प्याजमा रहेको कीटनाशक ओमेथोएटको विषाक्त मूल्याङ्कन।

विश्वको जनसंख्याको आवश्यकता पूरा गर्न खाद्य उत्पादन बढाउनु आवश्यक छ। यस सन्दर्भमा, कीटनाशकहरू बाली उत्पादन बढाउने उद्देश्यले आधुनिक कृषि अभ्यासहरूको अभिन्न अंग हुन्। कृषिमा कृत्रिम कीटनाशकहरूको व्यापक प्रयोगले गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण र मानव स्वास्थ्य समस्याहरू निम्त्याउने देखाएको छ। कीटनाशकहरूले मानव कोष झिल्लीमा जैविक रूपमा जम्मा हुन सक्छन् र दूषित खानाको प्रत्यक्ष सम्पर्क वा उपभोग मार्फत मानव कार्यहरूलाई बिगार्न सक्छन्, जुन स्वास्थ्य समस्याहरूको एक महत्त्वपूर्ण कारण हो।
यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएका साइटोजेनेटिक प्यारामिटरहरूले प्याज मेरिस्टेमहरूमा ओमेथोएटले जीनोटोक्सिक र साइटोटोक्सिक प्रभावहरू प्रदर्शन गर्दछ भनेर संकेत गर्ने एक सुसंगत ढाँचा देखाए। यद्यपि अवस्थित साहित्यमा प्याजमा ओमेथोएटको जीनोटोक्सिक प्रभावहरूको कुनै स्पष्ट प्रमाण छैन, धेरै अध्ययनहरूले अन्य परीक्षण जीवहरूमा ओमेथोएटको जीनोटोक्सिक प्रभावहरूको अनुसन्धान गरेका छन्। डोलारा एट अलले प्रदर्शन गरे कि ओमेथोएटले मानव लिम्फोसाइट्स इन भिट्रोमा सिस्टर क्रोमेटिड एक्सचेन्जको संख्यामा खुराक-निर्भर वृद्धि प्रेरित गर्‍यो। त्यस्तै, आर्टेगा-गोमेज एट अलले प्रदर्शन गरे कि ओमेथोएटले HaCaT केराटिनोसाइट्स र NL-20 मानव ब्रोन्कियल कोशिकाहरूमा कोशिका व्यवहार्यता घटायो, र धूमकेतु परख प्रयोग गरेर जीनोटोक्सिक क्षतिको मूल्याङ्कन गरिएको थियो। त्यसैगरी, वाङ एट अलले ओमेथोएट-एक्सपोज गरिएका कामदारहरूमा टेलोमेरको लम्बाइ बढेको र क्यान्सर संवेदनशीलता बढेको अवलोकन गरे। यसबाहेक, वर्तमान अध्ययनको समर्थनमा, इकोङ एट अलले प्रदर्शन गरे। ओमेथोएट (ओमेथोएटको अक्सिजन एनालग) ले ए. सेपामा एमआईमा कमी ल्याएको र कोशिका लिसिस, क्रोमोजोम रिटेन्सन, क्रोमोजोम फ्र्याग्मेन्टेसन, न्यूक्लियर लम्बाइ, न्यूक्लियर इलोगेसन, न्युक्लियर इरोजन, समयपूर्व क्रोमोजोम परिपक्वता, मेटाफेस क्लस्टरिङ, न्यूक्लियर कन्डेन्सेसन, एनाफेस स्टिकिनेस र सी-मेटाफेस र एनाफेस ब्रिजहरूको असामान्यता निम्त्याएको देखाएको छ। ओमेथोएट उपचार पछि एमआई मानहरूमा कमी कोशिका विभाजनमा ढिलो भएको वा कोशिकाहरूको माइटोटिक चक्र पूरा गर्न असफलताको कारण हुन सक्छ। यसको विपरीत, MN र क्रोमोसोमल असामान्यताहरू र DNA खण्डीकरणमा वृद्धिले MI मानहरूमा कमी प्रत्यक्ष रूपमा DNA क्षतिसँग सम्बन्धित रहेको संकेत गर्‍यो। हालको अध्ययनमा पत्ता लगाइएका क्रोमोसोमल असामान्यताहरू मध्ये, टाँसिने क्रोमोसोमहरू सबैभन्दा सामान्य थिए। यो विशेष असामान्यता, जुन