Lead and cadmium content in human hair in Central Pomerania [Northern Poland]

• Autorzy: Trojanowski P , Trojanowski J. , Antonowicz J. , Bokiniec M.

Warianty tytułu

PL

Zawartosc olowiu i kadmu we wlosach ludzi z Pomorza Srodkowego [polnocna Polska]

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Samples of hair collected in 2004-2007 from 416 persons living in Central Pomerania were analyzed. The subjects donating hair represented a vast spectrum of age, from a tenmonth- old child to a 75-year-old person. The subjects were selected randomly. Lead and cadmium were determined by atomic absorption spectrophotometry using an ASA-3 spectrometer. The average content of the metals in the hair samples was 3.20 μg g–1 (Pb) and 0.284 μg g–1 (Cd). The highest concentration of lead in human hair (about 3.88 μg g–1) was determined for the age group 61-75 years, and that of cadmium (0.406 μg g–1) – for the age group 26-50 years. The lowest concentrations of these metals in human hair (2.07 and 0.152 μg g–1, respectively) were determined for the age group of 0-15 years. Most hair samples (50%) contained 2.01-4.00 μg g–1 Pb, while 45% of the samples contained 0.001- -0.300 μg g–1 of cadmium. Studying the dependence of the content of lead and cadmium in hair on the gender of subjects, it was discovered that in all age groups males had more lead and cadmium (3.79 and 0.334 μg g–1, respectively) than females (2.63 μg g–1 and 0.236 μg g–1). This study has also demonstrated that the environment affects the content of the analyzed metals in hair. The average value of lead and cadmium concentrations for people living in the country were 2.39 μg g–1 for Pb and 0.214 μg g–1 for Cd, while for the people living in towns and cities, the respective values were 4.17 and 0.361 μg g–1. The present study has demonstrated how nutrition affects lead and cadmium content in human hair. Among the subjects, 17% had been on some kind of a diet, predominatly easily digestible and light foods. The lowest content of these metals (on average, 2.08 μg g–1 Pb and 0.141 μg g–1 Cd) was found in hair of people on a diet, while the hiest levels (3.54 μg g–1 Pb and 0.315 μg g–1 Cd) were determined in people who did not limit consumption of meat and dairy products. Among the analyzed population, 241 persons suffered from chronic disease. The average content of lead and cadmium in hair of healthy subjects was 3.05 μg g–1 Pb and 0.257 μg g–1 Cd, but in patients suffering from arthrosclerosis, allergy and hyperplasia prostate the levels of lead and cadmium in hair reached the upper values of the se limits. Hair of the patients who suffered from cardiovascular disease showed deificiency of these metals (on average, 1.73 μg g–1 Pb and 0.182 μg g–1 Cd).

PL

W latach 2004-2007 dokonano analizy włosów 416 osób pochodzących z Pomorza Środkowego, w szerokim zakresie wiekowym, od kilkumiesięcznych dzieci do osób w wieku 75 lat. W badanych włosach oznaczano zawartość kadmu i ołowiu metodą spektrofotometrycznej absorpcji atomowej. Średnia ich zawartość wyniosła odpowiednio 3,20 μg g–1 (Pb) i 0,284 μg g–1 (Cd). Najwyższe stężenie ołowiu (średnio 3,88 μg g–1) we włosach stwierdzono w grupie wiekowej 61-75 lat, a kadmu (0,406 μg g–1) w grupie 26-50 lat. Natomiast najmniejszą koncentrację tych metali (odpowiednio 2,07 i 0,152 μg g–1) odnotowano wśród dzieci 0-15 lat. Włosy większości badanych osób zawierały od 2,01 do 4,00 μg g–1 Pb i od 0,001 do 0,300 μg g–1 Cd. Badając zależność zawartości metali we włosach od płci, stwierdzono, że we wszystkich grupach wiekowych u płci męskiej stwierdzono więcej ołowiu i kadmu (3,79 i 0,334 μg g–1) niż u płci żeńskiej (2,63 i 0,236 μg g–1). Na zawartość analizowanych metali we włosach istotny wpływ wywiera środowisko. U osób mieszkających na wsi stwierdzono we włosach znacznie mniej tych metali (średnio: 2,39 μg g–1 Pb i 0,214 μg g–1 Cd) niż u osób mieszkających w mieście (odpowiednio 4,17 i 0,361 μg g–1). Znaczący wpływ na koncentrację ołowiu i kadmu we włosach wywiera rodzaj spożywanych pokarmów. Stwierdzono, że osoby, które nie spożywały mięsa i wyrobów mięsnych oraz mleka i jego produktów miały we włosach najmniej tych metali (średnio 2,08 Pb i 0,141 μg g–1 Cd), a u osób, które nie unikały tych produktów, włosy zawierały najwięcej ołowiu i kadmu (3,54 i 0,315 μg g–1). Wykazano, że może istnieć związek między niektórymi przewlekłymi chorobami u badanych osób a poziomem wymienionych pierwiastków w ich włosach. Przeciętna zawartość ołowiu i kadmu we włosach ludzi zdrowych wynosiła odpowiednio 3,05 i 0,257 μg g–1. U alergików i osób chorujących na rozrost gruczołu krokowego lub niedokrwistość stwierdzono we włosach więcej tych metali niż u ludzi zdrowych, a u osób chorujących na nadciśnienie tętnicze znacznie mniej.

