Meningkatkan pengeluaran makanan adalah perlu bagi memenuhi keperluan penduduk dunia. Dalam hal ini, racun perosak adalah sebahagian daripada amalan pertanian moden yang bertujuan untuk meningkatkan hasil tanaman. Penggunaan racun perosak sintetik secara meluas dalam pertanian telah terbukti menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius dan masalah kesihatan manusia. Racun perosak boleh bioakumulasi pada membran sel manusia dan menjejaskan fungsi manusia melalui sentuhan langsung atau pengambilan makanan yang tercemar, yang merupakan punca penting masalah kesihatan.
Parameter sitogenetik yang digunakan dalam kajian ini menunjukkan corak yang konsisten menunjukkan bahawa omethoate memberikan kesan genotoksik dan sitotoksik pada meristem bawang. Walaupun tiada bukti jelas tentang kesan genotoksik omethoate pada bawang dalam literatur sedia ada, sejumlah besar kajian telah menyiasat kesan genotoksik omethoate pada organisma ujian lain. Dolara et al. menunjukkan bahawa omethoate menyebabkan peningkatan yang bergantung kepada dos dalam bilangan pertukaran kromatid kakak dalam limfosit manusia secara in vitro. Begitu juga, Arteaga-Gómez et al. menunjukkan bahawa omethoate mengurangkan daya maju sel dalam keratinosit HaCaT dan sel bronkial manusia NL-20, dan kerosakan genotoksik dinilai menggunakan ujian komet. Begitu juga, Wang et al. memerhatikan peningkatan panjang telomere dan peningkatan kerentanan kanser pada pekerja yang terdedah kepada omethoate. Tambahan pula, bagi menyokong kajian ini, Ekong et al. menunjukkan bahawa omethoate (analog oksigen bagi omethoate) menyebabkan penurunan MI dalam A. cepa dan menyebabkan lisis sel, pengekalan kromosom, pemecahan kromosom, pemanjangan nuklear, hakisan nuklear, kematangan kromosom pramatang, pengelompokan metafasa, pemeluwapan nuklear, kemelekatan anafasa dan keabnormalan c-metafase. Penurunan nilai MI selepas rawatan omethoate mungkin disebabkan oleh kelembapan dalam pembahagian sel atau kegagalan sel untuk melengkapkan kitaran mitosis. Sebaliknya, peningkatan dalam MN dan keabnormalan kromosom dan pemecahan DNA menunjukkan bahawa penurunan nilai MI secara langsung berkaitan dengan kerosakan DNA. Antara keabnormalan kromosom yang dikesan dalam kajian ini, kromosom melekit adalah yang paling biasa. Keabnormalan khusus ini, yang sangat toksik dan tidak dapat dipulihkan, disebabkan oleh lekatan fizikal protein kromosom atau gangguan metabolisme asid nukleik dalam sel. Sebagai alternatif, ia mungkin disebabkan oleh pembubaran protein yang membungkus DNA kromosom, yang akhirnya boleh menyebabkan kematian sel42. Kromosom bebas mencadangkan kemungkinan aneuploidi43. Di samping itu, jambatan kromosom dibentuk oleh pemecahan dan gabungan kromosom dan kromatid. Pembentukan serpihan secara langsung membawa kepada pembentukan MN, yang konsisten dengan keputusan ujian komet dalam kajian ini. Taburan kromatin yang tidak sekata adalah disebabkan oleh kegagalan pemisahan kromatid dalam fasa mitosis lewat, yang membawa kepada pembentukan kromosom bebas44. Mekanisme sebenar genotoksisiti omethoate tidak jelas; bagaimanapun, sebagai racun perosak organophosphorus, ia mungkin berinteraksi dengan komponen selular seperti nukleobes atau menyebabkan kerosakan DNA dengan menjana spesies oksigen reaktif (ROS)45. Oleh itu, racun perosak organophosphorus boleh menyebabkan pengumpulan radikal bebas yang sangat reaktif termasuk O2−, H2O2, dan OH−, yang boleh bertindak balas dengan asas DNA dalam organisma, seterusnya menyebabkan kerosakan DNA secara langsung atau tidak langsung. ROS ini juga telah ditunjukkan untuk merosakkan enzim dan struktur yang terlibat dalam replikasi dan pembaikan DNA. Sebaliknya, telah dicadangkan bahawa racun perosak organophosphorus menjalani proses metabolik yang kompleks selepas ditelan oleh manusia, berinteraksi dengan pelbagai enzim. Mereka mencadangkan bahawa interaksi ini mengakibatkan penglibatan pelbagai enzim dan gen yang mengekod enzim ini dalam kesan genotoksik omethoate40. Ding et al.46 melaporkan bahawa pekerja yang terdedah kepada omethoate telah meningkatkan panjang telomer, yang dikaitkan dengan aktiviti telomerase dan polimorfisme genetik. Walau bagaimanapun, walaupun perkaitan antara enzim pembaikan DNA omethoate dan polimorfisme genetik telah dijelaskan pada manusia, persoalan ini masih tidak dapat diselesaikan untuk tumbuhan.
