Investigación del transporte a larga distancia de ácidos perfluoroalquilo en trigo a través de una técnica de exposición de raíz dividida

Resumen

El presente protocolo describe un método simple y eficiente para el transporte a larga distancia de ácidos perfluoroalquilo en el trigo.

Resumen

Grandes cantidades de ácidos perfluoroalquilo (PFAA) se han introducido en el suelo y las plantas las han acumulado, lo que plantea riesgos potenciales para la salud humana. Es imperativo investigar la acumulación y translocación de PFAA dentro de las plantas. El transporte a larga distancia es una vía importante para los PFAA transferidos de las hojas de la planta a los tejidos comestibles a través del floema. Sin embargo, anteriormente era difícil evaluar el potencial de translocación de la contaminación orgánica en un período de exposición a corto plazo. El experimento de raíz dividida proporciona una solución para descubrir eficazmente la translocación a larga distancia de PFAA utilizando un experimento hidropónico, que, en este estudio, se llevó a cabo en dos tubos de centrífuga de 50 ml (A y B), de los cuales el tubo de centrífuga A tenía 50 ml de solución nutritiva estéril Hoagland de un cuarto de fuerza, mientras que el tubo de centrífuga B tenía la misma cantidad de concentración de nutrientes. y los PFAA objetivo (ácido perfluorooctano sulfónico, PFOS, y ácido perfluorooctano, PFOA) añadidos a una concentración dada. Una raíz de trigo integral se separó manualmente en dos partes y se insertó cuidadosamente en los tubos A y B. La concentración de PFAAs en las raíces, brotes de trigo y soluciones en los tubos A y B se evaluaron utilizando LC-MS/MS, respectivamente, después de ser cultivados en una incubadora durante 7 días y cosechados. Los resultados sugirieron que el PFOA y el PFOS experimentan un proceso similar de transporte a larga distancia a través del floema desde el brote hasta la raíz y podrían liberarse en el ambiente ambiente. Por lo tanto, la técnica de raíz dividida se puede utilizar para evaluar el transporte a larga distancia de diferentes productos químicos.

Introducción

Los ácidos perfluoroalquilo (PFAA) son ampliamente utilizados en diversos productos comerciales e industriales debido a sus excelentes propiedades fisicoquímicas, incluida la actividad superficial y la estabilidad térmica y química ^1,2,3. El ácido perfluorooctano sulfónico (PFOS) y el ácido perfluorooctano (PFOA) son los dos PFAA más importantes utilizados en todo el mundo ^4,5,6, aunque estos compuestos se enumeraron en el Convenio internacional de Estocolmo en 2009 y 2019^7,8....

Protocolo

Las semillas de trigo, Triticum aestivum L., fueron adquiridas (ver Tabla de Materiales) y utilizadas para el presente estudio.

1. Germinación de plántulas de trigo y cultivo hidropónico

1. Seleccione semillas de trigo de tamaño similar y desinfúntelas durante 15 minutos con una solución de peróxido de hidrógeno al 8% (p/p).
2. Enjuague bien las semillas desinfectadas con agua desionizada y luego colóquelas en papel de filtro húmedo en la oscuridad a temperatura ambiente para germinar durante 5 días.
3. Seleccione aproximadamente nueve plántulas germinadas de tamaño uniforme y ....

Resultados

El experimento de raíz dividida investigó el transporte a larga distancia de PFAA en el trigo. Como se muestra en la figura 2A,C, tanto el PFOA como el PFOS podrían ser absorbidos por la raíz de trigo y transferidos al brote. No se detectaron PFOS ni PFOA en la raíz de trigo y la solución en el tubo A del control en blanco. Se encontró que se detectaron PFOS y PFOA en las raíces de trigo cultivadas en la solución sin pinchos, con una concentración de 0,26 ng/g ± 0.......

Discusión

Para garantizar la precisión de este método, se debe realizar una operación cuidadosa para garantizar que la solución con púas en el tubo B no contamine la solución sin pinchos en el tubo A. La concentración dada de PFAA objetivo en el presente estudio fue relativamente más alta que su concentración en el entorno real, lo que garantiza monitorear los PFAA objetivo en trigo y solución sin púas utilizando LC-MS / MS.

Existen limitaciones para este método. Dado que solo se utilizó u.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
ACQUITY UPLC BEH C18 column	Waters, Milford, MA		Liquid chromatographic column
Cleanert PEP cartridge	Bonna- Angel Technologies, China		Solid phase extraction column
Clearnert Pesticarb cartridge	Bonna- Angel Technologies, China		Solid phase extraction column
LC-MS/MS(Waters Acquity UPLC i-Class Coupled to Xevo TQ-S)	Waters, Milford, MA		Liquid chromatography and mass spectrometry
Lyophilizer	Boyikang Instrument Ltd., Beijing, China	FD-1A50	Freeze-dried sample
Masslynx	Waters, Milford, MA		data analysis software
Methyl tert-butyl ether	Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, US)		use for extracting target compounds from plant tissues
MPFAC-MXA	Wellington Laboratories (Ontario, Canada)	PFACMXA0518	the internal standards
PFAC-MXB	Wellington Laboratories (Ontario, Canada)	PFACMXB0219	mixture of PFAA calibration standards
PFOA	Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, US)	335-67-1	a represent PFAAs
PFOS	Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, US)	2795-39-3	a represent PFAAs
Sodium carbonate buffer	Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, US)		use for extracting target compounds from plant tissues
Tetrabutylammonium hydrogen sulfate	Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, US)		use for extracting target compounds from plant tissues
Wheat seeds	Chinese Academy of Agricultural Sciences (Beijing,China)		Triticum aestivum L.