Słowa kluczowe

EN

lead content; cadmium content; man; hair; Northern Poland; Poland; Central Pomerania Region; human disease; chronic disease; environment pollution

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2010
• Tom: 15
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.363-384,fig.,ref.

Twórcy

autor

Trojanowski P

• Dziekanka Hospital, Gniezno, Poland

autor

Trojanowski J.

autor

Antonowicz J.

autor

Bokiniec M.

Bibliografia

• Almeida A.A., Jun X., Lima J.L.F.C. 1999. Determination of transition metals in human hair by high-performance liquid chromatography using sodium hexadecane-sulfonate coated columns. Talanta, 50: 253-262.
• Apostoli P. 2002. Elements in environmental and occupational medicine. J. Chromatogr. B, 778: 63-72.
• Ashraf W., Jaffar M., Anwer K., Ehsan U. 2007. Age- and sex-based comparative distribution of selected metals in the scalp hair of an urban population from two cities in Pakistan. Environ. Pollut., 87: 61-64.
• Bencko V. 1995. Use of human hair as a biomarker in the assessment of exposure to pollutanats in occupational and environmental settings. Toxicology., 101: 29-39.
• Bilińska B. 2001. On the structure of human hair melanins from an infrared spectroscopy analysis of their interactions with Cu2+ ions. Spectrochim. Acta, A, 57: 2525-2533.
• Bocca B., Alimonti A., Senofonte O., Pino A., Violante N., Petrucci F., Sancesario G., Forte G. 2006. Metal changes in CSF and peripheral compartments of parkinsonian patients. J. Neuro. sci., 248: 23-30.
• Borzęcka H., Borzęcki A., Zajączkowska M., Zinkiewicz Z., Majewski M. 1999. Zawartość cynku i ołowiu we włosach dzieci narażonych na skażenie pyłami emitowanymi przez zakłady koksownicze Huty Katowice w Zdzieszowicach [Content of zinc and lead in hair of children exposed to pollution with ashes emitted from the coke plant in Zdzieszowice, subsidiary of the steelworks in Katowice]. Biul. Magnezol., 4, (2): 279-283. (in Polish)
• Caroli S., Senofonte O., Violante L., Fornarelli L., Powar A. 1992. Assessment of reference values for elements in hair of urban normal subjects. Microchem. J., 46: 174-183.
• Chojnacka K., Górecka H., Chojnacki A., Górecki H. 2005. Inter-element interactions in human hair. Environ. Toxic. Pharm., 20: 368-374.
• Chojnacka K., Górecka H., Górecki H. 2006. The effect of age, sex, smoking habit and hair color on the composition of hair. Environ. Toxic. Pharm., 22: 52-57.
• Contiero E., Folin M. 1994. Trace elements — nutritional status, use of hair as a diagnostic tool. Biol. Trace Elem. Res., 40: 151-160.
• D’Have H., Scheirs J., Mubiana V.K., Verhagen R., Blust R., De Coen W. 2006. Non-destructive pollution exposure assessement in the European hedgehog (Erinaceus europaeus): II. Hair and spines as indicators of endogenous metal and As concentrations. Environ. Pollut., 142: 438-448.
• Eltayeb M.A.H., Van Grieken R.E. 1990. Iron, copper, zinc and lead in hair from Sudanese populations of different age groups. Scien. Tot. Environ., 95: 157-165.
• Forte G., Alimonti A., Violante N., Di Gregorio M., Senofante O., Petrucci F., Sancesario G., Bocca B. 2005. Calcium, copper, iron, magnesium, silicon and zinc content of hair in Parkinson’s disease. J. Trace Elem. Med. Biol., 19: 195-201.
• Garry F., Gordon M.D. 1985. Sex and age related diferences in trace element concentrations in hair. Scien. Tot. Environ., 42: 133-147.
• Goyer R.A. 1996. Toxic effects of metals. In: Casarett and Doulls toxicology: The basic science of poisons. (C.D. Klaassen, M.O. Amdur, and J. Doull, Eds,), 5th ed., McGraw-Hill, New York, 691-736.
