ZAWARTOÂå KADMU I CYNKU WE W OSACH U LUDZI DOROS YCH PO DOUSTNEJ SUPLEMENTACJI MAGNEZU

Transkrypt

1 ZAWARTOÂå KADMU I CYNKU WE W OSACH U LUDZI DOROS YCH PO DOUSTNEJ SUPLEMENTACJI MAGNEZU CADMIUM AND ZINC CONCENTRATIONS IN THE HAIR AFTER OF ADULTS MAGNESIUM SUPPLEMENTATION Anna Sa acka 1, Tadeusz Kozielec 1, Beata Karakiewicz 2 1 Pomorska Akademia Medyczna Zak ad Medycyny Rodzinnej p.o. kierownik: dr n. med. A. Sa acka 2 Pomorska Akademia Medyczna Zak ad Zdrowia Publicznego kierownik: dr hab. n. med. B. Karakiewicz prof. PAM Streszczenie Wst p: Kadm jest biologicznym antagonistà cynku i zaburzaç mo e procesy metaboliczne regulowane przez cynk lub od niego zale ne, g ównie komórkowà produkcj kwasów nukleinowych i bia ek. Celem pracy by a ocena st eƒ kadmu i cynku we w osach u ludzi doros ych po doustnej suplementacji magnezu. Materia i metody: Do oznaczenia st eƒ pierwiastków we w osach zastosowano metod woltamperometrii inwersyjnej. Ocenie poddano w osy 32 osób z grupy badanej i 10 osób z grupy kontrolnej. Do suplemantacji u yto preparatu Slow-Mag B 6 wdawce 5 tabl. na dob w 2 3 dawkach. Suplementacj prowadzono przez okres 3 miesi cy. Wyniki: St enie kadmu w grupie badanej przed suplemantacjà magnezu wynosi o od st enia nieoznaczalnego do 1,92 µg/g.s.m. Zakres st eƒ kadmu po suplemantacji wynosi od st enia nieoznaczalnego do 0,45 µg/g.s.m. Na podstawie analizy statystycznej stwierdzono znamiennie ni sze st enie kadmu po suplementacji magnezu przy poziomie istotnoêci p*0,02. ZawartoÊç cynku przed suplemnetacjà magnezu wynosi a od 11,66 do 250,48 µg/g.s.m. a po suplemnatcji od 68,31 do 185,24 µg/g.s.m. Wzrost st enia cynku po suplementacji by statystycznie nieistotny przy poziomie istotnoêci p 0,21. Wnioski: Uzyskane wyniki przemawiajà za pozytywnym wp ywem suplmentacji magnezu na zmniejszenie st - enia kadmu we w osach u badanych osób. S owa kluczowe: kadm, cynk, suplemantacja magnezu Abstract Background: Cadmium is a biological zinc antagonist and may interfere with metabolic zinc-regulated or zincdependent processes. The aim of this study was to assess the relationship between cadmium and zinc concentrations in the hair of adults after oral supplementation with magnesium. Material and methods: The levels of elements in the hair were determined by the inverse voltammetry. The analysis was performed on the hair of 32 people from the study group and 10 from the control group. Supplementation was performed using Slow-Mag B 6. Results: Cadmium concentration in the study group before supplementation ranged from indeterminable levels, to 1,92 µg per gram of dry matter. The range of cadmium concentration after supplementation was between the indeterminable level, and 0,45 µg per gram of dry matter. Based on the statistical analysis, we found that cadmium concentration was significantly lower after Nades ano: Zatwierdzono do druku:

2 magnesium supplementation with a significance level of p*0,02. Zinc level before supplementation was between 11,66 and 250,48 µg per gram of dry matter, and after supplementation between 68,31 and 185,24 µg per gram of dry matter. Conclusion: The results obtained suggest that supplementation with magnesium contributed to the lowering of cadmium concentration in the hair of the people examined. Key words: cadmium, zinc, magnesium supplementation Wst p Kadm nale y do pierwiastków o du ej toksycznoêci. Uznaje si go za jedno z najniebezpieczniejszych zanieczyszczeƒ Êrodowiska naturalnego, stanowiàce wraz z innymi jonami metali ci kich ryzyko dla zdrowia osób nara onych zawodowo, a tak e ca ej populacji [1]. Zwiàzki kadmu do organizmu cz owieka dostajà si drogà oddechowà (u osób nara onych zawodowo, a tak e palaczy papierosów) oraz