Kuongeza uzalishaji wa chakula ni muhimu ili kukidhi mahitaji ya idadi ya watu duniani. Katika suala hili, dawa za kuua wadudu ni sehemu muhimu ya mbinu za kisasa za kilimo zinazolenga kuongeza mavuno ya mazao. Matumizi yaliyoenea ya dawa za kuua wadudu bandia katika kilimo yameonyeshwa kusababisha uchafuzi mkubwa wa mazingira na matatizo ya afya ya binadamu. Dawa za kuua wadudu zinaweza kujikusanya kwenye utando wa seli za binadamu na kuharibu utendaji kazi wa binadamu kupitia mgusano wa moja kwa moja au ulaji wa chakula kilichochafuliwa, ambacho ni chanzo muhimu cha matatizo ya kiafya.
Vigezo vya saitojenetiki vilivyotumika katika utafiti huu vilionyesha muundo thabiti unaoonyesha kwamba omethoate hutoa athari za sumu ya jeno na sumu ya saitojeni kwenye meristems za kitunguu. Ingawa hakuna ushahidi dhahiri wa athari za sumu ya jenojeni za omethoate kwenye kitunguu katika machapisho yaliyopo, idadi kubwa ya tafiti zimechunguza athari za sumu ya jenojeni za omethoate kwenye viumbe vingine vya majaribio. Dolara et al. walionyesha kwamba omethoate ilisababisha ongezeko linalotegemea kipimo katika idadi ya ubadilishanaji wa kromatidi dada katika limfositi za binadamu katika vitro. Vile vile, Arteaga-Gómez et al. walionyesha kwamba omethoate ilipunguza uhai wa seli katika keratinositi za HaCaT na seli za bronchial za binadamu za NL-20, na uharibifu wa sumu ya jenojeni ulipimwa kwa kutumia jaribio la komet. Vile vile, Wang et al. waliona urefu ulioongezeka wa telomere na kuongezeka kwa uwezekano wa saratani kwa wafanyakazi walioathiriwa na omethoate. Zaidi ya hayo, katika kuunga mkono utafiti huu, Ekong et al. ilionyesha kuwa omethoate (analogi ya oksijeni ya omethoate) ilisababisha kupungua kwa MI katika A. cepa na kusababisha uundaji wa seli, uhifadhi wa kromosomu, kugawanyika kwa kromosomu, kurefuka kwa nyuklia, mmomonyoko wa nyuklia, kukomaa kwa kromosomu mapema, mkusanyiko wa metaphase, mgandamizo wa nyuklia, kunata kwa anaphase, na kasoro za c-metaphase na madaraja ya anaphase. Kupungua kwa thamani za MI baada ya matibabu ya omethoate kunaweza kuwa kutokana na kupungua kwa mgawanyiko wa seli au kushindwa kwa seli kukamilisha mzunguko wa mitotiki. Kwa upande mwingine, ongezeko la MN na kasoro za kromosomu na kugawanyika kwa DNA kulionyesha kuwa kupungua kwa thamani za MI kulihusiana moja kwa moja na uharibifu wa DNA. Miongoni mwa kasoro za kromosomu zilizogunduliwa katika utafiti huu, kromosomu zenye kunata ndizo zilizoenea zaidi. Kasoro hii maalum, ambayo ni sumu sana na isiyoweza kurekebishwa, husababishwa na kushikamana kimwili kwa protini za kromosomu au kuvurugika kwa kimetaboliki ya asidi ya kiini katika seli. Vinginevyo, inaweza kusababishwa na kufutwa kwa protini zinazofunika DNA ya kromosomu, ambayo hatimaye inaweza kusababisha kifo cha seli42. Kromosomu huru zinaonyesha uwezekano wa aneuploidy43. Zaidi ya hayo, madaraja ya kromosomu huundwa na kuvunjika na kuunganishwa kwa kromosomu na kromatidi. Uundaji wa vipande husababisha moja kwa moja uundaji wa MN, ambayo inaendana na matokeo ya jaribio la kometi katika utafiti huu. Usambazaji usio sawa wa kromatini unatokana