Presentamos una nueva estrategia de etiquetado de isótopos estables para el análisis proteómico cuantitativo . El método consiste en marcar grupos N-terminales y lisina ε-amino mediante aminación reductora utilizando acetaldehído . Esto permite el etiquetado de isótopos utilizando pares de 2H/1H o13C/12C sin superposición de espectro de masas. Nuestro procedimiento de etiquetado, que es significativamente diferente al desarrollado para la dimetilación, se puede completar con pocos rastros de etilación parcial; los péptidos no marcados representan menos del 0,05% de todos los péptidos. Coelución de ambos isotópicos13C/12Se observaron pares de péptidos C en todos los casos, lo que simplifica el análisis de datos, que se puede realizar utilizando software comercial estándar como Mascot Distiller. Una mezcla marcada con 13 C/ 12 C en una proporción de 1:1 de un extracto complejo digerido del alga unicelular Ostreococcus tauri mostró una desviación estándar relativa de menos del 14 %. Este método cuantitativo se utilizó para caracterizar O. tauri en presencia de glufosinato, un herbicida que inhibe la glutamina sintetasa . El bloqueo de la glutamina sintetasa redujo significativamente la expresión de varias enzimas y transportadores involucrados en la asimilación de nitrógeno y se reguló positivamente la expresión de una serie de proteínas involucradas en diversos tipos de estrés, incluida la respuesta al daño oxidativo.

We report a novel stable-isotope labeling strategy for quantitative proteomics analysis. The method consists of labeling N-termini and lysine ε-amino groups through reductive amination using acetaldehyde. This allows isotope labeling using pairs of either 2H/1H or 13C/12C without mass spectrum overlap. Our labeling procedure, which is significantly different than that developed for dimethylation, can be completed with little trace of partial ethylation; non-labeled peptides represent less than 0.05% of all peptides. Co-elution of both isotopic 13C/12C peptide pairs was observed in all cases, simplifying data analysis, which can be performed using standard commercial software such as Mascot Distiller. A 13C/12C labeled mix in a 1:1 ratio from a complex extract digest of the unicellular algae Ostreococcus tauri, showed a relative standard deviation of less than 14%. This quantitative method was used to characterize O. tauri in the presence of glufosinate, an herbicide which inhibits glutamine synthetase. Blocking glutamine synthetase significantly reduced the expression of several enzymes and transporters involved in nitrogen assimilation and the expression of a number of proteins involved in various stresses including oxidative damage response were up-regulated.

Fragmentos de sección: 3-MPPA frente a NAG: En su carta, los autores comenzaron minimizando la importancia del metabolito 3-MPPA en los cultivos tolerantes al glufosinato y apuntando a otro metabolito, el isómero (-) del N -acetilglufosinato (NAG). Los autores parecen convencidos de que la toxicidad de una sustancia química es proporcional a su concentración. Los efectos tóxicos de un químico pueden ocurrir con dosis muy bajas ya largo plazo. Estos efectos nunca han sido estudiados en humanos. Efectos toxicológicos de 3-MPPA frente a glufosinato: Los autores refutan la posibilidad de efectos tóxicos similares entre glufosinato y 3-MPPA. Sin embargo, se ha reconocido que el 3-MPPA es neurotóxico, al igual que el glufosinato, y causa convulsiones graves [2]. Los autores también se refirieron al Informe científico de la EFSA de 2005 [3] que indica que los estudios de toxicidad realizados con NAG y 3-MPPA indican que estos metabolitos tienen una toxicidad más baja que el glufosinato. Sin embargo, los autores no indicaron que una menor toxicidad no signifique ausencia de toxicidad. Análisis 3-MPPA: Curiosamente, los autores parecen ignorar que nuestro estudio no es el primero en demostrar la presencia de 3-MPPA en suero humano. Hori et al. [5] ya detectaron el 3-MPPA en suero humano en 2001. Más recientemente, Yoshioka et al. [6] también mostró la presencia de 3-MPPA en suero humano. Motojyuku et al. [7], quienes adaptaron el protocolo de Hori et al. [5], discutieron un problema de interferencia, que probablemente estaba relacionado con la calidad de sus muestras. Para evitar la interferencia endógena, las muestras de suero...

