SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH

ZDROJOV

2118788

NEUROTOXICITA DIAZINONU V KOMBINÁCII SO

SELÉNOM PO EXPERIMENTÁLNOM PODÁVANÍ

POTKANOM

2010 Nora Maruniaková, Bc.

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH

ZDROJOV

NEUROTOXICITA DIAZINONU V KOMBINÁCII SO

SELÉNOM PO EXPERIMENTÁLNOM PODÁVANÍ

POTKANOM

Diplomová práca

Študijný program: Výživa ľudí

Študijný odbor: 6.1.12 Výživa

Školiace pracovisko: Katedra veterinárskych disciplín

Školiteľ: doc. Ing. Róbert Toman, Dr.

Nitra 2010 Nora Maruniaková, Bc.

Čestné vyhlásenie

Podpísaná Nora Maruniaková vyhlasujem, že som záverečnú prácu na tému

,,Neurotoxicita diazinonu v kombinácii so selénom po experimentálnom podávaní

potkanom“ vypracovala samostatne s použitím uvedenej literatúry.

Som si vedomá zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 10. apríla 2010

Nora Maruniaková

Poďakovanie

Touto cestou by som sa chcela poďakovať vedúcemu diplomovej práce, doc. Ing.

Róbertovi Tomanovi, Dr., za odborné vedenie, cenné rady a poznatky, ktoré som

využila pri vypracovaní tejto diplomovej práce.

ABSTRAKT

Cieľom práce bolo zistiť vplyv selénu, diazinonu a kombinácie selénu

s diazinonom na aktivitu cholínesterázy po intraperitoneálnom a perorálnom podávaní.

Zvieratá boli rozdelené do siedmych skupín po desať samcov. Prvá skupina bola

kontrolná a bez aplikácie sledovaných látok. V druhej skupine bol zvieratám podaný

diazinon o množstve 20 mg.kg-1 živej hmotnosti intraperitoneálne, v tretej skupine bol

podaný Se v dávke 2 mg.kg-1 intraperitoneálne. V štvrtej skupine bola podaná

kombinácia diazinonu v dávke 20 mg.kg-1 živej hmotnosti intraperitoneálne spolu so Se

v dávke 2 mg.kg-1 živej hmotnosti. V piatej skupine bol podaný diazinon v množstve 40

mg.l-1 pitnej vody počas 90 dní a v šiestej skupine bol zvieratám podávaný Se

v množstve 5 mg.l-1 pitnej vody perorálne počas 90 dní. V siedmej skupine bola opäť

podaná kombinácia Se v dávke 5 mg.l-1 pitnej vody spolu s diazinonom v dávke 40 mg.l-

1 pitnej vody perorálne počas 90 dní. Katalytická aktivita cholínesterázy bola stanovená

s použitím Bio-La-Testu. Zmeny cholínesterázy boli zaznamenané vo všetkých

experimentálnych skupinách v porovnaní s kontrolnou skupinou. Diazinon podávaný

perorálne spôsobil preukazný pokles (P<0,05) katalytickej aktivity cholínesterázy. Na

druhej strane selén spôsobil zvýšenie aktivity cholínesterázy z 3,69 μkat.l-1 na 4,33

μkat.l-1 po perorálnom podávaní. Avšak diazinon podaný intraperitoneálne v kombinácii

so selénom preukazne (P<0,05) znížil aktivitu cholínesterázy v porovnaní s kontrolnou

skupinou. Pokles katalytickej aktivity bol ešte výraznejší (P<0,05) po perorálnom

podávaní diazinonu a selénu, kedy katalytická aktivita poklesla z 3,69 μkat.l-1

v kontrolnej skupine na 1,16 μkat.l-1. Z výsledkov vyplýva, že diazinon znižuje aktivitu

cholínesterázy, zatiaľ čo selén podávaný samostatne aktivitu cholínesterázy mierne

zvyšuje. Avšak selén podávaný v kombinácii s diazinonom znižoval katalytickú aktivitu

cholínesterázy výraznejšie, ako samostatný diazinon. Z výsledkov teda vyplýva, že

selén nemal ochranný účinok voči neurotoxickému účinku diazinonu, ale skôr ho

zosilnil.

Kľúčové slová: diazinon, selén, cholínesteráza, neurotoxicita

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate effect of selenium, diazinon and common

mixture of diazinon with selenium on rat serum cholinesterase activity after an

intraperitoneal and peroral administration. Experimental rats were divided into seven

groups. Each group consisted of ten males. Animals in the first group served as the

control animals and was not administrated with any experimental substances. Animals

in the second group were administrated with diazinon in the amount of 20 mg.kg -1 bw.

intraperitoneally, animals in the third group were administrated with selenium in the

amount of 2 mg.kg-1 bw. intraperitoneally. Animals in the fourth group were given

a commom mixture of diazinon in the amount of 20 mg.kg-1 bw. and selenium in the

amount of 20 mg.kg-1 bw. In the fifth group were animals administrated with diazinon in

the amount 40 mg.l-1 drinking water during the time period of 90 days and in the sixth

group were animals administrated with selenium in the amount of 5 mg.l-1 drinking

water during the time period of 90 days. The last seventh group was again given

a common mixture of diazinon in the amount 40 mg.l-1 with selenium in the amount of 5

mg.l-1 perorally in drinking water during the time period of 90 days. Catalytic activity

of cholinesterase was determined with the using of Bio-La-Test. Changes of

cholinesterase catalytic activity were observed in each group of experimental animals in

comparison with control animals. Diazinon administrated perorally caused a significat

decrease (P<0.05) of cholinesterase catalytic activity. On the other hand, cholinesterase

catalytic activity increased from 3.69 μkat.l-1 in control group to 4.33 μkat.l-1 in

selenium treated group. We detected a significant depression of cholinesterase catalytic

activity in group where diazinon + selenium were given intraperitoneally. Decrease of

cholinesterase catalytic activity was more significant (P<0.05) in seventh group, where

common mixture of diazinon and selenium were administrated perorally in drinking

water. Cholinesterase activity declined from 3.69 μkat.l-1 in control group to 1.16 μkat.l-

1. Our results confirmed that, diazinon caused significant decrease of cholinesterase

catalytic activity. Selenium caused increase of cholinesterase catalytic activity.

Common mixture of diazinon and selenium decreased catalytic aktivity more significant

that diazinon administrated separately. Selenium did not prevent against neurotoxic

effect caused by diazinon administration.

Key words: diazinon, selenium, cholinesterase, neurotoxicity

OBSAH

OBSAH...........................................................................................................................6

ZOZNAM SKRATIEK A ZNAČIEK.........................................................................7

ÚVOD.............................................................................................................................9

1. PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE RIEŠENEJ PROBLEMATIKY..............11

1.1 Diazinon.....................................................................................................13

1.1.1 Charakteristika a využitie diazinonu............................................13

1.1.2 Diazinon v životnom prostredí.....................................................14

1.1.3 Diazinon v živočíšnom organizme...............................................16

1.1.4 Diazinon v potravinách.................................................................18

1.1.5 Účinky diazinonu v organizme živočíchov a človeka..................21

1.1.6 Diazinon a nervový systém..........................................................27

1.2 Selén............................................................................................................31

1.2.1 Charakteristika a využitie selénu..................................................31

1.2.2 Zdroje a výskyt selénu v prostredí a v potravinách......................33

1.2.3 Účinky selénu v organizme živočíchov a človeka........................47

1.2.4 Selén a nervový systém................................................................56

2. CIEĽ PRÁCE...........................................................................................................57

3. METODIKA PRÁCE..............................................................................................58

3.1 Experimentálne zvieratá a organizácia pokusov.........................................58

3.2 Odber a spracovanie vzoriek biologického materiálu.................................59

3.2.1 Odber vzoriek biologického materiálu.........................................59

3.2.2 Stanovenie katalytickej aktivity cholínesterázy...........................59

3.3 Matematicko-štatistické vyhodnotenie výsledkov......................................60

4. VÝSLEDKY PRÁCE..............................................................................................61

5. DISKUSIA................................................................................................................63

ZÁVER.........................................................................................................................73

NÁVRH NA VYUŽITIE POZNATKOV..................................................................74

ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY....................................................................75

Zoznam skratiek a značiek

AChE - Acetylcholínesteráza

ChE - Cholínesteráza

CNS - centrálna nervová sústava

č. - číslo (skratka)

Cu - meď (prvok)

DNA - deoxyribonukleova kyselina

EPA - Environmental Protection Agency

EÚ - Európska Únia

FAO - Food and Agriculture Organization

g.l-1 - gram na liter

g.mol-1 - gram na mol

Hg - ortuť (prvok)

IP - intraperitoneálne

K+ - katión draslíka

kg - kilogram (základná jednotka hmotnosti)

LD 50 - dávka po aplikácii ktorej uhynie 50% pokusných zvierat počas určitého času

MDA - malondialdehyd

mg.l-1 - miligram na liter

mg - miligram (jednotka hmotnosti)

mg.kg-1- miligram na kilogram

Na+ - sodíkový katión

ng.m-3 - nanogram na meter kubický

OFI - organofosforečné insekticídy

PO - perorálne

ppm - z angl. parts per million, 10–6 ( označenie jednej milióntiny)

ppb - z angl. parts-per-billion, 10–9 (označenie jednej miliardtiny)

Se - selén (prvok)

ŠVPS - Štátna veterinárna a potravinová správa

7

Zn - zinok (prvok)

WHO - World Health Organization

USA - United States of America

°C - stupeň Celzius (jednotka)

8

Úvod

V súčasnosti je problematika znečistenia životného prostredia veľmi aktuálna.

Čoraz viac si začíname uvedomovať prítomnosť škodlivých látok a ich dopad na

zdravie ľudí. Človek svojou činnosťou výrazne ovplyvňuje prostredie okolo seba.

Z rozličných odvetví priemysel, poľnohospodárstvo sa škodliviny, nečistoty, toxické

látky, rezíduá toxických látok dostávajú do prostredia. Jednými z najčastejšie

znečisťujúcimi prvkami sú kovy. Ťažké kovy, ako napríklad kadmium, olovo, ortuť,

chróm a mnohé iné, sa v menších či väčších množstvách dostávajú do okolitého

prostredia z rozličných zdrojov, pretože ich využitie je mnohostranné. Selén je kov,

ktorý je v malých množstvách esenciálny a nevyhnutný pre zdravie človeka. Avšak

v nadmerných koncentráciách môže byť škodlivý a spôsobovať rozličné ochorenia.

Jednou zo základných životných potrieb je prijímanie potravy. Človek sa už od

nepamäti snaží zaistiť si dostatok potravy pre svoju existenciu. Pestoval plodiny,

obrábal pôdu a to všetko prirodzeným spôsobom, bez vedľajšieho negatívneho vplyvu

na okolité prostredie. Avšak neskôr začal človek, pre dosiahnutie vyššej produkcie

používať látky, ktoré však mali aj vedľajšie pôsobenie. Pre dosiahnutie vyššej produkcie

začal používať pesticídy.

Pesticídy sú chemické látky, ktoré sa používajú na ničenie škodlivých

organizmov. Využívajú sa v poľnohospodárstve, priemyselných odvetviach,

zdravotníctve, veterinárstve, lesníctve, v domácnostiach. Z biologického hľadiska sa

rozdeľujú na zoocídy, fungicídy, atraktanty, rastové regulátory, repelenty a fungistatiká.

V minulosti sa využívali vo veľkej miere, človek nevedel a zároveň si ani

neuvedomoval, aký negatívny dopad môže mať ich nadmerné používanie. Až po rokoch

výskumu a monitorovania sa zistilo, že používanie pesticídov má značný dopad aj na

necieľové organizmy. Tak, ako v prírode existuje kolobeh živín, tak existuje aj kolobeh

škodlivých látok. Použité pesticídy sa dostali nielen na rastlinu, ale aj do pôdy, vody,

ovzdušia. Odtiaľ sa dostali buď priamo do ľudského tela alebo cez živočíšne organizmy,

potravou a nakoniec sa akumulovali v ľudskom tele, pretože na konci potravového

reťazca je človek. Človek je vystavený pesticídom, mnohokrát toxickejším metabolitom

a rezíduám každý deň. Či už plodinami, ktoré boli pesticídmi ošetrené, vzduchom,

vodou, konzumáciu živočíchov, v ktorých došlo k akumulácii týchto látok

v jednotlivých tkanivách, najmä v tukovom tkanive, svaloch alebo vnútornostiach.

9

Mnohé výskumy dokazujú, že pesticídy, ktorých používanie je dávno zakázané, sa stále

nachádzajú v tkanivách zvierat a ľudí. Organofosforečné insekticídy sú pesticídy, ktoré

sa používajú na ničenie škodlivého hmyzu, inaktiváciou enzýmu acetylcholínesterázy,

čo má za následok poškodenie nervovej sústavy, vznik rozličných porúch a následne aj

smrť. Hmyz sa však stáva voči pôsobeniu insekticídov odolný a človek zase citlivejší.

Tým, že insekticídy alebo ich rezíduá sa vyskytujú v pôde, vo vode, v potravinách a aj

vo vzduchu hoci len v minimálnych koncentráciách, no stretávame sa s nimi denne

a v kombinácii s inými toxickými prvkami, alebo vplyvmi, môže byť ich účinok silnejší.

Výsledky mnohých výskumov a monitoringov preukazujú, že kolobeh týchto látok a ich

množstvo by malo byť záujmom nás všetkých. Pretože svojou činnosťou vo vyspelých

krajinách ovplyvňujeme život ľudí, ktorí sa snažia žiť čo najviac v súlade s prírodou. Je

nevyhnutné, aby sme sa zamysleli nad svojimi činmi a uvedomili si, aký dopad môže

mať naše egoistické a neuvážené správanie na zložky prírodného aj živého prostredia.

Je potrebné robiť výskum, monitorovať hladiny škodlivých látok v prostredí, zisťovať

ich potenciálne vlastnosti, aby sme vedeli predchádzať škodlivým dopadom a aspoň

čiastočne odstrániť už vzniknuté škody. Človek by sa mal naučiť žiť opäť v spätosti

s prírodou a mal by začať od seba.

Diazinon je organofosforečný insekticíd, ktorý spôsobuje inhibíciu

acetylcholínesterázy. Pretrvávajúca inhibícia acetylcholínesetázy vedie k vzniku

rozličných porúch nervovej sústavy. Diazinon vytvára v organizme aj oxidatívny stres,

ktorý môže viesť k patologickým zmenám v mnohých sústavách a zároveň aj v nervovej

sústave. Selén je významný antioxidant, ktorý potláča tvorbu voľných radikálov

vyvolávajúcich oxidatívny stres.

