El objetivo de este estudio fue verificar la presencia de glifosato en la leche materna y caracterizar la exposición ambiental materna. Se recolectaron 67 muestras de leche de mujeres lactantes de la ciudad de Francisco Beltrão, Paraná, residentes en áreas urbanas (n=26) y rurales (n=41), en el pico de aplicación de glifosato en cultivos de maíz y soja en la región (abril y mayo de 2018). Para caracterizar la población de estudio, se recogieron datos socioepidemiológicos de las mujeres. Para determinar los niveles de glifosato, se utilizó un kit comercial de ensayo inmunoabsorbente enzimático. Se detectó glifosato en todas las muestras de leche materna analizadas con un valor medio de 1,45 µg.
The aim of this study was to verify the presence of glyphosate in breast milk and to characterize maternal environmental exposure. Sixty-seven milk samples were collected from lactating women in the city of Francisco Beltrão, Paraná, living in urban (n=26) and rural (n=41) areas, at the peak of glyphosate application in corn and soy crops in the region (April and May 2018). To characterize the study population, socio-epidemiological data of the women were collected. To determine glyphosate levels, a commercial enzyme immunosorbent assay kit was used. Glyphosate was detected in all breast milk samples analyzed with a mean value of 1.45 µg/L. Despite some descriptive differences, there were no statistically significant differences (P<0.05) between the categories of the variables tested. Also, glyphosate was detected in drinking water samples from the urban area and in artesian well water from the rural area of the region where the studied population lived. The estimation of the total amount of glyphosate ingested by breastfeeding babies in a period of 6 months was significant. These results suggest that the studied lactating population was contaminated with glyphosate, possibly through continued environmental exposure.
Las plantas productoras de heno, el concentrado, la paja y las praderas podrían contaminarse con los aerosoles de herbicidas a base de glifosato durante el proceso de pulverización de los cultivos y el tratamiento de desecación de los cereales antes de la cosecha. El objetivo de este estudio es investigar la concentración de glifosato en el fluido duodenal de caballos con síndrome de úlcera gástrica. El estómago y el duodeno de pacientes equinos derivados sin tratamiento (n=92) con cólicos, pérdida de peso, diarrea, anemia o intolerancia al rendimiento, fueron examinados endoscópicamente justo después de la admisión. Se recogió líquido duodenal (40 ml) de la región duodenal donde se encuentra la papila duodenal mayor. Se examinaron datos de hematología y química clínica. La concentración de glifosato en suero y las muestras de fluido duodenal se analizaron mediante un ELISA competitivo y se realizaron análisis de control con HPLC. Las diferencias estadísticas entre los grupos se determinaron mediante la prueba no paramétrica de Mann-Whitney utilizando un nivel de significancia de p≤0,05. Se detectó glifosato en todo el fluido duodenal (mediana 12,2 ng/ml; 1er cuartil 4,0 ng/ml; 3er cuartil 19,3 ng/ml; min 0,6 ng/ml; máx. 192,9 ng/ml) y en muestras de sangre (1,79 ng/ml; 1,0 ng/ml; 2,8 ng/ml; 0,2 ng/ml; 3,7 ng/ml) de todos los caballos. Las concentraciones de glifosato de muestras de líquido duodenal son significativamente mayores que en muestras de sangre (Mann Whitney U-test, p≤0,05). La concentración de glifosato en el líquido duodenal fue significativamente mayor en caballos con enfermedad gástrica escamosa (grado 4/4; n=11/92) en comparación con caballos con mucosa escamosa normal (grado 0/4, n=10/92) (mediana: 19,8 ng/ml frente a 8,4 ng/ml). Los caballos con enfermedad gástrica glandular y un grado 4/4 (n=9/92) tenían mayor concentraciones de glifosato en el fluido duodenal que caballos con mucosa glandular normal (grado 0/4; n=9/92) (mediana: 19,2 frente a 11,1). La actividad de la enzima Gamma-Glutamiltransferasa (GGT) es significativamente mayor en el grupo de caballos con menor concentración de glifosato en el líquido duodenal (≤12,2 ng/ml) en comparación con el grupo con mayor concentración de glifosato (>12,2 ng/ml) (mediana 279,5 frente a 101,9 U/L). Durante el otoño los caballos tenían concentraciones más altas de glifosato en el fluido duodenal (n=18; mediana 14,3) en comparación con concentraciones más bajas en primavera (n=34; mediana 8,1 ng/ml). Los caballos que vivían en las grandes ciudades tenían concentraciones significativamente más altas de glifosato en el líquido duodenal en comparación con los caballos que vivían en el campo (medias de 17,8 ng/ml frente a 7,5 ng/ml).
