Evaluación de la citotoxicidad de los metabolitos de los plaguicidas triazoles típicos en las plantas

Las plantas de cultivo que crecen en tierras agrícolas pueden estar expuestas a diversos contaminantes orgánicos originados por actividades antropogénicas ^1,2. Los contaminantes pueden ser absorbidos por las plantas, causando aún más amenazas para el ecosistema y la salud humana a través de las cadenas alimentarias ^3,4. Es probable que los xenobióticos de las plantas sufran una serie de biotransformaciones, como los metabolismos de fase I y II⁵, que generan una serie de metabolitos. De acuerdo con el concepto de hígado verde en las plantas, el metabolismo de las plantas puede reducir la toxicidad de los xenobióticos ^6,7. Sin embargo, se ha revelado que la toxicidad de algunos metabolitos podría ser mayor que la de sus padres. Por ejemplo, se ha demostrado que el producto desbromado del tetrabromobisfenol A (TBBPA) y el producto O-metilado del bisfenol A (BPA) son mucho más tóxicos que sus progenitores ^8,9, y la desbromación y la O-metilación comprenden las principales vías de metabolismo de la Fase I en las plantas. Por lo tanto, la evaluación de la toxicidad basada únicamente en los progenitores de contaminantes en las plantas no es precisa, mientras que deben tenerse en cuenta los metabolitos correspondientes.

Los metabolitos de los xenobióticos en las plantas son extremadamente complejos^10,11, lo que dificulta su identificación y separación exhaustiva. Además, solo se pueden obtener unos pocos estándares de metabolitos identificados. Por lo tanto, no se dispone de datos toxicológicos de todos los metabolitos, lo que dificulta una evaluación exhaustiva de la toxicidad. Este estudio propuso una estrategia para evaluar la toxicidad integral de los metabolitos contaminantes en las plantas tratándolos como un todo durante las pruebas toxicológicas, proporcionando nuevos datos para la evaluación precisa de la toxicidad de los contaminantes en las plantas. Nuestro estudio previo ha revelado que el cultivo de callos vegetales abre una vía sencilla y eficaz para obtener metabolitos de xenobióticos en plantas¹². En consecuencia, en este estudio se empleó el cultivo de callos vegetales para generar los metabolitos de los contaminantes en las plantas, seguido de la extracción química y las pruebas toxicológicas utilizando una línea celular humana. El tracto intestinal es uno de los órganos diana directos de los xenobióticos expuestos a animales y seres humanos. La línea celular Caco-2 ha demostrado ser el mejor modelo para investigar el comportamiento intestinal y la toxicidad de los xenobióticos in vitro 13,14,15. Por lo tanto, se seleccionó el modelo de células Caco-2 en este estudio.

Los plaguicidas triazoles, una clase de fungicidas de amplio espectro, se han aplicado ampliamente en la producción agrícola¹⁶. La contaminación por residuos en las tierras agrícolas ha atraído cada vez más la atención^17,18. Aquí, se seleccionaron cuatro pesticidas triazoles de uso común, incluidos flusilazol, diniconazol, tebuconazol y propiconazol, como los contaminantes típicos. La zanahoria fue seleccionada en este estudio como la planta representativa de las hortalizas frescas y listas para el consumo. El callo de zanahoria se expuso inicialmente a los plaguicidas analizados a una concentración de 100 mg/L. Después de una exposición de 72 h, los metabolitos se extrajeron para evaluar la citotoxicidad utilizando la línea celular Caco-2. Este método puede extenderse fácilmente para evaluar la citotoxicidad integral de los metabolitos de otros tipos de contaminantes en las plantas.