Mogućnost da je olovo esencijalni element

Abstract

Toxicity cannot be used as an argument against the possibility that an element may be essential. An attempt to determine whether or not lead is essential ds therefore being made in our laboratory, using a technique which has been successful in several other cases (tin, vanadium, fluorine, silicon). It consists of the application of ultraclean, more or less trace-element sterile (but not bacteriologically sterile) isolators, and highly purified amino acid diets. All compounds tested are added to the diet. Young rats maintained in the trace-element isolator system develop deficiencies when unidentified essential trace elements are missing from the diet, the most important symptom being lack of growth. Other signs are shagginess of the fur seborrhea, lack of incisor pigmentation, etc. In order to work with lead, an air filter system has been developed which removes not only dust particles, but also aerosols and substances present as vapors. The basal diet contains 53 individual components (21 amino acids, 13 vitamins, sucrose, 2 fats, 3 salts and 13 trace clement compounds). It was difficult to obtain all of these in lead-free form and monitor their lead content. Special problems were encountered with calcium phosphate, certain amino acids and the fats. The basal diet contains approximately 0.2 ppm of the element. In 13 successive experiments, carried out in 1972/73, growth responses were seen when 1.0-2.5 ppm of lead in form of lead subacetate was added to this ration. The growth effects were statistically highly significant, even though they amounted on the average to an increase of less than 20%. Not only lead subacetate but also lead oxide and lead nitrate produced this response. In extended trials aimed at amplifying these initial data we were at first unable to repeat the results. Screening of possible sources of lead in the system showed that extreme caution was indicated. The lead content of plastic bags, used for storing diets, varied greatly, and a labeling tape used for numbering of diets and animal cages contained 0.560/o (56000 ppm) of the element. Elimination of these potential sources of Lead, and continuous monitoring of all plastic components was necessary for the demonstration of the growth promoting effect.Svrha je ovoga rada da se prikažu rezultati istraživanja koji upućuju na mogućnost da je olovo esencijalni element. Do 1957. samo je sedam elemenata bilo smatrano esencijalnim: željezo, jod, bakar, cink, mangan, kobalt i molibden. Od tada je k ovima pridodane još sedam nužno potrebnih elemenata. Prema definiciji esencijalni je element onaj koji prisutan u tragovima. Što su tragovi u današnjim analitičkim mogućnostima, pitanje je konvencije. Olovo ispunjava mnoge od kriterija koji su postavljeni za esencijalne elemente. Činjenica je da se toksičnost ne može uzeti kao kriterij da Ii je neki elemenat esencijalan ili ne jer nema nikakve funkcionalne povezanosti između toksičnosti i esencijalnih bioloških funkcija, kao što to pokazuje slučaj selenija i drugih dokazane esencijalnih elemenata. U istraživanjima eventualne esencijalne uloge olova u organizmu sisavaca primijenjen je postupak kojim je utvrđena esencijalnost selenija. U principu postoji ultračista soba i izolacijski postupak s jedne strane i upotreba ekstremno pročišćenih aminokiselina u ishrani životinja s druge strane. Sva se oprema sastoji od plastike i nigdje nije upotrijebljeno staklo, metal ili guma. Uveden je specijalni filterski sistem kojim se odstranjuju i najsitnije čestice iz atmosfere. U ovakvom sistemu, praktićki jedini izvor kontaminacije životinja elementima u tragovima jest hrana. Hrana je sadržavala 53 pojedinačna sastojka (21 aminokiselinu, 13 vitamina, šećer, 2 vrste masti, 3 soli i 13 spojeva u tragovima). Bazična hrana sadržavala je otprilike 0,2 ppm olova. Za pokus su uzeti štakori čija su legla bila pažljivo kontrolirana, tako da se izbjegne mogućnost akumuliranja esencijalnog elementa, u ovom slučaju olova. U svakom je pokusu bilo 4 do 5 skupina po 6 do 8 životinja. Kontrolne su životinje držane u kavezima uz uobičajene uvjete, i bile su hranjene posebnim hranama s niskim, poznatim sadržajem olova. U toku 28 do 32 dana životinje su vagane i praćeno je njihovo stanje. U 13 uzastopnih pokusa što su provedeni tijekom 1972/73. utvrđen je utjecaj na rast već pri dodavanju hrani 1,0 do 2,5 ppm olova u obliku subacetata. Ovaj učinak na rast bio je statistički značajan, premda porast težine nije bio veći od 20%. Osim olovnog acetata i olovni je oksid pokazao jednak pozitivan učinak na tjelesni prirast. Pri ponavljanim pokusima ovaj je učinak izostao, ali je naknadno utvrđeno da je tome bila uzrok kontaminacija temeljne hrane olovom iz plastičnih vreća u kojima je hrana držana. Rezultati pokazuju da je vjerojatna potreba štakora za olovom u opisanim uvjetima otprilike 1 ppm u hrani, a to je ona količina koju organizam prima u normalnim uvjetima prehrane