Magas szeléntartalmú lencse kontra arzén toxicitás

A krónikus arzénmérgezés (As) világszerte közegészségügyi probléma. Világszerte akár 100 millió ember van tartósan kitéve az ivóvíz- és élelmiszerellátásukban lévő, veszélyesen magas As-koncentrációnak. Banglades komoly közegészségügyi kihívással néz szembe: a talajvíz arzénnal (As) való szennyeződése. Amióta az 1990-es években Bangladesben felfedezték a csőkút vizének As általi szennyeződését, az As ivóvízben 40%-kal csökkent, mégis körülbelül 45 millió bangladesi embert fenyeget a WHO által előírt 10 µg/l-es WHO-irányelv értéknél magasabb As koncentrációk. a kút vizét. A kapcsolódó egészségügyi problémák kezelésének éves költsége Bangladesben jelenleg 77,5 millió dollárra becsülhető. Mikrotápanyag-hiányos (pl. A szelén) talajok kevésbé tápláló helyi élelmiszerekhez vezetnek, amelyek a bûnözés partnerévé válnak, tovább súlyosbítva az As expozícióból eredõ mérgezõ terhet.

A szelén (Se) egy nyomelem, amely számos, az immunrendszer működését szabályozó anyagcsereút alapvető összetevője. A Se és az As antagonista hatást fejtenek ki a szervezetben, mivel számos biológiai funkcióban versengenek egymással. Az állati takarmányokhoz adott arzén az 1930-as évek óta köztudottan ellensúlyozza az állatok szelén-toxicitását/aktivitását. A Se kölcsönhatásba lép az As-szal, és komplexet képez; túlzott szelén-kiválasztás fordulhat elő a Se/As komplex képződésének eredményeként krónikus As-bevitel és alacsony étrendi Se-bevitel esetén. Ez a forgatókönyv tovább gyorsíthatja a szelén kimerülését. Ismétlem, mivel a szelén komplexet képezhet az As-sel, a szelén-kiegészítés elvileg csökkentheti az As toxicitását, és csökkentheti az As expozíció hatásait számos más paraméterre, például oxidatív stresszre, immunotoxicitásra stb.

A Se-kiegészítést tabletták formájában jelenleg az arsenicosis kezelésére használják. De a tablettákat gyakran nem fogadják jól az emberek, és drágák az alacsony jövedelmű családok számára. A lencse gyakori élelmiszer Bangladesben, és az ország már importál lencsét Kanadából. A Saskatchewanban (SK) termesztett lencse szelénben gazdag, főleg L-szelenometionin formájában, amely nagymértékben biológiailag hasznosul. A Saskatchewan-lencse átlagos szelénszintje 425-672 µg/kg, néhány régióban, ahol a lencse szelénszintje 1884 µg/kg-ra emelkedik. Ez a magas szeléntartalmú lencse, amelyet az as-expozíciónak kitett bangladesi családok napi étkezéseibe építenek be, költséghatékony, komplikációmentes és táplálkozási szempontból előnyös módon enyhíthetik a hosszú távú As-mérgezés tüneteit.

Ehhez a kísérlethez a vöröslencsét Saskatchewanban, Kanadában (Se = 854 µg/kg) és Idahoban, USA-ban (Se = 0,043 µg/kg) termesztették. A többi tápanyagot mindkét lencsetermésben megmérik az UofS-ben, mielőtt elküldenék a bangladesi családokhoz. A High-Se- és Low-Se-lencséket két különböző színű csomagba csomagoljuk, és adjuk át a kijelölt családoknak. A nyomozók és a helyszíni személyzet nem ismeri az egyes családoknak adott lencse/dahl típusát. 65 g lencse/fő/nap mennyiséget mér egy csészével a női családfő, aki jellemzően napi moshur dahlt (lencselevest) főz az egész családnak. 65 g magas szeletintartalmú lencse 55 µg szelént biztosít, ami az ajánlott napi bevitel 55 µg/fő/nap.

Mintavételi eljárás és adatgyűjtés: A vizsgálat kezdetén, közepén és végén (1. táblázat) minden egyéntől háztartási vízmintát, valamint haj-, vér-, széklet- és helyszíni vizeletmintát vesznek.

Víz (20 ml): Jelenleg használt ivóvíz az arzén és egyéb mérgező és esszenciális elemek mérésére. A víz megsavanyodik, mielõtt pH <2,0 értéken, nyomelemmentes csövekben szobahõmérsékleten tároljuk.

Vizelet (15-20 ml): A vizeletet nyomelemmentes csövekbe gyűjtik, alikvotokra osztják és -80°C-on tárolják.

Széklet (5-10 g): A székletet nyomelemmentes csövekbe gyűjtjük és -20°C-on tároljuk.

Vér (5 ml/látogatás): A vért steril tűvel és fecskendővel gyűjtik nyomelemmentes vakutainer csövekben. A vérmintákat még aznap elküldik a Dhaka Labba hűtődobozokban, és plazmára és sejtekre osztják, a plazma alikvot részét -80°C-on tárolják. A Buffycoat sejteket az RNALaterben, -80°C-os fagyasztóban tároljuk. A teljes vért (100 ul) -80°C-on tároljuk.

Szőr: A fej hátsó részén lévő szőrszálakat (körülbelül 0,2 g) összegyűjtjük az As elemzéséhez, mivel a haj As megfelelő marker a hosszú távú expozícióhoz.

Laboratóriumi módszerek:

Fémek: A szelént a vérben Graphite Furnace Atomic Absorption Spektrometriával (GFAAS) mérik. A haj-, széklet- és vizeletminták arzéntartalmát hidridgenerációs atomabszorpciós spektrometriával (HGAAS) mérik a minták savas emésztése után.

Oxidatív stressz és antioxidáns státusz: a vizsgálók a 8-oxo-7, 8-dihidro-2'-dezoxiguanozin (8-oxodG), a ROS által kiváltott oxidatív stressz egyik fő termékét mérik meg gyermekek vizeletében/plazmájában, kereskedelmi ELISA készletekkel. . A redukált glutationt (GSH) a reaktív oxigénfajták (ROS) fontos megkötőjének tartják, az oxidált glutationhoz (GSSG) való arányát pedig az oxidatív stressz markereként használják. Az antioxidáns státuszt (GSH/GSSG) a teljes vérben a GSH és a GSSG mérésével, kereskedelmi forgalomban kapható kitekkel értékelik.

Tüdőgyulladás: A kutatók meg fogják mérni a frakcionált kilégzett nitrogén-monoxidot (FENO) a résztvevőknél (≥9 éves) az allergiás tüdőgyulladás markereként. A FENO monitorozása egyszerű és nem invazív, egy kis kézi berendezés használatával. A FENO mérése online, egyszeri lélegzetvételű technikával történik, a közzétett irányelvek (ref) és a gyártó utasításai szerint, NIOX MINO® készülékkel. A FENO két egymást követő reprodukálható kijelzés átlagértékeként kerül rögzítésre. A FENO adatok p.p.b-ként kerülnek megadásra. A NIOX MINO infravörös kommunikációt használ a résztvevők adatainak számítógépre történő átviteléhez a NIOX MINO Data Manager szoftver segítségével. A FENO általában magas az allergiás asztmában vagy rhinitisben szenvedő egyéneknél.