Potential toxicity of Schisandra chinensis to water environment: acute toxicity tests with water crustaceans
Loading...
Date
2023-10-14
Authors
Valíčková, Jana
Zezulka, Štěpán
Maršálková, Eliška
Kotlík, Josef
Maršálek, Blahoslav
Opatřilová, Radka
0000-0002-0974-2786Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer Heidelberg
Altmetrics
Abstract
Fruits of Schisandra chinensis, an East Asian liana plant, are currently more and more used to produce nutrient supplements that positively afect human health due to the content of various secondary metabolites. On the other hand, these substances because of their bioactivity can cause possible allelopathic or toxic efects concerning other organisms (algae, plants, animals). But the ecotoxicological properties of S. chinensis outside its area of origin have yet to be sufciently verifed. Two crustaceans, Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus, were selected as model aquatic organisms to test the potential impact of S. chinensis active compounds on the aquatic environment. Crude water extract from S. chinensis fruits, simulating the natural leakage of active substances in water, was tested in treatments from 0.0045 to 45 mg/L (according to the content of schisandrin as the dominating lignan). Efective concentration (EC50) causing 50% lethal efect for D. magna was established to 0.0448 mg/L after 24 h and 0.0152 mg/L after 48 h. EC50 for T. platyurus reached 0.4572 mg/L after 24 h, i.e. more than ten times higher than for D. magna. This study showed that the potential environmentally relevant concentrations of S. chinensis bioactive compounds could represent a severe risk to aquatic ecosystems.
Plody Schisandra chinensis, východoasijské liány, se v současné době stále více používají k výrobě potravinových doplňků, které díky obsahu různých účinných látek pozitivně ovlivňují lidské zdraví. Na druhou stranu mohou tyto látky pro svou bioaktivitu vyvolat možné alelopatické nebo toxické účinky na jiné organismy (řasy, rostliny, zvířata). Ekotoxikologické vlastnosti S. chinensis mimo oblast svého původu však musí být ještě dostatečně ověřeny. Byli vybráni dva korýši, Daphnia magna a Thamnocephalus platyurus, jako modelové vodní organismy pro testování potenciálního vlivu aktivních látek S. chinensis na vodní prostředí. Vodný extrakt z plodů S. chinensis, simulující přirozený únik účinných látek do vody, byl testován v koncetracích od 0,0045 do 45 mg/l (podle obsahu schisandrinu jako dominujícího lignanu). Koncentrace (EC50) způsobující 50% letální účinek pro D. magna byla stanovena na 0,0448 mg/l po 24 hodinách a 0,0152 mg/l po 48 hodinách. EC50 pro T. platyurus dosáhla 0,4572 mg/l po 24 h, tj. více než desetkrát vyšší než u D. magna. Tato studie ukázala, že potenciální relevantní koncentrace bioaktivních látek ze S. chinensis by mohly představovat vážné riziko pro vodní ekosystémy.
Plody Schisandra chinensis, východoasijské liány, se v současné době stále více používají k výrobě potravinových doplňků, které díky obsahu různých účinných látek pozitivně ovlivňují lidské zdraví. Na druhou stranu mohou tyto látky pro svou bioaktivitu vyvolat možné alelopatické nebo toxické účinky na jiné organismy (řasy, rostliny, zvířata). Ekotoxikologické vlastnosti S. chinensis mimo oblast svého původu však musí být ještě dostatečně ověřeny. Byli vybráni dva korýši, Daphnia magna a Thamnocephalus platyurus, jako modelové vodní organismy pro testování potenciálního vlivu aktivních látek S. chinensis na vodní prostředí. Vodný extrakt z plodů S. chinensis, simulující přirozený únik účinných látek do vody, byl testován v koncetracích od 0,0045 do 45 mg/l (podle obsahu schisandrinu jako dominujícího lignanu). Koncentrace (EC50) způsobující 50% letální účinek pro D. magna byla stanovena na 0,0448 mg/l po 24 hodinách a 0,0152 mg/l po 48 hodinách. EC50 pro T. platyurus dosáhla 0,4572 mg/l po 24 h, tj. více než desetkrát vyšší než u D. magna. Tato studie ukázala, že potenciální relevantní koncentrace bioaktivních látek ze S. chinensis by mohly představovat vážné riziko pro vodní ekosystémy.
Description
Citation
ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH. 2023, vol. 30, issue 1, p. 112625-112630.
https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-023-30182-8
https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-023-30182-8
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en