10

1 PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE RIEŠENEJ PROBLEMATIKY

Pesticídy sú rozmanité typy chemických látok, ktoré sa v širokej miere

využívajú na potláčanie populácií istých „škodlivých“ organizmov a na ochranu

„užitočných“ organizmov i človeka. Názov „pesticíd“ je odvodený z latinčiny (pestis –

nákaza, pliaga, mor, epidémia, skaza, záhuba) (Paulov, 1985). Správy o rezíduách

pesticídov v potravinách, vode, ovzduší a ľudských tkanivách zaznievajú stále častejšie

zo správ oficiálneho monitoringu a z médií. V EÚ naznačujú výsledky monitoringu

pesticídov v ovocí a zelenine znepokojujúci trend zvyšovania rezíduí (Lešinský, 2008).

Pesticídy prenikajú do organizmu človeka najmä prostredníctvom tráviacej sústavy,

pokožky a dýchacích ciest. Pre živočíšne organizmy je najdôležitejšou cestou

prenikania tráviaca sústava (Nikonorow et al., 1983). Pesticídy môžu byť príčinou

širokého spektra zdravotných problémov, zahŕňajúcich akútne a chronické poškodenie

nervového systému, poškodenie pľúc, poškodenie reprodukčných orgánov, dysfunkciu

imunitného a hormonálneho systému, defekty plodov a rakovinu. Pesticídy ohrozujú

hlavne deti. V poslednej dobe vedci zistili, že niektoré pesticídy narúšajú účinok

hormónov (Václavík, 2004). Skutočnosť, že mnohé syntetické chemické látky môžu

narúšať funkciu hormónov v tele rôznych živočíchov a aj človeka, patrí medzi najviac

frekventované environmentálne problémy v poslednej dobe. Veľmi znepokojúcim

faktom je rapídne rastúci zoznam látok, u ktorých bola táto schopnosť objavená. Mnohé

z týchto endokrinných disruptorov sú funkčné už pri extrémne nízkych dávkach.

Endokrinné disruptory účinkujú rôznymi mechanizmami a narúšajú funkciu hormónov.

Závažné sú predovšetkým účinky na pohlavné hormóny a hormóny štítnej žľazy, ktoré

významne ovplyvňujú u plodu aj u malých detí vývoj nervovej sústavy, predovšetkým

jej najviac komplikovanej časti – mozgu. Ovplyvnenie ich funkcie môže spôsobiť trvalé

poškodenie, zníženie IQ, pamäti alebo pozornosti, mentálnu retardáciu, defekty

psychomotorických funkcií, psychózy, epilepsiu, narušenie pohlavnej diferenciácie

mozgu (Sucharda a Kotecký, 2003). Organofosforečné zlúčeniny sú hlavnou zložkou

mnohých pesticídov široko využívaných v poľnohospodárstve aj v domácnostiach (de

Blaquiere et al., 2000). Pomerne rozšírenou účinnou zložkou organofosforečných

insekticídov je látka fenitrotión. Insekticídna účinnosť fenitrotiónu (a aj iných typov

organofosforečných insekticídov - OFI) spočíva v blokovaní aktivity enzýmu

11

acetylcholínesterázy v nervových spojeniach a zakončeniach. Molekuly OFI sa viažu na

aktívne centrá acetylcholínesterázy, a to v mieste, kde sa má viazať nervový mediátor

acetylcholín. Acetylcholín by sa mal dať enzýmom acetylcholínesterázou štiepiť, no

stabilná väzbovosť enzýmu s molekulami OFI tomu bráni. Trvalá prítomnosť mediátora

acetylcholínu v nervových zakončeniach, v nervovosvalových platničkách

a v synapsiách pôsobí trvalo stimulačne. Kontaminovaný hmyz napokon hynie (Paulov,

1985). Negatívny dopad pesticídov a ich rezíduí je kombinovaný a znásobovaný aj

inými stresovými faktormi, akými sú napr. znečistené životné prostredie, ťažké kovy,

dusičnany a iné kontaminanty v potravinách a vode (Lešinský, 2008).

12

1.1 Diazinon

1.1.1 Charakteristika a využitie diazinonu

Diazinon (0,0-diethyl 0-[6-metyl-2-(1-metyletyl)-4-pyrimidinyl] ester kyseliny

tiofosforečnej) je organofosforečný insekticíd a akaricíd, ktorý pôsobí ako dotykový,

dýchací a požerový jed. Diazinon spolu s ostatnými organofosforečnými pesticídmi

inhibuje acetylcholínesterázu, enzým esenciálny pre prenos nervových vzruchov.

Diazinon je syntetický organofosforečný pesticíd prvýkrát zaregistrovaný v USA v roku

1956 (EPA, 2006).

Je používaný na celom svete na ničenie cicajúceho, bodavého a požierajúceho

hmyzu a roztočov, ktoré požierajú a znehodnocujú plodiny, ovocné stromy, citrusové

ovocie, zeleninu, zemiaky, repu, cukrovú trstinu, kávu, kakao, čaj, tabak, bavlnu, ryžu

a iné. Zároveň sa používa na kontrolu hmyzu prežívajúceho v pôde, a aplikuje sa aj pri

kúpaní oviec na usmrtenie ektoparazitov (Tomlin, 1997). V domácnostiach sa využíval

na ničenie švábov, mravcov, molí a zároveň sa pridáva aj do obojkov pre domácich

miláčikov (WHO, 1998). Diazinon je produkovaný vo forme prášku, granúl, kvapalnom

stave, koncentrovaný, mikrokapsúl, zmáčateľného prášku, impregnovaného materiálu

(EPA, 2006). Diazinon sa môže vyskytovať aj pod inými názvami Basudin, Dazzel,

Gardentox, Kayazol, Knox Out, Nucidol a Spectracide (EPA, 2006).

Chemické vlastnosti diazinonu

Chemický vzorec : (0,0-diethyl 0-[ 6-metyl-2-(1-metyletyl)-4-pyrimidinyl]

Čistý diazinon je bezfarebná olejovitá tekutina.

Molekulárna hmotnosť je 304,3 g.mol-1

Rozpustnosť vo vode 0,04 g.l-1 pri 20°C a 30°C, hoci boli zaznamenané aj odlišné

hodnoty 0,054 a 0,069 g.l-1 pri teplote 20-40°C.

Diazinon je rozpustný v acetóne, benzéne, etanole, toluéne, xyléne a v petrolejovom

oleji (EPA, 2006).

13

V období 1987 až 1997 sa v Spojených štátoch vrátane Kalifornie, Texasu a

Floridy každoročne využilo približne 2,7 milióna kg (EPA, 2000). Využívanie

organofosforečných pesticídov dosiahlo svoj vrchol v roku 1986, kedy sa na

dezinsekciu oviec predalo 186 ton. Od roku 1998 sa jeho predaj výrazne znížil na 80

ton, prevažne z dôvodu ukončenia povinného namáčania oviec v roku 1992 (Buffin,

2000). V roku 2000, organizácia na ochranu životného prostredia v spojených štátoch

oznámila rozhodnutie o zakázaní používania diazinonu v domácnostiach. Používanie

v domácnostiach bolo zakázané v roku 2002 a v roku 2004 v záhradách. Využívanie

na poľnohospodárske účely nebolo zrušené (EPA, 2006). Používanie diazinonu

v domácnostiach a v záhradách bolo zakázané. Avšak v oblastiach, kde sa diazinon

vyrába alebo obmedzene používa v poľnohospodárstve, je možná jeho expozícia

vdýchnutím (ATSDR, 2006). Diazinon je využívaný, pre svoju schopnosť inhibovať

aktivitu cholínesterázy v plazme, erytrocytoch a v mozgu (Tomokuni a Hasegawa,

1985). Diazinon je ľahko absorbovaný cez tráviacu sústavu a slabo pokožkou. Veľmi

rýchlo sa distribuje po celom tele avšak jeho akumulácia v jednotlivých tkanivách je

nízka (ATSDR, 2006).

1.1.2 Diazinon v životnom prostredí

Pôda

Diazinon uvoľnený do životného prostredia je stredne perzistentný a mobilný

(Howard, 1991). Koncentrácia v pôde od 13-268 ppb až 38 ppb v sedimentoch

(ATSDR, 2006). Štúdie diazinonu aplikovaného do určitých druhoch pôd preukazujú

jeho nízku adsorpciu do pôdy. Experiment uskutočnený na 25 vzorkách pôd preukazuje

jeho mobilitu až na 80% testovaných vzoriek, zatiaľ čo iný experiment dokazuje lepšiu

schopnosť vyplavenia diazinonu v pôdach s nízkou hustotou a nízkym obsahom

organickej hmoty (EPA, 2000). Polčas rozpadu diazinonu v pôdach je od 21 do 103 dní

v závislosti od typu pôdy (Hornsby, 1996). Vo väčšine testov, diazinon bol detekovaný

v hĺbke 18 palcov. Mikrobiálna degradácia je primárnym spôsobom straty diazinonu zo

životného prostredia (EPA, 2006). Bakteriálne enzýmy majú schopnosť urýchliť jeho

rozklad v pôde (Howard, 1991). Výskum uskutočnený v laboratórnych podmienkach

preukazuje polčas rozpadu diazinonu 1 - 5 týždňov v nesterilizovanej pôde a 6 až 12

14

týždňov vo vysterilizovanej pôde (Howard, 1991). Polčas rozpadu v piesočnatých

pôdach bol 37 dní pri pH 5,4 a 39 dní pri pH 7,8. V aeróbnych podmienkach bol polčas

rozpadu 37,4 alebo 38 dní (EPA, 2007). V anaeróbnych podmienkach je taktiež možná

degradácia diazinonu (EPA, 2000).

Voda

Svojimi vlastnosťami je diazinon potenciálnym kontaminantom podzemných

vôd (EPA, 2006). Diazinon bol najčastejšie detekovaným insekticídom vo vodách do

roku 2004, kedy bolo jeho používanie obmedzené. Od roku 2004 jeho koncentrácie

klesli v 90 % vzoriek získaných z riek z stredozápadnej a severovýchodnej oblasti USA,

mnohé preukázali pokles o 50 % a viac počas letných mesiacov (Phillips et al., 2007).

Všeobecne sú hodnoty nižšie ako 0,02 ppb v povrchových vodách, vyššie hodnoty boli

namerané v oblastiach aplikácie diazinonu. V zdrojoch pitnej vody bola nameraná

priemerná koncentrácia 0,02 ppb v piatich z 53 domácich studniach (ATSDR, 2006).

Diazinon degraduje vo vode ako výsledok hydrolýzy, zvlášť v kyslých

podmienkach. V sterilnej vode je polčas rozpadu pre diazinon len 12 dní v kyslej vode

(pH=5) a 138 dní vo vode s neutrálnym pH (EPA, 2006). Rozpad diazinonu je rýchlejší

v teplej vode, degraduje 2 až 4 krát rýchlejšie vo vode s 21°C ako vo vode s teplotou

10°C (Moore et al., 2007). Diazinon bol detekovaný z dažďa o koncentrácii 2 μg.l-1

a v hmle o koncentrácii 76 μg.l-1 (EPA, 2000). Národný prieskum kvality vôd v USA

vrátane štyroch severozápadných povodí: Willamette Basin (Oregon), Upper Snake

rieka (Idaho a Wyoming), Columbia Plateau (Washington a Idaho a San Joaquin-Tulare

(California) ukázal, že v dvoch z týchto štyroch povodí, diazinon bol najčastejšie

detekovaným insekticídom: povodie Willamette, kde bolo 35% zo všetkých vzoriek

kontaminovaných diazinonom a San Joaquin-Tulare, v ktorom 71% percent vzoriek

obsahovalo diazinon (Cox, 2000). Ďalšia štúdia, ktorá zahŕňala rovnako veľké

geografické oblasti mala podobné výsledky. Sledovanie 13 poľnohospodárskych,

lesných a mestských potokov v povodí Puget Sound (vo Washingtone), zaznamenalo

diazinon takmer u 50% zo všetkých vzoriek (Cox, 2000). V Central Valley v Kalifornii

je diazinon používaný ako postrek najmä v januári v ovocných sadoch. Vzorky získané

po februárových dažďoch našli diazinon v dvoch hlavných  riekach San Joaquin

a Sacramento (Kuivila a Foe, 1995).

15

Ovzdušie

Diazinon je odparovaný do ovzdušia pri izbovej teplote. Koncentrácia diazinonu

v atmosfére bola nameraná 306 ng.m-3 (EPA, 2000). Od 0,002 ppb vo vonkajšom

prostredí až 13 ppb vo vnútri, keď bolo ešte povolené jeho používanie v domácnostiach

(ATSDR, 2006). Diazinon sa mení na diazoxon v atmosfére s polčasom rozpadu

približne 4 hodiny (OSU, 2008).

Rastliny

Diazinon aplikovaný do pôdy je absorbovaný rastlinou koreňmi

a transportovaný do všetkých častí. Diazinon degraduje veľmi rýchlo prevažne

v listovej zelenine, krmovinách a tráve. Polčas rozpadu je od 2 do 14 dní. Nízka teplota

a vysoký obsah lipidov zvyšuje jeho perzistenciu v rastline (Kamrin, 1997). Metabolity

diazinonu v rastline vrátane primárnych produktov hydrolýzy sú pyrimidol

a hydroxypyrimidinol.

1.1.3 Diazinon v živočíšnom organizme

Vtáky

Vtáky sú viac vnímavé voči diazinonu ako ostatné živočíchy. LD50 pre vtáky je

v rozmedzí 2,75-40 mg.kg-1 (ATSDR, 2008). Toxicky pôsobí na reprodukčnú sústavu

po chronickej expozícii u divých kačíc. Koncentrácia 16,3 mg.l-1 v strave vedie

k zníženiu počtu vyliahnutých mláďat 14 dní po vyliahnutí. Diazoxon je veľmi toxický

po perorálnom podaní vtákom, zatiaľ čo oxypyrimidine je prakticky netoxický (EPA,

2007).

Ryby a iné vodné živočíchy

Štúdie skúmajúce toxicitu diazinonu na sladkovodných rybách preukazujú

mierny až silný toxický účinok diazinonu na ryby. LC50 je v rozmedzí od 90 do 7800

μg.l-1. Chronická expozícia diazinonon na sladkovodných rybách bola sledovaná

u pstruhoch žijúcich v potokoch, kde koncentrácia 0,55 μg.l-1 pôsobila na rast

a spôsobovala neurologické symptómy (EPA, 2007). Diazinon spôsoboval

histopatologické zmeny na žiabrach ostriežov (Lepomis macrochirus) pri koncentrácii

16

15 μg.l-1 (Dutta et al., 1993). Diazinon je toxický pre morské ryby pri LC50 150-1500

μg.l-1 (EPA, 2006). Koncentrácia diazinonu v rozsahu 0,2 až 5,2 mg.l-1 vo vode je

spájaná s usmrtením rýb (OSU, 2008). U ostriežov expozícia 2 μg.l-1 spôsobovala

akumuláciu v tkanivách (EPA, 2000).

