Do Antioxidants Counteract the Toxic Effects of Pyrethroids on Saccharomyces cerevisiae Yeast?

Pyrethroids are synthetic esters of primary or secondary alcohols containing at least one double bond and chrysanthemic acid [2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)-cyclopropanecarboxylic acid), or halogen analogues of it. These compounds have been used as insecticides. Their mechanism of toxic action on insects consists in inhibiting the activity of ion channels in nerve cells. According to data from the literature, generation of reactive forms of oxygen may be the mechanism of numerous non-specific reactions induced by these pesticides in various organisms. The aim of this study was to determine whether supplementing media with antioxidants protects Saccharomyces cerevisiae yeast cells from loss of viability caused by incubation with pyrethroids. The yeast cells were incubated for 2 h with selected pyrethroids and then plated on solid medium containing various antioxidants. The survival rates of yeast cells grown on control media and enriched media were compared. The antioxidants applied were not found to protect the yeast cells from the toxicity of the pyrethroids.

Pyretroidy są syntetycznymi insektycydami, w swojej strukturze chemicznej zawierają, alkohol pierwsze- lub drugorzędowych (zawierających przynajmniej jedno wiązanie podwójne) połączony estrowo z kwasem chryzantemowym [kwasu 3-(2,2-dimetylowinylo)-2,2-dimetylo cyklopropanokarboksylowego] lub analogiem tego kwasu. Związki te znalazły zastosowanie jako insektycydy. Mechanizm ich toksycznego działania na owady polega na hamowaniu aktywności kanałów jonowych w komórkach nerwowych. Według danych literaturowych te pestycydy mogą wywoływać u różnych organizmów szereg niespecyficznych reakcji, których wspólnym mechanizmem może być generowanie reaktywnych form tlenu. Badając toksyczne działanie pyretroidów na komórki drożdży, stwierdzono występowanie mian charakterystycznych dla stresu oksydacyjnego, takich jak: zmiany aktywności katalazy i dysmutazy ponadtlenkowej, zmniejszenie zredukowanego glutationu, zmniejszenie stężenia zredukowanego glutationu i grup tiolowych, obniżenie całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Celem prezentowanej pracy było zbadanie, czy dodatek antyoksydantów do pożywki uchroni komórki drożdży Saccharomyces cerevisiae przed zabiciem powodowanym inkubacją z pyretroidami. Komórki drożdży inkubowano przez 2 h z wybranymi pyretroidami, a następnie wysiewano na pożywkę stałą zawierającą różne antyoksydanty fenolowe, a także witaminy i ich pochodne. Porównywano przeżywalność komórek drożdży na pożywkach kontrolnych i wzbogaconych o antyoksydanty. W przypadku komórek drożdży nie stwierdzono ochronnej roli zastosowanych antyoksydantów przed toksycznością pyretroidów.