ABSTRACT
Avobenzone (AVO) is a sunscreen with high global production and is constantly released into the environment. Incorporating sewage biosolids for fertilization purposes, the leaching from cultivated soils, and the use of wastewater for irrigation explain its presence in the soil. There is a lack of information about the impact of this sunscreen on plants. In the present study, the ecotoxicity of AVO was tested at concentrations 1, 10, 100, and 1,000 ng/L. All concentrations caused a reduction in root growth of Allium cepa, Cucumis sativus, and Lycopersicum esculentum seeds, as well as a mitodepressive effect, changes in the mitotic spindle and a reduction in root growth of A. cepa bulbs. The cell cycle was disturbed because AVO disarmed the enzymatic defense system of root meristems, leading to an accumulation of hydroxyl radicals and superoxides, besides lipid peroxidation in cells. Therefore, AVO shows a high potential to cause damage to plants and can negatively affect agricultural production and the growth of non-cultivated plants.
Subject(s)
Sunscreening Agents , Sunscreening Agents/toxicity , Propiophenones/toxicity , Onions/drug effects , Cucumis sativus/drug effectsABSTRACT
Propylparaben (PrP) and dichloropropylparaben (diClPrP) are found in soil worldwide, mainly due to the incorporation of urban sludge in crop soils and the use of non-raw wastewater for irrigation. Studies on the adverse effects of PrP on plants are incipient and not found for diClPrP. PrP and diClPrP were evaluated at concentrations 4, 40, and 400 µg/L for their phytotoxic potential to seeds of Allium cepa (onion), Cucumis sativus (cucumber), Lycopersicum sculentum (tomato), and Lactuca sativa (lettuce), and cytotoxic, genotoxic potential, and for generating oxygen-reactive substances in root meristems of A. cepa bulbs. PrP and diClPrP caused a significant reduction in seed root elongation in all four species. In A. cepa bulb roots, PrP and diClPrP resulted in a high prophase index; in addition, PrP at 400 µg/L and diClPrP at the three concentrations significantly decreased cell proliferation and caused alterations in a significant number of cells. Furthermore, diClPrP concentrations induced the development of hooked roots in onion bulbs. The two chemical compounds caused significant changes in the modulation of catalase, ascorbate peroxidase, and guaiacol peroxidase, disarming the root meristems against hydroxyl radicals and superoxides. Therefore, PrP and diClPrP were phytotoxic and cytogenotoxic to the species tested, proving dangerous to plants.
Subject(s)
Onions , Parabens , Parabens/toxicity , Onions/drug effects , Soil Pollutants/toxicity , Lactuca/drug effects , Plant Roots/drug effects , Cucumis sativus/drug effectsABSTRACT
Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.(AU)
Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.(AU)
Subject(s)
Onions/drug effects , Food Additives/administration & dosage , Food Additives/toxicityABSTRACT
Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.
Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.
Subject(s)
Chocolate , Mutagens/toxicity , DNA Damage , Brazil , Plant Roots , Onions , Food AdditivesABSTRACT
Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.
Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.
Subject(s)
Food Additives/administration & dosage , Food Additives/toxicity , Onions/drug effectsABSTRACT
Abstract Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.
Resumo Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.
ABSTRACT
The toxic potential at the cellular level of industrialized Ginkgo biloba L. leaves was evaluated in meristematic cells of Allium cepa at concentrations of 0.1; 0.2 and 0.4 mg/ml. The industrialized products, from four pharmaceutical laboratories, were identified as A, B, C and D. Cell-level toxicity of dehydrated ginkgo leaf tea was also evaluated at concentrations of 0.15; 0.30 and 0.60 mg/ml. Dehydrated products were purchased from herbalists certified by ANVISA. The roots were exposed to teas and processed products for 24 and 48 hours. The results were submitted to the Chi-square test at 5%. However, industrialized ginkgo products at all concentrations caused antiproliferative effect. Also, the products purchased in pharmacies did not induce significant changes to root meristems. Therefore, industrialized ginkgo promoted cytotoxicity, however, they were not genotoxic to the bioassay used.
