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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
EFECTO DEL INSECTICIDA GUSATIÓN EN
Salmonella typhimurium
CEPAS TA98 Y TA100
TRANSFORMADO POR EL METABOLISMO VEGETAL Y ANIMAL
Josefna CORTÉS-ESLAVA
1
, Sandra GÓMEZ-ARROYO
1*
, Héctor Silvestre TELOXA MENESES
2
, Brenda
Mariana GÓMEZ RAMÍREZ
3
y RaFael VILLALOBOS-PIETRINI
1
1
Departamento de Ciencias Ambientales, Centro de Ciencias de la AtmósFera, Universidad Nacional Autónoma
de México, Ciudad Universitaria, Coyoacán 04510, México D.±.
2
Escuela Nacional Preparatoria, Plantel Erasmo Castellanos Quinto, Universidad Nacional Autónoma de
México, Av. Río Churubusco s/n, Col. Zapata Vela, Iztacalco 08040, México D.±.
3
Escuela Nacional Preparatoria, Plantel Pedro de Alba, Universidad Nacional Autónoma de México, Insurgentes
Norte 1698, Col. Lindavista, Gustavo A. Madero 07300, México, D.±.
* Autor para correspondencia: slga@atmosFera.unam.mx
Palabras clave: Fracción enzimática S9, insecticidas organoFosForados, mutación reversa, Fracción S10 de
Vicia
faba
RESUMEN
Se analizó la participación de los metabolismos vegetal y animal en la transForma-
ción del insecticida organoFosForado azinFos metílico (gusatión) mediante el método
de microsuspensión, empleando como sistemas activadores la Fracción S10 de haba
(
Vicia faba)
y la Fracción S9 de hígado de rata y como organismo indicador del eFecto
genético a las cepas TA98 y TA100 de la bacteria
Salmonella typhimurium
. Se utilizó
la metodología de microsuspensión aForando a 1 mL, se probaron concentraciones
crecientes del insecticida (10, 20, 40, 80 y 100 µg/µL). Se colocaron en agitación ro-
tatoria en oscuridad por 2 h. Posteriormente, se siguió el procedimiento convencional
de incorporación en placa. Los resultados mostraron mayor capacidad del metabolismo
vegetal para producir mutagenicidad por corrimiento del marco de lectura que se evi-
denció preFerentemente en la cepa TA98 mientras que el metabolismo animal produjo
mutágenos por sustitución de pares de bases maniFestados en la cepa TA100. Ambos
metabolismos Fueron capaces de disminuir la toxicidad del insecticida organoFosForado
y expresar mutagenicidad en
S. typhimurium
. Las Fracciones enzimáticas no tuvieron
eFectos adversos sobre la viabilidad de las células bacterianas.
Key words: S9 enzymatic Fraction, organophosphorus insecticides, reverse mutation, S10
Vicia faba
Fraction
ABSTRACT
It was analyzed the plant and animal metabolism role in the transFormation oF azinFos
methyl organophosphorus insecticide (gusathion) through the microsuspension assay,
using as activating systems the S10
Vicia faba
Fraction and the S9 enzymatic Fraction
oF rat liver, and as street sign oF genetic eFFect to the TA98 and TA100 strains oF the
bacteria
Salmonella typhimurium
. It was used the microsuspension assay, the incubation
mix was oF 1 mL, there were added crescent concentrations oF the insecticide (10, 20,
40, 80 and 100 µg/µL), there were placed in a rotatory shaker in darkness during 2 h.
Subsequently, it was perFormed the conventional procedure oF plate incorporation. The
results showed a greater capacity oF the plant metabolism to produce mutagenicity by
Rev. Int. Contam. Ambie. 30 (Número especial sobre ambiente y genética) 37-44
J. Cortés-Eslava
et al.
38
frameshifth evident in the TA98 strain while the animal metabolism produced mutagens
by base-pair substitutions manifested in the TA100 strain. Both metabolisms were able
to reduce the organophosphorus insecticide toxicity and to express mutagenicity in
S.
typhimurium
. The enzymatic fractions were not harmful to the bacterial cells viability.
