Προσδιορισμός του εντομοκτόνου endosulfan σε ανθρώπινα βιολογικά υγρά (αίμα, ούρα, μητρικό γάλα) και εκτίμηση της τοξικότητάς του μετά απο πειραματική χορήγηση με την τροφή σε επίμυες (Wistar rats)
Creators: name: Ελευθεριάδου, Ελένη Κ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Endosulfan
Τοξικότητα
Λιπιδική υπεροξείδωση
Αέρια χρωματογραφία
Toxicity
Lipid peroxidation
Gas chromatography

description: To endosulfan είναι οργανοχλωριωμένο εντομοκτόνο που βρήκε παγκόσμια εφαρμογή τις τελευταίες δεκαετίες, αλλά πρόσφατα απαγορεύτηκε στην Ευρωπαϊκή Ένωση, και σε πολλές άλλες χώρες του κόσμου, λόγω της τοξικότητάς του για τους ανθρώπους και για τις σημαντικές περιβαλλοντικές του επιπτώσεις. Εισέρχεται στην τροφική αλυσίδα και αποτελεί σημαντικό κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν τριπλός. Κατά πρώτον, διερευνήθηκε η από του στόματος τοξικότητα του endosulfan σε επίμυες Wistar, δια μέσου της εξέτασης οργάνων τους (ήπαρ, καρδιά, νεφρούς, εγκέφαλο, όρχεις) τόσο ιστολογικά, όσο και μέσω του προσδιορισμού των επιπέδων της μηλονικής διαλδεύδης, ως δείκτη της λιπιδικής υπεροξείδωσης. Κατά δεύτερον, διερευνήθηκε ο προστατευτικός ρόλος γνωστών αντιοξειδωτικών ουσιών (βιταμίνες E και C) έναντι της δράσης του endosulfan. Κατά τρίτον, διερευνήθηκε η παρουσία καταλοίπων του endosulfan σε ανθρώπινα βιολογικά υγρά (μητρικό γάλα, ορό αίματος, ούρα), μετά την ανάπτυξη μιας νέας αναλυτικής μεθόδου αέριας χρωματογραφίας. Πιο συγκεκριμένα, δύο διαφορετικές δόσεις endosulfan (1,5 και 10 mg/kg σ.β./ημέρα) και οι βιταμίνες C και E (σε δόση 500 mg/kg σ.β. στο νερό και 200 mg/kg τροφής, αντίστοιχα), χορηγήθηκαν για 6 εβδομάδες σε επίμυες Wistar. Συνολικά, 144 επίμυες χωρίστηκαν ισομερώς σε 3 μεταχειρίσεις (μάρτυρες, endosulfan 1,5 mg/kg σ.β./ημέρα, και endosulfan 10 mg/kg σ.β./ημέρα), για κάθε φύλο. Κάθε μεταχείριση χωρίστηκε σε 4 υποομάδες (χωρίς βιταμίνη, με βιταμίνη C, με βιταμίνη E, με βιταμίνη C και E) των 6 επίμυων. Δείγματα των οργάνων τους αναλύθηκαν για την παρουσία μηλονικής διαλδεύδης με φασματοφωτομετρία τρίτης παραγώγου. Τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση των συγκεντρώσεων της μηλονικής διαλδεύδης σε όλους τους εξετασθέντες ιστούς μετά τη χορήγηση βιταμίνης C ή βιταμίνης E ή συνδυασμού των δυο βιταμινών, και στα δυο φύλα (P≤0.05). Άρα, οι βιταμίνες C και E (μεμονωμένα ή σε συνδυασμό), προσφέρουν προστασία ενάντια στη λιπιδική υπεροξείδωση που προκαλεί το endosulfan. Η ιστολογική εξέταση των οργάνων των επίμυων, με οπτικό μικροσκόπιο μετά από χρώση με αιματοξυλίνη-εοσίνη, κατέδειξε ότι οι ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις σε όλα τα εξετασθέντα όργανα ήταν πιο σημαντικές στην μεταχείριση με δόση endosulfan 10 mg/kg σ.β./ημέρα σε σχέση με εκείνη του endosulfan 1,5 mg/kg σ.β./ημέρα. Δεν παρατηρήθηκε καμιά διαφοροποίηση των αλλοιώσεων των οργάνων σε συνάρτηση με το φύλο. Συμπερασματικά, στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκε μια αξιόπιστη, ταχεία, απλή, ειδική και χαμηλού κόστους αναλυτική μέθοδος αέριας χρωματογραφίας με ανιχνευτή δέσμευσης ηλεκτρονίων για τον προσδιορισμό του endosulfan και των μεταβολιτών του σε ανθρώπινα βιολογικά υλικά που επικυρώθηκε σύμφωνα με την Απόφαση 2002/657 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Η νέα μέθοδος είχε όριο ποσοτικού προσδιορισμού 5 μg/kg για το μητρικό γάλα και τα ούρα και 10 μg/kg για τον ορό αίματος. Οι συνολικές ανακτήσεις ήταν μεγαλύτερες από 81.79%, ενώ σε ό,τι αφορά την επαναληψιμότητα στη βάση της απόκλισης μέσα στην ίδια και σε διαφορετικές ημέρες, η τιμή της συνολικής σχετικής τυπικής απόκλισης ήταν μικρότερη από 11.1% σε όλα τα ανθρώπινα βιολογικά υλικά που εξετάστηκαν. Δείγματα μητρικού γάλακτος (114) καθώς επίσης και δείγματα ορού αίματος και ούρων (20) συλλέχθηκαν από εθελοντές με τη συγκατάθεσή τους και αναλύθηκαν με τη μέθοδο που αναπτύχθηκε. Σε κανένα από τα δείγματα που εξετάστηκαν δεν ανευρέθη ισομερές ή μεταβολίτης του endosulfan.
