Arsenic contents in rats’ fur as an indicator of exposure to arsenic. Preliminary studies

• Autorzy: Lozna K. , Styczynska M. , Bronkowska M. , Figurska-Ciura D. , Biernat J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Since arsenic compounds have an affinity to thiol groups their greatest amounts can then be found in the tissues containing sulphur - rich proteins, like beta- keratin in skin, hair and nails. Accumulation of arsenic also depends on the macronutrient content in daily food ration. The deficiency and excess of both the protein and fat may contribute to a higher content of arsenic in the organism, including hair in human or fur in animals. Objective. Hair and fur is a good indicator of population exposure to many toxic substances, including arsenic. The degree of arsenic accumulation may depend on the diet and nutritional status. The aim of this study was to determine the effect of protein and fat in diet on the accumulation of arsenic in rats’ fur. Material and Methods. A total number of 70 male Buffalo rats (body weight 200 - 220 g, age - 6 weeks) were divided into 10 groups. Rats were housed in plastic cages (4 per cage) in a 12h light/dark cycle for 6 weeks. The diets of different protein and fat contents ware administered to the animals. Five of ten groups of rats received throughout the whole period 10 ppm sodium arsenite dissolved in distilled drinking water (about 250 μg As/animal/day). The arsenic were determined with the method of atomic adsorption spectrometry in conjunction with a graphite-furnace atomize using a Varian AA240FS apparatus. Results. The highest arsenic concentrations were found in fur of rats which were given low protein diet and water with arsenic. The lowest arsenic contents were found in fur of rats, which were given control diet and high protein diet with arsenic in water. Conclusions. Balanced control diet or high protein diet protected organism from arsenic accumulation, only small increase of arsenic content in rats’ fur, compared to the control group, was observed.

PL

Wprowadzenie. Związki arsenu wykazują powinowactwo do grup tiolowych białek, dlatego też najwyższą kumulację tego pierwiastka obserwuje się w tkankach zawierających białka bogate w siarkę takich jak skóra, włosy i paznokcie. Kumulacja tego pierwiastka zależy również od zawartości makroskładników diety w całodziennej racji pokarmowej, niedobór i nadmiar zarówno białek jak i tłuszczów przyczyniać się może do zwiększonej zawartości arsenu w organizmie, w tym również włosach u ludzi, czy sierści u zwierząt. Cel. Włosy i sierść zwierząt są dobrym wskaźnikiem ekspozycji populacji na wiele substancji toksycznych, w tym arsenu. Stopień kumulacji tego pierwiastka może być natomiast zależny od sposobu żywienia i stanu odżywienia. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu zawartości białka i tłuszczu w diecie na akumulację arsenu w sierści szczurów doświadczalnych. Materiał i metody. 70 samców szczurów Buffalo (waga ciała 200 - 220 g, wiek 6 tygodni) - podzielono na 10 grup doświadczalnych. Szczury umieszczono w klatkach z tworzywa sztucznego (4 zwierzęta na klatkę) i przetrzymywano przez 6 tygodni w 12-godzinnym cyklu dzień/noc Zwierzętom podawano pasze z niedoborem lub nadmiarem białka lub tłuszczu. Pięć z dziesięciu grup szczurów otrzymywała przez cały okres 10 ppm arseninu sodu rozpuszczonego w destylowanej wodzie pitnej (około 250 μg As/osobnika/dzień). Arsen oznaczono metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej z kuwetą grafitową przy użyciu aparatu Varian AA240FS . Wyniki. Najwyższe stężenia arsenu stwierdzono w sierści szczurów, którym podawano dietę niskobiałkową i wodę z arsenem. Najniższą zawartość arsenu stwierdzono w sierści szczurów, które karmiono dietą kontrolną lub wysokobiałkową, zatruwanych arsenem. Wnioski. Zrównoważona dieta kontrola lub wysokobiałkowa wykazywała działanie ochronne przeciwko kumulacji arsenu. W porównaniu z grupą kontrolną obserwowano tylko niewielki wzrost zawartości arsenu w sierści szczurów.