The hay producing plants, concentrate, straw and meadows could be contaminated by the aerosols of glyphosate based herbicide during spraying process of crops and pre-harvest desiccation treatment of cereals. The aim of this study is to investigate the concentration of glyphosate in the duodenal fluid of horses with gastric ulcer syndrome. The stomach and duodenum of referred untreated horse patients (n=92) with colic, weight loss, diarrhoea, anemia or performance intolerance were endoscopically examined right after the admission. Duodenal fluid (40 ml) was collected from the duodenal region where the papilla duodeni major is located. Hematology and clinical chemistry data were examined. The concentration of glyphosate in serum and duodenal fluid samples were analysed using a competitive ELISA and control analysis had also been done with HPLC. Statistical differences between groups were determined by the non-parametric Mann-Whitney-test using a significant level of p≤0,05. Glyphosate was detected in all duodenal fluid (median 12,2 ng/ml; 1st quartile 4,0 ng/ml; 3rd quartile 19,3 ng/ml; min 0,6 ng/ml; max. 192,9 ng/ml) and blood samples (1,79 ng/ml; 1,0 ng/ml; 2,8 ng/ml; 0,2 ng/ml; 3,7 ng/ml) of all horses. Glyphosate concentrations of duodenal fluid samples are significantly higher than in blood samples (Mann Whitney U-test, p≤0,05). The concentration of glyphosate in the duodenal fluid was significantly higher in horses with squamous gastric disease (grade 4/4; n=11/92) compared to horses with normal squamous mucosa (grade 0/4, n=10/92) (median: 19,8 ng/ml versus 8,4 ng/ml). Horses with glandular gastric disease and a grade 4/4 (n=9/92) had higher concentrations of glyphosate in the duodenal fluid than horses with normal glandular mucosa (grade 0/4; n=9/92) (median: 19,2 versus 11,1). The Gamma-Glutamyltransferase (GGT) enzyme activity is significantly higher in the group of horses with lower concentration of glyphosate in the duodenal fluid (≤12,2 ng/ml) compared with the group with higher concentration of glyphosate (>12,2 ng/ml) (median 279,5 versus 101,9 U/L). During autumn the horses had higher concentrations of glyphosate in duodenal fluid (n=18; median 14,3) compared with lower concentrations in spring time (n=34; median 8,1 ng/ml). Horses kept around big cities had significantly higher concentrations of glyphosate in the duodenal fluid in comparison to horses living in the countryside (medians 17,8 ng/ml versus 7,5 ng/ml).
Titulo original:
Glyphosate infiltrates the brain and increases pro-inflammatory cytokine TNFα: implications for neurodegenerative disorders
Autores:
Joanna K Winstone, Khyatiben V Pathak, Wendy Winslow, Ignazio S Piras, Jennifer White, Ritin Sharma, Matthew J Huentelman, Patrick Pirrotte , Ramon Velazquez
Antecedentes: Los herbicidas son contaminantes ambientales que han llamado mucho la atención debido a los peligros potenciales que representan para la salud humana. El glifosato, el ingrediente activo de muchos herbicidas comerciales, es el herbicida más aplicado en todo el mundo. El reciente aumento en la aplicación de glifosato a los cultivos de maíz y soya se correlaciona positivamente con el aumento de las tasas de mortalidad debido a la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos. Se ha demostrado que el glifosato cruza la barrera hematoencefálica en modelos in vitro, pero aún no se ha verificado in vivo. Además, los informes han demostrado que la exposición al glifosato aumenta las citoquinas proinflamatorias en el plasma sanguíneo, particularmente el TNFα.
