ఉల్లిపాయలలో ఒమెథోయేట్ అనే కీటకనాశిని యొక్క విష శాస్త్ర మూల్యాంకనం.

ప్రపంచ జనాభా అవసరాలను తీర్చడానికి ఆహార ఉత్పత్తిని పెంచడం అవసరం. ఈ విషయంలో, పంట దిగుబడులను పెంచే లక్ష్యంతో అనుసరించే ఆధునిక వ్యవసాయ పద్ధతులలో పురుగుమందులు ఒక అంతర్భాగం. వ్యవసాయంలో కృత్రిమ పురుగుమందుల విస్తృత వాడకం తీవ్రమైన పర్యావరణ కాలుష్యానికి, మానవ ఆరోగ్య సమస్యలకు కారణమవుతుందని నిరూపించబడింది. పురుగుమందులు మానవ కణ త్వచాలపై పేరుకుపోయి, ప్రత్యక్ష స్పర్శ ద్వారా లేదా కలుషితమైన ఆహారాన్ని తీసుకోవడం ద్వారా మానవ శరీర విధులను దెబ్బతీస్తాయి, ఇది ఆరోగ్య సమస్యలకు ఒక ముఖ్య కారణం.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన సైటోజెనెటిక్ పారామీటర్లు ఒక స్థిరమైన నమూనాను చూపించాయి, ఇది ఒమెథోయేట్ ఉల్లిపాయ మెరిస్టెమ్‌లపై జెనోటాక్సిక్ మరియు సైటోటాక్సిక్ ప్రభావాలను చూపుతుందని సూచిస్తుంది. ఇప్పటికే ఉన్న సాహిత్యంలో ఉల్లిపాయపై ఒమెథోయేట్ యొక్క జెనోటాక్సిక్ ప్రభావాలకు స్పష్టమైన ఆధారాలు లేనప్పటికీ, అనేక అధ్యయనాలు ఇతర పరీక్షా జీవులపై ఒమెథోయేట్ యొక్క జెనోటాక్సిక్ ప్రభావాలను పరిశోధించాయి. డోలారా మరియు ఇతరులు, ఇన్ విట్రోలో మానవ లింఫోసైట్లలో సిస్టర్ క్రోమాటిడ్ మార్పిడుల సంఖ్యలో ఒమెథోయేట్ మోతాదుపై ఆధారపడిన పెరుగుదలను ప్రేరేపించిందని నిరూపించారు. అదేవిధంగా, ఆర్టియాగా-గోమెజ్ మరియు ఇతరులు, ఒమెథోయేట్ HaCaT కెరాటినోసైట్లు మరియు NL-20 మానవ శ్వాసనాళ కణాలలో కణాల మనుగడను తగ్గించిందని నిరూపించారు, మరియు జెనోటాక్సిక్ నష్టాన్ని కామెట్ అస్సే ఉపయోగించి అంచనా వేశారు. అదేవిధంగా, వాంగ్ మరియు ఇతరులు, ఒమెథోయేట్‌కు గురైన కార్మికులలో టెలోమెర్ పొడవు పెరగడం మరియు క్యాన్సర్‌కు గురయ్యే అవకాశం పెరగడాన్ని గమనించారు. ఇంకా, ప్రస్తుత అధ్యయనానికి మద్దతుగా, ఎకాంగ్ మరియు ఇతరులు... ఒమెథోయేట్ (ఒమెథోయేట్ యొక్క ఆక్సిజన్ అనలాగ్) A. సెపాలో MI తగ్గుదలకు కారణమైందని మరియు కణ విచ్ఛిన్నం, క్రోమోజోమ్ నిలుపుదల, క్రోమోజోమ్ విచ్ఛిన్నం, కేంద్రక పొడవు పెరగడం, కేంద్రక కోత, అకాల క్రోమోజోమ్ పరిపక్వత, మెటాఫేజ్ సమూహాలు, కేంద్రక సంక్షేపణం, అనాఫేజ్ జిగురు, మరియు సి-మెటాఫేజ్ మరియు అనాఫేజ్ బ్రిడ్జ్‌ల అసాధారణతలకు దారితీసిందని నిరూపించబడింది. ఒమెథోయేట్ చికిత్స తర్వాత MI విలువలు తగ్గడానికి కారణం కణ విభజన మందగించడం లేదా కణాలు మైటోటిక్ చక్రాన్ని పూర్తి చేయడంలో విఫలమవడం కావచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, MN మరియు క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు మరియు DNA విచ్ఛిన్నం పెరగడం, MI విలువలు తగ్గడం అనేది నేరుగా DNA నష్టానికి సంబంధించినదని సూచించింది. