Angesichts der Sicherheits- und ethischen Einschränkungen bei biomedizinischen Proben zur Rückverfolgung der Umweltbelastung durch organophosphorhaltige Nervengifte (OPNAs) wurde in dieser Studie eine Rückverfolgungsanalyse durchgeführt, indem hochreiche Tyrosin-Addukte der Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO) aus Pflanzen mit OPNAs identifiziert wurden. Als Hauptuntersuchungsobjekte wurden Arabidopsis und Reis (Nipponbare) ausgewählt. Nach der Exposition gegenüber VX, GA und GD erfolgte die Analyse mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie (HPLC-MS/MS), wobei erfolgreich die Tyrosin-Addukte des RuBisCO-Proteins mit VX, GA und GD identifiziert wurden. Die Bedingungen für die enzymatische Hydrolyse, die Festphasenextraktion sowie die Reinigungsmethode des RuBisCO-Proteins (Fischprotamin-Sulfat-Fällungsmethode (PSP)) wurden optimiert. Bei Arabidopsis lagen die minimal nachweisbaren Expositionsdosen für VX, GA und GD jeweils bei 7,4 μg/Pflanze, 9,3 μg/Pflanze und 91 ng/Pflanze. Beim Reis betrug die minimal nachweisbare Dosis für VX 74 ng/Pflanze, die Ergebnisse für GA und GD waren mit denen von Arabidopsis übereinstimmend. Die Adduktkonzentration korrelierte positiv mit der Expositionsdosis und blieb in gefriergetrockneten Pflanzen bis zu 6 Monate stabil. Die Studie weist erstmals auf die Präsenz von Tyrosin-Addukten aus RuBisCO-Protein hin und bestätigt deren Eignung als Biomarker für die Rückverfolgung der Umweltbelastung durch OPNAs. Da RuBisCO das am häufigsten vorkommende essbare Protein in Pflanzen ist, bietet diese Untersuchung auch einen neuen Ansatz zur Analyse von Rückständen organophosphorhaltiger Pestizide in grünen Lebensmitteln.

RuBisCO;Tyrosin-Addukte;organophosphorhaltige Nervengifte;Rückverfolgungsanalyse;Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie