Hide/Show Apps

İzmir Körfezi' ndeki kalıcı ve toksik organik kimyasal madde kirliliğinin biyoteknolojik yöntemlerle belirlenmesi ve izlenmesi

2004
Arınç, Emel
Boyuneğmez, Tuğba
Bozcaarmutlu, Azra
Cihangir, Bülent
İzmir Körfezi 1960' lı yıllardan bu yana endüstriyel atıkların, şehir ve zirai bölgelerden dökülen atık suların, gemilerden yayılan petrol atıklarının ve nehirlerin kirli sularının taşıdığı ağır metaller ve kalıcı organik kirleticileride (POPs) içeren organik kimyasallarla ciddi boyutlarda kirlenmiştir. Kalıcı organik kirleticilerden olan PAH, PCB dibenzodioksinler ve dibenzodifuranlar besin zinciri ile konsantre olarak balıklara geçmekte, balıklarda birikmekte ve balıkları yiyen insanlar kirleticilere oldukça yüksek bir değerde maruz kalmaktadır. Bu kimyasallar balık karaciğerinde spesifik olarak sitokrom P4501A (CYP1A) izozimini indukler ki bu enzim PAH/PCB tipindeki prekarsinojen maddeleri toksik ve karsinojenik metabolitlerine dönüştürür. Balıklarda kirliliğe bağlı CYP1A protein miktarı ve ona bağımlı 7-etoksirezorufin O-deetilaz aktivilerindeki artış PAH/PCB ve dioksin tipindeki kirleticilerin varlğının belirlenmesinde en sensitif biyomarker olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem ile hem adı geçen kirleticiye maruz kalınıp kalınmadığı hem de bu maruziyet sonucunda oluşabilecek toksik ve karsinojenik etki ölçülebilmektedir. İzmir Körfez'inde yürüttüğümüz bu çalışmamızda CYP1A protein miktarı ve EROD aktivitelerindeki artış faklı balık türlerinde saptanarak körfezdeki PAH/PCB ve dioksin tipindeki kalıcı organik kirliliğin boyutları tespit edilmiş ve körfezde yaşıyan balık türlerinin bu tip karsinojenik maddelere ne derecede maruz kaldıkları ortaya konmuştur. CYP1A protein düzeyi Western blot tekniği ile daha önce labaratuvarımızda saf kefal P4501A enzimine karşı üretilmiş poliklonal antikor (Arınç and Şen, Marine Environmental Research.; 48, 147, 1999) kullanılarak tayin edildi. Çalışmamızda yüzey (pelajik), dip (sediment/bentik) ve yüzey-dip (bentopelajik) balık türlerini temsil eden üc farklı balık türü kullanıldı bunlar sırası ile kefal (Uza saliens), dil (Solea vulgaris) ve isparoz (Diplodus annularisydur. İç Körfez'de endüstriyel faaliyetlerin ve şehirleşmenin en yoğun olduğu üç bölgeden -Liman, Üçkuyular ve Pasaport- yakalanan kefallerde oldukça yüksek CYP1A protein miktarı ve EROD aktivitesi saptandı. Enzim aktiviteleri Dış Körfez'deki referans bölgesiyle karşılaştırıldığında sırası ile 104,80 ve 73 kat fazla bulundu. Dış Körfez' de bulunan Hekim adasından yakalanan kefallerde gözlenen yüksek EROD aktivitesi (referans bölgesiyle kıyaslandığında 43 kez fazla) bu bölgede PAH/PCB tipi kimyasaların yoğun olarak bulunduğunu göstermektedir. Bu kirliliğin 1976-1990 yılları arasında İzmir İç Körfezi' nin en kirli sedimanlarınm Hekim adasına dökülmesi sonucu oluştuğu düşünülmektedir. Körfez boyunca beş farklı bölgeden yakalanan İzmir Körfezi 1960' lı yıllardan bu yana endüstriyel atıkların, şehir ve zirai bölgelerden dökülen atık suların, gemilerden yayılan petrol atıklarının ve nehirlerin kirli sularının taşıdığı ağır metaller ve kalıcı organik kirleticileride (POPs) içeren organik kimyasallarla ciddi boyutlarda kirlenmiştir. Kalıcı organik kirleticilerden olan PAH, PCB dibenzodioksinler ve dibenzodifuranlar besin zinciri ile konsantre olarak balıklara geçmekte, balıklarda birikmekte ve balıkları yiyen insanlar kirleticilere oldukça yüksek bir değerde maruz kalmaktadır. Bu kimyasallar balık karaciğerinde spesifik olarak sitokrom P4501A (CYP1A) izozimini indukler ki bu enzim PAH/PCB tipindeki prekarsinojen maddeleri