Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cyclodextrin-assisted dispersive liquid-liquid microextraction based on solidification of floating organic droplets coupled with HPLC for the determination of pyrethroid residues in cereals

Jiang Haijuan, Bi Xinyuan, Huang Xin, Guo Xingle, Zou Ziyu, Li Ying, Jing Xu, Wu Junxue

Acta Chromatographica

|

2023

|

Vol. 35, no. 1

21--27

EN

A simple, rapid, and environmentally friendly sample preparation method for pyrethroids determination in cereals using cyclodextrin-assisted dispersive liquid-liquid microextraction based on solidification of floating organic droplets coupled with high-performance liquid chromatography was established. The cereal samples were extracted with acetonitrile, cleaned up, and concentrated by green extractant menthol via γ-cyclodextrin assisted extraction process. The extractant menthol dispersed as fine droplets in the cyclodextrin solution and then solidified at room temperature for efficient extraction and convenient collection. The optimized method provided good linearity in the range of 0.01–10 mg kg⁻¹ with limits of detection of 3.5–9.5 μg kg⁻¹. The fortified recoveries of three pyrethroids (i.e., lambda-cyhalothrin, deltamethrin, and bifenthrin) in four cereals (i.e., rice, wheat, maize, and millet) at three levels were in the range of 77.6–101.6% with relative standard deviations of 0.6–6.6%. Overall, the proposed method can be successfully applied for the determination of pyrethroids in cereals.

2

Headspace in-tube microextraction combined with reverse-flow micellar electrokinetic capillary chromatography for detection of pyrethroid herbicides in fruits

Yue Mei-E, Lin Qiaoyan, Xu Jie, Jiang Ting-Fu

Acta Chromatographica

|

2019

|

Vol. 31, no. 3

189--193

EN

A rapid, simple, and sensitive method has been developed for the analysis of pyrethroid herbicides in fruits by using headspace in-tube microextraction (HS-ITME) coupled with reverse-flow micellar electrokinetic capillary chromatography (RF-MECC). In the newly developed method, by placing a capillary filled with background electrolyte (BGE) of RF-MECC in the HS above the sample solution, the pyrethroid herbicides were extracted into the acceptor phase in the capillary. After extraction, electrophoresis of the extracts in the capillary was carried out. The influence of some essential BGE components such as sodium dodecyl sulfate (SDS) and organic modifiers concentrations was investigated. Extraction parameters were also systematically investigated, including the extraction temperature, extraction time, salt concentration, and volume of the sample solution. Under the optimized conditions, enrichment factors for three pyrethroids were 309, 133, and 288, respectively. The proposed method provided a good linearity, low limits of detection (below 1.00 ng/mL), and good repeatability of the extractions (relative standard deviations [RSDs] below 7.83%, n = 6). The fruit samples were analyzed by the proposed method, and the obtained results indicated that the proposed method provides acceptable recoveries and precisions.

3

Wpływ spinosadu oraz wybranych insektycydów syntetycznych na wzrost grzybów entomopatogenicznych w warunkach in vitro

Tkaczuk C., Majchrowska-Safaryan A., Zawadzka M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 4

194--198

PL

Celem pracy była ocena wpływu spinosadu (SpinTor 240 SC), preparatu dopuszczonego do stosowania w rolnictwie ekologicznym oraz dwóch syntetycznych pyretroidów (Karate Zeon 050 CS i Sumi - Alpha 050 EC) na wzrost kolonii pięciu gatunków grzybów owadobójczych: Hirsutella nodulosa, Isaria farinosa, Isaria fumosorosea, Lecanicillium sp. i Metarhizium anisopliae. Testowane w doświadczeniu laboratoryjnym insektycydy dodane do podłoża hodowlanego w zalecanej dawce polowej w nieznacznym stopniu wpływały na ograniczenie wzrostu kolonii badanych grzybów owadobójczych. Największą wrażliwością na obecność badanych insektycydów w podłożu hodowlanym, odznaczał się grzyb Hirsutella nodulosa, natomiast najmniejszą Metarhizium anisopliae i Isaria fumosorosea. Dopuszczony do stosowania w rolnictwie ekologicznym insektycyd SpinTor 240 SC, wykazał mało toksyczne działanie w stosunku do grzybów entomopatogenicznych. Najbardziej inhibicyjne działanie na wzrost badanych grzybów wykazał insektycyd Sumi-Alpha 050 EC.