drogà pokarmowà. Przez przewód pokarmowy cz owieka wch ania si mniej ni 10% kadmu [2]. Powszechnie znane sà wzajemne oddzia ywania pomi dzy pierwiastkami zachodzàce w organizmie ludzkim oraz ich funkcje w uk adach biologicznych [3]. Dlatego te niezwykle wa ne jest zachowanie w aêciwych relacji pomi dzy poszczególnymi pierwiastkami w ustroju. Zak ócenie ich prowadzi do zaburzeƒ procesów metabolicznych w organizmie. Nadmiar lub niedobór jednego pierwiastka wp ywa na zawartoêç innych pierwiastków, np: niedobór cynku sprzyja wch anianiu kadmu przez organizm, niedobór magnezu w organizmie u atwia wch anianie o owiu. [3] Kadm uwa any jest za biologicznego antagonist cynku. Do wielu toksycznych dzia aƒ kadmu dochodzi poprzez zaburzenie procesów metabolicznych regulowanych przez cynk lub od niego zale nych, g ownie komórkowej produkcji kwasów nukleinowych i bia ek [1, 4]. Kadm ponadto zmniejsza absorpcj miedzi z przewodu pokarmowego zwierzàt, a sama miedê lub cynk mogà dzia aç ochronnie zmniejszajàc neurotoksycznoêç kadmu w ustroju. [1] Celem pracy by a ocena st eƒ kadmu i cynku we w osach u ludzi doros ych po doustnej suplementacji magnezu. Materia i metody Ocenie poddano w osy 32 zdrowych osób doros ych, mieszkaƒców Szczecina w wieku lat i 10 osób jako grupy kontrolnej, w których oznaczono st enie kadmu i cynku przed i po suplemnatacji magnezu. Na przeprowadzenie badaƒ uzyskano zgod Komisji Bioetycznej Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie. adna z badanych osób nie mia a kontaktu z substancjami toksycznymi. Do badaƒ pobrano 5 cm odcinki w osów mierzàc od skóry g owy, z 6 8 ró nych punktów g owy. àczna ich masa wynosi a 0,2 0,3 g. Badane w osy nie by y wczeêniej poddane zabiegom fryzjerskim (farbowanie, trwa a ondulacja) mogàcych wp ynàç na wielkoêç st enia badanych metali. Próbki w osów po umyciu, w celu usuni cia oznaczeƒ egzogennych poddano procesowi mineralizacji, a nast pnie oznaczono kadm, cynk i magnez. Do oznaczenia wszystkich pierwiastków zastosowano metod woltamperometrii inwersyjnej stosujàc woltamperometr EDD Tribo PC-ETP. Woltamperometria inwersyjna (chronowoltamperometria) nale y do najbardziej czu ych metod diagnostycznych stosowanych do oznaczeƒ mikro (a nawet submikro) iloêci substancji organicznych i nieorganicznych [5]. Do suplementacji u yto preparatu Slow-Mag B 6 wdawce 5 tabletek na dob w 2 3 dawkach, zawierajàcego w 1 tabletce 535 mg chlorku magnezowego szeêciowodnego tj. 64 mg jonów magnezu (5,26 meq Mg 2+ ) oraz 5 mg witaminy B 6. Suplementacj prowadzono przez okres 3 miesi cy. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej. Do porównania st eƒ pierwiastków we w osach przed i po suplemantacji w grupie badanej u yto testu kolejnoêci par Wilcoxona, a w grupie kontrolnej testu kolejnoêci par Wilcoxona i testu t prób zale nych. Wyniki badaƒ Wyniki badaƒ przedstawiono w tabelach. Tabela I przedstawia st enie kadmu we w osach w grupie badanej przed i po suplementacji magnezu oraz w grupie kontrolnej. St enie kadmu w grupie badanej wynosi o od st enia nieoznaczonego do 1,92 µg/g.s.m. U 24 osób (75%) badanych wartoêç kadmu by a nieoznaczalna. Zakres st eƒ kadmu po suplemnatacji wynosi od st enia nieoznaczalnego do 0,45 µg/g.s.m. U 30 osób (93,7%) wartoêç kadmu po suplemantacji by a nieoznaczalna. Odsetek osób, u których po suplemantacji magnezu st - enie kadmu zmniejszy o si do wartoêci nieoznaczalnych wzrós o 18,0% (6 osób). Na podstawie analizy statystycznej stwierdzono znamiennie ni sze st enie kadmu po suplemantacji przy poziomie istotnoêci p*0,02. 61