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో గుర్తించిన క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలలో, జిగురు క్రోమోజోమ్‌లు అత్యంత సాధారణమైనవి. అత్యంత విషపూరితమైన మరియు కోలుకోలేని ఈ ప్రత్యేక అసాధారణత, క్రోమోజోమ్ ప్రోటీన్ల భౌతిక అంటుకోవడం లేదా కణంలో న్యూక్లియిక్ ఆమ్ల జీవక్రియకు అంతరాయం కలగడం వల్ల సంభవిస్తుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా, ఇది క్రోమోజోమల్ DNAను ఆవరించి ఉన్న ప్రోటీన్ల విచ్ఛిన్నం వలన సంభవించవచ్చు, ఇది చివరికి కణ మరణానికి దారితీయవచ్చు42. స్వేచ్ఛా క్రోమోజోములు అనూప్లాయిడీ సంభావ్యతను సూచిస్తాయి43. అదనంగా, క్రోమోజోములు మరియు క్రోమాటిడ్‌ల విచ్ఛిన్నం మరియు సంలీనం ద్వారా క్రోమోజోమల్ వంతెనలు ఏర్పడతాయి. శకలాలు ఏర్పడటం నేరుగా MN ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, ఇది ప్రస్తుత అధ్యయనంలోని కామెట్ అస్సే ఫలితాలతో స్థిరంగా ఉంది. క్రోమాటిన్ యొక్క అసమాన పంపిణీకి కారణం చివరి మైటోటిక్ దశలో క్రోమాటిడ్ విభజన విఫలమవడం, ఇది స్వేచ్ఛా క్రోమోజోముల ఏర్పాటుకు దారితీస్తుంది44. ఒమెథోయేట్ జెనోటాక్సిసిటీ యొక్క ఖచ్చితమైన యంత్రాంగం స్పష్టంగా లేదు; అయినప్పటికీ, ఒక ఆర్గానోఫాస్ఫరస్ పురుగుమందుగా, ఇది న్యూక్లియోబేస్‌ల వంటి సెల్యులార్ భాగాలతో సంకర్షణ చెందవచ్చు లేదా రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ స్పీసీస్ (ROS)ను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా DNA నష్టాన్ని కలిగించవచ్చు45. ఈ విధంగా, ఆర్గానోఫాస్ఫరస్ పురుగుమందులు O2−, H2O2, మరియు OH− వంటి అత్యంత చర్యాశీల స్వేచ్ఛా రాడికల్స్ పేరుకుపోవడానికి కారణమవుతాయి. ఇవి జీవులలోని DNA బేస్‌లతో చర్య జరిపి, ప్రత్యక్షంగా లేదా పరోక్షంగా DNA దెబ్బతినేలా చేస్తాయి. ఈ ROS, DNA ప్రతికృతి మరియు మరమ్మత్తులో పాల్గొనే ఎంజైమ్‌లు మరియు నిర్మాణాలను కూడా దెబ్బతీస్తాయని తేలింది. దీనికి విరుద్ధంగా, మానవులు వీటిని తీసుకున్న తర్వాత ఆర్గానోఫాస్ఫరస్ పురుగుమందులు అనేక ఎంజైమ్‌లతో చర్య జరుపుతూ ఒక సంక్లిష్టమైన జీవక్రియ ప్రక్రియకు లోనవుతాయని సూచించబడింది. ఈ చర్య ఫలితంగానే ఒమెథోయేట్ యొక్క జన్యువిష ప్రభావాలలో వివిధ ఎంజైమ్‌లు మరియు ఈ ఎంజైమ్‌లను సంకేతపరిచే జన్యువులు పాల్గొంటాయని వారు ప్రతిపాదించారు40. ఒమెథోయేట్‌కు గురైన కార్మికులలో టెలోమెర్ పొడవు పెరిగిందని, ఇది టెలోమెరేస్ చర్య మరియు జన్యు వైవిధ్యంతో ముడిపడి ఉందని డింగ్ మరియు ఇతరులు46 నివేదించారు. అయితే, మానవులలో ఒమెథోయేట్ DNA మరమ్మత్తు ఎంజైమ్‌లు మరియు జన్యు వైవిధ్యం మధ్య సంబంధం స్పష్టమైనప్పటికీ, మొక్కల విషయంలో ఈ ప్రశ్న ఇంకా పరిష్కారం కాలేదు.
రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ స్పీసీస్ (ROS)కు వ్యతిరేకంగా ఉండే కణ రక్షణ యంత్రాంగాలు ఎంజైమాటిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ ప్రక్రియల ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, నాన్-ఎంజైమాటిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ ప్రక్రియల ద్వారా కూడా మెరుగుపడతాయి. వీటిలో, మొక్కలలో స్వేచ్ఛా ప్రోలిన్ ఒక ముఖ్యమైన నాన్-ఎంజైమాటిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్. ఒత్తిడికి గురైన మొక్కలలో సాధారణ విలువల కంటే 100 రెట్లు అధికంగా ప్రోలిన్ స్థాయిలు గమనించబడ్డాయి⁵⁶. ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు, ఒమెథోయేట్‌తో చికిత్స పొందిన గోధుమ మొలకలలో ప్రోలిన్ స్థాయిలు పెరిగాయని నివేదించిన ఫలితాలతో³³ ఏకీభవిస్తున్నాయి. అదేవిధంగా, శ్రీవాస్తవ మరియు సింగ్⁵⁷ కూడా ఆర్గానోఫాస్ఫేట్ పురుగుమందు మలాథియాన్ ఉల్లిపాయ (A. cepa)లో ప్రోలిన్ స్థాయిలను పెంచిందని, అలాగే సూపర్‌ఆక్సైడ్ డిస్ముటేస్ (SOD) మరియు కాటలేస్ (CAT) కార్యకలాపాలను పెంచి, పొర సమగ్రతను తగ్గించి, DNA నష్టాన్ని కలిగించిందని గమనించారు. ప్రోలిన్ అనేది ఒక నాన్-ఎసెన్షియల్ అమైనో ఆమ్లం, ఇది ప్రోటీన్ నిర్మాణం ఏర్పడటం, ప్రోటీన్ పనితీరును నిర్ధారించడం, కణాల రెడాక్స్ హోమియోస్టాసిస్ నిర్వహణ, సింగిల్ ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్ స్కావెంజింగ్, ఆస్మోటిక్ బ్యాలెన్స్ నిర్వహణ మరియు కణ సంకేతాలు⁵⁷ వంటి అనేక శారీరక యంత్రాంగాలలో పాల్గొంటుంది. అదనంగా, ప్రోలిన్ యాంటీఆక్సిడెంట్ ఎంజైమ్‌లను రక్షిస్తుంది, తద్వారా కణ త్వచాల నిర్మాణ సమగ్రతను కాపాడుతుంది58. ఒమెథోయేట్ ప్రభావానికి గురైన తర్వాత ఉల్లిపాయలలో ప్రోలిన్ స్థాయిలు పెరగడం, పురుగుమందుల వల్ల కలిగే విష ప్రభావం నుండి రక్షించుకోవడానికి శరీరం ప్రోలిన్‌ను సూపర్‌ఆక్సైడ్ డిస్ముటేస్ (SOD) మరియు కాటలేస్ (CAT) రూపంలో ఉపయోగించుకుంటుందని సూచిస్తుంది. అయితే, ఎంజైమాటిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ వ్యవస్థ మాదిరిగానే, పురుగుమందుల నష్టం నుండి ఉల్లిపాయ వేరు కొన కణాలను రక్షించడానికి ప్రోలిన్ సరిపోదని తేలింది.