Diazinon je silne toxický pre sladkovodné bezstavovce, EC50 v rozsahu 0,21-

35,0 μg.l-1. Neboli zaznamenané nijaké nežiadúce účinky u Daphnia magna, pri

chronickej expozícii diazinonom 0,17 μg.l-1. Pri množstve 0,32 μg.l-1narastá úmrtnosť

(EPA, 2007). Diazinon je mierne až silne toxický aj pre morské bezstavovce, LC50 je od

4,2 až viac ako 1000,0 μg .l-1 NOAEL u garnátov bola menej ako 2,7 μg.l-1. Keď boli

garnáty vystavené chronickej expozícii, menej ako jedna šestina danej dávky ovplyvnila

nárast ich hmotnosti (EPA, 2006).

Z dostupných údajov o akútnej toxicite diazinonu na obojživelníky vyplýva

slabšia citlivosť na diazinon v porovnaní s rybami, a metabolit diazoxon je toxickejším

ako diazinon. LD50 pre skokana volského (R. catesbiana) je menej ako 2000 mg.kg-1

(EPA, 2007).

Diazoxon je toxickejší pre vodné živočíchy v porovnaní s diazinonom. Hoci

diazoxon zostáva v životnom prostredí kratšiu dobu a jeho množstvo je podstatne nižšie

ako diazinonu. Oxypyrimidin je v podstate netoxický pre sladkovodné živočíchy

a bezstavovce (LC50 menej ako 101 mg.kg-1) a pre zelené riasy EC50 menej ako 109

mg.l-1 (EPA, 2007). Odkedy je známe, že diazinon má negatívny vplyv na nervový

systém a vplýva na správanie sa organizmov, je stredobodom sledovania výskumníkov.

Výskumníci sledovali vplyv diazinonu v množstve bežne sa vyskytujúcom v riekach na

mladé lososy. Zistili, že olfaktorický systém (čuchové zmysly) je zvlášť citlivý a

diazinon a spôsobuje signifikantnú poruchu v správaní sa voči predátorovi. Toto

správanie je obvykle iniciované čuchovými alarmujúcimi chemikáliami (Scholz, 1999).

V ďalšej štúdii uskutočnenej v oblasti Washington, centrálna Kolumbia, bola zisťovaná

aktivita acetylcholínesterázy kaprov. Kapre žijú v Royal Lake, jazere ktoré je

kontaminované množstvom insekticídov vrátane diazinonu. Výskumníci porovnávali

merania acetylcholínesterázovej aktivity u rýb žijúcich v jazere Billy Clapp, ktoré

nebolo kontaminované insekticídmi. Zistili, že aktivita acetylcholínesterázy kaprov

žijúcich v Royal Lake predstavovala len 2/3 z aktivity acetylcholínesterázy u kaprov

žijúcich Billy Clapp Lake (Gruber a Munn, 1998). V ďalšom experimente sa skúmal

vplyv organofosforečných insekticídov na aktivitu acetylcholínesterázy mladých

17

pstruhoch dúhových z jazera Royal lake, pokles aktivity vyvolal hyperaktivitu 25-80 %

pstruhov, ktoré tak nereagovali na svetlo (zvyčajne sa zdržujú v tieni) a slabo reagovali

na dotyk. Týmto abnormálnym správaním sa stávajú zraniteľnejšími voči predátorom

(Cox, 2000).

Akútna toxicita LD50 pre včely je 0,22 μg. Diazinon je mierne toxický pre

dážďovky rodu Eisenia foetida, LC50 130 mg.kg-1 pôdy (Tomlin, 2006).

1.1.4 Diazinon v potravinách

Diazinon sa nachádzal v mnohých druhoch ovocia a zeleniny ako hrušky, sója,

obilie, jahody, fazuľa a paradajky. Únia spotrebiteľov v USA vyslovila znepokojenie, že

tolerovateľné množstvo pre diazinon je príliš vysoké, najmä pre deti. Kontrola

uskutočnená v roku 1999 na 643 vzorkách obličkového tuku preukázala 20 vzoriek

kontaminovaných organofosforečnými pesticídmi, diazinon bol detekovaný o množstve

21-150 μg.kg-1 (Buffin, 2000). V roku 2006 United States Department of Agriculture

(USDA) a Pesticide Data Program (PDP) podali správu o 8102 vzorkách potravín

rozličného druhu, ktoré boli testované na prítomnosť rezíduí diazinonu a 8289 vzoriek

testovaných na metabolity diazinonu. Zo všetkých testovaných vzoriek, rezíduá

diazinonu boli nájdené v 49 vzorkách (0,6 % testovaných vzoriek) v rozmedzí 0,003-

0,140 ppm, koncentrácie pod tolerovateľnú úroveň, ktorá je pre dané produkty (0,50 –

0,75 ppm). Metabolity diazinonu boli namerané v jednej vzorke špenátu o množstve

0,005 ppm. V súčasnosti nie sú stanovené limity pre metabolity diazinonu

v potravinách. Takmer 600 vzoriek pitnej vody boli analyzované na prítomnosť

diazinonu a jeho metabolitov avšak neboli namerané žiadne hodnoty ani v jednej vzorke

(OSU, 2008).

18

Tabuľka č. 1 Maximálne limity rezíduí diazinonu (MRL) v potravinách.

(Potravinový kódex, 2008)

potravina MRL (mg.kg-1)

obilieobilie 0,02

hydinové mäso, bravčové mäsohydinové mäso, bravčové mäso 0,7

ostatné mäso, vajciaostatné mäso, vajcia 0,05

mliekomlieko 0,01

hladká kukuricahladká kukurica 0,02

orechy stromové, cibuľa, paprika, čínska kapustaorechy stromové, cibuľa, paprika, čínska kapusta 0,05

reďkovkareďkovka 0,1

brusnice, kaleráb, chmeľbrusnice, kaleráb, chmeľ 0,2

ananásananás 0,3

hlávková kapustahlávková kapusta 0,5

olejnaté semená, čajolejnaté semená, čaj 0,02

ostatné potraviny rastlinného pôvoduostatné potraviny rastlinného pôvodu 0,01

19

Tabuľka č. 2 Výskyt diazinonu v potravinách v roku 2009 (ŠVPS, 2009).

Dátum hlásenia

Krajina hlásenia

Typ, názov

výrobku

Dôvod hlásenia Krajina pôvodu

Podklady pre oznámenie

18.12.2009

PoľskoKapusta

(Brassica pekinensis)

diazinon (0.04 mg.kg-1 - ppm) a fenitrothion (0.52

mg.kg-1 - ppm)Poľsko

Úradná kontrola na

trhu / distribúcia v oznamujúcej

krajine

11.12.2009

Fínsko jablkáazinphos-methyl (0.16

mg.kg-1 - ppm) a diazinon (0.025 mg.kg-1 -ppm)

USA kontrola na hraniciach

11.12.2009

Fínsko jablkáazinphos-methyl (0.22

mg.kg-1 - ppm) a diazinon (0.024 mg.kg-1 -ppm)

USA kontrola na hraniciach

11.12.2009

Fínsko jablkáazinphos-methyl (0.14

mg.kg-1 - ppm) a diazinon (0.03 mg.kg-1 -ppm)

USA kontrola na hraniciach

24.11.2009

Fínsko jablkáazinphos-methyl (0.14

mg.kg-1 - ppm) a diazinon (0.1 mg.kg-1 -ppm)

USA

kontrola na hraniciach - zadržanie zásielky

6.11.2009

Bulhar-sko

zomletá pšenica

diazinon (0.7 mg.kg-1 - ppm)

Bulhar-sko

Úradná kontrola na

trhu / distribúcia v oznamujúcej

krajine

2.9.2009

Talian-sko

čerstvéjablká

diazinon (0.04 mg.kg-1 - ppm) Uruguay

kontrola na hraniciach –

vrátenie zásielky

16.6.2009

Talian-sko

čerstvévišne

diazinon (0.060+-0.026 mg.kg-1 - ppm) Turecko

kontrola na hraniciach –

vrátenie zásielky

30.4.2009

Poľsko jahodythiabendazole (0.5 mg.kg-1

- ppm) a diazinon (0.02 mg.kg-1 - ppm)

Turecko

kontrola na hraniciach –

vrátenie zásielky

6.3.2009

Poľsko čerstvéuhorky

chlorpyriphos (0.2 mg.kg-1

- ppm), malathion (0.5 mg.kg-1 - ppm), aldicarb

Jordán-sko

kontrola na hraniciach –

vrátenie

20

(0.05 mg.kg-1 -ppm) ,diazinon (0.02

mg.kg-1 - ppm)zásielky

Tabuľka č. 3 Výskyt diazinonu v potravinách v roku 2008, 2006 a 2005 (ŠVPS,

2009).

Dátum hlásenia

Krajina hlásenia

Typ, názov výrobku

Dôvod hlásenia Krajina pôvodu

Podklady pre oznámenie

11.7.2008

Taliansko čerstvé višne diazinon (0.04; 0.1 mg.kg-1 - ppm) Turecko kontrola na

hraniciach

4.7.2008

Taliansko čerstvé čerešne

diazinon (0.04 mg.kg-1 - ppm) Turecko kontrola na

hraniciach

1.7.2008

Taliansko čerstvé čerešne

diazinon (0.05 mg.kg-1 - ppm) Turecko kontrola na

hraniciach

7.4.2008

Litva pomaranče diazinon (0.24 mg.kg-1 - ppm) Egypt kontrola na

hraniciach

28.2.2006

Dánsko klementínky diazinon Španielsko /

29.11.2005

Portugalsko ryža fosmet a diazinon Portugalsk

o /

1.1.5 Metabolizmus a účinky diazinonu v organizme živočíchov a človeka

Vstrebávanie

Diazinon je ľahko absorbovaný z gastrointestinálneho traktu a je rýchlo

metabolizovaný v priebehu niekoľkých hodín (FAO/WHO, 1970). Mnohé štúdie

dokazujú, že diazinon podávaný perorálne sa veľmi rýchlo vstrebáva. Pri dávka

diazinonu 80 mg.kg-1, potrebný priemerný čas na absorpciu polovice tejto podanej

dávky pre potkany je 2,6 hodiny a maximálna koncentrácia v plazme bola do dvoch

hodín od expozície (Timchalk, 2001). Rýchla perorálna absorpcia bola zdokumentovaná

u ľudí, bíglov, kôz, oviec a kráv (OSU, 2008). Dobrovoľníkom bol podaný diazinon

dermálne počas 24 hodín. Bolo absorbované len veľmi malé množstvo. Výskumníci

21

zistili absorpciu 2-4 % z aplikovanej dávky cez pokožku bez ohľadu miesta aplikácie

alebo spôsobu podania diazinonu (EPA, 2000).

Distribúcia

Diazinon je veľmi rýchlo distribuovaný po celom tele, svedčia o tom výsledky

z pitiev ľudí, ktorí zomreli na otravu diazinonom a tkanív zvierat (Timchalk, 2001).

Potkanom ktorým bol perorálne podávaný diazinon o množstve 23 mg.kg-1 bol

detekovaný diazinon v krvi, tukovom tkanive, svaloch, pečeni a v mozgu. Všetky

hladiny dosiahli vrchol na štvrtý deň okrem koncentrácií v pečeni a vo svaloch, kde

dosiahli najvyššie hodnoty na dvanásty a ôsmy deň. Po tridsiatich dňoch nebol diazinon

detekovaný v žiadnych vzorkách (OSU, 2008). 89-99% absorbovaného diazinonu môže

byť viazaných na plazmatické proteíny (Timchalk, 2001). U hovädzieho dobytku

ošetreného diazinonom, bolo zaznamenané malé množstvo diazinonu aj v mlieku 24

hodín po jeho aplikácii (Kamrin, 1997).

Metabolizmus

Diazinon je oxidovaný na prechodný fosfooxythiran, ktorý je následne

desulfatovaný na diazoxon. Diazoxon je silnejším inhibítorom cholínesterázy

v porovnaní s diazinonom (OSU, 2008). Diazoxon môže byť detoxikovaný enzýmom

paraoxanázo-1-arylesterázou (PON1) a deaktivovaný hydrolýzou, desulfuráciou

a deoxygenáciou na formu 2-isopropyl-4-metyl-6-hydroxypyrimidín (IMHP),

diethylthiofosfát (DETP) a dietylfosfát (DEP) (DTPD, 2006). Potkanom perorálne

podávaný diazinon, bol pečeňou zredukovaný na 65%, po prvom prechode pečeňou

(Timchalk, 2001).

Vylučovanie

Z tiel zvierat je diazinon rýchlo vylúčený. Mnohé výsledky preukazujú polčas

rozpadu diazinonu v krvi 2,5-5 hodín (Timchalk, 2001). 50% z dávky 4 mg.kg-1, ktorá

bola perorálne podaná potkanom, bolo vylúčených v priebehu 12 hodín. Väčšina (69-

80%) metabolitov bolo zistených v moči a 18-25% bolo vylúčených stolicou (0SU,

2008). V ďalšej štúdii, kde bol potkanom podávaný perorálne diazinon, väčšina z jeho

22

množstva bola metabolizovaná a vylúčená močom (58,2% u samičiek a 93,3%

u samčekov) v priebehu 24 hodín a malé množstvo (menej ako 2,5%) bolo vylúčené

stolicou. Po siedmych dňoch, menej ako 1% označenej dávky zostalo v tkanivách,

s najvyšším obsahom v krvi (EPA, 2000). Dobrovoľníci, ktorí konzumovali diazinon,

vylúčili 60 % z aplikovanej dávky močom v priebehu 2 hodín od prijatia (Garfitt et al.,

2002). Uskutočnila sa tiež štúdia, kde boli dobrovoľníci vystavení diazinonu cez

pokožku 8 hodín. Po ôsmych hodinách, väčšina z aplikovanej dávky (90%) bola

vylúčená z miesta aplikácie a len 1% bolo vylúčené močom (Garfitt et al., 2002). Ďalšia

štúdia uskutočnená na ľuďoch, ktorí boli vystavení dermálnemu účinku diazinonu počas

24 hodín, ukázala, že 3-4% aplikovanej dávky boli vylúčené močom počas 7 dní od

expozície ( OSU, 2008).

Toxické účinky diazinonu v organizme

Diazinon, je anticholínesterázový organofosforečný insekticíd, inhibujúci AChE

v centrálnej a periférnej časti nervovej sústavy. Inhibícia AChE vedie k hromadeniu

acetylcholínu na muskarínových a nikotínových receptoroch, čo má vplyv na periférne

časti nervovej sústavy a centrálnej sústavy (ATSDR, 2008). Diazinon poškodzuje aj

pečeň. Spôsobuje biochemické zmeny, napučiavanie mitochondrií v hepatocytoch

a zmeny pečeňových enzýmov. Diazinon podávaný laboratórnym potkanom o množstve

10 mg.kg-1 denne v kukuričnom oleji mal hepatotoxické účinky. V skupine, kde bol

podávaný diazinon došlo k opuchu mitochondrií a k rozpadu kríst v mitochondriách

hepatocytov. V skupine, kde sa podával diazinon spolu s vitamínom E, neboli

zaznamenané žiadne zmeny mitochondrií. Vitamín E znižuje hepatotoxicitu diazinonu,

avšak nemá úplný protektívny účinok (Kalender et al., 2005). Chronická expozícia

hromadným insekticídom vrátane diazinonu, viedla k zvýšenému výskytu

chromozómových aberácií a nárastu výmeny chromatíd v lymfocytoch (See et al.,

1990).