Avaliou-se, em células meristemáticas de raízes de Allium cepa, o potencial tóxico em nível celular de folhas de Ginkgo biloba L. industrializadas, nas concentrações 0,1; 0,2 e 0,4 mg/mL. Os produtos industrializados, oriundos de quatro laboratórios farmacêuticos, foram identificados como A, B, C e D. Também avaliou-se a toxicidade em nível celular de chás de folhas de ginkgo desidratadas, nas concentrações 0,15; 0,30 e 0,60 mg/mL. Os produtos desidratados foram adquiridos em ervanários certificados pela ANVISA. As raízes ficaram expostas aos chás e produtos industrializados por 24 e 48 horas. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste Qui-quadrado, a 5%. No entanto, os produtos de ginkgo industrializados, em todas as concentrações, causaram efeito antiproliferativo. Ainda, os produto adquiridos em farmácias não induziram alterações em número significativo aos meristemas de raízes. Portanto, os ginkgos industrializados promoveram citotoxicidade, porém, não foram genotóxicos frente ao bioensaio utilizado.
Subject(s)
Cell Division , Ginkgo biloba , Excipients , CytotoxinsABSTRACT
Spent Pot Liner (SPL) is a solid waste from the aluminum industry frequently disposed of in industrial landfills; it can be leached and contaminate the soil, sources of drinking water and plantations, and thus may pose a risk to human health and to ecosystems. Its composition is high variable, including cyanide, fluoride and aluminum salts, which are highly toxic and environmental pollutants. This study evaluated the effect of SPL and its main components on root growth and the mitosis of Lactuca sativa, by investigating the mechanisms of cellular and chromosomal alterations with the aid of immunolocalization. To this end, newly emerged roots of L. sativa were exposed to SPL and its main components (solutions of cyanide, fluoride and aluminum) and to calcium chloride (control) for 48h. After this, root length was measured and cell cycle was examined by means of conventional cytogenetics and immunolocalization. Root growth was inhibited in the treatments with SPL and aluminum; chromosomal and nuclear alterations were observed in all treatments. The immunolocalization evidenced normal dividing cells with regular temporal and spatial distribution of histone H3 phosphorylation at serine 10 (H3S10ph). However, SPL and its main components inhibited the phosphorylation of histone H3 at serine 10, inactivated pericentromeric regions and affected the cohesion of sister chromatids, thus affecting the arrangement of chromosomes in the metaphase plate and separation of chromatids in anaphase. In addition, these substances induced breaks in pericentromeric regions, characterized as fragile sites.
Subject(s)
Histones/drug effects , Industrial Waste/adverse effects , Mitosis/drug effects , Plant Roots/drug effects , Aluminum/toxicity , Cell Cycle , Cell Nucleus/drug effects , Cyanides/toxicity , Fluorides/toxicity , Histones/metabolism , Lactuca , Phosphorylation , Plant Development/drug effectsABSTRACT
Condições ambientais adversas, tais como altas temperaturas e umidade relativa, causam aumento da temperatura cor- poral interna (hipertermia) de vacas lactantes, que resultam em estresse térmico e diminuição dos índices de gestação. A susceptibilidade embrionária à temperatura elevada já foi bem caracterizada tanto em experimentos in vivo quanto in vitro. A exposição de embriões bovinos em estágios de zigoto e duas células à temperatura elevada diminui o desenvol- vimento embrionário até o estágio de blastocisto. No entanto, o embrião torna-se mais resistente aos efeitos deletérios da temperatura elevada à medida que progride no desenvolvimento. A redução na competência de desenvolvimento embrionária causada pelo estresse térmico deve-se, em parte, às inúmeras alterações citoplasmáticas e nucleares in- duzidas pela temperatura elevada. No citoplasma embrionário, o choque térmico aumenta o número de mitocôndrias edemaciadas, desorganiza os microtúbulos e os filamentos de actina. No compartimento nuclear, a temperatura elevada induz a fragmentação de DNA característica de apoptose. Essa forma de morte celular é um fenômeno regulado ao lon- go do desenvolvimento embrionário pré-implantacional, visto que altas temperaturas não ativam a cascata de apoptose em embriões de duas ou quatro células. A apoptose embrionária induzida pelo choque térmico em embriões > 16 célu- las pode ser considerada um mecanismo de controle de qualidade para remoção dos blastômeros danificados, já que o bloqueio da apoptose nestes embriões aumenta ainda mais a susceptibilidade ao choque térmico. Além disso, o estresse térmico também pode afetar o estado redox do embrião, levando a um consequente estresse oxidativo.