ఒమెథోయేట్ పురుగుమందుల వల్ల మొక్కల వేర్లకు కలిగే శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన నష్టంపై ఎటువంటి అధ్యయనాలు లేవని ఒక సాహిత్య సమీక్షలో తేలింది. అయితే, ఇతర పురుగుమందులపై గతంలో జరిగిన అధ్యయనాల ఫలితాలు ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలతో సరిపోలుతున్నాయి. బ్రాడ్-స్పెక్ట్రమ్ థియామెథోక్సామ్ పురుగుమందులు ఉల్లిపాయ వేర్లలో కణ నశించడం, అస్పష్టమైన నాళ కణజాలం, కణ వైకల్యం, అస్పష్టమైన బాహ్యచర్మ పొర మరియు మెరిస్టెమ్ కేంద్రకాల అసాధారణ ఆకారం వంటి శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన నష్టాన్ని కలిగిస్తాయని Çavuşoğlu et al.67 నివేదించారు. మెథియోకార్బ్ పురుగుమందుల మూడు వేర్వేరు మోతాదులు ఉల్లిపాయ వేర్లలో నశించడం, బాహ్యచర్మ కణ నష్టం మరియు కార్టికల్ కణ గోడ మందపడటానికి కారణమయ్యాయని Tütüncü et al.68 సూచించారు. మరో అధ్యయనంలో, కాలెఫెటోగ్లు మకర్36, 0.025 మి.లీ/లీ, 0.050 మి.లీ/లీ మరియు 0.100 మి.లీ/లీ మోతాదులలో అవెర్మెక్టిన్ పురుగుమందులను ప్రయోగించడం వల్ల ఉల్లిపాయ వేర్లలో అనిర్దిష్ట వాహక కణజాలం, బాహ్యచర్మ కణాల వైకల్యం మరియు కేంద్రకం చదునుగా మారడం వంటి నష్టం వాటిల్లుతుందని కనుగొన్నారు. హానికరమైన రసాయనాలు మొక్కలోకి ప్రవేశించడానికి వేరు ఒక ప్రవేశ మార్గం, మరియు విష ప్రభావాలకు అత్యంత సున్నితంగా ఉండే ప్రధాన ప్రదేశం కూడా ఇదే. మా అధ్యయనం యొక్క MDA ఫలితాల ప్రకారం, ఆక్సీకరణ ఒత్తిడి కణ త్వచం దెబ్బతినడానికి దారితీస్తుంది. మరోవైపు, వేరు వ్యవస్థ అటువంటి ప్రమాదాలకు వ్యతిరేకంగా ప్రాథమిక రక్షణ యంత్రాంగంగా కూడా పనిచేస్తుందని గుర్తించడం ముఖ్యం69. వేరు మెరిస్టెమ్ కణాలకు గమనించిన నష్టం, ఈ కణాలు పురుగుమందులను గ్రహించకుండా నిరోధించే రక్షణ యంత్రాంగం వల్ల సంభవించి ఉండవచ్చని అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఈ అధ్యయనంలో గమనించిన బాహ్యచర్మ మరియు కార్టికల్ కణాల పెరుగుదల, మొక్క రసాయనాలను గ్రహించడాన్ని తగ్గించడం వల్ల సంభవించి ఉండవచ్చు. ఈ పెరుగుదల కణాలు మరియు కేంద్రకాల భౌతిక సంపీడనం మరియు వైకల్యానికి దారితీయవచ్చు. అదనంగా,70 పురుగుమందులు కణాలలోకి చొచ్చుకుపోవడాన్ని పరిమితం చేయడానికి