Toxikokinetika perorálně přijímaného arsenu v organismu drobných zemních savců

Bc. Denisa Javorská

Master's thesis

Toxicokinetics of perorally administered arsenic in small terrestrial mammals

Abstract:

Tato diplomová práce pojednává o problematice akumulace arsenu v drobných zemníchsavcích. Jako modelový organsimus byl vybrán velmi známý a hojný druh – hraboš polní(Microtus arvalis). Hraboši byli odchyceni ve volné přírodě a v laboratorních podmínkáchkrmeni speciálními dietami s obsahem arsenu za účelem zjištění a specifikování akumulacetěžkých kovů v tkáních volně žijících zvířat.Pomocí metody ICP-MS byly stanoveny obsahy arsenu v potravě, tkáních a exkrementech jedinců, kteří byli exponováni různým úrovním As v dietě. Následně bylstanoven bioakumulační koeficient (podíl přijaté dávky uložený ve vybraných tkáních) a podíldávky vyloučený z organismu ve formě výkalů.V rámci experimentu byly stanoveny 3 hypotézy, které se pomocí statistickéhozpracování získaných dat vyhodnotily. V první hypotéze se vyhodnocovala intenzitaakumulace při různých úrovních expozice a na základě výsledků nebyla akumulace arsenuv orgánech ovlivněna úrovní expozice. Ve druhé hypotéze se vyhodnocoval potenciální vlivpohlaví na toxikokinetiku As a z výsledků vyšlo, že ani pohlaví nemá vliv na akumulaciarsenu v orgánech. Ve třetí hypotéze, při testování rozdílů v intenzitě ukládání As vevybraných tkáních (játra a ledviny), se prokázala intenzivnější akumulace arsenu v játrech.Závěry z hypotéz se porovnávaly se zjištěnými informacemi u laboratorních či volněžijících zvířat. Bylo zjištěno, že toxikokinetika hraboše funguje podobně jako toxikokinetikalaboratorních myší a křečků.Zjištěné koncentrace As v tkáních hrabošů mohou dobře vypovídat o zátěži prostředí,jelikož hraboši snadno akumulují značné množství tohoto prvku ve svých tkáních. Množstvíuloženého prvku navíc koreluje s úrovní expozice a díky omezenému životnímu prostorutohoto druhu, relevantně odráží úroveň kontaminace jejich biotopu.

Abstract:

The diploma thesis investigates the accumulative effect of arsenic in small mammals.An abundant species of the common vole (Microtus arvalis) was selected for investigation.Voles were taken from the wild and fed targeted arsenic diets under laboratory conditions todetect and quantify the accumulation of heavy metals within the tissues of such wild animals.Using the ICP-MS method, the thesis investigates the levels of arsenic within the food,tissues and excrements of the subjects exposed to varying levels of As through this diet.Subsequently, the bioaccumulation coefficient (the level of accumulation in selected tissues)and the level excreted in the faeces were investigated.Using statistical data processing three hypotheses were evaluated throght theexperiment. The first hypothesis evaluates the intensity of accumulation at various levels ofexposure, with results indicating that the accumulation of arsenic within body organs was notaffected by the level of exposure. The second hypothesis evaluates the potential effect of thesex of the animal on the toxicokinetics of As, with the results demonstrating that there was nogender specific difference in the accumulation of As within body organs. The third hypothesisinvestigates the levels of As deposition intensity in selected tissues (liver and kidney), andthis showed a greater intensity of arsenic in the liver.The conclusions from these hypotheses were used to compare results for laboratoryanimals and wild animals. This indicated that the As toxicokinetics for voles was comparableto that for laboratory mice and hamsters.The levels of As discovered in vole tissues may be a reflection of environmentalconcerns since vole tissues showed a significant accumulation of this element. Moreover, thevolume of this accumulation correlated with their level of exposure and, because of thespecies’ restricted living space, reflected the level of contamination within their environment.

Keywords

polutant, perorální expozice, absorpce, arsen, savec

Keywords

pollutant, oral exposure, absorption, arsenic, mammal

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Čadková, Ph.D. DiS.
• Reader: Alena Fučíková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Animal Science / Animal Nutrition and Dietology