INTRODUCCIÓN
La gran cantidad y la enorme variedad de sustan-
cias dispersas en el planeta como consecuencia de
la actividad del ser humano depositándose en agua,
suelo y aire afectan críticamente al ambiente. En la
búsqueda de mejorar la calidad de vida con el descu-
brimiento y la cura de enfermedades, al proporcionar
un mayor confort, al incrementar la productividad, al
mejorar la alimentación, la educación o la organiza-
ción social o política, muchos avances de la ciencia y
de la tecnología generan diversos productos químicos
sintéticos que pasan al ambiente y pueden representar
un riesgo potencial para la salud humana (Litterst y
Lichtenstein 1971).
Ames (1983, 1989) señala la importancia de
evaluar el riesgo que pueden constituir los cambios
en el estilo de vida y la contaminación en ciudades
industrializadas en la aparición de cáncer.
Por otra parte, se ha demostrado la capacidad
de las plantas para metabolizar agentes químicos
extraños, como los plaguicidas (Plewa y Gentile
1976). Desde entonces, este aspecto ha constituido
un motivo de interés y de preocupación para nume-
rosos investigadores, lo que es comprensible si se
considera el amplio espectro de agentes químicos y
la magnitud de su uso en la agricultura moderna, ya
que las plantas pueden absorberlos y modiFcarlos
metabólicamente, dando lugar a productos muta-
génicos. Si estos compuestos son estables, pueden
incorporarse a la dieta humana e implicar un riesgo
de daño genético (Gichner
et al.
1993).
Mientras que en animales los sistemas del citocro-
mo P-450 son de importancia central en el metabo-
lismo y en la activación mutagénica de xenobióticos,
las modalidades vegetales del citocromo P-450
parecen actuar sólo en casos excepcionales como
el de algunos herbicidas ureicos (N, N-dimetil fenil
urea; Sandermann 1988). Las plantas metabolizan
los compuestos extraños por diversos mecanismos
incluyendo oxidación, hidrólisis, conjugación y
ocasionalmente reducción. Las especies conjugadas
primariamente, facilitan su excreción en los animales
y su inmovilización en las plantas (Higashi 1988).
El uso combinado de pruebas para explorar la
mutagenicidad de sustancias químicas, empleando
tanto el metabolismo animal como vegetal, resulta
especialmente importante en el caso de los agroquí-
micos debido a que ellos están en contacto directo
con las plantas superiores (Higashi 1988).
Puesto que las vías metabólicas de los vegetales
son muy diferentes a las de los animales, pueden
también cambiar los productos modiFcados (Menn
1978). En animales el fungicida tioalbendazol, es
convertido a 5-hidroxitioalbendazol, mientras que
en las plantas lo es a benzimidazol o benzimidazol-
2-carboxamida (Sandermann 1988). El paratión, se
transforma en paraoxón en presencia del citocromo
P-450 de hígado de rata o de conejo. Sin embargo,
cuando se aplica a raíces de haba, se encuentran can-
tidades de paraoxón menores al 1 % de los niveles de
paratión (Higashi 1988). Las peroxidasas son ubicuas
en el reino vegetal, pueden catalizar reacciones de N-
ó C-hidroxilación, N-sulfoxidación, N-acetilación,
halogenación, deshalogenación o descarboxilación
(Sandermann 1988).
La activación de promutágenos por el metabo-
lismo vegetal (Plewa
et al
. 1984) y animal (Maron
y Ames 1983) constituye un aspecto relevante en la
mutagénesis ambiental.
El daño producido al material genético mediante
la inducción de mutaciones, tiene un riesgo toxico-
lógico que repercute en la salud de los individuos
afectados. En virtud de que es importante conocer el
comportamiento de este tipo de compuestos y debido
a que, por razones éticas no es posible realizar la
experimentación directa con el hombre y en vista de
que los ensayos con mamíferos para demostrar ge-
notoxicidad son sumamente caros (deKergommeaux
et al
. 1983), la posibilidad de detectar compuestos
mutagénicos en el ambiente se ha facilitado por el
establecimiento de sistemas de prueba rápidos como
el bioensayo desarrollado por Ames
et al
. (1975).
Con el propósito de semejar la biotransformación
que ocurre en animales cuando ingieren esos agentes
químicos, se incorpora un sistema
in vitro
de activa-
ción metabólica animal (S9; Maron y Ames 1983) o
vegetal (S10; Plewa
et al
. 1984).
