Integrative analysis in toxicological assessment of the insecticide Malathion in Allium cepa L system / Análise integrativa na avaliação toxicológica do inseticida Malation no sistema Allium cepa L

For many centuries human populations have been suffering and trying to fight with disease-bearing mosquitoes. Emerging and reemerging diseases such as Dengue, Zika, and Chikungunya affect billions of people around the world and recently has been appealing to control with chemical pesticides. Malathion (MT) is one of the main pesticides used against mosquitoes, the vectors of these diseases. This study aimed to assess cytotoxicity and mutagenicity of the malathion for the bioindicator Allium cepa L. using a multivariate and integrative approach. Moreover, an appendix table was compiled with all available literature of insecticides assessed by the Allium cepa system to support our discussion. Exposures during 48h to 0.5 mg mL-¹ and 1.0 mg mL-¹ MT were compared to the negative control (distilled water) and positive control (MMS solution at 10 mg L-¹). The presence of chromosomal aberrations, micronuclei frequency, and mitotic index abnormalities was evaluated. Anaphase bridges were the alterations with higher incidence and presented a significantly elevated rate in the concentration of 0.5 mg mL-¹, including when compared to the positive control. The integrative discriminant analysis summarizes that MT in assessed concentrations presented effects like the positive control, corroborating its potential of toxicity to DNA. Therefore, it is concluded that MT in its pure composition and in realistic concentrations used, has genotoxic potential in the biological assessment of A. cepa cells. The multivariate integrative analysis was fundamental to show a whole response of all data, providing a global view of the effect of MT on DNA.

Por muitos séculos, as populações humanas sofrem e tentam combater os mosquitos transmissores de doenças. Doenças emergentes e reemergentes como Dengue, Zika e Chikungunya afetam bilhões de pessoas em todo o mundo e, recentemente, vem apelando ao controle com pesticidas químicos. O Malation (MT) é um dos principais pesticidas usados contra mosquitos, vetores dessas doenças. O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e a mutagenicidade do MT para o bioindicador Allium cepa L. usando uma abordagem multivariada e integrativa. Além disso, uma tabela suplementar foi compilada com toda a literatura disponível de inseticidas avaliada pelo sistema Allium cepa para apoiar nossa discussão. Exposições ao MT durante 48h a 0,5 mg mL-¹ e 1,0 mg mL-¹ foram comparadas a um controle negativo (água destilada) e um controle positivo (10 mg L-¹ de MMS). Foram avaliadas a presença de aberrações cromossômicas, frequência de micronúcleos e anormalidades no índice mitótico. As pontes anafásicas foram as alterações com maior incidência e apresentaram uma taxa significativamente elevada na concentração de 0,5 mg mL-¹, inclusive quando comparadas ao controle positivo. A análise discriminante integrativa resume que o MT nas concentrações avaliadas apresentou efeitos semelhantes ao controle positivo, corroborando seu potencial de toxicidade para o DNA. Portanto, conclui-se que o MT, em sua composição pura e nas concentrações realistas utilizadas, possui potencial genotóxico na avaliação biológica de células de A. cepa. A análise integrativa multivariada foi fundamental para mostrar uma resposta completa de todos os dados, fornecendo uma visão global do efeito da MT no DNA.

Antiproliferative, genotoxic and mutagenic potential of synthetic chocolate food flavoring / Potencial antiproliferativo, genotóxico e mutagênico do aroma de chocolate sintético para alimentos

Flavoring additives are of great technological importance for the food industry. However, there is little information regarding the toxicological properties of these micro-ingredients, especially at the cellular level. The present study used meristematic root cells of Allium cepa L. to evaluate the toxicity of a liquid, aroma and flavor synthetic chocolate additive, manufactured and widely marketed throughout Brazil and exported to other countries in South America. The flavoring concentrations evaluated were 100.00; 50.00; 25.00; 1.00; 0.50 and 0.25 µL/L, where the highest concentration established was one-hundred times lower than that commercially suggested for use. The concentration 100 µL/L substantially reduced cell division of meristems within 24- and 48-hours exposure. Concentrations from 100.00 to 0.50 µL/L resulted in a significant number of prophases to the detriment of the other phases of cell division, indicating an aneugenic activity, and induced a significant number of cellular changes, with emphasis on micronuclei, nuclear buds and chromosomal breaks. Under the established analysis conditions, with the exception of concentration 0.25 µL/L, the flavoring of chocolate caused cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to root meristems.

