Valutazione della citotossicità dei metaboliti dei tipici pesticidi triazolici nelle piante

Riepilogo

Il protocollo descrive un nuovo metodo per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti dei pesticidi triazolici nelle piante.

Abstract

Diversi inquinanti organici sono stati rilasciati nell'ambiente a causa delle attività antropiche. Questi inquinanti possono essere assorbiti dalle piante coltivate, causando potenziali minacce all'ecosistema e alla salute umana lungo tutta la catena alimentare. La biotrasformazione degli inquinanti nelle piante genera una serie di metaboliti che possono essere più tossici dei loro composti originari, il che implica che i metaboliti dovrebbero essere presi in considerazione durante la valutazione della tossicità. Tuttavia, i metaboliti degli inquinanti nelle piante sono estremamente complessi, il che rende difficile ottenere in modo completo le informazioni tossicologiche di tutti i metaboliti. Questo studio ha proposto una strategia per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti inquinanti nelle piante trattandoli nel loro insieme durante i test tossicologici. I pesticidi triazolici, una classe di fungicidi ad ampio spettro, sono stati ampiamente applicati nella produzione agricola. L'inquinamento da residui nei terreni agricoli ha attirato sempre più attenzione. Pertanto, quattro pesticidi triazolici, tra cui flusilazolo, diniconazolo, tebuconazolo e propiconazolo, sono stati selezionati come inquinanti testati. I metaboliti sono stati generati dal trattamento del callo di carota con pesticidi triazolici testati. Dopo un trattamento di 72 ore, sono stati estratti i metaboliti dei pesticidi nel callo di carota, seguiti da test tossicologici utilizzando la linea cellulare Caco-2. I risultati hanno mostrato che i metaboliti dei pesticidi testati nel callo di carota non hanno inibito significativamente la vitalità delle cellule Caco-2 (P>0,05), dimostrando l'assenza di citotossicità dei metaboliti dei pesticidi. Questo metodo proposto apre una nuova strada per valutare la citotossicità dei metaboliti inquinanti nelle piante, che dovrebbe fornire dati preziosi per una valutazione precisa della tossicità.

Introduzione

Le piante coltivate che crescono nei terreni agricoli possono essere esposte a vari inquinanti organici provenienti da attività antropiche ^1,2. Gli inquinanti possono essere assorbiti dalle piante, causando ulteriori minacce all'ecosistema e alla salute umana attraverso le catene alimentari ^3,4. Gli xenobiotici nelle piante probabilmente subiscono una serie di biotrasformazioni, come i metabolismi di fase I e II⁵, generando una serie di metaboliti. Secondo il concetto di fegato verde nelle piant....

Protocollo

1. Differenziazione del callo di carota

NOTA: Il protocollo dettagliato per la differenziazione del callo di carota è stato descritto in un precedente studio¹². Ecco una breve descrizione.

1. Sterilizzare la superficie dei semi vernalizzati con etanolo al 75% per 20 minuti seguito da 20% H₂O₂ per 20 minuti. Lavare il con acqua distillata almeno 3 volte.
2. Seminare i semi su terreno Murashige e Skoog (MS) gelificato senza ormoni (1% p/v) (pH =5,8, autoclavato a 121 °C) e incubarli in 16 ore di fotoperiodo (350 μmol/m²s) ....

Discussione

Questo protocollo è stato sviluppato per valutare la citotossicità integrale dei metaboliti dei pesticidi triazolici nelle piante combinando modelli di callo vegetale e cellule umane. I passaggi critici per questo protocollo proposto sono la coltura del callo vegetale e della cellula Caco-2. La parte più difficile e i relativi consigli per la coltura del callo delle piante sono stati forniti nel nostro precedente studio¹². Qui, va notato che il mantenimento del.......

Materiali

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