El ensayo de Ames utiliza un conjunto de cepas
de bacterias con requerimiento de histidina, que
contienen otras mutaciones que incrementan su sen-
sibilidad para detectar mutágenos. La mutación rfa
EFECTO DEL INSECTICIDA GUSATIÓN Y SUS METABOLITOS EN
Salmonella typhimurium
39
altera la barrera de lipopolisacáridos de la superfcie
bacteriana y aumenta su permeabilidad a moléculas
grandes que no penetran la pared normal de una célula
(Ames
et al
. 1973). La mutación uvrB, es la deleción
de un gen involucrado en la reparación del ADN por
escisión, resultando en una mayor sensibilidad para
identifcar gran cantidad de mutágenos (Ames 1971,
Ames
et al.
1973).
La cepa TA98, utilizada en este trabajo contiene
el plásmido, pKM101 con el Factor-R que le confere
resistencia a la ampicilina y los genes muc que aumen-
tan la Frecuencia de mutación tanto espontánea como
inducida al aFectar el sistema de reparación “propen-
so al error” que está presente normalmente en estos
organismos. Esta cepa detecta diversos mutágenos
que producen corrimiento del mensaje que implica la
inserción o la pérdida de pares de bases. La otra cepa
empleada, la TA100 detecta mutágenos que causan
sustitución de pares de bases (Maron y Ames 1983).
La reversión espontánea de las cepas se expresa
como la cantidad de colonias revertantes por caja
de medio mínimo. Las colonias revertantes que han
recuperado la síntesis son claramente visibles sobre
un Fondo uniForme de bacterias auxotrófcas. Cada
cepa revierte espontáneamente con una Frecuencia
característica, Maron y Ames (1983) describen va-
lores que van de 30 a 50 revertantes por caja para la
cepa TA98 y de 120 a 200 para la TA100.
Los procedimientos empleados para estudiar los
eFectos de los metabolismos vegetal y animal sobre la
mutagenicidad han variado considerablemente. Tales
métodos dependen de que el agente químico penetre
en la célula vegetal o animal, de que sea metabolizado
y de que los metabolitos regresen al medio donde
actuarán sobre las bacterias. Una opción se lleva a
cabo con extractos vegetales o animales liberados
de las células para proveer las enzimas metabólicas
(Wildeman y Nazar 1982).
A pesar de que gran cantidad de agentes son activa-
dos tanto por plantas como por animales, algunos pare-
cen serlo sólo por plantas. El desarrollo de protocolos
usando activación tanto vegetal como animal puede
proveer una amplia base de datos sobre la transFor-
mación biológica de promutágenos y una Forma ideal
para hacer dicha comparación con un ensayo
in vitro
.
El ensayo de microsuspensión utilizado por pri-
mera vez por Kado
et al.
(1983) y empleado por di-
versos autores (George
et al
. 2001, Onuki
et al
. 2002,
Kummrow
et al
. 2006, Umbezeiro
et al
. 2006), es un
método que aumenta signifcativamente la sensibilidad
de la prueba de Ames y permite utilizar concentracio-
nes muy bajas de los mutágenos. Esta modifcación
consiste en agregar concentraciones incrementadas
de células bacterianas (aproximadamente 10
9
) en
suspensión a la mezcla de activación en un volumen
muy pequeño (0.2 a 1.0 mL). Después de al menos 90
minutos de incubación a 37 ºC, la mezcla se procesa
de acuerdo al protocolo de rutina del ensayo de Ames.
Este procedimiento es hasta 20 veces más sensible que
la prueba estándar de incorporación en placa y hasta
13 veces más sensible que el protocolo de incubación
líquida descrito previamente. La reversión espontánea
no se incrementa bajo estas condiciones en compara-
ción con la incorporación en placa, utiliza hasta 10
veces menos mezcla enzimática y hasta 5 veces menos
coFactores por placa (Kado 1983).
Los insecticidas organoFosForados son los de
mayor uso en la agricultura en México, derivados del
ácido FosFórico, con pocas excepciones son muy tóxi-
cos y todos inhiben a la colinesterasa interrumpiendo
el impulso nervioso a nivel de sinapsis nerviosas de
vertebrados (±ukuto 1971).
