Metabolomics : a tool for studying plant biology

In recent years new technologies have allowed gene expression, protein and metabolite profiles in different tissues and developmental stages to be monitored. This is an emerging field in plant science and is applied to diverse plant systems in order to elucidate the regulation of growth and development. The goal in plant metabolomics is to analyze, identify and quantify all low molecular weight molecules of plant organisms. The plant metabolites are extracted and analyzed using various sensitive analytical techniques, usually mass spectrometry (MS) in combination with chromatography. In order to compare the metabolome of different plants in a high through-put manner, a number of biological, analytical and data processing steps have to be performed. In the work underlying this thesis we developed a fast and robust method for routine analysis of plant metabolite patterns using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC/MS). The method was performed according to Design of Experiment (DOE) to investigate factors affecting the extraction and derivatization of the metabolites from leaves of the plant Arabidopsis thaliana. The outcome of metabolic analysis by GC/MS is a complex mixture of approximately 400 overlapping peaks. Resolving (deconvoluting) overlapping peaks is time-consuming, difficult to automate and additional processing is needed in order to compare samples. To avoid deconvolution being a major bottleneck in high through-put analyses we developed a new semi-automated strategy using hierarchical methods for processing GC/MS data that can be applied to all samples simultaneously. The two methods include base-line correction of the non-processed MS-data files, alignment, time-window determinations, Alternating Regression and multivariate analysis in order to detect metabolites that differ in relative concentrations between samples. The developed methodology was applied to study the effects of the plant hormone GA on the metabolome, with specific emphasis on auxin levels in Arabidopsis thaliana mutants defective in GA biosynthesis and signalling. A large series of plant samples was analysed and the resulting data were processed in less than one week with minimal labour; similar to the time required for the GC/MS analyses of the samples

Development of sample preparation and chromatographic mass spectrometric techniques for determination of selected organic pollutants in wastewater

Abstract : In the recent past, there has been a great concern on the ever-increasing emergence of organic contaminants in the various environmental compartments, that pose great health concerns to humans and aquatic life. These organic pollutants have been ubiquitous in the environment for decades, however, they were not identifiable until the emergence of new and advanced analytical technologies. Therefore, the main objective of this study was to develop robust and efficient analytical and modelling techniques, for the extraction and analysis of selected multiclass organic contaminants from wastewater samples. This is because their analytical determination is very challenging due to their occurrence in trace levels (ng L-1 to μg L-1) in the environment. The analytical techniques comprise of optimization of both the sample preparation procedures and instrumental analysis for detection and quantification. Solid phase extraction (SPE), dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) and ultrasonic-assisted magnetic solid phase dispersive extraction (UA-MSPDE) were the selected sample preparation techniques used for the extraction and preconcentration of methylparaben, ethylparaben, propylparaben, ethoprofos, parathion methyl, azinphos methyl and chlorpyrifos in water samples. This was followed by instrumental analysis for their detection and quantification using liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The developed analytical techniques were applied in real environmental samples obtained from different water treatment stages of a local wastewater treatment plant in Gauteng province, South Africa. Experimental factors that had an influence on the analytical response in terms on highest percentage recoveries were optimized using both univariate (one factor a time) and multivariate approach for all the experiments in this study. Multivariate optimization was accomplished using Statistica and Minitab software. The performance characteristics of the LC-MS/MS facilitated the determination of these organic contaminants at trace levels. Multiple reaction monitoring mode (MRM) was used for specific and sensitive targeted analysis, where the quadrupole analyzers were set at multiple ion frequencies for the specific analytes under investigation together with their product fragment ions. MRM is ideally suitable for trace level analysis of complex mixtures. Oasis HLB cartridges were found to be suitable for extraction of parabens giving satisfactory results. Vortex assisted dispersive liquid-liquid microextraction (VA-DLLME) was used for the extraction and enrichment of organophosphorus pesticides in wastewater samples. Selection of the appropriate organic solvent (extractant and disperser solvents) used for this method was of utmost importance and was performed using univariate optimization. v The results revealed chloroform to be the most suitable extractant solvent while acetone was the optimum disperser solvent. This was followed by the chemometric optimization of the independent variables that significantly affect the outcome of the analytical response. The organophosphorus compounds that were extracted in wastewater samples using this technique with satisfactory results were ethoprofos, parathion methyl and azinphos methyl. Also, a novel method was developed for the extraction and preconcentration of multiclass organic compounds (parabens and organophosphorus pesticides) using synthesized pristine carbon nanodots (CNDs) applied as SPE adsorbent. A comparison between the synthesized CNDs and commercial based SPE sorbent was analyzed. Two-level factorial design and response surface methodology based on central composite design were used for multivariate optimization of the experimental variables. Furthermore, the CNDs were also functionalized with magnetite. The magnetic CNDs were applied for the development of magnetic solid phase dispersive extraction method with ultrasonic dispersion for the simultaneous extraction of chlorpyrifos and triclosan in environmental water samples. This method offered a very rapid and simple extraction and preconcentration of these organic contaminants with satisfactory results.Ph.D. (Chemistry

