Toxicita selenových nanočástic v živočišném organismu

Bc. Jana Hledíková

Master's thesis

Toxicity of selenium nanoparticles in an animal organism

Abstract:

Cílem studie bylo ověřit toxicitu selenových nanočástic v živočišném organismu. Laboratorní potkani kmene Wistar albino byli rozděleni do pěti skupin. Čtyři skupiny potkanů byly krmeny monodietou s přidanými SeNP v dávce 0,5; 1,5; 3,0 a 5,0 mg Se/kg na krmnou dávku. Experiment trval 28 dní. Během něj byla každých 7 dní (0, 7, 14, 21, 28) měřena hmotnost zvířat. Po usmrcení zvířat na konci pokusu byly zjišťovány některé krevní parametry a histopatologie vybraných tkání. V krvi byla diagnostikována celková antioxidační kapacita (TAC), aktivita glutathionperoxidázy (GPx), superoxiddismutázy (SOD), alkalické fosfatázy (ALP), asparátaminotransferázy (AST), alaninaminotransferázy (ALT), glukóza, celkový protein a albumin. Analyzoval se obsah selenu v krvi a játrech a byly provedeny jaterní funkční testy. Proběhlo histopatologické hodnocení jaterní a střevní tkáně. Přírůstek hmotnosti zvířat nevykazoval rozdíly mezi testovanými skupinami. Ve srovnání s kontrolní skupinou se v testovaných skupinách zvýšil obsah selenu v krvi i játrech. Obsah selenu v játrech se však nezvyšoval u testovaných skupin v závislosti na dávce. Rozdíly v TAC a aktivitě ALP a AST nebyly zjištěny. Významné snížení aktivity ALT se projevilo u testovaných skupin ve srovnání s kontrolní skupinou. Aktivita SOD byla snížena v SeNP testované skupině s 5 mg Se/kg oproti všem ostatním skupinám. Aktivita GPx měla mírně rostoucí trend v závislosti na dávce SeNP, ale bez významného (p <0,05) efektu. Při histopatologickém vyšetření bylo zjištěno poškození jaterního parenchymu a epitelu střeva, které bylo závislé na velikosti dávky SeNP. Z této studie lze vyvodit, že krátkodobé podávání SeNP může být bezpečné a prospěšné, například při nedostatku selenu nebo při léčebných účelech.

Abstract:

The aim of this study was to verify the toxicity of selenium nanoparticles in an animal organism. Wistar albino rats were divided into five groups. Four groups of rats were fed a monodiet with added SeNP at doses of 0,5; 1,5; 3,0 and 5,0 mg Se/kg per feed dose. The experiment lasted 28 days. During this, the weight of the animals was measured every 7 days (0, 7, 14, 21, 28). After putting to death the animals at the end of the experiment, some blood parameters and histopathology of selected tissues were determined. Total antioxidant capacity (TAC), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), alkaline phosphatase (ALP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), glucose, total protein and albumin were diagnosed in the blood. Blood and liver selenium levels were analyzed and liver function tests were performed. Histopathological evaluation of liver and intestinal tissue was performed. The weight gain of the rats did not show differences between the tested groups. Compared to the control group, the selenium content in the blood and liver increased in the tested groups. However, selenium content in the liver did not increase in the test groups in a dose-dependend manner. No differences in TAC and ALP and AST aktivity were found. A significant reduction in ALT aktivity was observed in the test groups compared to the control group. SOD aktivity was reduced in the SeNP test group with 5 mg Se/kg compared to all other groups. GPx aktivity had a slightly increasing trend depending on the dose of SeNP, but without a significant (p <0,05) effect. Histopathological examination revealed damage to the hepatic parenchyma and intestinal epithelium that was dose-dependend on SeNP. From this study, it can be concluded that short-term supplementation of SeNP may be safe and beneficial, for example in selenium deficiency or for therapeutic purposes.

Keywords

toxicita, selen, histopatologie, nanočástice, celková antioxidační kapacita

Keywords

toxicity, selenium, nanoparticles, total antioxidant capacity, histopathology

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Horký, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Animal Breeding / Animal Breeding