Zmiany aktywności kwaśnych hydrolaz w tkankach dzikich bażantów wywołane przez metale ciężkie

The aim of the study was to determinate the activity of chosen acid hydrolases in tissues of pheasants (Phasianus colchicus L.) and first attempts to use these enzymes as biomarkers of the effect of birds exposure to heavy metals in the environment. The samples of liver, kidneys and testes were collected from wild pheasants shot in the Podkarapacie region in contaminated (n = 5) and clear (n = 5) areas. Tissues were examined for the cadmium and lead concentrations by AAS method, as well as the activity of five hydrolases. The major site of cadmium accumulation were kidneys, the levels of Cd found in liver and testes were by 5-fold and 30-fold lower (P < 0.05), respectively. Similarly, Pb concentrations observed in the liver and testes were lower than in kidney, by 1.5-fold and 6-fold, respectively. The presence of four glycosidases and arylsulphatase in all examined tissues was demonstrated and N-acetyl-β-D-glucosaminiadase (NAG) was identified as the most active enzyme in all studied tissues. Significant differences (P < 0.05) were observed only in the level of NAG activity in liver of pheasants inhabiting the contaminated area as compared to the birds from the clear region (control group). We conclude that the determination of NAG in birds organs can be used as biomarker of environmental exposure to cadmium.Celem badań było oznaczenie aktywności wybranych kwaśnych hydrolaz w tkankach bażantów (Phasianus colchicus L.) oraz zastosowanie po raz pierwszy tych enzymów jako biomarkerów narażenia środowiskowego ptaków na metale ciężkie. Próbki wątroby, nerek oraz jąder zostały pobrane z bażantów odstrzelonych na Podkarpaciu w rejonie zurbanizowanym (n = 5) i ekologicznym (n = 5). Analizy tkanek obejmowały oznaczenie zawartości metali ciężkich (Cd, Pb) metodą AAS oraz aktywności kwaśnych hydrolaz. Głównym narządem docelowym akumulacji metali ciężkich były nerki, zawartość kadmu w wątrobie oraz jądrach była niższa odpowiednio 5- i 30-krotnie. Podobną zależność zaobserwowano dla ołowiu, koncentracja tego metalu w jądrach i nerkach była niższa odpowiednio 1.5- i 6-krotnie. We wszystkich badanych tkankach stwierdzono obecność czterech glikozydaz i arylosulfatazy, przy czym najobfitszym źródłem enzymów były jądra, a najbardziej aktywnym enzymem we wszystkich tkankach była N-acetylo-β-D-glukozaminidaza (NAG). Wykazano istotne różnice (P < 0.05) w poziomie aktywności NAG w wątrobie bażantów bytujących na terenie zurbanizowanym w porównaniu do regionu ekologicznego. Aktywność NAG w tkankach ptaków może być przydatnym biomarkerem środowiskowego narażenia na kadm

Levels of toxic and essential metals in varietal honeys from Podkarpacie

The mineral composition of honey largely depends on its botanical origin as well as on the climatic conditions and the geographical area where it was produced. The aim of the study was to determine the content of toxic (Cd, Pb, Hg, Al and Tl) and essential (Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, K, Cu) elements in honey samples obtained in Podkarpacie, a region in the south-east of Poland. Varietal honeys (n = 106) including nectar (multifloral, dandelion, oilseed rape, goldenrod, linden, buckwheat) and honeydew honeys were collected directly from beekeepers. The mineral composition of honey was determined by the ICP-OES method preceded by wet mineralization. Mercury was undetected while the concentration of other heavy metals in all the studied honey samples (0.01-0.03 mg kg-1 for Cd and 0.02-0.09 mg kg-1 for Pb) were below the maximum allowable contaminant limits. The level of aluminium in honeydew honey was higher than in other varietal honeys (from 10-fold more than in dandelion to 95-fold more than in oilseed rape honey). The honeys were confirmed to be rich in potassium (310.6-2548.4 mg kg-1), calcium (34.7-108.6 mg kg-1) and magnesium (23.7-63.3 mg kg-1). The content of the other microelements was determined in the following order: Mn>Fe≥Zn>>Ni≥Cu. The highest levels of microelements were found in the buckwheat honeys (Mn – 7.82; Fe – 0.21; Zn – 2.90; Cu – 0.86; Ni – 0.20 mg kg-1). Significant differences (p < 0.05) in the mineral content between the honey types were found, and dark honeys (honeydew and buckwheat honeys) contained more essential elements than light honeys

The in ovo study of cadmium embryotoxicity and the search for protectors

Kadm, toksyna środowiskowa o wysokiej zdolności do bioakumulacji i szerokim spektrum działania, stanowi realne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Zastosowanie modelu in ovo w badaniach nad toksycznością kadmu pozwala na ocenę skutków narażenia rozwijających się zarodków kurzych na kadm, a ponadto stwarza idealny scenariusz do poszukiwania jego skutecznych protektorów. Zaletą modelu jest wyeliminowanie wpływów środowiskowych i żywienia, a przede wszystkim dostępność i niskie koszty eksperymentu. Przeprowadzone badania pozwoliły ocenić skutki rosnącej ekspozycji na kadm, wprowadzony do białka jaja w 4. dobie inkubacji (w dawce 0-24 μg Cd/jajo), dla rozwoju zarodków kurzych. Oceniano śmiertelność, wady rozwojowe, a także zmiany biochemiczne w narządach piskląt. Analiza aktywności lizosomalnej N-acetyloglukozaminidazy wykazała, że ekspozycja na kadm prowadzi do uszkodzenia nerek i wątroby piskląt. Stwierdzono, że równoczesne podanie kadmu z antagonistycznym cynkiem lub chelatującym tiolem (w wielokrotnie wyższym stosunku molowym) ogranicza jego embriotoksyczność dla ptaków.Cadmium (Cd), an environmental toxin with a high bioaccumulation potential and broad spectrum of activity, poses a real threat to human and animal health. The application of in ovo model to cadmium toxicity studies allows to assess the effects of cadmium exposure for developing embryos and creates an ideal scenario for searching effective protectors. The advantage of the model is elimination of environmental influences, nutrition but most of all the availability and low costs of experiment. The study allowed to assess the effects of increasing exposure to cadmium (at a dose of 0-24 μg Cd/egg, injected to egg albumen on 4th day of incubation) for the development of chicken embryos. The mortality and malformations induced by treatment as well as biochemical changes in chicks blood plasma were determined. Based on lysosomal N-acetylglucosaminidase activity it was found that in ovo exposure to cadmium lead to damage of chicks liver and kidney. Moreover, it has been shown that co-administration of antagonistic metals or chelating thiols (in a multiplied molar ratio) effectively reduced the embryotoxicity of cadmium in birds