttırmıştır.
Ancak bu artış pozitif kontrol (Ethyl Carbamate) kadar olmamıştır. SMB, 6 saatlik muamele
süresinde mitotik indeksi (MI) sadece 750 ve 1000 mg/kg v.a. dozlarda kontrole nazaran
önemli derecede düşürürken, bu düşüş 12 ve 24 saatlik muamele sürelerinde ise tüm
konsantrasyonlarda önemli derecede bulunmuştur.
SMB, gavage (gv) uygulamada anormal hücre yüzdesini (AH %) ve KA/hücre
sayısını 6 saatlik muamele süresinin tüm konsantrasyonlarında hem kontrol hem de pozitif
kontrole göre önemli ölçüde arttırmamıştır. Halbuki SMB, 12 saatlik muamele süresinde ve
tüm konsantrasyonlarda AH %’si ve KA/hücre sayısını kontrole göre önemli ölçüde
artırmıştır. 24 saatlik muamele süresinde ise SMB, AH%’si ve KA/Hücre sadece 750 ve
1000 mg/kg v.a. konsantrasyonlarda kontrole göre önemli ölçüde artırmıştır. SMB gavage
uygulamada 6 saatlik muamele süresinde sadece 1000 mg/kg v.a. konsantrasyonunda MI
pozitif kontrole nazaran düşürürken, 12 saatlik muamele süresinde 250 mg/kg v.a.
konsantrasyonu hariç tüm konsantrasyonlarda, 24 saatlik muamele süresinde ise tüm
konsantrasyonlarda MI’i hem kontrol hem de pozitif kontrole nazaran önemli ölçüde
düşürmüştür.

Anahtar Kelimeler: Gıda Katkı Maddesi, Sodium Metabisülfit, In vivo Kromozom
Aberasyonu, Sıçan
I
ABSTRACT

PhD THESIS

IN VIVO GENOTOXIC EFFECTS OF SODIUM METABISULFIT ON BONE
MARROW CELLS

Ahmet KAYRALDIZ

DEPARTMENT OF BIOLOGY
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF ÇUKUROVA

Supervisor : Prof. Dr. Mehmet TOPAKTAŞ
Year : 2005, Sayfa: 67
Jury : Prof. Dr. Mehmet TOPAKTAŞ
Prof. Dr. Rüştü HATİPOĞLU
Assoc. Prof. Dr. Eyyüp RENCÜZOĞULLARI
Assoc. Prof. Dr. Gökhan CORAL
Asist. Prof. Dr. Hasan Basri İLA

The aim of this study was to investigate the genotoxic effects of sodium
metabisulphite (SMB), which is used as an antimicrobial substance in foods on bone marrow
cells of rats.
In this study, SMB increased the percentages of abnormal cells with chromosomal
abnormalities and CA/cell in all the concentrations (250, 500, 750 and 1000 mg/kg body
weight (b.w.)) and treatment periods (6, 12 and 24 h) when compared with control after
intraperitonally administration. However, SMB did not increase the abnormallities as much
as positive control (Ethyl Carbamate). SMB decreased the Mitotic Index (MI) at 750 and
1000 mg/kg b.w.concentrations for 6 hour treatment period while SMB decreased the MI in
all the concentrations for 12 and 24 hours treatment periods when compared with control.
SMB did not increase the percentage of abnormal cells and CA/cell in all the
concentrations for 6h treatment period when compared with control and positive control in
bone marrow cells of rats treated with SMB orally (gavage). However, SMB significantly
increased the abnormallities at all concentrations for 12 hour treatment period when
compared with control. At 24 hour treatment period, SMB increased the abnormalities only
at 750 and 1000 mg/kg b.w. when compared with control. In all concentrations and treatment
periods, SMB did not induced the abnormalities when compared with positive controls when
orally administreted. SMB decreased the MI at 1000 mg/kg b.w. for 6 h treatment period
when compared with positive control. At all concentrations for 12 h treatment period, SMB
significantly decreased the MI when compared with control and positive control except 250
mg/kg b.w. In addition, SMB significantly decreased the MI at all concentrations for 24 h
treatment period according to control and positive control.