Los eFectos sobre el sistema nervioso van desde
patrones de habla ininteligible y pérdida de los re-
²ejos hasta convulsiones y estados de coma, puede
también haber parálisis, siendo los músculos del
sistema respiratorio los más aFectados. Todos los
insecticidas organoFosForados se degradan por hi-
drólisis en el hígado y en otros tejidos. Presentan
propiedades alquilantes (Preussman
et al
. 1969),
su estructura Fundamental es -P-O-C-. La presencia
del FósForo y del carbono como sitios electroFílicos
los hace susceptibles de reaccionar con nucleóflos.
El ADN de cualquier célula posee muchos y muy
diFerentes sitios nucleoFílicos susceptibles a ese tipo
de reacción (Wild 1975). Por lo tanto, es importante
evaluar el riesgo que puede representar el uso de tales
sustancias en el material genético ya que numerosas
enFermedades crónicas y con períodos de latencia
largos, como el cáncer, están entre los principales
motivos de preocupación de la salud humana con
relación a los plaguicidas (Moutschen-Dahmen
et
al.
1984).
Para evaluar la in²uencia del metabolismo sobre
la mutagenicidad y la toxicidad de los pesticidas,
Wildeman y Nazar (1982) utilizan la Fracción S9 del
hígado de mamíFero y homogeneizados enzimáticos
vegetales como sistemas activadores en el bioensayo
de
Salmonella
. Sus resultados sugieren que, a pesar
de que tanto los homogeneizados vegetales como el
sobrenadante S9 de hígado activan un compuesto,
los mutágenos Formados en los sistemas vegetal y
animal resultan diFerentes. Rasquinha
et al
. (1988)
observan que el metabolismo vegetal puede alterar
la mutagenicidad de diversos plaguicidas. Cortés-Es-
lava
et al.
(2013) encuentran resultados interesantes
J. Cortés-Eslava
et al.
40
analizando el papel del metabolismo vegetal en la
mutagenicidad y citotoxicidad de cuatro insecticidas
organofosforados en
Salmonella typhimurium
y en
células humanas en cultivo. Utilizan el método de
incorporación en placa (Ames 1983) y describen que
el gusatión incrementó su mutagenicidad principal-
mente sobre la cepa TA98 al ser metabolizado por
la fracción vegetal de
Coriandrum sativum
lo cual
coincide con el presente trabajo.
En
S. typhimurium
, Gómez-Arroyo
et al
. (2007)
muestran una respuesta mutagénica distinta de dos
insecticidas organofosforados (foxim y azinfos
metílico) activados metabólicamente por
Nicotia-
na tabacum
(línea TX1). El primero, disminuye
considerablemente su mutagenicidad hasta valores
semejantes al testigo cuando se cocultiva con las
células TX1, mientras que al aplicarlo directamente
se eleva signiFcativamente la frecuencia de reversión.
El segundo aparentemente disminuye su toxicidad ya
que al aplicarlo directamente resulta completamente
tóxico, al grado de anular el crecimiento de bacterias,
mientras que al incubarlo en presencia de células
TX1 de tabaco a las mismas concentraciones no solo
permite el crecimiento de las bacterias sino que eleva
considerablemente su mutagenicidad.
Al aplicar diferentes concentraciones del insec-
ticida carbámico propoxur al cultivo de linfocitos
humanos, Gómez-Arroyo
et al.
(1995) no observan
elevación en la frecuencia de ICH, mientras que este
mismo compuesto previamente activado con la frac-
ción S10 de
V. faba
la incrementa signiFcativamente,
lo mismo ocurre con los herbicidas tiocarbámicos
molinate y butilate (Calderón-Segura
et al
. 1999).
Con los antecedentes planteados, el objetivo de este
trabajo fue evaluar el efecto mutagénico del insectici-
da gusatión en
S. typhimurium
cepas TA98 y TA100,
transformado por los metabolismos vegetal y animal
MATERIALES Y MÉTODOS
Para obtener la fracción S10 de
Vicia faba
, se
germinó, maceró, homogeneizó, centrifugó y Fltró
la raíz en amortiguador de fosfatos de sodio 100
mM, pH = 7. La S9 utilizada fue la forma comercial
marca MOLTOX. Las bacterias se sembraron en
medio nutritivo, incubando en agitación rotatoria
en oscuridad a 37 ºC durante 16 h. Se centrifugó a
4000 × g 5 min a 4 ºC, resuspendiendo el botón en
amortiguador de fosfatos y manteniendo en hielo
hasta iniciar el ensayo de mutagenicidad. En frascos
estériles se aplicaron concentraciones crecientes del
insecticida (10, 20, 40, 80 y 100 mg/mL), 500 mL
de fracción S9 ó S10 y 100 mL de suspensión con-
centrada de bacterias de la cepa respectiva aforando
a 1000 mL con amortiguador de fosfatos de potasio.