EN

The aim of this study was to assess the impact of spinosad (SpinTor 240 SC) formulation approved for use in organic farming, and two synthetic pyrethroids (Karate Zeon 050 CS and Sumi - Alpha 050 EC) on the growth of five species of entomopathogenic fungi: Hirsutella nodulosa, Isaria farinosa, Isaria fumosorosea, Lecanicillium sp. and Metarhizium anisopliae. Tested in a laboratory experiment insecticides added to the culture medium at the recommended field dose slightly affected the colony growth of investigated fungi. The fungus Hirsutella nodulosa was the most sensitive for the presence of insecticides in the culture medium, while the smallest sensitivity showed Metarhizium anisopliae and Isaria fumosorosea. Approved for use in organic farming insecticide SpinTor 240 SC, showed little toxicity to entomopathogenic fungi. Insecticide Sumi - Alpha 050 EC showed the most inhibitory effect on the growth of tested fungi.

4

How Capsaicin Changes the Toxicity of Pyrethroids in American Cockroach (Periplaneta americana)

Adamkiewicz B., Tęgowska E., Grajpel B., Olszewska J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 10

1263--1270

EN

Intensive use of insecticides has led not only to enhanced environment pollution, but most of all, to an increase in insects’ resistance to the chemicals in use. That is why presently the scientists focus on searching for new, alternative means to aid crop protection. One of the ways to achieve it is finding a compound which, when added to an insecticide, magnifies significantly its toxicity against the pests and in the same time it is safe for people. In the presented study we have attempted to analyse whether the active compound of pepper, capsaicin, increases toxicity of a pyrethroid (Bulldock 025 EC) against American cockroach, a main insect factor causing allergies and asthma in people. The effect of the tested substances was measured by means of changes observed in hemolymph pH and acute toxicity test, performed in various ambient temperatures (15 oC, 25 oC and 35 oC). The results of the experiments suggest that the tested substances affect significantly acid-base homeostasis. Moreover, it was demonstrated that different concentrations of capsaicin have different influence on insecticidal properties of the tested pesticide in higher ambient temperatures. It was established that simultaneous application of capsaicin (in 10–8 M concentration) and pyrethroid (LD50) causes an increase in death rate among the intoxicated insects. These results give hopes as for applicability of capsaicin as a synergist of pyrethroid insecticides against Periplaneta americana, especially in conditions in which the toxicity of the pesticide itself is lower (ie in higher ambient temperatures).

PL

Intensywne stosowanie insektycydów doprowadziło nie tylko do wzrostu zanieczyszczenia środowiska, ale przede wszystkim do wzrostu oporności owadów na stosowane środki. Dlatego też uwaga badaczy koncentruje się obecnie na poszukiwaniu alternatywnych metod walki ze szkodnikami. Jedną z nich może być znalezienie substancji, która dodana do insektycydu, w sposób znaczący podniesie jego toksyczność dla owadów i zarazem będzie bezpieczna dla ludzi. W prezentowanej pracy podjęto próbę oceny czy aktywny składnik papryki – kapsaicyna, zwiększy toksyczność pyretroidu (Bulldock 025EC) w stosunku do karaczana amerykańskiego, będącego głównym czynnikiem wywołującym alergie i astmę u ludzi. Toksyczność badanych substancji określano na podstawie zmian odczynu hemolimfy oraz testów toksyczności ostrej, wykonanych w trzech różnych temperaturach otoczenia (15 oC, 25 oC i 35 oC). Z przeprowadzonych doświadczeń wynika, że badane substancje w sposób znaczny zmieniają równowagę kwasowo-zasadową. Wykazano także, że testowane stężenia kapsaicyny w różny sposób wpływają na aktywność owadobójczą zastosowanego insektycydu w wyższych temperaturach otoczenia. Stwierdzono, że jednoczesna aplikacja kapsaicyny (w stężeniu 10 -8 M) i pyretroidu (LD50) powoduje wzrost śmiertelności intoksykowanych owadów. Na podstawie otrzymanych wyników można przypuszczać, że kapsaicynę będzie można stosować jako synergetyk dla insektycydów z grupy pyretroidów w stosunku do Periplaneta americana, zwłaszcza w tych warunkach środowiska, w których toksyczność pyretroidu jest mniejsza (duże temperatury otoczenia).

5

Wpływ preparatu Karate 025EC na stężenie grup tiolowych w ekstrakcie z siewek rzodkiewki Raphanus sativus L.