Diazinon negatívne pôsobí aj na krvné bunky, slezinu týmus a lymfatické uzliny

potkanov (Handy et al., 2002). Ogutcu et al. (2006) sledovali vplyv diazinonu na

srdcové bunky a hladinu malondialdehydu u potkanov. Bola sledovaná telesná

hmotnosť a hmotnosť srdca, hladina malondialdehydu (MDA) v tkanivách srdca

a ultraštrukturálne zmeny srdcových buniek na konci 1., 4. a 7 týždňa. Nárast hladiny

23

MDA nastal v skupine, kde bol podávaný samotný diazinon a aj v skupine, v ktorej bol

podávaný diazinon spolu s vitamínom E v porovnaní s kontrolnou skupinou. Zmeny

srdcových buniek nastali vo vakuolizácii a opuchoch mitochondrií a boli pozorované

v skupine, kde bol podávaný samotný diazinon. V skupine s podávaním diazinonu

v kombinácii s vitamínom E bol v niektorých prípadoch zaznamenaný opuch

mitochondrií.

Diazinon má mierne cholinergné účinky, avšak jeho metabolický oxidatívny

produkt diazoxon má silnejší neurotoxický účinok (Wilson, 2001). Davies a Holub

(1980) uvádzajú, že pri hodnotení miery inhibície cholínesterázovej aktivity z krvi

a mozgu boli samičky potkanov citlivejšie voči toxickým účinkom diazinonu ako

samčeky.

Diazinon má nízku akútnu perorálnu toxicitu u samcov a samičiek potkanov.

Akútna orálna LD50 pre samičky potkanov bola 1160 mg.kg-1a 1340 mg.kg-1pre

samčekov (Reigert a Roberts, 1999). Ostatné zaznamenané hodnoty LD50 (v mg.kg-1)

boli: 300-850 (potkany), 80-135 (myši), 250-355 (morčatá), 130 (králiky), 8 (sliepky), 3

(bažanty), 3,5 (kačice) a 100 (ošípané) (Tomlin, 2006).

Diazinon je nízko toxický po dermálnej expozícii. Akútna dermálna LD50 je viac

ako 2020 mg.kg-1. Oči a pokožku dráždi slabo (EPA, 2006).

Neexistujú žiadne informácie, ktoré by informovali o smrti zvierat a ľudí

spôsobenej vdýchnutím samostatného diazinonu. Avšak diazinon v kombinácii

s malathionom a inými anticholínesterázovými insekticídmi spôsobili smrť 51 ročného

muža po vdýchnutí (Wecker et al., 1985). Diazinon má slabú toxicitu po vdýchnutí. LC

50 je viac ako 2,33 miligramov na liter za 4 hodiny po vdýchnutí u potkanov (EPA,

2000).

Akútna toxicita

Klinické príznaky toxicity z akútneho vystavenia diazinonom sú slzenie,

slinenie, anorexia, kašeľ, poruchy močenia a vyprázdňovania, dýchavičnosť,

bradykardia, bolesť v brušnej dutine, vracanie. Všetky tieto symptómy sú sprevádzané

pocitmi nerovnováhy, kŕčmi, strnulosťou, slabosťou, parézami a paralýzami.

Tachykardia a dlhodobé rozšírenie zorničiek sa vyskytujú pri veľkom perorálnom

vystavení. Prejavy poruchy CNS sú nepokoj alebo hyperaktivita, depresia, úzkosť,

záchvaty až kóma (Peterson, 2006). Niektoré prípady vystavenia môžu viesť

24

k bradykardii a kŕčom (Cambell a Chapman, 2004). Tieto symptómy boli zaznamenané

pri cicavcoch, plazoch, vtákoch a rybách (Peterson, 2006). U vtákov vystavených

účinkom diazinonu sa pozorovali kŕče v krídlach, schúlenosť, bolestivé nutkanie na

stolicu, hnačka, pokles očného viečka, vyčerpanie (EPA, 2000). Začiatok akútnych

symptómov môže nastať v priebehu prvých minút alebo do 12-24 hodín po expozícii

a trvanie symptómov môže byť niekoľko dní alebo dokonca týždňov (Cambell a

Chapman, 2004). U niektorých akútnych otráv diazinonom došlo k akútnej

pankreatitíde u psov a morčiat. U potkanov môže 200 mg.kg-1diazinonu zapríčiniť

akútnu pankreatitídu a histopatologické zmeny v pečeni (Gokcimen et al., 2007).

Chronická toxicita

Chronické účinky boli pozorované pri podaní 10 mg.kg-1 denne u ošípaných a do

1000 mg.kg-1 denne u zajacov. Inhibícia AChE bola zaznamenaná v červených

krvinkách, krvnej plazme a mozgových bunkách pri rozličných množstvách

a rozličných druhoch (Gallo a Lawryk, 1991). Laboratórnym zvieratám bol pridávaný

diazinon po dobu 98 týždňov v množstve 12,0 mg.kg-1 denne. NOAEL vychádzajúca

z cholínesterázovej inhibície bola 0,005 mg.kg-1 denne a LOAEL bola 0,060 mg.kg-1

denne. Neboli zaznamenané žiadne iné efekty u potkanov (EPA, 2000). Diazinon

podávaný bíglom (psom nízkeho vzrastu) v množstve 9,1 mg.kg-1 denne po dobu 52

týždňov spôsobil zníženie hmotnosti, potlačený apetít a inhibíciu cholínesterázy.

NOAEL cholínesterázovej inhibície bola 0,0037 mg.kg-1.deň-1 a LOAEL bola 0,020

mg.kg-1 denne (EPA, 2000). Opiciam Macaca mulatta bol podávaný diazinon perorálne

0,1; 1,0 a 10 mg.kg-1 telesnej hmotnosti 34 dní a potom boli dávky znížené na 0,05, 0,50

a 5,00 mg.kg-1 telesnej hmotnosti po dobu 102 týždňov. Bol zaznamenaný pokles

hmotnosti a NOAEL bola 0,5 mg.kg-1 denne pre cholínesterázovú aktivitu (OSU,

2008).

Poruchy endokrinnej sústavy

U potkanov vystavených diazinonu rozptýlenému vo vzduchu (11,6 mg.m-3) 6

hodín denne, po dobu 5 dní týždenne za 6 týždňov, neboli zaznamenané poškodenia

nadobličiek (OSU, 2008). Hartman (1990) uvádza, že neboli zaznamenané žiadne

výrazné negatívne účinky na nadobličky u hybridných potkanov vystavených 11,6

mg.m-3 diazinonu inhaláciou po dobu 3 týždňov 6 hodín denne. Potkanom, ktorým bol

25

podávaný diazinon o množstve 212 mg.kg-1 denne po dobu 13 týždňov neboli

zaznamenané poruchy nadobličiek. V podobnej štúdii, kde bol potkanom pridávaný

diazinon 12 mg.kg-1 denne po dobu 98 týždňov nebol zaznamenaný žiaden histologický

efekt na nadobličky, hypofýzu alebo štítnu žľazu. U potkanov vystavených diazinonu

boli zaznamenané poškodenia pankreasu vplyvom narastajúceho oxidatívneho stresu.

Bíglom podávaný diazinon orálne 10 mg.kg-1 denne po dobu 8 mesiacov spôsobil

atrofiu pankreasu a intersticiálnu fibrózu u samcov (ATSDR, 2008).

Karcinogenita

Za účelom zistenia, potenciálnej karcinogenity, boli potkany kŕmené 98%

čistým diazinonom o množstve 20 alebo 40 miligramov na kilogram telesnej hmotnosti

na deň 103 týždňov. Nebol zaznamenaný žiadny karcinogénny účinok. EPA

klasifikovala diazinon ako „nekarcinogénny pesticíd“ (EPA, 2000). Niektoré štúdie

popisujú súvislosť medzi diazinonom a non-Hodgkinovým lymfómom, ktorý je určitým

druhom rakoviny vyskytujúcich sa najmä u malých detí. V jednej štúdii je

zaznamenané, že u rodín v ktorých používali diazinon v záhradách, bola zaznamenaná

zvýšená evidencia výskytu rakoviny u detí. V inej štúdii, u farmárov používajúcich

organofosforečné insekticídy vrátane diazinonu, bol zaznamenaný zvýšený výskyt non-

Hodgkinovho lymfónu (OSU, 2008).

Účinky na pohlavnú sústavu a teratogénne účinky

Gravidným samičkám potkanov bol podávaný diazinon o množstve 100 mg.kg-1

denne od 6. do 15. dňa gravidity. Bol zaznamenaný pokles telesnej hmotnosti

gravidných potkanov a potraty. Laboratórne testy s gravidnými králikmi kŕmenými

diazinonom (89,2 %) množstve 100 mg.kg-1 denne počas 6-18 dní gravidity ukázali

úhyny samičiek, avšak neboli zaznamenané poškodenia plodov (OSU, 2008). Bígli

vystavení perorálnemu podávaniu diazinonu v množstve 2,5 a 20 mg.kg-1 denne počas 8

mesiacov preukázali atrofiu semenníkov a spomalenie spermatogenézy u niektorých

zvierat (ATSDR, 2008). Mláďatá potkanov sú citlivejšie k cholínesterázovej inhibícii

v porovnaní s dospelými potkanmi. U mláďat potkanov, ktorým bol podávaný diazinon

perorálne v množstve 75 mg.kg-1, bola preukázaná 75% inhibícia cholínesterázy

v porovnaní s 38% inhibíciou u dospelých jedincov (OSU, 2008). Koncentrácia

26

diazinonu rovná alebo vyššia ako 300 ppt redukuje produkciu mlieču (spermií)

u samčekov lososov (Cox, 2000).

1.1.6 Diazinon a nervový systém

Organofosforečné insekticídy, vrátane diazinonu, prvotne spôsobujú inhibíciu

acetylcholínesterázy (AChE). Niektoré organofosforečné insekticídy spôsobujú určitý

typ toxicity známy ako OP-vyvolaná neskorá polyneuropatia (OPIDP), ktorá nie je

spájaná s inhibíciou AChE, ale iným typom esterázy, neurotoxickou esterázou (NTE)

(Lotti a Moretto, 2005). Senanayake a Keralliedde, (1987) uvádzajú, že tretím

klinickým prejavom otravy OP je „prechodný syndróm“, charakterizovaný slabosťou

dýchania, a krčných a končatinových svalov (Giordano, 2006).

Inhibícia acetylcholínesterázy (AChE)

Enzým acetylcholínesteráza (AChE) pôsobí v ľudskom tele na nervových

synapsiách tak, že rozkladá neurotransmiter acetylcholín (ACh) na kyselinu octovú

a cholín (Cabal et al., 2003). Bez acetylcholínesterázy by nemohol fungovať

cholinergný nervový systém. Jeho mediátorom je neuromediátor acetylcholín, ktorý je

substrátom acetylcholínesterázy. Tá je lokalizovaná v oblasti nervových synapsií

a nervovosvalových zakončení (nervovosvalových platničiek), kde zohráva kľúčovú

úlohu pri prenose nervového vzruchu. Ak je tento enzým inhibovaný, nemôže plniť

svoju fyziologickú úlohu, teda hydrolyzovať a tým inaktivovať acetylcholín

uvoľňovaný na synapsiách a nervovosvalových zakončeniach. Jeho hromadením

v týchto miestach dochádza k trvalému dráždeniu cholinergných receptorov a narušeniu

cholinergného prenosu (Navrátil, 2010). Mechanizmus účinku otravy diazinonom je

charakterizovaný inhibíciou acetylcholínesterázy v centrálnej a periférnej časti nervovej

sústavy (ATSDR, 2008). Následkom je poškodenie organizmu na rôznych miestach.

Táto intoxikácia nastáva pomerne rýchlo a prebieha v 3 syndrómoch.

1. Muskarínový syndróm: nastávajú poruchy videnia, akomodácie šošovky, zvýšené

slinenie, slzenie, potenie, zvýšená sekrécia v dýchacom systéme (dráždenie žliaz)

zvýšená peristaltika orgánov tráviaceho a močového systému, pokles tepu srdca

27

a krvného tlaku .

Podstatou tohto syndrómu je kumulácia acetylcholínu na synapsiách vegetatívnej

nervovej sústavy.

2. Nikotínový syndróm: nastáva ochabnutie, fibrilácia, triaška a kŕče svalov, paréza až

paralýza svalov a paralýza dýchacích svalov. Podstatou tohto syndrómu je hromadenie

acetylcholínu na nervovo-svalových platničkách motorických neurónov.

3. Centrálno-nervový syndróm: vplyvom na nervovú sústavu vznikajú bolesti hlavy,

nepokoj, zmätenosť, úzkosť, závrate, nekľud, depresie, ataxia (poruchy koordinácie

pohybu končatín), bezvedomie. Podstatou tohto syndrómu je nerovnováha v prenose

nervových vzruchov medzi cholinergnými prenášačmi (ako je acetylcholín) a inými

neuromediátormi (napr. dopamín, serotonín....) (Toman, 2010 ).

Akútne otravy sú zvyčajne veľmi nebezpečné, často majú rýchly priebeh, ktorý

vedie k smrti. Možno pozorovať veľké rečové ťažkosti, stratu schopnosti koordinácie

pohybov, zastavenie reflexov a spavú nemoc. Smrť nastáva zvyčajne v dôsledku

ochrnutia dýchacích svalov alebo dýchacieho centra, opuchnutia pľúc a zastavenia

srdcovej činnosti. Blokovanie enzýmov organickými zlúčeninami fosforu pri

subakútnych otravách prebieha pomalšie. Väčšina organických zlúčenín fosforu

podlieha v organizme zmenám pod vplyvom mikrozomálnych oxidáz, napríklad

NADPH2 a molekulárneho kyslíka. V dôsledku tejto reakcie vznikajú oxidy, sulfoxidy

alebo sulfóny, zlúčeniny, ktoré majú väčšie schopnosti brzdiť cholínesterázy ako

východiskové organické zlúčeniny fosforu. Niektoré organické zlúčeniny fosforu majú

schopnosť brzdiť karboxyesterázy. V podmienkach organizmu môže nastať

synergizmus toxického účinku organických zlúčenín fosforu (Nikonorow et al., 1979).

