The effect of bromopropylate organophosphate pesticide on the some metabolites and mitochondrial electron transport enzymes in Trichoderma harzianum

Abstract

Gerçekleştirilen çalışmada; organofosfatlı pestisitlerden bromopropilatın farklı derişimlerinin ökaryotik model olan Trichoderma harzinum suşunda elektron transport sistemi (ETS) enzimlerinden süksinat dehidrogenaz (SDH) ve sitokrom c oksidaz (COX) aktiviteleri; glikolizis son metaboliti pürivat; sitrat çevrimi (TCA) ara ürünlerinden sitrat, ?-ketoglutarat ve fumarat; ve membran hasarının göstergesi olan lipid peroksidasyon (LPO) seviyeleri üzerine etkileri inkübasyon periyodu süresince incelenmiştir. Metabolizmada temel sistemlerden biri olan mitokondriyel solunum sistemi: glikolizis, TCA ve ETS olmak üzere 3 ana çevrim üzerinden yürümektedir._x000B_Sunulan tez çalışmasının sonuçları: T. harzianum da, SDH aktiviteleri besi ortamındaki bromopropilatın 2,5 mg/L e kadar artışıyla hızlı artışlar göstermiştir. Bu bromopropilatın SDH aktivitesi üzerindeki inhibisyon etkisinden kaynaklanabilir. SDH ın aksine, pestisitlerin COX enzimini indükleme etkisi nedeniyle, COX aktivitesi bromopropilatın artan derişimiyle artış göstermiştir. Glikolizisin son ürünü olan pruvat düzeyleri ise 2,5 mg/L bromopropilata kadar artış göstermiştir. 2,5 mg/L bromopropilat derişimi üzerinde pruvat düzeylerinin düşüşünün sebebi, T. harzianum metabolizmasının NADPH üretimini tetiklemek amacıyla pentoz fosfat yoluna yönelmesinden kaynaklanabilir. TCA çevrimi ara ürünü olan hücre içi sitrat düzeyi 7,5 mg/L a kadar artan bromopropilat derişimi ile artarken diğer TCA metabolitleri olan hücre içi ?-ketoglutarat ve fumarat düzeyleri 5,0 mg/L bromopropilata kadar artış göstermiştir. Bununla birlikte; ATP, ADP ve AMP düzeyleri, ?-ketoglutarat ve fumarat düzeyleri ile pozitif korelasyon göstermektedir. Bu sonuçlar, çalışılan pestisitin TCA çevrimi ve oksijen alımına bağlı olarak hücre içi nükleotid fosfat derişimini etkilemesiyle açıklanabilir. Membran hasarının göstergesi olan LPO düzeyleri, bromopropilat derişimine ve inkübasyon süresine bağımlı ETS deki elektron kaçaklarının artmış olabileceğini göstermektedir. In order to identify the aspects of organophosphate pesticide bromopropylate concentrations effect on electron transport system (ETS) enzymes; succinate dehydrogenase (SDH) and cytochrome c oxidase (COX), tricarboxylic acid (TCA) cycle metabolites; citrate, ?-ketoglutarate and fumarate and glycolysis last metabolite pyruvate level as well as lipid peroxidation (LPO) levels of eukaryote model, Trichoderma harzianum were investigated with respect to incubation period. The mitochondrial respiratory system is one of the most important systems in the central metabolism and includes glycolysis, TCA and ETS._x000B_In the present study, the SDH activities of T. harzianum increased with the rises in bromopropylate concentration up to 2.5 mg/L. In contrast to SDH, COX activities increased respect to increases in the bromopropylate concentration by showing induction effect of the pesticides on COX enzyme. As an end product of glycolysis, pyruvate levels increased markedly up to 2.5 mg/L of bromopropylate. Although the intermediate of the TCA cycle, intracellular citrate levels rose with the increases in bromopropylate concentration up to 7.5 mg/L, the other TCA cycle intermediates, and intracellular ?-ketoglutarate and fumarate levels increased up to 5.0 mg/L of bromopropylate. However, the variations of ATP, ADP and AMP levels showed positive correlation with ?-ketoglutarate, fumarate levels. The results may indicate that the pesticides have been reported to influence intracellular nucleotide phosphate concentration with respect to TCA cycle and oxygen uptake. As an indicator of membrane damage, LPO levels enchanced with respect to increases in bromopropylate concentrations and incubation periods which is probably due to leakage of electrons from ETS.