Krzepiłko A., Zych-Wężyk I.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

543--546

PL

Siewki rzodkiewki, ze względu na ich wrażliwość na czynniki środowiskowe, często wykorzystuje się jako organizmy modelowe w badaniach ekotoksykologicznych. Pyretroidy są jedną z najczęściej stosowanych grup insektycydów, mogą powodować zakłócenia metabolizmu chronionych roślin lub roślin następczych. Celem prezentowanej pracy było określenie wpływu lambda-cyhalotryny, aktywnego składnika preparatu Karate 025EC, na zawartość grup tiolowych w związkach obecnych w ekstrakcie z siewek rzodkiewki. W ekstraktach oznaczono białko metodą Lowry i stężenie grup tiolowych za pomocą odczynnika Ellmana zawierającego kwas 5,5’-ditiobis(2-nitrobenzoesowy) według metody Rice-Evans z modyfikacjami Bartosza. Stwierdzono, że siewki rzodkiewki są wrażliwe na lambda-cyhalotrynę, związek ten hamował wzrost siewek, a efekt jego działania zależy od czasu hodowli i stężenia substancji aktywnej. Zawartość grup tiolowych w ekstrakcie z czterodniowej hodowli rosnących w obecności pyretroidu była zbliżona do kontroli. W 6-dniowych próbkach z pyretroidem zawartość grup –SH zwiększała się. W próbkach o największym zastosowanym stężeniu lambda cyhalotryny 0,1% stężenie grup –SH było o około 60% wyższe niż w obiekcie kontrolnym. Wzrost stężenia grup tiolowych obserwowany w prezentowanej pracy może sugerować uruchomienie mechanizmów obronnych komórki.

EN

Radish seedlings, due to their sensitivity to environmental factors, are often used as model organisms in ecotoxological research. Pyrethroids, which are one of the most frequently used groups of insecticides, can cause disturbances in the metabolism of the crops being protected or succeeding crops. The aim of this study was to determine the influence of lambda-cyhalothrin, the active ingredient in the pesticide Karate 025EC, on thiol group content in compounds occurring in radish seed extract. Protein in the extracts was determined by the Lowry method and thiol group concentration was measured using Ellman's reagent, containing 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), according to the Rice-Evans method modified by Bartosz. The radish seedlings were found to be sensitive to lambda-cyhalothrin. The compound inhibited seedling growth, with its effect dependent on growth time and on the concentration of the active substance. Thiol group content in the extract from the 4-day culture growing in the presence of the pyrethroid was similar to the control. In the 6-day samples with the pyrethroid, content of –SH groups increased. In the samples with the highest concentration of lambda-cyhalothrin, 0.1%, the concentration of –SH groups was about 60% higher than in the control. The increase in thiol group concentration observed in this study may indicate activation of cellular defence mechanisms.

6

Effect of Application of Capsaicin and Pyrethroid on Metabolic Rate in Mealworm Tenebrio molitor

Olszewska J., Tęgowska E., Grajpel B., Adamkiewicz B.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 10

1355-1359

EN

In the research presented the effect of Bulldock insecticide and capsaicin on CO2 release in mealworm Tenebrio molitor was assessed. Metabolic rates of insects intoxicated with tested substances were measured using flow-through respirometry. The results obtained showed considerable increase in CO2 release after application both pyrethroid and capsaicin. The highest metabolic rates were observed after simultaneous intoxication with capsaicin and insecticide. These results suggest that capsaicin enhances the toxic effect of Bulldock and may be used as this insecticide’s synergist against mealworms.

PL

W prezentowanych badaniach określano wpływ insektycydu Bulldock i kapsaicyny na tempo uwalniania CO2u larw mącznika młynarka Tenebrio molitor. Tempo metabolizmu owadów intoksykowanych badanymi substancjami mierzono przy użyciu układu respirometrycznego, służącego do pomiarów w układzie przepływowym. Uzyskane wyniki wykazały znaczący wzrost ilooeci uwalnianego CO2 po aplikacji zarówno pyretroidu, jak i kapsaicyny. Najwyższe tempo metabolizmu odnotowano po jednoczesnej intoksykacji kapsaicyną i insektycydem. Przedstawione wyniki sugerują, że kapsaicyna zwiększa toksyczny wpływ pestycydu Bulldock i prawdopodobnie może być używana jako synergetyk dla tego insektycydu przeciwko larwom mącznika młynarka.

