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Artigo de método

Investigando o transporte de longa distância de ácidos perfluoroalquil no trigo através de uma técnica de exposição de raiz dividida

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DOI:

10.3791/64400

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28 de setembro de 2022

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Neste artigo

Resumo

O presente protocolo descreve um método simples e eficiente para o transporte de longa distância de ácidos perfluoroalquil em trigo.

Resumo

Grandes quantidades de ácidos perfluoroalquil (PFAAs) foram introduzidas no solo e acumuladas pelas plantas, representando riscos potenciais para a saúde humana. É imperativo investigar o acúmulo e a translocação de PFAAs dentro das plantas. O transporte de longa distância é uma via importante para os PFAAs transferidos das folhas da planta para os tecidos comestíveis através do floema. No entanto, anteriormente era difícil avaliar o potencial de translocação da contaminação orgânica em um período de exposição de curto prazo. O experimento de raiz dividida fornece uma solução para descobrir efetivamente a translocação de longa distância de PFAAs usando um experimento hidropônico, que, neste estudo, foi realizado em dois tubos de centrífuga de 50 mL (A e B), dos quais o tubo de centrífuga A tinha 50 mL de solução nutritiva estéril de Hoagland de um quarto de força, enquanto o tubo de centrífuga B tinha a mesma quantidade de concentração de nutrientes, e os PFAAs alvo (ácido perfluorooctano sulfônico, PFOS e ácido perfluorooctano, PFOA) adicionados a uma determinada concentração. Uma raiz de trigo integral foi separada manualmente em duas partes e inserida cuidadosamente nos tubos A e B. A concentração de PFAAs nas raízes, parte aérea do trigo e soluções nos tubos A e B foi avaliada por LC-MS/MS, respectivamente, após ser cultivada em incubadora por 7 dias e colhida. Os resultados sugeriram que o PFOA e o PFOS experimentam um processo de transporte de longa distância semelhante através do floema da parte aérea até a raiz e poderiam ser liberados no ambiente ambiente. Assim, a técnica de raiz dividida pode ser usada para avaliar o transporte de longa distância de diferentes produtos químicos.

Introdução

Os ácidos perfluoroalquil (PFAAs) são amplamente utilizados em diversos produtos comerciais e industriais devido às suas excelentes propriedades físico-químicas, incluindo atividade superficial e estabilidade térmica e química 1,2,3. O ácido perfluorooctanosulfônico (PFOS) e o ácido perfluorooctano (PFOA) são os dois PFAAs mais importantes utilizados mundialmente 4,5,6, embora esses compostos tenham sido listados na Convenção Internacional de Estocolmo em 2009 e 2019 7,8....

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Protocolo

Sementes de trigo, Triticum aestivum L., foram adquiridas (ver Tabela de Materiais) e utilizadas para o presente estudo.

1. Germinação de plântulas de trigo e cultura hidropônica

  1. Selecione sementes de trigo de tamanho semelhante e desinfete-as por 15 min com solução de peróxido de hidrogênio a 8% (p/p).
  2. Lave bem as sementes desinfetadas com água desionizada e, em seguida, coloque-as em papel de filtro úmido no escuro à temperatura ambiente para germinar por 5 dias.
  3. Selecionar aproximadamente nove plântulas germinadas de tamanho uniforme e transferi-las para copos plást....

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Resultados

O experimento de raiz dividida investigou o transporte de longa distância de PFAAs em trigo. Como mostrado na Figura 2A,C, tanto o PFOA quanto o PFOS poderiam ser absorvidos pela raiz do trigo e transferidos para a parte aérea. PFOS e PFOA não foram detectados na raiz de trigo e solução no tubo A do controle em branco. Verificou-se que PFOS e PFOA foram detectados nas raízes de trigo cultivadas na solução não cravada, com concentração de 0,26 ng/g ± 0,02 ng/g e 0,64 ng/g ± m.......

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Discussão

Para garantir a precisão deste método, deve ser feita uma operação cuidadosa para garantir que a solução cravada no tubo B não contamine a solução sem espinhos no tubo A. A concentração dada de PFAAs alvo no presente estudo foi relativamente maior do que sua concentração no ambiente real, garantindo o monitoramento de PFAAs alvo em trigo e solução não cravada usando LC-MS/MS.

Existem limitações para este método. Como apenas uma plântula de trigo foi utilizada em cada grupo de tratamento e a r.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Agradecemos o apoio financeiro da Fundação de Ciências Naturais da China (NSFC 21737003), do Fundo Científico das Universidades Chinesas (Nº 2452021103) e da Fundação Chinesa de Ciência de Pós-Doutorado (Nº 2021M692651, 2021M702680).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Coluna ACQUITY UPLC BEH C18Waters, Milford, MAColuna de cromatografia líquida
Cartucho de PEP CleanertBonna- Angel Technologies, ChinaColuna de extração em fase sólida
Cartucho de Pesticarb ClearnertBonna- Angel Technologies, ChinaColuna de extração em fase sólida
LC-MS/MS (Waters Acquity UPLC i-Class Acoplado a Xevo TQ-S)Waters, Milford, MACromatografia líquida e espectrometria de massa
LiofilizadorBoyikang Instrument Ltd., Pequim, ChinaFD-1A50Amostra liofilizada
MasslynxWaters, Milford, MAsoftware de análise
de dados Éter metil terc-butílicoSigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, EUA)uso para extração de compostos-alvo de tecidos vegetais
MPFAC-MXAWellington Laboratories (Ontário, Canadá)PFACMXA0518os padrões internos
PFAC-MXBWellington Laboratories (Ontário, Canadá)PFACMXB0219mistura de padrões de calibração PFAA
PFOASigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, EUA)335-67-1a representam PFAAs
PFOSSigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, EUA)2795-39-3a representam PFAAs
Tampão de carbonato de sódioSigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, EUA)uso para extrair compostos-alvo de tecidos vegetais
Sulfato de hidrogênio tetrabutilamônioSigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, EUA)uso para extrair compostos-alvo de tecidos vegetais Sementes
trigoAcademia Chinesa de Ciências Agrícolas (Pequim, China) Triticum aestivum L.
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Referências

  1. Lindstrom, A. B., Strynar, M. J., Libelo, E. L. Polyfluorinated compounds: Past, present, and future. Environmental Science & Technology. 45 (19), 7954-7961 (2011).
  2. Kannan, K. Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances: Current and future pe....

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Reimpressões e permissões

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