분할 뿌리 노출 기술을 통한 밀에서 과불화알킬산의 장거리 운송 조사

요약

본 프로토콜은 밀에서 퍼플루오로알킬산의 장거리 수송을 위한 간단하고 효율적인 방법을 기술한다.

초록

다량의 과불화알킬산(PFAA)이 토양에 유입되어 식물에 축적되어 인체 건강에 잠재적인 위험을 초래합니다. 식물 내에서 PFAA의 축적과 전좌를 조사하는 것이 필수적입니다. 장거리 수송은 체관부를 통해 식물 잎에서 식용 조직으로 전달되는 PFAA의 중요한 경로입니다. 그러나 이전에는 단기 노출 기간에 유기 오염의 전좌 가능성을 평가하기가 어려웠습니다. 분할 루트 실험은 수경 실험을 사용하여 PFAA의 장거리 전좌를 효과적으로 밝혀내는 솔루션을 제공하며, 이 연구에서는 두 개의 50mL 원심분리 튜브(A 및 B)에서 수행되었으며, 그 중 원심분리 튜브 A는 50mL의 1/4 강도의 Hoagland 멸균 영양 용액을 갖는 반면 원심분리기 튜브 B는 동일한 양의 영양소 농도를 가졌습니다. 및 표적 PFAA (퍼플루오로옥탄 술폰산, PFOS, 및 퍼플루오로옥탄산, PFOA)를 주어진 농도로 첨가하였다. 통밀 뿌리를 수동으로 두 부분으로 분리하고 튜브 A와 B에 조심스럽게 삽입했습니다. 뿌리, 밀의 싹 및 튜브 A와 B의 용액에 있는 PFAA의 농도는 각각 LC-MS/MS를 사용하여 7일 동안 배양하고 수확한 후 평가되었습니다. 결과는 PFOA와 PFOS가 체관부를 통해 싹에서 뿌리까지 유사한 장거리 수송 과정을 경험하고 주변 환경으로 방출될 수 있음을 시사했습니다. 따라서 분할 루트 기술을 사용하여 다양한 화학 물질의 장거리 운송을 평가할 수 있습니다.

서문

퍼플루오로알킬산(PFAA)은 표면 활성과 열적 및 화학적 안정성 ^1,2,3을 포함한 우수한 물리화학적 특성으로 인해 다양한 상업 및 산업 제품에 널리 사용됩니다. 퍼플루오로옥탄 설폰산(PFOS)과 퍼플루오로옥탄산(PFOA)은 전 세계적으로 사용되는 가장 중요한 두 가지 PFAA ^4,5,6이지만 이러한 화합물은 각각 2009년과 2019년 국제 스톡홀름 협약 ^7,8에 등재되었습니다. PFOS와 PFOA는 지속성과 광범위한 사용으로 인해 다양한 환경 매트릭스에서 널리 검출되었습니다. 전 세계적으로 다른 강과 호수의 지표수에서 PFOA 및 PFOS의 농도는 각각 0.15-52.8 ng / L 및 0.09-29.7 ng / L입니다⁹. 관개를 위해 지하수 또는 재생 수를 사용하고 바이오 솔리드를 비료로 사용하기 때문에 PF....

프로토콜

밀 종자 인 Triticum aestivum L.을 조달하여 ( 재료 표 참조) 본 연구에 사용했습니다.

1. 밀 묘목 발아 및 수경 재배

1. 비슷한 크기의 밀 씨앗을 선택하고 15 % (w / w) 과산화수소 용액으로 8 분 동안 소독하십시오.
2. 소독 된 씨앗을 탈 이온수로 철저히 헹구고 실온의 어두운 곳에서 습한 여과지에 올려 5 일 동안 발아시킵니다.
3. 균일 한 크기의 발아 된 약 9 개의 묘목을 선택하고 250mL의 영양 용액 (Hoagland 용액의 1/4 강도, 화학 성분은 표 1에 표시됨)이있는 플라스틱 비커로 옮깁니다.
   참고: 9개의 시드 중 각각 3개의 시드가 블랭크, PFOA 및 PFOS에 대해 선택되었습니다.
4. 노출 전 7 일 동안 성장 챔버에서 묘목을 22 ° C에서 14 시간, 27 ° C에서 10 시간 주기로 재배합니다.

2. 루트 분할 실험

1. 두 개의 50mL 원심 분리 튜브 (A 및 B)에서 묘목 재배를 수행합니다.
   참고: 원심분리....

결과

분할 뿌리 실험은 밀에서 PFAA의 장거리 수송을 조사했습니다. 그림 2A, C에서 볼 수 있듯이 PFOA와 PFOS는 모두 밀 뿌리에 흡수되어 싹으로 옮겨질 수 있습니다. PFOS 및 PFOA는 블랭크 대조군의 튜브 A에서 밀 뿌리 및 용액에서 검출되지 않았다. PFOS와 PFOA는 스파이크되지 않은 용액에서 배양 된 밀 뿌리에서 검출되었으며, 농도는 각각 0.26 ng / g ± 0.02 ng / g 및 0.64 ng / g ±.......

토론

이 방법의 정확성을 보장하려면 튜브 B의 스파이크 용액이 튜브 A의 스파이크되지 않은 용액을 오염시키지 않도록 조심스럽게 작업해야합니다. 본 연구에서 주어진 표적 PFAA 농도는 실제 환경에서의 농도보다 상대적으로 높았으며, LC-MS/MS를 사용하여 밀 및 스파이크되지 않은 용액에서 표적 PFAA를 모니터링할 수 있었습니다.

이 방법에는 제한이 있습니다. 각 처리군에 하나의.......

자료

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.