Section snippets: 3-MPPA vs. NAG: In their letter, the authors began by minimizing the importance of 3-MPPA metabolite in glufosinate-tolerant crops and pointing to another metabolite, the (−) isomer of N-acetylglufosinate (NAG). The authors appear convinced that the toxicity of a chemical is proportional to its concentration. The toxic effects of a chemical can occur with very low doses and in long-term. These effects have never been studied in humans. Toxicological effects of 3-MPPA vs. glufosinate: The authors refute the possibility of similar toxic effects between glufosinate and 3-MPPA. However, it has been recognized that 3-MPPA is neurotoxic, as well as glufosinate, causing severe convulsions [2]. The authors also referred to the 2005 EFSA Scientific Report [3] stating that toxicity studies carried out on NAG and 3-MPPA indicate that these metabolites are of lower toxicity than glufosinate. However, the authors did not indicate that lower toxicity does not mean the absence of toxicity. 3-MPPA analysis: Curiously, the authors seem to ignore that our study is not the first to demonstrate the presence of 3-MPPA in human serum. Hori et al. [5] have already detected the 3-MPPA in human serum in 2001. Most recently, Yoshioka et al. [6] also showed the presence of 3-MPPA in human serum. Motojyuku et al. [7], who adapted the protocol of Hori et al. [5], discussed a problem of interference, which probably related to the quality of their samples. To avoid endogenous interference, serum samples...

Los plaguicidas asociados a alimentos modificados genéticamente (PAGMF), están diseñados para tolerar herbicidas como el glifosato (GLYP) y el glufosinato (GLUF) o insecticidas como la toxina bacteriana bacillus thuringiensis (Bt). El objetivo de este estudio fue evaluar la correlación entre la exposición materna y fetal, y determinar los niveles de exposición de GLYP y su metabolito ácido aminometilfosfórico (AMPA), GLUF y su metabolito ácido 3-metilfosfinicopropiónico (3-MPPA) y proteína Cry1Ab(una toxina Bt) en los municipios del este de Quebec, Canadá. Se estudió la sangre de treinta mujeres embarazadas (PW) y treinta y nueve mujeres no embarazadas (NPW). Se detectaron GLYP y GLUF séricos en NPW y no se detectaron en PW. Se detectaron 3-MPPA y toxina CryAb1 en suero en PW, sus fetos y NPW. Este es el primer estudio que revela la presencia de PAGMF circulante en mujeres con y sin embarazo, allanando el camino para un nuevo campo en toxicología reproductiva que incluye nutrición y toxicidad uteroplacentaria.

Pesticides associated to genetically modified foods (PAGMF), are engineered to tolerate herbicides such as glyphosate (GLYP) and gluphosinate (GLUF) or insecticides such as the bacterial toxin bacillus thuringiensis (Bt). The aim of this study was to evaluate the correlation between maternal and fetal exposure, and to determine exposure levels of GLYP and its metabolite aminomethyl phosphoric acid (AMPA), GLUF and its metabolite 3-methylphosphinicopropionic acid (3-MPPA) and Cry1Ab protein (a Bt toxin) in Eastern Townships of Quebec, Canada. Blood of thirty pregnant women (PW) and thirty-nine nonpregnant women (NPW) were studied. Serum GLYP and GLUF were detected in NPW and not detected in PW. Serum 3-MPPA and CryAb1 toxin were detected in PW, their fetuses and NPW. This is the first study to reveal the presence of circulating PAGMF in women with and without pregnancy, paving the way for a new field in reproductive toxicology including nutrition and utero-placental toxicities.

