Protective role of caffeic acid phenethyl ester against to chlorpyrifos-ethyl acute poisoning

Ankara Üniv Vet Fak Derg, 62, 255-260, 2015 Akut klorprifos-etil zehirlenmesine karşı kafeik asit fenetil ester’in koruyucu etkisi Hacı Ahmet DEVECİ1, Mahmut KARAPEHLİVAN2, İnan KAYA3, Abdulsamed KÜKÜRT2, Merve ALPAY4 1 Gaziantep Üniversitesi, İslahiye Meslek Yüksekokulu, Gaziantep; 2Kafkas Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı, Kars; 3Kafkas Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Kars; 4Ankara Universitesi, Veteriner Fakultesi, Biyokimya Anabilim Dalı, Ankara-Türkiye. Özet: Bu çalışmada organofosfatlı pestisitlerden biri olan klorprifos-etil (CPF) ile akut zehirlenmede kafeik asit fenetil ester (CAPE)’in paraoksonaz (PON1) aktivitesi, oksidatif stres indeksi (OSİ), total antioksidan (TAS) ve total oksidan (TOS) seviyeleri üzerine etkisinin araştırılması amaçlandı. Çalışmada her biri 25-30 g ağırlığında, 32 adet erkek Mus musculus türü fare rastgele 4 eşit gruba ayrıldı. Grup I’e periton içi enjeksiyon ile serum fizyolojik (% 0.9 NaCl); grup II’ye deri altı serum fizyolojik ile 101 mg/kg CPF; grup III’e periton içi 10 μmol/kg CAPE; grup IV’e ise deri altı 101 mg/kg CPF ve periton içi 10 μmol/kg CAPE uygulandı. Elde edilen serum örneklerinde PON1 aktivitesi, OSİ, TAS ve TOS düzeyleri analiz edildi. Çalışmada CPF uygulamalarında, PON1 189.21±22.31 U/L; TAS 1.03±0.13 mmol Trolox eqivalen/L; TOS 7.10±0.69 μmol H2O2 equiv./L ve OSİ değerleri 0.69±0.09 arbitrary birim olarak bulundu. CPF ile oluşturulan intoksikasyonda PON1 aktivitesi ve TAS düzeyleri azalırken, OSİ ve TOS düzeylerinin arttığı tespit edildi. CAPE’nin ise, CPF’nin neden olduğu oksidatif stresi azaltarak koruyucu etki gösterdiği belirlendi. Anahtar sözcükler: Kafeik asit fenetil ester, klorprifos-etil, oksidatif stres, paraoksonaz, toplam antioksidan. Protective role of caffeic acid phenethyl ester against to chlorpyrifos-ethyl acute poisoning Summary: The present study aimed to investigate the caffeic acid phenetyl ester (CAPE) effect on levels of paraoxonase (PON1) activity, oxidative stress index (OSI), total antioxidant (TAS) and total oxidant (TOS) levels in acute poisoning of chlorpyrifos-ethyl (CPF). All experiments conducted on 32 male Mus musculus sp. mice divided into 4 equal groups each 25-30 g as following. Group I were treated with saline (% 0.9 NaCl) by intraperitoneal injection (i.p.). Group II with 101 mg/kg CPF plus saline subcutaneously; group III with 10 μmol/kg CAPE intraperitonally; group IV with 101 mg/kg CPF plus 10 μmol/kg CAPE were applied. After serum samples obtained, PON1 activity, OSI, TAS and TOS levels were measured. In this study, PON1 189.21±22.31 U/L; TAS 1.03±0.13 mmol Trolox eqivalen/L; TOS 7.10±0.69 μmol H2O2 equiv./L and OSİ 0.69±0.09 arbitrary unit levels were found during CFP applications. As conclusion, OSI and TOS levels were increased while serum PON1 activity and TAS levels decreased under CPF intoxication compared to group I. Additionally, CAPE was demonstrated the protective effect by reducing CPF-induced oxidative stress. Keywords: Caffeic acid phenetyl ester, chlorpyrifos-ethyl, oxidative stress, paraoxonase, total antioxidant. Giriş Birçok zararlı ile mücadelede yaygın olarak kullanılan organofosfatlı insektisitler pestisitlerin önemli bir kısmını oluşturmakta olup, günümüzde yaklaşık 200’ün üzerinde organofosfatlı insektisit bulunmaktadır (16, 42). Toprakta uzun süre bozulmadan kalan ve besin zinciri yoluyla vücuda giren pestisitler ile yıkım ürünleri zamanla