Background: Herbicides are environmental contaminants that have gained much attention due to the potential hazards they pose to human health. Glyphosate, the active ingredient in many commercial herbicides, is the most heavily applied herbicide worldwide. The recent rise in glyphosate application to corn and soy crops correlates positively with increased death rates due to Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders. Glyphosate has been shown to cross the blood-brain barrier in in vitro models, but has yet to be verified in vivo. Additionally, reports have shown that glyphosate exposure increases pro-inflammatory cytokines in blood plasma, particularly TNFα.
La contaminación de los ambientes acuáticos se ha incrementado con el tiempo, afectando la integridad ambiental y la salud humana. Los herbicidas representan una fuente de esta contaminación, y entre los más comercializados se encuentran las triazinas y el glifosato. En cambio, existen los herbicidas naturales, que son menos nocivos para el medio ambiente. El objetivo de este estudio fue verificar los efectos ecotoxicológicos de los herbicidas convencionales (Atrazina y Glifosato) y un herbicida natural sobre el pez cebra (Danio rerio). Los peces fueron expuestos durante 72 h a diferentes concentraciones de herbicidas convencionales (1, 65 y 5000 µg L-1) y al herbicida natural (0,62, 1,25 y 2,5 µg L-1) en acuarios (20 L). Al final del experimento, se recolectó sangre de los peces y se prepararon portaobjetos para verificar la frecuencia de anomalías nucleares y micronúcleos. Se registró un mayor número de alteraciones morfológicas nucleares en los tratamientos herbicidas convencionales. Además, se observaron diferencias significativas en la composición de anomalías entre tratamientos. Atrazina y Glifosato pueden causar mayor daño en D. rerio, demostrando toxicidad potencial en todas las concentraciones aplicadas. El herbicida natural mostró menos potencial mutagénico y fue menos dañino para los peces. Así, los herbicidas naturales pueden ser una mejor opción para la preservación del medio ambiente.
The contamination of aquatic environments has increased over time, affecting environmental integrity and human health. Herbicides represent a source of this contamination, and among the most commercialized are the triazines and glyphosate. In contrast, there are natural herbicides, which are less harmful to the environment. The aim of this study was to verify the ecotoxicological effects of the conventional herbicides (Atrazine and Glyphosate) and a natural herbicide on Zebrafish (Danio rerio). Fish were exposed for 72 h to different concentrations of conventional herbicides (1, 65, and 5,000 µg L-1) and the natural herbicide (0.62, 1.25, and 2.5 µg L-1) in aquaria (20 L). At end of the experiment, blood was collected from the fish, and slides were prepared to verify the frequency of nuclear abnormalities and micronuclei. A greater number of morphological nuclear alterations were recorded in the conventional herbicide treatments. In addition, significant differences were observed in the composition of abnormalities between treatments. Atrazine and Glyphosate can cause greater damage in D. rerio, demonstrating potential toxicity at all concentrations applied. The natural herbicide showed less mutagenic potential and was less harmful to fish. Thus, natural herbicides can be a better option for the preservation of the environment.
Titulo original:
Microextraction technique associated with gas chromatography–mass spectrometry for determining pesticide residues in urine
Autores:
Thaís L. R. Silva, Maria Eliana L. R. de Queiroz, André Fernando de Oliveira, Alessandra A. Z. Rodrigues, Antônio Augusto Neves, Patrícia A. F. Vieira, José Humberto de Queiroz y Verônica O. de P. Barbosa
Revista:
Journal of Environmental Science and Health
Año:
2022
Palabras clave:
Residuos de plaguicidas, muestra biológica, validación de métodos
La orina es una de las matrices biológicas más utilizadas para detectar contaminación humana, ya que es representativa y se obtiene fácilmente mediante muestreo no invasivo. Este estudio propone un método rápido, preciso y ecológico basado en microextracción líquido-líquido con partición a baja temperatura (μLLE/LTP). Fue validado para determinar nueve plaguicidas (lindano, alacloro, aldrín, clorpirifos, dieldrín, endrín, DDT, bifentrina y permetrina) en orina humana, en asociación con cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). La técnica se optimizó a través de un diseño factorial. Las mejores condiciones para la extracción simultánea de los analitos comprendieron la adición de 600 µL de agua y 600 µL de acetonitrilo (disolvente de extracción) a una muestra de orina de 500 µL, seguido de agitación en vortex durante 60 s. Al congelar las muestras durante 4 h, fue posible extraer los pesticidas y realizar la limpieza del extracto simultáneamente. Los parámetros de selectividad, linealidad, límite de detección (LOD), límite de cuantificación (LOQ), precisión y exactitud se utilizaron para evaluar el rendimiento del método. Se obtuvieron buenos valores de selectividad y linealidad (R2 > 0,990), LOQ (0,39–1,02 μg L−1), exactitud (88–119 % de recuperación) y precisión (%CV ≤ 15 %). El método μLLE/LTP-GC-MS se aplicó a muestras de orina auténticas recolectadas de voluntarios en el sureste de Brasil.