7

Czy antyoksydanty przeciwdziałają skutkom toksycznego oddziaływania pyretroidów na komórki drożdży Saccharomyces cerevisiae?

Krzepiłko A., Święciło A.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 1

77--80

PL

Pyretroidy są estrami alkoholi pierwszo- lub drugorzędowych zawierających przynajmniej jedno wiązanie podwójne i kwasu chryzantemowego lub halogenowych analogów tego kwasu. Związki te znalazły zastosowanie jako insektycydy. Mechanizm ich toksycznego działania na owady polega na hamowaniu aktywności kanałów jonowych w komórkach nerwowych. Według danych literaturowych, te pestycydy mogą wywoływać u różnych organizmów szereg niespecyficznych reakcji, których wspólnym mechanizmem może być generowanie reaktywnych form tlenu. Celem prezentowanej pracy było zbadanie, czy dodatek antyoksydantów do pożywki uchroni komórki drożdży Saccharomyces cerevisiae przed zabiciem powodowanym inkubacją z pyretroidami. Komórki drożdży inkubowano przez 2 h z wybranymi pyretroidami, a następnie wysiewano na pożywkę stałą zawierającą różne antyoksydanty. Porównywano przeżywalność komórek drożdży na pożywkach kontrolnych i wzbogaconych o antyoksydanty. W przypadku komórek drożdży nie stwierdzono ochronnej roli zastosowanych antyoksydantów przed toksycznością pyretroidów.

EN

Pyrethroids are synthetic esters of primary or secondary alcohols containing at least one double bond and chrysanthemic acid [2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)-cyclopropanecarboxylic acid] or halogen analogues of this acid. These compounds have been used as insecticides. Their mechanism of toxic action on insects consists in inhibiting the activity of ion channels in nerve cells. According to data from the literature, generation of reactive forms of oxygen may be the mechanism of numerous non-specific reactions induced by these pesticides in various organisms. The aim of this study was to determine whether supplementing media with antioxidants protects Saccharomyces cerevisiae yeast cells from loss of viability caused by incubation with pyrethroids. The yeast cells were incubated for 2 h with selected pyrethroids and then plated on solid medium containing various antioxidants. The survival rates of yeast cells grown on control media and enriched media were compared. The antioxidants applied were not found to protect the yeast cells from the toxicity of the pyrethroids.

8

Effect of Pyrethroids on Stress-Induced Biosynthesis of Selected Haemoproteins in Saccharomyces cerevisiae Yeast Cells

Krzepiłko A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 5/6

607-615

EN

The cellular response to stress is a basic protective mechanism enabling cells to adapt to changing environmental conditions. Logarithmic cultures of Saccharomyces cerevisiae yeast are a good model for research on this topic, because the stress response is accompanied by induction of biosynthesis of haemoproteins such as catalase and cytrochromes. In wild-type yeast cells growing on YPG medium containing 2 % glucose, catalase activity in the logarithmic culture is low. Cytochrome spectra under these conditions are flat, indicating low respiratory complex activity. Stress conditions induce expression of the gene CTTl, which codes for catalase T, and the enzyme is synthesized de novo. Within a short time catalase T activity increases sharply, attaining a value characteristic of the stationary phase of growth. Similarly, induced biosynthesis of cytochromes takes place under stress conditions. This study investigated the effect of pyrethroids on stress-induced biosynthesis of these haemoproteins in S. cerevisiae cells. The experiments were conducted on a standard wild-type strain of yeast. The yeast cultures were grown in liquid YPG medium. The effect of pyrethroids (deltamethrin, esfenvalerate and cypermethrin) on induced biosynthesis of haemoproteins was studied under conditions of alcohol stress or osmotic stress (induced by sodium chloride or sodium nitrate). Catalase activity was determined and low-temperature cytochrome spectra of the yeast cells were performed. Application of pyrethroids and stress conditions at the same time was found to inhibit synthesis of haemoproteins, ie catalase T and cytochromes.

