ડુંગળીમાં રહેલા જંતુનાશક ઓમેથોએટનું ઝેરી મૂલ્યાંકન.

વિશ્વની વસ્તીની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ખાદ્ય ઉત્પાદનમાં વધારો કરવો જરૂરી છે. આ સંદર્ભમાં, પાકની ઉપજ વધારવાના હેતુથી આધુનિક કૃષિ પદ્ધતિઓનો એક અભિન્ન ભાગ જંતુનાશકો છે. કૃષિમાં કૃત્રિમ જંતુનાશકોનો વ્યાપક ઉપયોગ ગંભીર પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ અને માનવ સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓનું કારણ બને છે તે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. જંતુનાશકો માનવ કોષ પટલ પર જૈવ સંચયિત થઈ શકે છે અને દૂષિત ખોરાકના સીધા સંપર્ક અથવા વપરાશ દ્વારા માનવ કાર્યોને બગાડી શકે છે, જે સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓનું એક મહત્વપૂર્ણ કારણ છે.
આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સાયટોજેનેટિક પરિમાણોએ એક સુસંગત પેટર્ન દર્શાવ્યું હતું જે દર્શાવે છે કે ઓમેથોએટ ડુંગળીના મેરિસ્ટેમ્સ પર જીનોટોક્સિક અને સાયટોટોક્સિક અસરો કરે છે. હાલના સાહિત્યમાં ડુંગળી પર ઓમેથોએટની જીનોટોક્સિક અસરોના કોઈ સ્પષ્ટ પુરાવા નથી, તેમ છતાં મોટી સંખ્યામાં અભ્યાસોએ અન્ય પરીક્ષણ સજીવો પર ઓમેથોએટની જીનોટોક્સિક અસરોની તપાસ કરી છે. ડોલરા એટ અલ. એ દર્શાવ્યું હતું કે ઓમેથોએટે માનવ લિમ્ફોસાઇટ્સમાં ઇન વિટ્રોમાં સિસ્ટર ક્રોમેટિડ એક્સચેન્જની સંખ્યામાં ડોઝ-આધારિત વધારો પ્રેરિત કર્યો હતો. એ જ રીતે, આર્ટેગા-ગોમેઝ એટ અલ. એ દર્શાવ્યું હતું કે ઓમેથોએટે HaCaT કેરાટિનોસાઇટ્સ અને NL-20 માનવ શ્વાસનળીના કોષોમાં કોષ સધ્ધરતા ઘટાડી હતી, અને ધૂમકેતુ પરીક્ષણનો ઉપયોગ કરીને જીનોટોક્સિક નુકસાનનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. એ જ રીતે, વાંગ એટ અલ. એટ અલ. એ ઓમેથોએટ-સંપર્કમાં કામદારોમાં ટેલોમેરની લંબાઈમાં વધારો અને કેન્સરની સંવેદનશીલતામાં વધારો જોયો હતો. વધુમાં, વર્તમાન અભ્યાસના સમર્થનમાં, એકોંગ એટ અલ. દર્શાવ્યું કે ઓમેથોએટ (ઓમેથોએટનું ઓક્સિજન એનાલોગ) એ. સીપીએમાં MI માં ઘટાડો લાવે છે અને કોષ લિસિસ, રંગસૂત્ર રીટેન્શન, રંગસૂત્ર ફ્રેગમેન્ટેશન, ન્યુક્લિયર એલોંગેશન, ન્યુક્લિયર ઇરોશન, અકાળ રંગસૂત્ર પરિપક્વતા, મેટાફેસ ક્લસ્ટરિંગ, ન્યુક્લિયર કન્ડેન્સેશન, એનાફેસ સ્ટીકીનેસ અને સી-મેટાફેસ અને એનાફેસ બ્રિજની અસામાન્યતાઓનું કારણ બને છે. ઓમેથોએટ સારવાર પછી MI મૂલ્યોમાં ઘટાડો કોષ વિભાજનમાં ધીમી ગતિ અથવા કોષો દ્વારા મિટોટિક ચક્ર પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળતાને કારણે હોઈ શકે છે. તેનાથી વિપરીત, MN અને રંગસૂત્ર અસામાન્યતાઓ અને DNA ફ્રેગમેન્ટેશનમાં વધારો દર્શાવે છે કે MI મૂલ્યોમાં ઘટાડો સીધો DNA નુકસાન સાથે સંબંધિત હતો. વર્તમાન અભ્યાસમાં શોધાયેલ રંગસૂત્ર