Oxidative Damages of Two Neonicotinoid Pesticides to Arthrospira platensis (Gomont)

Abstract

In this study, chlorophyll-a amount, OD 560 and antioxidant parameters (total SOD, APX, GR, MDA, H2O2 and Proline) were determined in order to understand the effects of Thiacloprid and Imidacloprid on Arthrospira platensis Gomont. Both Imidacloprid and Thiacloprid applications showed significant reductions in growth rate and chlorophyll-a content of A. platensis cultures with dose-dependent manner when the days and concentrations were compared each other. SOD activity significantly decreased in the Imidacloprid application while Thiacloprid caused a significant increase only at 75 µg mL-1 concentration. APX activity significantly increased in the Imidacloprid and Thiacloprid applications at 50 µg mL-1 and 35 µg mL-1 concentrations, respectively. Imidacloprid treatment increased GR activity at 20 and 30 µg mL-1 concentrations while GR activity increased at 15, 25 and 35 µg mL-1 Thiacloprid concentrations. The MDA content of A. platensis cultures did not change with Imidacloprid or Thiacloprid applications. The H2O2 content did not change at all different Imidacloprid concentrations. However, the H2O2 content decreased at 15 µg mL-1 and increased at 45 and 75 µg mL-1 Thiacloprid concentrations. Free proline content increased in the Imidacloprid and Thiacloprid applications at 100 µg mL-1 and 75 µg mL-1 concentrations, respectively. These neonicotinoid pesticides cause oxidative stress in A. platensis cells.

Bu çalışmada Thiacloprid ve Imidacloprid'in Arthrospira platensis Gomont üzerindeki etkilerini anlamak için klorofil-a miktarı, OD 560 ve antioksidan parametreler (toplam SOD, APX, GR, MDA, H2O2 ve Prolin) belirlenmiştir. Hem İmidacloprid hem de Thiacloprid uygulamaları, A. platensis kültürlerinin büyüme hızında ve klorofil-a içeriğinde doza bağlı olarak günler ve konsantrasyonlar karşılaştırıldığında önemli azalmalar göstermiştir. Imidacloprid uygulamasında SOD aktivitesi önemli ölçüde azalırken, Thiacloprid sadece 75 μg mL-1 konsantrasyonunda önemli bir artışa neden olmuştur. APX aktivitesi, sırasıyla 50 μg mL-1 ve 35 μg mL-1 konsantrasyonlarında İmidacloprid ve Thiacloprid uygulamalarında önemli ölçüde artmıştır. İmidakloprid uygulaması GR aktivitesini 20 ve 30 μg mL-1 konsantrasyonlarında artırırken, GR aktivitesini 15, 25 ve 35 μg mL-1 Thiacloprid konsantrasyonlarında arttırmıştır. A. platensis kültürlerinin MDA içeriği, İmidacloprid veya Thiacloprid uygulamaları ile değişmemiştir. H2O2 içeriği herhangi bir imidakloprid konsantrasyonunda değişmemiştir. Ancak H2O2 içeriği 15 μg mL-1'de azalmış, 45 ve 75 μg mL-1 Thiacloprid konsantrasyonlarında ise artmıştır. Serbest prolin içerikleri sırasıyla 100 μg mL-1 ve 75 μg mL-1 konsantrasyonlarında Imidacloprid ve Thiacloprid uygulamalarında artmıştır. Bu neonikotinoid pestisitler, A. platensis hücrelerinde oksidatif strese neden olmaktadır.