Toxic Effects of Photodegradation Products of N-Methylbenzothiazol-2-One on Photosynthesizing Organisms

• Autorzy: Noskova M. , Kralova K. , Gaplovsky A.

Warianty tytułu

PL

Toksyczny wpływ produktów fotodegradacji N-metylobenzotiazol-2 onu na organizmy fotosyntezujące

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effects of photodegradation products of N-methylbenzothiazol-2-one (MBTO) on the inhibition of chlorophyll content in freshwater alga Chlorella vulgaris and the photosynthetic electron transport in spinach chloroplasts as well as on the inhibition of growth of mustard (Sinopis alba lo) were investigated. Photodegradation experiments were carried out in the photochemical reactor with a glass immersion finger using 125 W high-pressure mercury lamp. During photolysis of MBTO decomposition of CCI4 occurred and products as cr, C2CI6, CHCh, CH2Ch and chlorinated derivatives of active acid were formed. In this reaction MBTO acted as the electron donor and during the photolysis its degradation occurred IDO. Using GC the presence of following benzothiazole derivatives was confirmed: benzothiazole, benzothiazol-2-0I, 2-ehlorobenzothiazol, and 3-( ehloromethyl)benzothiazol-2-one. The inhibitory activity of the photodegradation products, expressed by EC5o values, was only moderate and it depended on the duration of the irradiation. The highest inhibitory activity showed the mixture of photodegradation products obtained after 4.0 h of irradiation. Chlorophyll content in Chlorella vulgaris was most intensively inhibited by the photodegradation products the corresponding EC5o values determined for the inhibition of growth of roots and shoots of mustard were significantly higher (by 1-2 orders). The roots of Sinapis alba L. were more intensively inhibited than the shoots.

PL

Badano wpływ działania produktów degradacji N-metylobenzotiazol-2-onu (MBTO) na inhibicję wzrostu zawartości chlorofilu w algach słodkowodnych Chlorella vulgaris oraz na fotosyntetyczny transport elektronów w chloroplastach szpinaku, jak również na inhibicję wzrostu gorczycy (Sinapis alba L). Doświadczenie fotodegradacji przeprowadzono w reaktorze fotochemicznym z zanurzonym szklanym palcem z wysokociśnieniową lampą rtęciową o mocy 125 W. W trakcie fotolizy MBTO następował rozkład CC_ i powstawały cr, C2C16, CHCh, CH2Ch oraz chlorowane pochodne kwasu octowego. W tej reakcji MBTO był donorem elektronów; w czasie fotolizy następowała jego degradacja. Za pomocą chromatografii gazowej stwierdzono obecność następujących związków: benzotiazolu, benzotiazol-2-olu, 2-chłorobenzotiazołu oraz 3-(chlorometylo)benzotiazol-2-onu. Działanie inhibujące produktów fotodegradacji, wyrażonych jako ECso, było umiarkowane i zależało od czasu trwania napromieniowania. Największą aktywność inhibującą produktów fotodegradacji otrzymano po 4 h napromieniowania. Zawartość chlorofilu w Chlorella vulgaris była najbardziej intensywnie inhibowana przez produkty fotodegradacji, odpowiednie wartości ECso określające inhibicję wzrostu korzeni i pędów gorczycy były znacząco większe (o 1-2 rzędów wielkości). Korzenie Sinapis alba L były znacznie bardziej inhibowane niż pędy.

Słowa kluczowe

EN

benzothiazole derivatives; photodegradation; photosynthesis; Chlorella vulgaris; spinach chloroplasts; mustard growth

PL

pochodne benzotiazolu; fotodegradacja; fotosynteza; Chlorella vulgaris; chloroplasty szpinaku; wzrost gorczycy

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 9, nr 12
• Strony: 1541--1546
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab.

Twórcy

autor

Noskova M.

• Institute of Chemistry, Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Mlynska dolina CH-2, Slovakia, SK-842 15 Bratislava

autor

Kralova K.

• Institute of Chemistry, Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Mlynska dolina CH-2, Slovakia, SK-842 15 Bratislava

autor

Gaplovsky A.

• Institute of Chemistry, Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Mlynska dolina CH-2, Slovakia, SK-842 15 Bratislava

Bibliografia

• [1] Freeman P.K., Ramnath N.: J. Org. Chem. 1991, 56, 3646-3651.
• [2] Bunce N.J.: J. Org. Chem. 1982, 47. 1948-1955.
• [3] Bunce N.J. and Gallacher J.C.: J. Org. Chem. 1982, 47, 1955-1958.
• [4] Davidson R.S., Goodin J.W. and Pratt J.E.: Tetrahedron Lett. 1982, 23, 2225-2228.
• [5] Gáplovský A., Donovalová J., Hrnčiar P. and Hrdlovič P.: J. Photochem. Photobiol. A-Chem. 1989, 49, 339-346.
• [6] Tanaka Y., Uryu T., Ohashi M. and Tsujimoto K.: J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1987, 1703-1704.
• [7] Sidóová F., Perjéssy A., Loos D. and Kuchta T.: Chem. Pap. 1992, 46, 420-423.
• [8] Král'ová K., Šeršeň F. and Sidóová F.: Gen. Physiol. Biophys. 1993, 12, 421-427.
• [9] Šeršeň F., Král'ová K. and Sidóová F.: Photosynthetica 1993, 29, 147-150.
• [10] Sutoris V., Gáplovský A., Sekerka V. and Ertl P.: Chem. Pap. 1993, 47, 251-255.
• [11] Sutoris V., Gáplovský A. and Sekerka V.: Chem. Pap. 1994, 48, 195-197.
• [12] Wellburn A.R.: J. Plant Physiol. 1994, 144, 307-313.
• [13] Gáplovský A., Hercek R. and Kuráň P.: Toxicol. Environ. Chem. 1997, 64, 155-171.
• [14] Gáplovský A., Hercek R. and Kuráň P.: Chem. Pap. 2001, 55, 45-48.
• [151 Nosková M., Král'ová K., Gáplovský A.: Chem. Listy 2002, 96, 517.
• [16] Jegerschöld C., Styring S.: FEBS Lett. 1991, 280, 87-90.