Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/10757
Title: Μελέτη οξείας τοξικότητας σε καρκινοειδή οργανισμούς, χρόνιας τοξικότητας σε φυτά και οιστρογονικότητας της λουπανίνης
Authors: Ζαχαρία, Ειρήνη 
Keywords: Lupanine;Vibrio fischeri;Daphnia magna;Sinapis alba;Sorghum saccharatum;Saccharomyces cerevisiae;Estrogenicity
Advisor: Vasquez, Marlen
Issue Date: Dec-2017
Publisher: Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: This research aims to determine the toxicity of several concentrations of lupanine on Vibrio fischeri , Daphnia magna and the plants Sinapis alba and Sorghum saccharatum. The estrogenicity of the compound was also studied in the genetically modified yeast Saccharomyces cerevisiae. V. fischeri, D. magna, S. alba and S. saccharatum represent a specific environment (eg soil, fresh water, etc.) and we used them to study the toxicological effect of lupanine, when released into the environment. Due to the lack of similar experiments focusing on the toxic effects of the compounds in water bodies and the soil, the information provided in the current study can be significant. The lupanine which used in the study was proceed from Lupinus albus. The experiment on Vibrio fischeri was based on the reduction of the bacterial bioluminescence in the presence of the toxic substance. The exposure period was 5 and 15 minutes before measuring the bioluminescence by using the luminometer. Afterwards the EC50 was calculated for each exposure period. The results from the acute toxicity measurements of the bacterium were 89 mg/L after 5 minutes and after 15 minutes 47 mg/L. Acute toxicity on Daphnia magna was also studied. The exposure period was 24 and 48 hours, for each the EC50 was calculated by estimating the immobilization of the organism with the results being 60 mg/L and 12 mg/L after 24 and 48 hours of exposure, respectively. The plants Sorghum saccharatum (monocotyledon) and Sinapis alba (dicotyledonous) were also used as biomarkers regarding their growth inhibition, that was monitored based on the length of roots, as well as the germination index given as the number of germinated seeds, as the endpoints. The measurements were taken after 96 hours of exposure and the concentrations of exposure were 100 mg/L - 6.25 mg/L. Subsequently, growth inhibition was correlated to lupanine concentration and the corresponding EC50 values were calculated. The results showed that lupanine had a positive effect on the growth of the dicotyledonous S.alba. Lupanine severely impacted the root growth of S. saccharatum demonstrating inhibition that ranged between 97 and 99.7% for the four highest alkaloid concentrations employed (100, 50, 25 and 12.5 mg/L). The alkaloid also inhibited the germination of S. saccharatum (40-80%) in the four highest concentrations tested. In the last experiment, was studied the effect of lupanine on estrogenicity with S. cerevisiae. Unfortunately, no estrogenicity was observed which was associated with possible infection of the used yeast, which was found by the study of yeast samples by PCR. Based on the results, lupanine was observed except for S. alba, with the result that when exposed to the environment it has negative consequences. However, it is proposed to further study environmental organisms for lupanine and sparteine, since sparteine is considered to be more toxic than lupanine through study results. It is also proposed to further study the effect of lupanine on estrogenicity since no results have been found through this study.