Se incubó dos horas en agitación rotadora en oscuri-
dad y posteriormente en 2 mL de agar de superFcie
se añadieron 250 mL del contenido de cada uno de
los frascos de incubación, se homogeneizaron con
vórtex, se sembró por triplicado en medio mínimo
y se incubó 48 h a 37 ºC en oscuridad. ±inalmente,
transcurrido el tiempo de incubación se registró la
reversión inducida.
La exploración estadística se realizó mediante
el análisis de varianza y la prueba de comparación
múltiple de Newman Keuls.
RESULTADOS
Los
cuadros
I
y
II
muestran una capacidad di-
ferencial de los metabolismos vegetal y animal para
inducir mutagenicidad con el compuesto organofos-
forado. La fracción enzimática vegetal disminuyó la
toxicidad del insecticida y produjo mutaciones por
corrimiento del marco de lectura
evidenciadas prin-
cipalmente
en la cepa TA98 de la bacteria
S. typhi-
murium
(
Cuadro I
), mientras que el metabolismo
animal produjo compuestos que causaron mutaciones
por sustitución de pares de bases, es decir que su
efecto se observó preponderantemente en la cepa
TA100 (
Cuadro II
). Ambas fracciones enzimáticas
vegetal y animal no tuvieron efectos adversos sobre la
viabilidad de las células bacterianas y fueron capaces
de disminuir la toxicidad producida por el gusatión
permitiendo que se expresara la mutagenicidad de
sus metabolitos. El gusatión aplicado directamente
en ambas cepas fue tóxico por lo que no hubo cre-
cimiento del fondo de bacterias auxotróFcas. Los
cuadros
I
y
II
muestran que al agregar las fracciones
metabólicas tanto vegetal como animal, disminuyó
la toxicidad y pudo observarse el efecto mutagénico
de manera diferencial para cada cepa según el meta-
bolismo que participó. La NOP y el 2-A± utilizados
como testigos positivos para las cepas TA98 y TA100,
respectivamente, mostraron claramente la eFciencia
metabólica de ambas fracciones. La reversión es-
pontánea coincidió con la descrita para ambas cepas.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Una gran cantidad de constituyentes de la dieta
humana son tratados con insecticidas y el papel que
juega el metabolismo de plantas y animales en la
EFECTO DEL INSECTICIDA GUSATIÓN Y SUS METABOLITOS EN
Salmonella typhimurium
41
CUADRO II.
MUTAGENICIDAD INDUCIDA POR EL INSECTICIDA GUSA-
TION METABOLIZADO POR S10 DE
Vicia faba
Y S9 DE HIGADO
DE RATA EN
Salmonella typhimurium
CEPA TA100 EN EL ENSAYO DE
MICROSUSPENSION
a
Revertantes/caja
-S10 y –S9
+S10
+S9
Testigos negativos
Amortiguador de fosfatos
112.0 ± 1.2
116.0 ± 1.0
119.0 ± 1.4
Testigo positivo
c
2-AF
102.0 ± 1.3 *
992.3 ± 23.1*
Gusatión
µg/µL
10
20
40
80
100
122.3 ± 1.1 N.S.
93.6 ± 1.0 N.S.
88.0 ± 1.2 N.S.
38.1 ± 1.3 *
136.0 ± 1.2 N.S.
142.4 ± 2.0 N.S.
208.0 ± 1.2 *
276.2 ± 1.1 *
289.8 ± 6.2 *
120.3 ± 3.1
109.3 ± 2.2
294.2 ± 3.4*
654.9 ± 2.0 *
29.3 ± 4.2 *
a
Promedio de dos experimentos ± E.E.
c
2AF, 2 amino-²uoreno 4 µg/µL.
N.S. No se obtuvo diferencia signi³cativa por analisis de varianza entre el testigo
negativo y los grupos tratados
* Se obtuvieron diferencias signi³cativas por análisis de varianza, sin metabolism: F
2AF
= 5.75, F
gusatión
= 78.42, con metabolismo: F
2AF
= 793.30, F
gusatión
= 286.81, y por lo
tanto se aplico la prueba de comparación múltiple de Newman Keuls
† Toxicidad, no hay bacterias y desaparece el crecimiento de fondo de bacterias auxo-
tró³cas (“background”)
CUADRO I.