Adverse environmental conditions such as high temperature and humidity increase internal body temperature (hyperthermia) of lactating dairy cows resulting in heat stress and decreased pregnancy rates. Embryonic suscepti-bility to elevated temperature has been well characterized both in vivo and in vitro. Exposure of zygote and two cells stage bovine embryos to elevated temperature decreases embryonic development to the blastocyst stage. However, the bovine embryo becomes more resistant to the deleterious effects of heat stress as it proceeds in its development. The heat-induced reduction in embryonic developmental competence is due, at least in part, to the numerous cytoplasmic and nuclear changes induced by high temperature. In the embryo cytoplasm heat shock increases the number of swollen mitochondria, disrupts microtubules and microfilaments. In the nuclear compartment, elevate temperature induces DNA fragmentation characteristic of apoptosis. This form of cell death is a phenomenon regulated throughout the preimplantation embryonic development, since high temperatures do not trigger apoptosis in embryos of two or four cells. Heat-induced apoptosis in embryos > 16 cells can be seen as a quality control mechanism for removing damaged blastomeres, since block apoptosis in these embryos increase its susceptibility to heat shock. Furthermore, heat stress can also affect the redox status of the embryo inducing a consequent oxidative stress.
Subject(s)
Animals , Cattle , Embryo, Mammalian/cytology , Fever , Heat Stress Disorders , Cell Biology/instrumentation , Cattle/classificationABSTRACT
Condições ambientais adversas, tais como altas temperaturas e umidade relativa, causam aumento da temperatura cor- poral interna (hipertermia) de vacas lactantes, que resultam em estresse térmico e diminuição dos índices de gestação. A susceptibilidade embrionária à temperatura elevada já foi bem caracterizada tanto em experimentos in vivo quanto in vitro. A exposição de embriões bovinos em estágios de zigoto e duas células à temperatura elevada diminui o desenvol- vimento embrionário até o estágio de blastocisto. No entanto, o embrião torna-se mais resistente aos efeitos deletérios da temperatura elevada à medida que progride no desenvolvimento. A redução na competência de desenvolvimento embrionária causada pelo estresse térmico deve-se, em parte, às inúmeras alterações citoplasmáticas e nucleares in- duzidas pela temperatura elevada. No citoplasma embrionário, o choque térmico aumenta o número de mitocôndrias edemaciadas, desorganiza os microtúbulos e os filamentos de actina. No compartimento nuclear, a temperatura elevada induz a fragmentação de DNA característica de apoptose. Essa forma de morte celular é um fenômeno regulado ao lon- go do desenvolvimento embrionário pré-implantacional, visto que altas temperaturas não ativam a cascata de apoptose em embriões de duas ou quatro células. A apoptose embrionária induzida pelo choque térmico em embriões > 16 célu- las pode ser considerada um mecanismo de controle de qualidade para remoção dos blastômeros danificados, já que o bloqueio da apoptose nestes embriões aumenta ainda mais a susceptibilidade ao choque térmico. Além disso, o estresse térmico também pode afetar o estado redox do embrião, levando a um consequente estresse oxidativo.(AU)
Adverse environmental conditions such as high temperature and humidity increase internal body temperature (hyperthermia) of lactating dairy cows resulting in heat stress and decreased pregnancy rates. Embryonic suscepti-bility to elevated temperature has been well characterized both in vivo and in vitro. Exposure of zygote and two cells stage bovine embryos to elevated temperature decreases embryonic development to the blastocyst stage. However, the bovine embryo becomes more resistant to the deleterious effects of heat stress as it proceeds in its development. The heat-induced reduction in embryonic developmental competence is due, at least in part, to the numerous cytoplasmic and nuclear changes induced by high temperature. In the embryo cytoplasm heat shock increases the number of swollen mitochondria, disrupts microtubules and microfilaments. In the nuclear compartment, elevate temperature induces DNA fragmentation characteristic of apoptosis. This form of cell death is a phenomenon regulated throughout the preimplantation embryonic development, since high temperatures do not trigger apoptosis in embryos of two or four cells. Heat-induced apoptosis in embryos > 16 cells can be seen as a quality control mechanism for removing damaged blastomeres, since block apoptosis in these embryos increase its susceptibility to heat shock. Furthermore, heat stress can also affect the redox status of the embryo inducing a consequent oxidative stress.(AU)