Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

Nr 2
Wanad we w³osach a stan od¿ywienia
studentów
ROCZN.
PZH 2005, 56 NR 2, 157–163
157
EWA STEFAÑSKA, LUCYNA OSTROWSKA, DANUTA CZAPSKA, JAN KARCZEWSKI,
MARIA BORAWSKA*
ZAWARTOŒÆ WANADU WE W£OSACH A STAN OD¯YWIENIA
STUDENTÓW AKADEMII MEDYCZNEJ W BIA£YMSTOKU
HAIR VANADIUM CONTENT AND NUTRITIONAL STATUS OF STUDENTS
OF THE MEDICAL UNIVERSITY OF BIA£YSTOK
Zak³ad Higieny i Epidemiologii
Akademia Medyczna
15-089 Bia³ystok, ul. Mickiewicza 2c
Kierownik: prof. dr hab. J. Karczewski
*
Zak³ad Bromatologii
Akademia Medyczna w Bia³ymstoku
Kierownik: prof. dr hab. M. Borawska
Oznaczono zawartoœæ wanadu we w³osach studentów Akademii Medycznej
w Bia³ymstoku. Dokonano próby oceny zwi¹zku pomiêdzy poziomem wanadu
we w³osach a stanem od¿ywienia badanych ocenianym na podstawie wskaŸnika
masy cia³a BMI. Wykazano wy¿sz¹ zawartoœæ wanadu we w³osach studentek ni¿
studentów oraz ujemn¹ istotn¹ statystycznie korelacje pomiêdzy zawartoœci¹ wanadu we w³osach studentek a stanem od¿ywienia ocenianym na podstawie BMI.
S³owa kluczowe: wanad, stan od¿ywienia, wskaŸnik masy cia³a (BMI)
Key words: vanadium, nutritional status, body mass index (BMI)
WSTÊP
Wanad zaliczany jest do mikroelementów o niewyjaœnionej do koñca roli biologicznej.
Wyniki badañ ostatnich lat wskazuj¹ na jego udzia³ w prawid³owym przebiegu przemian
lipidów, fosfolipidów i cholesterolu, gospodarki wêglowodanowej oraz procesach mineralizacji koœci [12]. Badania przeprowadzone na zwierzêtach wykaza³y hamuj¹cy jego wp³yw
na odk³adanie siê tkanki t³uszczowej i rozwój oty³oœci [4].
Celem pracy by³o okreœlenie zawartoœci wanadu we w³osach studentów AMB oraz zbadanie czy jego poziom w organizmie, oceniany na podstawie zawartoœci we w³osach, ma
zwi¹zek ze stanem od¿ywienia badanych studentów oraz ich gospodark¹ lipidow¹.
MATERIA£ I METODY
Badaniem objêto kohortê studentów, którzy rozpoczêli studia w AM w Bia³ymstoku w 2000 r.
Wiek badanych 19-26 lat. Kohorta liczy³a 134 osoby (87 kobiet i 47 mê¿czyzn) w roku 2001 i 127
(82 kobiety i 45 mê¿czyzn) w roku 2002 oraz 125 osób (80 studentek i 45 studentów) w roku 2003.
158
E. Stefañska i in.
Nr 2
Zawartoœæ wanadu we w³osach oznaczono metod¹ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacj¹ w kuwecie grafitowej (ET AAS) z korekcj¹ t³a Zeemana na aparacie firmy Hitachi Z-5000.
Zastosowano nastêpuj¹ce parametry: d³ugoœæ fali l=318,4 nm, szerokoœæ szczeliny 0,4 nm, pr¹d
lampy 12mA. U¿yto nastêpuj¹cego programu temperaturowego: suszenie 70/110°C, spopielanie 900/
900°C, atomizacja 2800/2800°C, czyszczenie kuwety 2800/2800°C. Kontrolê dok³adnoœci metody
przeprowadzono na certyfikowanym materiale odniesienia GBW 09101 – Human Hair produkcji
Shanghai Institute of Nuclear Research. Oznaczenia zawartoœci wanadu we w³osach wykonano
w Zak³adzie Bromatologii AMB.
