Wpływ preparatu Cyperkill Super 25EC na całkowitą zdolność antyoksydacyjną ekstraktu z siewek rzodkiewki (Raphanus sativus L.)

• Autorzy: Krzepilko A. , Jelen A.

Warianty tytułu

EN

Effect of Cyperkill Super 25EC on the total antioxidant capacity of extract from radish (Raphanus sativus L.) seedlings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Siewki rzodkiewki są uznanym organizmem modelowym, wykorzystywanym w krótkoterminowych testach w badaniach ekotoksykologicznych. Charakteryzują się znaczną wrażliwością na czynniki środowiskowe takie jak metale ciężkie, pestycydy, alkohole alifatyczne, różne ksenobiotyki, zmiany natężenia pola magnetycznego. Zastosowany w badaniach handlowy preparat Cyperkill Super 25EC to środek owadobójczy, zaliczany do grupy pyretroidów, zawierający substancję aktywną cypermetrynę. Typowy mechanizm działania cypermetryny polega na neurotoksycznym oddziaływaniu na owady, jednak związki z grupy pyretroidów wpływają na procesy metaboliczne różnych organizmów zwierzęcych i roślinnych poprzez generowanie wolnych rodników. W prezentowanej pracy zbadano wpływ preparatu Cyperkill Super 25EC na całkowitą zdolność antyoksydacyjną siewek rzodkiewki. Substancję aktywną - cypermetrynę zastosowano w stężeniach 0,5; 1; 1,5 mg∙cm-3. Rośliny zbierano po 1, 2, 4 i 6 dniach od rozpoczęcia doświadczenia. Stwierdzono, że cypermetryna wpływa na dynamikę kiełkowania nasion, zmniejsza energię i siłę kiełkowania, a w najwyższych zastosowanych stężeniach powoduje zahamowanie kiełkowania nasion. Obserwowano też zahamowanie wzrostu korzenia zarodkowego i łodygi. Przygotowano wodne ekstrakty z siewek rzodkiewki. W ekstrakcie oznaczono całkowitą zdolność antyoksydacyjną z ABTS+∙ zawartość antyoksydantów wyrażono w mM troloksu∙g-1 świeżej masy. Stwierdzono, że w próbach kontrolnych całkowita zdolność antyoksydacyjna maleje w miarę czasu trwania eksperymentu. W ekstrakcie z 6 dniowych siewek kontrolnych zawartość substancji o charakterze antyoksydacyjnym zmniejszyła się do około 40% w porównaniu do 24 godzinnych prób kontrolnych. Zmian całkowitej zdolności antyoksydacyjnej ekstraktu charakterystycznych dla kontroli nie stwierdzono dla siewek kiełkujących w obecności pyretroidu, CZA ekstraktu z tych 24 godzinnych siewek była zbliżona do prób kontrolnych. W 6 dniu stwierdzono obniżenie CZA do około 50% dla stężenia 0,5 mg∙cm-3 cypermetryny, a dla stężeń 1 i 1,5 mg∙cm-3 do około 80% (w porównaniu do 24 godzinnych prób).

EN

Radish seedlings are a recognized model organism used in short-term tests in ecotoxicological studies. They are characterized by high sensitivity to environmental factors such as heavy metals, pesticides, aliphatic alcohols, various xenobiotics, or changes in magnetic field strength. The commercial preparation Cyperkill Super 25EC used in the study is a pyrethroid insecticide in which Cypermethrin is the active substance. The typical mechanism of action of Cypermethrin consists in its neurotoxic effect on insects, but compounds of the pyrethroid group affect the metabolic processes of various animal and plant organisms by generating free radicals. This study investigated the effect of Cyperkill Super 25EC oh the total antioxidant capacity of radish seedlings. The active substance Cypermethrin was applied at the concentrations of 0.5, 1, and 1.5 mg∙cnr3. The plants were harvested 1, 2, 4, and 6 days after the start of the experiment. Cypermethrin was found to affect seed germination dynamics, reduce germination energy and rate, and at the highest concentrations, to inhibit sprouting. Inhibition of radicle and stem growth were also observed. The aqueous extracts from the seedlings were prepared. The total antioxidant capacity in the extract was determined using ABTS+∙. The antioxidant content was expressed as mM trolox∙g-1 fresh weight. The total antioxidant capacity in the control samples was determined to decrease with the duration of the experiment. In the extract from the 6-day control seedlings, antioxidant content decreased to about 40% of the value of the 24-hour control samples. The changes in the total antioxidant capacity characteristic of the control were not observed in the case of the seedlings germinated in the presence of the pyrethroid. The TAC of the extract from the 24-hour seedlings was similar to that of the control samples. On day 6 TAC decreased to about 50% in the case of the 0.5 mg∙cm-3 concentration of Cypermethrin, and to about 80% of the concentrations of 1 and 1.5 mg∙cm-3 (compared to 1-day samples).

Słowa kluczowe

PL

Cyperkill Super 25 EC; cypermetryna; dynamika kielkowania; ekstrakty roslinne; kielkowanie; pyretroidy; Raphanus sativus; rzodkiewka; siewki; substancje biologicznie czynne; wlasciwosci przeciwutleniajace; wzrost roslin

EN

Cyperkill Super 25 EC preparation; insecticide; cypermethrin; germination dynamics; plant extract; germination; pyrethroid; Raphanus sativus; radish; seedling; biologically active substance; antioxidative property; plant growth

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2009
• Tom: 542
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.297-303,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Krzepilko A.

