Ochratoxin A és biodegradációs melléktermékeinek hatása zebradánió (Danio rerio) embriókra

Napjainkra gyorsuló ütemben növekednek azok a potenciális veszélyt hordozó területek nagysága, amelyek ideálisak a mikotoxinok termelődéséhez. Friss kutatások alapján már minden magyaror-szági régióban megtalálhatóak az Aspergillus fajok, így sürgetővé vált a mikotoxin szennyezettség problémájának megoldása. A mikotoxinok ártalmatlanítására számos módszer ismert, melyek kö-zül kísérleteinkben egy biodegradációs eljárás hatékonyságát vizsgáltuk. A mikotoxinok mikrobiá-lis bontása során, bizonyos esetekben a kiindulási anyagnál is toxikusabb melléktermékek képződ-hetnek. Ezeknek a metabolitoknak a biomonitoringjára az EFSA ajánlást adott ki, melyben meg-fogalmazta, hogy a biodegradáció közben keletkező̋ metabolitok biológiai hatását is vizsgálni kell. Korábbi munkáink során kidolgozott mikroinjektálási módszer alkalmazásával egy bizonyítottan Ochratoxin A (OTA) bontó mikrobatörzs minősítését kívántuk elvégezni. Az injektálás során előre meghatározott mennyiségű̋ vizsgálati anyagot juttattunk az embriók szervezetébe, majd 120 órás korban letális végpontra vizsgáltuk őket. A mikrobatörzs minősítésekor a törzstől származó normál és bontott minták teszteredményeit hasonlítottuk össze, az 5 ppm OTA tartalmú oldat eredménye-ivel. A baktériumtörzs 96%-os bontási hatékonyságot mutatott kísérleteinkben. Az eredményeink alapján elmondható, hogy az OTA bontó ŐR 16 jelzésű baktériumtörzs (Cupriavidus Basilensis) termel toxikus anyagokat, azonban ennek toxicitása alacsonyabb az OTA tartalmú oldathoz ké-pest. A baktérium OTA bontási melléktermékei szintén alacsonyabb toxicitást mutatnak a kiindu-lási OTA oldathoz képest. Következtetésként elmondható, hogy az ŐR 16 jelzésű baktériumtörzs alkalmazható lehet zárt térben OTA-szennyezett takarmány detoxifikációjára

Egy víztisztítási melléktermék, a 3-amino-9-etilkarbazol által kiváltott defektusok felderítése toxikológiai módszerekkel a Zebradanió (Danio rerio) korai életszakaszában = Investigation of effects caused by water disinfection byproduct (3-Amino-9 ethylcarbazole) on zebrafish using toxicological tests and gene expression analysis

Vizsgálataink fő célja egy víztisztítási melléktermék, a 3-amino-9-etilkarbazol (3A9EC) akut és szub-krónikus toxikus hatásainak felderítése volt zebradánió modellszervezeten. Az elsődlegesen alkalmazott teszt egy módosított OECD 236-os embriótoxikológiai vizsgálat volt, amivel az anyag általános toxikus hatásait lehet tanulmányozni. Az eredmények alapján elkészítettünk egy négy napos expozíció utáni LC (letális koncentráció) görbét, valamint meghatároztuk a hozzá tartozó LC50 illetve LC10 értékeket. A teszt során a mortalitás mellett a különböző szubletális tüneteket is megfigyeltük. A kapott akut eredmény alapján a kísérletek második szakaszában a vizsgált anyag szubkrónikus hatásait vizsgáltuk egy 33 napig tartó vizsgálat során. A két alkalmazott koncentrációt az OECD 236-os tesztje alapján kapott 72 órás LC10 érték alatt határoztuk meg. A teszt végére csak az alacsonyabb koncentráció esetén maradtak életben egyedek, melyek mindegyikén megfigyelhetők voltak méretbeli különbségek és jellemző volt a pigmenthiány a kontroll csoporthoz viszonyítva. A vizsgálatokat három traszgenikus zebradánió vonalon folytattuk. A teszt során megfigyelhető volt a 3A9EC ér- és idegrendszer, valamint vese károsító hatása a lárvák 72 órás állapotában. Az eredmények toxikológiai szempontból komplex információt szolgáltatnak a 3A9EC víztisztítási melléktermékekkel kapcsolatban, valamint megállapítható, hogy szükséges az anyag további toxikológiai vizsgálata, mert hosszan tartó fogyasztása káros lehet az élő szervezetekre, így az emberre is. The aim of this study was the investigation of toxic effects of 3-Amino-9 ethylcarbazole (3A9EC) water disinfection byproduct. Tests were carried out according to the modified OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) guideline (No. 236) in order to detect the acute and sub-chronic toxic effects of 3A9EC. At the end of exposure, LC50 and LC10 values for embryo mortality were determined. Next, a subchronic assay of 33 days was conducted to study the lethal and sub-lethal effects of 3A9EC on the early life stage of zebrafish. On the basis of acute test results, embryos were exposed to two test concentrations below the 72h LC10. At the end of the test, only those individuals survived which were treated with the lower concentrations of 3A9EC. Treated embryos showed developmental malfunctions, differences in size and depigmentation compared to the control group. To observe vascular and nervous system effects, experiments were conducted on three transgenic zebrafish lines. Impairments were only detected in 72 hours post fertilization (hpf) larvae. However results provide complex information on the toxic effects of 3A9EC, it seems that the substance could be potentially harmful to living organisms including humans, so further experiments are needed