Analizê stanu od¿ywienia m³odzie¿y akademickiej przeprowadzono w oparciu o ocenê masy cia³a i wzrostu badanych (u¿yto wagi lekarskiej typu RADWAG WPT 200.0 C). Na podstawie wskaŸnika masy cia³a BMI (Body Mass Index, wyra¿onego przez iloraz masy cia³a w kilogramach do kwadratu wzrostu wyra¿onego w metrach) analizowano wystêpowanie niedowagi (BMI<18,5 kg/m2
u kobiet i <19,9 kg/m2 u mê¿czyzn), nale¿nej masy cia³a (BMI do 24,9 kg/m2), nadwagi (BMI 25,029,9 kg/m2) lub oty³oœci (BMI 30 kg/m2). Ca³kowit¹ zawartoœæ tkanki t³uszczowej w organizmie
wyznaczono przy u¿yciu metody bioelektroimpedancji (BIA) aparatem typu Maltron BF-905 firmy
Intimex. Wykonano równie¿ lipidogramy krwi wg przyjêtych standardów analitycznych metod¹ reflektrometryczn¹ (such¹-paskow¹) z u¿yciem aparatu Reflotron IV (firmy Roche). Przyjêto nastêpuj¹ce wartoœci norm dla poszczególnych parametrów: cholesterol ca³kowity <200mg/dl, HDL-cholesterol ³ 40 mg/dl, LDL – cholesterol <160 mg/dl, triglicerydy TG – 70-200 mg/dl.
W analizie statystycznej otrzymanych wyników wykorzystano test U Manna-Whitney’a. Wyliczono tak¿e wspó³czynniki korelacji miêdzy poszczególnymi cechami w analizowanych grupach. Za
poziom istotnoœci we wszystkich obliczeniach przyjêto p<0,05.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Badania przeprowadzono w latach 2000-2003 wœród studentów AM w Bia³ymstoku
w wieku 19-26 lat (œredni wiek 19,8 ± 1,2 lat). Studentki stanowi³y 65% (n=87) badanych,
a studenci 35% (n=47). Wiêkszoœæ osób pochodzi³a z miast województwa podlaskiego.
Œrednia wartoœæ wskaŸnika BMI dla kobiet wynosi³a 22,1±3,0 kg/m 2 (zakres 17,0-34,4
kg/m2), a dla mê¿czyzn 24,8±3,3 kg/m2 (zakres 19,6-33,6 kg/m2). Œrednia procentowa zawartoœæ tkanki t³uszczowej w organizmie kobiet wynosi³a 25,9±7,3%, a mê¿czyzn
21,2±9,4%.
Pomimo wystêpowania prawid³owej masy cia³a u wiêkszoœci badanych (ok. 80% kobiet
i ok. 60% mê¿czyzn) wykazano wyraŸne zró¿nicowanie stanu od¿ywienia ocenianego na
podstawie BMI w zale¿noœci od p³ci (rycina 1). Niedowagê wykazywa³o 10% studentek
i sytuacja ta nie uleg³a zmianie w ci¹gu analizowanego okresu. Zaobserwowano zmniejszenie siê odsetka kobiet posiadaj¹cych nadwagê z ok. 15% w I roku badania do ok. 10% w III
roku. Niepokoj¹cym zjawiskiem by³ wzrost odsetka mê¿czyzn z nadwag¹ i oty³oœci¹ z 38,3%
w I roku do 46,7% w III roku badania. W badaniach Olêdzkiej i wsp. stwierdzono wystêpowanie niedowagi a¿ u 40% studentek, podczas gdy nadwagê wykazano u 27,5% mê¿czyzn
[8]. Znacznie korzystniejszym stanem od¿ywienia charakteryzowali siê studenci Collegium
Medicum Uniwersytetu Jagielloñskiego, u których BMI>25 stwierdzono jedynie u 11,2%
badanych [3].
Oceniaj¹c gospodarkê lipidow¹ badanych studentów wykazano, i¿ stê¿enia lipidów
w surowicy krwi by³y w granicach przyjêtych norm (tabela I). Jedynie u 6% kobiet i 2%
mê¿czyzn wartoœæ cholesterolu ca³kowitego przekracza³a górn¹ granicê normy.
W przeprowadzonych badaniach dokonano równie¿ oceny zawartoœci wanadu we w³o-
Wanad we w³osach a stan od¿ywienia studentów
Nr 2
159
URN
URN
URN
NRELHW\]
QLHGRZ DJ
Ryc. 1.