Urine is one of the biological matrices most used for detecting human contamination, as it is representative and easily obtained via noninvasive sampling. This study proposes a fast, accurate, and ecological method based on liquid–liquid microextraction with low-temperature partition (μLLE/LTP). It was validated to determine nine pesticides (lindane, alachlor, aldrin, chlorpyrifos, dieldrin, endrin, DDT, bifenthrin, and permethrin) in human urine, in association with gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC–MS). The technique was optimized through a factorial design. The best conditions for the simultaneous extraction of the analytes comprised the addition of 600 µL of water and 600 µL of acetonitrile (extracting solvent) to a 500-µL urine sample, followed by vortexing for 60 s. By freezing the samples for 4 h, it was possible to extract the pesticides and perform the extract clean-up simultaneously. The parameters selectivity, linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision, and accuracy were used to appraise the performance of the method. Good values of selectivity and linearity (R2 > 0.990), LOQ (0.39–1.02 μg L−1), accuracy (88–119% recovery), and precision (%CV ≤ 15%) were obtained. The μLLE/LTP–GC–MS method was applied to authentic urine samples collected from volunteers in Southeast Brazil.
Titulo original:
Method development and optimisation for analysis of pesticide residues in biological matrices by modified QuEChERS and gas chromatography–triple quadrupole mass spectrometry
Autores:
Divya Kottadiyil, Rupal Thasale, Shital Deore y P. Sivaperumal
Revista:
International Journal of Environmental Analytical Chemistry
Año:
2022
Palabras clave:
Sangre, orina, residuos de plaguicidas
Se desarrolló un método modificado de extracción QuEChERS rápido y preciso para la cuantificación simultánea de residuos de plaguicidas de varias clases en matrices biológicas humanas, como sangre, suero y orina. En el método QuEChERS modificado, los analitos seleccionados en la muestra biológica se extrajeron utilizando una solución acidificada de acetonitrilo y acetato de etilo junto con MgSO4 anhidro. La capa acuosa recogida se evaporó y se realizó una limpieza por extracción en fase sólida dispersiva. Los residuos de pesticidas se evaluaron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem con modo de monitoreo de reacción múltiple. El método desarrollado fue validado según las directrices de la Unión Europea SANTE/12682/2019 y los parámetros de validación del método evaluado. Se encontró que la linealidad, el límite de detección, el límite de cuantificación, la precisión, el % de desviación estándar relativa y el efecto de matriz eran satisfactorios. El método propuesto es fácil, comprensible y eficiente para el análisis simultáneo de una amplia gama de residuos de pesticidas dentro de una clase similar. Por lo tanto, el presente método solitario se puede utilizar para el análisis sistemático de muestras biológicas.
A rapid and precise modified QuEChERS method for extraction was developed for simultaneous quantitation of multi-class pesticide residues in human biological matrices, viz. blood, serum and urine. In the modified QuEChERS method, targeted analytes in biological sample were extracted using acidified solution of acetonitrile and ethyl acetate along with anhydrous MgSO4. The collected aqueous layer was evaporated and dispersive solid-phase extraction clean-up was performed. The pesticide residues were assessed using gas chromatography–tandem mass spectrometry with multiple reaction monitoring mode. The developed method was validated as per European Union SANTE/12682/2019 guidelines and the evaluated method validation parameters, viz. linearity, limit of detection, limit of quantitation, accuracy, %relative standard deviation and matrix effect were found to be satisfactory. The proposed method is easy, comprehensible and efficient for simultaneous analysis of diverse range of pesticide residues within similar class. Hence, the present solitary method can be used for systematic analysis of biological samples.
