Әлем халқының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін азық-түлік өндірісін арттыру қажет. Осыған байланысты пестицидтер дақылдардың өнімділігін арттыруға бағытталған заманауи ауылшаруашылық тәжірибелерінің ажырамас бөлігі болып табылады. Ауыл шаруашылығында синтетикалық пестицидтерді кеңінен қолдану қоршаған ортаның ластануына және адам денсаулығына байланысты күрделі мәселелерге әкелетіні дәлелденген. Пестицидтер адам жасушаларының мембраналарында биожинақталуы және ластанған тағаммен тікелей байланыс немесе тұтыну арқылы адам функцияларын бұзуы мүмкін, бұл денсаулық проблемаларының маңызды себебі болып табылады.
Бұл зерттеуде қолданылған цитогенетикалық параметрлер ометоаттың пияз меристемаларына генотоксикалық және цитотоксикалық әсер ететінін көрсететін тұрақты үлгіні көрсетті. Қолданыстағы әдебиеттерде ометоаттың пиязға генотоксикалық әсерінің айқын дәлелі болмаса да, көптеген зерттеулер ометоаттың басқа сынақ организмдеріне генотоксикалық әсерін зерттеді. Долара және т.б. ометоаттың in vitro адам лимфоциттеріндегі апалы-сіңлілі хроматидтер алмасуларының санының дозаға тәуелді өсуін тудыратынын көрсетті. Сол сияқты, Артеага-Гомес және т.б. ометоаттың HaCaT кератиноциттері мен NL-20 адам бронх жасушаларындағы жасушалардың тіршілік ету қабілетін төмендететінін көрсетті, ал генотоксикалық зақымдану комета талдауын қолдану арқылы бағаланды. Сол сияқты, Ван және т.б. ометоатқа ұшыраған жұмысшыларда теломер ұзындығының ұлғаюын және қатерлі ісікке бейімділіктің жоғарылауын байқады. Сонымен қатар, осы зерттеуді қолдау үшін Эконг және т.б. ометоаттың (ометоаттың оттегі аналогы) A. cepa-да МИ төмендеуіне әкеліп соқтыратынын және жасуша лизисін, хромосоманың сақталуын, хромосоманың фрагментациясын, ядролық созылуды, ядролық эрозияны, хромосоманың мезгілсіз жетілуін, метафазалық кластерленуді, ядролық конденсацияны, анафазалық жабысқақтықты және с-метафаза мен анафазалық көпірлердің ауытқуларын тудыратынын көрсетті. Ометоатпен емдеуден кейін МИ мәндерінің төмендеуі жасуша бөлінуінің баяулауына немесе жасушалардың митоздық циклді аяқтай алмауына байланысты болуы мүмкін. Керісінше, МН мен хромосомалық ауытқулардың және ДНҚ фрагментациясының жоғарылауы МИ мәндерінің төмендеуі ДНҚ зақымдануымен тікелей байланысты екенін көрсетті. Осы зерттеуде анықталған хромосомалық ауытқулардың ішінде жабысқақ хромосомалар ең көп таралған болды. Өте уытты және қайтымсыз болып табылатын бұл ерекше ауытқу хромосомалық ақуыздардың физикалық адгезиясынан немесе жасушадағы нуклеин қышқылы алмасуының бұзылуынан туындайды. Балама ретінде, ол хромосомалық ДНҚ-ны капсулалайтын ақуыздардың еруінен туындауы мүмкін, бұл сайып келгенде жасуша өліміне әкелуі мүмкін42. Бос хромосомалар анеуплоидияның мүмкіндігін көрсетеді43. Сонымен қатар, хромосомалық көпірлер хромосомалар мен хроматидтердің үзілуі және бірігуі арқылы түзіледі. Фрагменттердің түзілуі тікелей MN түзілуіне әкеледі, бұл осы зерттеудегі комета талдауының нәтижелеріне сәйкес келеді. Хроматиннің біркелкі емес таралуы кеш митоздық фазада