Najvýraznejšie zmeny sa pozorujú od desiatich minút až do dvoch hodín po

kontaminácii, niekedy bolestivé príznaky pretrvávajú dlhšie, prípadne sa nové príznaky

objavia až oneskorene. Chorobné prejavy sa niekedy nemusia hlásiť bezprostredne po

kontaminácii insekticídom, ale až po istom čase. Organofosforečné insekticídy môžu

totiž povrchom tela prenikať do podkožného tkaniva, kde zotrvávajú, do krvi sa uvoľnia

až po čase a ovplyvňujú organizmus oneskorene (takýto oneskorený efekt býva príčinou

aj uhynutia mnohých živočíchov počas hladovania, keď sa z tukových rezerv v krátkom

čase uvoľňuje pomerne veľa týchto jedovatých látok) (Paulov, 1985). Dochádza k

motorickým a senzorickým poruchám. Vznikajú histologické zmeny periférnych nervov

28

(degenerácia axónov, myelínovej pošvy). Tieto poruchy sú spôsobené inhibíciou a

dealkyláciou tzv. neurotoxickej esterázy.

Intoxikácia v rámci oneskoreného toxického účinku prebieha v 4 fázach:

1. obdobie nešpecifických príznakov (nevoľnosť, bolesti brucha, hnačky, bolesti

hlavy)

2. obdobie latentné (tzn. predchádzajúce príznaky zanikajú, človek vyzerá v poriadku a

intoxikácia prebieha skryto) - 8 dní až 1 mesiac.

3. obdobie cholinergného dráždenia, ktoré sa však nemusí prejaviť. Ide o prejav

kumulácie acetylcholínu a neustáleho dráždenia na nervových zakončeniach (kŕče,

slinenie)

4. obdobie postupného ochrnutia - trvá 1 až 2 mesiace až dochádza k úplnej

denervácii a následnej atrofii svalov (počas 2 - 6 mesiacov) (Toman, 2010).

Acetylcholínesteráza sa nachádza aj v erytrocytoch. V in vitro kvantitatívnych

rozboroch sa zistilo, že inhibícia acetylcholínesterázy v červených krvinkách je rovnaká

ako aj inhibícia v nervových tkanivách (Iyaniwura, 1991). Z toho dôvodu inhibícia

AChE v erytrocytoch môže byť považovaná za náhradný indikátor závažnej inhibície

AChE v nervovom tkanive. Krvná plazma taktiež obsahuje iné cholínesterázy. U ľudí,

cholínesteráza v plazme je zložená z butyrylcholínesterázy, ktorá je schopná

hydrolyzovať acetylcholín a butyrylcholín v in vitro podmienkach. In vivo substrát

plazmovej cholínesterázy nie je známy. Vo všeobecnosti, ChE plazmy môže byť

inhibovaná diazinonom už pri nižších hladinách expozície ako ostatné cholínesterázy

nervovej sústavy alebo acetylcholínesteráza v červených krvinkách (ATSDR, 2008).

Aktivita cholínesterázy v plazme je považovaná za citlivý ukazovateľ expozície

organofosforečnými insekticídmi, ako napríklad diazinonu, avšak nie je ukazovateľom

účinku na nervovú sústavu (ATSDR, 2008). Inhibícia ChE v plazme bola pozorovaná

po prijatí želatínových kapsúl obsahujúcich diazinon. Jedna dávka 0,12 alebo 0,2 mg

diazinonu na kg viedla k približne 40 až 60 % inhibícii plazmatickej cholínesterázy.

90% inhibícia bola pozorovaná u jedného dobrovoľníka, ktorému bola podaná dávka 0,3

mg.kg-1 denne diazinonu. Maximálna inhibícia cholínesterázy krvnej plazmy týchto

dobrovoľníkov bola medzi štvrtou až ôsmou hodinou po podaní dávky. Uzdravenie

začalo 24 hodín po podaní dávky, ale až na 15. deň nastalo zlepšenie na 70%

pozorované u niektorých jednotlivcov. Hoci bola zaznamenaná inhibícia cholínesterázy

29

v plazme, inhibícia acetylcholínesterázy v červených krvinkách nenastala (ATSDR,

2008).

Vystavenie organofosforečným insekticídom vrátane diazinonu (alebo

kombinácii diazinonu a ostatných organofosforečných insekticídov) môže vyvolať

prechodný syndróm (Peterson a Talcot, 2006). Po prvýkrát bol tento syndróm,

zapríčinený otravou organofosforečnými insekticídmi, popísaný v 80-tych rokoch

minulého storočia. Vyskytuje sa približne u 20% pacientov, ktorí boli vystavení OP

pesticídom (Karalliedde et al., 2006). Pri prechodnom syndróme dochádza k zhoršeniu

neuromuskulárneho prenosu inhibíciou acetylcholínesterázovej aktivity v svalových

zakončeniach (Aygun et al., 2006). Prechodný syndróm sa vyskytol u psov, mačiek

a ostatných zvierat, ako výsledok dlhotrvajúcej stimulácie cholinergných receptorov

acetylcholínom vedúcich k narušeniu normálneho prenosu nervového signálu. Klinické

prejavy sa obvykle vyskytli v priebehu 3 hodín až do 10 dní po expozícii. Prejavili sa

symptómy ako anorexia, hnačky, slabosť, chvenie svalov, abnormálne správanie,

depresie až smrť (Hopper a Aldrich, 2003). U ľudí sa prechodný syndróm vyskytuje

v priebehu 24-96 hodín po expozícii. U ľudí sú typickými prejavmi ťažkosti dýchania,

svalová slabosť najmä v oblasti krčnej chrbtice a proximálnych svalov končatín.

Ochrnutie kraniálnych nervov a slabé šľachové reflexy boli taktiež zaznamenané (OSU,

2008).

Injekčné podanie diazinonu do slepačích vajec spôsobilo deformácie skeletu

a chrbtice u vyliahnutých kurčiat. Podobne v experimente, v ktorom boli použité vajcia

prepelice viržínskej, vykazovali vyliahnutí jedinci známky poškodenia kostrovej

sústavy, avšak bez poškodenia chrbtice. V tomto experimente bol taktiež zaznamenaný

aj signifikantný pokles aktivity acetylcholínesterázy (Eisler, 1986). V jednom prípade,

kde nastala smrť otravou diazinonu, pitva potvrdila krvácanie v oblasti chrbtice, opuch

a krvácanie do mozgu (Limaye, 1966).

Inhibíciu acetylcholínesterázy a Na+/K+- ATP-ázovej aktivity spôsobuje diazinon

v rozličných ľudských bunkách, čo môže ovplyvniť nervový prenos zo synapsií

a nervovú kondukciu. Podobné výsledky boli zaznamenané aj u enzýmov

experimentálnych potkanov a rýb po aplikácii diazinonu, malathionu, parathionu

a ostaných OP insekticídov (Basha a Nayeemunnisa, 1993). Za posledných niekoľko

rokov sa zhromažďovali poznatky z in vivo štúdií cicavcov, sledovaním ľudí a in vitro

štúdií o možnosti OP insekticídov vyvolávať oxidatívny stres (Giordano et al., 2006).

30

Nedávne štúdie preukazujú, že pesticídy sú schopné vyvolať oxidatívny stres tvorbou

voľných radikálov a spôsobovať peroxidáciu lipidov v tkanivách cicavcov a ostatných

organizmov (Hazarika et al., 2003). Malondyaldehyd (MDA) je hlavným oxidačným

produktom peroxidácie polynenasýtených mastných kyselín a jeho nárast je dôležitým

indikátorom peroxidácie lipidov (Kalender et al., 2004). Ľuďom vystaveným OP

insekticídom, u ktorých došlo k vzniku prechodného syndrómu, bol zaznamenaný nárast

peroxidácie lipidov v erytrocytoch (Dandapani et al., 2003). OP insekticídy

chlorpyrifos, diazinon a ich kyslíkové analógy (CPO a DZO) vyvolávajú oxidatívny

stres v nervových bunkách mozočku pri deficiencii glutationu a dochádza k narušeniu

intracelulárnej homeostázy vápnika (Giordano et al., 2006). Schopnosť OP insekticídov

vyvolávať oxidatívny stres je dôležitý poznatok obzvlášť pre správne fungovanie

centrálneho nervového systému. Oxidatívny stres je považovaný za kľúčový činiteľ,

podieľajúci sa na vzniku a vývoji ochorení nervovej sústavy a rozličných

neurodegeneratívnych porúch a rozvoji a prehlbovaní neurotoxických účinkov (Beal,

1995; Gitto et al., 2002).

1.2 Selén

1.2.1 Charakteristika a využitie selénu

Selén je v nízkych koncentráciách esenciálny prvok nevyhnutný pre rast zvierat

a ľudí, ale vo vysokých koncentráciách má toxické vlastnosti. Objavil ho v roku 1817

Švéd Jons Jacob Berzelius (Mosnáčková et al., 2003). Názov selén bol zrejme odvodený

ešte z gréckeho selas – rozptyl, iskra, svetlo, z neho je odvodené aj slovo Selene-

mesiac, bohyňa Luny (Zachar, 2004). Selén bol objavený v bahne olovených komôr pri

výrobe kyseliny sírovej. Získava sa z komorových kalov pri výrobe kyseliny sírovej.

Vylúhovaním kalov v kyseline dusičnej vzniká kyselina seleničitá, ktorá sa potom

redukuje na selén (Kvíčala, 1999). Hlavné zdroje sú spaľovanie uhlia, výroba Cu a Zn.

V priemysle sa selén a jeho zlúčeniny používajú pri výrobe polovodičov, skla, plastov,

farbív, gumy a keramiky. V poľnohospodárstve možno niektoré zlúčeniny selénu využiť

ako insekticídy a fungicídy (Farkašovská a Žemberyová, 1999). Dnes sa používa do

expozimetrov ako fotobunka a od r. 1973 sa považuje za kľúčový prvok vo výžive.

Svojimi vlastnosťami sa podobá síre a je z pôdy rýchlo vyplaviteľný najmä kyslými

31

dažďami. Preto sa jeho výskyt v pôde a v rastlinách v kyslom prostredí znižuje. Jeho

nízky obsah v pôde a v celých ekosystémoch je najmä v priemyselných oblastiach. Na

druhej strane sa vo zvýšenom množstve vyskytuje v produktoch pochádzajúcich z morí

a vodných nádrží, kde sa selén akumuluje. Je to podobný prípad ako s jódom. Selén sa

v liečení stal známym až po r. 1979, kedy sa potvrdil jeho význam pri liečení rakoviny

(Zachar, 2004).

Chemické vlastnosti selénu

Selén je tuhý, červený alebo sivý vo vode nerozpustný prvok ( Kvíčala, 1999).

Selén je polymorfný prvok (Barna, 1975). Crystal (1972) uvádza, selén je zaradený

v periodickej tabuľke prvkov do VI.A skupiny a jeho atómové číslo je 34. Selén, tak

isto ako aj ďalšie prvky zo VI.A skupiny. Vyskytuje sa v amorfnom štádiu a v troch

kryštalických formách: červený (α-monocyklický), tmavočervený (β-monocyklický)

a šedý alebo čierny (hexagonálny) selén (Čuboň et al., 2009). V prírode doprevádza síru

a sírniky. Hromadí sa v značnej miere v rastlinách (Barna, 1975). Selén existuje

v rôznych oxidačných štádiách (-2, 0, +4, +6). V štádiu -2 sa vyskytuje vo forme

hydrogén selenidu H2Se. Je to vysoko toxický a veľmi reaktívny plyn, ktorý sa

v prítomnosti kyslíka rozkladá na elementárny selén a vodu. V elementárnej forme

(oxidačné štádium 0) je selén nerozpustný a netoxický. V oxidačnom štádiu +4 sa selén

vyskytuje ako dioxid (SeO2), kyselina seleničitá (H2SeO3) a jej soli seleničitany (SeO3-

2). Tieto zlúčeniny sú rozpustné vo vode a vysoko toxické. Selén v oxidačnom štádiu +6

sa vyskytuje ako kyselina selénová (H2SeO4) a jej soli selenany (SeO4-2), ktoré sú tiež

dobre rozpustné vo vode a vysoko toxické. Nižšie oxidačné štádiá selénu sa vyskytujú

v pôdach kyslých a slabo prevzdušnených, zatiaľ čo vyššie oxidačné štádiá v pôdach

alkalických a dobre prevzdušnených. Seleničitany a selenany sú absorbované rastlinami

a konvertované na selenometionín (Merian, 1984).

Tabuľka č. 4 Chemické vlastnosti selénu (Merian, 1991)

Latinský názov Selenium

Chemická značka SeTeplota topenia 217,4 °CTeplota varu 684,9 °C +/-1 °CRelatívna atómová hmotnosť 78,96Protónové číslo 34

32

Elektronegativita 2,4Tvrdosť v Mohsovej stupnici 2,0

1.2.2 Zdroje a výskyt selénu v prostredí a v potravinách

Selén sa môže vyskytovať vo forme anorganických aj organických zlúčenín

(Mosnáčková et al., 2003). Organická a anorganická forma selénu sa odlišujú v spôsobe

ako sú trávené a absorbované, a to môže ovplyvňovať ich využitie na tvorbu

selenoproteínov v tkanivách (Čuboň et al., 2009). V biologických procesoch však hrajú

kľúčovú úlohu organické zlúčeniny selénu – selénoaminokyseliny, peptidy obsahujúce

selén, Se-deriváty nukleových kyselín, prípadne iné zlúčeniny (Mosnáčková et al.,

2003). Anorganické formy selénu, ktoré sa častejšie vyskytujú vo vode a v pôde sú

seleničitany SeO32- a selénany SeO4

2- (Sharmasarkar a Vance, 1995). Najvýznamnejším

zdrojom organického Se v potravinách je aminokyselina selénometionín. Selén zo

selénoaminokyselín sa po ich redukcii na selénovodík využíva na de novo syntézu

selénocystínu, ktorý je základným štrukturálnym komponentom aktívneho centra

selénoenzýmov. Tá časť potravou prijatého selénometionínu, ktorá sa nevyužije na

syntézu selénoenzýmov, sa nešpecificky zabuduje do bielkovín telových orgánov,

hlavne svalov a vytvára tak mobilné zásoby selénu v organizme. Naproti tomu selén

z anorganických zlúčenín (napr. seleničitan sodný), ktorý sa nepoužil na syntézu

selénoenzýmov, nevytvára v organizme zásoby tohto mikroprvku, ale je okamžite

metylovaný a z tela vylúčený hlavne močom.

Doposiaľ bolo popísaných okolo 20 selénoenzýmov, ale napriek ich nevyhnutnosti pre

život u väčšiny z nich ešte nepoznáme ich presné funkcie (Mosnáčková et al., 2003).

Brown a Arthur (2001) uvádzajú, selén sa v živočíšnom a ľudskom organizme

nachádza ako L-selenometionín alebo L-selenocysteín (Čuboň et al., 2009).