અસામાન્યતાઓમાં, સ્ટીકી રંગસૂત્રો સૌથી સામાન્ય હતા. આ ખાસ અસામાન્યતા, જે ખૂબ જ ઝેરી અને બદલી ન શકાય તેવી છે, તે રંગસૂત્ર પ્રોટીનના ભૌતિક સંલગ્નતા અથવા કોષમાં ન્યુક્લિક એસિડ ચયાપચયના વિક્ષેપને કારણે થાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, તે રંગસૂત્ર DNA ને સમાવિષ્ટ કરતા પ્રોટીનના વિસર્જનને કારણે થઈ શકે છે, જે આખરે કોષ મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે42. મુક્ત રંગસૂત્રો એન્યુપ્લોઇડી43 ની શક્યતા સૂચવે છે. વધુમાં, રંગસૂત્રો અને રંગસૂત્રોના ભંગાણ અને સંમિશ્રણ દ્વારા રંગસૂત્રીય પુલ રચાય છે. ટુકડાઓનું નિર્માણ સીધા MN ની રચના તરફ દોરી જાય છે, જે વર્તમાન અભ્યાસમાં ધૂમકેતુ પરીક્ષણના પરિણામો સાથે સુસંગત છે. રંગસૂત્રનું અસમાન વિતરણ અંતમાં મિટોટિક તબક્કામાં રંગસૂત્રીય વિભાજનની નિષ્ફળતાને કારણે છે, જે મુક્ત રંગસૂત્રોની રચના તરફ દોરી જાય છે44. ઓમેથોએટ જીનોટોક્સિસિટીની ચોક્કસ પદ્ધતિ સ્પષ્ટ નથી; જોકે, ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ જંતુનાશક તરીકે, તે ન્યુક્લિયોબેઝ જેવા સેલ્યુલર ઘટકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અથવા પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (ROS)45 ઉત્પન્ન કરીને DNA ને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. આમ, ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ જંતુનાશકો O2−, H2O2 અને OH− સહિત અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ મુક્ત રેડિકલના સંચયનું કારણ બની શકે છે, જે સજીવોમાં DNA પાયા સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, જેના કારણે સીધા કે પરોક્ષ રીતે DNA ને નુકસાન થાય છે. આ ROS એ DNA પ્રતિકૃતિ અને સમારકામમાં સામેલ ઉત્સેચકો અને માળખાને નુકસાન પહોંચાડતા પણ દર્શાવવામાં આવ્યા છે. તેનાથી વિપરીત, એવું સૂચવવામાં આવ્યું છે કે ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ જંતુનાશકો માનવો દ્વારા ઇન્જેશન પછી એક જટિલ ચયાપચય પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જે બહુવિધ ઉત્સેચકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તેઓ પ્રસ્તાવ મૂકે છે કે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિવિધ ઉત્સેચકો અને આ ઉત્સેચકોને એન્કોડ કરતા જનીનોને ઓમેથોએટ40 ની જીનોટોક્સિક અસરોમાં સામેલ કરે છે. ડિંગ એટ અલ.46 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે ઓમેથોએટ-સંપર્કમાં આવતા કામદારોમાં ટેલોમેરની લંબાઈ વધી હતી, જે ટેલોમેરેઝ પ્રવૃત્તિ અને આનુવંશિક પોલીમોર્ફિઝમ સાથે સંકળાયેલી હતી. જો કે, માનવોમાં ઓમેથોએટ ડીએનએ રિપેર ઉત્સેચકો અને આનુવંશિક પોલીમોર્ફિઝમ વચ્ચેનો સંબંધ સ્પષ્ટ થયો હોવા છતાં, છોડ માટે આ પ્રશ્ન વણઉકેલાયેલ રહે છે.
પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (ROS) સામે કોષીય સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ માત્ર એન્ઝાઇમેટિક એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા જ નહીં પરંતુ બિન-એન્ઝાઇમેટિક એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પણ ઉન્નત થાય છે, જેમાંથી છોડમાં મુક્ત પ્રોલાઇન એક મહત્વપૂર્ણ બિન-એન્ઝાઇમેટિક એન્ટીઑકિસડન્ટ છે. તાણગ્રસ્ત છોડમાં સામાન્ય મૂલ્યો કરતાં 100 ગણા વધારે પ્રોલાઇનનું સ્તર જોવા મળ્યું હતું56. આ અભ્યાસના પરિણામો પરિણામો સાથે સુસંગત છે33 જેમાં ઓમેથોએટ-ટ્રીટેડ ઘઉંના રોપાઓમાં પ્રોલાઇનનું સ્તર વધ્યું હતું. તેવી જ રીતે, શ્રીવાસ્તવ અને સિંઘ57 એ પણ અવલોકન કર્યું કે ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ જંતુનાશક મેલાથિઓન ડુંગળી (A. CEPA) માં પ્રોલાઇનનું સ્તર વધાર્યું અને સુપરઓક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ (SOD) અને કેટાલેઝ (CAT) પ્રવૃત્તિઓમાં પણ વધારો કર્યો, પટલની અખંડિતતા ઘટાડી અને DNA ને નુકસાન પહોંચાડ્યું. પ્રોલાઇન એક બિન-આવશ્યક એમિનો એસિડ છે જે પ્રોટીન રચના રચના, પ્રોટીન કાર્ય નિર્ધારણ, સેલ્યુલર રેડોક્સ હોમિયોસ્ટેસિસનું જાળવણી, સિંગલ ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ સ્કેવેન્જિંગ, ઓસ્મોટિક સંતુલન જાળવણી અને કોષ સિગ્નલિંગ57 સહિત વિવિધ શારીરિક પદ્ધતિઓમાં સામેલ છે. વધુમાં, પ્રોલાઇન એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકોનું રક્ષણ કરે છે, જેનાથી કોષ પટલની માળખાકીય અખંડિતતા જાળવી રાખવામાં આવે છે58. ઓમેથોએટના સંપર્કમાં આવ્યા પછી ડુંગળીમાં પ્રોલાઇનના સ્તરમાં વધારો સૂચવે છે કે શરીર જંતુનાશક-પ્રેરિત ઝેરી અસર સામે રક્ષણ આપવા માટે સુપરઓક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ (SOD) અને કેટાલેઝ (CAT) તરીકે પ્રોલાઇનનો ઉપયોગ કરે છે. જો કે, એન્ઝાઇમેટિક એન્ટીઑકિસડન્ટ સિસ્ટમની જેમ, પ્રોલાઇન ડુંગળીના મૂળના કોષોને જંતુનાશક નુકસાનથી બચાવવા માટે અપૂરતું હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે.
સાહિત્ય સમીક્ષા દર્શાવે છે કે ઓમેથોએટ જંતુનાશકો દ્વારા છોડના મૂળના શરીરરચનાત્મક નુકસાન પર કોઈ અભ્યાસ નથી. જો કે, અન્ય જંતુનાશકો પરના અગાઉના અભ્યાસોના પરિણામો આ અભ્યાસના પરિણામો સાથે સુસંગત છે. Çavuşoğlu et al.67 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ થિયામેથોક્સમ જંતુનાશકો ડુંગળીના મૂળમાં શરીરરચનાત્મક નુકસાન પહોંચાડે છે જેમ કે કોષ નેક્રોસિસ, અસ્પષ્ટ વેસ્ક્યુલર પેશી, કોષ વિકૃતિ, અસ્પષ્ટ એપિડર્મલ સ્તર અને મેરિસ્ટેમ ન્યુક્લીનો અસામાન્ય આકાર. Tütüncü et al.68 એ સૂચવ્યું છે કે મેથિઓકાર્બ જંતુનાશકોના ત્રણ અલગ અલગ ડોઝ ડુંગળીના મૂળમાં નેક્રોસિસ, એપિડર્મલ કોષ નુકસાન અને કોર્ટિકલ કોષ દિવાલ જાડું થવાનું કારણ બને છે. અન્ય એક અભ્યાસમાં, Kalefetoglu Makar36 એ શોધી કાઢ્યું કે 0.025 ml/L, 0.050 ml/L અને 0.100 ml/L ની માત્રામાં એવરમેક્ટીન જંતુનાશકોના ઉપયોગથી ડુંગળીના મૂળમાં