Investigations of Ni content in human hair

• Autorzy: Dlugaszek M , Szopa M. , Mularczyk-Oliwa M.

Warianty tytułu

PL

Badania nad zawartoscia niklu we wlosach ludzkich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effect of nickel (Ni) on human organism is still evaluated, although there are few research papers dedicated to this problem. The participation of Ni in carcinogenesis and allergic reactions is considered. Nickel is absorbed through the alimentary tract, lungs and skin. Concentration of Ni in blood and urine is low (about 1 μg L-1). More nickel has been determined in tissues such as liver, lungs and osseous tissue. The aim of this work was to assess the Ni level in human hair (n = 220, 110 women and 110 men) and correlations between Ni and other elements i.e. calcium (Ca), magnesium (Mg), zinc (Zn), iron (Fe), lead (Pb), and cadmium (Cd). Hair washed with acetone and redistilled water was mineralized in mixture of HNO3 and HClO4 acids. Content of the elements was determined by the atomic absorption spectrometry method AAS. Concentrations of Ca, Mg, Zn, Cu, and Fe was measured by the flame technique (FAAS), while concentration of Pb, Cd and Ni was analyzed by the electrothermal atomic absorption spectrometry in a graphite furnace (GFAAS). The data were the subject of statistical analysis. The mean Ni concentration in the hair samples was 0.24 μg g-1 (median 0.17 μg g-1, range 0.01-1.77 μg g-1). Slightly more Ni was found in hair of women (0.25 μg g-1) than of men (0.22 μg g-1). Statistically higher concentrations of Ni were noticed in hair of men > 20 years than in younger men (p<0.05). Statistically significant positive correlations (for Zn, negative correlation) were established between Ni and Cd, Pb, and Cu concentration. Hair is available easily and noninvasively for tests and owing to a higher Ni level in hair than in physiological fluids, such tests help reduce analytical error. Therefore, hair is a very suitable material for monitoring elements in the human body.

PL

Oddziaływanie niklu (Ni) na organizm człowieka nadal jest przedmiotem badań, jednak liczba opublikowanych prac poświęconych tej tematyce jest niewielka. Rozpatrywany jest udział tego pierwiastka w procesie kancerogenezy oraz jako czynnika wywołującego alergię. Główne drogi wchłaniania Ni to przewód pokarmowy, płuca i skóra. Stężenie tego pierwiastka we krwi i moczu jest niskie i wynosi ok. 1 μg L-1. Większe jego ilości oznaczono w tkankach (wątrobie, płucach, tkance kostnej). Celem pracy była ocena zawartości Ni we włosach (n=220, 110 kobiet i 110 mężczyzn) oraz korelacji między jego stężeniem a stężeniem innych pierwiastków: wapniem (Ca), magnezem (Mg), cynkiem (Zn), żelazem (Fe), ołowiem (Pb) i kadmem (Cd). Włosy umyte w acetonie i wodzie mineralizowano na mokro w mieszaninie kwasów HNO3 i HClO4. Zawartość pierwiastków oznaczano metodą spektrometrii absorpcji atomowej (AAS). Stężenie Ca, Mg, Zn, Cu i Fe wykonano techniką płomieniową (FAAS), natomiast Pb, Cd i Ni techniką bezpłomieniową w piecu grafitowym (GFAAS). Otrzymane dane poddano analizie statystycznej. Zawartość pierwiastków podano w zależności od płci i wieku. Średnia zawartość Ni w badanych próbkach włosów wynosiła 0,24 μg g-1 (mediana 0,17 μg g-1, rozrzut 0,01-1,77 μg g-1), nieco więcej tego pierwiastka stwierdzono we włosach kobiet (0,25 μg g-1) niż u mężczyzn (0,22 μg g-1) i statystycznie więcej we włosach mężczyzn powyżej 20 lat w porównaniu z grupą wiekową poniżej 20. roku życia (p<0,05). Istotne statystycznie dodatnie korelacje (z wyjątkiem Zn) wyznaczono między zawartością Ni oraz Cd, Pb i Cu. Włosy są tkanką dostępną w sposób łatwy i nieinwazyjny, a ze względu na znacznie wyższą zawartość Ni w porównaniu z płynami ustrojowymi stanowił dobry materiał badań, co umożliwia zmniejszenie błędów pomiarowych podczas analizy.