MUTAGENICIDAD INDUCIDA POR EL INSECTICIDA GUSATION
METABOLIZADO POR S10 DE
Vicia faba
Y S9 DE HIGADO DE
RATA EN
Salmonella typhimurium
cepa TA98 EN EL ENSAYO DE
MICROSUSPENSIÓN
a
Revertantes/caja
–S10 y –S9
+S10
+S9
Testigo negativo
Amortiguador de fosfatos
27.3 ± 0.30
23.5 ± 0.3
29.2 ± 0.5
Testigo positivo
b
NOP
265
± 3.2 *
1620 ± 4.20 *
Gusatión
µg/µL
10
20
40
80
100
21.0 ± 0.7 N.S.
21.6 ± 0.6 N.S.
20.6 ± 0.8 N.S.
16.0 ± 0.3 *
29.0 ± 1.1 N.S.
82.6 ± 0.9 N.S.
285.9 ± 1.0 *
595.0 ± 8.3 *
270.2 ± 6.3
49.0 ± 3.5 *
51.2 ± 2.6 *
50.0 ± 2.3 *
55.0 ± 3.1 *
25.0 ± 2.2 *
a
Promedio de dos experimentos ± E.E.
b
NOP 4, nitro-
o
-fenilendiamina 100 µg/mL.
N.S. No se obtuvo diferencia signi³cativa por analisis de varianza entre el testigo
negativo y los grupos tratados
* Se obtuvieron diferencias signi³cativas por análisis de varianza, sin metabolismo
F
NOP
= 43.23, F
gusatión
= 857.20. Con metabolismo: F
NOP
= 598.10, F
gusatión
= 591.70 y
por lo tanto se aplico la prueba de comparación múltiple de Newman Keuls.
† Toxicidad, no hay bacterias y desaparece el crecimiento de fondo de bacterias auxo-
tró³cas (“background”).
J. Cortés-Eslava
et al.
42
transformación de estos compuestos es de gran im-
portancia ya que se pueden originar productos con
mayor grado de toxicidad o constituirse mutágenos
potenciales de trascendencia.
El uso de nuevas opciones de activación meta-
bólica en ensayos de mutagenicidad a corto plazo,
ha sido validado y recomendado con el propósito de
reducir el uso de animales de laboratorio en pruebas
toxicológicas (Rueff
et al
. 1996).
En este trabajo, se empleó el método de micro-
suspensión (Kado
et al
. 1983), desarrollado para
incrementar la sensibilidad de la prueba de Ames,
para ello se utilizaron fracciones enzimáticas vegetal
y animal como sistema activador y a la bacteria
S.
typhimurium
cepas TA98 y TA100 como indicador
del daño genético. El éxito de este método depende
de que el agente químico sea metabolizado por las
fracciones enzimáticas y que los metabolitos vertidos
al medio, actúen sobre las bacterias, todo esto en una
mezcla de activación de volúmenes muy pequeños
que van desde 0.2 hasta 1.0 mL.
Los resultados mostraron la mayor capacidad de la
fracción vegetal (S10) que la de la animal (S9) para
metabolizar al insecticida gusatión (azinfos metílico)
y transformarlo en compuestos cuyo mecanismo de
mutagenicidad es por corrimiento del mensaje y se
evidenciaron principalmente en la cepa TA98 (
Cua-
dro I
), mientras que la fracción animal generó mutá-
genos por sustitución de pares de bases y se detectó
signiFcativamente en la cepa TA100 (
Cuadro II
),
esto comprueba vías metabólicas diferentes. Wil-
deman y Nazar (1982) utilizando la fracción S9 del
hígado de mamífero y homogeneizados enzimáticos
vegetales como sistemas activadores en el ensayo
de
Salmonella
encuentran que ambos metabolismos
activan un compuesto, pero los mutágenos forma-
dos en los sistemas vegetal y animal son diferentes.
Rasquinha
et al
. (1988) observan que el metabolismo
vegetal puede alterar la mutagenicidad de diversos
plaguicidas y producir metabolitos distintos a los que
se forman en las células animales.
