Isoflavone, glyphosate, and aminomethylphosphonic acid levels in seeds of glyphosate-treated, glyphosate-resistant soybean.
J Agric Food Chem · 2003 · 51:340-4 · PMID 12502430 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 식물 · 환경 · AMPA
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콩의 에스트로겐성 이소플라본과 그 글리코사이드(glycosides)는 글리포세이트의 표적 경로인 시키미산 경로(shikimate pathway)의 산물이다. 본 연구에서는 비식물독성 수준의 글리포세이트와 페놀 화합물 생합성에 영향을 미치는 것으로 알려진 다른 제초제들이 글리포세이트 저항성 콩 내 이러한 영양보조 화합물의 수준에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 검증하였다. 글리포세이트 및 기타 제초제가 에스트로겐성 이소플라본과 시키미산에 미치는 영향은 미시시피와 미주리에서 수행된 동일한 실험으로 다른 품종의 글리포세이트 저항성 콩을 이용하여 결정되었다. 일반적으로 사용되는 네 가지 제초제 처리구는 손제거 대조구와 비교되었다. 제초제 처리는 (1) 파종 후 3주(WAP)에 1260 g/ha의 글리포세이트 처리 후, 6 WAP에 840 g/ha의 글리포세이트를 처리하는 방식; (2) 발아 전(PRE)에 168 g/ha의 설펜트라존과 34 g/ha의 클로리무론을 처리한 후, 6 WAP에 1260 g/ha의 글리포세이트를 처리하는 방식; (3) PRE에 168 g/ha의 설펜트라존과 34 g/ha의 클로리무론을 처리한 후, 만개기에 1260 g/ha의 글리포세이트를 처리하는 방식; 그리고 (4) PRE에 168 g/ha의 설펜트라존과 34 g/ha의 클로리무론을 처리한 후, 6 WAP에 280 g/ha의 아시플루오르펜과 560 g/ha의 벤타존 및 140 g/ha의 클레토디메를 처리하는 방식이었다. 콩은 성숙기에 수확되었으며, 종자는 다이드진(daidzein), 다이드진(daidzin), 제니스틴(genistein), 제니스틴(genistin), 글리시틴(glycitin), 글리시테인(glycitein), 시키미산, 글리포세이트 및 글리포세이트 분해 산물인 아미노메틸포스폰산(AMPA)에 대해 분석되었다. 두 시험지 모두에서 어떤 처리구도 콩 종자의 생합성 화합물 함량에 현저한 영향을 미치지 않았으며, 이는 글리포세이트의 조기 및 후기 계절 적용이 글리포세이트 저항성 콩의 식물 에스트로겐 수준에 영향을 미치지 않음을 시사한다. 글리포세이트와 AMPA 잔류물은 글리포세이트가 더 일찍 사용된 다른 두 처리구보다 처리구 3의 종자에서 더 높게 나타났다. 처리구 1과 2에서는 중간 정도의 수준이 발견되었다. 처리구 4와 손제거 대조구에서는 낮은 수준의 글리포세이트와 AMPA가 발견되었으며, 이는 제초제 비산(herbicide drift) 때문인 것으로 보인다.ORIGINAL ABSTRACT
The estrogenic isoflavones of soybeans and their glycosides are products of the shikimate pathway, the target pathway of glyphosate. This study tested the hypothesis that nonphytotoxic levels of glyphosate and other herbicides known to affect phenolic compound biosynthesis might influence levels of these nutraceutical compounds in glyphosate-resistant soybeans. The effects of glyphosate and other herbicides were determined on estrogenic isoflavones and shikimate in glyphosate-resistant soybeans from identical experiments conducted on different cultivars in Mississippi and Missouri. Four commonly used herbicide treatments were compared to a hand-weeded control. The herbicide treatments were (1) glyphosate at 1260 g/ha at 3 weeks after planting (WAP), followed by glyphosate at 840 g/ha at 6 WAP; (2) sulfentrazone at 168 g/ha plus chlorimuron at 34 g/ha applied preemergence (PRE), followed by glyphosate at 1260 g/ha at 6 WAP; (3) sulfentrazone at 168 g/ha plus chlorimuron at 34 g/ha applied PRE, followed by glyphosate at 1260 g/ha at full bloom; and (4) sulfentrazone at 168 g/ha plus chlorimuron at 34 g/ha applied PRE, followed by acifluorfen at 280 g/ha plus bentazon at 560 g/ha plus clethodim at 140 g/ha at 6 WAP. Soybeans were harvested at maturity, and seeds were analyzed for daidzein, daidzin, genistein, genistin, glycitin, glycitein, shikimate, glyphosate, and the glyphosate degradation product, aminomethylphosphonic acid (AMPA). There were no remarkable effects of any treatment on the contents of any of the biosynthetic compounds in soybean seed from either test site, indicating that early and later season applications of glyphosate have no effects on phytoestrogen levels in glyphosate-resistant soybeans. Glyphosate and AMPA residues were higher in seeds from treatment 3 than from the other two treatments in which glyphosate was used earlier. Intermediate levels were found in treatments 1 and 2. Low levels of glyphosate and AMPA were found in treatment 4 and a hand-weeded control, apparently due to herbicide drift.| 저자 | Duke, S. O.; Rimando, A. M.; Pace, P. F.; Reddy, K. N.; Smeda, R. J. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 51(1), 340-4 |
| PMID | 12502430 |
| DOI | 10.1021/jf025908i |
| MeSH | Drug Resistance; Genistein; Glycine; Herbicides; Isoflavones; Isoxazoles; Organophosphonates; Seeds; Shikimic Acid; Glycine max; Tetrazoles; Glyphosate |