Słowa kluczowe

PL

hair; human hair; nickel; bioelement; investigation; toxic metal; atomic absorption spectrometry; statistical analysis; nickel concentration; woman; man

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2009
• Tom: 14
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.229-237,ref.

Twórcy

autor

Dlugaszek M

• Military University of Technology, Gen.S.Kaliskiego 2 Str., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Szopa M.

autor

Mularczyk-Oliwa M.

Bibliografia

• Bencko V. 1995. Use of human hair as a biomarker in the assessment of exposure to pollutants in occupational and environmental settings. Toxicology, 101: 29-39.
• Biego G.H., Joyeux M., Hartemann P., Debry G. 1998. Daily intake of essential minerals and metallic micropollutants from foods in France. Sci. Tot. Environm., 217: 27-36.
• Chojnacka K., Górecka H., Chojnacki A., Górecki H. 2005. Interelement interactions in human hair. Environ. Toxicol. Pharmacol., 20: 368-374.
• Christensen J.M. 1995. Human exposure to toxic metals: factors influencing interpretation of biomonitoring results. Sci. Tot. Environm., 166: 89-135.
• Cornelis R., Heinzow B., Herber R.F.M., Molin Christensen J., Paulsen O.M., Sabbioni E., Templeton D.M., Thomassen Y., Vather M., Vesterberg O. 1995. Sample collection guidelines for trace elements in blood and urine. Pure App. Chem., 67: 1575-1608.
• Denkhaus E., Salnikow K. 2002. Nickel essentiality, toxicity, and cancerogenicity. Crit. Rev. Oncol. Hematol., 42: 35-56.
• Goulle J.P., Mahieu L., Castermant J., Neveu N., Bonneau L., Laine G., Bouige D., Lacroix C. 2005. Metal and metalloid multi-elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair, Reference value. Forensic Sci. Int.,153: 39-44.
• Iyengar G.V. 1998. Reevaluation of the trace element content in reference man. Radiat. Phys. Chem., 51: 545-560.
• Kasprzak K.S., Sunderman F.W. Jr, Salnikow K. 2003. Nickel carcinogenesis. Mutat. Res., 533: 67-97.
• Nowak B. 1998. Contents and relationships of elements in human hair for a non-industrialised population in Poland. Sci. Tot. Environm., 209: 59-68.
• Samantha G., Sharma R., Roychowdhury T., Chakraborti D. 2004. Arsenic and other elements in hair, nails, and skin-scales of arsenic victims in West Bengal, India. Sci. Tot. Environm., 326: 33-47.
• Senofonte O., Violante N., Fornarelli L., Beccaloni E., Powar A., Caroli S. 1989. Reference values for elements of toxicological, clinical and environmental interest in hair of urban subject. Ann. Inst. Super Sanita, 25: 385-392.
• Senofonte O., Violante N., Caroli S. 2000. Assessment of reference values for elements in human hair of urban schoolboys. J. Trace Elements Med. Biol., 14: 6-13.
• Sidhu P., Garg M.L., Morgenstern P., Vogt J., Butz T., Dhawan D.K. Role of Zinc in Regulating the Levels of Hepatic Elements Following Nickel Toxicity in Rats. Biol. Trace Elem. Res., 102: 161-172.
• Tallkvist J., Tjalve H. 1997. Effect of dietary iron-deficiency on the disposition of nickel in rats. Toxicol. Lett., 92: 131-138.
• Violante N., Senofonte O., Marsili G., Meli P., Soggiu M.E., Caroli S. 2000. Human hair as a marker of pollution by chemical elements emitted by a thermoelectric power plant. Microchem. J., 67: 397-405.