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Articolo metodologico

Valutazione della citotossicità dei metaboliti dei tipici pesticidi triazolici nelle piante

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DOI:

10.3791/66048

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22 dicembre 2023

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In questo articolo

Sommario

Il protocollo descrive un nuovo metodo per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti dei pesticidi triazolici nelle piante.

Abstract

Diversi inquinanti organici sono stati rilasciati nell'ambiente a causa delle attività antropiche. Questi inquinanti possono essere assorbiti dalle piante coltivate, causando potenziali minacce all'ecosistema e alla salute umana lungo tutta la catena alimentare. La biotrasformazione degli inquinanti nelle piante genera una serie di metaboliti che possono essere più tossici dei loro composti originari, il che implica che i metaboliti dovrebbero essere presi in considerazione durante la valutazione della tossicità. Tuttavia, i metaboliti degli inquinanti nelle piante sono estremamente complessi, il che rende difficile ottenere in modo completo le informazioni tossicologiche di tutti i metaboliti. Questo studio ha proposto una strategia per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti inquinanti nelle piante trattandoli nel loro insieme durante i test tossicologici. I pesticidi triazolici, una classe di fungicidi ad ampio spettro, sono stati ampiamente applicati nella produzione agricola. L'inquinamento da residui nei terreni agricoli ha attirato sempre più attenzione. Pertanto, quattro pesticidi triazolici, tra cui flusilazolo, diniconazolo, tebuconazolo e propiconazolo, sono stati selezionati come inquinanti testati. I metaboliti sono stati generati dal trattamento del callo di carota con pesticidi triazolici testati. Dopo un trattamento di 72 ore, sono stati estratti i metaboliti dei pesticidi nel callo di carota, seguiti da test tossicologici utilizzando la linea cellulare Caco-2. I risultati hanno mostrato che i metaboliti dei pesticidi testati nel callo di carota non hanno inibito significativamente la vitalità delle cellule Caco-2 (P>0,05), dimostrando l'assenza di citotossicità dei metaboliti dei pesticidi. Questo metodo proposto apre una nuova strada per valutare la citotossicità dei metaboliti inquinanti nelle piante, che dovrebbe fornire dati preziosi per una valutazione precisa della tossicità.

Introduzione

Le piante coltivate che crescono nei terreni agricoli possono essere esposte a vari inquinanti organici provenienti da attività antropiche 1,2. Gli inquinanti possono essere assorbiti dalle piante, causando ulteriori minacce all'ecosistema e alla salute umana attraverso le catene alimentari 3,4. Gli xenobiotici nelle piante probabilmente subiscono una serie di biotrasformazioni, come i metabolismi di fase I e II5, generando una serie di metaboliti. Secondo il concetto di fegato verde nelle piant....

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Protocollo

1. Differenziazione del callo di carota

NOTA: Il protocollo dettagliato per la differenziazione del callo di carota è stato descritto in un precedente studio12. Ecco una breve descrizione.

  1. Sterilizzare la superficie dei semi vernalizzati con etanolo al 75% per 20 minuti seguito da 20% H2O2 per 20 minuti. Lavare il con acqua distillata almeno 3 volte.
  2. Seminare i semi su terreno Murashige e Skoog (MS) gelificato senza ormoni (1% p/v) (pH =5,8, autoclavato a 121 °C) e incubarli in 16 ore di fotoperiodo (350 μmol/m2s) ....

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Risultati

La Figura 1 rappresenta lo schema del metodo proposto per la generazione, l'estrazione e la valutazione della citotossicità dei metaboliti dei pesticidi nel callo di carota. Nella Figura 2, le curve cinetiche di assorbimento e metabolismo dei pesticidi testati, da cui possiamo scoprire che le concentrazioni di pesticidi nei terreni di coltura sono diminuite esponenzialmente, mentre quelle nel callo di carota hanno iniziato ad aumentare, raggiungendo un picco a 4.......

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Discussione

Questo protocollo è stato sviluppato per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti dei pesticidi triazolici nelle piante combinando modelli di callo vegetale e cellule umane. I passaggi critici per questo protocollo proposto sono la coltura del callo vegetale e della cellula Caco-2. La parte più difficile e i relativi consigli per la coltura del callo delle piante sono stati forniti nel nostro precedente studio12. Qui, va notato che il mantenimento delle .......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato supportato dalla National Natural Science Foundation of China (21976160) e dal Public Welfare Technology Application Research Project (LGF21B070006) della provincia di Zhejiang.

     

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
acido 2,4-diclorofenossiaceticoWAKO1 mg/L
20% H2O2Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.10011218-500ML
6-benzilamminopurinaWAKO0,5 mg/L
75% etanoloSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.1269101-500 mL
Piastra a 96 pozzettiThermo Fisher
AcetonitrileSigma-Aldrich
Incubatore per clima artificialeNingbo DongNan Lab Equipment Co., LtdRDN-1000A-4
AutoclaviSTIKMJ-Series
Caco-2 celleNuoyang Biotechnology Co., Ltd.
Reagenti CCK8Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, CinaG021-1-3
CentrifugaThermo Fisher
CO2 incubatoreLabtripHWJ-3-160
DimetilsolfossidoSolarbio Life SciencesD8371
Diniconazolo, 98,7%J& K Scientific83657-24-3
Mezzo dell'aquila modificato di DulbeccoSolarbio Life Sciences11965-500 mL
bilancia elettronicaShanghai Precision Instrument Co., LtdFA1004B
Spettrofotometro a fluorescenza
98,5%J& K Scientifico85509-19-9   
LiofilizzatoreSCIENTZ
Macinatore di tessuti ad alta produttivitàSCIENTZ
Microscopio invertitoLeica BiosystemsDMi1
Sistema Milli-QMilliporeMS1922801-4L
Murashige & Skoog mediumHOPEBIOHB8469-7
Concentratore di soffiaggio di azotoAOSHENGMD200-2
PBSSolarbio Life SciencesP1022-500 mL
Penicillina-Streptomicina liquidaSolarbio Life SciencesP1400-100 mL
Propiconazolo, 100%J& K Scientifico60207-90-1 
Research plusEppendorf10-1000 μ
Semi di carota mignolo (Daucus carota var. sativus)Shouguang Seed Industry Co., Ltd
Incubatrici a scuotimentoShanghai bluepard instruments Co., Ltd.THZ-98AB
Tebuconazolo, 100%J& K Scientific107534-96-3
Soluzione di tripsina-EDTASolarbio Life SciencesT1300-100 mL
Macchina ad ultrasuoniZKIUC-6
Banco super pulito sterilizzato UVAIRTECH
Strumento a vorticeWuxi Laipu Instrument Equipment Co., LtdBV-1010
fetale di siero bovino Cellmax Tecan Infinite M200 Flusilazolo,L

Riferimenti

  1. Fan, Y., et al. Uptake of halogenated organic compounds (HOCs) into peanut and corn during the whole life cycle grown in an agricultural field. Environ Pollut. 263, 114400(2020).
  2. Wu, Q., et al.

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