New metabolites of diclofenac found in pea and maize

ORAVEC, Michal, Franz MLYNEK, Katarína SENDECKÁ, Wolfgang BUCHBERGER, Christian W. KLAMPFL, Štěpán ZEZULKA a Jan TŘÍSKA. New metabolites of diclofenac found in pea and maize. In Plant Biology CS 2019 (Bulletin CSEBR 1/2019 - Book of Abstracts). 2019. ISSN 1213-6670.

Základní údaje

• Originální název: New metabolites of diclofenac found in pea and maize
• Název česky: Nové metabolity diklofenaku zjištěné u hrachu a kukuřice
• Autoři: ORAVEC, Michal (203 Česká republika), Franz MLYNEK (40 Rakousko), Katarína SENDECKÁ (703 Slovensko, domácí), Wolfgang BUCHBERGER (40 Rakousko), Christian W. KLAMPFL (40 Rakousko), Štěpán ZEZULKA (203 Česká republika, domácí) a Jan TŘÍSKA (203 Česká republika, garant).
• Vydání: Plant Biology CS 2019 (Bulletin CSEBR 1/2019 - Book of Abstracts), 2019.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Konferenční abstrakt
• Obor: 10611 Plant sciences, botany
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Kód RIV: RIV/00216224:14310/19:00107658
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• ISSN: 1213-6670
• Klíčová slova česky: diklofenak; metabolity; hrách; kukuřice; TOF; Orbitrap
• Klíčová slova anglicky: diclofenac; metabolites; pea; maize; TOF; orbitrap
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

Pharmaceuticals are used widely in our society. They can be detected at trace levels in waste water. Waste water treatment technology is still not able to remove these foreign substances. Due to rising drought in Europe, usage of waste water for irrigation is increasing in many countries. Another way how pharmaceuticals enter the agriculture is to use biosolids from animal production. One of the most consumed groups of pharmaceuticals are non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). Diclofenac (DCF) is a member of NSAIDs. Metabolomics provide information how plants deal with stress, whether it is detection of new metabolite formation, phytohormones or change in the levels of primary metabolites. In our research we focused on detection of plant metabolites of DCF formed by maize and pea. There is information about uptake and few metabolites of DCF in Armorancia rusticana, Hordeum vulgare, Typha latifolia, Lepidum sativum and Arabidopsis thaliana. The knowledge of more metabolites is limited. Therefore our main goal was to investigate other metabolites of DCF. Our results show confirmation of formation of already known metabolites such as DCF-OH and DCF-OH-Glc. DCF metabolites having lactam moiety in the structure were found. These metabolites were previously described as 2-indolinone derivatives formed by A.thaliana. The highest concentration of all metabolites was detected in the roots in both plants. The reason might be low solubility of DCF can cause difficult transport to overground parts of plants. There are also some differences between determination of DCF metabolites using TOF and Orbitrap instrumentation.

Anotace česky

Léčiva jsou v lidské společnosti široce používána. Mohou být detekována ve stopových množstvích v odpadních vodách. Současné technologie čištění odpadních vod zatím stále nejsou schopné odstranit tyto cizorodé látky. Kvůli zvyšujícímu se suchu v Evropě narůstá i využívání odpadních vod k závlaze v mnoha zemích. Jinou cestou, jak mohou léčiva proniknout do zemědělství je využití hnoje z živočišné výroby. Jednou z nejvíce využívaných skupin léčiv jsou nesteroidní protizánětlivé léky (NSAIDs). Diklofenak (DCF) patří mezi NSAIDs. Metabolomika poskytuje informace, jak se rostliny vyrovnávají se stresem, ať je to detekce tvorby nových metabolitů, fytohormony nebo změny v hladinách primárních metabolitů. Náš výzkum byl zaměřen na detekci rosltinných metabolitů DCF vytvářených v kukuřici a hrachu. Existují informace o příjmu a několika metabolitech DCF u Armorancia rusticana, Hordeum vulgare, Typha latifolia, Lepidum sativum a Arabidopsis thaliana. Znalosti o dalších metabolitech jsou omezené. Naším cílem proto bylo prozkouma ostatní metabolity DCF. Naše výsledky ukazují potvrzení tvorby již známých metabolitů, jako jsou DCF-OH a DCF-OH-Glc. Metabolity DCF obsahující laktamovou strukturu byly zaznamenány. Tyto metabolity byly dříve popsány jako deriváty 2-indolinonu vytvářené u A.thaliana. Nejvyšší koncentrace všech metabolitů byly detekovány v kořenech obou rostlin. Důvodem může být, že nízká rozpustnost DCF může způsobit obtížný transport do nadzemních částí rostlin. Existují také rozdíly ve stanovení DCF metabolitů při využití TOF a Orbitrap instrumentů.

Návaznosti

• GF17-33746L, projekt VaV: Název: Léčiva v životním prostředí a interakce s rostlinami (Akronym: Léčiva a rostliny)

Investor: Grantová agentura ČR, Léčiva v životním prostředí a interakce s rostlinami