Detection of Pesticides in Food by CDs Blue Luminescent Material with the Help of Fluorescence Quenching Study

Environmental contamination has modified the approach to life of the folks in many ways all round the world. Food science suggests that the science of food which has food elements, their behaviour underneath completely different environmental conditions, method of harvest, milling, exposure to heat, cold, acid, alkalis etc. Today, the sphere of food science has progressed from basic physical, chemical and biological reactions that turn up throughout process to the fields of biotechnology, food engineering, packaging and its result on the patron. Luminescence and visual radiation phenomena have really fascinating ideas in technology. Light-weight materials have really various and distinctive properties, that are a magnet for various scientists to do and do the analysis throughout this field to implement in numerous sectors. Once the invention year in analysis of carbon dots in 2004, the study of carbon dots unreal, together with whole completely different fluorescent properties of carbon dots. It’s varied and valuable properties like water solubility, stable fluorescent property, exceptional photostability, high sensitivity with low toxicity, which can be apply in varied disciplines of research areas. This text explains the transient introduction of varied toxic materials and their effects. It explains the transient introduction and history of food science together with nutrition and digestions of food. It conjointly describes the various properties of food. The article is additionally mentioning the detection of various hazardous/poisonous materials by CDs with inherent literature survey. This text represents the transient introduction of pesticides and basic info of visible light extinction study. Through that, the venturesome material will be simply detected in varied food beverages

Mikroerauzketa teknika eta banaketa kromatografikoan oinarritutako prozeduren garapena triazol fungiziden determinaziorako fruitu eta likido laginetan

Agricultural crops can be damaged by funguses, insects, worms and other organisms that cause diseases and decrease the yield of production. The effect of these damaging agents can be reduced using pesticides. Among them, triazole compounds are effective substances against fungus; for example, Oidium. Nevertheless, it has been detected that the residues of these fungicides in foods as well as in derivate products can affect the health of the consumers. Therefore, the European Union has established several regulations fixing the maximum residue of pesticide levels in a wide range of foods trying to assure the consumer safety. Hence, it is very important to develop adequate methods to determine these pesticide compounds. In most cases, gas or liquid chromatographic (GC, LC) separations are used in the analysis of the samples. But firstly, it is necessary to use proper sample treatments in order to preconcentrate and isolate the target analytes. To reach this aim, microextraction techniques are very effective tools; because allow to do both preconcentration and extraction of the analytes in one simple step that considerably reduces the source of errors. With these objectives, two remarkable techniques have been widely used during the last years: solid phase microextraction (SPME) and liquid phase microextraction (LPME) with its different options. Both techniques that avoid the use or reduce the amount of toxic solvents are convenient coupled to chromatographic equipments providing good quantitative results in a wide number of matrices and compounds. In this work simple and reliable methods have been developed using SPME and ultrasound assisted emulsification microextraction (USAEME) coupled to GC or LC for triazole fungicides determination. The proposed methods allow confidently determine triazole concentrations of μg L‐1 order in different fruit samples. Chemometric tools have been used to accomplish successful determinations. Firstly, in the selection and optimization of the variables involved in the microextraction processes; and secondly, to overcome the problems related to the overlapping peaks. Different fractional factorial designs have been used for the screening of the experimental variables; and central composite designs have been carried out to get the best experimental conditions. Trying to solve the overlapping peak problems multivariate calibration methods have been used. Parallel Factor Analysis 2 (PARAFAC2), Multivariate Curve Resolution (MCR) and Parallel Factor Analysis with Linear Dependencies (PARALIND) have been proposed, the adequate algorithms have been used according to data characteristics, and the results have been compared. Because its occurrence in Basque Country and its relevance in the production of cider and txakoli regional wines the grape and apple samples were selected. These crops are often treated with triazole compounds trying to solve the problems caused by the funguses. The peel and pulp from grape and apple, their juices and some commercial products such as musts, juice and cider have been analysed showing the adequacy of the developed methods for the triazole determination in this kind of fruit samples