PL

Odpowiedź komórek na stres jest podstawowym mechanizmem ochronnym, pozwalającym dostosować się do zmieniających się warunków środowiska. Logarytmiczne hodowle drożdży Saccharomyce cerevisiae są dobrym modelem do tego typu badań, ponieważ reakcji na stres towarzyszy m.in. indukcja biosyntezy białek hemowych, takich jak katalaza i cytochromy. W komórkach drożdży szczepu dzikiego rosnących na pożywce YPG zawierającej 2 % glukozy w logarytmicznej fazie wzrostu hodowli poziom aktywności katalazy enzymu jest niski. Widma cytochromowe w tych warunkach są płaskie, co informuj o małej aktywności kompleksów oddechowych. Warunki stresu wywołują indukcję ekspresji genu CTT kodującego katalazę T i enzym ten jest syntetyzowany de novo. W ciągu krótkiego czasu poziom aktywności katalazy T gwałtownie wzrasta, osiągając wartość charakterystyczną dla stacjonarnej fazy wzrostu komorę drożdży. Podobnie pod wpływem stresu zachodzi indukowana biosynteza białek cytochromowych. Badano wpływ pyretroidów na przebieg indukowanej przez warunki stresu biosyntezę tych białek hemowych w komórkach drożdży S. cerevisiae. Doświadczenia przeprowadzono na standardowym szczepie dzikich drożdży. Hodowle drożdży prowadzono w pożywce płynnej YPG. Wpływ pyretroidów (esfenwalerat, deltametryna, cypermetryna) na indukowaną biosyntezę białek hemowych badano w warunkach stresu: alkoholowego lub osmotycznego (wywoływanego przez chlorek sodu lub azotan(V) sodu). Oznaczano aktywność katalazy i wykonano niskotemperaturowe widma cytochromowe komórek drożdży. Stwierdzono że równoczesne stosowanie pyretroidów i warunków stresu powoduje zahamowanie indukowanej syntezy białek hemowych, to jest katalazy T i cytochromów.

9

Do Antioxidants Counteract the Toxic Effects of Pyrethroids on Saccharomyces cerevisiae Yeast?

Krzepiłko A., Święciło A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 9

1171-1178

EN

Pyrethroids are synthetic esters of primary or secondary alcohols containing at least one double bond and chrysanthemic acid [2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)-cyclopropanecarboxylic acid), or halogen analogues of it. These compounds have been used as insecticides. Their mechanism of toxic action on insects consists in inhibiting the activity of ion channels in nerve cells. According to data from the literature, generation of reactive forms of oxygen may be the mechanism of numerous non-specific reactions induced by these pesticides in various organisms. The aim of this study was to determine whether supplementing media with antioxidants protects Saccharomyces cerevisiae yeast cells from loss of viability caused by incubation with pyrethroids. The yeast cells were incubated for 2 h with selected pyrethroids and then plated on solid medium containing various antioxidants. The survival rates of yeast cells grown on control media and enriched media were compared. The antioxidants applied were not found to protect the yeast cells from the toxicity of the pyrethroids.

PL

Pyretroidy są syntetycznymi insektycydami, w swojej strukturze chemicznej zawierają, alkohol pierwsze- lub drugorzędowych (zawierających przynajmniej jedno wiązanie podwójne) połączony estrowo z kwasem chryzantemowym [kwasu 3-(2,2-dimetylowinylo)-2,2-dimetylo cyklopropanokarboksylowego] lub analogiem tego kwasu. Związki te znalazły zastosowanie jako insektycydy. Mechanizm ich toksycznego działania na owady polega na hamowaniu aktywności kanałów jonowych w komórkach nerwowych. Według danych literaturowych te pestycydy mogą wywoływać u różnych organizmów szereg niespecyficznych reakcji, których wspólnym mechanizmem może być generowanie reaktywnych form tlenu. Badając toksyczne działanie pyretroidów na komórki drożdży, stwierdzono występowanie mian charakterystycznych dla stresu oksydacyjnego, takich jak: zmiany aktywności katalazy i dysmutazy ponadtlenkowej, zmniejszenie zredukowanego glutationu, zmniejszenie stężenia zredukowanego glutationu i grup tiolowych, obniżenie całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Celem prezentowanej pracy było zbadanie, czy dodatek antyoksydantów do pożywki uchroni komórki drożdży Saccharomyces cerevisiae przed zabiciem powodowanym inkubacją z pyretroidami. Komórki drożdży inkubowano przez 2 h z wybranymi pyretroidami, a następnie wysiewano na pożywkę stałą zawierającą różne antyoksydanty fenolowe, a także witaminy i ich pochodne. Porównywano przeżywalność komórek drożdży na pożywkach kontrolnych i wzbogaconych o antyoksydanty. W przypadku komórek drożdży nie stwierdzono ochronnej roli zastosowanych antyoksydantów przed toksycznością pyretroidów.

