Avaliação da citotoxicidade de metabólitos de pesticidas triazólicos típicos em plantas

As plantas cultivadas que crescem em terras agrícolas podem estar expostas a vários poluentes orgânicos provenientes de atividades antrópicas ^1,2. Os poluentes podem ser absorvidos pelas plantas, causando ainda mais ameaças ao ecossistema e à saúde humana por meio das cadeias alimentares ^3,4. Os xenobióticos em plantas provavelmente passam por uma série de biotransformações, como os metabolismos das Fases I e II⁵, gerando uma série de metabólitos. De acordo com o conceito de fígado verde em plantas, o metabolismo vegetal pode reduzir a toxicidade dos xenobióticos ^6,7. No entanto, foi revelado que a toxicidade de alguns metabólitos pode ser maior do que a de seus pais. Por exemplo, o produto desbromado do tetrabromobisfenol A (TBBPA) e o produto O-metilado do bisfenol A (BPA) provaram ser muito mais tóxicos do que seus pais ^8,9, e a desbromação e a O-metilação compreendem as principais vias metabólicas da Fase I nas plantas. Assim, a avaliação da toxicidade baseada apenas nos progenitores poluentes nas plantas não é precisa, devendo ser tidos em conta os metabolitos correspondentes.

Os metabólitos dos xenobióticos em plantas são extremamente complexos^10,11, dificultando sua identificação e separação abrangentes. Além disso, apenas alguns padrões de metabólitos identificados podem ser obtidos. Por conseguinte, não estão disponíveis dados toxicológicos de todos os metabolitos, o que dificulta uma avaliação exaustiva da toxicidade. Este estudo propôs uma estratégia para avaliar a toxicidade integral de metabólitos poluentes em plantas, tratando-os como um todo durante testes toxicológicos, fornecendo novos dados para avaliação precisa da toxicidade de poluentes em plantas. Nosso estudo anterior revelou que a cultura de calos de plantas abre um caminho simples e eficaz para a obtenção de metabólitos de xenobióticos em plantas¹². Nesse sentido, a cultura de calos vegetais foi empregada neste estudo para gerar os metabólitos dos poluentes nas plantas, seguida de extração química e testes toxicológicos usando uma linhagem celular humana. O trato intestinal é um dos órgãos-alvo diretos dos xenobióticos expostos a animais e humanos. A linhagem Caco-2 tem se mostrado o melhor modelo para investigar os comportamentos intestinais e a toxicidade de xenobióticos in vitro 13,14,15. Assim, o modelo de célula Caco-2 foi selecionado neste estudo.

Os pesticidas triazólicos, uma classe de fungicidas de amplo espectro, têm sido amplamente aplicados na produção agrícola¹⁶. A poluição de resíduos em terras agrícolas tem atraído cada vez mais atenção^17,18. Aqui, quatro pesticidas triazólicos comumente usados, incluindo flusilazol, diniconazol, tebuconazol e propiconazol, foram selecionados como poluentes típicos. A cenoura foi selecionada neste estudo como a planta representativa de vegetais frescos e prontos para consumo. O calo de cenoura foi inicialmente exposto aos pesticidas testados na concentração de 100 mg/L. Após exposição de 72 h, os metabólitos foram extraídos para avaliar a citotoxicidade usando a linhagem Caco-2. Este método pode ser facilmente estendido para avaliar a citotoxicidade integral de metabólitos de outros tipos de poluentes em plantas.