Analysis of the herbicide glyphosate and related organophosphonates in seawater: overcoming salt-matrix-induced limitations

Methods for the detection of polar organophosphonates like the herbicide glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in seawater were developed within this thesis. These compounds are difficult to measure in saltwater because salt matrix ions hamper their enrichment and instrumental analysis. Matrix effects were successfully reduced through sample desalination with electrodialysis. Moreover, glyphosate and AMPA could be enriched from seawater with a salt-insensitive molecularly imprinted polymer. This approach enabled the first detection of glyphosate and AMPA in seawater.Methoden zur Messung von polaren Organophosphonaten wie dem Herbizid Glyphosat und dessen Metabolit Aminomethylphosphonsäure (AMPA) wurden in dieser Arbeit entwickelt. Diese Substanzen sind schwer in Salzwasser zu bestimmen, da Salzmatrixionen die Analyse behindern. Probenentsalzung mittels Elektrodialyse wurde erfolgreich zur Reduktion von Matrixeffekten eingesetzt. Darüber hinaus konnten Glyphosat und AMPA mit einem matrix-unempfindlichen molekular geprägten Polymer aus Meerwasser angereichert werden. Dieser Ansatz ermöglichte den ersten Nachweis von Glyphosat und AMPA in Meerwasser

Análisis, distribución, transporte y toxicidad de contaminantes emergentes en la Cuenca del Turia