10

Wpływ wybranych pyretroidów na stężenie grup tiolowych w ekstraktach z komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae

Krzepiłko A.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 2

451--454

PL

Pyretroidy, zaliczane do insektycydów, są estrami alkoholi pierwszo- lub drugorzędowych, zawierającymi przynajmniej jedno wiązanie podwójne i kwasu chryzantemowego [kwasu 3-(2,2-dimetylowinylo)-2,2-dimetylocyklopropanokarboksylowego]. Typowy mechanizm działania pyretroidów polega na blokowaniu kanałów jonowych w układzie nerwowym owadów. Związki te oddziałują niespecyficznie także na inne organizmy i powodują nieprawidłowe procesy metaboliczne, wpływają na aktywność różnych enzymów. Te niespecyficzne skutki działania pyretroidów mogą być powiązane z generowaniem wolnych rodników. Celem prezentowanej pracy było określenie zmian zawartości grup tiolowych w ekstraktach z komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae. Komórki drożdży hodowano na pożywce YPG do fazy logarytmicznej lub stacjonarnej, inkubowano z różnymi stężeniami pyretroidów: bifentryny, cypermetryny i deltametryny przez dwie godziny. Następnie przygotowano ekstrakty z komórek drożdży i oznaczono w nich zawartość grup tiolowych za pomocą odczynnika Ellmana zawierającego DTNB. StęŜenie grup tiolowych wyrażono w ekwiwalencie mM GSH. Stwierdzono, że inkubacja komórek drożdży z pyretroidami powoduje obniżenie stężenia grup tiolowych w ekstraktach. Następnie wykonano barwienie komórek drożdży na obecność zredukowanego glutationu barwnikiem fluorescencyjnym mBCl. Inkubacja komórek z pyretroidami powodowała zmniejszenie intensywności fluorescencji, co sugeruje zmniejszenie stężenia zredukowanego glutationu. Uzyskane wyniki sugerują, że zmiany stężenia grup tiolowych mogą być przydatnym markerem stresu oksydacyjnego w badaniach nad toksycznością pyretroidów.

EN

Pyrethroids are esters of primary or secondary alcohols containing at least one double bond and chrysanthemic acid (2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)-cyclopropanecarboxylic acid). Pyrethroids are insecticides whose typical mechanism of action is the blocking of ion channels in the nervous system of insects. These compounds also have non-specific effects on other organisms. They cause abnormal metabolic processes, affect the activity of various enzymes and can have genotoxic effects. These non-specific effects of pyrethroids may involve free radical generation. The aim of this study was to assess changes in the content of thiol groups in Saccharomyces cerevisiae yeast cell extracts. The cells were cultivated on YPG medium to the logarithmic or stationery phase and incubated for two hours with various concentrations of the pyrethroids bifenthrin, cypermethrin and deltamethrin. Then extracts were prepared from the yeast cells and their thiol group content was determined using Ellman's reagent (DTNB). Concentration of thiol groups was expressed as mM of GSH equivalent. It was found that incubating yeast cells with pyrethroids caused a reduction in concentration of thiol groups in the extracts. Subsequently the yeast cells were stained to test for the presence of reduced glutathione using the fluorescent stain mBCl. Incubating the cells with pyrethroids caused a decrease in fluorescence intensity, which suggests a decreased concentration of reduced glutathione. The results obtained suggest that changes in concentration of thiol groups can be a useful oxidative stress marker in studies on pyrethroid toxicity.

11

Ocena toksyczności wybranych pyretroidów dla mokórek drożdży Saccharomyces cerevisiae metodą barwienia

Krzepiłko A., Święciło A.

