Efectele hepatotoxice și nefrotoxice ale dietelor cu kerosen și contaminate cu benzină la șobolanii Wistar Albino
Cum să citiți acest articol
K.C. Patrick-Iwuanyanwu, C.C. Onyemaenu, M.O. Wegwu și E.O. Ayalogu, 2011. Efectele hepatotoxice și nefrotoxice ale dietelor contaminate cu kerosen și benzină la șobolanii Wistar Albino. Jurnal de cercetare de toxicologie a mediului, 5: 49-57.
Probele de petrol sunt amestecuri complexe de diferite hidrocarburi și substanțe înrudite, dintre care se știe că sunt foarte toxice sau cancerigene pentru consumatorii de produse marine (EHC 20, 1982).
Kerosenul și benzina sunt distilate din petrol brut. Aceste fracțiuni de petrol brut conțin alifatice, aromatice și o varietate de alte hidrocarburi ramificate, saturate și nesaturate (Anderson și colab., 1974; Henderson și colab., 1993; Kato și colab., 1993). Fumul de petrol este omniprezent în mediul nostru, iar sursele comune de contact sau expunere sunt industriile petrochimice (rafinării, câmpurile petroliere, stațiile de alimentare) și casele. Aplicațiile kerosenului ca combustibili de gătit și de iluminat în casă au dus la expunerea directă a acestor produse la un procent bun din populație. Mai mult, utilizarea zilnică a benzinei în afara mediului industrial este probabil să aibă același efect asupra utilizatorilor ca kerosenul, deoarece s-a raportat că conțin majoritatea acelorași hidrocarburi. Cu toate acestea, cei mai afectați sunt cei care sunt expuși la nivel profesional sau intern la produse petroliere (Smith și colab., 1993; Carballo și colab., 1994; Rothman și colab., 1996).
Producția de petrol a început în Nigeria în 1958 și industria a devenit, de-a lungul anilor, o vastă operațiune care acoperă atât terenurile petroliere offshore, cât și cele terestre (Odu, 1977; Awobajo, 1981). Cu toate acestea, în acești ani au fost raportate cazuri de deversări de petrol și petrol rafinat pe terenurile agricole prin operațiuni de producție a petrolului (Imevbore și Adeyemi, 1981; Gravy, 1995; Moffat și Linden, 1995). S-a știut că poluarea terenurilor agricole prin conducte suprapuse care transportă produse petroliere brute sau rafinate expun animalele, jocurile/animale sălbatice și păsările la diferite grade de efecte toxicologice (Lolomari, 1983).
Poluarea cu petrol este o problemă larg răspândită și care poate apărea fie accidental, fie operațional oriunde este produs petrol, transport, depozitare, procesare sau utilizare pe mare sau pe uscat. Pe uscat, produsele petroliere pot reprezenta o proporție mare de substanțe chimice în siturile contaminate (Kostecki și colab., 1995). Contaminarea apei subterane și a solului prin componente specifice de hidrocarburi a determinat multe țări să adopte cerințe de reglementare pentru acțiune și curățarea acestor compuși (Wilson și LeBlanc, 2000). Datorită compoziției sale complicate, petrolul are potențialul de a provoca mai multe tipuri de efecte toxice. Poate provoca toxicitate letală acută, toxicitate cronică sub-letală sau ambele, în funcție de expunere, doză și organismul expus. Unele componente ale petrolului au potențialul de a se acumula bio în organismele acvatice sensibile și pot fi transmise prin transfer trofic la alte niveluri ale lanțului alimentar (Eisler, 1987; Gardner și colab., 1991).
Cunoașterea răspunsurilor umane la expunerea acută la componente petroliere provine din studii efectuate pe mai mulți solvenți care conțin benzen și petrol (Zedeck, 1980). Răspunsurile biochimice și fiziologice umane recunoscute asociate expunerilor acute la produse petroliere naturale sunt în principal tranzitorii și de scurtă durată, cu excepția cazului în care concentrațiile componentelor sunt neobișnuit de mari (Campbell și colab., 1993).
În ciuda utilizării ridicate a kerosenului și benzinei, cunoștințele noastre sunt rare în ceea ce privește efectele toxicologice ale dietelor contaminate cu aceste probe de petrol.
Acest studiu a fost conceput pentru a investiga implicațiile biochimice și toxicologice ale ingestiei cronice a dietelor contaminate cu produse petroliere rafinate și anume kerosen și benzină la șobolanii albini wistar.
MATERIALE ȘI METODE
Produse petroliere: produse petroliere și anume kerosen și benzină au fost achiziționate de la stația de alimentare African Petroleum (AP) situată în Choba, statul Rivers, Nigeria în noiembrie 2007.
Șobolani albini masculi și femele maturi cu o greutate cuprinsă între 160-170 g au fost obținuți de la Animal House de la Departamentul de Biochimie, Universitatea din Port Harcourt, Nigeria. Animalele au fost aclimatizate timp de o săptămână înainte de începerea experimentului. Animalele au fost adăpostite individual la temperatura ambiantă de 23 ± 3 ° C și un ciclu de 12 ore de lumină, 12 ore de întuneric. Toate animalele au fost hrănite cu dietele lor specifice și cu apă ad libitum .