Os aditivos aromatizantes têm grande importância tecnológica para a indústria de alimentos. Contudo, poucas são as informações quanto as propriedades toxicológicas desses microingredientes, especialmente, em nível celular. No presente estudo avaliou-se, sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., a toxicidade de um aditivo sintético líquido de aroma e sabor de chocolate, fabricado e amplamente comercializado em todo Brasil, e exportado para outros países da América do Sul. As concentrações de aromatizante avaliadas foram 100,00; 50,00; 25,00; 1,00; 0,50 e 0,25 µL/L, onde a maior concentração estabelecida foi cem vezes menor que a sugerida comercialmente para uso. Com base na interpretação dos resultados, a concentração 100 µL/L reduziu substancialmente a divisão celular dos meristemas nas 24 e 48 horas de exposição. As concentrações 100,00 a 0,50 µL/L demonstraram número significativo de prófases em detrimento as outras fases da divisão celular, indicando ação aneugênica, e induziram número significativo de alterações celulares, com ênfase a micronúcleos, broto nucleares e quebras cromossômicas. Nas condições de análises estabelecidas, com exceção a concentração 0,25 µL/L, o aromatizante de chocolate causou citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade aos meristemas radiculares.

Avaliação citotóxica, genotóxica e mutagênica do extrato de Morinda citrifolia em diferentes concentrações sobre o teste Allium Cepa / Cytotoxic, genotoxic and mutagenic evaluation of Morinda citrifolia extract in different concentrations about the test Allium Cepa

Introdução: o uso de Morinda citrifolia (noni) realizado com várias finalidades, no entanto, sua eficácia ainda não é, plenamente, comprovada. Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (2007), as publicações científicas sobre o suco de noni têm trazido muita controvérsia sobre sua segurança como alimento. Objetivos: o objetivo do presente trabalho foi avaliar quais concentrações de Morinda citrifolia não apresentam efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos, possibilitando seu uso em futuras formas farmacêuticas. Metodologia: os frutos foram picados e desidratados em estufa. Em seguida o material foi pulverizado, obtendo-se o extrato seco. Foram utilizados bulbos de Alium cepa para testar as seguintes concentrações: controle negativo (água filtrada), 1 mg/mL (Tratamento 1), 1,5 mg/mL (Tratamento 2), 2 mg/mL (Tratamento 3), controle positivo (paracetamol 90 mg/mL). Resultados: os resultados encontrados na análise dos dados do extrato aquoso, demonstram que as três concentrações testadas de Morinda citrifolia apresenta atividade tóxica pela inibição do comprimento e pela diminuição do ciclo celular das raízes. Além disso, a Morinda citrifolia apresenta atividade citotóxica, devido à redução do índice mitótico, em todas as concentrações analisadas. Bem como, apresenta atividade genotóxica, nas duas maiores concentrações do extrato (1,5 mg/mL e 2,0 mg/mL). Conclusão: o presente estudo demonstrou que os extratos de Morinda citrifolia apresenta atividade citotóxica e genotóxica em todas as concentrações analisadas. É necessário realizar outros trabalhos para a avaliação da Morinda citrifolia em concentrações menores, para assim se estabelecer quais são as concentrações seguras de utilização do suco desse fruto

Cytogenotoxicity of rice crop water after application of the tricyclazole fungicide

ABSTRACT Tricyclazole is currently one of the fungicides recommended for the treatment of diseases in irrigated rice. However, there is relatively little information on its cytotoxic and genotoxic potential. The objective of this study was to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of rice crop water after apllication of the tricyclazole fungicide through the Allium cepa L. test. The rice crop water samplings were collected before and 1, 15 and 30 days after application of the fungicide in rice plant shoots. The Allium cepa roots were placed in contact with the rice crop water to check for possible chromosomal abnormalities and mitotic index of the bioindicators meristematic cells. The data obtained by the Allium cepa test indicates that the application of the tricyclazole fungicide leads to an increase in the genotoxic activity in the rice crop water, through the appearance of chromosomal abnormalities, without, however, causing significant effects on the mitotic index. The major chromosomal alterations observed were anaphasic and telophasic bridges and laggard chromosomes.