хроматидтердің бөлінуінің сәтсіздігіне байланысты, бұл бос хромосомалардың түзілуіне әкеледі44. Ометоат генотоксикалықтығының нақты механизмі анық емес; дегенмен, органофосфор пестициді ретінде ол нуклеобазалар сияқты жасушалық компоненттермен әрекеттесуі немесе реактивті оттегі түрлерін (ROS) генерациялау арқылы ДНҚ-ның зақымдалуын тудыруы мүмкін45. Осылайша, органофосфор пестицидтері организмдердегі ДНҚ негіздерімен әрекеттесуі мүмкін O2−, H2O2 және OH− сияқты жоғары реактивті бос радикалдардың жиналуын тудыруы мүмкін, осылайша ДНҚ-ның зақымдалуына тікелей немесе жанама түрде себеп болуы мүмкін. Бұл ROS-тар ДНҚ репликациясы мен қалпына келуіне қатысатын ферменттер мен құрылымдарды зақымдайтыны да көрсетілген. Керісінше, органофосфор пестицидтері адамдар қабылдағаннан кейін күрделі метаболикалық процесстен өтіп, бірнеше ферменттермен әрекеттеседі деген болжам жасалды. Олар бұл өзара әрекеттесу әртүрлі ферменттердің және осы ферменттерді кодтайтын гендердің ометоаттың генотоксикалық әсеріне қатысуына әкеледі деп болжайды40. Динг және т.б.46 ометоатқа ұшыраған жұмысшылардың теломер ұзындығының ұлғаюын хабарлады, бұл теломераза белсенділігімен және генетикалық полиморфизммен байланысты. Дегенмен, ометоат ДНҚ-ны қалпына келтіру ферменттері мен генетикалық полиморфизм арасындағы байланыс адамдарда анықталғанымен, бұл сұрақ өсімдіктер үшін әлі шешілмеген күйінде қалып отыр.
Реактивті оттегі түрлеріне (ROS) қарсы жасушалық қорғаныс механизмдері тек ферментативті антиоксиданттық процестермен ғана емес, сонымен қатар ферментативті емес антиоксиданттық процестермен де күшейтіледі, олардың ішінде бос пролин өсімдіктердегі маңызды ферментативті емес антиоксидант болып табылады. Стресске ұшыраған өсімдіктерде пролин деңгейі қалыпты мәндерден 100 есеге дейін жоғары екені байқалды56. Бұл зерттеудің нәтижелері ометоатпен өңделген бидай көшеттерінде пролин деңгейінің жоғарылауы туралы хабарланған нәтижелерге33 сәйкес келеді. Сол сияқты, Шривастава мен Сингх57 органофосфат инсектицидінің малятионы пияздағы (A. cepa) пролин деңгейін арттыратынын және супероксиддисмутаза (SOD) және каталаза (CAT) белсенділігін арттыратынын, мембрана тұтастығын төмендететінін және ДНҚ-ның зақымдануына әкелетінін байқады57. Пролин - ақуыз құрылымының қалыптасуы, ақуыз функциясын анықтау, жасушалық тотығу-тотықсыздану гомеостазын сақтау, синглеттік оттегі мен гидроксил радикалдарын жою, осмотикалық тепе-теңдікті сақтау және жасуша сигнализациясы сияқты әртүрлі физиологиялық механизмдерге қатысатын маңызды емес аминқышқылы57. Сонымен қатар, пролин антиоксидантты ферменттерді қорғайды, осылайша жасуша мембраналарының құрылымдық тұтастығын сақтайды58. Ометоат әсерінен кейін пияздағы пролин деңгейінің жоғарылауы организмнің пролинді инсектицидтерден туындаған уыттылықтан қорғау үшін супероксиддисмутаза (SOD) және каталаза (CAT) ретінде пайдаланатынын көрсетеді. Дегенмен, ферментативті антиоксиданттық жүйеге ұқсас, пролин пияз тамырының ұшындағы жасушаларды инсектицидтердің зақымдануынан қорғау үшін жеткіліксіз екені дәлелденген.
