Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Bepaling van de absorptie, translocatie en distributie van imidacloprid in tarwe

3K weergaven

DOI:

10.3791/64741

28 april 2023

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor de bepaling van de absorptie, translocatie en distributie van imidacloprid in tarwe onder hydroponische omstandigheden met behulp van vloeistofchromatografie-tandem massaspectrometrie (LC-MS-MS). De resultaten toonden aan dat imidacloprid kan worden opgenomen door tarwe, en imidacloprid werd gedetecteerd in zowel de tarwewortels als de bladeren.

Samenvatting

Neonicotinoïden, een klasse van insecticiden, worden veel gebruikt vanwege hun nieuwe werkingsmechanismen, hoge insecticide activiteit en sterke wortelopname. Imidacloprid, het meest gebruikte insecticide wereldwijd, is een representatieve eerste generatie neonicotinoïde en wordt gebruikt bij ongediertebestrijding voor gewassen, groenten en fruitbomen. Met zo'n brede toepassing van imidacloprid heeft het residu ervan in gewassen steeds meer aandacht gekregen. In deze studie werden 15 tarwezaailingen geplaatst in een kweekmedium dat 0,5 mg/l of 5 mg/l imidacloprid voor hydrocultuur bevatte. Het gehalte aan imidacloprid in de tarwewortels en bladeren werd bepaald na 1 dag, 2 dagen en 3 dagen hydrocultuur om de migratie en distributie van imidacloprid in tarwe te onderzoeken. De resultaten toonden aan dat imidacloprid zowel in de wortels als in de bladeren van de tarweplant werd gedetecteerd en dat het gehalte aan imidacloprid in de wortels hoger was dan dat in de bladeren. Bovendien nam de imidaclopridconcentratie in de tarwe toe met toenemende blootstellingstijd. Na 3 dagen blootstelling bevatten de wortels en bladeren van de tarwe in de behandelingsgroep van 0,5 mg/l respectievelijk 4,55 mg/kg ± 1,45 mg/kg en 1,30 mg/kg ± 0,08 mg/kg imidacloprid, terwijl de wortels en bladeren van de behandelingsgroep van 5 mg/l respectievelijk 42,5 mg/kg ± 0,62 mg/kg en 8,71 mg/kg ± 0,14 mg/kg imidacloprid bevatten, respectievelijk. De resultaten van deze studie maken een beter begrip van residuen van bestrijdingsmiddelen in gewassen mogelijk en bieden een gegevensreferentie voor de milieurisicobeoordeling van pesticiden.

Inleiding

In de huidige agronomie is het gebruik van pesticiden essentieel om de gewasopbrengst te verhogen. Neonicotinoïde insecticiden veranderen de membraanpotentiaalbalans door nicotine-acetylcholinereceptoren in het zenuwstelsel van insecten te beheersen, waardoor de normale geleiding van het centrale zenuwstelsel van het insect wordt geremd, wat leidt tot de verlamming en de dood van de insecten1. In vergelijking met traditionele insecticiden hebben neonicotinoïden voordelen zoals nieuwe werkingsmechanismen, hoge insecticide activiteit en sterke wortelabsorptie, waardoor ze zeer succesvol zijn in de pesticidenmarkt 2,3<....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Ontkieming van tarwezaden

  1. Selecteer 1.000 tarwezaden (Jimai 20) met volledige korrels, intacte embryo's en uniforme grootte (lengte: 6 mm ± 0,5 mm).
  2. Breng 333,3 ml 30% H 2 O 2-oplossing over in een maatkolf van 1 L en verdun met gedeïoniseerd water om 1 l 10% H 2 O 2-oplossing te bereiden. Dompel de tarwezaden gedurende 15 minuten onder in 10% H 2 O2-oplossing om het zaadoppervlak te desinfecteren (figuur 1).
  3. Spoel de tarwezaden 5x af met stromend steriel water gedurende telkens 10 s.
  4. Verdeel de tarwezaden gelijkma....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De instrumentgrens voor detectie (LOD) van imidacloprid was 5,76 × 10−14 g en de LOD van imidacloprid in de tarwewortel of het blad van de methode was 0,01 μg/kg; Er werd geen matrixeffect waargenomen. De terugwinningsopbrengsten van imidacloprid in tarwe zijn weergegeven in tabel 2. De terugwinningsopbrengsten van imidacloprid uit de tarwewortels blootgesteld aan imidaclopridconcentraties van 0,5 mg/l en 5 mg/l waren respectievelijk 94,0%-97,6% en 98,8%-99,2%; De variatiecoëfficiënten waren r.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