Evaluation of cytogenotoxicity, antioxidant and hypoglycemiant activities of isolate compounds from Mansoa hirsuta D.C. (Bignoniaceae)

ABSTRACT Mansoa hirsuta (Bignoniaceae) is a native plant from caatinga in Brazilian semiarid. This plant has been locally used as antimicrobial and hypoglycemiant agents, but their action mechanisms and toxicity remain largely unknown. Therefore, we evaluated the composition and antioxidant, cytoprotective and hypoglycemiant effects of raw extract, fractions and compounds from leaves of M. hirsuta. The cytogenotoxic effects of ursolic and oleanolic acids, the main phytotherapic components of this plant, were assessed. The raw extract and fractions presented steroids, saponins, flavonols, flavanonols, flavanones, xanthones, phenols, tannins, anthocyanins, anthocyanidins and flavonoids. The ethyl acetate fraction inhibited efficiently the cascade of lipid peroxidation while the hydroalcoholic fraction was richer in total phenols and more efficient in capturing 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (·DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS·+) radicals. The isolated fraction of M. hirsuta also inhibited the α-amylase activity. Cytotoxic effects were absent in both raw extract and fractions while ursolic+oleanolic acids were efficient in protecting cells after exposure to hydrogen peroxide. Moreover, this mixture of acid shad no significant interference on the mitotic index and frequency of nuclear and/or chromosomal abnormalities in Allium cepa test. Therefore, M. hirsuta represents a potential source of phytochemicals against inflammatory and oxidative pathologies, including diabetes.

Antiproliferative and genotoxic effects of nature identical and artificial synthetic food additives of aroma and flavor / Efeito antiproliferativo e genotóxico de aditivos alimentares de aroma e sabor sintéticos, dos tipos idêntico ao natural e artificial

Abstract This study aimed to analyze the antiproliferative and genotoxic potential of synthetic food flavorings, nature identical passion fruit and artificial vanilla. This assessment used root meristem cells of Allium cepa L., in exposure times of 24 and 48 hours and using doses of 0.2; 0.4 and 0.6 mL. Roots were fixed in Carnoy’s solution, hydrolyzed in hydrochloric acid, stained with acetic orcein and analyzed with optical microscope at 400× magnification, 5,000 cells for each treatment. For data analysis, it was used Chi-square test at 5%. Doses of 0.2 mL at ET 48 h; 0.4 and 0.6 mL at ET 24 and 48 h of passion fruit flavor, and the three doses of the vanilla flavor at ET 24 and 48 h significantly reduced the cell division rate in the meristems of roots, proving to be cytotoxic. Doses of 0.2; 0.4 and 0.6 mL of the passion fruit additive, and the three doses of vanilla tested, in the two exposure times, induced mitotic spindle changes and micronuclei formation in the cells of the test organism used, proving to be genotoxic. Therefore, under the studied conditions, flavoring solutions of vanilla and passion fruit, marketed nationally and internationally, significantly altered the functioning of the cell cycle in root meristem cells of A. cepa.

