Evaluación de la citotoxicidad de los metabolitos de los plaguicidas triazoles típicos en las plantas

Resumen

El protocolo describe un nuevo método para evaluar la citotoxicidad integral de los metabolitos de los plaguicidas triazoles en plantas.

Resumen

Varios contaminantes orgánicos han sido liberados al medio ambiente debido a las actividades antropogénicas. Estos contaminantes pueden ser absorbidos por las plantas de cultivo, causando amenazas potenciales para el ecosistema y la salud humana a lo largo de la cadena alimentaria. La biotransformación de los contaminantes en las plantas genera una serie de metabolitos que pueden ser más tóxicos que sus compuestos originales, lo que implica que los metabolitos deben tenerse en cuenta durante la evaluación de la toxicidad. Sin embargo, los metabolitos de los contaminantes en las plantas son extremadamente complejos, lo que dificulta la obtención exhaustiva de la información toxicológica de todos los metabolitos. Este estudio propuso una estrategia para evaluar la citotoxicidad integral de los metabolitos contaminantes en las plantas mediante el tratamiento de los mismos como un todo durante los ensayos toxicológicos. Los plaguicidas triazoles, una clase de fungicidas de amplio espectro, se han aplicado ampliamente en la producción agrícola. Su contaminación por residuos en las tierras agrícolas ha atraído cada vez más atención. Por lo tanto, se seleccionaron cuatro plaguicidas triazoles, incluidos flusilazol, diniconazol, tebuconazol y propiconazol, como los contaminantes analizados. Los metabolitos fueron generados por el tratamiento del callo de zanahoria con plaguicidas triazoles probados. Después de un tratamiento de 72 h, se extrajeron los metabolitos de los plaguicidas en el callo de zanahoria, seguido de pruebas toxicológicas utilizando la línea celular Caco-2. Los resultados mostraron que los metabolitos de los plaguicidas ensayados en el callo de zanahoria no inhibieron significativamente la viabilidad de las células de Caco-2 (P>0,05), demostrando que no hay citotoxicidad de los metabolitos de los plaguicidas. Este método propuesto abre una nueva vía para evaluar la citotoxicidad de los metabolitos contaminantes en las plantas, lo que se espera que proporcione datos valiosos para una evaluación precisa de la toxicidad.

Introducción

Las plantas de cultivo que crecen en tierras agrícolas pueden estar expuestas a diversos contaminantes orgánicos originados por actividades antropogénicas ^1,2. Los contaminantes pueden ser absorbidos por las plantas, causando aún más amenazas para el ecosistema y la salud humana a través de las cadenas alimentarias ^3,4. Es probable que los xenobióticos de las plantas sufran una serie de biotransformaciones, como los metabolismos de fase I y II⁵, que generan una serie de metabolitos. De acuerdo c....

Protocolo

1. Diferenciación del callo de zanahoria

NOTA: El protocolo detallado para la diferenciación del callo de zanahoria ha sido descrito en un estudio previo¹². He aquí una breve descripción.

1. Esterilizar la superficie de las semillas vernalizadas con etanol al 75% durante 20 min seguido de 20% H₂O₂ durante 20 min. Lavar con agua destilada al menos 3 veces.
2. Siembre las semillas en un medio de Murashige y Skoog (MS) gelificado en agar (1% p/v) sin hormonas (pH = 5,8, esterilizado en autoclave a 121 °C) e incube bajo un fotoperiodo ....

Discusión

Este protocolo se desarrolló para evaluar la citotoxicidad integral de los metabolitos de los plaguicidas triazoles en plantas mediante la combinación de modelos de callos vegetales y células humanas. Los pasos críticos para este protocolo propuesto son el cultivo de callos vegetales y células Caco-2. La parte más difícil y los consejos relativos para el cultivo de callos de plantas se han proporcionado en nuestro estudio anterior¹². Aquí, hay que tener en.......

Materiales

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