Titulo original:
Detection of glyphosate residues in feed, saliva, urine and faeces from a cattle farm: a pilot study
Autores:
Matteo Feltracco, Icon, Elena Barbaro, Monica Scopel, Rossano Piazza, Carlo Barbante y Andrea Gambaro
Revista:
Food Additives & Contaminants
Año:
2022
Palabras clave:
Glifosato, orina, alimentación
Se investigaron cuarenta y dos muestras de alimento, saliva, orina y heces recolectadas de una granja de ganado con el objetivo de evaluar la presencia de glifosato en heces, orina y saliva. También se cuantificó el glifosato en el alimento para comprender cómo lo asimilaban los mamíferos. Todas las vacas excretaron glifosato en sus heces en concentraciones entre 57 y 983 ng g−1. En contraste, solo el 55% de la orina y una muestra de saliva dieron positivo. La mayoría de los alimentos demostraron una presencia no despreciable de glifosato. En particular, un ensilaje que contenía soja procedente de cultivos modificados genéticamente mostró una concentración de un orden de magnitud superior a la de los demás piensos. Este estudio tiene como objetivo brindar la primera determinación completa de glifosato en una finca ganadera, considerando el posible reingreso al medio ambiente a través del esparcimiento de aguas residuales líquidas y sólidas y su posible impacto en las aguas subterráneas.
Forty-two samples of feed, saliva, urines, and faeces collected from a cattle farm were investigated with the aim to evaluate the occurrence of glyphosate in faeces, urine and saliva. Glyphosate in the feed was also quantified to understand how it was assimilated by mammals. All cows excreted glyphosate in their faeces at concentrations between 57 and 983 ng g−1. In contrast, only 55% of urine and one sample of saliva tested positive. Most of the feeds demonstrated a non-negligible presence of glyphosate. In particular, a silage containing soybeans from genetically modified cultivation showed a concentration one order of magnitude higher than the other feeds. This study aims to provide the first complete determination of glyphosate in a cattle farm, considering the possible re-entry into the environment through the spreading of liquid and solid sewage and its possible impact on groundwater.
Antecedentes/objetivos: La atrazina (ATR) es el segundo herbicida más utilizado, después del glifosato, que se usa para detener las malezas de hoja ancha y gramíneas antes y después de la emergencia. En 2007, se incluyó en la clase de disruptores endocrinos debido al impacto que tuvo su exposición en la salud humana. La exposición ocasional a ATR en el trabajo se ha relacionado con un mayor riesgo de problemas respiratorios, pero los mecanismos moleculares que subyacen a esta relación aún no se han dilucidado por completo. Métodos: Los ratones fueron expuestos a un aerosol que contenía ATR. En particular, el aerosol ATR se preparó disolviendo 250 mg de ATR en un vehículo elaborado con solución salina y DMSO al 10%. Siete días después de la exposición al aerosol, se sacrificaron los ratones y se recogieron tejido pulmonar, líquido de lavado bronco alveolar (BALF) y muestras de sangre para análisis histológico y bioquímico. Resultados: La inhalación de ATR induce un estado generalizado de estrés oxidativo/nitrosativo que conduce a un aumento en la producción de citocinas y a una respuesta de defensa antioxidante fisiológicamente inestable evaluada por la alteración de las vías Nrf-2. Además, estimula la autofagia a través de las expresiones de Beclin 1/Lc3 y aumenta la peroxidación lipídica y la apoptosis. Todos estos efectos culminan en graves alteraciones en la arquitectura tisular de los pulmones y en un aumento de la producción de moco y desgranulación de mastocitos. Conclusión: Nuestro estudio muestra, por primera vez, el impacto de la inhalación de ATR en el tejido pulmonar. Esto podría representar el primer paso para reconocer también esta sustancia como un contaminante del aire problemático, así como un contaminante del suelo y el agua.