NRELHW\]
QDOH Q PDV
FLDáD
NRELHW\]
QDGZ DJ L
RW\áR FL
P F]\ QL]
QDOH Q PDV
FLDáD
P F]\ QL]
QDGZ DJ L
RW\áR FL
Ocena stanu od¿ywienia studentów AMB w latach 2001-2003 (na podstawie BMI).
Nutritional status of students of the Medical University of Bia³ystok in the years 20012003 evaluated based on BMI.
sach (tabela II). Œrednie stê¿enie tego mikroelementu we w³osach kobiet w kolejnych latach
badañ wynosi³o odpowiednio 0,034 ± 0,028µg/g, 0,038± 0,029µg/g, 0,040± 0,023µg/g
i by³o wy¿sze ni¿ we w³osach mê¿czyzn (0,024±0,024µg/g, 0,039±0,033µg/g,
0,037±0,026µg/g), jednak¿e ró¿nica miêdzy p³ci¹ by³a istotnie statystyczna jedynie w I
roku badania.
W badaniach miêdzynarodowych stwierdzono, ¿e zawartoœæ wanadu we w³osach Polaków by³a najni¿sza spoœród badanych populacji i wynosi³a œrednio 0,056mg/g [11]. Najwy¿sze œrednie stê¿enia tego pierwiastka we w³osach oznaczono u badanych z USA (0,17mg/
g), Kanady (0,16mg/g), Indii (0,14mg/g) i Japonii (0,081mg/g) [11]. W badaniach Miekeley
i wsp. [7] przeprowadzonych wœród 1091 mieszkañców Rio de Janeiro oznaczona œrednia
zawartoœæ wanadu we w³osach wynosi³a 0,07±0,02mg/g i by³a prawie dwukrotnie wy¿sza
w porównaniu do zawartoœci wanadu we w³osach badanych studentów AMB. Podobnie
wy¿sz¹ zawartoœæ wanadu we w³osach (0,083±0,44mg/g) stwierdzono u m³odych osób
w wieku 20-29 lat przebadanych przez Mana i wsp. [6]. Kaniewski i wsp. badali poziom
wybranych pierwiastków we w³osach u 46 mieszkañców Poznania (24 mê¿czyzn i 22 kobiet) w wieku od 24 do 61 lat. Œrednia zawartoœæ wanadu w tej grupie wynosi³a
0,055±0,021mg/g i by³a równie¿ wy¿sza od wyników uzyskanych w niniejszej pracy [2].
Z kolei zawartoœæ wanadu we w³osach bardzo zbli¿on¹ do œredniej jego zawartoœci otrzymanej dla badanych studentów obu p³ci otrzymali Byrne i wsp. [1]. Wg tych autorów œrednia zawartoœæ wanadu we w³osach zdrowych doros³ych mieszkañców by³ej Jugos³awii wynosi³a 0,040±0,020mg/g [1].
Analizuj¹c zawartoœæ wanadu we w³osach badanych w zale¿noœci od ich stanu od¿ywienia wykazano najwy¿szy poziom tego pierwiastka we w³osach kobiet posiadaj¹cych niedo-
E. Stefañska i in.
160
Ta b e l a I .
)UDNFMD
OLSLGRZD
&KROFDáN
PJGO
+'/FKRO
PJGO
/'/FKRO
PJGO
7*
PJGO
&KROFDáN
PJGO
+'/FKRO
PJGO
/'/FKRO
PJGO
7*
PJGO
&KROFDáN
PJGO
+'/FKRO
PJGO
/'/FKRO
PJGO
7*
PJGO
Nr 2
Œrednia zawartoœæ lipidów w surowicy krwi studentów AMB w latach 2001-2003
The mean serum lipid content in the students of the Medical University of Bia³ystok
in the years 2001-2003
.RELHW\Q UHGQLD
]DNUHV
5RN
S
6'
0 F]\ QLQ UHGQLD
]DNUHV
6'
16
16
.RELHW\Q 5RN
0 F]\ QLQ 16
16
16
16
5RN
.RELHW\Q 0 F]\ QLQ 16
ró¿nice miêdzy p³ci¹ istotne statystycznie
NS – ró¿nice nieistotne statystycznie
p – poziom istotnoœci
*
wagê oraz mê¿czyzn z nale¿n¹ mas¹ cia³a. Sytuacja ta mog³a byæ spowodowana tym, i¿
wanad wykazuje zwi¹zek z gospodark¹ lipidow¹ organizmu, wp³ywaj¹c na przebieg przemian lipidów [5, 9]. W niniejszej pracy stwierdzono wystêpowanie ujemnej istotnej statystycznie korelacji pomiêdzy zawartoœci¹ wanadu we w³osach mê¿czyzn w III roku badania
a stê¿eniem cholesterolu ca³kowitego oraz LDL-cholesterolu w surowicy krwi (tabela III).
