Оценка цитотоксичности метаболитов типичных триазоловых пестицидов в организме растений

Summary

В протоколе описан новый метод оценки интегральной цитотоксичности метаболитов триазоловых пестицидов в растениях.

Abstract

В результате антропогенной деятельности в окружающую среду попадают различные органические загрязнители. Эти загрязнители могут поглощаться сельскохозяйственными культурами, создавая потенциальные угрозы для экосистемы и здоровья человека на всех этапах пищевой цепи. Биотрансформация загрязняющих веществ в растениях приводит к образованию ряда метаболитов, которые могут быть более токсичными, чем их исходные соединения, что означает, что эти метаболиты следует учитывать при оценке токсичности. Тем не менее, метаболиты загрязняющих веществ в растениях чрезвычайно сложны, что затрудняет всестороннее получение токсикологической информации обо всех метаболитах. В этом исследовании была предложена стратегия оценки интегральной цитотоксичности метаболитов загрязнителей в растениях путем обработки их как целого во время токсикологических испытаний. Триазоловые пестициды, класс фунгицидов широкого спектра действия, широко применяются в сельскохозяйственном производстве. Загрязнение сельскохозяйственных угодий их остатками привлекает все большее внимание. Таким образом, в качестве исследуемых загрязнителей были выбраны четыре триазоловых пестицида, включая флусилазол, диниконазол, тебуконазол и пропиконазол. Метаболиты были получены в результате обработки морковной каллуса испытанными триазольными пестицидами. После обработки в течение 72 ч были экстрагированы метаболиты пестицидов в каллусе моркови, после чего были проведены токсикологические испытания с использованием клеточной линии Caco-2. Результаты показали, что метаболиты исследуемых пестицидов в каллусе моркови существенно не ингибировали жизнеспособность клеток Caco-2 (P>0,05), демонстрируя отсутствие цитотоксичности метаболитов пестицидов. Этот предлагаемый метод открывает новые возможности для оценки цитотоксичности метаболитов загрязнителей в растениях, что, как ожидается, предоставит ценные данные для точной оценки токсичности.

Introduction

Сельскохозяйственные культуры, произрастающие на сельскохозяйственных угодьях, могут подвергаться воздействию различных органических загрязнителей, возникающих в результате антропогенной деятельности ^1,2. Загрязняющие вещества могут поглощаться растениями, создавая дальнейшую угрозу для экосистемы и здоровья человека через пищевые цепи ^3,4. Ксенобиотики в растениях, вероятно, претерпевают ряд биотрансформаций, таких как метаболизм фазы I и^II5, генерируя ряд метаболитов. Согласно концепции зелено....

Protocol

1. Дифференциация морковной каллуса

Примечание: Подробный протокол дифференциации мозоли моркови был описан в предыдущем исследовании¹². Вот краткое описание.

1. Стерилизовать поверхность яровизированных семян 75% этанолом в те.......

Discussion

Данный протокол был разработан для оценки интегральной цитотоксичности метаболитов триазоловых пестицидов в растениях путем объединения моделей каллуса растений и клеток человека. Важнейшими шагами для этого предлагаемого протокола являются культивирование калл.......

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