La función de la próstata es crítica para la fertilidad masculina; sin embargo, la próstata se ha pasado por alto hasta ahora en los ensayos de toxicidad reproductiva. Dentro del proyecto de la UE ReProTect, la línea celular de próstata humana LNCaP se utilizó para identificar moléculas dirigidas a la función prostática mediante la evaluación integrada de la viabilidad celular (ensayo MTS) y la secreción de antígeno prostático específico (PSA) como marcador específico; Se utilizó un conjunto de capacitación (cinco productos químicos (anti)androgénicos) y un conjunto de factibilidad ReProTect (diez productos químicos). Varios compuestos redujeron el PSA solo en concentraciones citotóxicas. Los andrógenos (DHT, MT) aumentaron notablemente el PSA al igual que el herbicida glufosinato de amonio, no conocido como agonista de andrógenos. Antiandrógenos (2OH-flutamida, linuron, vinclozolin, di- n-ftalato de butilo) también aumentó el PSA, pero el efecto de la magnitud fue mucho menor que para los andrógenos. El aglutinante ER bisfenol A redujo el PSA, al tiempo que aumentó la viabilidad celular. En esta etapa, el enfoque puede identificar sustancias químicas capaces de interferir con la función de la próstata: los refinamientos adicionales pueden permitir incluir los efectos de la próstata en las pruebas in vitro de toxicidad reproductiva .

Prostate function is critical for male fertility; nevertheless, prostate was so far overlooked in reproductive toxicity assays. Within the EU project ReProTect, the human prostate cell line LNCaP was utilized to identify molecules targeting prostate function by the integrated assessment of cell viability (MTS assay) and prostate-specific antigen (PSA) secretion as specific marker; a training set – five (anti)androgenic chemicals – and a ReProTect feasibility set – ten chemicals – were used. Several compounds reduced PSA only at cytotoxic concentrations. Androgens (DHT, MT) markedly increased PSA as did the herbicide glufosinate ammonium, not known as androgen agonist. Anti-androgens (2OH-flutamide, linuron, vinclozolin, di-n-butyl phthalate) also increased PSA, but the effect of magnitude was much lower than for androgens. The ER-binder bisphenol A reduced PSA, while increasing cell viability. At this stage, the approach can identify chemicals able to interfere with prostate function: further refinements may allow to include prostate effects in reproductive toxicity in vitro testing.

El propósito del presente trabajo fue evaluar los efectos del glufosinato de amonio (GLA), un aminoácido estructuralmente relacionado con el glutamato, sobre la liberación de dopamina (DA) in vivo del cuerpo estriado de rata, utilizando microdiálisis cerebral acoplada a HPLC-EC. La administración intraestriatal de GLA produjo aumentos significativos dependientes de la concentración en los niveles de DA. Se pueden proponer al menos dos mecanismos para explicar estos aumentos: GLA podría estar induciendo la liberación de DA de las vesículas sinápticas o produciendo una inhibición del transportador de DA (DAT). Por lo tanto, investigamos los efectos de GLA en condiciones libres de Ca ++ y después del pretratamiento con reserpina y TTX. Se observó que el pretratamiento con Ca ++Ringer libre, reserpina o TTX redujeron significativamente la liberación de DA inducida por GLA. La coinfusión de GLA y nomifensina muestra que la liberación de DA inducida por GLA no implica la DAT. Estos resultados muestran que la liberación de DA estriatal inducida por GLA está probablemente mediada por un mecanismo dependiente del potencial de acción exocitótico, Ca ++ -, siendo independiente de DAT.