na kushindwa kwa utengano wa kromatidi katika awamu ya mwisho ya mitotiki, ambayo husababisha uundaji wa kromosomu huru44. Utaratibu halisi wa sumu ya jenositi ya omethoate hauko wazi; hata hivyo, kama dawa ya kuua wadudu ya organophosphorus, inaweza kuingiliana na vipengele vya seli kama vile nucleobases au kusababisha uharibifu wa DNA kwa kutoa spishi za oksijeni tendaji (ROS)45. Hivyo, dawa za kuua wadudu za organophosphorus zinaweza kusababisha mkusanyiko wa radicals huru tendaji sana ikiwa ni pamoja na O2−, H2O2, na OH−, ambazo zinaweza kuguswa na besi za DNA katika viumbe hai, na hivyo kusababisha uharibifu wa DNA moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja. ROS hizi pia zimeonyeshwa kuharibu vimeng'enya na miundo inayohusika katika urudufishaji na ukarabati wa DNA. Kwa upande mwingine, imependekezwa kwamba dawa za kuulia wadudu za organophosphorus hupitia mchakato mgumu wa kimetaboliki baada ya kumezwa na wanadamu, zikiingiliana na vimeng'enya vingi. Wanapendekeza kwamba mwingiliano huu husababisha ushiriki wa vimeng'enya mbalimbali na jeni zinazoweka vimeng'enya hivi katika athari za sumu za kijeni za omethoate40. Ding et al.46 waliripoti kwamba wafanyakazi walioathiriwa na omethoate walikuwa na urefu ulioongezeka wa telomere, ambao ulihusishwa na shughuli za telomerase na upolimofi wa kijenetiki. Hata hivyo, ingawa uhusiano kati ya vimeng'enya vya kutengeneza DNA vya omethoate na upolimofi wa kijenetiki umefafanuliwa kwa wanadamu, swali hili bado halijatatuliwa kwa mimea.
Mifumo ya ulinzi wa seli dhidi ya spishi tendaji za oksijeni (ROS) huimarishwa si tu na michakato ya antioxidant ya kimeng'enya bali pia na michakato ya antioxidant isiyo ya kimeng'enya, ambayo proline huru ni antioxidant muhimu isiyo ya kimeng'enya katika mimea. Viwango vya proline hadi mara 100 zaidi ya thamani za kawaida vilizingatiwa katika mimea iliyo na mkazo56. Matokeo ya utafiti huu yanaendana na matokeo33 yaliyoripoti viwango vya juu vya proline katika miche ya ngano iliyotibiwa na omethoate. Vile vile, Srivastava na Singh57 pia waliona kwamba malathion ya wadudu wa organophosphate iliongeza viwango vya proline katika kitunguu (A. cepa) na pia iliongeza shughuli za superoxide dismutase (SOD) na catalase (CAT), kupunguza uadilifu wa utando na kusababisha uharibifu wa DNA. Proline ni amino asidi isiyo muhimu ambayo inahusika katika mifumo mbalimbali ya kisaikolojia ikiwa ni pamoja na uundaji wa muundo wa protini, uamuzi wa utendaji wa protini, matengenezo ya homeostasis ya redoksi ya seli, oksijeni ya singlet na hidroksili radical, matengenezo ya usawa wa osmotiki, na ishara ya seli57. Zaidi ya hayo, proline hulinda vimeng'enya vya antioxidant, na hivyo kudumisha uadilifu wa kimuundo wa utando wa seli58. Ongezeko la viwango vya proline katika vitunguu baada ya kuathiriwa na omethoate linaonyesha kwamba mwili hutumia proline kama superoxide dismutase (SOD) na catalase (CAT) kulinda dhidi ya sumu inayosababishwa na wadudu. Hata hivyo, kama mfumo wa antioxidant wa kimeng'enya, proline imeonyeshwa kuwa haitoshi kulinda seli za ncha ya mizizi ya kitunguu kutokana na uharibifu wa wadudu.
