Aufklärung des Metabolismus von 2,4-Dibromphenol in Pflanzen

Juan Wu; Xindong Yang; Qianwen Wang; Qinghua Zhou; Anping Zhang; Jianqiang Sun

doi:10.3791/65089

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Methodenartikel

Aufklärung des Metabolismus von 2,4-Dibromphenol in Pflanzen

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DOI:

10.3791/65089

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10. Februar 2023

Juan Wu¹ , Xindong Yang² , Qianwen Wang³ , Qinghua Zhou¹ , Anping Zhang² , Jianqiang Sun¹

¹Key Laboratory of Microbial Control Technology for Industrial Pollution in Zhejiang Province, College of Environment, Zhejiang University of Technology, ²International Joint Research Center for Persistent Toxic Substances (IJRC-PTS), College of Environment, Zhejiang University of Technology, ³Research and Teaching Center of Agriculture, Zhejiang Open University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine einfache und effiziente Methode zur Identifizierung von 2,4-Dibromphenol-Metaboliten in Pflanzen.

Zusammenfassung

Nutzpflanzen können in großem Umfang organischen Schadstoffen ausgesetzt sein, da der Boden eine wichtige Senke für Schadstoffe ist, die in die Umwelt gelangen. Dies führt zu einer potenziellen Exposition des Menschen durch den Verzehr von Lebensmitteln, die mit Schadstoffen angereichert sind. Die Aufklärung der Aufnahme und des Stoffwechsels von Xenobiotika in Nutzpflanzen ist für die Bewertung des ernährungsbedingten Expositionsrisikos beim Menschen von entscheidender Bedeutung. Für solche Experimente erfordert die Verwendung intakter Pflanzen jedoch Langzeitexperimente und komplexe Probenvorbereitungsprotokolle, die von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden können. Pflanzenkalluskulturen in Kombination mit hochauflösender Massenspektrometrie (HRMS) können eine Lösung für die genaue und zeitsparende Identifizierung von Metaboliten von Xenobiotika in Pflanzen darstellen, da sie Störungen durch die mikrobielle oder pilzliche Mikroumgebung vermeiden, die Behandlungsdauer verkürzen und den Matrixeffekt intakter Pflanzen vereinfachen können. 2,4-Dibromphenol, ein typisches Flammschutzmittel und endokriner Disruptor, wurde aufgrund seines weit verbreiteten Vorkommens im Boden und seines Aufnahmepotenzials durch Pflanzen als Modellsubstanz ausgewählt. Hierin wurde Pflanzenkallus aus Asepsissamen erzeugt und einem sterilen 2,4-Dibromphenol-haltigen Nährmedium ausgesetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass nach 120 h Inkubation acht Metaboliten von 2,4-Dibromphenol im Kallusgewebe der Pflanzen identifiziert wurden. Dies deutet darauf hin, dass 2,4-Dibromphenol in den pflanzlichen Kallusgeweben schnell metabolisiert wurde. Somit ist die Pflanzenkalluskulturplattform eine effektive Methode, um die Aufnahme und den Metabolismus von Xenobiotika in Pflanzen zu bewerten.

Einleitung

Immer mehr organische Schadstoffe werden aufgrund anthropogener Aktivitäten in die Umwelt abgegeben ^1,2, und der Boden gilt als wichtige Senke für diese Schadstoffe ^3,4. Die Schadstoffe im Boden können von Pflanzen aufgenommen und möglicherweise auf Organismen auf höherer trophischer Ebene entlang der Nahrungsketten übertragen werden, indem sie durch den Verzehr von Pflanzen direkt in den menschlichen Körper gelangen, was zu einer unbeabsichtigten Exposition führt ^5,6. Pflanzen nutzen verschied....