GC-MS based untargeted metabolomics reveals the metabolic response of earthworm (Eudrilus eugeniae) after chronic combinatorial exposure to three different pesticides.
Sci Rep · 2023 · 13:8583 · PMID 37237073 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 환경과 생태 > 토양생물·미생물 · 식이
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본 연구에서는 GC-MS 기반 비표적 대사체학을 이용하여 저농도 수준의 클로르피리포스(CHL), 사이퍼메트린(CYP), 글리포세이트(GLY) 및 복합제(Combined-C, 세 가지 농약 모두)에 노출된 지렁이 *Eudrilus eugeniae*의 대사 반응을 확인하였다. 3, 6, 및 12 mg/kg 농도에서 실험하였다. 얻어진 데이터셋에 대한 주성분 분석 결과, 대조군과 처리군 간에 뚜렷한 구분이 나타났다. 처리군에서 지렁이의 평균 체중은 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 확인된 대사체 중 올레산(~ 93.47%), 라이신(~ 92.20%), 글루탐산(~ 91.81%), 루신(~ 90.20%), 아스파라긴(~ 94.20%), 메티오닌(~ 92.27%), 말산(~ 93.37%), 투라노스(~ 95.04%), 맥아당(~ 92.36%), 콜레스테롤-3,5-다이엔(~ 86.11%), 갈락토스(~ 93.20%), 콜레스테롤(~ 91.56%), 토코페롤(~ 85.09%)은 유의하게 감소하였으며(p < 0.05), 마이오이노시톨(~ 83%)과 이소류신(78.09%)은 유의하게 증가하였다(p < 0.05)는 결과가 나타났다. 전반적으로, 본 연구 결과는 지렁이가 농약이 먹이 사슬로 유입되는 새로운 경로일 수 있음을 시사한다. 본 연구는 대사체학이 농약을 포함한 다양한 이물질이 지렁이의 대사 반응에 미치는 영향을 이해하는 데 신뢰할 수 있는 접근법임을 강조하였다.ORIGINAL ABSTRACT
In this study GC-MS-based untargeted metabolomics was used to identify the metabolic response of earthworm; Eudrilus eugeniae exposed to sub-lethal concentrations of chlorpyrifos-CHL, cypermethrin-CYP, Glyphosate-GLY, and Combined-C (all three pesticides) at the concentrations of 3, 6, and 12 mg/kg. Principal component analysis of the obtained datasets revealed a clear distinction between the control and treatment groups. The mean weight of the worms in the treated groups decreased significantly (p < 0.05). Among the identified metabolites, oleic acid (~ 93.47%), lysine (~ 92.20%), glutamic acid (~ 91.81%), leucine (~ 90.20%), asparagine (~ 94.20%), methionine (~ 92.27%), malic acid (~ 93.37%), turanose (~ 95.04%), maltose (~ 92.36%), cholesta-3,5-diene (~ 86.11%), galactose (~ 93.20%), cholesterol (~ 91.56%), tocopherol (~ 85.09%), decreased significantly (p < 0.05), whereas myoinositol (~ 83%) and isoleucine (78.09%) increased significantly (p < 0.05) upon exposure to the CHL, CYP, GLY, and C. Overall, the findings suggest that earthworms might be a new entry point for the pesticides into the food chain. The present study highlights that metabolomics can be a reliable approach to understand the effect of different xenobiotics including pesticides on the metabolic response of earthworms.| 저자 | Malla, M. A.; Dubey, A.; Kori, R. K.; Sharma, V.; Kumar, A.; Yadav, S.; Kumari, S. |
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| 저널 | Scientific reports |
| 권·호·쪽 | 13(1), 8583 |
| PMID | 37237073 |
| DOI | 10.1093/toxsci/kfw257 |
| MeSH | Animals; Pesticides; Oligochaeta; Gas Chromatography-Mass Spectrometry; Soil; Metabolomics |