Resumo Neste trabalho teve-se por objetivo analisar o potencial antiproliferativo e genotóxico de aromatizantes alimentares sintéticos, idêntico ao natural de Maracujá, e artificial de Baunilha. Esta avaliação foi realizada por meio das células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., nos tempos de exposição de 24 e 48 horas e nas doses de 0,2; 0,4 e 0,6 ml. As raízes foram fixadas em solução de Carnoy, hidrolisadas em ácido clorídrico e coradas com orceína acética. Analisou-se, em microscópio óptico em aumento de 400×, 5.000 células por grupo tratamento, e utilizou-se o teste estatístico Qui-quadrado a 5% para análise dos dados. Verificou-se que as doses de 0,2 ml, no TE 48 h; 0,4 e 0,6 ml, nos TE 24 e 48 h, do aromatizante de Maracujá, e as três doses analisadas, nos TE 24 e 48 h, do aditivo de Baunilha reduziram significativamente o índice de divisão celular dos meristemas de raízes, mostrando-se citotóxicas. As doses 0,2; 0,4 e 0,6 ml do aditivo de Maracujá, e a de 0,6 ml do aromatizante de Baunilha, nos dois tempos de exposição considerados, induziram alterações de fuso mitótico e micronúcleos as células do organismo de prova utilizado, mostrando-se genotóxicas. Portanto, nas condições analisadas, as soluções aromatizantes de Baunilha e Maracujá, comercializadas nacional e internacionalmente, alteraram significativamente o funcionamento do ciclo celular das células meristemáticas de raízes de A. cepa.

Cytotoxicity of Cheese and Cheddar Cheese food flavorings on Allim cepa L root meristems / Citotoxicidade de aromatizantes alimentares de Queijo e Queijo Cheddar sob meristemas de raízes de Allim cepa L

Abstract Despite their great importance for the food industry, flavorings, in general, raise a number of questions regarding their cytotoxicity, mutagenicity and carcinogenicity, since, in the literature, there are few studies found evaluating the toxicity on the systemic and cellular level, of these chemical compounds. The root meristems of Allium cepa (onion) are widely used for the assessment of toxicity of chemical compounds of interest. Thus, this study aimed to evaluate, in A. cepa meristematic cells, individually and in combination at the cellular level, the toxicity of synthetic Cheese and Cheddar Cheese food flavorings, identical to the natural, at doses of 1.0 and 2.0 mL, at exposure times of 24 and 48 hours. In combination we used 0.5 mL of Cheese flavor associated with 0.5 mL of Cheddar flavor; and 1.0 mL of Cheese flavor associated with 1.0 mL of Cheddar flavor, at exposure times of 24 and 48 hours. For these evaluations, we used groups of five onion bulbs, which were first embedded in distilled water and then transferred to their respective doses. The root tips were collected and fixed in acetic acid (3:1) for 24 hours. The slides were prepared by crushing and were stained with 2% acetic orcein. Cells were analyzed throughout the cell cycle, totaling 5,000 for each control and exposure time. The mitotic indices calculated and cellular aberrations observed were subjected to statistical analysis using the chi-square test (p <0.05). No chromosomal abnormalities nor those of mitotic spindle were observed for the treatments performed. The results, both individually and in combination, showed that the flavorings under study significantly reduced the cell division rate of the test system cells used. Therefore, under the conditions studied, the two flavorings were cytotoxic.

Resumo Apesar da grande importância para a indústria alimentícia, os aromatizantes, em geral, suscitam uma série de dúvidas quanto a sua citotoxicidade, mutagenicidade e carcinogenicidade, visto que, na literatura, poucos são os trabalhos encontrados avaliando a toxicidade, em nível sistêmico e celular, destes compostos químicos. Os meristemas de raízes de Allium cepa (cebola) são muito utilizados para a avaliação da toxicidade de compostos químicos de interesse. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar em células meristemáticas de A. cepa, de forma individual, a toxicidade em nível celular de aromatizantes alimentares sintéticos, idênticos aos naturais, de sabores Queijo e Queijo Cheddar, nas doses de 1,0 e 2,0 mL, nos tempos de exposição de 24 e 48 horas; e de forma associada, onde se utilizou 0,5 mL do aromatizante sabor Queijo associado a 0,5 mL do aromatizante sabor Queijo Cheddar; e 1,0 mL do aromatizante sabor Queijo associado a 1,0 mL do aromatizante sabor Queijo Cheddar, nos tempos de exposição de 24 e 48 horas. Para estas avaliações utilizou-se grupos de cinco bulbos de cebolas, que primeiramente foram enraizados em água destilada, e em seguida transferidos para as suas respectivas doses. As radículas foram coletadas e fixadas em ácido acético (3:1) por 24 horas. As lâminas foram preparadas pela técnica de esmagamento e coradas com orceína acética a 2%. Analisaram-se células em todo ciclo celular, totalizando 5.000 para cada controle e tempo de exposição. Os índices mitóticos calculados e as aberrações celulares observadas foram submetidos à análise estatística do Qui-quadrado (p<0,05). Não foram observadas alterações cromossômicas e anomalias de fuso mitótico para nenhum dos tratamentos realizados. Os resultados obtidos, tanto individualmente como de forma associada, mostraram que os aromatizantes em estudos reduziram de forma significativa os índices de divisões celulares das células do sistema teste utilizado. Portanto, nas condições analisadas, os dois aromatizantes foram citotóxicos.

