Demir oksit nanopartiküllerinin Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae)'nın biyolojisine ve hemositlerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, manyetik demir oksit nanopartikülü (Fe3O4 NP)'nün bir deney model hayvanı olan büyük kovan güvesi Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae) üzerindeki toksik etkileri araştırıldı. Çalışmada, G. mellonella larvalarına zorla besleme uygulaması yapılarak demir oksit NP'nin (0,4, 2, 10, 50, 250 µg /10 µl) konsantrasyonları son dönem larvalara verildikten sonra böceğin biyolojisine, hemosit sayısına, hemositlerde meydana gelen apoptotik, nekrotik ve mitotik indekslere, hemosit canlılığına ve mikronükleus oluşumuna etkileri araştırıldı. Sonuçlara göre; pupa gelişim süresinin ortalaması, 250 µg/10 µl demir oksit NP konsantrasyonuna maruz kalan larvalarda 2 µg/10 µl demir oksit NP konsantrasyonuna maruz kalan larvalara göre uzama göstermiştir. Artan Fe3O4 NP konsantrasyonun etkisiyle pupa ağırlığı ortalaması 250 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonunda artış göstererek kontrol grubuna göre istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. 10 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonuna maruz kalan bireylerin ortalama ergin gelişim süresi kontrol grubuna göre önemli düzeyde artış göstermiştir. Hemosit sayısı ortalamaları, 10, 50 ve 250 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonlarına maruz kalan larvalarda kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azalma göstermiştir. Canlı hücre yüzdesi 10, 50 ve 250 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonlarına maruz kalan larvalarda kontrol grubuna göre önemli düzeyde azalma göstermiştir. Aynı konsantrasyonlarda (10, 50 ve 250 µg/10 µl Fe3O4 NP) apoptotik hücrelerin % durumları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, apototik hücre %'leri kontrol grubuna göre artış göstermiştir. 50 ve 250 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonuna maruz kalan larvalardaki nekrotik hemosit hücre %'si artışı kontrol grubuna göre önemli düzeyde gerçekleşmiştir. Son olarak, 10 ve 50 µg/10 µl Fe3O4 NP konsantrasyonlarında mikronükleus içeren hemositlerin %'leri kontrol grubuna göre artış göstererek istatistiksel olarak önemli düzeyde bulunmuştur.

In this study, the toxic effects of magnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4 NP) on the Greater Wax Moth Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae), an experimental model animal, were investigated. In the study, the concentrations of iron oxide NP (0.4, 2, 10, 50, 250 µg /10 µl) were administered to the last instar of G. mellonella larvae by force-feeding method and their effects on mitotic indices, hemocyte viability and micronuclei formations were investigated. According to the results; the mean pupal development time was prolonged in larvae exposed to 250 µg/10 µl iron oxide NP concentration when compared to larvae exposed to 2 µg/10 µl iron oxide NP concentration. With increasing Fe3O4 NP concentration, the mean pupal weight increased at 250 µg/10 µl Fe3O4 NP concentration and was statistically significant compared to the control group. The mean adult development time of individuals exposed to 10 µg/10 µl Fe3O4 NP concentration increased significantly when compared to the control group. The mean number of hemocytes showed a statistically significant decrease in larvae exposed to 10, 50 and 250 µg/10 µl Fe3O4 NP concentrations compared to the control group. The percentage of viable cells showed a significant decrease in larvae exposed to 10, 50 and 250 µg/10 µl Fe3O4 NP concentrations when compared to the control group. When the % conditions of apoptotic cells were compared with the control group at the same concentrations (10, 50 and 250 µg/10 µl Fe3O4 NP), the % of apoptotic cells increased according to the control group. The percentage of necrotic hemocyte cells in larvae exposed to the concentrations of 50 and 250 µg/10 µl Fe3O4 NP increased significantly compared to the control group. Finally, the percentage of hemocytes containing micronuclei increased at concentrations of 10 and 50 µg/10 µl Fe3O4 NP compared to the control group and was found to be statistically significant.