Enzymatic biosensors for screening carbamate insecticides: application to environmental and food monitoring

• Autorzy: Bucur B. , Campas M. , Prieto-Simón B. , Andreescu S. , Marty J-.L.

Warianty tytułu

PL

Biosensory enzymatyczne do badań przesiewowych insektycydów karbaminianowych - zastosowanie w monitoringu środowiska i żywności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article reviews the recent advances in acetylcholinesterase (AChE) biosensors as screening devices for the detection of samples contaminated wich neurotoxic compounds, with a focus on those dcveloped for carbamate insecticides. The use of AChE enzymes from different organisms or genetically modified to improve the limits of detection and extend the range of detectable compounds is also reviewed. Finally, the auto-recovery of the AChE activity after inactivation and the research performed on multi-analyte detection are discussed. AChE inhibition-based biosensors are probably the key tools for performing fart and reliable screening of samples suspected to contain hazardous insecticides. These devices are designed to respond to increasing needs for environmental protection and food safety.

PL

Przedstawiono przegląd literaturowy związany z tematyką wykorzystania bioczujników zawierających acetylocholinoesterazę (AChE), jako narzędzi w analityce przesiewowej próbek zawierających związki neurotoksyczne (w szczególności insektycydów karbaminianowych). Bioczujniki wykorzystujące inhibitory AChE mogą się prawdopodobnie stać kluczowymi narzędziami w analityce przesiewowej próbek, podejrzewanych o zanieczyszczenie insektycydami. Na co istnieje rosnące zapotrzebowanie w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa żywności.

Słowa kluczowe

EN

biosensor; acetylcholinesterase (AChE); carbamate insecticide; inhibition; screening

PL

bioczujnik; acetylocholinesteraza; insektycydy karbaminianianowe; inhibicja; analiza przesiewowa

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, nr 5
• Strony: 339--348
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., 4 rys., 2 tab.

Twórcy

autor

Bucur B.

autor

Campas M.

autor

Prieto-Simón B.

autor

Andreescu S.

autor

Marty J-.L.

• University Politehnica of Bucharest, Faculty of Applied Chemistry and Material Science, Str. Gh. Polizu 1-7, 011061, Bucharest, Romania