Evaluation of cytotoxicity and genotoxicity of Hancornia speciosa latex in Allium cepa root model / Avaliação da citotoxicidade e genotoxicidade do látex de Hancornia speciosa usando o modelo da raiz de Allium cepa

Abstract The latex obtained from Hancornia speciosa Gomes (Mangabeira tree) is widely used in traditional medicine to treat a variety of diseases, including diarrhea, ulcer, gastritis, tuberculosis, acne and warts. In this study, the cytotoxicity and genotoxicity effects of H. speciosa latex on the root meristem cells of Allium cepa were examined. Onion bulbs were exposed to different concentrations of latex and then submitted to microscopic analysis using Giemsa stain. Water was used as a negative control and sodium azide as a positive control. The results showed that, under the testing conditions, the mitotic index (MI) of the onion roots submitted to latex treatment did not differ significantly from the negative control, which suggests that the latex is not cytotoxic. Low incidence of chromosome aberrations in the cells treated with H. speciosa latex was also observed, indicating that the latex does not have genotoxic effect either. The MI and the chromosome aberration frequency responded to the latex concentration, requiring more studies to evaluate the dosage effect on genotoxicity. The results indicate that in tested concentrations H. speciosa latex is probably not harmful to human health and may be potentially used in medicine.

Resumo O látex obtido de Hancornia speciosa é amplamente utilizado na medicina popular para tratar uma variedade de doenças, tais como: diarreia, úlcera, gastrite, tuberculose, acne e verrugas. Nesse estudo, foram avaliados os efeitos citotóxicos e genotóxicos do látex de H. speciosa sobre as células meristemáticas das raízes de Allium cepa. Os bulbos das cebolas foram expostos a diferentes concentrações de látex e depois submetidos à analise microscópica usando o corante Giemsa. A água foi usada como controle negativo e a ázida sódica como controle positivo. Os resultados mostraram que o índice mitótico (IM) das raízes de cebola submetidas ao tratamento com látex, nas condições testadas, não diferiram significativamente do controle negativo, e sugerem que o látex não é citotóxico. Também foi observada uma baixa incidência de aberrações cromossômicas nas células tratadas com látex de H. speciosa, o que sugere que o látex também não possui efeito genotóxico. O IM e a frequência de aberrações cromossômicas foram dependentes da concentração de látex. Outros estudos devem ser realizados para avaliar o efeito da dose na genotoxidade. Os resultados indicam que o látex de mangabeira, nas concentrações testadas, provavelmente não é danoso para saúde humana e pode ter potencial para ser usado na medicina.

Evaluation of phytotoxicity of municipal landfill leachate before and after biological treatment / Avaliação da fitotoxicidade de chorume de aterro sanitário antes e após tratamento biológico