Mekanisme pertahanan selular terhadap spesies oksigen reaktif (ROS) dipertingkatkan bukan sahaja oleh proses antioksidan enzimatik tetapi juga oleh proses antioksidan bukan enzimatik, yang mana prolin bebas adalah antioksidan bukan enzimatik yang penting dalam tumbuhan. Tahap prolin sehingga 100 kali lebih tinggi daripada nilai normal diperhatikan dalam tumbuhan bertekanan56. Keputusan kajian ini konsisten dengan keputusan33 yang melaporkan paras prolin yang tinggi dalam anak benih gandum yang dirawat omethoate. Begitu juga, Srivastava dan Singh57 juga memerhatikan bahawa malathion insektisida organofosfat meningkatkan tahap prolin dalam bawang (A. cepa) dan juga meningkatkan aktiviti superoksida dismutase (SOD) dan katalase (CAT), mengurangkan integriti membran dan menyebabkan kerosakan DNA. Proline ialah asid amino tidak penting yang terlibat dalam pelbagai mekanisme fisiologi termasuk pembentukan struktur protein, penentuan fungsi protein, pengekalan homeostasis redoks selular, oksigen singlet dan pemusnahan radikal hidroksil, penyelenggaraan keseimbangan osmotik dan isyarat sel57. Di samping itu, prolin melindungi enzim antioksidan, dengan itu mengekalkan integriti struktur membran sel58. Peningkatan tahap prolin dalam bawang selepas pendedahan omethoate menunjukkan bahawa badan menggunakan prolin sebagai superoxide dismutase (SOD) dan katalase (CAT) untuk melindungi daripada ketoksikan yang disebabkan oleh insektisida. Walau bagaimanapun, sama dengan sistem antioksidan enzimatik, prolin telah terbukti tidak mencukupi untuk melindungi sel hujung akar bawang daripada kerosakan insektisida.
Kajian literatur menunjukkan bahawa tiada kajian mengenai kerosakan anatomi akar tumbuhan yang disebabkan oleh insektisida omethoate. Walau bagaimanapun, hasil kajian lepas terhadap racun serangga lain adalah konsisten dengan hasil kajian ini. Çavuşoğlu et al.67 melaporkan bahawa racun serangga thiamethoxam spektrum luas menyebabkan kerosakan anatomi pada akar bawang seperti nekrosis sel, tisu vaskular yang tidak jelas, ubah bentuk sel, lapisan epidermis yang tidak jelas, dan bentuk nukleus meristem yang tidak normal. Tütüncü et al.68 menunjukkan bahawa tiga dos racun serangga methiocarb yang berbeza menyebabkan nekrosis, kerosakan sel epidermis dan penebalan dinding sel kortikal dalam akar bawang. Dalam kajian lain, Kalefetoglu Makar36 mendapati bahawa penggunaan racun serangga avermectin pada dos 0.025 ml/L, 0.050 ml/L dan 0.100 ml/L menyebabkan tisu konduktif yang tidak jelas, ubah bentuk sel epidermis dan kerosakan nuklear rata pada akar bawang. Akar adalah pintu masuk bagi bahan kimia berbahaya untuk memasuki loji dan juga merupakan tapak utama yang paling terdedah kepada kesan toksik. Menurut keputusan MDA kajian kami, tekanan oksidatif boleh menyebabkan kerosakan membran sel. Sebaliknya, adalah penting untuk menyedari bahawa sistem akar juga merupakan mekanisme pertahanan awal terhadap bahaya tersebut69. Kajian telah menunjukkan bahawa kerosakan yang diperhatikan pada sel meristem akar mungkin disebabkan oleh mekanisme pertahanan sel-sel ini yang menghalang pengambilan racun perosak. Peningkatan dalam sel epidermis dan kortikal yang diperhatikan dalam kajian ini berkemungkinan hasil daripada tumbuhan mengurangkan pengambilan bahan kimia. Peningkatan ini boleh mengakibatkan pemampatan fizikal dan ubah bentuk sel dan nukleus. Di samping itu,70 telah dicadangkan bahawa tumbuhan mungkin mengumpul bahan kimia tertentu untuk menghadkan penembusan racun perosak ke dalam sel. Fenomena ini boleh dijelaskan sebagai perubahan penyesuaian dalam sel tisu kortikal dan vaskular, di mana sel menebal dinding selnya dengan bahan seperti selulosa dan suberin untuk menghalang omethoate daripada menembusi ke akar.71 Tambahan pula, kerosakan nuklear yang diratakan mungkin disebabkan oleh pemampatan fizikal sel atau tekanan oksidatif yang menjejaskan membran nuklear, atau ia mungkin disebabkan oleh penggunaan omethoate oleh kerosakan pada bahan genetik.
Omethoate adalah racun serangga yang sangat berkesan yang digunakan secara meluas, terutamanya di negara membangun. Walau bagaimanapun, seperti kebanyakan racun perosak organofosfat yang lain, kebimbangan kekal mengenai kesannya terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia. Kajian ini bertujuan untuk mengisi jurang maklumat ini dengan menilai secara menyeluruh kesan buruk racun serangga omethoate pada tumbuhan yang biasa diuji, A. cepa. Dalam A. cepa, pendedahan omethoate mengakibatkan keterlambatan pertumbuhan, kesan genotoksik, kehilangan integriti DNA, tekanan oksidatif, dan kerosakan sel dalam meristem akar. Hasilnya menyerlahkan kesan negatif racun serangga omethoate terhadap organisma bukan sasaran. Hasil kajian ini menunjukkan keperluan untuk lebih berhati-hati dalam penggunaan racun serangga omethoate, dos yang lebih tepat, peningkatan kesedaran di kalangan petani, dan peraturan yang lebih ketat. Tambahan pula, keputusan ini akan memberikan titik permulaan yang berharga untuk penyelidikan yang menyiasat kesan racun serangga omethoate pada spesies bukan sasaran.
Kajian eksperimen dan kajian lapangan tumbuhan dan bahagiannya (menttol bawang), termasuk pengumpulan bahan tumbuhan, telah dijalankan mengikut norma dan peraturan institusi, kebangsaan dan antarabangsa yang berkaitan.
Masa siaran: Jun-04-2025