Mapitio ya fasihi yalionyesha kuwa hakuna tafiti zilizofanywa kuhusu uharibifu wa anatomia wa mizizi ya mimea unaosababishwa na dawa za kuua wadudu za omethoate. Hata hivyo, matokeo ya tafiti za awali kuhusu dawa zingine za kuua wadudu yanaendana na matokeo ya utafiti huu. Çavuşoğlu na wenzake.67 waliripoti kwamba dawa za kuua wadudu za thiamethoxam zenye wigo mpana zilisababisha uharibifu wa anatomia katika mizizi ya kitunguu kama vile necrosis ya seli, tishu zisizo wazi za mishipa ya damu, uundaji wa seli, safu isiyo wazi ya epidermal, na umbo lisilo la kawaida la viini vya meristem. Tütüncü na wenzake.68 walionyesha kuwa dozi tatu tofauti za dawa za kuua wadudu za methiocarb zilisababisha necrosis, uharibifu wa seli za epidermal, na unene wa ukuta wa seli za gamba kwenye mizizi ya kitunguu. Katika utafiti mwingine, Kalefetoglu Makar36 aligundua kuwa matumizi ya dawa za kuua wadudu za avermectin katika dozi za 0.025 ml/L, 0.050 ml/L na 0.100 ml/L yalisababisha tishu kondakta zisizojulikana, uundaji wa seli za epidermal na uharibifu wa nyuklia uliotandazwa katika mizizi ya kitunguu. Mzizi ndio mahali pa kuanzia kemikali hatari kuingia kwenye mmea na pia ndio mahali pa msingi pa kuathiriwa zaidi na athari za sumu. Kulingana na matokeo ya MDA ya utafiti wetu, msongo wa oksidi unaweza kusababisha uharibifu wa utando wa seli. Kwa upande mwingine, ni muhimu kutambua kwamba mfumo wa mizizi pia ndio utaratibu wa awali wa ulinzi dhidi ya hatari hizo69. Uchunguzi umeonyesha kuwa uharibifu unaoonekana kwa seli za mizizi ya meristem unaweza kuwa ni kutokana na utaratibu wa ulinzi wa seli hizi kuzuia ufyonzaji wa dawa za kuulia wadudu. Ongezeko la seli za epidermal na gamba zilizoonekana katika utafiti huu huenda ni matokeo ya ufyonzaji wa kemikali unaopunguza mmea. Ongezeko hili linaweza kusababisha mgandamizo wa kimwili na ubadilikaji wa seli na viini. Kwa kuongezea,70 imependekezwa kwamba mimea inaweza kukusanya kemikali fulani ili kupunguza kupenya kwa dawa za kuulia wadudu ndani ya seli. Jambo hili linaweza kuelezewa kama mabadiliko yanayoweza kubadilika katika seli za tishu za gamba na mishipa, ambapo seli hunenepesha kuta za seli zao kwa vitu kama vile selulosi na suberin ili kuzuia omethoate kupenya kwenye mizizi.71 Zaidi ya hayo, uharibifu wa nyuklia uliosawazishwa unaweza kuwa matokeo ya mgandamizo wa kimwili wa seli au msongo wa oksidi unaoathiri utando wa nyuklia, au inaweza kuwa kutokana na uharibifu wa nyenzo za kijenetiki unaosababishwa na matumizi ya omethoate.
Omethoate ni dawa ya kuua wadudu yenye ufanisi mkubwa ambayo hutumika sana, hasa katika nchi zinazoendelea. Hata hivyo, kama ilivyo kwa dawa nyingine nyingi za kuua wadudu za organophosphate, wasiwasi unabaki kuhusu athari zake kwa mazingira na afya ya binadamu. Utafiti huu ulilenga kujaza pengo hili la taarifa kwa kutathmini kikamilifu athari mbaya za dawa za kuua wadudu za omethoate kwenye mmea unaojaribiwa kwa kawaida, A. cepa. Katika A. cepa, mfiduo wa omethoate ulisababisha kuchelewa kwa ukuaji, athari za sumu ya jenasi, kupoteza uadilifu wa DNA, msongo wa oksidi, na uharibifu wa seli kwenye mizizi ya meristem. Matokeo yalionyesha athari mbaya za dawa za kuua wadudu za omethoate kwenye viumbe visivyolengwa. Matokeo ya utafiti huu yanaonyesha hitaji la tahadhari zaidi katika matumizi ya dawa za kuua wadudu za omethoate, kipimo sahihi zaidi, kuongezeka kwa uelewa miongoni mwa wakulima, na kanuni kali zaidi. Zaidi ya hayo, matokeo haya yatatoa sehemu muhimu ya kuanzia kwa utafiti unaochunguza athari za dawa za kuua wadudu za omethoate kwenye spishi zisizolengwa.
Uchunguzi wa majaribio na tafiti za shambani za mimea na sehemu zake (balbu za kitunguu), ikiwa ni pamoja na ukusanyaji wa nyenzo za mimea, ulifanywa kwa mujibu wa kanuni na kanuni husika za kitaasisi, kitaifa na kimataifa.
Muda wa chapisho: Juni-04-2025