• Katedra Biochemii i Chemii Środowiskowej, Wydział Nauk Rolniczych, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Szczebrzeska 102, 22-400 Zamość

autor

Jelen A.

Bibliografia

• Amer S., Aboul-ela E. 1985. Cytogenetic effects of pesticides. Induction of micronuclei in mouse bone marrow by the insecticides Cypermethrin and rotenone. Mutation Res. 155: 135-142.
• Bandurska H., Floryszak-Wieczorek J., Gniazdowska-Skoczek H., Kozłowska M.,
• Kubiś J., Politycka B., Rybus-Zając M., Stroiński A. 2000. Ćwiczenia z fizjologii roślin. Wyd. AR Poznań: 187 ss.
• Barillari J., Cervellati R., Paolini M., Tatibouet A., Rollin P., Iori R. 2005. Isolation of 4-methylthio-3-butenyl glucosinolate from Raphanus sativus sprouts (kaiware daikon) and its redox properties. J. Agric. Food Chem. 53: 9890-9896.
• Barillari J., Iori R., Papi A., Orlandi M., Bartolini G., Gabbanini S., Pedulli G., Valgimigli L. 2008. Kaiware Daikon (Raphanus sativus L.) extract: a naturally multipotent chemopreventive agent. J. Agric. Food Chem. 56: 7823-7830.
• Bartosz G. 2003. Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. PWN Warszawa: 447 ss.
• Blamowski Z., Borowski E., Blamowska M. 1998. Wpływ długołańcuchowych alkoholi alifatycznych na wzrost, wymianę gazową i rozdział asymilatów w roślinach rzodkiewki. Acta Agrobot. 51(1-2): 5-10.
• Chauhan L.K., Dikshith T., Sijndoraraman S. 1986. Effect of deltamethrin in plant cells. I. Cytological effects on roots meristem of Allium cepa. Mutation Res. 171: 25-30.
• Kim D., Lee K., Lee H., Lee Ch. 2002. Vitamn C equivalent antioxidant capacity (VCEAC) of phenolic phytochemicals. J. Agric. Food Chem. 50: 3731-3717.
• Konarzyński K., Pietruszewski S. 2008. Wpływ zmiennego pola magnetycznego na kiełkowanie nasion o niskiej zdolności kiełkowania. Acta Agrophysica. 11(2): 429-435.
• Kopcewicz J., Lewak S. 2002. Fizjologia roślin. Wydawn. Nauk. PWN: 806 ss.
• Krzepiłko A., Święciło A. 2007a. The effect of selected pyrethroids on the total antioxidant capacity of yeast cell extracts. Polish Journal of Environmental Studies 16(3 A): 170-174.
• Krzepiłko A., Święciło A. 2007b. The influence of selected pyrethroid on the growth and number of ń-mutants in Saccharomyces Cerevisiae yeast. Polish Journal of Environmental Studies 16(3): 403-406.
• Mikes O., Cupr P., Trapp S., Klanova J. 2009. Uptake of polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides from soil and air into radishes (Raphanus sativus). Environmental Pollution 157: 488-496.
• Nasuti C., Cantalamessa F, Falcioni G., Gabbianelli R. 2003. Different effects of type I and type II pyrethroids on erythrocyte plasma membrane properties and enzymatic activity in rats. Toxicol. 191: 233-244.
• Papi A., Orlandi M., Bartolini G., Barillari J., Iori R., Paolini M., Ferroni F., Fumo M., Pedulli G., Valgimigli L. 2008. Cytotoxic and antioxidant activity of 4-methylthio-3-butenyl isothiocyanate from Raphanus sativus L. (Kaiware Daikon) sprouts. J. Agric. Food Chem. 56(3): 875-883.
• Paśko P., Bartoń H., Zagrodzki P., Gorinstein S., Fołta M., Zachwieja Z. 2009. Anthocyanins, total polyphenols and antioxidant activity in amaranth and quinoa seeds and sprouts during their growth. Food Chem. 115: 994-998.
• Różański L. 1996. Vademecum pestycydów. Wydawnictwo Agra-Enviro Lab. Poznań: 11-72.
• Święciło A. 2007. Oddziaływanie benzoesanu sodu na wybrane procesy fizjologiczne w kiełkujących nasionach rzodkiewki Raphanus sativus L. Proceedings of ECOpole. 1(1/2): 253-257.
• Tuzmen N., Candan N., Kaya E., Demiryas N. 2008. Biochemical effects of chlorpyrifos and deltamethrin on altered antioxidative defense mechanisms and lipid peroxidation in rat liver. Cell Biochem Funct. 26(1): 119-124.
• Zheng R., Li H., Jiang R., Zhang E 2008. Cadmium accumulation in the edible parts of different cultivars of radish, Raphanus sativus L., and carrot, Daucus carota var. sativa, grown in a Cd-contaminated soil. Bull Environ. Contam. Toxicol 81: 75-79.
• Zieliński H., Kozłowska H. 2000. Antioxidant activity and total phenolics in selected cereal grains and their different morphological fractions. J. Agric. Food Chem. 48: 2008-2016.