Sülfonat grupları ile substitue edilmiş suda çözünür fitalosiyaninlerin chlorella vulgaris gelişimi ve antioksidan parametreleri üzerine etkisi

Abstract

Fitalosiyaninler (Pc) sentetik olarak elde edilen en önemli boyar madde gruplarından olması nedeni ile endüstriyel alanda çok geniş kullanım alanlarında sahiptir. Endüstriyel boyalar, kalem ve yazıcı mürekkepleri, optik veri depolama ve fotodinamik kanser tedavileri uygulama alanlarından sadece birkaçıdır. Pc'ler çok çeşitli sentez yöntemleri ile elde edilebilmektedirler. Bu yöntemlerden biri olan yüksek sıcaklıktaki sentez yönteminde oluşan polar gruplarından dolayı suda çözünebilir özellik kazanmaktadır. Ayrıca bileşik oluşturduğu metale göre de farklı özelliklere sahip olmaktadır. Bu suda çözünme özelliklerinden dolayı fitalosiyaninlerin de, ağır metaller, herbisitler, pestisitler ve nanoplastikler gibi sucul ekosistemi tehdit etmesi ve fotosentez üretim kapasitesinde önemli yere sahip olan yeşil alglerde stres koşulları oluşturması mümkün görülmektedir. Bu çalışmada, iki farklı fitalosiyanin türevinin Chlorella vulgaris alginin klorofil-a ve OD 750 değerlerinde ve antioksidan parametrelerinde (toplam SOD, APOD, GR, prolin, MDA ve H2O2) oluşturduğu değişimler incelenmiştir. Çalışmada, C. vulgaris alginin OD 750 ve klorofil-a değerlerinde her iki fitalosiyanin türevinin de artan konsantrasyonlarla birlikte azalmaya sebep olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte bakırlı fitalosiyaninin düşük konsantrasyonlarda (0.5 ve 1 ppb) algin gelişimini teşvik ettiği gözlenmiştir. SOD enzim aktivitesinde, bakırlı fitalosiyanin uygulanan (6 ppb) gruba göre metalsiz fitalosiyanin uygulanan (2 ppb) grubun daha yüksek konsantrasyonda artış gösterdiği tespit edilmiştir. GR enzim aktivitelerinde bakırlı fitalosiyanin uygulanan grupta 6 ppb konsantrasyonda artış ölçülürken metalsiz fitalosiyanin uygulanan grupta 1, 2 ve 4 ppb konsantrasyonlarda artış ölçülmüştür. Bununla birlikte metalsiz fitalosiyanin grubunda APOD enzim aktivitesinde bütün konsantrasyonlarda azalma olduğu belirlenirken bakırlı fitalosiyanin uygulanan grupta APOD enzim aktivitesinde bütün konsantrasyonlarda artma olduğu gözlenmiştir. Prolin miktarında, bakırlı fitalosiyanin uygulanan grubun düşük konsantrasyonunda (0.5 ppb) artış görülürken metalsiz fitalosiyanin uygulanan gruptaki prolin miktarı (0.5, 1 ve 4 ppb) düzensiz azalma göstermiştir. MDA ve H2O2 miktarlarına baktığımızda bakırlı fitalosiyanin uygulanan grubun düşük konsantrasyonunda (0.5 ppb) bu değerlerin arttığı gözlemlenirken metalsiz fitalosiyanin uygulanan grubun tüm konsantrasyonlarında azalma tespit edilmiştir. Sonuç olarak metalsiz fitalosiyaninin, bakırlı fitalosiyanine göre hücrede daha yüksek oranda oksidatif stres oluşturduğu gözlemlenmiş olup toksik etkisinin fazla olduğu görülmüştür.

Phthalocyanines (Pc) which were synthesized synthetically, are one of the most important dyestuff groups as a result of having a wide range of industrial applications. Industrial dyes, pen and printer inks, optical data storage and photodynamic cancer treatments are just a few of their applications. PCs can be obtained by a variety of synthesis methods. They formed water-soluble properties as a result of their polar groups in high-temperature synthesis method. Furthermore, they have different properties with different metal compounds. Due to these water solubility properties, it is possible that phthalocyanines threaten aquatic ecosystem such as heavy metals, herbicides, pesticides and nanoplastics and create stress conditions in green algae which have an important place in photosynthetic production capacity. In this study, the effects of two different phthalocyanine derivatives on chlorophyll-a and OD 750 values and antioxidant parameters (total SOD, APX, GR, Proline, MDA and H2O2) were investigated on Chlorella vulgaris algae. In the study, it was observed that C. vulgaris algae caused a decrease in OD 750 values with increasing concentrations of both phthalocyanine derivatives. However, it was observed that copper phthalocyanine promotes algae growth at low concentrations (0.5 and 1 ppb). It was found that SOD enzyme activity was increased at a higher concentration in the metal-free phthalocyanine-treated (2 ppb) group than copper-phthalocyanine-treated (6 ppb) group. In the GR enzyme activities, an increase of 6 ppb concentration was measured in the group treated with copper phthalocyanine An increase in concentrations of 1, 2 and 4 ppb were measured in the metal-free phthalocyanine-treated group. On the other hand, it was determined that all concentrations decreased the activity of APX enzyme in the metal-free phthalocyanine group In the group treated with copper phthalocyanine, APX enzyme activity increased at all concentrations. The amount of proline was increased in low concentration (0.5 ppb) of the group treated with copper phthalocyanine. The amount of proline (0.5 and 4 ppb) in the metal-free phthalocyanine treated group showed an irregular decrease. The amount of MDA and H2O2, increased in low concentration (0.5 ppb) in copper phthalocyanine group, while decreased at all concentrations in metal-free phthalocyanine group. As a result, it was observed that metal-free phthalocyanine produced higher oxidative stress than copper phthalocyanine in the cell.