doku ve organlarda olumsuz sonuçlara neden olmaktadır (28, 36). Klorprifos-etil (CPF) [0,0'-diethyl 0-(3,5,6-trichloro2-pyridyl) phosphorothioate], tarım, orman ve bahçe zararlılarına karşı yaygın şekilde kullanılan bir organofosfatlı pestisittir (14). CPF, tarım alanında ve evlerde yaygın kullanılan bir insektisit olması nedeniyle insan ve hayvanların sıkça maruz kaldığı önemli bir insektisittir. CPF asıl toksik etkisini metaboliti olan klorprifos-okson (CPO) aracılığı ile göstermektedir. CPF, sitokrom p-450 tarafından bir metaboliti olan klorprifos-oksona dönüştürülmektedir. Bu metabolit karboksilesteraz, butirilkolinesteraz’da olduğu gibi asetilkolinesteraza yüksek affinite ile bağlanmakta ve asetilkolinesterazı inhibe ederek toksik etki göstermektedir (14, 39). Canlılarda organofosfatlı pestisitlerin detoksifikasyonu; Paraoksonaz (PON1), asetilkolinesteraz ve karboksilesteraz gibi enzimler tarafından gerçekleştirilmektedir (20, 35). PON1 enzimi, parathion, diazinon ve CPF gibi çok sayıda insektisitin toksik okson metabolitlerini ve soman, sarin, tabun gibi organofosfat sinir ajanlarını hidroliz edebilmektedir (25). 256 Hacı Ahmet Deveci - Mahmut Karapehlivan - İnan Kaya - Abdulsamed Kükürt - Merve Alpay Yapılan deneysel çalışmalarda, akut ve kronik organofosfat uygulamaları sonucu ortaya çıkan toksik etkilerin (nörotoksisite, hepatotoksisite, immünotoksisite, embriyotoksisite, genetik toksisite) patogenezinde oksidatif doku hasarının rol oynadığı ileri sürülmektedir (3, 14, 21, 38). Oksidatif stres sonucu oluşan serbest radikaller, özellikle DNA, protein ve hücre fosfolipidlerinin çoklu doymamış yağ asitleri başta olmak üzere birçok organik ve inorganik bileşiklerle reaksiyon yeteneğine sahip olduğu kaydedilmektedir (5, 31). Bu serbest radikaller hücreyi koruyan enzimatik ve nonenzimatik antioksidan sistemlerin tükenmesine neden olmaktadır. Bu etkilerin sonucunda oluşan oksidatif hasara bağlı olarak hücrelerin lipid peroksidasyonu, DNA hasarı ve proteinlerinde değişikliklerin ortaya çıktığı bildirilmektedir (38). Antioksidanlar, peroksidasyon zincir reaksiyonunu engelleyerek ya da reaktif oksijen türlerini (ROT) toplayarak lipid peroksidasyonunu inhibe etmektedir (5, 10). Kafeik asit fenetil ester (CAPE), arıların bitkilerden topladığı özütte bulunan keskin, güzel kokulu propolis maddesinin aktif bir bileşenidir. Propolis’in etkin maddelerinden biri olan CAPE’nin antioksidan, antimikrobiyal, antienflamatuar, immunmodülatör, antimutajenik ve nöroprotektif etkileri çeşitli çalışmalarla ortaya konulmuştur (6, 7, 8, 27). Propolis bileşenlerinden olan galanginin ve CAPE’nin antioksidan etkinliğinin karşılaştırıldığı bir çalışmada; her iki bileşenin de ortamdaki O2.radikallerini ve ksantin oksidaz sistemi tarafından oluşturulan ROT’u temizlediği ve CAPE’nin galanginden daha belirgin olarak MDA seviyesini azalttığı kaydedilmektedir (37). Pestisitlerin çevreye olumsuz etkilerinin tespiti ve bu olumsuz etkileri önleyici maddelerin belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Yapılan bu çalışmada geniş bir kullanım alanına sahip olan klorprifos-etilin farelerde oluşturacağı oksidatif hasara karşı CAPE’nin koruyucu etkisinin araştırılması amaçlandı. Materyal ve Metot Çalışma Kafkas Üniversitesi (KAÜ) yerel etik kurulunun 18.03.2011 tarihli 2011/007 karar sayılı kabul yazısı alındıktan sonra yapıldı. Çalışma materyalini 8-10 haftalık toplam 32 adet (25-30 g) erkek Mus musculus fare oluşturdu. Fareler Kontrol (K), klorprifos-etil (CPF), kafeik asit fenetil ester (CAPE) ve (...truncated)