अत्यधिक विषाक्त र अपरिवर्तनीय छ, क्रोमोसोमल प्रोटीनको भौतिक आसंजन वा कोशिकामा न्यूक्लिक एसिड मेटाबोलिज्मको अवरोधको कारणले हुन्छ। वैकल्पिक रूपमा, यो क्रोमोसोमल डीएनएलाई समेट्ने प्रोटीनहरूको विघटनको कारणले हुन सक्छ, जसले अन्ततः कोशिका मृत्यु निम्त्याउन सक्छ42। मुक्त क्रोमोसोमहरूले एन्युप्लोइडी43 को सम्भावनालाई सुझाव दिन्छ। यसको अतिरिक्त, क्रोमोसोम र क्रोमेटिडहरूको ब्रेकेज र फ्यूजनद्वारा क्रोमोसोमल पुलहरू बन्छन्। टुक्राहरूको गठनले प्रत्यक्ष रूपमा MN को गठन निम्त्याउँछ, जुन यस अध्ययनमा धूमकेतु परखको नतिजासँग मेल खान्छ। क्रोमेटिनको असमान वितरण ढिलो माइटोटिक चरणमा क्रोमेटिड पृथक्करणको विफलताको कारणले हुन्छ, जसले मुक्त क्रोमोसोमहरूको गठन निम्त्याउँछ44। ओमेथोएट जीनोटोक्सिसिटीको सही संयन्त्र स्पष्ट छैन; यद्यपि, एक अर्गानोफोस्फोरस कीटनाशकको ​​रूपमा, यसले न्यूक्लियोबेसहरू जस्ता सेलुलर घटकहरूसँग अन्तरक्रिया गर्न सक्छ वा प्रतिक्रियाशील अक्सिजन प्रजातिहरू (ROS)45 उत्पन्न गरेर DNA क्षति पुर्‍याउन सक्छ। यसरी, अर्गानोफोस्फोरस कीटनाशकहरूले O2−, H2O2, र OH− सहित अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मुक्त रेडिकलहरूको संचय निम्त्याउन सक्छ, जसले जीवहरूमा DNA आधारहरूसँग प्रतिक्रिया गर्न सक्छ, जसले गर्दा प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा DNA क्षति निम्त्याउँछ। यी ROS ले DNA प्रतिकृति र मर्मतमा संलग्न इन्जाइमहरू र संरचनाहरूलाई क्षति पुर्‍याउने पनि देखाइएको छ। यसको विपरित, यो सुझाव दिइएको छ कि अर्गानोफोस्फोरस कीटनाशकहरूले मानवहरूले इन्जेसन पछि धेरै इन्जाइमहरूसँग अन्तरक्रिया गरेर जटिल चयापचय प्रक्रियाबाट गुज्रन्छन्। उनीहरूले यो अन्तरक्रियाले विभिन्न इन्जाइमहरू र यी इन्जाइमहरूलाई एन्कोड गर्ने जीनहरूलाई ओमेथोएटको जीनोटोक्सिक प्रभावहरूमा संलग्न गराउँछ भन्ने प्रस्ताव गर्छन्। डिंग एट अल.४६ ले रिपोर्ट गरे कि ओमेथोएट-एक्सपोजर भएका कामदारहरूले टेलोमेरेज गतिविधि र आनुवंशिक बहुरूपतासँग सम्बन्धित टेलोमेरको लम्बाइ बढाएका थिए। यद्यपि, ओमेथोएट डीएनए मर्मत इन्जाइमहरू र आनुवंशिक बहुरूपता बीचको सम्बन्ध मानवमा स्पष्ट पारिएको भए तापनि, यो प्रश्न बोटबिरुवाहरूको लागि अझै पनि अनसुलझेको छ।