In the present study, leachate toxicity of a municipal solid waste landfill located in the Sinos River Valley region (southern Brazil) was evaluated using plant bioassays. Leachate toxicity was assessed by analysis of seed germination and root elongation of lettuce (Lactuca sativa L.) and rocket plant (Eruca sativa Mill.) and root elongation of onions (Allium cepa L.). Bioassays were performed by exposing the seeds of L. sativa and E. sativa and the roots of A. cepa to raw leachate, treated leachate (biological treatment) and negative control (tap water). The levels of metals detected in both samples of leachate were low, and raw leachate showed high values for ammoniacal nitrogen and total Kjeldahl nitrogen. There is a reduction in the values of several physicochemical parameters, which demonstrates the efficiency of the treatment. Both L. sativa and A. cepashowed a phytotoxic response to landfill leachate, showing reduced root elongation. However, the responses of these two plant species were different. Root elongation was significantly lower in A. cepa exposed to treated leachate, when compared to negative control, but did not show any difference when compared to raw leachate. In L. sativa, seeds exposed to the raw leachate showed significant reduction in root elongation, when compared to treated leachate and negative control. Seed germination showed no difference across the treatments. The results of the study show that plant species respond differently and that municipal solid waste landfill leachate show phytotoxicity, even after biological treatment.

No presente trabalho, a toxicidade do lixiviado (chorume) de um aterro sanitário municipal, localizado na região do Vale do Rio dos Sinos, foi avaliada utilizando bioensaios em plantas. A toxicidade do chorume foi analisada pelo teste de germinação e crescimento radicular de alface (Lactuca sativa L.) e rúcula (Eruca sativa Mill.) e pelo teste de crescimento radicular em cebola (Allium cepa L.). Os bioensaios foram realizados com a exposição de sementes de L. sativa e E. sativa e raízes de A. cepa a amostras de chorume bruto, tratado por processo biológico e controle negativo (água de abastecimento público). Os níveis de metais detectados nas amostras de chorume foram baixos, e o chorume bruto apresentou valores elevados de nitrogênio amoniacal e nitrogênio Kjeldahl total. Ocorreu redução nos valores de vários parâmetros físico-químicos, demonstrando a eficiência do tratamento biológico. Os resultados indicam fitotoxicidade do chorume em L. sativa e A. cepa, evidenciada pela redução do crescimento radicular. Entretanto, as respostas destas duas espécies diferiram. O crescimento radicular foi significativamente inferior em A. cepa exposta ao chorume tratado quando comparado ao controle negativo, mas não apresentou diferença quando comparado ao chorume bruto. Em L. sativa, a exposição das sementes ao chorume bruto causou redução no crescimento radicular quando comparado com o chorume tratado e controle negativo. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos para o parâmetro germinação de sementes. Os resultados deste trabalho indicam que as espécies de plantas estudadas são diferentes em suas respostas e que o chorume apresenta toxicidade, mesmo após o tratamento biológico.

Cytotoxicity of aqueous extracts of Rosmarinus officinalis L. (Labiatae) in plant test system / Citotoxicidade de extratos aquosos de Rosmarinus officinalis L. (Labiatae) em sistema-teste vegetal

This study investigated the cytotoxic activity of Rosmarinus officinalis L. (rosemary) aqueous extract on the cell cycle of Allium cepa. To this end, crude aqueous leaf extracts at four concentrations, 0.02, 0.04, 0.06 and 0.08 mg/mL, were tested on A. cepa meristematic root cells, at exposure times of 24 and 48h. Slides were prepared by the crushing technique, and cells analyzed throughout the cell cycle, totaling 5,000 for each control group and concentration. The four concentrations tested, including the lowest and considered ideal for use, at all exposure times, showed a significant antiproliferative effect on the cell cycle of this test system and presented a high number of cells in prophase. Our results evidenced the cytotoxicity of rosemary extracts, under the studied conditions.

Neste estudo investigou-se a ação citotóxica do extrato aquoso de Rosmarinus officinalis L. (alecrim) sobre o ciclo celular de Allium cepa. Para isso obteve-se extratos aquosos brutos de folhas secas desta planta em quatro concentrações, 0,02; 0,04; 0,06 e 0,08mg/mL, que foram testadas em células meristemáticas de raízes de A. cepa, nos tempos de exposição 24 e 48h. As lâminas foram feitas pela técnica de esmagamento, e analisaram-se células em todo ciclo celular, totalizando 5.000 para cada grupo controle e concentração. A partir dos resultados verificou-se que as quatro concentrações testadas, inclusive a menor e considerada ideal para consumo, em todos os tempos de exposição tiveram ação antiproliferativa significativa sobre o ciclo celular deste sistema teste, e apresentaram um grande número de células em prófase. Dessa forma, o alecrim, nas condições analisadas, mostrou-se citotóxico.