3 Zakres st eƒ kadmu w grupie kontrolnej wynosi od nieoznaczalnego st enia do 0,73 µg/g.s.m, a po 3 miesiàcach od nieoznaczalnego do 0,75 µg/g.s.m. Ró nica ta by a nieistotna statystyczne przy poziomie istotnoêci p 0,68. Tabela II przedstawia st enie cynku w grupie badanej przed i po suplemantacji magnezu oraz w grupie kontrolnej. St enie cynku wynosi o od 11,66 do 250,48 µg/g.s.m, a po suplemnatacji magnezu od 68,31 do 185,24 µg/g.s.m. Stwierdzony wzrost st enia cynku by statystycznie nieistotny (p 0,21). St enie cynku w grupie kontrolnej wynosi o od 91,57 do 235,92 µg/g.s.m, a po 3 miesiàcach od 80,67 do 237,78 µg/g.s.m. Ró nica st eƒ by a nieistotna statystycznie (p 0,86). Tabela III przedstawia zakres st eƒ magnezu w grupie badanej przed i po suplementacji tego pierwiastka oraz w grupie kontrolnej. Zakres st eƒ magnezu w grupie badanej przed suplemantacjà wynosi od 5,88 do 120,69 µg/g.s.m, a po suplemantacji od 8,5 do 127,36 µg/g.s.m. Stwierdzono istotny statystycznie wzrost przy poziomie istotnoêci p*0,04 st enia magnezu po suplemantacji. W grupie kontrolnej zakres st eƒ magnezu wynosi od 13,40 do 44,7 µg/g.s.m, a po 3 miesiàcach od 6,35 do 46,62 µg/g.s.m i nie by a to ró nica istotna statystycznie przy poziomie istotnoêci p 0,38. Tabela I. St enie Cd przed i po suplemantacji magnezu we w osach w grupie badanej w?g/g. m. s. oraz w grupie kontrolnej. Table I. Cadmium concentration before and after magnesium suplementation in the hair analysis in examined. Cd I ,92 0 Grupa badana II ,45 0 Cd I ,35 0 Grupa kontrolna II ,27 0 a Tabela II. St enie Zn przed i po suplemantacji we w osach w grupie badanej w µg/g.s.m. oraz w grupie kontrolnej. Table II. Zinc concentration before and after magnesium suplementation in the hair analysis in examined and control group. Zn I ,99 6,02 Grupa badana II ,95 12,98 7,47 Zn I 10 0,98 13,82 6,02 Grupa kontrolna II 10 2,67 14,36 9,09 a 62

4 Tabela III. St enie Mg przed i po suplemantacji we w osach w grupie badanej w µg/g. s. m. oraz w grupie kontrolnej. Table III. Magnesium concentration before nad after magnesium suplementation in the hair analysis in examined and control group. Mg I 32 11,66 250,48 135,20 Grupa badana II ,31 185,24 119,45 Mg I ,57 235,92 125,02 Grupa kontrolna II ,67 237,78 132,78 a Dyskusja W dost pnym nam piêmiennictwie znajdujà si nieliczne prace dotyczàce wp ywu suplementacji magnezu na st enia innych biopierwiastków i jonów metali toksycznych w organizmie. Zaburzenie st enia poszczególnych biopierwiastków i jonów metali toksycznych stwierdzone by y u ludzi zdrowych [6 11], a tak e w ró nych stanach chorobowych [10, 12 14, 15]. Suplementacj magnezu stosowano w niektórych schorzeniach, m.in. w nadciênieniu t tniczym [16, 17], w schorzeniach uk adu kostno stawowego [10, 14], zaburzeniach uk adu nerwowego [12, 18]. Wskazuje si na zastosowanie biopierwiastków i witamin do skutecznego usuwania z organizmu metali toksycznych. Niektóre z nich b dàc sk adnikami diety np. Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Se, witamina C mogà wp ywaç na absorpcj metali toksycznych [19]. Wykonane w naszym zak adzie wczeêniejsze badania wykaza y obni enie st enia o owiu i kadmu we w osach u dzieci [20] i o owiu u ludzi doros ych po suplemantacji magnezu [21]. Niedostatek badaƒ dost pnych w piêmiennictwie klinicznym oraz ma a liczebnoêç zbadanych odpowiednich reprezentatywnych populacji wskazujà na potrzeb kontynuacji badaƒ nad sposobem redukcji metali toksycznych w organizmie cz owieka. Wnioski 1. Dostrze ono pozytywny wp yw suplementacji magnezu na zmniejszenie si st enia kadmu we w osach u badanych osób. 2. Suplementacja magnezu mo e znaleêç zastosowanie w eliminowaniu kadmu z organizmu ludzi doros ych. PiÊmiennictwo 1. Brzóska M., Jurczuk H., Moniuszko-Jakoniuk J.: Interakcja kadmu z wybranymi biopierwiastkami. Terapia 1997; 7: Sieƒczuk W. Toksykologia, PZWL, Warszawa 1999; Graczyk A.: Rola biopierwiastków w funkcjonowaniu organizmu ludzkiego. I Mi dzynarodowa Konferencja nt. Obieg pierwiastków w przyrodzie bioakumulacja, toksycznoêç, przeciwdzia anie integracja europejska. 