تقييم السمية الخلوية لمستقلبات مبيدات الآفات التريازول النموذجية في النباتات

Summary

يصف البروتوكول طريقة جديدة لتقييم السمية الخلوية المتكاملة لمستقلبات مبيدات الآفات التريازول في النباتات.

Abstract

تم إطلاق ملوثات عضوية مختلفة في البيئة بسبب الأنشطة البشرية. يمكن أن تمتص نباتات المحاصيل هذه الملوثات ، مما يتسبب في تهديدات محتملة للنظام البيئي وصحة الإنسان في جميع أنحاء السلسلة الغذائية. يولد التحول الأحيائي للملوثات في النباتات عددا من المستقلبات التي قد تكون أكثر سمية من مركباتها الأصلية ، مما يعني أنه ينبغي أخذ المستقلبات في الاعتبار أثناء تقييم السمية. ومع ذلك ، فإن مستقلبات الملوثات في النباتات معقدة للغاية ، مما يجعل من الصعب الحصول على المعلومات السمية لجميع الأيضات بشكل شامل. اقترحت هذه الدراسة استراتيجية لتقييم السمية الخلوية المتكاملة لمستقلبات الملوثات في النباتات من خلال معالجتها ككل أثناء الاختبارات السمية. تم تطبيق مبيدات الآفات Triazole ، وهي فئة من مبيدات الفطريات واسعة الطيف ، على نطاق واسع في الإنتاج الزراعي. وقد اجتذب تلوث بقاياها في الأراضي الزراعية اهتماما متزايدا. ومن ثم ، تم اختيار أربعة مبيدات آفات تريازول ، بما في ذلك فلوسيلازول ، ودينيكونازول ، وتيبوكونازول ، وبروبيكونازول ، كملوثات تم اختبارها. تم إنشاء المستقلبات عن طريق معالجة الكالس الجزري بمبيدات الآفات التريازول المختبرة. بعد معالجة 72 ساعة ، تم استخراج مستقلبات المبيدات الحشرية في الكالس الجزري ، تليها اختبارات السمية باستخدام خط خلية Caco-2. أظهرت النتائج أن مستقلبات المبيدات المختبرة في الكالس الجزري لم تمنع بشكل كبير صلاحية خلايا Caco-2 (P>0.05) ، مما يدل على عدم وجود سمية خلوية لمستقلبات المبيدات. تفتح هذه الطريقة المقترحة طريقا جديدا لتقييم السمية الخلوية لمستقلبات الملوثات في النباتات ، والتي من المتوقع أن توفر بيانات قيمة لتقييم السمية بدقة.

Introduction

قد تتعرض نباتات المحاصيل التي تنمو في الأراضي الزراعية لملوثات عضوية مختلفة ناشئة عن الأنشطة البشرية ^1,2. يمكن أن تمتص النباتات الملوثات ، مما يتسبب في مزيد من التهديدات للنظام البيئي وصحة الإنسان من خلال سلاسل الغذاء ^3,4. من المحتمل أن يخضع xenobiotics في النباتات لسلسلة من التحول الحيوي ، مثل المرحلة الأولى والثانية من التمثيل الغذائي⁵ ، مما يولد عددا من الأيضات. وفقا لمفهوم الكبد الأخضر في النباتات ، يمكن أن يقلل التمثيل الغذائي للنبات من سمية xenobiotics ^6,7

Protocol

1. تمايز الكالس الجزرة

ملاحظة: تم وصف البروتوكول التفصيلي لتمايز الكالس الجزري في دراسة سابقة¹². هنا وصف موجز.

1. تعقيم سطح البذور المبتعلة بنسبة 75٪ إيثانول لمدة 20 دقيقة متبوعا ب 20٪ H₂O₂ لمدة 20 دقيقة. اغسل بالماء المقطر 3x على الأقل.
2. زرع البذور على وسط موراشيج وسكوج (MS) الخالي من الهرمونات (1٪ وزن / حجم) (الرقم الهيدروجيني = 5.8 ، معقم عند 121 درجة مئوية) ، واحتضانها تحت فترة ضوئية 16 ساعة (350 ميكرومول / م²ثانية) عند 26 درجة مئوية لمدة 15 يوما لتشكيل الشتلات.
3. احصد النباتات عن طريق قطع الهيبوكوتيل والفل....

النتائج

يمثل الشكل 1 مخططا للطريقة المقترحة لتوليد واستخراج وتقييم السمية الخلوية لمستقلبات مبيدات الآفات في الكالس الجزري. في الشكل 2 ، منحنيات حركية الامتصاص والتمثيل الغذائي لمبيدات الآفات المختبرة ، والتي يمكننا من خلالها أن نجد أن تركيزات ?.......

Discussion

تم تطوير هذا البروتوكول لتقييم السمية الخلوية المتكاملة لمستقلبات مبيدات الآفات التريازول في النباتات من خلال الجمع بين الكالس النباتي ونماذج الخلايا البشرية. الخطوات الحاسمة لهذا البروتوكول المقترح هي زراعة الكالس النباتي وخلية Caco-2. تم تقديم الجزء الأكثر صعوبة والن?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,4-dichlorophenoxyacetic acid	WAKO	1 mg/L
20% H2O2	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	10011218-500ML
6-benzylaminopurine	WAKO	0.5 mg/L
75% ethanol	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	1269101-500 mL
96-well plate	Thermo Fisher
Acetonitrile	Sigma-Aldrich
Artificial climate incubator	Ningbo DongNan Lab Equipment Co.,Ltd	RDN-1000A-4
Autoclaves	STIK	MJ-Series
Caco-2 cells	Nuoyang Biotechnology Co.,Ltd.
CCK8 reagents	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, China	G021-1-3
Centrifuge	Thermo Fisher
CO2 incubator	Labtrip	HWJ-3-160
Dimethyl sulfoxide	Solarbio Life Sciences	D8371
Diniconazole, 98.7%	J&K Scientific	83657-24-3
Dulbecco's modified Eagle's medium	Solarbio Life Sciences	11965-500 mL
electronic balance	Shanghai Precision Instrument Co., Ltd	FA1004B
Fetal bovine serum	Cellmax
Fluorescence spectrophotometer	Tecan	Infinite M200
Flusilazole, 98.5%	J&K Scientific	85509-19-9
Freeze dryer	SCIENTZ
High-throughput tissue grinder	SCIENTZ
Inverted microscope	Leica Biosystems	DMi1
Milli-Q system	Millipore	MS1922801-4L
Murashige & Skoog medium	HOPEBIO	HB8469-7
Nitrogen blowing concentrator	AOSHENG	MD200-2
PBS	Solarbio Life Sciences	P1022-500 mL
Penicillin-Streptomycin Liquid	Solarbio Life Sciences	P1400-100 mL
Propiconazole, 100%	J&K Scientific	60207-90-1
Research plus	Eppendorf	10-1000 μL
Seeds of Little Finger carrot (Daucus carota var. sativus)	Shouguang Seed Industry Co., Ltd
Shaking Incubators	Shanghai bluepard instruments Co.,Ltd.	THZ-98AB
Tebuconazole, 100%	J&K Scientific	107534-96-3
Trypsin-EDTA solution	Solarbio Life Sciences	T1300-100 mL
Ultrasound machine	ZKI	UC-6
UV-sterilized super clean bench	AIRTECH
Vortex instrument	Wuxi Laipu Instrument Equipment Co., Ltd	BV-1010