Testele de toxicitate acută la mamifere (determinarea LD 50): s-a determinat LD 50 pentru fiecare dintre substanțele toxice. Animalele au fost injectate intraperitoneal cu diferite doze de probe, calculate din testele de identificare a intervalului. Animalele au fost apoi monitorizate timp de 24 de ore. Un grup de șobolani martor a primit un volum egal de 0,9% soluție salină normală. Modelele comportamentale ale injectoarelor au fost monitorizate și s-a acordat o atenție deosebită apariției simptomelor toxice până la moarte. După 24 de ore, experimentul a fost încheiat. Valorile LD 50 au fost apoi calculate folosind metoda aritmetică a lui Karber (Dede și Igbigbi, 1997).
Testele de toxicitate cronică la mamifere: 48 de șobolani constând în număr egal de șobolani masculi și femele au fost folosiți pentru acest studiu. Șobolanii au fost separați în 6 grupuri (compuse din 3 grupuri masculine și 3 grupuri femele) a câte 8 șobolani per grup fiecare în cușcă și au fost aclimatizați timp de două săptămâni înainte de testul propriu-zis. Un set de 8 șobolani masculi pe grup și 8 șobolani femele pe grup au fost hrăniți cu diete contaminate cu kerosen și, respectiv, benzină. Un alt set de 8 șobolani masculi pe grup și 8 șobolani femele pe grup au fost hrăniți cu diete normale și acestea au servit drept control general.
Pregătirea furajelor: valorile LD 50 ale produselor petroliere-kerosen și benzină, astfel cum au fost calculate, au fost înmulțite cu un factor de +2,5 pentru a compensa pierderea componentelor volatile ale acestor produse. Cantitățile (volumele) calculate ale probei au fost apoi amestecate cu cantități măsurate de hrană pentru animale și amestecul a fost compactat cu apă pentru a forma o masă constantă. Alimentarea pentru grupurile de control a fost compactată numai cu apă. Furajul a fost apoi turnat în bile mici, uscat la aer și depozitat în saci bine etichetați pentru a rezista pe durata perioadei de testare.
Pregătirea probelor: Doisprezece săptămâni după hrănirea cu diete contaminate cu kerosen și benzină, șobolanii au fost anesteziați într-o cameră saturată cu cloroform. Animalele au fost sacrificate prin luxație cervicală, iar sângele a fost colectat prin puncție cardiacă folosind o seringă și un ac hipodermic de 5 ml și introdus într-o sticlă fără anticoagulant. Serul a fost separat prin centrifugare și depozitat într-un frigider. Măsurarea diferiților parametri biochimici (L-AST, L-ALT și ALP) a fost efectuată utilizând sistemul reflotron. Ficatul și rinichii șobolanilor masculi și femele au fost excizați și fixați în formalină pentru examinări histologice.
Analiză statistică: Valorile medii ale activităților serice de control și test ale unei enzime date au fost comparate utilizând testul t al elevului (Zar, 1984). Nivelul de semnificație a fost stabilit la p≤0,05.
Tabelul 1 arată efectul dietei contaminate cu kerosen și benzină asupra greutății corporale, creșterii procentuale a greutății, greutăților absolute și relative ale ficatului și rinichilor după 12 săptămâni de expunere cronică la șobolani masculi și femele. Animalele au demonstrat o scădere semnificativă (p≤0,05) a greutății corporale finale și a creșterii în greutate procentuale a șobolanilor masculi și femele expuși la kerosen și benzină în comparație cu șobolanii martor și femela martor. Din rezultat, șobolanii masculi hrăniți cu diete contaminate cu kerosen au arătat o creștere semnificativă (p≤0,05) a ficatului și rinichilor în comparație cu șobolanii martor. Șobolanii masculi hrăniți cu diete contaminate cu benzină au prezentat, de asemenea, o scădere marcată (p≤0,05) a ficatului absolut în comparație cu martorul.
Rezultatele parametrilor biochimici investigați sunt așa cum se arată în Tabelul 2, rezultatul arată o creștere semnificativă (p≤0,05) a nivelurilor de activitate ale enzimelor: (AST, ALT și ALP) în serul șobolanilor masculi și femele hrănite cu diete contaminate cu kerosen și benzină în comparație cu comenzile. Examenul histopatologic (Fig. 1a-c) al ficatului de șobolan mascul și feminin expus la diete contaminate cu kerosen și benzină a relevat defecte variind de la citoplasma densă eozinofilă cu expansiune sinusoidală cu celule roșii din sânge până la celule kupfer mai mari și mai numeroase. Modificările histologice ale rinichilor la șobolanii masculi și femele hrăniți cu dietă contaminată cu kerosen și benzină sunt așa cum se arată în Fig. 2a-c. Rezultatul a relevat modificări variind de la capilare aglomerate, degenerescență neuniformă a tubulilor convoluți marcați de picnoza nucleelor și colapsul focal al glomerulilor și scleroza segmentată a lobulilor (Fig. 2a-c). Cu toate acestea, grupul de control a prezentat o structură histologică normală.