Selenoproteíny sú súčasťou 4 glutation peroxidáz, 3 jodotyronín deiodináz, 3

tioredoxín reduktáz, selenoproteínu P,W a selenofosfát syntetázy (Čuboň et al., 2009).

Selénoenzýmy v spojení s niektorými vitamínmi (A, C, E) pôsobia ochranne

proti oxidačnému poškodeniu buniek. Selénoenzým tioredoxín reduktáza sa okrem

iného podieľa na „obnovovaní“ funkcie (chemickej redukcii) vitamínov E a C.

V jednotlivých teritóriách existujú oblasti s vyššími alebo naopak nízkymi

koncentráciami selénu v pôde (Mosnáčková et al., 2003).

33

Selén v pôde

Obsah selénu v pôdach odráža predovšetkým zvetrávanie materských hornín,

hoci stav atmosféry a v poslednej dobe najmä antropogénne vstupy môžu vplývať na ich

zloženie (Martens a Suarez, 1997). Organická forma pochádza hlavne z rozloženej

vegetácie s vysokým obsahom selénu. Anorganický selén sa v pôde vyskytuje v podobe

kovových selenidov, elementárneho selénu, seleničitanov alebo selénanov (Adriano,

1986). V rôznych častiach sveta obsah selénu v pôdach vykazuje značné rozdiely. Za

pôdy so stredne vysokými koncentráciami selénu sa považujú pôdy v Kanade (okrem

provincie Ontário) a vo veľkej časti USA, predovšetkým v štátoch na atlantickom

a pacifickom pobreží (Abrams et al., 1990).

Zemská kôra obsahuje priemerne 0,05 – 0,09 mg.kg-1 selénu (Frankenberger a

Engberg, 1998). Selén je chalkofilný prvok a je teda asociovaný so sedimentmi

sulfidických rúd, ktoré ho obsahujú v pomere 1:6000 k obsahu síry (Alloway, 1995).

Selén je v zemskej kôre rozptýlený v spojitosti so sulfidmi ťažkých kovov. Vyskytuje sa

tiež vo forme selenidov, seleničitanov, selénanov a sulfoselenidov alebo ako substituent

v kryštálovej mriežke sulfidov (galenit, bismutit, molybdenit, pyrit, chalkopyrit, sfalerit

a pod.). Charakteristická je i prímes Se vo fosforitoch. Vo vyvretých horninách

zastupuje selén stopovú síru, obsahy sa pohybujú v rozpätí 0,01 – 0,15 mg.kg-1. Zo

sedimentárnych hornín je selén koncentrovaný v ílových bridliciach. Najmenej selénu je

vo vápencoch a pieskovcoch (Zaujec, 1999). Prítomnosť selénu v pôdach je spôsobená

nasledujúcimi zdrojmi :

Litogenické-materské horniny, ktoré majú vysokú variabilitu v obsahu selénu

Pedogenické-zvyšovanie obsahu selénu v A a B horizontoch pôd

prostredníctvom fixácie organickou hmotou

Atmosferické-depozícia prostredníctvom zrážok (blízko oceánov a morí),

vulkanickej činnosti, priemyselných emisií, metylácie a volatilizácie z povrchu

pôd a morí

Fytogenické-volatilizácia z rastlín

Antropogénne

- poľnohospodárstvo - selén aplikovaný do pôdy a foliárna aplikácia, ošetrovanie

semien a aplikácia fosfátov

34

- priemysel - popolček, ťažba rúd, odpady z niektorých rúd, niektoré odpadové

kaly (Kabata-Pendias, 1998).

Selén je nerovnomerne rozdelený a prístupný v pôdach. Jeho koncentrácia sa

pohybuje v rozmedzí od menej ako 0,1 až po viac ako 100 mg.kg-1 pôdy. Avšak vo

väčšine pôd sveta sa jeho obsah pohybuje od 0,1 do 1,5 mg.kg-1. Vo všeobecnosti jeho

celkový obsah 0,1 – 0,6 mg.kg-1 je považovaný za nedostačujúci (Lyons et al., 2003).

Veľmi nízke koncentrácie selénu v pôde obsahujú niektoré európske štáty (Fínsko,

Švajčiarsko, Česko, Slovensko) a Nový Zéland (Mosnáčková et al., 2003). Celosvetový

výskum obsahu selénu v pôdach preukázal, že jeho obsah sa pohybuje od deficitného

množstva 0,01mg.kg-1 v oblasti Ruska až po toxický obsah 1200 mg.kg-1 v organických

pôdach Írska (Alloway, 1995). Vysoké hodnoty sú v oblastiach s výskytom síry –

Latinská Amerika, India, z európskych krajín Nórsko, Anglicko, Švajčiarsko, Taliansko.

Najnižšia koncentrácia selénu v pôde je v oblastiach, kde ho pravdepodobne vyplavili

ľadovce z hornín – Fínsko, Nový Zéland, Čína (Varo et al., 1988).

Výskyt selénu v primárnych mineráloch je zriedkavý a jeho množstvo

v emisiách z metalurgického priemyslu a zo spaľovania fosílnych palív je malé na to,

aby sa ním výraznejšie kontaminovali pôdy. Veľké rozdiely jeho obsahu v pôdach

Slovenska sú zapríčinené predovšetkým sedimentárnymi horninami a pokryvmi

zvetralín, ktoré sú substrátmi pôd. Je známe, že množstvo Se v týchto sedimentoch

stúpa spolu s obsahom ílu, najmä, ak obsahujú výraznejší podiel smektitických ílovitých

minerálov a hydroxidov železa. Naopak, množstvo selénu značne klesá, ak ide

o piesočnaté sedimenty. Významnú úlohu má samozrejme aj pH, redox potenciál

a množstvo humusu. Zo špecifických vlastností selénu vyplýva, že jeho obsah v pôdach

má z hygienického hľadiska význam tak pri veľmi nízkych, ako aj pri nadlimitných

hodnotách, a preto koncentráciu selénu v pôdach je treba charakterizovať z oboch

uvedených hľadísk (Bajčan et al., 2001).

Priemerný obsah celkového selénu v pôdach Slovenska je 0,34 mg Se.kg-1

v profile pôdy od 0,0 do 0,1 m a 0,28 mg Se.kg-1 v profile pôdy od 0,35 do 0,45 m.

Vyšší obsah selénu ako je limitná hodnota, t.j. 0,8 mg.kg-1 pôdy (Rozhodnutia MP SR č.

531/1994-540), sa nachádza v ílovitých pôdach Východoslovenskej nížiny najmä

v oblasti na severe Palkoviec nad Uhom a na nive Bodrogu a Latorice. Nadpriemerný

obsah selénu, t.j. od 0,34 do 0,7 mg.kg-1, sa vyskytuje na nive Ondavy (od Vranova po

ústie do Latorice), ďalej v celej latorickej vrchovine a v Bukovských vrchoch,

35

v Pieninách, V Popradskej kotline, severnej časti Strážovských vrchov a Myjavskej

pahorkatine, čo je pravdepodobne spojené s hojným výskytom slienitých bridlíc

v týchto oblastiach. Nadpriemerný obsah selénu je aj v juhovýchodnej časti Podunajskej

nížiny s prevahou ťažkých pôd a nivách v dolnej časti Váhu, Nitry a Hronu (Linkeš et

al., 1997). Kadrabová et al. (1996) uvádzajú v lokalitách okolo Modry, Senca, Galanty,

Michaloviec, Trebišova a Vranova je koncentrácia selénu v obilí 3 až 4 krát väčšia, ako

je priemer na Slovensku, čo úzko súvisí s ich nadpriemerným obsahom selénu v pôde

(Marček et al., 2009). Podpriemerný obsah selénu, t.j. od 0,2 do 0,33 mg.kg-1, je

v pôdach ostatnej časti Slovenska. Je to prevažná časť Podunajskej nížiny (horná časť

Žitného ostrova a pahorkatiny), celé Považské Podolie, Orava, Kysuce, vulkanické

pohoria, severný Spiš a juhoslovenské kotliny. Najnižší obsah selénu, t.j. od 0,04 do

0,19 mg.kg-1 pôdy, je v Záhorskej nížine v oblasti výskytu preplavených pieskov.

Podobný obsah majú aj pôdy medzi Hurbanovom a Kravanmi nad Dunajom, kde sa

vyskytujú piesočnaté černozeme a areály viatych pieskov a v Cerovej vrchovine

s priesakom pôd na neogénnych pieskoch (Linkeš et al., 1997).

Selén v rastlinách

Koncentrácia selénu v jednotlivých orgánoch ľudského organizmu je funkciou

jeho celkovej kapacity a chemických foriem v systéme pôda – rastlina. Distribúcia

selénu v rastlinách závisí primárne od konkrétneho rastlinného druhu. Selén vo forme

seleničitanov sa nachádza hlavne v koreňoch, vo forme selénanov a v stonke

a v ostatných nadzemných častiach rastlín (Farkašovská a Žemberyová, 1999).

Výsledky viacerých autorov potvrdzujú, že selén v rastline má schopnosť zlepšiť

jej antioxidačnú kapacitu a bráni poškodeniu rastlín oxidačným stresom, spôsobeným

kyslíkovými radikálmi produkovanými v metabolických procesoch, či žiarením. Taktiež

sa predpokladá, že selén môže prispieť k lepšej utilizácii krátkovlnného žiarenia

rastlinami (Marček et al., 2009).

Rastliny prijímajú selén najmä z pôdy, preto jeho koncentrácia v nich závisí od

pôdnych, klimatických, prípadne u pestovaných rastlín i agrotechnických podmienok

(Clarkson et al., 1991). Príjem selénu rastlinami súvisí s určitými fyzikálno-chemickými

vlastnosťami pôd: pH, redox potenciál, obsah ílových materiálov, množstvo oxidov

železa (Merian, 1991).

36

Podľa množstva prijatého selénu rastlinami môžeme ich rozdeliť do troch skupín

• Rastliny, ktoré ľahko prijímajú selén a dobre rastú na pôdach s jeho vysokým

obsahom. Nazývajú sa ,,selénomilné“ rastliny, avšak vo výžive človeka sa

nevyužívajú (Strmisková, 1992)

• Rastliny, ktoré prijímajú priemerné množstvá selénu bez toho aby sa u nich

prejavil škodlivý vplyv tohto prvku. Do tejto skupiny patrí pšenica, jačmeň,

ovos, kukurica a raž (Kadrábová et al., 1996; Marček et al., 2009).

• Rastliny, ktoré majú obmedzenú možnosť prijímania selénu z pôdy a to

maximálne do 5 μg Se.kg-1 sušiny. Do tejto skupiny patrí väčšina tráv a zeleniny.

Výnimkou sú strukoviny, ktoré majú vyšší obsah selénu, a to vzhľadom na vyšší

obsah bielkovín (Maďarič a Kadrábová, 1999).

Rastliny sú schopné selén prijímať v anorganickej forme ako selénan a seleničitan,

a v organickej forme (Adriano, 1986).

Selén v ovzduší a vo vode

Obsah selénu v prírodných vodách sa pohybuje medzi 0,1 až 400 μg.l-1. Obsah

v atmosfére závisí od lokality, v ktorej je stanovovaný. V mestách a na vidieku je to

0,27 – 8,3 ng.m-3 , pri mori 0,016 – 0,43 ng.m-3 (Rosenfeld a Beath, 1964).V pracovnom

ovzduší sa bežne veľké množstvo selénu nevyskytuje. Zvýšené koncentrácie Se

v pracovnom ovzduší nastáva len v prípade, že ide o pracoviská, kde vzniká selénový

prach alebo prchavé formy selénu. Príležitosti, kedy môžu byť ľudia vystavení selénu

vo vzduchu, sú v metalurgickom priemysle, v procesoch regenerácie selénu, pri

maľovaní a natieraní. Oxid selénový a elementárny selén sa môžu uvoľniť do ovzdušia

počas spaľovania uhlia a ropy (Habeck, 2003). Cooper a Zingaro (1974) uvádzajú,

výskyt selénu v povrchových vodách je výsledkom prírodných a antropogénnych

procesov. Obsah selénu v prírodných vodách je pomerne nízky. Jeho koncentrácia sa

pohybuje od 0,1 do 400 μg.dm-3 (Ducsay et al., 2009). Najvyššie koncentrácie selénu vo

vodných zdrojoch boli zaznamenané v blízkosti priemyselných oblastí. Do povrchových

vôd sa selén dostáva z atmosféry, kanalizácií, odpadových vôd z poľnohospodárstva,

kde sa aplikoval (ATSDR, 2003). V Spojených štátoch a v Dánsku bol detekovaný selén

v koncentrácii 0,02 - 0,37 μg.l-1 v dažďových vodách. Selén bol detekovaný

o priemernej koncentrácii 5,60 - 7,86 μg.l-1 zo zrážok v Saudskej Arábii (ATSDR,

37

2003). Na Slovensku v súčasnosti platí Vyhláška Ministerstva zdravotníctva č.

151/2004 o požiadavkách na pitnú vodu a kontrolu kvality pitnej vody, ktorá pripúšťa

maximálnu koncentráciu selénu 10 μg.dm-3. Rovnaká najvyššia prípustná hodnota platí

aj v Rakúsku. V európskych podmienkach sa však táto hodnota veľmi ťažko dosiahne

(Sager, 2006).

Vodné živočíchy akumulujú selén vo vysokých koncentráciách. Ryby

v Kesterson National Wildlife Refuge v Kalifornii obsahovali vo svojich tkanivách

selén v množstve 96 mg.kg-1 a u vtákov 130 mg.kg-1 (ATSDR, 2003). Najvyššie

koncentrácie boli zaznamenané u volaviek v Luisiane a Texase. Koncentrácie Se

v pečeni dosahovali hodnoty 1,56 – 5,86 μg.g-1 (ATSDR, 2003).

Selén v potravinách

Obsah selénu v rastlinách závisí od obsahu selénu v pôde, v použitých hnojivách

a v jeho využiteľnosti pre rastlinu a aj od druhu rastliny (Zhang a Frankenberg, 1999;

Čuboň et al., 2009). Selén sa nachádza v širokej škále bežne dostupných potravín.

Potraviny prirodzene obsahujú len organické zlúčeniny selénu, jeho anorganické

zlúčeniny sa dostávajú do potravín ako výživové doplnky alebo kontaminanty. Pokiaľ

ide o potraviny rastlinného pôvodu, je to problematika koncentrácie selénu

v pestovateľskom substráte, a pokiaľ ide o potraviny živočíšneho pôvodu, je to otázka

obsahu selénu v potrave zvierat (Maďarič a Kadrabová, 1997).