Әдеби шолу ометоат инсектицидтерінің өсімдік тамырларының анатомиялық зақымдануы туралы зерттеулер жоқ екенін көрсетті. Дегенмен, басқа инсектицидтер бойынша алдыңғы зерттеулердің нәтижелері осы зерттеудің нәтижелерімен сәйкес келеді. Чавушоғлу және т.б.67 кең спектрлі тиаметоксам инсектицидтері пияз тамырларында жасуша некрозы, анық емес тамыр тіндері, жасуша деформациясы, анық емес эпидермальды қабат және меристема ядроларының қалыптан тыс пішіні сияқты анатомиялық зақымданулар тудырғанын хабарлады. Түтүнджу және т.б.68 метиокарб инсектицидтерінің үш түрлі дозасы пияз тамырларында некрозға, эпидермальды жасушалардың зақымдануына және кортикальды жасуша қабырғасының қалыңдауына әкелетінін көрсетті. Басқа бір зерттеуде Калефетоғлу Макар36 авермектин инсектицидтерін 0,025 мл/л, 0,050 мл/л және 0,100 мл/л дозаларында қолдану пияз тамырларында анықталмаған өткізгіш тіндерге, эпидермальды жасушалардың деформациясына және жалпақ ядролық зақымдануға әкелетінін анықтады. Тамыр зиянды химиялық заттардың өсімдікке енуінің кіру нүктесі болып табылады және сонымен қатар улы әсерлерге ең сезімтал негізгі орын болып табылады. Біздің зерттеуіміздің MDA нәтижелеріне сәйкес, тотығу стрессі жасуша мембранасының зақымдануына әкелуі мүмкін. Екінші жағынан, тамыр жүйесінің де мұндай қауіптерден бастапқы қорғаныс механизмі екенін мойындау маңызды69. Зерттеулер тамыр меристемасы жасушаларының байқалған зақымдануы пестицидтердің сіңуіне кедергі келтіретін осы жасушалардың қорғаныс механизміне байланысты болуы мүмкін екенін көрсетті. Бұл зерттеуде байқалған эпидермальды және кортикальды жасушалардың көбеюі өсімдіктің химиялық сіңуін азайтуының нәтижесі болуы мүмкін. Бұл ұлғаю жасушалар мен ядролардың физикалық қысылуына және деформациясына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар,70 өсімдіктер пестицидтердің жасушаларға енуін шектеу үшін белгілі бір химиялық заттарды жинауы мүмкін деген болжам жасалды. Бұл құбылысты кортикальды және тамырлы тін жасушаларының бейімделу өзгерісі ретінде түсіндіруге болады, онда жасушалар жасуша қабырғаларын целлюлоза және суберин сияқты заттармен қалыңдатады, бұл ометотаттың тамырларға енуіне жол бермейді.71 Сонымен қатар, жалпақ ядролық зақымдану жасушалардың физикалық қысылуының немесе ядролық мембранаға әсер ететін тотығу стрессінің нәтижесі болуы мүмкін немесе ометотатты қолданудан туындаған генетикалық материалдың зақымдануына байланысты болуы мүмкін.
Ометоат - әсіресе дамушы елдерде кеңінен қолданылатын өте тиімді инсектицид. Дегенмен, басқа да көптеген органофосфат пестицидтері сияқты, оның қоршаған ортаға және адам денсаулығына әсері туралы алаңдаушылық әлі де бар. Бұл зерттеу ометоат инсектицидтерінің кеңінен тексерілген A. cepa өсімдігіне зиянды әсерін жан-жақты бағалау арқылы осы ақпарат алшақтығын толтыруға бағытталған. A. cepa-да ометоаттың әсері өсудің тежелуіне, генотоксикалық әсерлерге, ДНҚ тұтастығын жоғалтуға, тотығу стрессіне және тамыр меристемасында жасушалардың зақымдануына әкелді. Нәтижелер ометоат инсектицидтерінің мақсатты емес организмдерге теріс әсерін көрсетті. Бұл зерттеудің нәтижелері ометоат инсектицидтерін қолдануда сақтық шараларын күшейту, дәлірек дозалау, фермерлер арасында хабардарлықты арттыру және қатаң ережелерді сақтау қажеттілігін көрсетеді. Сонымен қатар, бұл нәтижелер ометоат инсектицидтерінің мақсатты емес түрлерге әсерін зерттейтін зерттеулер үшін құнды бастапқы нүкте болады.
Өсімдік материалдарын жинауды қоса алғанда, өсімдіктер мен олардың бөліктерінің (пияз баданаларының) эксперименттік және далалық зерттеулері тиісті институционалдық, ұлттық және халықаралық нормалар мен ережелерге сәйкес жүргізілді.
Жарияланған уақыты: 04.06.2025