Determination of the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons and biomarker enzyme activities in striped red mullet (Mullus surmuletus) caught from the West Black Sea Region of Turkeys

Abstract

CYP1A'nın indüklenmesi ve bununla ilgili 7-etoksirezorufin O-deetilaz (EROD) aktivitesi, balıkların PCB'ler, PAH'lar ve dioksinler gibi organik kirleticilere maruz kalma düzeyinin belirlenmesinde kullanılan en iyi çalışılmış biyobelirteçtir. Daha önce yaptığımız çalışmamızda Türkiye'nin Batı Karadeniz kıyılarında CYP1A protein düzeyinde artışa sebep olan kimyasalların varlığı has kefal balığı (Mugil cephalus), sarıyanak kefal balığı (Liza aurata) ve rus kefal balığı (Mugil soiuy) örneklerinde gösterilmişti (Bozcaarmutlu ve ark., 2009). Bu çalışmada amacımız tekir balığının (Mullus surmuletus) çevre kirliliğinin izlenmesinde uygunluğunu değerlendirmek ve Türkiye'nin Batı Karadeniz kıyısında var olan kirliliği has kefal balığı ve sarıyanak kefal balığı örneklerinde izlemeye devam etmektir. Balık örnekleri Türkiye'nin Batı Karadeniz kıyısında bulunan farklı düzeyde kirli olan beş istasyondan 2011 yılında yakalanmıştır. Oldukça yüksek EROD aktiviteleri Zonguldak ve Ereğli Liman'larından yakalanan bütün balık türlerinde ölçülmüştür. En düşük EROD aktiviteleri Amasra ve Kefken'den yakalanan bütün balık türlerinde ölçülmüştür. Tekir balıklarında istasyonlar arasında ölçülen EROD aktivitesindeki fark diğer iki balık türü ile karşılaştırılabilecek düzeydedir. Bu sonuç bize tekir balığının CYP1A indükleyicisi kimyasalların izlenmesine uygun bir organizma olduğunu göstermiştir. EROD aktivitesi ölçümlerine ek olarak, glutathione S-transferaz (GST), katalaz ve glutatyon redüktaz enzim aktivitesi düzeyleri de tekir balığı örneklerinde ölçülmüştür. GST ve glutatyon redüktaz enzim aktivitelerinin Türkiye'nin Batı Karadeniz kıyılarında bulunan kirliliğe duyarlı olmadığı bulunmuştur. Biyokimyasal parametrelerin yanında, balık karaciğer dokularında bulunan PAH türlerini belirlemek için 13 farklı polisiklik aromatik hidrokarbon düzeyleri de ölçülmüştür. Bütün örnek toplanan bölgelerde tekir balıklarında ölçülen PAH düzeyleri has kefal ve sarıyanak kefal balıklarında ölçülen PAH düzeylerinden fazladır.

Induction of CYP1A and associated 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) activity are the best characterized and used biomarkers of exposure of fish to organic pollutants such as PCBs, PAHs and dioxins. The presence of CYP1A inducer chemicals in the West Black Sea coast of Turkey have been shown by EROD activity measurements in flathead mullet (Mugil cephalus), golden grey mullet (Liza aurata) and soiuy mullet (Mugil soiuy) in our previous study (Bozcaarmutlu et al., 2009). In this study, our aim was to assess the suitability of striped red mullet (Mullus surmuletus) in monitoring of environmental pollution and continue to monitor the pollution present in the West Black Sea coast of Turkey in flathead mullet (Mugil cephalus) and golden grey mullet (Liza aurata) samples caught from the West Black Sea coast of Turkey. Fish samples were caught from five different stations having a varying degree of pollution in the West Black Sea coast of Turkey in 2011. Highly elevated EROD activities were measured in all fish species caught from Zonguldak and Ereğli Harbours. The lowest EROD activities were measured in all fish samples caught from Amasra and Kefken. The differences in EROD activities between stations were at comparable values between striped red mullet and the other fish species. This result indicates that striped mullet is a suitable organisms to monitor CYP1A inducer chemicals. In addition to EROD activity measurements, the levels of glutathione S-transferase (GST), catalase and glutathione reductase activities were also measured in striped red mullet samples. The GST and glutathione reductase enzyme activities were insensitive to the pollutants present in different stations in the West Black Sea Region of Turkey. Besides these biochemical parameters, the concentrations of 13 different polycyclic aromatic hydrocarbons were also measured in fish liver tissues to determine the types of PAHs present in fish liver tissues. The concentrations of PAHs measured in striped red mullet were higher than those measured in flathead mullet and golden grey mullet in all sampling stations.