Articolo metodologico
La secrezione di essudati radicali è di solito una strategia di disintossicazione esterna per le piante in condizioni di stress. Questo protocollo descrive come valutare l'impatto degli xenobiotici sull'erba medica attraverso un'analisi metabolomica non mirata.
Gli essudati radicali sono i principali mezzi di comunicazione delle informazioni e di trasferimento di energia tra le radici delle piante e l'ambiente circostante. Il cambiamento nella secrezione degli essudati radicali è di solito una strategia di disintossicazione esterna per le piante in condizioni di stress. Questo protocollo mira a introdurre linee guida generali per la raccolta di essudati di radice di erba medica per studiare l'impatto del bis (2-etilesil) ftalato (DEHP) sulla produzione di metaboliti. In primo luogo, le piantine di erba medica vengono coltivate sotto stress DEHP in un esperimento di coltura idroponica. In secondo luogo, le piante vengono trasferite in provette da centrifuga contenenti 50 ml di acqua ultrapura sterilizzata per 6 ore per raccogliere gli essudati radicali. Le soluzioni vengono quindi liofilizzate in un liofilizzatore sottovuoto. I campioni congelati vengono estratti e derivati con il reagente bis(trimetilsilil)) trifluoroacetammide (BSTFA). Successivamente, gli estratti derivati vengono misurati utilizzando un sistema gascromatografico accoppiato con uno spettrometro di massa a tempo di volo (GC-TOF-MS). I dati dei metaboliti acquisiti vengono quindi analizzati sulla base di metodi bioinformatici. I metaboliti differenziali e le vie metaboliche significativamente modificate dovrebbero essere esplorati a fondo per rivelare l'impatto del DEHP sull'erba medica in vista degli essudati radicali.
Il di(2-etilesil) ftalato (DEHP) è un composto chimico sintetico ampiamente utilizzato in varie materie plastiche e polimeri come plastificante per migliorarne la plasticità e la resistenza. Negli ultimi anni, un numero crescente di studi ha suggerito che il DEHP è un interferente endocrino e ha effetti negativi sui sistemi respiratorio, nervoso e riproduttivo dell'uomo e di altri animali 1,2,3. Considerando il suo rischio per la salute, l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti, l'Unione europea e il Centro di monitoraggio ambientale della Cina hanno tutti cla....
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Lo scopo di questo protocollo è quello di fornire una pipeline generale, da un esperimento di coltura idroponica all'analisi metabolomica, quantificando l'effetto del DEHP sugli essudati delle radici di erba medica.
1. Esperimento di coltura idroponica
NOTA: Questo protocollo presenta un esempio di un esperimento di coltura idroponica di erba medica progettato per ottenere piantine di erba medica (Medicago sativa) sotto lo stress di diverse concentrazioni di DEHP. Sono stati istituiti tre trattamenti: il controllo senza alcuna aggiunta e la soluzione nutritiva con 1 mg kg-1 e 10 mg kg....
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In questo esperimento, gli essudati delle radici di erba medica sono stati raccolti, estratti e analizzati secondo i metodi sopra riportati (Figura 1). Sono stati istituiti tre gruppi di trattamento: controllo, bassa concentrazione di DEHP (1 mg L-1) e alta concentrazione di DEHP (10 mg L-1).
Un totale di 778 picchi sono stati rilevati nel cromatografo del controllo, di cui 314 metaboliti potrebbero essere identificati in base agli spettri di.......
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Questo protocollo fornisce indicazioni generali su come raccogliere e misurare gli essudati radicali dell'erba medica sotto stress DEHP, nonché su come analizzare i dati del metaboloma. È necessario prestare molta attenzione ad alcuni passaggi critici di questo protocollo. Negli esperimenti di coltura idroponica, le piantine di erba medica sono state coltivate idroponicamente in bottiglie di vetro riempite con soluzioni nutritive con diverse concentrazioni di DEHP. Le bottiglie di vetro devono essere protette dalla luce .......
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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti noti o relazioni personali che potrebbero aver influenzato il lavoro riportato in questo articolo.
Questo lavoro è stato sostenuto congiuntamente dalla National Natural Science Foundation of China (41877139), dai principali progetti della National Natural Science Foundation of China (41991335), dal National Key Research and Development Program of China (2016YFD0800204), dalla Natural Science Foundation della provincia di Jiangsu (n. BK20161616), dal Piano "135" e dal Programma di frontiera dell'Accademia cinese delle scienze (ISSASIP1615).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Adonitolo | SIGMA | ≥ 99% | |
| Semi di erba medica | Jiangsu Academy of Agricultural Sciences (Nanjing, Cina) | ||
| Bilancia analitica | Sartorius | BSA124S-CW | |
| BSTFA | REGIS Technologies | con 1% TMCS, v/v | |
| Centrifuga | Thermo Fisher Scientific | Heraeus Fresco17 | |
| Colonna cromatografica | Agilent | DB-5MS (30 m & tempi; 250 & mu; m &volte; 0,25 μ m) | |
| Di(2-etilesil) ftalato | Dr. Ehrenstorfer | ||
| FAMEs | Dr. Ehrenstorfer | ||
| Gas cromatografia (GC) | Agilent | 7890A | |
| Strumento di macinazione | Shanghai Jingxin Technology Co., Ltd | JXFSTPRP-24 | |
| Spettrometro di massa (MS) | LECO | PEGASUS HT | |
| Metanolo | CNW Technologies | HPLC | |
| Metossiaminatio cloridrato | TCI | AR | |
| Provetta per microcentrifuga | Eppendorf | Eppendorf Eppendorf Quality | 1.5 mL |
| Forno | Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd | DHG-9023A | |
| Piridina | Adamas | HPLC | |
| R software | Software di analisi statistica (arricchimento del percorso, topologia) | ||
| SIMCA16.0.2 | software di analisi statistica (OPLS-DA ecc) | ||
| Congelatore a bassissima temperatura | Thermo Fisher Scientific | Forma serie | |
| Ultrasuoni | Shenzhen Fangao Microelectronics Co., Ltd | YM-080S | |
| Essiccatore sottovuoto | Taicang Huamei fabbrica di strumenti biochimici | LNG-T98 |
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