Formy, ktoré sa vyskytujú v potravinách:

Selénan (SeO4-2) - hlavná anorganická forma selénu v rastlinách a živočíšnych

tkanivách

Selenocysteín - hlavná zložka Se v živočíšnych tkanivách

Selenometionín - hlavná zložka Se rastlín (zrno obilovín, sója, trávnaté porasty)

- v kvasniciach obohatených o selén

- v živočíšnych tkanivách sa konvertuje na selenocysteín

Selenometylselenocysteín - hlavná zložka Se v indikátorových rastlinách, v rastlinách

obohatených o Se (cibuľa, cesnak, pór, brokolica) (Whagner, 2000).

38

Selén je predovšetkým v morskej a kuchynskej soli, v produktoch z plného zrna,

v morských rybách (slede), v kraboch, homároch, langustách a podobne. Taktiež sa

nachádza v bravčových, hovädzích a teľacích obličkách, v pečeni a v srdci. Ďalej sa

nachádza spolu s vitamínom E vo vajciach (v žĺtku). Z dostupných potravín selén

obsahujú aj paraorechy, pšeničné otruby a klíčky, kukuričné zrná, paradajky, droždie,

huby a cesnak. V materskom mlieku je 2 krát viac selénu a 5 až 6 krát viac vitamínu E

než v kravskom mlieku. Najdostupnejšími zdrojmi pre nás sú kukurica, droždie, cesnak.

Najbohatším zdrojom je pivovarské droždie, obsahujúce aj iné užitočné látky (Janča,

1992).

Obsah selénu v cesnaku je vysoký podľa niektorých autorov, z dôvodu

prítomnosti zlúčeniny (allylizotiokyanát) s obsahom síry, pričom síru v nej môže

čiastočne nahradiť práve selén (Hocmann, 1991). Zo všetkých sledovaných požívatín

vajcia a ryby obsahujú najviac selénu, pričom sladkovodné ryby ho majú iba polovičné

množstvo. Priemerná koncentrácia selénu v mlieku je 7 μg.l-1, zatiaľ čo v mliečnych

výrobkoch, ako sú tvaroh a syry je jeho množstvo 3 až 5 krát vyššie. Ovocie a zelenina

sú chudobným zdrojom selénu, výnimkou sú strukoviny, ktoré majú vyšší obsah selénu

a to vzhľadom na vyšší obsah bielkovín (Maďarič a Kadrabová, 1999). Poggi et al.

uvádzajú, (2000) mäso a ryby sú bohaté na selén vo forme selénocysteínu, ale jeho

resorbcia v tráviacom trakte je nízka. Naopak selénometionín, hlavná forma selénu

v potravinách rastlinného pôvodu, je prijateľnejší (Marček et al., 2009). Koncentrácia

selénu v hovädzom mäse je nižšia v porovnaní s bravčovým mäsom a hydinou, pretože

selén sa nepridáva do krmiva pre hovädzí dobytok. Vo všeobecnosti vnútornosti (napr.

pečeň) majú vyšší obsah selénu. Priemerná koncentrácia selénu v mlieku je 7 μg.l-1,

pričom v mliečnych výrobkoch, ako sú tvaroh a syry, je jeho množstvo 3 až 5 krát

vyššie. Ovocie a zelenina sú chudobným zdrojom selénu, výnimkou sú strukoviny,

ktoré majú vyšší obsah selénu a to vzhľadom na vyšší obsah bielkovín (Maďarič a

Kadrabová, 1999).

39

Tabuľka č. 5 Obsah selénu v cereáliách na Slovensku v r. 1993 (Maďarič

a Kadrabová, 1997).

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

cereálie priemer 0,55 12,17 2,175 77

pšenica 0,77 12,17 2,635 26

jačmeň 0,77 6,88 2,02 25

raž 0,55 3,59 1,195 19

slad 1,73 3,89 2,48 36

Tabuľka č. 6 Obsah selénu v ovocí, zelenine a mliečnych výrobkoch na Slovensku

v r. 2002 – 2003 (Mosnáčková et al., 2003).

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

marhule 0,5 2,4 1,4 3

jablká 0,3 11,1 4 5

slivky 1,6 11,1 6,4 3

hrušky 3,7 15,8 7,7 5

hrozno 0,8 6,4 3,6 3

grapefruity 0,4 0,8 0,5 3

banány 0,2 0,9 0,8 3

paprika 0,6 10,2 5 5

paradajky 1,5 7,6 5,1 5

mrkva 0,1 1,5 0,7 3

uhorky 0,7 3 1,5 3

kaleráb 3 4,5 2

kapusta 4,1 6,4 2

karfiol 1,7 7 4,3 3

40

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

mlieko 0,7 0,9 0,8 3

smotana kyslá16% 2,5 6,9 4,9 3

jogurt obohatený Se 0,6 11,9 4,4 3

acidofilné mlieko 2,4 7,5 4,1 3

syr tavený 1 17,6 7,2 3

Tabuľka č. 7 Obsah selénu v potravinách konzumovaných na Slovensku v r. 1997

(Maďarič a Kadrabová, 1999).

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

mäso

hovädzie plece 1,73 3,12 2,34 10

hovädzí močing 3 6,67 5,72 5

hovädzia hruď 1,04 2,61 1,83 4

hovädzia pečeň 5,81 15,48 9,56 10

hovädzie pľúca 3 3,34 3,19 4

hovädzie srdce 4,7 5,52 5,15 4

hovädzia roštenka 2,03 3,57 2

bravčové plece 10,21 10,56 10,56 4

bravčové plece 6,47 6,89 2

bravčové stehno 5,53 9 7,77 4

bravčový krk 5,73 16,43 9,96 6

bravčová pečeň 20,48 25,5 23,09 3

bravčová pečeň 50,7 63,64 57,5 5

jahňacie stehno 4,47 4,8 2

41

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

mäso

kuracie stehno 9,43 21,51 14,01 7

kuracie stehno 3,3 3,74 2

kuracie prsia 11,62 13,2 12,32 3

kuracia pečeň 32,34 46,48 39,83 5

kuracie stehno 1,8 1,91 2

kačacia pečeň 7,3 7,8 2

filé z morských rýb 50,5 52,07 2

kapor 20,4 27,25 24,33 4

pstruh 19,61 20,7 2

mäsové výrobky

bravčová šunka 6,05 8,34 6,8 3

bravčové párky 4,47 5,53 2

saláma 2,36 4,15 3,2 7

hydinová saláma 9,2 9,4 2

vajcia

slepačie vajcia celé 18,92 23,34 21,52 5

slepačí žĺtok 28,17 44,3 34,22 12

slepačí bielok 8,16 10,88 8,75 12

mliečne výrobky

pasterizov. kravské mlieko 0,4 1,16 0,71 10

čerstvé kozie mlieko 0,75 0,95 2

ovocný jogurt 0,4 0,75 2

tvaroh 2,44 3,17 2,76 3

42

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

cereálne výrobky

pšeničná múka 1,5 3,23 2,51 11

biely chlieb 1,43 2,15 1,76 6

ražný chlieb 1,55 1,85 1,65 3

rožky 1,59 2,6 2,12 12

vaječné cestoviny 5,3 5,9 5,68 3

ryža 2,35 3,4 2

kukurica 1,28 2,23 1,8 4

zelenina

cibuľa 0,07 2,19 0,58 6

cesnak 0,14 12,9 5,79 8

zelený hrášok 0,31 2,72 1,35 7

sušený hrach 3,25 5,05 4,35 4

fazuľa 1,92 8,2 3,75 6

šošovica 2,75 7,97 2

sója 2,84 5,06 2

petržlen 0,07 0,32 0,2 5

reďkovka 0,07 0,07 2

paradajky 0,03 0,07 0,05 3

paprika 0,06 0,07 0,07 3

kaleráb 0,07 0,31 0,21 5

zemiaky 0,05 0,57 0,35 8

kapusta hlávková 0,2 1,66 3

huby

kuriatka 1,28 2,01 2

masliaky 17,55 23,98 2

43

potravina min. max. priemer počet

meraníμg/100g

ovocie

jahody 0,31 0,33 2

višne 0,11 0,13 2

jablká 0,08 0,25 0,14 6

mandarínky 0,16 0,2 2

banány 0,58 0,79 3

nápoje

čaj 0,07 0,08 2

káva 0,06 0,08 2

ovocná limonáda 0,06 0,1 2

kola nápoj 0,07 1

pivo 0,07 0,2 2

Tabuľka č. 7 Porovnanie výskytu selénu v potravinách rôznych krajín

(Mosnáčková et al., 2003)

potravina

Veľká

Británia USA Kanada Fínsko

Nový

Zéland Čína

μg/100g

obilniny, obilninové

výrobky 11 30,0-56,0 76 2,0 3,5 1,0-388

mäso, vnútornosti,

Ryby, vajcia 12,0-60,0 6,0-133 6,0-122 5,0-48,0 3,0-38,0 2,5-48,0

mlieko,mliečne výrobky 1,0-8,5 0,6-30,0 0,5-1,0 0,2-2,5 0,4-2,5 0,2-2,0

zelenina, ovocie 0,5-1,0 0,4-7,0 0,5-1,0 0,2 0,3 0,1-1,0

44

Suplementácia selénom

Príjem selénu u ľudí a zvierat je variabilný v rozdielnych častiach sveta

a posudzuje sa na základe tzv. selénového statusu, čiže saturácie organizmu týmto

mikroprvkom a jeho zlúčeninami. Ako základné ukazovatele selénového statusu môžu

poslúžiť koncentrácie selénu, aktivita enzýmu glutation peroxidázy v krvi, v plazme

a v erytrocytoch. Krátkodobým ukazovateľom je selén prítomný v erytrocytoch

a aktivita glutation peroxidázy v trombocytoch a erytrocytoch. Dlhodobý ukazovateľ je

obsah selénu v pečeni, nechtoch a vlasoch (Pyrzynska, 1998). Priemery koncentrácií Se

v plazme a sére u 1056 vyšetrených osôb vo veku 19 až 82 rokov v rôznych oblastiach

Slovenska sa pohybovali v rozsahu 45,8-76,9 μg.l-1,, čím sa radíme ku krajinám

s nízkym množstvom selénu (Kadrabová a Maďarič, 1997). Na zvýšenie postavenia

selénu v populácii je nevyhnutné zvýšiť jeho príjem. Už niekoľko rokov sa v Anglicku

využíva pridávanie selénových solí do kŕmnych zmesí pre hydinu, nosnice, ošípané

a ovce. Uvedený zásah do potravinového reťazca spôsobil mierne zvýšenie zastúpenia

selénu u ľudí (Surai, 2000). Uvádza sa, že suplementácia selénom môže znížiť výskyt

rakoviny pľúc, prostaty a hrubého čreva o 50%. Užívanie selénu takto môže významne

prispieť k prevencii nádorových ochorení. Podľa tejto desaťročnej štúdie z roku 1986,

na ktorej sa zúčastnilo 1312 osôb, príjem 200 μg selénu denne znižuje o 50% výskyt

zhubných nádorov a o 40% sa vývoj rôznych rakovinových ochorení spomalí.

Koncentrácia selénu v plazme sa zvýšila zo 114 μg.l-1, na 190 μg.l-1, (o 67%) už za 6-9

mesiacov užívania selénu. Americký národný ústav pre výskum rakoviny v Bethesde

publikoval v roku 1998 výsledky 5 ročnej intervenčnej epidemiologickej štúdie (29 584

osôb) z oblasti Linxian v Číne, v ktorej sa uvádza, že u skupiny osôb, ktoré užívali

preventívne dávky selénu (50 μg.deň-1), vitamínu E (60 mg.deň-1) a β karoténu (15

mg.deň-1) bola štatisticky významne znížená celková úmrtnosť o 9 % a úmrtnosť na

onkologické ochorenia o 13%. V tejto suplementovanej skupine bol i výskyt mozgovej

porážky najnižší (Maďarič a Kadrabová, 1999).

Nemecká firma PHONIX vyvinula a uviedla na trh hotovú zmes na výrobu

celozrnného chleba, ktorá obsahuje pomerne vysoký obsah selénu. Pri konzumácii 250

g takto pripraveného chleba sa pokryje až 50% odporúčanej dennej dávky selénu. Táto

zmes pozostáva z celozrnnej pšeničnej múky, sladu, jablčnej vlákniny, sójových

vločiek, ľanových, slnečnicových a sezamových semien, pšeničných klíčkov a soli

obohatenej jódom.

45

Na Slovensku je v dôsledku obohacovania najvýznamnejším zdrojom selénu

kuracia pečeň, hlavne, ak sa kŕmne zmesi pre brojlery obohacujú organickým Se vo

forme selenizovaných kvasníc. Vo všeobecnosti mäso a výrobky dovážané zo

zahraničia majú vyšší obsah selénu.

Ďalšia možnosť suplementácie selénu je formou výživových doplnkov. Rôzne

vitamínové prípravky obsahujú cca 50 μg selénu v jednej tablete. Toto množstvo

zodpovedá odporúčanej výživovej dávke pre priemerného spotrebiteľa (Mosnáčková et

al., 2003).

Z hľadiska príjmu selénu pre ľudský organizmus sa v podstate využíva 5

spôsobov suplementácie selénom:

1. zakomponovanie selénu do hnojivových prípravkov, tento spôsob obohatenia

potravinového reťazca selénom využili napr. vo Fínsku (Se prechádza do celého

potravinového reťazca),

2. pridávanie selénových solí a organického selénu vo forme selenizovaných kvasníc do

kŕmnych zmesí pre chov hydiny, nosníc, ošípaných, oviec a pod. (u nás sa využíva iba

v poslednom období a predstavuje zásah do určitej časti potravinového reťazca),

3. dovoz potravín z oblastí s vysokým obsahom selénu, napr. kanadské obilie

a strukoviny (šošovica) obsahujú 10 až 20-krát viac Se ako dopestované u nás

4. obohatenie trhu o funkčné potraviny s prídavkom organického selénu (napr. vajcia,

mlieko, mäso, jogurty a pod. ),

5. farmaceutické prípravky (väčšina z nich obsahuje organický selén 50 μg/tbl)

(Mosnáčková et al., 2003).

Na optimalizáciu statusu selénu u ľudí je výhodné tiež využiť konzumáciu

kyslomliečnych produktov so zvýšeným obsahom prírodného selénu. Princíp spočíva

v biologickom zabudovaní selénových solí v organickej forme do biomasy bielkovín

kyslomliečnych produktov pri fermentovaní mlieka baktériami mliečneho kysnutia

(Mosnáčková et al., 2003).

Analýzou zelenín, pestovaných na pôdach fortifikovaných selénom v poľných

podmienkach sa zistilo, že dochádza k výraznému zvyšovaniu obsahu selénu

v konzumných častiach oproti kontrole. Ukázalo sa, že rôzne zeleninové druhy majú

rozdielnu schopnosť kumulovať selén v konzumných častiach. Po konzervácii zŕn

hrachu záhradného výsledky analýz poukazujú na čiastočné vyextrahovanie selénu zo

46

zŕn hrachu do nálevu, pričom podstatná časť selénu (77 %) ostáva naďalej v zrnách.