1995: Kulikowska E., Moniuszko-Jakoniuk J., Miniuk K.: Rola cynku w procesach fizjologicznych i patologicznych organizmu. Pol. Tyg. Lek. 1991; 24-26: Wasiak W., Ciszewska W., Ciszewski A. Hair analysis. Part 1: Differental pulse audic strippina voltammetric determination of lead, cadmium, zinc and copper in human hair samoles of persons in pernament contact a pulluted warkplace enmroment. Analictica Clinica Acta 1996; 335: Radomska K., Graczyk A., Konarski J., Adamowicz B.: Ocena zawartoêci makro i mikroelementów w organizmie ludzkim na podstawie analizy w osów. Pol. Tyg. Lek 1991; 5: Kozielec T., Graczyk A., Radomska K., et. al.: ZawartoÊç biopierwiastków i metali toksycznych i ich wp yw na stan zdrowia populacji wieku rozwojowego. XXVII Coloque Francaise sur le Magnesium, Pains, France Kozielec T., Sa acka A., Karakiewicz B., et. al.: Wyst powanie o owiu i kadmu we w osach w populacji ludzi doros ych. Bromat. Chem. Toksykol. 2001; 3: Kozielec T., Sa acka A., Póêniak J., Sa acka A., Karakiewicz B. Wyst powanie kadmu i cynku w populacji ludzi doros ych. J. Elem. 2002; 2: Rech T., Zych-Litwin C. : ZawartoÊç magnezu i wapnia w surowicy i wlosach dzieci i m odzie y z zespo ami bólowymi uk adu kostno stawowego. Przeg. Lek. 2002; 7: Kozielec T., Sa acka A., Radomska K., Strecker D., Durska G.: The influence of magnezium supplemnetation and calcium concentration on hair of children with magnesium shortage. Magnesium R. 2001; 1-2: Starobrat-Hemmerlin, Kozielec T.: The effect of magnesium physiological supplementation hyperactivity in children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder. positive response to magnesium oral loading test. Magnesium R. 1997; 2:

5 13. Lech T., Garlicka A., Zych-Litwin C.: ZawartoÊç we w osach wapnia, magnezu, cynku, miedzi i o owiu w wybranych stanach chorobowych u dzieci. Diagn. Lab. 1996; 32: Lech T.: Lead, copper, zinc and magnesium content in hair of children and young people with same disorders of the osteomuscularticular system. Biol. Trace Elem. Res. 2002; 2: Kazi TG., Jalbani N., Arain M.B., et al. Estimation of toxic metals in scalp hair samples of chronic kidney patients. Biol. Trace Elem. Res. 2008; 1: Kozielec T., Michoƒ P., Sa acka A.: Intracellurar magnesium content in hair and ionised magnesium contant in blood serum in patients with arteriar hypertension and influence of Slow Mag B6 supplementation in the chosenlaboratory and clinical parameters. Advances in Magnesium Research: Physiology, Pathology and Pharmacology, 2002, Chapter Kawano J., Matsuoka J., Takishita S.: Effects of magnesium supplementation on hypertensive patients, assessment by office, home and ambulatory blood preasures. Hypertension 1998; 32: Schimatschek HF., Classen HG., Baeriocher K.: Treatment of functional neuronegative disorders in children with oraly administred magnesium. 6th European Magnesium Congress, Budapest 1998; Kleczewska E.: Reakcje witaminy C z wybranymi biopierwiastkami na przyk adzie miedzi, rt ci i kadmu. Terapia 1999; 1: Kozielec T., Radomska K., K dzierska E. i wsp. Wp yw suplemantacji magnezem na st enie o owiu i kadmu w erytrocytach i we w osach u dzieci. Ped. Pol 2001; 77, 4 : Sa acka A., Kozielec T. Czy doustna suplemantacja magnezem wp ywa na st enie o owiu we w osach u ludzi doros ych? J. Elem. 2004; 9 (3): Adres do korespondencji: dr Anna Sa acka Pomorska Akademia Medyczna Zak ad Medycyny Rodzinnej ul. Podgórna 22/23, Szczecin tel. (091) , fammed@sci.pam.szczecin.pl 64