Słowa kluczowe

EN

animal diet; diet; arsenic content; rat; fur; indicator; arsenic; animal exposure; protein; fat

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2014
• Tom: 65
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.287-290,fig.,ref.

Twórcy

autor

Lozna K.

• Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

autor

Styczynska M.

• Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

autor

Bronkowska M.

• Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

autor

Figurska-Ciura D.

• Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

autor

Biernat J.

• Department of Human Nutrition, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

Bibliografia

• 1. Berg M., Tran H.C., Nguyen T.C., Pham H.V., Schertenleib R., Giger W.: Arsenic contamination of groundwater and drinking water in Vietnam: a human health treat. Environ Sci Technol 2001; 35: 2621-2626.
• 2. Chattopadhyay S., Bhaumik S., Purkayastha M., Basu S., Chaudhuri N., Gupta S.: Apoptosis and necrosis in developing brain cells due to arsenic toxicity and protection with antioxidants. Toxicol Letters 2002; 136: 65-76.
• 3. Garcı´a-Cha´vez E., Jime´nez I., Segura B.,. Del Razo M.: Lipid oxidative damage and distribution of inorganic arsenic and its metabolites in the rat nervous system after arsenite exposure: Influence of alpha tocopherol supplementation. NeuroToxicology 2006; 27: 1024–1031.
• 4. Gautam S., Ramesh S., Tarit R., Dipankar C.: Arsenic and other elements in hair, nails, and skin - scales of arsenic victims in West Bengal, India. Sci Total Environ 2004; 326: 33–47.
• 5. Hayakawa T., Kobayashi Y., Cui X., Hirano S.:, A new metabolic pathway of arsenite: arsenic–glutathione complexes are substrates for human arsenic methyltransferase Cyt19, Arch Toxicol 2005; 79: 183–191.
• 6. Hindmarsh J. T.: Caveats in hair analysis in chronic arsenic poisoning. Clin Biochem 2002; 35: 1 – 11.
• 7. Karim M.: Arsenic in groundwater and health problems in Bangladesh. Water Res 2000; 34: 304 – 310.
• 8. Łoźna K., Biernat J.: Występowanie arsenu w środowisku i w żywności. Rocz Panstw Zakl Hig 2008; 59(1): 19–31.
• 9. Maiti S., Chatterjee K. A.: Effects on level of glutathione and some related enzymes in tissues after an acute arsenic exposure in rats and their relationship to dietary protein deficiency. Arch Toxicol 2001; 75: 531 – 537.
• 10. Mosaferi M., Yunesian M., Mesdaghinia A. R., Nasseri S., Mahvi A. H., Nadim H:. Correlation between Arsenic Concentration in Drinking Water and Human Hair. IAEH, 2005; 2(1): 13-21.
• 11. Mukherjee S. C., Saha K. C., Pati S.: Murshidabad - one of the nine groundwater arsenic - affected districts of West Bengal, India. Part II: Dermatological, neurological, and obstetric findings. Clin Toxicol 2005; 43: 835 – 848.
• 12. Nandi D.,. Patra R.C., Swarup D.: Effect of cysteine, methionine, ascorbic acid and thiamine on arsenic-induced oxidative stress and biochemical alterations in rats. Toxicology 2005; 211: 26–35.
• 13. Rahman M. A., Hasegawa H., Rahman M. A., Rahman M. M., Miah M.A.: Influence of cooking method on arsenic retention in cooked rice related to dietary exposure. Sci Total Environ 2006; 370: 51 – 60.
• 14. Saad A., Hassanien M. A.: Assessment of arsenic level in the hair of the non-occupational Egyptian population: Pilot study. Environ Intern 2001; 27: 471– 478.
• 15. Shila S., Kokilavani V, Subathra M., Panneerselvam C.: Brain regional responses in antioxidant system to α-lipoic acid in arsenic intoxicated rat. Toxicology 2005; 210: 25–36.
• 16. Vahter M.: Mechanisms of arsenic biotransformation. Toxicology 2002; 181/182, 211-217
• 17. Zachwieja Z.: Drugs and food – interactions, MedPharm, 2008 (in Polish).