植物における典型的なトリアゾール系農薬の代謝産物の細胞毒性の評価

農地で生育する作物は、人為的な活動に由来するさまざまな有機汚染物質にさらされる可能性があります^1,2。汚染物質は植物に取り込まれ、食物連鎖を通じて生態系と人間の健康にさらに脅威を与える可能性があります^3,4。植物の生体異物は、おそらくフェーズIおよびII代謝⁵などの一連の生体内変化を経験し、多数の代謝産物を生成します。植物の緑の肝臓の概念によれば、植物の代謝は生体異物の毒性を減らすことができます^6,7。しかし、一部の代謝産物の毒性は親よりも高い可能性があることが明らかになっています。例えば、テトラブロモビスフェノールAの脱臭素化生成物(TBBPA)とビスフェノールAのO-メチル化生成物(BPA)は、それらの親よりもはるかに毒性が高いことが証明されています^8,9、そして脱臭素化とO-メチル化は、植物の主要な第I相代謝経路を構成しています。したがって、植物の汚染物質の親のみに基づく毒性評価は正確ではありませんが、対応する代謝物を考慮に入れる必要があります。

植物中の生体異物の代謝物は非常に複雑であり^10,11、それらを包括的に同定して分離することは困難です。さらに、同定された代謝産物のいくつかの基準しか得られません。したがって、すべての代謝産物の毒物学的データは入手できず、包括的な毒性評価が妨げられています。この研究は、毒物学的試験中にそれらを全体として処理することにより、植物中の汚染物質代謝物の総合毒性を評価する戦略を提案し、植物内の汚染物質の正確な毒性評価のための新しいデータを提供しました。私たちの以前の研究では、植物のカルス培養が植物中の生体異物の代謝物を得るためのシンプルで効果的な道を開くことが明らかになりました¹²。したがって、この研究では、植物カルス培養を使用して植物内の汚染物質の代謝物を生成し、続いてヒト細胞株を使用した化学的抽出と毒物学的試験を行いました。腸管は、動物や人間にさらされる生体異物の直接の標的臓器の1つです。Caco-2細胞株は、in vitro 13,14,15で生体異物の腸内挙動と毒性を調査するための最良のモデルであることが証明されています。したがって、この研究ではCaco-2細胞モデルが選択されました。

広域スペクトル殺菌剤の一種であるトリアゾール系農薬は、農業生産に広く適用されてきた¹⁶。農地での彼らの残留汚染は、ますます注目を集めています^17,18。ここでは、フルシラゾール、ジニコナゾール、テブコナゾール、プロピコナゾールの4つの一般的に使用されるトリアゾール系農薬を代表的な汚染物質として選択しました。この研究では、ニンジンは新鮮ですぐに食べられる野菜の代表的な植物として選ばれました。ニンジンカルスは、最初に100 mg / Lの濃度で試験された農薬に曝露されました。72時間のばく露後、代謝物を抽出し、Caco-2細胞株を用いて細胞毒性を評価しました。この方法は、植物中の他の種類の汚染物質の代謝産物の総合的な細胞毒性を評価するために容易に拡張できます。