• Gutteridge J.M. 1990. Role of free radicals and catalytic metal ions in human discase overview. Meth. Enzymol., 186: 1-9.
• Hać E., Czarnowski W., Gos T., Krechniak J. 1995. Zawartość ołowiu i fluoru w kościach i włosach ludzi [Lead in fluorine in human bones and hair]. Ann. Acad. Med. Gedan., 25: 295-303. (in Polish)
• Harkins D.K., Susten A.S. 2003. Hair analysis: exploring the state of science. Environ. Health Perspect., 111: 576-578.
• Kałuża J., Jeruszka M., Brzozowska A. 2001. Ocena stanu odżywiania żelazem, cynkiem i miedzią osób starszych zamieszkałych w rejonie warszawskim na podstawie analizy włosów [Evaluation of the iron, zinc and copper nutrition of elderly people living in Greater Warsaw, based on hair analysis]. Rocz. PZH, 52, (2): 111-118. (in Polish)
• Kołmogorov J., Kowalewa W., Gonchar A. 2000. Analysis of trace elements in scalp hair of healthy people, hyperplasia and breast cancer patients with XRF method. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A, 448: 457-460.
• Kozielec T., Drybańska-Kalita A. 1994. Zawartość ołowiu i kadmu we włosach u dzieci populacji szczecińskiej. Wiad. Lek., 47: 114-117.
• Kubova J., Hanakova V., Medved J., Stresko V. 1997. Determination of lead and cadmium in human hair by atomic absorption spectrometric procedures after solid phase extraction. Anal. Chim. Acta, 337: 329-334.
• Kutsky R.J. 1981. Handbook of vitamins, minerals and hormons. New York, Van Nostrand Reinhold.
• Lee W.C., Lee S.M., Kim J.S., Bae C.S., Parka T.K. 2000. An observation on the mercury contents of scalp hair in the urban residents of South Korea. Envron. Toxicol. Pharmacol., 8: 275-286.
• Lekouch N., Sedki A., Bouhouch S., Nejmeddine A., Pineau A., Pihan J.C. 1999. Trace elements in children’s hair, as related exposure in wastewater spreading field of Marrakesh (Morocco). Sci. Total Environ., 243/244: 323-328.
• Łukasiak J., Cajzer D., Dąbrowska E., Falkiewicz B. 1998. Niski poziom cynku u chorych z metabolicznym zespołem X (mzX) stwierdzany w oparciu o analizę zawartości tego pierwiastka we włosach [Low level of zinc in patients suffering from X(mzX) metabolic syndrome, determined via hair analysis of the level of this element]. Rocz. PZH, 49: 241-244. (in Polish)
• Man C.K., Zheng Y.H., Mak P.K. 1996. Trace elements in scalp hair of professional drivers and university teachers in Hong Kong. Biol. Trace Elem. Res., 53: 241-247.
• Maugh T.H. 1978. Trace elements in blood, urine and human hair. Science, 202: 1271-1282.
• Miekeley N., de Carvalho Fortes L.M., Porto da Silveira G.L., Lima M.B. 2001. Elemental anomalies in hair as indicators of endocrinologic pathologies and deficienciesand bone metabolism. J. Trace Elem. Med. Biol., 15: 46-55.
• Mortada W.I., Sobh M.A., El-Defrawy M.M., Farahat S.E. 2002. Reference intervals of cadmium, lead, and mercury in blood, urine, hair, and nails among residents in Mansoura city, Nile Delta, Egypt. Environ. Res. Sect. A, 90: 104-110.
• Morton J., Carolan V.A., Gardiner P.H.E. 2000. Removal of exogenously bound elements from human hair by various washing procedures and determination by inductively coupled plasma mass spectrometry. Anal. Chim. Acta, 455: 23-34.
• Nabrzyski M., Gajewska R. 1984. Badanie zawartości rtęci, kadmu i ołowiu w żywności [Assessment of mercury, cadmium and lead content in food]. Rocz. PZH, 35: 1-12. (in Polish)
• Nowak B., Chmielnicka J. 2000. Relationship of lead and cadmium to essential elements in hair, teeth, and nails of environmentally exposed people. Ecotoxi. Environ. Safety, 46: 265-274.