Mog³oby to oznaczaæ, i¿ spadek zawartoœci wanadu we w³osach mo¿e towarzyszyæ wzrostowi stê¿enia cholesterolu ca³kowitego oraz frakcji LDL w surowicy krwi. Badania prze-
Wanad we w³osach a stan od¿ywienia studentów
Nr 2
Ta b e l a
II.
Zawartoœæ wanadu we w³osach w zale¿noœci od stanu od¿ywienia studentów AMB
Hair vanadium content according to the nutritional status of students of the Medical
University of Bia³ystok
=DZDUWR ü9PJJ
ZHZáRVDFK
UHGQLD
“6'
1LHGRZDJD
]DNUHV
QDOH QD
PF
QDGZDJD
LRW\áR ü
5D]HP
161
UHGQLD
“6'
]DNUHV
UHGQLD
“6'
]DNUHV
UHGQLD
“6'
]DNUHV
5RN
.
0
%'
“
%'
“ “
“ “
“ “
5RN
.
0
%'
“
%'
“ “
“ “
“ “
5RN
.
0
%'
“
%'
“ “
“ “
“ “
* – ró¿nice miêdzy p³ci¹ istotne statystycznie przy p<0,05
** – ró¿nice miêdzy grupami w obrêbie p³ci istotne statystycznie przy p<0,05
BD – brak danych
Ta b e l a I I I . Wspó³czynniki korelacji pomiêdzy wybranymi frakcjami lipidowymi krwi a zawartoœci¹
wanadu we w³osach badanych studentów
Coefficients of correlation between chosen blood lipid fractions and vanadium content in the hair of students
)UDNFMH
OLSLGRZH
5RN
9
.
Q &KROHVWHURO U FDáNRZLW\
16
PJGO
+'/FKRO U 0JGO
16
/'/FKRO U 0JGO
16
7*
U PJGO
16
0
Q 5RN
9
.
Q 0
Q 5RN
9
.
Q 0
Q U 16
U U 16
16
U 16
U S U 16
U 16
U 16
U U 16
16
U U 16
16
U U 16
16
U 16
U 16
U 16
U 16
U S U 16
E. Stefañska i in.
162
Ta b e l a I V.
Nr 2
Wspó³czynniki korelacji pomiêdzy zawartoœci¹ wanadu we w³osach a stanem
od¿ywienia okreœlanym na podstawie BMI
Coefficients of correlation between hair vanadium content and BMI – based nutritional
status
5RN
*UXS\
9
.
0
U QLHGRZDJD
16
%'
Q U U QDOH QD
16
16
PF
Q Q %0,
U QDGZDJD U 16
16
LRW\áR ü
Q Q U U S 16
UD]HP
Q Q 5RN
9
.
0
U 16
%'
Q U U 16
16
Q Q U U 16
16
Q Q U U S 16
Q Q 5RN
9
.
0
U 16
%'
Q U U 16
16
Q Q U U 16
16
Q Q U U S 16
Q Q BD – brak danych
prowadzone na zwierzêtach wykaza³y, ¿e deficyt wanadu w diecie powoduje wzrost zarówno cholesterolu jak i triglicerydów w surowicy krwi [4]. Mo¿e to byæ zwi¹zane z wp³ywem
wanadu na hamowanie syntezy jak te¿ i przyspieszanie katabolizmu cholesterolu. W niniejszej pracy wykazano równie¿ istotn¹ statystycznie ujemn¹ korelacjê pomiêdzy zawartoœci¹
wanadu we w³osach kobiet a wskaŸnikiem masy cia³a BMI (tabela IV), co wskazywa³oby
na towarzysz¹cy wzrastaj¹cej nadwadze i oty³oœci spadek zawartoœci wanadu we w³osach.
Takiej korelacji nie stwierdzono w grupie badanych mê¿czyzn.
WNIOSKI
1. Stê¿enie wanadu we w³osach studentek by³o wy¿sze w porównaniu do wartoœci uzyskanych dla studentów (ró¿nica ta by³a istotna statystycznie tylko w I roku badania).