Genotoxicity and toxicity evaluations of ECF cellulose bleaching effluents using the Allium cepa L. Test / Genotoxicidade e toxicidade em Allium cepa L.: avaliação da qualidade do efluente no processo de branqueamento da celulose

Toxicity and genotoxicity tests were performed on root cells of Allium cepa in order to evaluate wastewater quality following an ECF cellulose bleaching process. The results revealed a toxic effect of the effluent, with inhibition of meristem growth and generally lower values of metaphase, anaphase and telophase indices at pH 10.5 than pH 7 for all effluent concentrations. The genotoxicity effect was different from the toxic effect given that the micronucleus and the chromosomal aberration tests in anaphase-telophase cells were low over all ranges of the studied effluent concentrations.

Os testes de toxicidade e genotoxicidade foram realizados em células da raiz de Allium cepa, a fim de avaliar a qualidade do efluente na sequência de um processo de branqueamento de celulose ECF. Os resultados revelaram um efeito tóxico do efluente, com inibição de crescimento do meristema e valores geralmente baixos de metáfase, anáfase e índices de telófase, a pH 10,5 e pH 7, para todas as concentrações do efluente. O efeito de genotoxicidade foi diferente do efeito tóxico, uma vez que o micronúcleo e os testes de aberrações cromossômicas em anáfase-telófase das células foram baixos em todas as gamas de concentrações do efluente estudado.

Alterations in the mitotic index of Allium cepa induced by infusions of Pluchea sagittalis submitted to three different cultivation systems

We evaluated the antiproliferative effect of infusions from Pluchea sagittalis using the Allium cepa test. Infusions in three concentrations (2.5, 5, and 25 g dm-3) of leaves cultivated in three environments (in vitro, acclimatized growth chamber, and field) were used. Six onion bulbs were used for each of the eight treatments, and the mitotic index was obtained from 6000 cells per treatment. In conclusion, leaf infusions of P. sagittalis cultivated in the field have a high antiproliferative activity, as well as the cultivation system influences the antiproliferative potential.

Avaliou-se o efeito antiproliferativo de infusões de Pluchea sagittalis usando o teste de Allium cepa. Foram usadas infusões em três concentrações (2,5, 5 e 25g dm-3) de folhas cultivadas em três ambientes (in vitro, sala de crescimento climatizada e em campo). Foram usados seis grupos de bulbos para cada um dos 8 tratamentos e o os índices mitóticos foram obtidos a partir de 6000 células por tratamento. Concluiu-se que a infusão de folhas de P. sagittalis cultivadas em campo possui grande atividade antiproliferativa, bem como o sistema de cultivo de plantas influencia o potencial antiproliferativo.

Ability of Allium cepa L. root tips and Tradescantia pallida var. purpurea in N-nitrosodiethylamine genotoxicity and mutagenicity evaluation

N-nitroso compounds, such as N-nitrosodiethylamine (NDEA), can be formed by the reaction of secundary amines with nitrosating agents, and are suspected to be involved in tumors in humans. NDEA has been considered a weak carcinogen in genotoxic assays probably due to the inefficient nitrosamine activation system that is used and/or to the efficient repair system. In this work, we evaluated the sensibility of Allium cepa L. root tips and Tradescantia stamen hair mutation assay (Trad-SH) using Tradescantia pallida var. purpurea for NDEA (0.1; 0.5; 5 and 25mM) genotoxicity and mutagenicity induction. Allium cepa L. was treated with different NDEA concentrations for 3h, for 3 consecutive days, including negative control (distilled water) and positive control maleic hydrazide (MH 30mg/mL). After treatment, the roots were hydrolyzed, squashed, and the mitotic index (MI) and cytological abnormalities were scored. The results revealed a cytostatic effect of NDEA (0.5 and 5mM), showing a significant reduction in the MI. Chromosome stickiness suggests a NDEA toxic effect. T. pallida purpurea did not respond to mutagens with a dose-dependent pattern. In conclusion, our study indicates that the root tips of Allium cepa L. have sensibility to detect NDEA genotoxicity, but not for Trad-SH test.