• Radomska K., Graczyk A., Konarski J., Adamowicz B. 1991. Ocena zawartości makro- i mikroelementów w organizmie ludzkim na podstawie analizy włosów [Evaluation of the content of macro- and microelements in human organism based on hair analysis]. Pol. Tyg. Lek., 46: 24-26. (in Polish)
• Radomska K., Graczyk A., Konarski J. 1993. Contents of macro- et microelements in human body determined by hair analysis. Populational studies. J. Clin. Chem. Enzym. Comms., 5: 105-118.
• Reeves P.G., Nielsen E.J., O’Brien-Niemens C., Vanderpool A. 2001. Cadmium bioavailability from edible sunflower kernels: A long-term study with men and women volunteers. Environ. Res., A, 87: 81-89.
• Ren Y., Zhang Z., Ren Y., Li W., Wang M., Xu G. 1997. Diagnosis of lung cancer based on metal contents in serum and hair using multivariate statistical methods. Talanta, 44: 1823-1831.
• Roe D.A. 1976. Drug-induced nutritional deficiencies. Westport, Avi Publishing Company.
• Sanna E., Liguori A., Palmas L., Soro M.R., Floris G. 2003. Blood and hair lead levels in boys and girls living in two Sardinian towns at diffirent risks of lead pollution. Ecotoxi. Environ. Safety, 55: 293-299.
• Stanbury J.B., Kutsky R.J., Ryabukhin Y.S. 1983. The metabolic basis of inherited disease. New York, Mc Graw Hill Book Company.
• Strzelczyk M., Goch J., Puczkowski S., Koff M. 2001. Analiza pierwiastkowa włosów u pracowników Orlen SA. w aspekcie narażenia na procesy nowotworowe [Elemental analysis of hair of Orlen Ltd. employees in the context of cancer risk] . Prz. Wojsk. Med., 43: 132-140. (in Polish)
• Sukumura A., Subramanin R. 1992. Elements in hair and nails of residents from a village adjacent to New Delhi. Biol. Trace Elem. Res., 34: 99-108.
• Stupar J., Vratovec M., Dolinsek F. 2006. Longitudinal hair chromium profiles of elderly subjects with normal glucose tolerance and type 2 diabetes mellitus. Metabolism, 56: 94-104.
• Wasiak W., Ciszewska W., Ciszewski A. 1996. Hair analysis. Part 1: Differential pulse anodic strpping voltametric determination of lead, cadmium, zinc and copper in human samples of persons in permanent contact with a polluted workplace environment. Anal. Chim. Acta, 335: 201-207.
• Wilhelm M., Lombeck I., Ohnesorge F.K. 1994. Cadmium, copper, lead and zinc concentrations in hair and toenails of young children and family members: A follow-up study. Sci. Total Environ., 141: 275-280.
• Wilhelm M., Pesch A., Rostek U., Begerow J., Schmitz N., Idel H., Ranft U. 2002. Concentrations of lead in blood, hair and saliva of German children living in free different areas of traffic density. Sci. Total Environ., 297: 109-128.
• Zaborowska W., Wierciński J., Maciejewska-Kozak H. 1989. Zawartość ołowiu we włosach u osób narażonych zawodowo z wybranych zakładów pracy [Content of lead in hair of people occupationally exposed to the element in different workplaces]. Med. Pracy, 40: 38-43. (in Polish)
• Zaborowska W., Wierciński J. 1996. Oznaczanie ołowiu, kadmu, miedzi i cynku we włosach dzieci Kublina jako próba oceny zanieczyszczenia środowiska [Determination of lead, cadmium, copper and zinc in hair of children living in Kublin as a means of evaluation of the environmental pollution]. Rocz. PZH, 47: 217-221. (in Polish)
• Zaborowska W., Wierciński J. 1997. Zawartość ołowiu, kadmu, miedzi i cynku we włosach dzieci szkolnych z wybranych terenów wiejskich Lubelszczyzny [Content of lead, cadmium, copper and zinc in hair of schoolchildren from some rural areas in the region of Lublin]. Rocz. PZH, 48: 337-342. (in Polish)