Los cambios económicos, sociales y demográficos en los últimos años en todo el mundo han provocado una presión en la calidad del medio ambiente, el cual ha sido impactado principalmente por actividades humanas como la agricultura, industria y estilo de vida urbano [1, 2]. El desarrollo de estas actividades ha sido un motor para la producción de distintos compuestos orgánicos que han mejorado su rendimiento, pero a su vez se han transformado en contaminantes que impactan los diferentes ecosistemas acuáticos, terrestres y atmosféricos [3, 4]. En este contexto, los contaminantes emergentes se definen como compuestos que no están incluidos actualmente en las regulaciones existentes de calidad del agua o no se han estudiado previamente, y se piensa que son amenazas potenciales para la salud humana y los ecosistemas. Plaguicidas, fármacos, productos de cuidado personal (PCP), esteroides y hormonas, surfactantes, sustancias perfluoroalquilicas (PFASs), retardantes de llama, aditivos y agentes industriales, así como sus productos de transformación (TPs) conforman los principales grupos de contaminantes emergentes que se están investigando en la actualidad [2, 5-9]. Uno de los más importantes grupos de estos contaminantes que está en constante crecimiento son los plaguicidas [4, 10]. Estos compuestos incluyen un amplio rango de sustancias químicas utilizadas para limitar, inhibir y prevenir el crecimiento de animales nocivos, insectos, plantas invasoras, malas hierbas y hongos en la agricultura, ganadería y el hogar[11]. El área mediterránea de Europa se caracteriza por desarrollar una agricultura intensiva y a gran escala, siendo España uno de los principales productores agrícolas y el primer consumidor de plaguicidas (78 toneladas, 2013) según Eurostat (Oficina de Estadística de la Unión Europea) [12]. Los últimos estudios vinculados al análisis de plaguicidas ponen de manifiesto que, aunque principalmente están enfocados a su evaluación en alimentos, en el caso de matrices ambientales hay tres vertientes de enorme importancia: (i) desarrollo de métodos analíticos, (ii) seguimiento de la presencia de estos y otros contaminantes emergentes en las cuencas hidrográficas y (iii) evaluación del riesgo ecotoxicológico. Sin embargo, existen pocas referencias de estudios que aglutinen un análisis integral de las tres vertientes descritas y que posibiliten una comprensión global de la distribución, degradación y acumulación de los plaguicidas en los diferentes compartimentos ambientales, así como un análisis comparativo de este problema en las cuencas mediterráneas. El río Turia está situado en el sureste de España y es uno de los más importantes que drena sus aguas al Mar Mediterráneo. Pertenece a la Demarcación Hidrográfica del Júcar, la cual se caracteriza por una alta presión demográfica (5.162.163 habitantes, 2009) y una importante agricultura de regadío-secano, que ocupa alrededor de la mitad del territorio (350.000 ha), concentrada principalmente en la zona baja de la cuenca [13-15]. Estas características hacen de esta cuenca un espacio importante para el análisis y estudio del comportamiento integral de los contaminantes emergentes. En este contexto, el objetivo principal del presente estudio es evaluar la contaminación por plaguicidas y otros contaminantes emergentes en la Cuenca del Río Turia y está basado (I) en el análisis de diferentes familias de plaguicidas aplicando cromatografía de líquidos con espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y en la determinación del perfil de contaminación global mediante cromatografía de líquidos con espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS), que nos permitirá comprender la (II) distribución espacial a lo largo de la cuenca como las diferentes vías de (III) transporte, y en relación a las concentraciones encontradas evaluar el (IV) riesgo derivado de la presencia de contaminantes emergentes (plaguicidas) en la fauna y flora acuática a través del coeficiente de riesgo (RQ) y las unidades toxicas (TUs). Complementariamente y con objeto de llegar a conclusiones extrapolables a un ámbito más amplio, se realiza (V) un análisis comparativo con otras cuencas del mediterráneo. Así pues, los Objetivos Específicos planteados para la presente investigación son: 1. Desarrollar métodos analíticos para determinar estos compuestos en diferentes matrices (aguas y sedimentos) hasta niveles traza. 2. Establecer el perfil de los contaminantes emergentes en la cuenca del río Turia. 3. Caracterizar las fuentes que determinan que el contaminante sea liberado al medio y averiguar sus rutas de distribución. 4. Definir y cuantificar los procesos que determinan su transporte y acumulación en el medioambiente. 5. Identificar los efectos ecológicos potenciales debido a la exposición a estos compuestos. 