Nitrocompostos, como N-nitrosodietilamina (NDEA), podem ser formados pela reação entre uma amina secundária e agentes nitrosantes e são suspeitos de estarem envolvidos na formação de tumores em humanos. NDEA é considerada um carcinógeno fraco e ensaios genotóxicos provavelente pela utilização de um sistema de ativação ineficiente e/ou pela utilização de um eficiente sistema de reparo. Neste trabalho, nós avaliamos a sensibilidade de ensaios com Alliu cepa L. e Tradescantia pallida var. purpurea (Trad-SH) à genotoxicidade e mutagenicidade induzidas por diferentes concentrações de NDEA (0,1; 0,5; 5 e 25mM) por 3h, por 3 dias consecutivos, incluindo controle negativo (água destilada) e controle positivo, hidrazida maleica (MH 30mg/mL). Depois do tratamento, as raízes foram hidrolizadas, esmagadas e o índice mitótico (IM) e anormalidades citológicas foram contadas. Os resultados revelaram um efeito citostático de NDEA (0,5 e 5mM), pela significante redução do IM. Chromosome stickiness sugere um efeito citotóxico de NDEA. T pallida purpurea não respondeu ao mutágeno com um padrão dose dependente. Em conclusão, nossos estudos indicaram que raízes de Allium cepa L. possue sensibilidade na detecção genotóxica de NDEA, mas não para o ensaio Trad-SH.

Antagonistic effect of polyamines on ABA-induced suppression of mitosis in Allium cepa L.

Effect of abscisic acid (ABA) and polyamines (PAs) [putrescine (Put), spermidine (Spd) and spermine (Spm)] on mitosis in root tips of A. cepa was studied. Treatment with ABA (0.1 to 100 microM) for 24 hr suppressed the mitosis, measured as mitotic index (MI), in a concentration-dependent manner with approx. 50% suppression at 10 microM of ABA. Treatment with different PAs (1 to 100 microM) had differential mitosis suppression effect. Spm was most inhibitory followed by Spd and Put, respectively. The higher concentrations of PAs (1 mM Put; 0.1 and 1 mM Spd or Spm) caused cell distortion. Remarkably, a 24 hr pretreatment of root tips with PAs prior to ABA (100 microM) treatment resulted in a general concentration-dependent reversal of ABA-induced suppression of MI. Catalase (CAT) activity in the root tips, an indicator of redox metabolism, increased due to ABA treatment in a concentration-dependent manner, remained unaltered in response to Put and declined due to Spd and Spm (> or = 0.1 mM). However, all PAs, irrespective of their individual effects, generally antagonized the ABA-dependent increase in CAT activity. Data indicate the possibility of ABA-PA interaction in the regulation of mitosis.

Effects of the plant steroidal hormone, 24-epibrassinolide, on the mitotic index and growth of onion (Allium cepa) root tips

The purpose of the present study was to determine the effects of the steroidal plant hormone, 24-epibrassinolide (BL), on the mitotic index and growth of onion (Allium cepa) root tips. The classical Allium test was used to gather and quantify data on the rate of root growth, the stages of mitosis, and the number of mitoses in control and BL-treated groups of onions. Low doses of BL (0.005 ppm) nearly doubled the mean root length and the number of mitoses over that of controls. Intermediate doses of BL (0.05 ppm) also produced mean root lengths and number of mitoses that were significantly greater than those of the controls. The highest dose of BL (0.5 ppm) produced mean root lengths and number of mitoses that were less than control values, but the differences were not statistically significant. Examination of longitudinally sectioned root tips produced relatively similar results. This study confirms the suppositions of previous authors who have claimed that exogenously applied BL can increase the number of mitoses in plants, but failed to show cytogenetic data. This is the first report detailing the effects of BL on chromosomes and the cell cycle.