The purpose of the present work was to assess the effects of glufosinate ammonium (GLA), an aminoacid structurally related to glutamate, on in vivo dopamine (DA) release from rat striatum, using brain microdialysis coupled to HPLC-EC. Intrastriatal administration of GLA produced significant concentration-dependent increases in DA levels. At least two mechanisms can be proposed to explain these increases: GLA could be inducing DA release from synaptic vesicles or producing an inhibition of DA transporter (DAT). Thus, we investigated the effects of GLA under Ca++-free condition, and after pretreatment with reserpine and TTX. It was observed that the pretreatment with Ca++-free Ringer, reserpine or TTX significantly reduced the DA release induced by GLA. Coinfusion of GLA and nomifensine shows that the GLA-induced DA release did not involve the DAT. These results show that GLA-induced striatal DA release is probably mediated by an exocytotic-, Ca++-, action potential-dependent mechanism, being independent of DAT.

Las pautas actuales para las pruebas de fitotoxicidad se basan en gran medida en pruebas a corto plazo de especies de cultivos principalmente para predecir la sensibilidad de las plantas silvestres no objetivo a los herbicidas. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo se recuperan las plantas después de las inhibiciones iniciales del crecimiento en las pruebas estándar de invernadero de 14 a 28 días realizadas para la evaluación y el registro de pesticidas. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de las especies de plantas para recuperarse (biomasa y reproducción) cuando se probaron en la etapa juvenil (pruebas reglamentarias de rutina), comparando especies cultivadas y silvestres y usando el herbicida glufosinato de amonio. Se probaron diez cultivos y 10 especies silvestres con una exposición única a glufosinato de amonio en un invernadero. La mitad de las plantas de cada especie (9 dosis × 6 repeticiones) se cosecharon 3 semanas después de la fumigación (a corto plazo). Las plantas restantes se cosecharon varias semanas después, coincidiendo con la producción de semillas o la senescencia natural (largo plazo). Se midió la biomasa aérea total y varios puntos finales relacionados con la producción de cultivos y la reproducción de plantas. Los valores IC50 calculados (dosis que dan como resultado una disminución del 50 % en la biomasa de una planta en comparación con los controles no tratados) basados ​​únicamente en la biomasa aérea, para las especies cosechadas a largo plazo fueron generalmente más altos que los obtenidos a corto plazo (con dos excepciones), lo que indica la recuperación a lo largo del tiempo. Las especies cultivadas no se diferenciaron de las especies silvestres en términos de sensibilidad. Sin embargo, en siete de los 12 casos donde la reproducción fue medible, los puntos finales reproductivos fueron más sensibles que los puntos finales de biomasa a corto o largo plazo, indicando la importancia de examinar estos parámetros en las pruebas de fitotoxicidad. Se encontró que el glufosinato de amonio es fitotóxico en dosis bajas (2,64–7,74 % g ia/ha de la tasa indicada en la etiqueta).

Current guidelines for phytotoxicity testing rely heavily on short-term testing of primarily crop species to predict the sensitivity of non-target, wild plants to herbicides. However, little is known on how plants recover following initial growth inhibitions in standard 14–28 day greenhouse tests conducted for pesticide assessment and registration. The objectives of this study were to assess the ability of plant species to recover (biomass and reproduction) when tested at the juvenile stage (routine regulatory testing), comparing crop and wild species and using the herbicide glufosinate ammonium. Ten crops and 10 wild species were tested with a one-time exposure to glufosinate ammonium in a greenhouse. Half the plants of each species (9 doses × 6 replicates) were harvested 3 weeks after being sprayed (short-term). The remaining plants were harvested several weeks later, coinciding with seed set or natural senescence (long-term). Total aboveground biomass and several endpoints related to crop production and plant reproduction were measured. Calculated IC50 values (dosage that results in a 50% decrease in the biomass of a plant as compared to the untreated controls) based solely on aboveground biomass, for species harvested in the long-term were generally higher than those obtained in the short-term (with two exceptions), indicating recovery over time. Crop species did not differ from wild species in terms of sensitivity. However, in seven out of 12 cases where reproduction was measurable, reproductive endpoints were more sensitive than either short or long-term biomass endpoints, indicating the importance of examining these parameters in phytotoxicity testing. Glufosinate ammonium was found to be phytotoxic at low doses (2.64–7.74% g ai/ha of the label rate).

