高セレンレンズ豆対ヒ素毒性

慢性ヒ素 (As) 中毒は、世界的な公衆衛生上の問題です。 世界中で最大 1 億人が、飲料水や食料供給に含まれる危険な高濃度の As に慢性的にさらされています。 バングラデシュは、ヒ素 (As) による地下水の汚染という主要な公衆衛生上の課題に直面しています。 As による井戸水の汚染が 1990 年代にバングラデシュで発見されて以来、飲料水中の As は 40% 減少しましたが、約 4,500 万人のバングラデシュ人が、WHO のガイドライン値である 10 µg/L を超える高い As 濃度のリスクにさらされています。井戸水。 バングラデシュで As 関連の健康問題を治療するための年間費用は、現在、最大 7,750 万ドルと推定されています。 微量栄養素欠乏症（例： セレン) 土壌は栄養価の低い地元の食物につながり、犯罪のパートナーとなり、As 曝露によって被る毒性負荷を悪化させます。

セレン (Se) は、免疫機能を制御するいくつかの代謝経路の必須成分である微量元素です。 Se と As は、多くの生物学的機能で競合することにより、体内で拮抗的に働きます。 動物の食事に加えられたヒ素は、1930 年代から動物の Se 毒性/活性を中和することが知られています。 Se は As と相互作用して複合体を形成します。過剰な Se 排泄は、慢性的な As 摂取および食事による Se 摂取が少ない条件下での Se/As 複合体形成の結果として発生する可能性があります。 このシナリオは、Se の枯渇をさらに加速する可能性があります。 繰り返しになりますが、Se は As と複合体を形成できるため、原則として、Se の補給は As の毒性を軽減し、酸化ストレスや免疫毒性などの他の多くのパラメーターに対する As 曝露の影響を軽減することができます。

現在、ヒ素症の治療には、錠剤としての Se の補給が使用されています。 しかし、錠剤は人々に受け入れられないことが多く、低所得の家庭にとっては高価です。 レンズ豆はバングラデシュでは一般的な食品であり、国はすでにカナダからレンズ豆を輸入しています. サスカチュワン州 (SK) で栽培されたレンズ豆は Se が豊富で、ほとんどが生物学的に利用可能な L-セレノメチオニンの形をしています。 サスカチュワン州のレンズ豆の平均セレン レベルは 425 ～ 672 µg/kg で、レンズ豆のセレン レベルが 1884 µg/kg に達する地域もあります。 これらの高 Se レンズ豆は、As にさらされたバングラデシュの家族の毎日の食事に組み込まれ、費用対効果が高く、複雑ではなく、栄養的に有益な方法で、長期の As 中毒の症状を緩和するのに役立つ可能性があります。

この試験の赤レンズ豆は、カナダのサスカチュワン州 (Se = 854 µg/kg) と米国のアイダホ州 (Se = 0.043 µg/kg) で栽培されました。 他の栄養素は、バングラデシュの家族に発送する前に、UofS で両方のレンズ豆の作物で測定されます。 高 Se レンズ豆と低 Se レンズ豆は、2 つの異なる色のパッケージに梱包され、指定された家族に提供されます。 調査員と現場スタッフは、各家族に与えられるレンズ豆/ダールの種類を知らされません。 1 人 1 日あたり 65 グラムのレンズ豆は、通常、家族全員のためにモシュール ダール (レンズ豆のスープ) を毎日調理する女性の家長がカップで測定します。 65 g の高 Se レンズ豆は 55 µg の Se を提供します。これは、55 µg/人/日の推奨 1 日許容量です。

サンプリング手順とデータ収集: 試験の開始時、中期および終了時 (表 1)、家庭用水のサンプルに加えて、髪、血液、糞便、および現場の尿サンプルを各個人から収集します。

水 (20 ml): 現在、ヒ素やその他の有毒元素や必須元素の測定に使用されている飲料水です。 水は室温で微量元素を含まないチューブでpH <2.0で保存する前に酸性化されます。

尿 (15 ～ 20 ml): 尿は微量元素を含まないチューブに採取し、分注して -80°C で保存します。

糞便 (5-10 g): 糞便は微量元素を含まないチューブに集められ、-20°C で保存されます。

血液 (5 ml/回): 微量元素を含まないバキュテナー チューブに無菌の針と注射器を使用して血液を採取します。 血液サンプルは、同日にクールボックスでダッカラボに送られ、血漿と細胞に分離され、血漿のアリコートは-80°Cで保存されます。 Buffycoat 細胞は、-80°C の冷凍庫で RNALater に保存されます。 全血 (100 ul) は -80°C で保存されます。

毛髪: 毛髪 As は長期暴露に適したマーカーであるため、As の分析のために後頭部の毛髪 (約 0.2 g) を収集します。

実験方法:

金属: Se は、黒鉛炉原子吸光分析法 (GFAAS) によって血中を測定されます。 毛髪、糞便、尿サンプル中のヒ素は、サンプルの酸分解後に水素化物生成原子吸光分析法 (HGAAS) によって測定されます。

酸化ストレスと抗酸化状態 : 調査員は、市販の ELISA キットを使用して、子供の尿/血漿中の ROS 誘発酸化ストレスの主要な生成物である 8-オキソ-7, 8-ジヒドロ-2'-デオキシグアノシン (8-oxodG) を測定します。 . 還元型グルタチオン (GSH) は活性酸素種 (ROS) の重要なスカベンジャーと見なされており、酸化型グルタチオン (GSSG) との比率は酸化ストレスのマーカーとして使用されます。 全血中の抗酸化状態 (GSH/GSSG) は、市販のキットを使用して GSH および GSSG を測定することによって評価されます。

肺の炎症: 研究者は、アレルギー性肺炎症のマーカーとして、参加者 (9 歳以上) の呼気一酸化窒素 (FENO) の割合を測定します。 FENO の監視は、手持ち式の小型機器を使用することで簡単かつ非侵襲的です。 FENO は、NIOX MINO® を使用して、公開されているガイドライン (参照) および製造元の指示に従って、1 回呼吸法によってオンラインで測定されます。 FENO は、2 つの連続した再現可能な読み取り値からの平均値として記録されます。 FENO データは p.p.b として与えられます。 NIOX MINO は、ソフトウェア NIOX MINO Data Manager を使用して参加者データを PC に転送するために IR 通信を使用します。 FENO は通常、現在アレルギー性喘息または鼻炎を患っている個人で高くなります。