6. Realizar un estudio comparativo con otras cuencas del mediterráneo que nos permita establecer patrones de comportamiento. El desarrollo de estos objetivos permitirá: 1. Comprobar la presencia de contaminantes emergentes en el medioambiente, su dinámica, distribución y destino en la cuenca, como un factor clave para establecer la huella antrópica en la zona de estudio. 2. Evaluar la capacidad de respuesta de la cuenca frente a los diferentes tipos de presiones de origen antrópico (desarrollo urbano, industrial, agrícola, etc.) o natural (erosión, incendios forestales), de cara a su conservación y/o posible recuperación bajo la perspectiva del cambio climático. 3. Desarrollar una base metodológica para la aplicación de la forensía ambiental de modo global y multidisciplinar, para determinar las fuentes puntuales de degradación, química y/o física, que se aplicará a la cuenca del Turia para establecer sus zonas frágiles y su estado de degradación.   La presente tesis doctoral está estructurada en dos partes: La primera parte consiste en una profunda revisión bibliográfica que incluye (I) introducción, consumo de plaguicidas (estadísticas), legislación, (II) plaguicidas tradicionales, (III) plaguicidas de nueva generación y (IV) problemática de las cuencas mediterráneas y los contaminantes emergentes. La segunda parte estructura el desarrollo experimental la tesis e incluye la optimización de los métodos analíticos (extracción, identificación y cuantificación de contaminantes emergentes) y su seguimiento en las cuencas a través del análisis dirigido (LC-MS/MS – secciones de V - VII) y no dirigido (LC-HRMS – sección VIII) de contaminantes emergentes. (V). Finalmente, (IX) se presenta el resumen de los resultados y las conclusiones del proyecto de investigación. Al final de la memoria se detalla la bibliografía utilizada, anexos, lista de abreviaturas, tablas y figuras. La estructura de ambas partes en mayor detalle implica: PRIMERA PARTE I) Introducción: Esta sección presenta una visión general de los plaguicidas, su desarrollo a lo largo de la historia, las estadísticas de producción y consumo a nivel mundial, en el área mediterránea y España (Comunidad Valenciana). Se explora la legislación actual de la Unión Europea en relación a los contaminantes emergentes (principalmente plaguicidas) en materia de Límites Máximos Permisibles en alimentos y matrices ambientales. Este apartado nos permite situarnos en el contexto actual de la problemática de los contaminantes emergentes y su impacto en los diferentes compartimentos ambientales. II) Plaguicidas Tradicionales: Se desarrolla una remembranza de la primera, segunda y tercera generación de plaguicidas y sus modos de acción como su toxicidad. Se realiza un especial énfasis en plaguicidas organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides. Los plaguicidas pertenecientes a estos últimas tres familias han sido incluidas en la lista de búsqueda dirigida para el análisis de los ríos Turia, Júcar y Ebro. III) Plaguicidas de Nueva Generación: Se presenta una perspectiva profunda de los nuevos tipos de plaguicidas introducidos en el mercado: lactonas macrocíclicas, cloronicotinils, tetranortriterpenos, sales de amonio cuaternario, dinitroanilinas, acetamidas y oximas, Se presenta sus propiedades físico-química, toxicidad, regulación, métodos de extracción, métodos analíticos y referencias de estudios que han abordado el análisis de estos compuestos en matrices ambientales, de alimentos y biológicas. Esta revisión bibliográfica se publicará en un capítulo de libro “Pesticides (New Generation) and Related Compounds, Analysis of Pesticides” en la Encyclopedia of Analytical Chemistry, editada on-line por wiley. IV) Problemática de los contaminantes Emergentes en las Cuencas Mediterráneas: acerca de los estudios previos sobre la presencia de los contaminantes emergentes y sus productos de transformación en las principales cuencas mediterráneas de la Union Europea como: Ebro, Llobregat y Turia en España; Po y Tiber en Italia; Guadiana en Portugal; Rhône en Francia y Aliakmon, Axios en Grecia. Se aborda la problemática de los contaminantes emergentes teniendo como factores importantes las condiciones climáticas del área mediterránea y el actual contexto del cambio climático. SEGUNDA PARTE V) Desarrollo de un Método Analítico y de Extracción para Piretrinas y Piretroides (PUBLICACIÓN # 1: Simultaneous determination of pyrethroids and pyrethrins by dispersive liquid-liquid microextraction and liquid chromatography triple quadrupole mass spectrometry in environmental samples. Anal. Bioanal. Chem. (2017) Aceptada (DOI: 10.1007/s00216-017-0422-7): Debido a su creciente utilización en los últimos años, se presenta el desarrollo de un método para el análisis simultaneo de piretrinas naturales y sintéticas basado en la microextracción líquido-líquido dispersiva (DLLME) y cromatografía liquida y espectrometría de masas optimizado para su aplicación en aguas y sedimentos. Se demuestra la eficacia de estos métodos basados en la DLLME para la extracción de piretrinas naturales y sintéticas mediante la aplicación del mismo a muestras de aguas del humedal La Albufera y sedimentos del río Turia. VI) Análisis de Patrón Espacio Temporal de Residuos de Plaguicidas en las Cuencas de Turia y Júcar (2010-2013) (PUBLICACIÓN # 2 Spatio-temporal patterns of pesticide residues in the Turia and Júcar Rivers (Spain)” Sci. Total Environ. 