2. Stwierdzono wystêpowanie istotnej statystycznie korelacji pomiêdzy niskim stê¿eniem wanadu we w³osach studentek a wystêpowaniem u nich nadwagi i oty³oœci.
3. U badanych studentów nie wykazano istotnej zale¿noœci pomiêdzy zawartoœci¹ wanadu we w³osach a poziomem wybranych frakcji lipidowych w surowicy krwi.
Nr 2
Wanad we w³osach a stan od¿ywienia studentów
163
E. Stefañska, L. Ostrowska, D. Czapska, J. Karczewski, M. Borawska
HAIR VANADIUM CONTENT AND THE NUTRITIONAL STATUS OF STUDENTS OF THE
MEDICAL UNIVERSITY OF BIA£YSTOK
Summary
The aim of the study was to determine the vanadium content in the hair of students of the Medical
University of Bia³ystok and to find out whether its level in the organism measured basing on its hair
content correlates with the nutritional status. The study involved 134, 127 and 125 students in the
years 2000-2003, respectively. Hair vanadium content was determined using the atomic absorption
spectrophometry method with atomization in a graphite cuvette (ET AAS) on a Hitachi Z-5000
apparatus. The nutritional status was evaluated based on the body mass index BMI. Higher vanadium content was detected in the hair of female students compared to male students. Negative correlation was noted between vanadium content in the hair of female students and their nutritional status.
PIŒMIENNICTWO
1. Byrne A.R., Kosta L.: Vanadium in foods and in human body fluids and tissues. Sci. Total. Environ. 1978, 10, 17-30.
2. Kaniewski A., Takagi Y., Marcinkowski J.T.: Zawartoœæ 21 pierwiastków we w³osach mieszkañców Poznania. Probl. Med. Spo³. 1997, 32, 391-396.
3. Kolarzyk E., Ostachowska-G¹sior A.: Eating disorders among students of Collegium Medicum
of the Jagiellonian University in Cracow. ¯yw. Cz³ow. Metab. 2000, 27, 4, 356-362.
4. Komenda W.: Wp³yw wanadu na zachowanie niektórych lipidów i wagi cia³a szczurów karmionych dieta wysokot³uszczow¹. Rocz. AM Bia³yst. 1976, 21, 63-81.
5. Lapenna D. ,Ciofani G., Bruno C., Pierdomenico S.D., Giuliani L., Giamberardino M.A., Cuccurullo F.: Vanadyl as a catalyst of human lipoprotein oxidation. Biochemical Pharmacology
2002, 63, 375-380.
6. Man A. C. K., Zheng Y.H., Mak P.K.: Structural and trace element changes in scalp hair of radiographers. Biol. Trace Elem. Res. 1998, 63, 11-18.
7. Miekeley N., Dias Carneiro M.T.W., Porto da Silveira C.L.: How reliable are human hair reference intervals for trace elements? Sci. Total Environ. 1998, 218, 9-17.
8. Olêdzka R., Moczyd³owska I., Rogalska-NiedŸwiedŸ M., Bobrowska B.: Ocena iloœciowa sposobu ¿ywienia studentów Wydzia³u Chemicznego Politechniki Warszawskiej w roku akademickim
1999/2000. Bromat. Chem. Toksykol. 2002, 35, 4, 315-322.
9. Seaborn C.D., Mitchell E.D., Stoecker B. J.: Vanadium and ascorbate effects on 3-hydroxy-3methylglutaryl coenzyme A reductase, cholesterol and tissue minerals in guinea pigs fed low
chromium diets. Magnes. Trace Elem. 1991-92, 10, 327-338.
10. Somerville J.: Effect of vanadium on serum cholesterol. Am. Heart J. 1992, 64, 54-56.
11. Takagi Y., Matsuda S., Imai S., Ohmori Y., Masuda T., Vinson J.A., Mehra M.C., Puri B.K.,
Kaniewski A.: Trace Elements in Human Hair: An International Comparison. Bull. Environ.
Contam. Toxicol. 1986, 36, 793-800.
12. Urban J., Antonowicz-Juchniewicz J., Andrzejak R.: Wanad – zagro¿enia i nadzieje. Medycyna
Pracy. 2001, 52, 2, 125-133.
Otrzymano: 2004.10.28