description: Endosulfan is an organochlorine insecticide which has enjoyed a worldwide application over the past decades, but has recently been banned both in the European Union and numerous other countries, owing to its toxicity in humans and serious environmental implications. It can enter the food chain and thus constitute a serious human health hazard. The aim of this study was threefold. Firstly, it aimed at exploring the oral toxicity of endosulfan to Wistar rats by examining various organs (liver, heart, kidney, brain, testes) both histologically and by determining their malondialdehyde levels as an indicator of lipid oxidation. Secondly, it aimed at examining the protective role of known antioxidant substances (vitamins E and C) against endosulfan toxicity. Thirdly, it aimed at screening for the presence of endosulfan in human biological fluids (milk, blood serum, urine), after the development of a new gas chromatographic analytical method. More specifically, two levels of endosulfan (1.5 and 10 mg/kg bw/day) and vitamins C and E (at 500 mg/kg b.w. in water, and 200 mg/kg of feed, respectively), were administered for 6 weeks to Wistar rats. In total, 144 rats were equally divided into 3 treatments (control, endosulfan 1.5 mg/kg bw/day, and endosulfan 10 mg/kg bw/day), for each sex. Each treatment was divided in 4 subgroups (no vitamins added, vitamin C added, vitamin E added, and vitamins C and E added) of 6 rats. Liver, heart, kidney, brain, testes samples were analysed for malondialdehyde levels with a third-order derivative spectrophotometric method. The results showed a decrease in malondialdehyde levels in all tissues examined, when vitamin C or vitamin E or their combination was administered in both sexes (P≤0.05). Hence, vitamins C and E (alone or in combination) offer protection against lipid oxidation induced by endosulfan. The histological examination of the rat tissues with light microscopy stained with haematoxylin-eosin, showed histopathological lesions in all examined organs to be more severe in the endosulfan 10 mg/kg bw/day treatment than the endosulfan 1.5 mg/kg bw/day treatment. No sex predilection was detected in the lesions of the examined organs. Thus, in this study a reliable, rapid, simple, selective and cost effective analytical method using gas chromatography with electron capture detection was developed for the determination of endosulfan and its metabolites in human biological fluids and was validated according to Commission Decision 2002/657. The developed method gave a quantification limit of 5 μg/kg for human milk and urine and 10 μg/kg for human blood serum. The overall recoveries were better than 81.79%, whereas precision data, based on the variation within and between days, suggested an overall relative standard deviation value better than 11.1% in all human fluids examined. Human milk samples (114) as well as human blood serum and urine samples (20) were collected from volunteers with their consent and were analysed with the developed method. No endosulfan isomer or metabolite was detected in any of the samples analysed in any of the human biological fluids.