Évaluation de la cytotoxicité des métabolites des pesticides triazoles typiques dans les plantes

Les plantes cultivées qui poussent dans les terres agricoles peuvent être exposées à divers polluants organiques provenant des activités anthropiques ^1,2. Les polluants peuvent être absorbés par les plantes, ce qui constitue une menace supplémentaire pour l’écosystème et la santé humaine par le biais des chaînes alimentaires ^3,4. Les xénobiotiques des plantes subissent probablement une série de biotransformations, telles que les métabolismes de phase I et II⁵, générant un certain nombre de métabolites. Selon le concept de foie vert chez les plantes, le métabolisme des plantes peut réduire la toxicité des xénobiotiques ^6,7. Cependant, il a été révélé que la toxicité de certains métabolites pourrait être supérieure à celle de leurs parents. Par exemple, il a été prouvé que le produit débromé du tétrabromobisphénol A (TBBPA) et le produit O-méthylé du bisphénol A (BPA) sont beaucoup plus toxiques que leurs parents ^8,9, et la débromation et l’O-méthylation constituent les principales voies métaboliques de phase I chez les plantes. Ainsi, l’évaluation de la toxicité basée uniquement sur les parents polluants dans les plantes n’est pas précise, alors que les métabolites correspondants doivent être pris en compte.

Les métabolites des xénobiotiques chez les plantes sont extrêmement complexes ^10,11, ce qui rend difficile leur identification et leur séparation complètes. De plus, seuls quelques étalons de métabolites identifiés peuvent être obtenus. Par conséquent, les données toxicologiques de tous les métabolites ne sont pas disponibles, ce qui entrave une évaluation complète de la toxicité. Cette étude a proposé une stratégie pour évaluer la toxicité intégrale des métabolites polluants dans les plantes en les traitant dans leur ensemble lors d’essais toxicologiques, fournissant de nouvelles données pour une évaluation précise de la toxicité des polluants dans les plantes. Notre précédente étude a révélé que la culture de callosités végétales ouvre une voie simple et efficace pour obtenir des métabolites de xénobiotiques dans les plantes¹². En conséquence, la culture de callosités végétales a été utilisée dans cette étude pour générer les métabolites des polluants dans les plantes, suivie d’une extraction chimique et de tests toxicologiques utilisant une lignée cellulaire humaine. Le tractus intestinal est l’un des organes cibles directs des xénobiotiques exposés aux animaux et aux humains. La lignée cellulaire Caco-2 s’est avérée être le meilleur modèle pour étudier les comportements intestinaux et la toxicité des xénobiotiques in vitro 13,14,15. Ainsi, le modèle de cellule Caco-2 a été sélectionné dans cette étude.

Les pesticides à base de triazole, une classe de fongicides à large spectre, ont été largement utilisés dans la production agricole¹⁶. La pollution par les résidus dans les terres agricoles a attiré de plus en plus d’attention^17,18. Ici, quatre pesticides triazolés couramment utilisés, à savoir le flusilazole, le diniconazole, le tébuconazole et le propiconazole, ont été sélectionnés comme polluants typiques. La carotte a été sélectionnée dans cette étude comme plante représentative des légumes frais et prêts à consommer. Le cal de carotte a d’abord été exposé aux pesticides testés à une concentration de 100 mg/L. Après une exposition de 72 h, les métabolites ont été extraits afin d’évaluer la cytotoxicité à l’aide de la lignée cellulaire Caco-2. Cette méthode peut être facilement étendue pour évaluer la cytotoxicité intégrale des métabolites d’autres types de polluants dans les plantes.