प्रतिक्रियाशील अक्सिजन प्रजातिहरू (ROS) विरुद्धको कोषीय प्रतिरक्षा संयन्त्रहरू केवल इन्जाइम्याटिक एन्टिअक्सिडेन्ट प्रक्रियाहरूद्वारा मात्र नभई गैर-इनजाइम्याटिक एन्टिअक्सिडेन्ट प्रक्रियाहरूद्वारा पनि बढाइन्छ, जसमध्ये फ्री प्रोलाइन बिरुवाहरूमा एक महत्त्वपूर्ण गैर-इनजाइम्याटिक एन्टिअक्सिडेन्ट हो। तनावग्रस्त बिरुवाहरूमा सामान्य मानहरू भन्दा १०० गुणा बढी प्रोलाइन स्तर अवलोकन गरिएको थियो56। यस अध्ययनको नतिजाहरू परिणामहरूसँग मेल खान्छ33 जसले ओमेथोएट-उपचार गरिएको गहुँको बिरुवाहरूमा उच्च प्रोलाइन स्तर रिपोर्ट गरेको थियो। त्यस्तै, श्रीवास्तव र सिंह57 ले यो पनि अवलोकन गरे कि अर्गानोफोस्फेट कीटनाशक म्यालाथियनले प्याज (A. cepa) मा प्रोलाइन स्तर बढायो र सुपरअक्साइड डिस्म्युटेज (SOD) र क्याटालेज (CAT) गतिविधिहरू पनि बढायो, झिल्लीको अखण्डता घटायो र DNA क्षति निम्त्यायो। प्रोलाइन एक गैर-आवश्यक एमिनो एसिड हो जुन प्रोटीन संरचना गठन, प्रोटीन प्रकार्य निर्धारण, सेलुलर रेडक्स होमियोस्टेसिसको मर्मत, सिंगलेट अक्सिजन र हाइड्रोक्सिल रेडिकल स्क्याभेन्जिङ, ओस्मोटिक सन्तुलन मर्मत, र सेल सिग्नलिङ57 सहित विभिन्न शारीरिक संयन्त्रहरूमा संलग्न छ। यसको अतिरिक्त, प्रोलाइनले एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइमहरूलाई सुरक्षा दिन्छ, जसले गर्दा कोष झिल्लीहरूको संरचनात्मक अखण्डता कायम रहन्छ58। ओमेथोएटको सम्पर्क पछि प्याजमा प्रोलाइनको स्तरमा भएको वृद्धिले शरीरले कीटनाशक-प्रेरित विषाक्तताबाट बचाउन प्रोलाइनलाई सुपरअक्साइड डिस्म्युटेज (SOD) र क्याटालेज (CAT) को रूपमा प्रयोग गर्छ भन्ने सुझाव दिन्छ। यद्यपि, इन्जाइमेटिक एन्टिअक्सिडेन्ट प्रणाली जस्तै, प्रोलाइन प्याजको जराको टुप्पो कोषहरूलाई कीटनाशक क्षतिबाट जोगाउन अपर्याप्त देखाइएको छ।
साहित्य समीक्षाले ओमेथोएट कीटनाशकहरूले गर्दा बिरुवाको जराको शारीरिक क्षतिको बारेमा कुनै अध्ययन नभएको देखाएको छ। यद्यपि, अन्य कीटनाशकहरूमा अघिल्ला अध्ययनहरूको नतिजा यस अध्ययनको नतिजासँग मिल्दोजुल्दो छ। Çavuşoğlu et al.67 ले रिपोर्ट गरे कि व्यापक-स्पेक्ट्रम थायामेथोक्सम कीटनाशकहरूले प्याजको जरामा कोशिका नेक्रोसिस, अस्पष्ट भास्कुलर तन्तु, कोशिका विकृति, अस्पष्ट एपिडर्मल तह, र मेरिस्टेम न्यूक्लीको असामान्य आकार जस्ता शारीरिक क्षति पुर्‍याए। Tütüncü et al.68 ले संकेत गरे कि मेथियोकार्ब कीटनाशकहरूको तीन फरक खुराकहरूले प्याजको जरामा नेक्रोसिस, एपिडर्मल कोशिका क्षति, र कोर्टिकल कोशिका भित्ता बाक्लो हुने गर्दछ। अर्को अध्ययनमा, Kalefetoglu Makar36 ले पत्ता लगाए कि 0.025 ml/L, 0.050 ml/L र 0.100 ml/L को मात्रामा एभरमेक्टिन कीटनाशकहरूको प्रयोगले प्याजको जरामा अपरिभाषित प्रवाहकीय तन्तु, एपिडर्मल कोशिका विकृति र समतल आणविक क्षति निम्त्याउँछ। जरा हानिकारक रसायनहरू बिरुवामा प्रवेश गर्ने प्रवेश बिन्दु हो र विषाक्त प्रभावहरूको लागि सबैभन्दा संवेदनशील मुख्य साइट पनि हो। हाम्रो अध्ययनको MDA नतिजाहरू अनुसार, अक्सिडेटिभ तनावले कोशिका झिल्लीलाई क्षति पुर्‍याउन सक्छ। अर्कोतर्फ, यो पहिचान गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि जरा प्रणाली त्यस्ता खतराहरू विरुद्ध प्रारम्भिक प्रतिरक्षा संयन्त्र पनि हो। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि जरा मेरिस्टेम कोशिकाहरूमा देखिएको क्षति यी कोशिकाहरूको कीटनाशक सेवनलाई रोक्ने प्रतिरक्षा संयन्त्रको कारणले हुन सक्छ। यस अध्ययनमा देखाइएको एपिडर्मल र कोर्टिकल कोशिकाहरूमा वृद्धि सम्भवतः बिरुवाले रासायनिक सेवन घटाउने परिणाम हो। यो वृद्धिले कोशिकाहरू र केन्द्रकहरूको भौतिक सङ्कुचन र विकृति निम्त्याउन सक्छ। थप रूपमा, 70 यो सुझाव दिइएको छ कि बोटबिरुवाहरूले कोशिकाहरूमा कीटनाशकहरूको प्रवेशलाई सीमित गर्न केही रसायनहरू जम्मा गर्न सक्छन्। यस घटनालाई कोर्टिकल र भास्कुलर टिस्यु कोषहरूमा अनुकूली परिवर्तनको रूपमा व्याख्या गर्न सकिन्छ, जसमा कोषहरूले ओमेथोएटलाई जरामा प्रवेश गर्नबाट रोक्न सेलुलोज र सुबेरिन जस्ता पदार्थहरूले आफ्नो कोषको पर्खाललाई बाक्लो बनाउँछन्।71 यसबाहेक, समतल आणविक क्षति कोषहरूको भौतिक सङ्कुचन वा आणविक झिल्लीलाई असर गर्ने अक्सिडेटिभ तनावको परिणाम हुन सक्छ, वा यो ओमेथोएट प्रयोगको कारणले हुने आनुवंशिक सामग्रीमा क्षतिको कारण हुन सक्छ।
ओमेथोएट एक अत्यधिक प्रभावकारी कीटनाशक हो जुन व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी विकासशील देशहरूमा। यद्यपि, धेरै अन्य अर्गानोफोस्फेट कीटनाशकहरू जस्तै, वातावरण र मानव स्वास्थ्यमा यसको प्रभावको बारेमा चिन्ताहरू बाँकी छन्। यो अध्ययनले सामान्य रूपमा परीक्षण गरिएको बिरुवा, ए. सेपामा ओमेथोएट कीटनाशकहरूको हानिकारक प्रभावहरूको व्यापक मूल्याङ्कन गरेर यो जानकारीको खाडल भर्ने उद्देश्य राखेको थियो। ए. सेपामा, ओमेथोएट एक्सपोजरको परिणामस्वरूप वृद्धि मंदता, जीनोटोक्सिक प्रभावहरू, डीएनए अखण्डताको हानि, अक्सिडेटिभ तनाव, र जरा मेरिस्टेममा कोशिका क्षति भयो। परिणामहरूले गैर-लक्षित जीवहरूमा ओमेथोएट कीटनाशकहरूको नकारात्मक प्रभावहरूलाई हाइलाइट गरे। यस अध्ययनको नतिजाले ओमेथोएट कीटनाशकहरूको प्रयोगमा बढी सावधानी, थप सटीक खुराक, किसानहरूमा बढ्दो जागरूकता र कडा नियमहरूको आवश्यकतालाई संकेत गर्दछ। यसबाहेक, यी नतिजाहरूले गैर-लक्षित प्रजातिहरूमा ओमेथोएट कीटनाशकहरूको प्रभावहरूको अनुसन्धानको लागि एक मूल्यवान सुरुवात बिन्दु प्रदान गर्नेछ।
बिरुवा र तिनका भागहरू (प्याजका बल्बहरू) को प्रयोगात्मक अध्ययन र स्थलगत अध्ययन, बिरुवा सामग्रीको सङ्कलन सहित, सान्दर्भिक संस्थागत, राष्ट्रिय र अन्तर्राष्ट्रिय मापदण्ड र नियमहरू अनुसार गरिएको थियो।