고셀레늄 렌즈콩 대 비소 독성

만성 비소(As) 중독은 전 세계적인 공중 보건 문제입니다. 전 세계적으로 최대 1억 명의 사람들이 식수와 식량 공급에서 위험할 정도로 높은 농도의 As에 만성적으로 노출되어 있습니다. 방글라데시는 비소(As)에 의한 지하수 오염이라는 주요 공중 보건 문제에 직면해 있습니다. 1990년대에 방글라데시에서 As에 의한 우물물 오염이 발견된 이후 식수에서 As가 40% 감소했지만 약 4,500만 명의 방글라데시인들이 WHO 가이드라인 값인 10µg/L보다 높은 As 농도로 인해 위험에 처해 있습니다. 우물물. 방글라데시에서 As 관련 건강 문제를 치료하는 연간 비용은 현재 최대 7,750만 달러로 추산됩니다. 미량 영양소 결핍(예: 셀레늄) 토양은 영양가가 낮은 지역 식품으로 이어져 As 노출로 인한 독성 부담을 악화시키는 범죄의 파트너가 됩니다.

셀레늄(Se)은 면역 기능을 제어하는 ​​여러 대사 경로의 필수 구성 요소인 미량 원소입니다. Se와 As는 많은 생물학적 기능에서 경쟁함으로써 체내에서 적대적으로 작용합니다. 동물 사료에 첨가된 비소는 1930년대부터 동물의 셀레늄 독성/활성을 중화시키는 것으로 알려져 있습니다. Se는 As와 상호 작용하여 복합체를 형성합니다. 과도한 Se 배설은 만성 As 섭취 및 낮은 식이 Se 섭취 조건에서 Se/As 복합체 형성의 결과로 발생할 수 있습니다. 이 시나리오는 Se 고갈을 더욱 가속화할 수 있습니다. 다시 말하지만, Se는 As와 복합체를 형성할 수 있기 때문에 원칙적으로 Se 보충은 As 독성을 감소시킬 수 있으며 또한 산화 스트레스, 면역 독성 등과 같은 많은 다른 매개변수에 대한 As 노출의 영향을 감소시킬 수 있습니다.

알약으로 셀레늄을 보충하는 것은 현재 비소증을 치료하는 데 사용됩니다. 그러나 알약은 사람들에게 잘 받아들여지지 않는 경우가 많으며 저소득 가정에는 비용이 많이 듭니다. 렌틸콩은 방글라데시에서 흔한 식품이며 이미 캐나다에서 렌틸콩을 수입하고 있습니다. 서스캐처원(SK)에서 재배된 렌틸콩은 Se가 풍부하며 대부분 생물학적 이용 가능성이 높은 L-셀레노메티오닌 형태입니다. 서스캐처원 렌즈콩의 평균 셀레늄 수치는 425-672µg/kg이며 일부 지역에서는 렌즈콩 셀레늄 수치가 1884µg/kg까지 올라갑니다. As에 노출된 방글라데시 가족의 매일 식사에 포함된 이 높은 Se 렌즈콩은 비용 효율적이고 복잡하지 않으며 영양학적으로 유익한 방식으로 장기적인 As 중독 증상을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 시험을 위한 붉은 렌즈콩은 캐나다 서스캐처원(Se = 854µg/kg)과 미국 아이다호(Se = 0.043µg/kg)에서 재배되었습니다. 다른 영양소는 방글라데시에 있는 가족에게 파견되기 전에 UofS에서 렌즈콩의 두 작물에서 측정될 것입니다. High-Se 및 Low-Se 렌즈콩은 두 가지 다른 색상의 패킷에 포장되어 지정된 가족에게 제공됩니다. 조사관과 현장 직원은 각 가족에게 제공되는 렌즈콩/달의 유형에 대해 눈이 멀게 됩니다. 1인당 하루 65g의 렌즈콩은 일반적으로 온 가족을 위해 매일 모슈르 달(렌즈콩 수프)을 요리하는 여성 가장이 컵으로 측정합니다. 65g의 고 셀레늄 렌즈콩은 55 µg Se를 제공하며 이는 권장 일일 허용량인 55 µg/인/일입니다.

샘플링 절차 및 데이터 수집: 시작, 중간 및 실험 종료 시(표 1) 가정용 물 샘플과 머리카락, 혈액, 대변 및 현장 소변 샘플을 각 개인으로부터 수집합니다.

물(20ml): 현재 비소 및 기타 독성 및 필수 원소 측정에 사용되는 식수입니다. 물은 상온에서 미량 원소가 없는 튜브에서 pH <2.0으로 저장하기 전에 산성화됩니다.

소변(15-20ml): 소변은 미량 원소가 없는 튜브에 수집되어 분취되어 -80°C에 보관됩니다.

대변(5-10g): 대변은 미량 원소가 없는 튜브에 수집되어 -20°C에 보관됩니다.

혈액(방문당 5ml): 미량 원소가 없는 베큐테이너 튜브에 멸균 바늘과 주사기를 사용하여 혈액을 채취합니다. 혈액 샘플은 같은 날 냉장 상자에 담겨 Dhaka Lab으로 보내지고 혈장과 세포로 분리되며, 혈장의 일부는 -80°C에서 보관됩니다. Buffycoat 세포는 RNALater에 -80°C 냉동고에 보관됩니다. 전혈(100ul)은 -80°C에 보관됩니다.

머리카락: As 분석을 위해 머리 뒤쪽의 머리카락(약 0.2g)을 수집합니다. 머리카락 A는 장기 노출에 적합한 마커입니다.

실험실 방법:

금속: Se는 Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry(GFAAS)로 혈액에서 측정됩니다. 모발, 대변 및 소변 샘플의 비소는 샘플의 산 분해 후 수소화물 생성 원자 흡수 분광법(HGAAS)으로 측정됩니다.

산화 스트레스 및 항산화 상태 : 시판 ELISA 키트를 사용하여 어린이의 소변/혈장에서 ROS 유발 산화 스트레스의 주요 산물인 8-oxo-7, 8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodG)을 측정합니다. . 환원된 글루타티온(GSH)은 활성산소종(ROS)의 중요한 스캐빈저로 간주되며, 산화된 글루타티온(GSSG)과의 비율은 산화 스트레스의 지표로 사용됩니다. 전혈의 항산화 상태(GSH/GSSG)는 상용 키트를 사용하여 GSH 및 GSSG를 측정하여 평가합니다.

폐 염증: 조사관은 알레르기성 폐 염증의 지표로 참여자(9세 이상)의 부분 호기 산화질소(FENO)를 측정합니다. FENO 모니터링은 휴대용 소형 장비를 사용하여 간단하고 비침습적입니다. FENO는 NIOX MINO®를 사용하여 게시된 지침(ref) 및 제조업체의 지침에 따라 단일 호흡 기술로 온라인으로 측정됩니다. FENO는 2개의 연속 재현 가능한 판독값에서 평균값으로 기록됩니다. FENO 데이터는 p.p.b로 제공됩니다. NIOX MINO는 소프트웨어 NIOX MINO Data Manager를 사용하여 참가자 데이터를 PC로 전송하기 위해 IR 통신을 사용합니다. FENO는 일반적으로 현재 알레르기성 천식이나 비염이 있는 개인에서 높습니다.