Obecny protokół opisuje prostą i efektywną metodę transportu kwasów perfluoroalkilowych w pszenicy na duże odległości.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Badanie transportu kwasów perfluoroalkilowych na duże odległości w pszenicy za pomocą techniki ekspozycji z rozszczepionymi korzeniami
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Duże ilości kwasów perfluoroalkilowych (PFAA) zostały wprowadzone do gleby i zgromadzone przez rośliny, stanowiąc potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Konieczne jest zbadanie akumulacji i translokacji PFAA w roślinach. Transport na duże odległości jest ważną drogą dla PFAA przenoszonych z liści roślin do tkanek jadalnych przez łyko. Jednak wcześniej trudno było ocenić potencjał translokacji zanieczyszczeń organicznych w krótkotrwałym okresie narażenia. Eksperyment z rozszczepionym korzeniem dostarcza rozwiązania pozwalającego skutecznie odkryć translokację PFAA na duże odległości za pomocą eksperymentu hydroponicznego, który w tym badaniu przeprowadzono w dwóch probówkach wirówkowych o pojemności 50 ml (A i B), z których probówka wirówkowa A zawierała 50 ml sterylnego roztworu odżywczego Hoagland o mocy jednej czwartej, podczas gdy probówka wirówkowa B miała takie samo stężenie składników odżywczych, oraz docelowe PFAA (kwas perfluorooktanosulfonowy, PFOS i kwas perfluorooktanowy, PFOA) dodawane w danym stężeniu. Cały korzeń pszenicy został ręcznie podzielony na dwie części i ostrożnie włożony do rurek A i B. Stężenie PFAA w korzeniach, pędach pszenicy i roztworach w probówkach A i B oceniano odpowiednio za pomocą LC-MS/MS po hodowli w inkubatorze przez 7 dni i zebraniu. Wyniki sugerują, że PFOA i PFOS przechodzą podobny proces transportu na duże odległości przez łyko z pędu do korzenia i mogą być uwalniane do środowiska otoczenia. W związku z tym technika rozłupywanego korzenia może być stosowana do oceny transportu różnych substancji chemicznych na duże odległości.
Wprowadzenie
Kwasy perfluoroalkilowe (PFAA) są szeroko stosowane w różnych produktach komercyjnych i przemysłowych ze względu na ich doskonałe właściwości fizykochemiczne, w tym aktywność powierzchniową oraz stabilność termiczną i chemiczną1,2,3. Kwas perfluorooktanosulfonowy (PFOS) i kwas perfluorooktanowy (PFOA) to dwa najważniejsze PFAA stosowane na całym świecie4,5,6, chociaż te związki zostały wymienione w międzynarodowej konwencji sztokholmskiej w 2009 i 2019 roku7
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Nasiona pszenicy, Triticum aestivum L., zostały pozyskane (zobacz Tabelę Materiałów) i wykorzystane do niniejszego badania.
1. Kiełkowanie sadzonek pszenicy i uprawa hydroponiczna
- Wybierz nasiona pszenicy o podobnej wielkości i dezynfekuj je przez 15 minut 8% (w/w) roztworem nadtlenku wodoru.
- Zdezynfekowane nasiona dokładnie opłucz wodą dejonizowaną, a następnie umieść je na wilgotnej bibule filtracyjnej w ciemności w temperaturze pokojowej, aby kiełkowały przez 5 dni.
- Wybierz około dziewięciu kiełkujących sadzonek o jednakowej wielkości i przenieś je do plastikowych....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Eksperyment z rozdzielonym systemem korzeniowym pozwolił zbadać dalekosiężny transport PFAA w pszenicy. Jak pokazano na Rysunku 2A,C, zarówno PFOA, jak i PFOS mogły być pobierane przez korzeń pszenicy i przenoszone do pędów. PFOS i PFOA nie zostały wykryte w korzeniu pszenicy ani w roztworze w probówce A w kontroli ujemnej. Stwierdzono, że PFOS i PFOA były wykrywane w korzeniach pszenicy hodowanych w roztworze niezatrutym, w stężeniach odpowiednio 0,26 ng/g ± 0,02 ng/g i 0,6.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Aby zapewnić dokładność tej metody, należy zachować ostrożność w celu zapewnienia, że roztwór wzbogacony w probówce B nie zanieczyści roztworu bez wzbogaconego roztworu w probówce A. Podane stężenie docelowych PFAA w niniejszym badaniu było relatywnie wyższe niż ich stężenie w rzeczywistym środowisku, co zapewnia monitorowanie docelowych PFAA w pszenicy i roztworze bez wzbogaceń za pomocą LC-MS/MS.
Ta metoda ma swoje ograniczenia. Ponieważ w każdej grupie poddanej działaniu pszenicy użyto tyl.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Z wdzięcznością dziękujemy za wsparcie finansowe od Chińskiej Fundacji Nauk Przyrodniczych (NSFC 21737003), Funduszu Naukowego Chińskich Uniwersytetów (nr 2452021103) oraz Chińskiej Fundacji Nauk Podoktoranckich (nr 2021M692651, 2021M702680).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Kolumna ACQUITY UPLC BEH C18 | Waters, Milford, MA | Kolumna chromatograficzna cieczowa | |
| Cleanert Wkład PEP | Bonna-Angel Technologies, Chiny | Kolumna do ekstrakcji do fazy stałej | |
| Clearnert Pesticarb cartridge | Bonna-Angel Technologies, Chiny | Kolumna do ekstrakcji do fazy stałej | |
| LC-MS / MS (Waters Acquity UPLC i-Class sprzężona z Xevo TQ-S) | Waters, Milford, MA | chromatografii cieczowej i spektrometrii mas | |
| Boyikang Instrument Ltd., Pekin, Chiny | FD-1A50 | Liofilizowana próbka | |
| Masslynx | Waters, Milford, MA | Oprogramowanie do analizy danych | |
| Eter metylowo-tert-butylowy | Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, USA) | służy do ekstrakcji związków docelowych z tkanek roślinnych | |
| MPFAC-MXA | Wellington Laboratories (Ontario, Kanada) | PFACMXA0518 | normy wewnętrzne |
| PFAC-MXB | Wellington Laboratories (Ontario, Kanada) | PFACMXB0219 | mieszanina wzorców kalibracyjnych PFAA |
| PFOA | Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, USA) | 335-67-1 | a reprezentują PFAA |
| PFOS | Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, USA) | 2795-39-3 | a reprezentują PFAA |
| Bufor węglanu sodu | Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, Stany Zjednoczone) | zastosowanie do ekstrakcji związków docelowych z tkanek roślinnych | |
| Wodorosiarczan tetrabutyloamonu | Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, USA) | służy do ekstrakcji związków docelowych z tkanek roślinnych | |
| Nasiona pszenicy | Chińska Akademia Nauk Rolniczych (Pekin, Chiny) | Triticum aestivum L. |
Bibliografia
- Lindstrom, A. B., Strynar, M. J., Libelo, E. L. Polyfluorinated compounds: Past, present, and future. Environmental Science & Technology. 45 (19), 7954-7961 (2011).
- Kannan, K. Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances: Current and future pe....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