In de afgelopen jaren zijn methoden voor de voorbehandeling en detectie van residuen van het bestrijdingsmiddel imidacloprid vaak gerapporteerd. Badawy et al.23 gebruikten hoogwaardige vloeistofchromatografie om het gehalte aan imidacloprid in tomatenfruit geteeld onder kasomstandigheden te bepalen en rapporteerden een goede lineariteit voor imidacloprid in het bereik van 0,0125-0,15 μg / ml. Zhai et al.24 gebruikten LC-MS-MS om het residu van imidacloprid in Chinese bieslo.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflicten hebben. Alle auteurs hebben het manuscript gelezen en goedgekeurd. Dit werk is niet eerder gepubliceerd, noch wordt het overwogen door een ander peer-reviewed tijdschrift.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (nr. 42277039).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AcetonitrileSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.01-06-1995Geschikt voor HPLC, gradient grade, >99,9%
Analytische weegschaalSartorius Lab Instruments Co.Ltd.GL124-1SCN
Kunstmatige klimaatincubator  Shanghai Badian Instrument Equipment Co. Ltd.HK320
CentrifugeEppendorf China Co. Ltd.Centrifuge5804
Inbrengbare spuitSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.Z116866Capaciteit 5 mL, in stappen van 0,2 mL, niet-sterieel
MierenzuurSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.Y0001970Europese farmacopee referentienorm
Gegrafiteerd koolzwart (GCB)Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.V90005845 μm
H2O2Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co.Ltd.3164230% (w/w)
Hoagland’s basale zoutmengselShanghai Yu Bo Biotech Co. Ltd.NS1011Watervrij, reagenskwaliteit
Hydroponisch materiaalJiangsu Rongcheng Agricultural Science and Technology Development Co.Ltd.SDZ04BD
Hypersil BDS C18 kolomThermo Fisher Scientific (China) Co. Ltd.28103-102130
ImidaclopridSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.Y0002028Europese farmacopee referentienorm
MgSO4Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd.208094Watervrij, reagenskwaliteit, >97%
NaClSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co.Ltd.S9888Reagenskwaliteit, 99%
pH-meterShanghai Thunder Magnetic Instrument FactoryPHSJ-3F
PhytotronboxHarbin Donglian Electronic Technology Co. Ltd.HPG-280B
PipettenEppendorf China Co. Ltd.Research plus
SpuitfilterSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co.Ltd.SLGV033NNylon, 0,22 µm poriëngrootte, 33 mm, niet-sterieel
Ultra-performante vloeistofchromatografie tandem triple quadrupole massaspectrometrieThermo Fisher Scientific (China) Co. Ltd.UltiMate 3000
TSQ Quantum Access MAX
VortexmixerShanghai Yetuo Technology Co. Ltd.Vortex-2
TarwezaadLuKe zaadindustrieJimai 20

Referenties

  1. Lin, P. C., Lin, H. J., Liao, Y. Y., Guo, H. R., Chen, K. T. Acute poisoning with neonicotinoid insecticides: A case report and literature review. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology. 112 (4), 282-286 (2013).
  2. North, J. H., et al.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Imidacloprid absorptieImidacloprid translocatieImidacloprid distributieTarwezaailingenNeonicotino de insecticidenPesticideresiduenHydroponische kweekVloeistofchromatografieMassaspectrometrieWortelopname