Description: Στη παρούσα πτυχιακή εργασία έγινε εξέταση της τοξικότητας και οιστρογονικότητας της λουπανίνης διαφορετικών συγκεντρώσεων στους οργανισμούς Vibrio fischeri και Daphnia magna και στα φυτά Sinapis alba και Sorghum saccharatum ενώ η οιστρογονικότητα μελετήθηκε στη γενετικά τροποποιημένη ζύμη Saccharomyces cerevisiae. Τα είδη τα οποία χρησιμοποιήθηκαν αντιπροσωπεύουν ένα συγκεκριμένο περιβάλλον (π.χ. έδαφος, γλυκά νερά κ.α.) προς μελέτη της τοξικολογικής δράσης της λουπανίνης. Κύριο μέλημα αποτέλεσε ο προσδιορισμός της αποφυγής της αρνητικής δράσης της λουπανίνης όταν ελευθερωθεί στο περιβάλλον. Λόγω έλλειψης ερευνών της δράσης της λουπανίνης στο νερό και το έδαφος η παρούσα εργασία κρίνεται μεγάλης σημασίας. Η λουπανίνη η οποία χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη προήλθε από το Lupinus albus. Αρχικά έγιναν τα πειράματα μελέτης της οξείας τοξικότητας της λουπανίνης στο βακτήριο Vibrio fischeri τα οποία βασίζονταν στην μείωση της βιοφωταύγειας του βακτηρίου στη παρουσία τοξικής ουσίας. Η μέτρηση της βιοφωταύγειας πραγματοποιείται με τη χρήση του λουμινόμετρου μετά από 5 και 15 λεπτά έκθεσης στη τοξική ουσία η οποία βρισκόταν σε συγκεντρώσεις 2000 mg/L - 0.23 mg/L. Από τις μετρήσεις που λαμβάνονται υπολογίζεται το EC50 για κάθε χρόνο. Τα αποτελέσματα από τις μετρήσεις της οξεία τοξικότητας του βακτηρίου ήταν 89 mg/L μετά από 5 λεπτά ενώ μετά από 15 λεπτά ήταν 47 mg/L. Στο δεύτερο πείραμα μελετήθηκε η οξεία τοξικότητα στο καρκινοειδές Daphnia magna. Μέσω του πειράματος μετρήθηκε η ακινητοποίηση του καρκινοειδούς σε διαφορετικές συγκεντρώσεις της ουσίας (50 mg/L - 3.125 mg/L) μετά από 24 και 48 ώρες έκθεσης του. Με βάση την ακινητοποίηση υπολογίζεται το EC50 για κάθε ώρα μέτρησης ξεχωριστά με τα αποτελέσματα να είναι 60 mg/L και 12 mg/L μετά από 24 και 48 ώρες έκθεσης, αντίστοιχα στη λουπανίνη. Στο επόμενο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν δύο είδη φυτών, το μονοκοτυλήδονο Sorghum saccharatum και το δικοτυλήδονο Sinapis alba. Από αυτά τα είδη μελετήθηκε η αναστολή της βλάστησης αλλά και η ανάπτυξη των ριζιδίων με σπέρματα του κάθε φυτού ξεχωριστά. Οι μετρήσεις λήφθηκαν μετά από 96 ώρες έκθεσης των σπερμάτων στη τοξική ουσία με τις συγκεντρώσεις στις οποίες εκτέθηκαν να είναι 100 mg/L - 6.25 mg/L. Τα αποτελέσματα αφορούσαν τη μελέτη της χρόνιας τοξικότητας της λουπανίνης και μέσω αυτών υπολογίστηκε το ποσοστό αναστολής για την ανάπτυξη των ριζιδίων αλλά και το ποσοστό αναστολής φύτρωσης του σπέρματος. Από τα αποτελέσματα φάνηκε πως η λουπανίνη είχε θετική επίδραση στην ανάπτυξη του δικοτυλήδονου φυτού S. alba ενώ στο μονοκοτυλήδονο φυτό S. saccharatum επηρέασε τόσο τη βλάστηση όσο και την ανάπτυξη του. Το ποσοστό αναστολής της βλάστησης του κυμαίνεται μεταξύ 80% ενώ το ποσοστό αναστολής στην ανάπτυξη του ριζιδίου ήταν 97-99.7 % στις συγκεντρώσεις 100 mg/L – 12.5 mg/L. Στο τελευταίο πείραμα που πραγματοποιήθηκε μελετήθηκε η επίδραση της λουπανίνης στην οιστρογονικότητα. Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκε η γενετικά τροποποιημένη ζύμη Saccharomyces cerevisiae. Δυστυχώς δεν παρατηρήθηκε οιστρογονικότητα η οποία συσχετίστηκε με πιθανή μόλυνση της ζύμης που χρησιμοποιήθηκε, κάτι το οποίο βρέθηκε μέσω της μελέτης των δειγμάτων ζύμης με PCR. Με βάση τα αποτελέσματα τα οποία λήφθηκαν παρατηρήθηκε η τοξική δράση της λουπανίνης στα είδη τα οποία μελετήθηκαν, εκτός από το S. alba, με αποτέλεσμα όταν εκτεθεί στο περιβάλλον να έχει αρνητικές συνέπειες αφού αυτά τα είδη αποτελούν μέρος της τροφικής αλυσίδας. Παρόλα αυτά προτείνεται η περαιτέρω μελέτη σε οργανισμούς του περιβάλλοντος τόσο για τη λουπανίνη όσο και για τη σπραρτεΐνη, εφόσον η σπραρτεΐνη μέσα από αποτελέσματα μελετών θεωρείται πιο τοξική από τη λουπανίνη. Επίσης, προτείνεται και η περαιτέρω μελέτη της δράσης της λουπανίνης στην οιστρογονικότητα αφού μέσω της παρούσας μελέτης δεν βρέθηκε κάποιο αποτέλεσμα.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/10757
Rights: Απαγορέυεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή,ηλεκτρονική η άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Type: Bachelors Thesis
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Abstract.pdfAbstract301.24 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

20
Last Week
0
Last month
checked on Nov 15, 2018

Download(s) 50

9
checked on Nov 15, 2018

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.