Background/aims: Atrazine (ATR) is the second most widely used herbicide, after glyphosate, that is used to stop pre- and post-emergence broadleaf and grassy weeds. In 2007, it was included in the class of endocrine disruptors due to the impact its exposure had on human health. Occasional ATR exposure at work has been linked to an increased risk of respiratory problems, but the molecular mechanisms underlying this relationship has not yet been fully elucidated. Methods: Mice were exposed to an aerosol containing ATR. In particular ATR aerosol was prepared by dissolving 250 mg of ATR in a vehicle made with saline and 10% DMSO. Seven days after the aerosol exposure, the mice were sacrificed and lung tissue, bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and blood samples were collected for histology and biochemical analysis. Results: ATR inhalation induces a generalized state of oxidative/nitrosative stress that leads to an increase in cytokines production and to a physiologically unstable antioxidant defense response evaluated by the alteration of Nrf-2 pathways. Moreover, it stimulates autophagy through Beclin 1/Lc3 expressions and increases lipid peroxidation and apoptosis. All these effects culminate in serious alterations in the tissue architecture of the lungs and to an increase in mucus production and mast cells degranulation. Conclusion: Our study shows, for the first time, the impact of ATR inhalation on lung tissue. This could represent the first step to also recognize this substance as a problematic air pollutant as well as a soil and water contaminant.
Titulo original:
Protective effects of black seed (Nigella sativa) diet supplementation in common carp (Cyprinus carpio) against immune depression, oxidative stress and metabolism dysfunction induced by glyphosate
Autores:
Morteza Yousefi, Hossein Adineh, Miriam Reverter, Mohammad Khademi Hamidi, Yury Anatolyevich Vatnikov, Evgeny Vladimirovich Kulikov, Seyed Hossein Hoseinifar, Hien Van Doan
La acuicultura sostenible surge como clave para incrementar la producción de alimentos en los próximos años. Sin embargo, el sector aún enfrenta muchos desafíos, como la exposición de los animales de cultivo al agua contaminada con pesticidas. Los pesticidas utilizados en la agricultura pueden llegar a los sistemas de acuicultura ya sea directamente (prácticas de acuicultura de agricultura integrada) o indirectamente (fugas del suelo) y causar una amplia gama de efectos ecotoxicológicos en los peces y mariscos cultivados. Aquí, estudiamos cómo el glifosato afecta varios parámetros hematológicos, bioquímicos e inmunológicos en alevines de carpa común (Cyprinus carpio), la cuarta especie de pez cultivada más importante en todo el mundo. También evaluamos el potencial de la suplementación dietética con semilla negra (Nigella sativa, 0.25, 0.5 y 1%) para reducir la toxicidad asociada al glifosato. Nuestros resultados mostraron que la exposición subletal de 14 días de alevines de carpa común al glifosato aumenta el estrés oxidativo, disminuye las defensas antioxidantes, afecta varias vías metabólicas e induce depresión inmunológica. Además, demostramos que los peces alimentados con dietas enriquecidas con N. sativa al 0,25, 0,5 y 1 % durante 60 días enfrentaron mejor la exposición al glifosato que los peces de control y mostraron niveles más estables de parámetros séricos bioquímicos (proteína total, albúmina, triglicéridos, niveles bajos de -lipoproteína de alta densidad LDL), colesterol y lipoproteína de alta densidad HDL), niveles más altos de defensas inmunitarias (lisozima e inmunoglobulina) y enzimas antioxidantes más altas (superóxido dismutasa SOD, glutatión peroxidasa GPx) que los peces de control. Los peces alimentados con todas las dietas enriquecidas también mostraron niveles más bajos de peroxidación lipídica (malondialdehído MDA), niveles más bajos de enzimas metabólicas (alanina aminotransferasa ALT, aspartato aminotransferasa AST y fosfatasa alcalina ALP) en el suero sanguíneo y niveles más bajos de cortisol que los peces de control. En conjunto, nuestros resultados muestran que la inclusión dietética de semilla negra se puede utilizar como una estrategia sostenible de biorremediación, mitigando muchos de los efectos negativos de la exposición al glifosato en los peces.