Proceedings of ECOpole

|

2007

|

Vol. 1, No. 1/2

165--168

PL

Testy mikrobiologiczne są powszechnie stosowane do oceny toksyczności pestycydów. W prezentowanej pracy zastosowano wybrane metody barwienia komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae do oceny toksyczności pyretroidów. Dodatek do hodowli pyretroidów powoduje wzrost liczby komórek wybarwionych błękitem metylenowym i safranią, co sugeruje uszkodzenie błony komórkowej. Stwierdzono, że liczba wybarwionych komórek wzrasta wraz z zastosowaną dawką pyretroidu. Pyretroidy wpływają na stan metaboliczny komórek, co potwierdzono za pomocą barwienia Live-Dead. Wraz ze wzrostem stężenia pyretroidu spada liczba komórek aktywnie metabolizujących, natomiast zwiększa się liczba komórek martwych i osłabionych, o małej aktywności metabolicznej. Barwnik RedoxSensor Red stosowany do badania potencjału oksydoredukcyjnego komórek jest także przydatny do określenia toksyczności badanych pestycydów. Po inkubacji z pyretroidami intensywność fluorescencji słabnie, co sugeruje zaburzenie homeostazy redoks w komórkach drożdży. Przeprowadzone barwienia komórek drożdży mogą być stosowane jako szybki, wstępny test pozwalający określić toksyczność pyretroidów.

EN

Microbiological assays are commonly used to assess the toxicity of pesticides. In this study selected methods for staining Saccharomyces cerevisiae yeast cells were used to assess the toxicity of pyrethroids. Adding pyrethroids to a culture causes an increase in the number of cells stained with methylene blue or safranin, which suggests damage to the cell membrane. The number of stained cells was found to increase with the amount of pyrethroid applied. Pyrethroids affect the metabolic state of cells, which was confirmed using Live-Dead staining. As pyrethroid concentration is increased, there is a decrease in the number of meiabolically active cells and an increase in the number of dead ones and weakened ones with low metabolic activity. RedoxSensor Red stain, used for testing the redox potential of cells, is also useful for determining the toxicity of these pyrethroids. After incubation with pyrethroids fluorescence intensity decreases, which suggests a disturbance of redox homeostasis in the yeast cells. These methods of staining yeast cells can be used as quick preliminary tests for determining the toxicity of pyrethroids.

12

Impact of pyrethroids on methane digestion

Sadecka Z.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2007

|

No. 2

59-69

EN

The process of methane digestion is very sensitive to any changes in the environment. In the group of compounds exerting a toxic effect on the process a special notice should be taken to pesticides - agricultural chemicals, set purposely into the environment to destroy both animal and floral parasites. The remains of these xenobiotics may impede or delay the processes applied at treatment plants or in treatment of sewage sludge. The study presents the results of experimental tests made on the influence of a representative member of pyrethroid insecticides on the methane digestion process.

PL

Proces fermentacji metanowej jest procesem bardzo czułym na wszelkiego rodzaju zmiany środowiska. Wśród związków toksycznie działających na proces należy zwrócić uwagę na pestycydy - chemiczne środki ochrony roślin, które celowo wprowadzamy do środowiska w celu zniszczenia pasożytów roślinnych i zwierzęcych. Pozostałości tych ksenobiotyków mogą utrudniać lub hamować procesy stosowane w oczyszczalniach ścieków lub przeróbce osadów ściekowych. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu przedstawiciela grupy insektycydów pyretroidowych na przebieg procesu fermentacji metanowej.

13

Effect of selected pyrethroids on concentration of thiol groups in Saccharomyces cerevisiae yeast cell extracts

Krzepiłko A.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 10

1103-1109

EN

Pyrethroids are esters of primary or secondary alcohols containing at least one double bond and chrysanthemic acid (2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)-cyclopropanecarboxylic acid). Pyrethroids are insecticides whose typical mechanism of action is the blocking of ion channels in the nervous system of insects. These compounds also have non-specific effects on other organisms. They cause abnormal metabolic processes, affect the activity of various enzymes and can have genotoxic effects. These non-specific effects of pyrethroids may involve free radical generation. The aim of this study was to assess changes in the content of thiol groups in Saccharomyces cerevisiae yeast cell extracts. The cells were cultivated on YPG medium to the logarithmic or stationery phase and incubated for two hours with various concentrations of the pyrethroids bifenthrin, cypermethrin and deltamethrin. Then extracts were prepared from the yeast cells and their thiol group content was determined using Ellman's reagent (DTNB). Concentration of thiol groups was expressed as mM of GSH equivalent. It was found that incubating yeast cells with pyrethroids caused a reduction in concentration of thiol groups in the extracts. Subsequently the yeast cells were stained to test for the presence of reduced glutathione using the fluorescent stain mBCl. Incubating the cells with pyrethroids caused a decrease in fluorescence intensity, which suggests a decreased concentration of reduced glutathione. The results obtained suggest that changes in concentration of thiol groups can be a useful oxidative stress marker in studies on pyrethroid toxicity.