toksik ve karsinojenik metabolitlerine dönüştürür. Balıklarda kirliliğe bağlı CYP1A protein miktarı ve ona bağımlı 7-etoksirezorufin O-deetilaz aktivilerindeki artış PAH/PCB ve dioksin tipindeki kirleticilerin varlğının belirlenmesinde en sensitif biyomarker olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem ile hem adı geçen kirleticiye maruz kalınıp kalınmadığı hem de bu maruziyet sonucunda oluşabilecek toksik ve karsinojenik etki ölçülebilmektedir. İzmir Körfez'inde yürüttüğümüz bu çalışmamızda CYP1A protein miktarı ve EROD aktivitelerindeki artış faklı balık türlerinde saptanarak körfezdeki PAH/PCB ve dioksin tipindeki kalıcı organik kirliliğin boyutları tespit edilmiş ve körfezde yaşıyan balık türlerinin bu tip karsinojenik maddelere ne derecede maruz kaldıkları ortaya konmuştur. CYP1A protein düzeyi Western blot tekniği ile daha önce labaratuvarımızda saf kefal P4501A enzimine karşı üretilmiş poliklonal antikor (Arınç and Şen, Marine Environmental Research.; 48, 147, 1999) kullanılarak tayin edildi. Çalışmamızda yüzey (pelajik), dip (sediment/bentik) ve yüzey-dip (bentopelajik) balık türlerini temsil eden üc farklı balık türü kullanıldı bunlar sırası ile kefal (Uza saliens), dil (Solea vulgaris) ve isparoz (Diplodus annularisydur. İç Körfez'de endüstriyel faaliyetlerin ve şehirleşmenin en yoğun olduğu üç bölgeden -Liman, Üçkuyular ve Pasaport- yakalanan kefallerde oldukça yüksek CYP1A protein miktarı ve EROD aktivitesi saptandı. Enzim aktiviteleri Dış Körfez'deki referans bölgesiyle karşılaştırıldığında sırası ile 104,80 ve 73 kat fazla bulundu. Dış Körfez' de bulunan Hekim adasından yakalanan kefallerde gözlenen yüksek EROD aktivitesi (referans bölgesiyle kıyaslandığında 43 kez fazla) bu bölgede PAH/PCB tipi kimyasaların yoğun olarak bulunduğunu göstermektedir. Bu kirliliğin 1976-1990 yılları arasında İzmir İç Körfezi' nin en kirli sedimanlarınm Hekim adasına dökülmesi sonucu oluştuğu düşünülmektedir. Körfez boyunca beş farklı bölgeden yakalanan isparoz balıklarında CYP1A protein miktarlarının ve EROD aktivitelerinin kirliliğe paralel olarak, Liman bölgesinden uzaklaşıldıkca düştüğü gözlendi. Bir sediment/dip balığı olan dilbalığı CYP1A protein miktarları ve EROD aktiviteleri Dış Körfez' deki bazı bölgelerin sedimentlerinin CYP1A indükleyici kimyasallar tarafından kirletildiğini göstermektedir. Örneğin Gediz nehri ağzında gözlenen kirlilik nehrin drenaj alanındaki büyük sanayileşmeyi yansıtmaktadır. İzmir Büyük Kanal Proje'si kapsamında kurulan arıtma sistemi körfeze dökülen evsel ve sanayi atıklarını toplayarak arıttıktan sonra körfeze deşarj etmek üzere 2000 yılında devreye girmiştir. Projemiz kapsamında körfezde yürütmüş olduğumuz biyomonitoring çalışmaları 2002 ve 2003 yıllarını kapsamaktadır. İç Körfez' den yakalanan balıklarda saptanan yüksek EROD aktivitesi ve CYP1A protein miktarı bu bölgede PAH/PCB ve dioksin tipi kirliliğin Kanal Projesi işleyişe geçmesinden önceki yüksek değerlerini koruduğunu göstermektedir. Bunun sonucu olarak İç Körfez' de balık karaciğerinde indüklenen CYP1A, prekarsinojen maddeleri daha fazla karsinojen metabolitlere çevirecek bunlarda DNA'ya bağlanarak mutajenik ve karsinojenik etki gösterecektir. Bu durum hem balıkların hemde bu tür balıkları yiyen insanların sağlığını ciddi boyutlarda tehdit etmektedir. Projemizde biyomonitoring çalışmalarına ek olarak, isparoz balığında dünyada ilk defa sitokrom P450 karışık fonksiyonlu enzim (KFO) aktivitelerinden olan metoksirezorufin O-deetilaz, benzfetamin N-demetilaz, etilmorfin N-demetilaz ve anilin 4-hidroksilaz aktiviteleri karakterize edilmiştir.