540 (2016) 200-210: presenta el seguimiento de 50 plaguicidas agrupados en las siguientes familias: Anilidas, azol, benzimedazoles, carbamatos, cloroacetanilides, hormonas juvelines mimics, neonicotinoides, organofosforados, tiocarbamatos, triazinas, triazoles, ureas y otros plaguicidas en los ríos Júcar (2010-2011) y Turia (2012-2013). Además, se evaluaron los parámetros físico-químicos de las muestras ambientales y su relación con las concentraciones de plaguicidas encontrados. Asimismo, se procedio a la evaluación de riesgo a través del Coeficiente de Riesgo (RQ) para dafnias, algas y peces en ambos ríos. VII) Presencia y valoración de Riesgos de Plaguicidas en la Cuenca del Ebro (PUBLICACIÓN # 3 Pesticides in the Ebro River basin: Occurrence and risk assessment” en la revista científica Environ. Pollut. 211 (2016) 414-424: Se realizó el mismo seguimiento de plaguicidas en la cuenca del Ebro como estudio comparativo y complementario. En este estudio se evalúo de riesgo para la biota por medio de las Unidades Toxicas (TU), un concepto más integral de la toxicidad de los contaminantes debido a que considera el “cocktail” de concentraciones y su impacto en los distintos niveles tróficos como las dafnias, algas y peces. También se analizó el coeficiente de riesgo (RQ) en los mismos bioindicadores ambientales. VIII) Análisis Dirigido, de Amplio Espectro y no Dirigido en el Río Turia (PUBLICACIÓN # 4: Suspect, non-target and target screening of emerging pollutants using Data Independent Acquisition: Assessment of a Mediterranean River basin. Environ. Sci. Technol. (enviada): Aguas y sedimentos del Turia se analizaron en 2016 utilizando un método analítico (UPLC-QqQ-TOF) de análisis dirigido, de amplio espectro, y no dirigido para identificar emergentes utilizando. El análisis de amplio espectro se basó en la utilización de una librería teórica de 2.200 componentes de Water Corporation (plaguicidas, fármacos, drogas de abuso, productos de cuidado personal y toxinas) y el modo de adquisición de datos “Data Independent Acquisition” (DIA). El análisis no dirigido se realizó con la ayuda de bases de datos como el Chem. Spider. Finalmente, se desarrolló un método de análisis dirigido a 170 plaguicidas y 33 fármacos, incluyendo los encontrados en el análisis de amplio espectro y no dirigido. IX) Resumen de Resultados y Conclusiones: En este apartado se presenta un resumen detallado de los resultados obtenidos a lo largo de la investigación de la presente tesis doctoral. Finalmente, se presentan las conclusiones generales de esta tesis doctoral. De acuerdo a los objetivos planteados en la presente investigación se llegaron a las siguientes conclusiones: Primera: Los métodos analíticos basados en la cromatografía líquida de ultra alta resolución y espectrometría de masas en tándem (triple cuadrupolo) utilizando electrospray en modo de ionización positiva y trabajando en modo de monitorización de reacciones seleccionadas son selectivos, sensibles, fiables y eficaces para la separación, detección y cuantificación de plaguicidas en extractos de aguas y sedimentos. Segunda: Complementariamente, la búsqueda no dirigida de contaminantes a través de un espectrómetro de masas de alta resolución (cuádruplo tiempo de vuelo) permitió identificar contaminantes emergentes no seleccionados “a priori” configurándose como una herramienta indispensable para análisis integral de los patrones de contaminación que presentan las cuencas hidrográficas. Tercera: La optimización de la microextracción líquido-líquido dispersiva para la extracción simultánea de piretrinas naturales y sintéticas en aguas proporcionó buenas recuperaciones y altos factores de enriquecimiento. Esta técnica es ecológica debido la baja cantidad del disolvente utilizado (200 µL). Sin embargo, su aplicación se restringe a compuestos apolares (Kow>3) a diferencia de la extracción en fase sólida que es capaz de separar y concentrar más de 50 plaguicidas en aguas abarcando un amplio rango de polaridades. Cuarta: Los métodos de extracción de plaguicidas para sedimentos implican una extracción sólido-líquido con acetonitrilo incluyendo QuEChERS y otros sistemas. La