PL

Pyretroidy, zaliczane do insektycydów, są estrami alkoholi pierwszo- lub drugorzędowych zawierających przynajmniej jedno wiązanie podwójne i kwasu chryzantemowego [kwasu 3-(2,2-dimetylowinylo)-2,2-dimetylo cyklopropanokarboksylowego]. Typowy mechanizm działania pyretroidów polega na blokowaniu kanałów jonowych w układzie nerwowym owadów. Związki te oddziałują niespecyficznie także na inne organizmy i powodują nieprawidłowe procesy metaboliczne, wpływają na aktywność różnych enzymów, mogą oddziaływać genotoksycznie. Te niespecyficzne skutki działania pyretroidów mogą być powiązane z generowaniem wolnych rodników. Celem prezentowanej pracy było określenie zmian zawartości grup tiolowych w ekstraktach z komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae. Komórki drożdży hodowano na pożywce YPG do fazy logarytmicznej lub stacjonarnej, inkubowano z różnymi stężeniami pyretroidów: bifentryny, cypermetryny i deltametryny przez dwie godziny. Następnie przygotowano ekstrakty z komórek drożdży i oznaczono w nich zawartość grup tiolowych za pomocą odczynnika Ellmana zawierającego DTNB. Stężenie grup tiolowych wyrażono w ekwiwalencie mM GSH. Stwierdzono, że inkubacja komórek drożdży z pyretroidami powoduje obniżenie stężenia grup tiolowych w ekstraktach. Następnie wykonano barwienie komórek drożdży na obecność zredukowanego glutationu barwnikiem fluorescencyjnym mBCl. Inkubacja komórek z pyretroidami powodowała zmniejszenie intensywności fluorescencji, co sugeruje obniżenie stężenia zredukowanego glutationu. Uzyskane wyniki sugerują, że zmiany stężenia grup tiolowych mogą być przydatnym markerem stresu oksydacyjnego w badaniach nad toksycznością pyretroidów.

14

Assessing the toxicity of selected pyrethroids for Saecharomyces cerevisiae yeast cells using staining methods

Krzepiłko A., Święciło A.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 10

1111-1117

EN

Microbiological assays are commonly used to assess the toxicity of pesticides. In this study selected methods for staining Saccharoinyces cerevisiae yeast cells were used to assess the toxicity of pyrethroids. Adding pyrethroids to a culture causes an increase in the number of cells stained with methylene blue or safranin, which suggests damage to the cell membrane. The number of stained cells was found to increase with the amount of pyrethroid applied. Pyrethroida affect the metabolic state of cells, which was confirmed using Live-Dead staining. As pyrethroid concentration is increased, there is a decrease in the number of metabolically active cells and an increase in the number of dead ones and weakened ones with Low metabolic activity. RedoxSensor Red stain, used for testing the redox potential of cells, is also useful for determining the toxicity of these pyrethroids. After incubation with pyrethroids fluorescence intensity decreases, which suggests a disturbance of redox homeostasis in the yeast cells. These methods of staining yeast cells can be used as quick preliminary tests for determining the toxicity of pyrethroids.

PL

Testy mikrobiologiczne są powszechnie stosowane do oceny toksyczności pestycydów. W prezentowanej pracy zastosowano wybrane metody barwienia komórek drożdży Saccharomyces ceievisiae do oceny toksyczności pyretroidów. Dodatek do hodowli pyretroidów powoduje wzrost liczby komórek wybarwionych błękitem metylenowym i safranią, co sugeruje uszkodzenie błony komórkowej. Stwierdzono, że liczba wybarwionych komórek wzrasta wraz z zastosowaną dawką pyretroidu. Pyretroidy wpływają na stan metaboliczny komórek, co potwierdzono za pomocą barwienia Live-Dead. Wraz ze wzrostem stężenia pyretroidu spada liczba komórek aktywnie metabolizujących, natomiast zwiększa się liczba komórek martwych i osłabionych, o małej aktywności metabolicznej. Barwnik RedoxSensor Red stosowany do badania potencjału oksydoredukcyjnego komórek jest także przydatny do określenia toksyczności badanych pyretroidów. Po inkubacji z pyretroidami intensywność fluorescencji słabnie, co sugeruje zaburzenie homeostazy redoks w komórkach drożdży. Przeprowadzone barwienia komórek drożdży mogą być stosowane jako szybki, wstępny test pozwalający określić toksyczność pyretroidów.