El glufosinato de amonio (GLA) es el componente activo de los herbicidas ampliamente utilizados en la agricultura, la agricultura en camiones o los dominios públicos. GLA actúa inhibiendo la glutamina sintetasa vegetal (GlnS). También inhibe la GlnS de mamíferos in vitro y ex vivo .. En el sistema nervioso central esta enzima se localiza exclusivamente en las células gliales. Mientras que los efectos neurotóxicos agudos del GLA están bien documentados, los efectos a largo plazo durante la exposición crónica a dosis bajas siguen sin revelarse. En el presente trabajo, ratones C57BL/6J fueron tratados por vía intraperitoneal con 2,5, 5 y 10 mg/kg de GLA tres veces por semana durante 10 semanas. Se realizaron experimentos de imágenes de resonancia magnética (IRM) cerebral en un campo alto (9,4 T) y las imágenes se analizaron con cuatro métodos de análisis de textura (TA). TA destacó cambios estructurales en siete estructuras cerebrales después de tratamientos crónicos con GLA. Los cambios dependen de la dosis y se pueden observar con dosis tan bajas como 2,5 mg/kg en dos áreas, a saber, el hipocampo y la corteza somatosensorial. También se estudió la expresión de la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) en las mismas siete estructuras cerebrales y la actividad de GlnS en las áreas del hipocampo y la corteza. El número de células positivas para GFAP se modifica en seis de las siete áreas examinadas. La actividad de GlnS aumentó significativamente en el hipocampo pero no en la corteza. Estos resultados indican algún tipo de sufrimiento a nivel cerebral tras el tratamiento crónico con GLA. Los cambios en TA se compararon con la modificación del número de astrocitos positivos para GFAP en las áreas cerebrales estudiadas después del tratamiento con GLA. Demostramos que la RM-TA no invasiva es un método sensible y sugerimos que sería una herramienta de gran ayuda que puede contribuir eficientemente a la detección de alteraciones cerebrales in vivo durante la exposición crónica a xenobióticos.

lufosinate ammonium (GLA) is the active component of herbicides widely used in agriculture, truck farming, or public domains. GLA acts by inhibiting the plant glutamine synthetase (GlnS). It also inhibits mammalian GlnS in vitro and ex vivo. In the central nervous system this enzyme is exclusively localized in glial cells. Whereas acute neurotoxic effects of GLA are well documented, long-term effects during chronic exposure at low doses remain largely undisclosed. In the present work, C57BL/6J mice were treated intraperitoneally with 2.5, 5, and 10 mg/kg of GLA three times a week during 10 weeks. Cerebral magnetic resonance imaging (MRI) experiments were performed at high field (9.4 T) and the images were analyzed with four texture analysis (TA) methods. TA highlighted structural changes in seven brain structures after chronic GLA treatments. Changes are dose dependent and can be seen at a dose as low as 2.5 mg/kg for two areas, namely hippocampus and somatosensorial cortex. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) expression in the same seven brain structures and GlnS activity in the hippocampus and cortex areas were also studied. The number of GFAP-positive cells is modified in six out of the seven areas examined. GlnS activity was significantly increased in the hippocampus but not in the cortex. These results indicate some kind of suffering at the cerebral level after chronic GLA treatment. Changes in TA were compared with the modification of the number of GFAP-positive astrocytes in the studied brain areas after GLA treatment. We show that the noninvasive MRI-TA is a sensitive method and we suggest that it would be a very helpful tool that can efficiently contribute to the detection of cerebral alterations in vivo during chronic exposure to xenobiotics.