microextracción líquido-líquido dispersiva puede combinarse como una etapa de purificación a estos métodos de extracción proporcionando un incremento de la sensibilidad debido al elevado factor de concentración para piretrinas y piretroides. Quinta: En las campañas de muestreo que se desarrollaron en el Turia analizando 50 plaguicidas se detectaron 33 en agua en 2012 y 44 en 2013 a concentraciones superiores a los límites de detección. Comparativamente, en 2010-2011 se detectaron 22 y 18 plaguicidas en el Júcar y 29 y 32 en el Ebro, respectivamente. Las principales familias de plaguicidas fueron organofosforados, triazinas, azoles y carbamatos. Algunos plaguicidas encontrados sobrepasaron los límites (> 100 ng mL-1) permisibles establecidos por la normativa de calidad de aguas potables. También se detectaron plaguicidas prohibidos en la UE, su presencia puede justificarse por su capacidad de persistencia y formar depósitos. Sexta: De los 50 compuestos analizados en los años 2012 y 2013 en los sedimentos del río Turia se detectaron 10 y 5 plaguicidas, respectivamente. En el río Júcar, en la campaña 2010-2011 se encontraron 8 y 12 plaguicidas y en las muestras del Ebro 6 y 7 respectivamente. Los plaguicidas son más frecuentes en aguas que en sedimentos. Esto se debe probablemente a la polaridad de los contaminantes identificados. Séptima: En 2016, se amplió el número de compuestos analizados a 171 plaguicidas y 33 fármacos. Se detectaron 33 y 7, respectivamente en aguas y 34 y 6, respectivamente en sedimentos. Las principales familias de plaguicidas detectadas en ambas matrices son carbamatos, ureas, organofosforados y los principales fármacos fueron antibióticos y analgésicos. Los fármacos se presentaron en muestras de aguas y sedimentos con similar frecuencia. Octava: La caracterización de las diferentes unidades de paisaje en la demarcación del Júcar permitió evaluar las fuentes de los contaminantes. El estudio de distribución espacial a lo largo de las tres cuencas confirmó el vínculo entre las actividades antrópicas y el tipo e intensidad de la contaminación, configurando un patrón de contaminación elevada en puntos específicos en la cabeceras y las desembocaduras de las cuencas y baja polución en los paisajes abruptos centrales, debido a la complicada accesibilidad, baja densidad poblacional y escasa área cultivable. Novena: Combinando la concentración de cada contaminante emergente con el caudal del río, se obtienen las cargas de plaguicidas que llegan al Mar Mediterráneo. La carga total de plaguicidas liberados al río Turia se estimó en 156 y 98 kg por año en la campaña 2012-2013. Los niveles más altos de contaminación se relacionan con los peores valores de los parámetros de la calidad del agua, que a su vez están vinculados a las zonas de mayor presión antrópica y a la creciente intrusión salina en las cuencas del área. Décima: La evaluación de riesgo a través de los coeficientes de riesgo (RQ) y unidades toxicas (TU) establece el impacto ecotoxicológico de los contaminantes emergentes en tres niveles tróficos: algas, dafnias y peces. Los insecticidas mostraron alto riesgo RQ (>1) para dafnias y peces, los herbicidas para algas y los fungicidas para los tres niveles tróficos. Las mezclas de plaguicidas hallados en la cuenca del rio Turia suponen un mayor riesgo para peces y dafnias. Undécima: El estudio comparativo a nivel de tres cuencas mediterráneas (Turia, Júcar y Ebro) da a conocer un patrón similar de comportamiento de los contaminantes emergentes. Organofosforados, azoles, carbamatos y triazinas se detectaron con frecuencia y a altas concentraciones. Las cargas de plaguicidas vertidas al mar Mediterráneo se estima que superan los 100 kg por año. La distribución espacial de los plaguicidas a lo largo de los tres ríos, demostró que las desembocaduras de cuencas son las más impactadas por los contaminantes emergentes. References 1. Babut, M., et al., Pesticide risk assessment and management in a globally changing world-report from a European interdisciplinary workshop. Environmental Science and Pollution Research, 2013. 20(11): p. 8298-8312. 2. Moreno-González, R., J.A. Campillo, and V.M. León, Influence of an intensive agricultural drainage basin on the seasonal distribution of organic pollutants in seawater from a Mediterranean coastal lagoon (Mar Menor, SE Spain). Marine Pollution Bulletin, 2013. 77(1-2): p. 400-411. 3. Zhang, W., F. Jiang, and J. Ou, Global pesticide consumption and pollution: with China as a focus. Proceedings of the International Academy of Ecology and Environmental Sciences, 2011. 1(2): p. 125. 4. Alavanja, M.C.R., Pesticides Use and Exposure Extensive Worldwide. 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Fertility loss: negative effects of environmental toxicants on oogenesis