మొక్కలు కొన్ని రసాయనాలను పోగుచేసుకోవచ్చని సూచించబడింది. ఈ దృగ్విషయాన్ని కార్టికల్ మరియు వాస్కులర్ కణజాల కణాలలో ఒక అనుకూల మార్పుగా వివరించవచ్చు, దీనిలో కణాలు ఒమెథోయేట్ వేర్లలోకి చొచ్చుకుపోకుండా నిరోధించడానికి సెల్యులోజ్ మరియు సుబెరిన్ వంటి పదార్థాలతో వాటి కణ గోడలను గట్టిపరుస్తాయి.71 అంతేకాకుండా, చదునుగా మారిన కేంద్రక నష్టం అనేది కణాల భౌతిక సంపీడనం లేదా కేంద్రక పొరను ప్రభావితం చేసే ఆక్సీకరణ ఒత్తిడి ఫలితంగా ఉండవచ్చు, లేదా ఇది ఒమెథోయేట్ ప్రయోగం వల్ల జన్యు పదార్థానికి కలిగే నష్టం కారణంగా కూడా కావచ్చు.
ఒమెథోయేట్ అనేది అత్యంత ప్రభావవంతమైన కీటకనాశిని, దీనిని ముఖ్యంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. అయితే, అనేక ఇతర ఆర్గానోఫాస్ఫేట్ పురుగుమందుల మాదిరిగానే, పర్యావరణం మరియు మానవ ఆరోగ్యంపై దీని ప్రభావం గురించి ఆందోళనలు కొనసాగుతున్నాయి. సాధారణంగా పరీక్షించే A. cepa అనే మొక్కపై ఒమెథోయేట్ కీటకనాశినుల యొక్క హానికరమైన ప్రభావాలను సమగ్రంగా అంచనా వేయడం ద్వారా ఈ సమాచార లోపాన్ని పూరించడమే ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. A. cepaలో, ఒమెథోయేట్‌కు గురికావడం వల్ల పెరుగుదల మందగించడం, జన్యు విష ప్రభావాలు, DNA సమగ్రత కోల్పోవడం, ఆక్సీకరణ ఒత్తిడి మరియు వేరు మెరిస్టెమ్‌లో కణ నష్టం సంభవించాయి. ఈ ఫలితాలు లక్ష్యం కాని జీవులపై ఒమెథోయేట్ కీటకనాశినుల యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను స్పష్టం చేశాయి. ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు ఒమెథోయేట్ కీటకనాశినుల వాడకంలో మరింత జాగ్రత్త, మరింత కచ్చితమైన మోతాదు, రైతులలో పెరిగిన అవగాహన మరియు కఠినమైన నిబంధనల ఆవశ్యకతను సూచిస్తున్నాయి. అంతేకాకుండా, ఈ ఫలితాలు లక్ష్యం కాని జాతులపై ఒమెథోయేట్ కీటకనాశినుల ప్రభావాలను పరిశోధించే అధ్యయనాలకు ఒక విలువైన ప్రారంభ బిందువును అందిస్తాయి.
మొక్కలు మరియు వాటి భాగాలపై (ఉల్లిపాయ గడ్డలు) ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు మరియు క్షేత్ర అధ్యయనాలు, మొక్కల పదార్థ సేకరణతో సహా, సంబంధిత సంస్థాగత, జాతీయ మరియు అంతర్జాతీయ నిబంధనలు మరియు నియమాలకు అనుగుణంగా నిర్వహించబడ్డాయి.