Чечевица с высоким содержанием селена против токсичности мышьяка

Хроническое отравление мышьяком (As) является глобальной проблемой общественного здравоохранения. До 100 миллионов человек во всем мире постоянно подвергаются воздействию опасно высоких концентраций мышьяка в питьевой воде и продуктах питания. Бангладеш сталкивается с серьезной проблемой общественного здравоохранения — загрязнением подземных вод мышьяком (As). С тех пор как загрязнение воды из трубчатых колодцев As было обнаружено в Бангладеш в 1990-х годах, количество As в питьевой воде сократилось на 40%, однако примерно 45 миллионов бангладешцев по-прежнему подвергаются риску из-за высоких концентраций As, превышающих рекомендованное ВОЗ значение 10 мкг/л в воде. колодезная вода. Ежегодные расходы на лечение проблем со здоровьем, связанных с As, в Бангладеш в настоящее время оцениваются в 77,5 миллионов долларов. Дефицит микроэлементов (например, Selen) почвы приводят к менее питательным местным продуктам питания, что становится соучастником преступления, усугубляя токсическое бремя, вызванное воздействием мышьяка.

Селен (Se) является микроэлементом, который является важным компонентом нескольких метаболических путей, контролирующих иммунную функцию. Se и As действуют в организме антагонистически, конкурируя во многих биологических функциях. Известно, что мышьяк, добавляемый в рацион животных, противодействует токсичности/активности Se у животных с 1930-х годов. Se взаимодействует с As с образованием комплекса; избыточная экскреция селена может происходить в результате образования комплекса селена и мышьяка в условиях хронического потребления мышьяка и низкого потребления селена с пищей. Этот сценарий может еще больше ускорить истощение Se. Опять же, поскольку Se может образовывать комплекс с As, добавка Se, в принципе, может снизить токсичность As, а также уменьшить влияние воздействия As на многие другие параметры, такие как окислительный стресс, иммунотоксичность и т. д.

Добавление Se в виде таблеток в настоящее время используется для лечения арсеникоза. Но таблетки не часто хорошо воспринимаются людьми и дороги для семей с низким доходом. Чечевица является обычным продуктом питания в Бангладеш, и страна уже импортирует чечевицу из Канады. Чечевица, выращенная в Саскачеване (Словакия), богата селеном, в основном в форме L-селенометионина, который обладает высокой биодоступностью. Чечевица из Саскачевана имеет средний уровень селена между 425-672 мкг/кг, а в некоторых регионах уровень селена в чечевице достигает 1884 мкг/кг. Эти чечевицы с высоким содержанием селена, включенные в ежедневный рацион бангладешских семей, подвергшихся воздействию As, могут помочь смягчить симптомы длительного отравления As экономически эффективным, несложным и полезным для питания способом.

Красная чечевица для этого испытания была выращена в Саскачеване, Канада (Se = 854 мкг/кг) и Айдахо, США (Se = 0,043 мкг/кг). Другие питательные вещества будут измеряться в обоих урожаях чечевицы в UofS перед отправкой семьям в Бангладеш. Чечевица с высоким и низким содержанием Se будет упакована в пакеты двух разных цветов и будет передана назначенным семьям. Исследователи, а также полевой персонал не будут осведомлены о видах чечевицы/дала, которые даются каждой семье. 65 г чечевицы на человека в день будет измеряться чашкой главы семьи, которая обычно готовит мошур дал (суп из чечевицы) ежедневно для всей семьи. 65 г чечевицы с высоким содержанием селена содержат 55 мкг селена, что соответствует рекомендуемой суточной норме 55 мкг на человека в день.

Процедура отбора проб и сбор данных: В начале, в середине и в конце испытания (Таблица 1) у каждого человека будут взяты пробы воды в домашнем хозяйстве, а также образцы волос, крови, фекалий и мочи на месте.

Вода (20 мл): В настоящее время используется питьевая вода для измерения содержания мышьяка и других токсичных и незаменимых элементов. Вода будет подкислена перед хранением при pH <2,0 в пробирках без микроэлементов при комнатной температуре.

Моча (15-20 мл): мочу собирают в пробирки без микроэлементов, делят на аликвоты и хранят при температуре -80°C.

Стул (5-10 г): Стул будет собираться в пробирки без микроэлементов и храниться при температуре -20°C.

Кровь (5 мл/посещение): Кровь будет собираться с помощью стерильной иглы и шприца в пробирки Vacutainer, не содержащие микроэлементов. Образцы крови будут отправлены в Dhaka Lab в тот же день в холодильниках и разделены на плазму и клетки, аликвоты плазмы будут храниться при температуре -80°C. Клетки Buffycoat будут храниться в RNALater в морозильной камере при температуре -80°C. Цельная кровь (100 мкл) будет храниться при температуре -80°C.

Волосы: будут собраны волосы с затылка (около 0,2 г) для анализа As, так как As волос является подходящим маркером для долгосрочного воздействия.

Лабораторные методы:

Металлы: Se будет измеряться в крови с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии с графитовой печью (GFAAS). Мышьяк в образцах волос, стула и мочи будет измеряться с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии с образованием гидридов (HGAAS) после обработки образцов кислотой.

Окислительный стресс и антиоксидантный статус: исследователи будут измерять 8-оксо-7,8-дигидро-2'-дезоксигуанозин (8-oxodG), основной продукт окислительного стресса, вызванного АФК, в моче/плазме детей с использованием коммерческих наборов ELISA. . Восстановленный глутатион (GSH) считается важным поглотителем активных форм кислорода (АФК), а его соотношение с окисленным глутатионом (GSSG) используется в качестве маркера окислительного стресса. Антиоксидантный статус (GSH/GSSG) в цельной крови будет оцениваться путем измерения GSH и GSSG с использованием коммерческих наборов.

Воспаление легких: Исследователи будут измерять долю оксида азота в выдыхаемом воздухе (FENO) у участников (≥9 лет) в качестве маркера аллергического воспаления легких. Мониторинг FENO является простым и неинвазивным с использованием небольшого ручного оборудования. FENO будет измеряться в режиме онлайн с помощью метода одного вдоха в соответствии с опубликованными рекомендациями (ссылка) и инструкциями производителя с помощью NIOX MINO®. FENO будет записан как среднее значение из двух последовательных воспроизводимых показаний. Данные FENO будут представлены в виде частей на миллиард. NIOX MINO использует ИК-связь для передачи данных участников на ПК с помощью программного обеспечения NIOX MINO Data Manager. FENO обычно высок у лиц с текущей аллергической астмой или ринитом.