Sustainable aquaculture arises as key to increase food production in the coming years. However, the sector still faces many challenges such as the exposure of the cultured animals to pesticide-contaminated water. Pesticides used in agriculture can reach aquaculture systems either directly (integrated-agriculture aquaculture practices) or indirectly (soil leakage) and cause a broad range of ecotoxicological effects on cultured fish and shellfish. Here, we studied how glyphosate affects several haematological, biochemical, and immune parameters in common carp (Cyprinus carpio) fingerlings, the fourth most important cultured fish species worldwide. We also evaluated the potential of dietary supplementation with black seed (Nigella sativa, 0.25, 0.5 and 1%) to lower glyphosate-associated toxicity. Our results showed that 14-day sub-lethal exposure of common carp fingerlings to glyphosate increases oxidative stress, decreases antioxidant defences, affects several metabolic pathways, and induced immune depression. Furthermore, we showed that fish fed with N. sativa-enriched diets at 0.25, 0.5 and 1% for 60 days coped better with glyphosate exposure than control fish and displayed more stable levels of biochemical serum parameters (total protein, albumin, triglycerides, low-density lipoprotein LDL), cholesterol and high-density lipoprotein HDL), higher levels of immune defences (lysozyme and immunoglobulin) and higher antioxidant enzymes (superoxide dismutase SOD, glutathione peroxidase GPx) than control fish. Fish fed with all enriched diets also displayed lower lipid peroxidation (malondialdehyde MDA), lower metabolic enzymes (alanine aminotransferase ALT, aspartate aminotransferase AST and alkaline phosphatase ALP) levels in blood serum and lower cortisol levels than control fish. Altogether, our results show that dietary inclusion of black seed can be used as a sustainable bio-remediation strategy, mitigating many of the negative effects of glyphosate exposure in fish.
Titulo original:
Pesticides and their metabolites in human urine: development of multi-analyte method by LC-MS/MS and GC-MS/MS
Autores:
Patrizia Stefanelli, Danilo Attard Barbini y Silvana Girolimetti
Revista:
Journal of Environmental Science and Health
Año:
2021
Palabras clave:
Residuos de plaguicidas, exposición humana, espectrometría de masas
El objetivo de este estudio consiste en poder desarrollar un método preciso, fiable, fácil, económico y rápido para identificar y cuantificar la presencia de metabolitos de plaguicidas y sus progenitores en la orina humana. Para alcanzar nuestro propósito, seleccionamos los pesticidas y sus metabolitos con usos previstos en cultivos permanentes como huertos y viñedos. La planificación de la actividad comenzó con la identificación de la lista de objetivos realizada por UHPLC-MS/MS y GC-MS/MS, seguida de varias pruebas orientadas a determinar el mejor tratamiento de la muestra recurriendo al análisis instrumental en el rango 5–100 ng/ ml. También se investigaron varias purificaciones combinando diferentes adsorbentes (PSA, EMR-lípido y bolsa de pulido final). El uso de ácido fórmico durante el paso de extracción no tiene impacto en las recuperaciones, mientras que el adsorbente PSA en el paso de limpieza afecta negativamente los resultados de todos los metabolitos investigados. No se observaron diferencias sustanciales en la matriz de orina para los compuestos originales que alcanzaron recuperaciones superiores al 80 % y RSD inferiores al 20 %. El pulido final en combinación o no con EMR-lípido de eliminación de matriz mejorada no mostró una diferencia estadísticamente significativa en términos de veracidad y precisión tanto para los metabolitos como para los padres, según lo evaluado por ANOVA unidireccional. El 3-OH THPI fue el compuesto más crítico con resultados no aceptables de linealidad, veracidad y precisión.
The objective of this study consists of being able to develop a precise, reliable, easy, cheap and quick method to identify and quantify the presence of pesticide metabolites and their parents in human urine. In order to reach our purpose we selected the pesticides and their metabolites with intended uses on permanent crops such as orchards and vineyard. The activity planning started with the identification of the target list carried out by UHPLC-MS/MS and GC-MS/MS, succeeded by several tests oriented to determine the best sample treatment having recourse to instrumental analysis in the range 5–100 ng/mL. Several purifications were also investigated combining different adsorbents (PSA, EMR-lipid and final polish pouch). The use of formic acid during the extraction step has no impact on the recoveries, whereas the PSA adsorbent in the cleanup step negatively affects the results for all investigated metabolites. Any substantial differences were not observed in urine matrix for parent compounds achieving recoveries higher than 80% and RSD less than 20%. The final polish in combination or not with Enhanced Matrix Removal EMR-lipid did not show statistically significant difference in term of trueness and precision for both metabolites and parents, as evaluated by one-way ANOVA. The 3-OH THPI was the most critical compound with not acceptable results for linearity, trueness and precision