Bibliografia

• [1] Hassal K.A.: The chemistry of pesticides: their metabolism, modę of action and uses in crop protection, Macmillan, New York 1983.
• [2] Loewenstein Y., Denarie M., Zakut H. and Soreą H.: Chem. Biol. Interact. 1993, 87(1-3), 209-216.
• [3] Nogueira J.M.F., Sandra T. and Sandra P.: J. Chromatogr. A 2003, 996(1-2), 133-140.
• [4] Trojanowicz M. and Hitchman M.L.: Trends Anal. Chem. 1996, 15(1), 38-45.
• [5] Luque de Castro M.D. and Herrera M.C.: Biosens. Bioelectron. 2003, 18(2-3), 279-294.
• [6] Kok F.N. and Hasirci V.: Biosens. Bioelectron. 2004, 19(7), 661-665.
• [7] Howard P.H.: Handbook of environmental fate and exposure data for organie chemicals: pesticides, Lewis publishers, Chelsea 1991.
• [8] Aldridge W.N.: Biochem. J. 1950, 46(4), 441-456.
• [9] Evtugyn G.A., Budnikov H.C. and Nikolskaya E.B.: Talanta 1998, 46(4), 465-484.
• [10] Bucur B., Fournier D., Danet A. and Marty J.-L.: Anal. Chim. Acta 2006, 562(1), 115-121.
• [11] Andreescu S., Barthelmebs L. and Marty J.-L.: Anal. Chim. Acta 2002, 464(2), 171-180; (b) Andreescu S., Marty, J.-L.: Biomol. Eng. 2006, 23, 1-15.
• [12] Ivanov A.N., Eytugyn G.A., Gyurcsanyi R.E., Toth K. and Budnikoy H.C.: Anal. Chim. Acta 2000, 404(1), 55-65.
• [13] Doong R.A. and Tsai H.C.: Anal. Chim. Acta 2001, 434(2), 239-246.
• [14] Kok F.N. and Hasirci V.: Biosens. Bioelectron. 2004, 19(7), 661-665.
• [15] Dzyadevych S.V., Soldatkin A.P., Arkhypova V.N., Elskaya A.V., Chovelon J.-M., Georgiou C.A., Martelet C. and Jaffrezic-Retiault N.: Sens. Actuat. B 2005, 105(1), 81-87.
• [16] Danet A.F., Bucur B., Cheregi M.C., Badea M. and Serban S.: Anal. Lett. 2003, 36(1), 59-73.
• [17] Bucur B., Andreescu S. and Marty J.-L.: Anal. Lett. 2004, 37(8), 1571-1588.
• [18] Pogačnik L. and Franko M.: Biosens. Bioelectron. 2003, 18(1), 1-9.
• [19] Bachmann T.T. and Schmid R.D.: Anal. Chim. Acta 1999, 401(1-2), 95-103.
• [20] Pogaćnik L. and Franko M.: Talanta 2001, 54(4), 631-641.
• [21] Yillatte F., Marcel V., Estrada-Mondaca S. and Fournier, D.: Biosens. Bioeletron. 1998, 13(2), 157-164.
• [22] Boublik Y., Saint-Aguet P„ Lougarre A., Arnaud M., Yillatte F., Estrada-Mondaca S. and Fournier D.: Protein Eng. 2002, 15(1), 43-50.
• [23] Estrada-Mondaca S. and Fournier, D.: Protein Exper. Purif. 1998, 12(2), 166-172.
• [24] Schulze H., Vorlova S., Villatte F., Bachmann T.T. and Schmid R.D.: Biosens. Bioelectron. 2003, 18(2-3), 201-209.
• [25] Składał P.: Anal. Chim. Acta 1992, 269(2), 281-287.
• [26] La Rosa C., Pariente F., Hernandez L. and Lorenzo E.: Anal. Chim. Acta 1994, 295(3), 273-282.
• [27] Xavier M.P., Yallejo B., Marazuela M.D., Moreno-Bondi M.C., Baldini F., Falai A.: Biosens. Bioelectron. 2000, 14(12), 895-905.
• [28] Andreou V.G. and Clonis Y.D., Biosens. Bioelectron. 2002, 17(1-2), 61-69.
• [29] Karousos N.G., Aouabdi S., Way A.S. and Reddy S.M.: Anal. Chim. Acta 2002,469(2), 189-196.
• [30] Suwansa-ard S., Kanatharana P., Asawatreratanakul P., Limsaku C., Wongkittisuksa B. and Thavarungkul P.: Biosens. Bioelectron. 2005, 21(3), 445-454.
• [31] Martoreli D., Cespedes F., Martinez-Ffbregas E. and Alegret, S.: Anal. Chim. Acta 1997, 337(3), 305-313.
• [32] Nikolelis D.P., Simantiraki M.G., Siontorou C.G. and Toth K.: Anal. Chim. Acta 2005, 537(1-2), 169-177.
• [33] Snejdarkova M,, Svobodova L., Evtugyn G., Budnikoy H., Karyakin A., Nikolelis D.P. and Hianik T.: Anal. Chim. Acta 2004, 514(1), 79-88.
• [34] Ivanov A., Evtugyn G., Budnikov H., Ricci F., Moscone D. and Palleschi O.: Anal. Bioanal. Chem. 2003, 377(4), 624-631.
• [35] Flores F., Artigas J., Marty, J.-L. and Valdes F.: Anal Bioanal. Chem. 2003, 376(4), 476-480.
• [36] Albareda-Sirvent M., Merkoci A. and Alegret S.: Anal. Chim. Acta 2001, 442(1), 35-44.
• [37] Kok F.N. and Hasirci V., Biosens. Bioelectron. 2004, 19(7), 661-665.
• [38] Bachmann T.T., Leca B., Vilatte F., Marty J.-L., Foumier D. and Schmid R.D.: Biosens. Bioelectron. 2000, 15(3-4), 193-201.
• [39] Simonian A.L., Rainina E.I. and Wild, J.R.: Anai. Lett. 1997, 30(14), 2453-2468.