Cuando se analizó el efecto mutagénico directo
del insecticida organofosforado gusatión en el sis-
tema de microsuspensión, se obtuvieron resultados
negativos y se observó acción tóxica que inhibió
el crecimiento bacteriano en las concentraciones
más altas. De acuerdo con de ±lora
et al
. (1992), la
desaparición del fondo de bacterias (“background”),
es un índice de toxicidad. Por otro lado, cuando el
insecticida fue incubado además de las bacterias,
en presencia de los metabolismos vegetal y animal,
disminuye la toxicidad, permitiendo el crecimiento de
colonias y se observa un incremento de la mutageni-
cidad con relación a la concentración, lo que muestra
un comportamiento promutagénico. Gómez-Arroyo
et al
. (2007) encuentran un comportamiento similar
en la prueba de incorporación en placa, después de
co-incubar células vegetales con la bacteria
S.
typhi-
murium
con el mismo compuesto organofosforado.
Cortés-Eslava
et al
. (2013) detectan un comporta-
miento semejante del paratión metílico, del ometoato,
del metamidofos y del azinfos metílico (gusatión),
éste último estudiado en el presente trabajo, al ser
metabolizado por cilantro (
Coriandrum sativum
) en
el método de cocultivo.
En las concentraciones más altas el efecto mutagé-
nico no aparece, debido posiblemente a la inhibición
de la actividad peroxidasa en la fracción vegetal y
del citocromo P-450 en la fracción animal. Bianchi
et al
. (1994) describen la genotoxicidad del folimat
en
Sacharomyces cerevisiae
aplicado directamente y
al agregar la fracción S9 de hígado se disminuye la
actividad del compuesto solo y mezclado con diazi-
nón y azinfos metílico (gusatión). Estos resultados
coinciden con los obtenidos en el presente trabajo,
ya que al aplicar directamente el gusatión, la concen-
tración mayor provocó toxicidad para ambas cepas
y de manera similar, el metabolismo, disminuyó la
toxicidad del compuesto directo y permitió evidenciar
el efecto mutagénico.
Esta investigación aporta datos del riesgo po-
tencial que representa el insecticida que no eleva la
frecuencia de reversión al aplicarlo directamente, sin
embargo su efecto se modiFca mediante la activación
vegetal. Por esto, además de evaluar la presencia de
insecticidas en productos alimenticios para su control
de calidad y normas para el consumo humano, es
necesario monitorear la presencia de metabolitos que,
como en este estudio, pueden resultar mutagénicos
mientras que el compuesto por sí mismo no lo es.
Los resultados de esta investigación permiten
concluir la sensibilidad del método de micro-
suspensión, para detectar fácilmente el efecto
de mutágenos en bajas concentraciones, aspecto
muy importante ya que por razones de seguridad
resulta más conveniente trabajar con las menores
concentraciones posibles para no aumentar la
contaminación atmosférica con los residuos des-
echados, así como por el cuidado de la salud de los
investigadores; no obstante esta gran ventaja, son
muy pocos los trabajos realizados con esta meto-
dología evaluando agroquímicos y los que existen
han sido llevados a cabo en células humanas en
cultivo (Goto
et al.
2004), en ratones (George
et
al.
1991) o en suelos contaminados con municiones
(George
et al
. 2001), pero ninguno con plantas.
EFECTO DEL INSECTICIDA GUSATIÓN Y SUS METABOLITOS EN
Salmonella typhimurium
43
Asimismo, la fracción enzimática de
Vicia faba
(S10) es capaz de transformar eFcientemente al
insecticida organofosforado gusatión en compuestos
mutagénicos para
S. typhimurium
cepa TA98 y la
fracción enzimática de hígado de rata (S9) fue capaz
de transformar eFcientemente al mismo insecticida
en compuestos mutagénicos principalmente para
la cepa TA100, por lo que se puede inferir que
son diferentes los productos generados por cada
uno de los metabolismos (vegetal y animal), dado
que producen mutaciones por distinto mecanismo.
El metabolismo de ambas fracciones metabólicas
S10 y S9 disminuyó la toxicidad del insecticida y
permitió el crecimiento de colonias revertantes. El
insecticida probado requiere de activación metabó-
lica para inducir los efectos mutagénicos, es decir
que se comporta como promutágeno.
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