Key Words: Food Additive, Sodium Metabisulphite, In vivo Chromosomal Aberrations, Rat
II
TEŞEKKÜR

Tez konumun belirlenmesi, yürütülmesi ve çalışmalarım sırasında bana
rehberlik eden, ilgi ve yardımlarını esirgemeyen Sayın Hocam Prof. Dr. Mehmet
TOPAKTAŞ’a, bana göstermiş olduğu sabır ve ilgiden dolayı Sayın Hocam Doç. Dr.
Eyyüp RENCÜZOĞULLARI’na sonsuz minnetlerimi sunarım.
Genetik Laboratuarında birlikte çalıştığımız ve çalışmam esnasında benden
yardımlarını esirgemeyen Sayın Hocam Yrd. Doç. Dr. Hasan Basri İLA’ya, araştırma
görevlisi arkadaşım Ayşe YAVUZ’a, biyolog arkadaşlarım Mehmet ARSLAN ve
Fatma Funda KAYA’ya teşekkür ederim.
Projemizi maddi yönden destekleyen Ç.Ü. Araştırma Fonu yöneticilerine de
teşekkür ederim.
III
İÇİNDEKİLER SAYFA

ÖZ…………………………………………………………......................... I
ABSTRACT……………………………………………………………...... II
TEŞEKKÜR…………………………………….………………………..... III
KISALTMALAR…………………………………………………………... IV
ÇİZELGELER DİZİNİ……………………….…………………………..... VI
ŞEKİLLER DİZİNİ………………….……………………………………... VII
1. GİRİŞ…………………………………………………………………….. 1
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR……………………………………………….. 8
2.1. Asetik Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları………. 8
2.2. Benzoatlarla Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları……….. 8
2.3. Bifenil, Sodyum Ortofenil Fenolle Yapılmış Olan
Genotoksidite Çalışmaları……………………………………… 9
2.4. Borik Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları………… 10
2.5. Formaldehitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları………. 11
2.6. Formik Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları………. 11
2.7. Laktik Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları……….. 12
2.8. Lizozimle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları…………… 12
2.9. Malik Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları………… 12
2.10. Nisinle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları…………….. 13
2.11. Nitrit ve Nitratlarla Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları… 13
2.12. Potasyum Bromatla Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları… 18
2.13. Propionic Asitle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları…….. 18
2.14. Sodyum Hipokloritle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları... 19
2.15. Sorbatlarla Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları……….….. 19
2.16. Sülfitlerle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları…………... 21
2.17. Tiabendazolle Yapılmış Olan Genotoksidite Çalışmaları…….…. 26
3. MATERYAL VE METOD…………………………………………………. 28
3.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler ve Deney Ekipmanları…………… 28
3.1.1. Sodium Metabisülfite (SMB)…………………………. 28
3.1.1.1. Sodium Metabisülfite’nin Kimyasal Özellikleri. 29
IV
3.1.2. Ethyl Carbamate (EC=Ürethan)…………………………. 29
3.1.3. Kolkisin………………………………………………….. 30
3.1.4. Fizyolojik Çözelti……………………………………….. 30
3.1.5. Hipotonik Çözelti……………………………………….. 31
3.1.6. Fiksatif…………………………………………………... 31
3.1.7. Sorensen Tampon Çözeltisi……………………………... 31
3.1.8. Giemsa……………………………………….………….. 31
3.1.9. Entellan………………………………………………….. 31
3.1.10. Nitrik Asit……………………………………………… 32
3.2. Kullanılan Deney Ekipmanları…………………………………….. 32
3.2.1. Hassas Terazi……………………………………………. 32
3.2.2. Santrifüj…………………………………………………. 32
3.2.3. Mikroskop………………………………………………. 32
3.2.4. İnkübatör………………………………………………… 32
3.3. Lamların Temizlenmesi…………………………………………… 32
3.4. Kromozom İncelemeleri İçin Deney Hayvanlarına SMB
ve EC’nin Verilmesi, Preparatların Hazırlanması ve Boyanması.… 33
3.4.1. Deney Hayvanlarına SMB’nin ve EC’nin Verilmesi….… 33
3.4.1.1. İntraperitonal Yolla (ip) SMB’nin
ve EC’nin Deney Hayvanlarına Uygulanması..... 33
3.4.1.2. Gavage Yoluyla (gv) SMB’nin
ve EC’nin Deney Hayvanlarına Uygulanması…. 33
3.4.2. Kromozom İncelemeleri İçin Preparatların Hazırlanması.. 34
3.4.3. Preparatların Boyanması…………………………………. 35
3.5. Mikroskobik İncelemeler………………………………………..… 35
3.5.1. Kromozom Anormalliklerinin (KA) (Chromosome
Aberration=CA), Mitotik İndeksin (MI) Saptanması……. 36
3.5.1.1. Kromozom Anormalliklerinin Saptanması…….. 36
3.5.1.2. Mitotik Indeksin (MI) Saptanması……………… 36
3.6. Mikroskopta Fotoğraf Çekme……………………………………… 36
3.7. İstatistik Analiz ve Sonuçların Değerlendirilmesi…………….…. 36
V
4. BULGULAR………………………………………………………………. 37
4.1. SMB’nin Sıçanlara İntraperitonal Yolla Enjekte Edilmesinden
6, 12 ve 24 Saat Sonra Kemik İliği Hücrelerinde Anormal
Hücre Yüzdesi (Kromozom Anormalliğine Sahip Hücre Yüzdesi),
KA/Hücre Oranı ve Mitotik İndeks……………………………….. 37
4.2. SMB’nin Sıçanlara Gavage Yoluyla Verilmesinden
6, 12 ve 24 Saat Sonra Kemik İliği Hücrelerinde Anormal
Hücre Yüzdesi (Kromozom Anormalliğine Sahip Hücre Yüzdesi),
KA/Hücre Oranı ve Mitotik İndeks………………………………… 43
4.3. SMB’nin Sıçanlara Gavage Yoluyla ve İntraperitonal Yolla
Verilmesinden 6, 12 ve 24 Saat Sonra Kemik İliği Hücrelerinde
Oluşan Anormal Hücre Yüzdesi, KA/Hücre Oranı ve
Mitotik İndekslerin Karşılaştırılması……………………………… 49
5. TARTIŞMA………………………………………………………………….. 51
5.1. SMB’nin Sıçan Kemik İliği Hücrelerinde Kromozom
Aberasyonu Oluşumu Üzerine Etkileri ve Sitotoksiditesi…………. 51
5.1.1. SMB’nin Sıçan Kemik İliği Hücrelerinde
Kromozom Aberasyonu Oluşumu Üzerine Etkileri……… 51
5.1.2. SMB’nin Hücre Bölünmesi Üzerine Etkisi……………… 55
6. SONUÇ VE ÖNERİLER………………………………………..………… 56
KAYNAKLAR…………………………………………..……………………. 57
ÖZGEÇMİŞ…………………………………………………..……………….. 67

