Farklı Zincir Uzunluklarına ve Yapılarına Sahip Kuaterner Amonyum Silan Bileşiklerinin Toksik Etkilerinin Drosophila melanogaster ve Allium cepa’da Değerlendirilmesi


Kaya B.(Yürütücü), Akarsu E.

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2023

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2021
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2023

Proje Özeti

Kuaterner amonyum bileşikleri (QAC'ler), antimikrobiyal ve antistatik özellikleri sayesinde kullanılan geniş bir kimyasal sınıfıdır. QAC'ler temizleyiciler ve dezenfektanlar, el temizleme mendilleri, gıda koruyucuları, yüzme havuzu bakımları, çamaşır ürünleri, şampuanlar, saç kremleri, göz damlaları ve diğer kişisel bakım ürünlerinde kullanılan ortak bileşenlerdir ve 60 yılı aşkın süredir kullanılmaktadır. QAC içeren ürünlerin sayısı, bu bileşiklerin çok yönlülüğünden dolayı son zamanlarda büyük oranda artmıştır. Özellikle pandemiyle birlikte QAC içeren dezenfektanların hastaneler, uzun süreli bakım tesisleri, evler ve gerekli görülen işyerleri (marketler ve gıda işleme tesisleri gibi) dahil olmak üzere antibakteriyel sabunlarla artan el yıkama da daha fazla kullanıma yol açmaktadır. Bunun sonucu olarak insanların düzenli ve tekrar tekrar QAC’lere maruz kalmasına neden olmaktadır. Bu geniş kullanıma rağmen QAC’lerin genotoksisitesi ile ilgili veriler oldukça kısıtlıdır. Bu nedenlerle QAC’lerin genotoksisitesi araştırılması gereken önemli bir konudur.

Proje kapsamında farklı zincir uzunluklarına ve yapıya sahip 6 farklı QAC ile bunların uygulanan yüzeydeki kalıcılığını arttırmak için Silan grubunun eklenmesi ile birlikte sentezi gerçekleştirilerek 6 farklı Si-QAC (kuaterner amonyum silan bileşiği) elde edilecektir. Çalışma kapsamında öncelikli olarak minimum inhibisyon konsantrasyonu (MIC) testi ile antimikrobiyal aktivitesi en yüksek olan Si-QAC belirlenecektir. Bunlarla birlikte 6 farklı Si-QAC’lerin MIC testi ile belirlenen antimikrobiyal etki gösterdikleri en düşük derişimlerde in vitro epiderm deri irritasyon testi gerçekleştirilecek ve antiviral aktivitesine bakılacaktır. Ayrıca MIC testi ile belirlenen antimikrobiyal etki gösterdikleri en düşük derişim ve bunun alt/üst dilüsyonları olacak şekilde 5’er farklı konsantrasyonunun çeşitli toksisite testleri ile potansiyel genotoksik, sitotoksik, apoptotik etkilerinin Drosophila melanogaster ve Allium cepa model organizmaları üzerinde in vivo ve in vitro olarak araştırılması hedeflenmiştir. Bu bağlamda Drosophila’da kanat somatik mutasyon ve rekombinasyon testi (SMART), alkali tek hücre jel elektroforez testi (KOMET), oksidatif DNA hasarı analizi (Enzim modifiyeli KOMET testi), NBT analizi ile ROS tayini, Kaspaz (3/7, 8 ve 9) aktiviteleri ölçümü, Tripan Blue ile doku hasarı analizi ve DNA tamir genlerinin ekspresyon seviyelerinin RT2-PCR analizi ile ölçümü deneyleri gerçekleştirilecektir. A.cepa’ da  ise KOMET, Enzim modifiyeli KOMET, NBT analizi ile ROS tayini, Tripan Blue ile hücre ölümünün belirlenmesi, Kromozomal hasar (CA) ve Mikronükleus (MN) deneyleri gerçekleştirilecektir. Böylece Si-QAC’lerin muhtemel toksisitesi, farklı organizmalar üzerinde farklı toksisite mekanizmalarını içeren kapsamlı bir araştırma ile belirlenecektir. Sonuçta alkol içermeyen, antibakteriyel ve antiviral etki bakımından en uygun zincir uzunluğuna ve yapısına sahip, uygulanan ortamda uzun süre kalabilen, irritasyona yol açmayan ve diğer organizmalar üzerinde toksik etkilere neden olmayan Si-QAC belirlenecektir.