Comparison Evaluation of the Biological Effects of Sterigmatocystin and Aflatoxin B1 Utilizing SOS-Chromotest and a Novel Zebrafish (Danio rerio) Embryo Microinjection Method

Aflatoxin B1 (AFB1) is a potent mycotoxin and natural carcinogen. The primary producers of AFB1 are Aspergillus flavus and A. parasiticus. Sterigmatocystin (STC), another mycotoxin, shares its biosynthetic pathway with aflatoxins. While there are abundant data on the biological effects of AFB1, STC is not well characterised. According to published data, AFB1 is more harmful to biological systems than STC. It has been suggested that STC is about one-tenth as potent a mutagen as AFB1 as measured by the Ames test. In this research, the biological effects of S9 rat liver homogenate-activated and non-activated STC and AFB1 were compared using two different biomonitoring systems, SOS-Chromotest and a recently developed microinjection zebrafish embryo method. When comparing the treatments, activated STC caused the highest mortality and number of DNA strand breaks across all injected volumes. Based on the E. coli SOS-Chromotest, the two toxins exerted the same genotoxicities. Moreover, according to the newly developed zebrafish microinjection method, STC appeared more toxic than AFB1. The scarce information correlating AFB1 and STC toxicity suggests that AFB1 is a more potent genotoxin than STC. Our findings contradict this assumption and illustrate the need for more complex biomonitoring systems for mycotoxin risk assessment

Qualifying the T-2 Toxin-Degrading Properties of Seven Microbes with Zebrafish Embryo Microinjection Method

T-2 mycotoxin degradation and detoxification efficiency of seven bacterial strains were investigated with zebrafish microinjection method in three steps ((1) determination of mycotoxin toxicity baseline, (2) examination of bacterial metabolites toxicity, (3) identification of degradation products toxicity). Toxicity of T-2 was used as a baseline of toxic effects, bacterial metabolites of strains as control of bacterial toxicity and degradation products of toxin as control of biodegradation were injected into one-cell stage embryos in the same experiment. The results of in vivo tests were checked and supplemented with UHPLC-MS/MS measurement of T-2 concentration of samples. Results showed that the Rhodococcus erythropolis NI1 strain was the only one of the seven tested (R. gordoniae AK38, R. ruber N361, R. coprophilus N774, R. rhodochrous NI2, R. globerulus N58, Gordonia paraffinivorans NZS14), which was appropriated to criteria all aspects (bacterial and degradation metabolites of strains caused lower toxicity effects than T-2, and strains were able to degrade T-2 mycotoxin). Bacterial and degradation metabolites of the NI1 strain caused slight lethal and sublethal effects on zebrafish embryos at 72- and 120-h postinjection. Results demonstrated that the three-step zebrafish microinjection method is well-suited to the determination and classification of different bacterial strains by their mycotoxin degradation and detoxification efficiency