VI
KISALTMALAR

B’ Kromatid Kırığı
B’’ Kromozom Kırığı
F Fragment
KD Kromatid Değişimi
KKB Kardeş Kromatid Birleşmesi
DS Disentrik Kromozom
T Translokasyon
P Poliploid
BrdUrd 5’-Bromo-2’-Deoxyuridine
AH Anormal Hücre
KA Kromozomal Anormallik
MI Mitotik İndek
RI Replikasyon İndeksi
va Vücut Ağırlığı
CAC FAO’nun Gıda Komisyonu
WHO Dünya Sağlık Teşkilatı
FAO Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Teşkilatı
JECFA Birleşik Gıda Katkı Uzmanları Alt Komitesi
NOEL Bir Kimyasal Maddenin Hayvanlara Zarar Vermeyen Dozu
ADI Bir Kimyasal Maddenin İnsanın Ömrü Boyunca Vücut Ağırlığının
mg’ı Başına Aldığında Zarar Vermeyen Dozu
ML ADI Miktarının İzin Verilen En Yüksek Dozu
SMB Sodyum Metabisülfit
HGPRT Hipoksantin Guanozin Fosforibozil Transferaz
IP İntraperitonal Uygulama
GV Gavage Uygulama
EC Ethyl Carbamate (=Ürethan)
DNA Dezoksiribonukleik Asit
KCI Potasyum Klorür
VII
KKD Kardeş Kromatid Değişimi
NaCI Sodyum Klorür
SCE Sister Chromatid Exchange
SSC Standart Saline Citrate
SU Sister Union
Gy Gray
SMART Wing Spot testi
ICR Bir Tür Fare
LD Bir Kimyasalın Kullanılan Deneklerin Yarısını Öldüren Toksik
50
Dozu
CA Chromosome Aberration
SE Standart Hata
VIII