El glufosinato de amonio (GLA) es un herbicida de amplio espectro utilizado en todo el mundo. Presentamos un paciente que intentó suicidarse ingiriendo un herbicida líquido que contenía GLA. Una resonancia magnética ponderada por difusión mostró edema citotóxico en el hipocampo, así como edema vasogénico en el cuerpo estriado. Hasta donde sabemos, el edema vasogénico causado por un herbicida que contiene GLA que afecta el cuerpo estriado no se ha informado en asociación con el edema citotóxico en el hipocampo. Asumimos que este herbicida afectó el sistema nervioso central a través de diferentes mecanismos para producir edema citotóxico y vasogénico en el mismo paciente.

Glufosinate-ammonium (GLA) is a broad-spectrum herbicide used worldwide. We report a patient who attempted suicide by ingesting a liquid herbicide containing GLA. A diffusion-weighted MRI showed cytotoxic edema in the hippocampus as well as vasogenic edema in the striata. To our knowledge, vasogenic edema caused by GLA-containing herbicide involving the striatum has not been reported in association with cytotoxic edema in the hippocampus. We assume that this herbicide affected the central nervous system via different mechanisms to produce both cytotoxic and vasogenic edema in the same patient.

El glufosinato es un herbicida no selectivo ampliamente utilizado en jardines domésticos y agricultura. Se han informado pocos casos de intoxicación por glufosinato, aunque ha habido un aumento en los últimos años, particularmente en Japón. La toxicidad del glufosinato está relacionada con su capacidad para inhibir la glutamina sintetasa y la glutamato descarboxilasa, lo que puede conducir a una falla multiorgánica potencialmente fatal. Presentamos el caso de una mujer de 41 años que ingirió entre 30 y 50 mL de un herbicida (Finale ®) que contenía glufosinato (14%) en un intento de suicidio. Una hora después de la ingestión, la paciente acudió por voluntad propia al Servicio de Urgencias. Su estado general era bueno, y el examen físico era normal. Se realizó lavado gástrico, se administraron 25 g de carbón activado y se ingresó al paciente para observación. Diecisiete horas después, el paciente presentó somnolencia y bradicardia sinusal de 40 lpm. Treinta y dos horas después de la ingestión, el Glasgow Coma Score fue de 8 y se inició intubación orotraqueal y ventilación mecánica. A los 3 días, el paciente presentó un episodio de taquicardia ventricular autolimitado. Recuperó progresivamente la conciencia y fue extubada sin complicaciones. La evolución fue favorable, pero la bradicardia sinusal persistió hasta 8 días después de la ingesta. Un estudio de la función mitocondrial de los linfocitos no mostró alteración de la capacidad oxidativa mitocondrial ni de la actividad enzimática de los complejos de la cadena de transporte de electrones. Una pequeña ingestión de glufosinato puede causar una intoxicación grave, cuyas manifestaciones afectan predominantemente al sistema nervioso central y al ritmo cardíaco. Los signos y síntomas pueden no aparecer durante varias horas y pueden persistir durante varios días. A pesar de estas manifestaciones multiorgánicas, no se ha informado alteración en la función mitocondrial de los linfocitos.

Glufosinate is a non-selective herbicide widely used in domestic gardens and agriculture. Few cases of glufosinate poisoning have been reported although there has been an increase in recent years, particularly in Japan. Glufosinate toxicity is related to its capacity to inhibit glutamine synthetase and glutamate decarboxylase, which may lead to a potentially fatal multiorgan failure. We report the case of a 41-year-old woman who ingested between 30 and 50 mL of a herbicide (Finale®) containing glufosinate (14%) in a suicide attempt. One hour after ingestion, the patient attended the Emergency Department of her own volition. Her overall status was good, and the physical examination was unremarkable. Gastric lavage was carried out, 25 g of activated charcoal was administered, and the patient was admitted for observation. Seventeen hours later, the patient presented drowsiness and a sinus bradycardia of 40 bpm. Thirty-two hours after ingestion, the Glasgow Coma Score was 8, and orotracheal intubation and mechanical ventilation were begun. At 3 days, the patient presented a self-limiting episode of ventricular tachycardia. She recovered consciousness progressively and was extubated without complications. The evolution was favorable, but the sinus bradycardia persisted up to 8 days after the ingestion. A study of lymphocyte mitochondrial function showed no alteration in mitochondrial oxidative capacity or the enzymatic activity of the complexes of the electron transport chain. A small ingestion of glufosinate can cause severe poisoning, whose manifestations predominantly involve the central nervous system and heart rhythm. Signs and symptoms may not appear for several hours and may persist for several days. In spite of these multi-organ manifestations, no alteration in lymphocyte mitochondrial function has been reported.