અવ્યાખ્યાયિત વાહક પેશીઓ, એપિડર્મલ કોષ વિકૃતિ અને સપાટ પરમાણુ નુકસાન થાય છે. મૂળ એ હાનિકારક રસાયણો માટે છોડમાં પ્રવેશવાનું પ્રવેશ બિંદુ છે અને તે ઝેરી અસરો માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ મુખ્ય સ્થળ પણ છે. અમારા અભ્યાસના MDA પરિણામો અનુસાર, ઓક્સિડેટીવ તણાવ કોષ પટલને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. બીજી બાજુ, એ ઓળખવું મહત્વપૂર્ણ છે કે મૂળ સિસ્ટમ આવા જોખમો સામે પ્રારંભિક સંરક્ષણ પદ્ધતિ પણ છે69. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે મૂળ મેરિસ્ટેમ કોષોને જોવા મળેલું નુકસાન આ કોષોની સંરક્ષણ પદ્ધતિને કારણે હોઈ શકે છે જે જંતુનાશકોના શોષણને અટકાવે છે. આ અભ્યાસમાં જોવા મળેલ એપિડર્મલ અને કોર્ટિકલ કોષોમાં વધારો સંભવતઃ છોડ દ્વારા રાસાયણિક શોષણ ઘટાડવાનું પરિણામ છે. આ વધારો કોષો અને ન્યુક્લીના ભૌતિક સંકોચન અને વિકૃતિમાં પરિણમી શકે છે. વધુમાં,70 એવું સૂચવવામાં આવ્યું છે કે છોડ કોષોમાં જંતુનાશકોના પ્રવેશને મર્યાદિત કરવા માટે ચોક્કસ રસાયણો એકઠા કરી શકે છે. આ ઘટનાને કોર્ટિકલ અને વેસ્ક્યુલર પેશી કોષોમાં અનુકૂલનશીલ પરિવર્તન તરીકે સમજાવી શકાય છે, જેમાં કોષો ઓમેથોએટને મૂળમાં પ્રવેશતા અટકાવવા માટે સેલ્યુલોઝ અને સુબેરિન જેવા પદાર્થોથી તેમની કોષ દિવાલોને જાડી કરે છે.71 વધુમાં, સપાટ પરમાણુ નુકસાન કોષોના ભૌતિક સંકોચન અથવા પરમાણુ પટલને અસર કરતા ઓક્સિડેટીવ તણાવનું પરિણામ હોઈ શકે છે, અથવા તે ઓમેથોએટના ઉપયોગથી થતા આનુવંશિક સામગ્રીને નુકસાનને કારણે હોઈ શકે છે.
ઓમેથોએટ એક અત્યંત અસરકારક જંતુનાશક છે જેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, ખાસ કરીને વિકાસશીલ દેશોમાં. જો કે, અન્ય ઘણા ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ જંતુનાશકોની જેમ, પર્યાવરણ અને માનવ સ્વાસ્થ્ય પર તેની અસર અંગે ચિંતા રહે છે. આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય સામાન્ય રીતે પરીક્ષણ કરાયેલા છોડ, એ. સેપા પર ઓમેથોએટ જંતુનાશકોના હાનિકારક પ્રભાવોનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરીને આ માહિતીના અંતરને ભરવાનો હતો. એ. સેપામાં, ઓમેથોએટના સંપર્કમાં વૃદ્ધિ મંદી, જીનોટોક્સિક અસરો, ડીએનએ અખંડિતતાનું નુકસાન, ઓક્સિડેટીવ તણાવ અને મૂળ મેરિસ્ટેમમાં કોષને નુકસાન થયું. પરિણામોએ બિન-લક્ષ્ય જીવો પર ઓમેથોએટ જંતુનાશકોના નકારાત્મક પ્રભાવોને પ્રકાશિત કર્યા. આ અભ્યાસના પરિણામો ઓમેથોએટ જંતુનાશકોના ઉપયોગમાં વધુ સાવધાની, વધુ ચોક્કસ માત્રા, ખેડૂતોમાં જાગૃતિ અને કડક નિયમોની જરૂરિયાત દર્શાવે છે. વધુમાં, આ પરિણામો બિન-લક્ષ્ય પ્રજાતિઓ પર ઓમેથોએટ જંતુનાશકોના પ્રભાવોની તપાસ માટે સંશોધન માટે એક મૂલ્યવાન પ્રારંભિક બિંદુ પ્રદાન કરશે.
છોડ અને તેમના ભાગો (ડુંગળીના બલ્બ) ના પ્રાયોગિક અભ્યાસ અને ક્ષેત્રીય અભ્યાસ, જેમાં છોડની સામગ્રીનો સંગ્રહ શામેલ છે, સંબંધિત સંસ્થાકીય, રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણો અને નિયમો અનુસાર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.