There has been a global decline in fertility rates, with ovulatory disorders emerging as the leading cause, contributing to a global lifetime infertility prevalence of 17.5%. Formation of the primordial follicle pool during early and further development of oocytes after puberty is crucial in determining female fertility and reproductive quality. However, the increasing exposure to environmental toxins (through occupational exposure and ubiquitous chemicals) in daily life is a growing concern; these toxins have been identified as significant risk factors for oogenesis in women. In light of this concern, this review aims to enhance our understanding of female reproductive system diseases and their implications. Specifically, we summarized and categorized the environmental toxins that can affect oogenesis. Here, we provide an overview of oogenesis, highlighting specific stages that may be susceptible to the influence of environmental toxins. Furthermore, we discuss the genetic and molecular mechanisms by which various environmental toxins, including metals, cigarette smoke, and agricultural and industrial toxins, affect female oogenesis. Raising awareness about the potential risks associated with toxin exposure is crucial. However, further research is needed to fully comprehend the mechanisms underlying these effects, including the identification of biomarkers to assess exposure levels and predict reproductive outcomes. By providing a comprehensive overview, this review aims to contribute to a better understanding of the impact of environmental toxins on female oogenesis and guide future research in this field

Organophosphorus Chemistry 2018

Organophosphorus chemistry is an important discipline within organic chemistry. Phosphorus compounds, such as phosphines, trialkyl phosphites, phosphine oxides (chalcogenides), phosphonates, phosphinates and >P(O)H species, etc., may be important starting materials or intermediates in syntheses. Let us mention the Wittig reaction and the related transformations, the Arbuzov- and the Pudovik reactions, the Kabachnik–Fields condensation, the Hirao reaction, the Mitsunobu reaction, etc. Other reactions, e.g., homogeneous catalytic transformations or C-C coupling reactions involve P-ligands in transition metal (Pt, Pd, etc.) complex catalysts. The synthesis of chiral organophosphorus compounds means a continuous challenge. Methods have been elaborated for the resolution of tertiary phosphine oxides and for stereoselective organophosphorus transformations. P-heterocyclic compounds, including aromatic and bridged derivatives, P-functionalized macrocycles, dendrimers and low coordinated P-fragments, are also of interest. An important segment of organophosphorus chemistry is the pool of biologically-active compounds that are searched and used as drugs, or as plant-protecting agents. The natural analogue of P-compounds may also be mentioned. Many new phosphine oxides, phosphinates, phosphonates and phosphoric esters have been described, which may find application on a broad scale. Phase transfer catalysis, ionic liquids and detergents also have connections to phosphorus chemistry. Green chemical aspects of organophosphorus chemistry (e.g., microwave-assisted syntheses, solvent-free accomplishments, optimizations, and atom-efficient syntheses) represent a dynamically developing field. Last, but not least, theoretical approaches and computational chemistry are also a strong sub-discipline within organophosphorus chemistry

Biosensors for Environmental Monitoring

Real-time and reliable detection of molecular compounds and bacteria is essential in modern environmental monitoring. For rapid analyses, biosensing devices combining high selectivity of biomolecular recognition and sensitivity of modern signal-detection technologies offer a promising platform. Biosensors allow rapid on-site detection of pollutants and provide potential for better understanding of the environmental processes, including the fate and transport of contaminants.This book, including 12 chapters from 37 authors, introduces different biosensor-based technologies applied for environmental analyses