Una mayor exposición a los herbicidas aumenta la probabilidad de efectos nocivos en los seres humanos y el medio ambiente. El glufosinato , un herbicida no selectivo, inhibe la glutamina sintetasa (GS) y, por lo tanto, bloquea la asimilación de amonio en las plantas. En el presente estudio, se eligió el alga unicelular acuática Chlorella vulgaris para evaluar los efectos de la toxicidad aguda del glufosinato. Observamos cambios fisiológicos durante 12 a 96  h de exposición y transcripción de genes durante 6 a 48 h de exposición. La exposición al glufosinato aumentó el contenido de malondialdehído hasta 2,73 veces en comparación con el control, lo que sugiere que hubo algún daño oxidativo. Microscopio de electrones también mostró que había algunas anormalidades del cloroplasto en respuesta al glufosinato. Las actividades de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD), peroxidasa (POD) y catalasa (CAT) también aumentaron notablemente en presencia de glufosinato. Las actividades máximas de SOD, POD y CAT fueron 2,90, 2,91 y 2,48 veces las del control, respectivamente. Estas actividades elevadas pueden ayudar a aliviar el daño oxidativo. Un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real mostró cambios en la abundancia de transcripciones de tres genes fotosintéticos, psaB,psbC yrbcL. Los resultados mostraron que el glufosinato redujo la abundancia de transcripciones de los tres genes después de 12 años. h exposición. Las abundancias más bajas de transcritos de psa B, psb C y rbc L en respuesta a la exposición al glufosinato fueron del 38 %, 16 % y 43 % de las del control, respectivamente. Nuestros resultados demuestran que el glufosinato afecta las actividades de las enzimas antioxidantes, interrumpe la ultraestructura del cloroplasto y reduce la transcripción de genes relacionados con la fotosíntesis en C. vulgaris .

Greater exposure to herbicide increases the likelihood of harmful effects in humans and the environment. Glufosinate, a non-selective herbicide, inhibits glutamine synthetase (GS) and thus blocks ammonium assimilation in plants. In the present study, the aquatic unicellular alga Chlorella vulgaris was chosen to assess the effects of acute glufosinate toxicity. We observed physiological changes during 12–96 h of exposure, and gene transcription during 6–48 h of exposure. Exposure to glufosinate increased malondialdehyde content by up to 2.73 times compared with the control, suggesting that there was some oxidative damage. Electron microscopy also showed that there were some chloroplast abnormalities in response to glufosinate. The activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) also increased markedly in the presence of glufosinate. Maximum activities of SOD, POD, and CAT were 2.90, 2.91, and 2.48 times that of the control, respectively. These elevated activities may help alleviate oxidative damage. A real-time polymerase chain reaction (PCR) assay showed changes in transcript abundances of three photosynthetic genes, psaB, psbC, and rbcL. The results showed that glufosinate reduced the transcript abundances of the three genes after 12 h exposure. The lowest abundances of psaB, psbC and rbcL transcripts in response to glufosinate exposure were 38%, 16% and 43% of those of the control, respectively. Our results demonstrate that glufosinate affects the activities of antioxidant enzymes, disrupts chloroplast ultrastructure, and reduces transcription of photosynthesis-related genes in C. vulgaris.