Podobné výsledky sa získali aj v pokusoch s kvasenou kapustou. Vysoký podiel obsahu

selénu ostáva aj po kvasení v tuhom podieli kapusty a približne 11 až 14 % pôvodného

obsahu sa dostáva do vzniknutej šťavy. Rajčiny po selenizácii pôd nedosahujú tak

významnú kumuláciu selénu ako hrach záhradný a kapusta. Vzhľadom na to, že

významný podiel tzv. priemyselných rajčín sa používa na výrobu rajčinového pretlaku,

ktorý sa vyrába zahustením, tým sa v ňom koncentruje aj obsah selénu. Na základe toho

môžeme konštatovať, že rajčinový pretlak a z neho vyrobené produkty, napriek

relatívne nízkym koncentráciám selénu v samotných rajčinách, sú bohatým zdrojom

selénu. Z výsledkov riešenia vyplýva, že fortifikácia pôdneho substrátu je účinná

a nenáročná forma obohatenia požívatín rastlinného pôvodu selénom (Hegedus et al.,

2010).

1.2.3 Účinky selénu v organizme živočíchov a človeka

Selén je považovaný za esenciálny prvok pre ľudí, zvieratá a niektoré druhy

mikroorganizmov (Rayman, 2002). Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) je

odporúčaný denný príjem selénu pre človeka 1 μg na jeden kilogram hmotnosti a deň.

V európskych krajinách sa príjem selénu ľudskou populáciou pohybuje v rozsahu od 25

do 150 μg na deň, zatiaľ čo u populácie Slovenskej republiky sa príjem pohybuje

v rozsahu od 27 do 43 μg na deň (Maďarič a Kadrabová, 1997). National Health and

Medical Research Council odporúča denný príjem selénu v rozmedzí 50 až 200 μg

denne (Marček et al., 2009). Obsah selénu vo východoeurópskych krajinách je

všeobecne nižší. V mnohých prípadoch bol pozorovaný vzťah medzi nízkym obsahom

selénu a zvýšeným rizikom vzniku kardiovaskulárnych ochorení a rakoviny. Slovensko

patrí ku krajinám so zvýšeným výskytom úmrtnosti v dôsledku už spomínaného

zvýšeného výskytu kardiovaskulárnych ochorení a rakoviny. Priemerný obsah selénu

v krvnom sére zdravých slovenských detí bol 49,42 μg.l-1. V porovnaní s inými

Európskymi krajinami patria hodnoty stanovené na Slovensku k tým najnižším.

V populácii, kde je obsah selénu nižší ako 45 μg.l-1, je zaznamenaný zvýšený výskyt

kardiovaskulárnych ochorení. V našej populácii 44% zo všetkých vyšetrených detí (32

detí) malo obsah selénu v krvnom sére menej ako 45 μg.l-1 (Hagarová a Žemberyová,

2005).

47

Množstvo selénu v ľudskom organizme je dané primárne jeho príjmom

z potravín a sekundárne fyziologickým stavom organizmu (Adriano, 1986).

Ullrey (1992) uvádza, že minimálna nutričná dávka selénu pre zvieratá je

v rozsahu od 0,05 do 0,1 μg Se.g-1 v suchom krmive (Ducsay et al., 2009). Denná

požiadavka selénu pre obyvateľstvo je nasledovná: 0,020 mg na prevenciu Keshanovej

choroby, 0,045 mg.deň-1 na zaistenie maximálnej funkcie selenoproteínov a 0,12

mg.deň-1 na zaistenie antikarcinogénneho účinku (Thomson, 2004).

Metabolizmus selénu

Dostupnosť selénu závisí od charakteru potravy, jej spracovania a prípravy aj

stavu výstelky tráviaceho traktu (Ursel, 2004).

Absorpcia Se z potravy prebieha v žalúdočno-črevnom trakte a závisí od

chemickej formy a od prijatého množstva (Strmisková, 1992). Toxické dávky sa

absorbujú veľmi rýchlo a absorbujú sa zo žalúdka. Hlavným miestom absorpcie pri

fyziologických dávkach selénu je duodenum (Wright a Bell, 1955). Organicky viazaný

Se sa absorbuje po hydrolytickom uvoľnení z bielkovín veľmi dobre a rýchlo.

Elementárny Se sa absorbuje málo (Hertlová et al., 1994).

Najlepšie vstrebateľný je Se v organickej forme selenometionínu. Jeho absorpcia

je inhibovaná metionínom, vysokým obsahom vlákniny v strave, arzénom, kadmiom

a ortuťou (Maďarič et al., 1993). Prítomnosť vitamínov A, C a E zvyšuje vstrebávanie

selénu (Ursel, 2004). Základným rozdielom medzi organickými a anorganickými

zlúčeninami selénu je schopnosť organického (selenometionínu), ktorý sa nevyužil na

syntézu selenoproteínov zabudovať sa do bielkovín svalov, pečene, erytrocytov

a podobne. Nahrádza tu metionín. Tým sa vytvára metabolická rezerva selénu pre

budúce stresy, ochorenia a tiež pre prenos selénu cez selenometionín na mláďatá

v reprodukčnom období (Jacques, 2001). Vstrebávanie je vlastne vstup selénu alebo

jeho zlúčenín do organizmu preniknutím cez membrány. Môže byť zadržaný na mieste

vstrebávania alebo preniká do krvi a je transportovaný na iné miesta v organizme. Takto

sa môže dostať do lúmenu tráviaceho ústrojenstva. Z lúmenu sa potom dostáva do

epitelových buniek črevnej sliznice a odtiaľ do krvi. Prienik selénu touto membránou

závisí na tom, či je v ionizovanej alebo deionizovanej forme. Selén môže prechádzať

buď priamo cez lipidovú fázu membrány alebo cez póry v membráne spolu s prietokom

vody. Póry, ktoré majú rozmer asi 0,4 nm, udržiavajú kontinuitu medzi extracelulárnou

48

a intracelulárnou fázou. Predpokladá sa, že pórmi môžu prejsť látky vo vode rozpustné

až do molekulovej hmotnosti 200 – 400. Avšak existujú póry, ktoré majú väčší rozmer

(až 50 nm) a umožňujú tak prienik látok s oveľa väčšou molekulovou hmotnosťou.

Existuje mnoho látok, ktorých molekulová hmotnosť nie je vhodná pre úsek pórov, ale

rozpustnosť v tukoch umožňuje ich rýchle vstrebávanie. Pohyb selénu cez membránu

enterocytov má niektoré spoločné rysy s transportom iných bunkových membrán,

ktorých ultraštruktúra je podobná. Môžu sa tu teda predpokladať tieto mechanizmy

vstrebávania: 1. pasívna difúzia, 2. aktívny transport, 3. uľahčená difúzia, 4. pinocytóza

(Bencko et al., 1984).

Selén sa transportuje z tráviacej sústavy pomocou lipoproteínov, najmä

lipoproteínov s nízkou a veľmi nízkou molekulovou hmotnosťou (Miko, 1994).

V ľudskom organizme približne polovica celkového množstva selénu je zhromaždená

v pečeni, ďalej sa nachádza v obličkách a v štítnej žľaze. Koncentrácia v krvi by mala

dosahovať hodnoty okolo 0,1 mg.l-1, z toho 60% v červených krvinkách a 40%

v krvnom sére (Mosnáčková et al., 2003).

V tele dospelého človeka je bežne 5 - 10 mg selénu, v prírodných oblastiach

chudobných na selén je to iba 5 - 6 mg (Mosnáčková et al., 2003). V krvi sa seleničitany

ľahko naviažu na erytrocyty (50 - 70% za minútu). Seleničitany sú redukované tiólmi na

H2Se, bezprostredne na to uvoľňované, viazané proteínmi plazmy a distribuované do

tkanív, kde sú inkorporované do novosyntetizovaných selenoproteínov. Selenoproteín je

v tkanivách inkorporovaný do GSH-Px ako selenocysteín (Maďarič et al., 1993). Selén

z anorganických zlúčenín (napr. seleničitan sodný), ktorý sa nepoužil na syntézu

selenoenzýmov, nevytvára v organizme zásoby tohto mikroprvku, ale je metylovaný

a z tela vylúčený najmä močom (Tanzer a Heumann, 1991).

Hlavnými vylučovacími cestami selénu z organizmu sú moč a stolica. Avšak na

vylučovaní sa môžu zúčastniť aj ďalšie vylučovacie cesty, ako sú vydychovaný vzduch,

pot, slzy, koža, vlasy, nechty a materské mlieko. Na vylučovaní selénu do lúmenu

tráviacej sústavy sa podieľa aj niekoľko iných vylučovacích ciest. Ich dôležitosť

z hľadiska celkového vylučovania sa významne líši. Patrí sem vylučovanie slinami, cez

žalúdočnú stenu, žlčou, pankreatickou šťavou a cez črevnú stenu. V niektorých

prípadoch sa selén môže po vylúčení čiastočne znovu resorbovať v priebehu ďalšej

pasáže v tráviacom systéme. Je to tak po vylúčení žlčou i cez črevnú stenu. Významným

mechanizmom je odlupovanie epitelu črevnej sliznice. Tu dochádza k nahromadeniu

49

selénu v epiteliálnej bunke, tá sa odlúpi a vylúči sa v stolici. Taktiež pri vylučovaní

žlčou sa predpokladá aktívny transport aj pasívna difúzia. Selén sa v moči vylučuje vo

forme trimetylu selenanu (Bencko et al., 1984).

Účinky selénu v organizme

Hlavná funkcia selénu spočíva v tom, že posilňuje imunitný systém (Zachar,

2004). Hoffman a McConnell (1987) uvádzajú, že selén je potrebný pre bunkovú aj pre

humorálnu imunitu. Jeho deficit spôsobuje pokles imunologických funkcií, ktorý je

spojený s poklesom IgG a IgM protilátok. Selén zvyšuje aj aktivitu NK-buniek (Čuboň

et al., 2009). Selén pôsobí ako súčasť antioxidačného systému chrániaceho bunky pred

poškodením voľnými radikálmi (Ursel, 2001). Glutation peroxidáza podporuje aktivitu

vitamínu E tým, že tento enzým odstraňuje vzniknuté peroxidové, lipidové,

fosfolipidové, hydroperoxidové a iné škodlivé radikály z bunkových membrán.

Selenoproteín tioredoxín reduktáza katalyzuje regeneráciu vitamínu C a tým udržiava

jeho antioxidačnú funkciu (Whagner, 2000). Selén, ako súčasť enzýmu glutatión

peroxidázy, chráni podobne ako vitamín E organizmus pred voľnými radikálmi. Každá

molekula tohto enzýmu obsahuje štyri atómy selénu. Enzým sa zameriava na škodliviny

peroxidu vodíka a konvertuje ho na vodu. To sú látky, ktoré pri zlúčení s kyslíkom

tvoria vysoko aktívne, deštruktívne častice. Úlohou týchto častíc je zničiť

choroboplodné zárodky, čo sa deje cestou fagocytózy. Voľné radikály neničia len

infekčné mikroorganizmy, ale útočia aj na zdravé bunky a môžu preniknúť aj do

bunkových jadier. Bunky sa potom rozpadajú, môžu sa nekontrolovane deliť

a zapríčiniť vznik rakoviny. Voľné radikály poškodzujú DNA.

Selén chráni organizmus nielen proti voľným radikálom, ale aj proti slnečnému

žiareniu, proti vírusovým a bakteriálnym infekciám vrátane oparov, môže spomaliť

AIDS a posilňuje imunitu organizmu (Zachar, 2004). Pomáha organizmu viazať

niektoré jedovaté kovy, napríklad ortuť či arzén, ktoré by inak pôsobili toxicky

a vyvolávali ochorenia (Ursell, 2001). U mužov je Se dôležitý pre normálnu

pohyblivosť spermií. Pri štúdiu mechanizmov bola zistená z biologického hľadiska

unikátna skúsenosť a to taká, že selén obsahuje glutationperoxidázu Gpx4. Je dôležitá

pre ochranu spermie pred poškodením voľnými radikálmi. Pri dozrievaní spermie tento

enzým polymerizuje a stáva sa štrukturálnou súčasťou spermie (Rayman, 2000).

50

Selén je účinnejší, ak pôsobí spoločne s vitamínov E. Obe látky pôsobia ako

antioxidanty, ktoré chránia telo pred predčasným starnutím a udržujú mladistvú

elasticitu tkanív. Súčinnosť selénu s vitamínom E spočíva v tom, že protilátky

produkujú vo vzájomnej kombinácii, a tým chránia pečeň i srdce. Selén podporuje

činnosť týmusu. V kombinácii so zinkom a vitamínom E chráni prostatu pred jej

zväčšením a ochorením (zápal, rakovina). Selén chráni pečeň ľudí trpiacich

alkoholickou cirhózou a pomáha pri liečení tejto choroby (Zachar, 2004).

Rakovina

Najväčší záujem sa sústredil na ochranu pred rakovinou (Zachar, 2004). U ľudí

so stravou bohatou na selén sa pozoruje nižší výskyt rakoviny ako u tých, ktorí ho

prijímajú málo (Ursel, 2004). Zistilo sa, že podávanie selénu v dávke 200 mg spôsobilo

zníženie rakoviny: rakoviny prostaty o 63 %, rakoviny hrubého čreva o 58 %, rakoviny

pľúc o 46 % a viedlo k poklesu úmrtia na rakovinu vôbec o 39 %. V iných výskumoch

sa zistilo, že selén chráni pred rakovinou vaječníkov, maternicového hrdla, konečníka,

močového mechúra, pažeráka, pankreasu a pečene. Ľuďom s nízkou hladinou selénu

v krvi sa vyvinulo viacej nádorov, bola u nich väčšia možnosť recidívy ochorenia,

šírenia rakoviny a kratšia doba prežitia ako u ľudí, u ktorých bola hladina selénu v krvi

vysoká (Zachar, 2004).

Pozitívne účinky

Blahodarné účinky selénu možno zhrnúť takto: selén zvyšuje imunitu

organizmu, spomaľuje starnutie, tlmí nepríjemné dôsledky menopauzy, chráni prostatu

pred zväčšením a rakovinou, posilňuje telesnú energiu, sexuálnu potenciu, zabraňuje

autoimunitným chorobám, akými sú reumatoidná artritída, skleróza multiplex, chráni

tiež pred degeneratívnymi chorobami, akými sú ateroskleróza a rakovina všeobecne

(Zachar, 2004).

Dôsledky nedostatku selénu

Pri nedostatku selénu sa vyskytuje vyčerpanie, svalová slabosť a únava, poruchy

rastu, vysoká hladina cholesterolu, infekcie, poruchy funkcií pečene, nedostatočná

funkcia týmusu a prejavy neplodnosti, infarkty, rakovina, zápaly a kožné choroby.

51

V priebehu tehotenstva nedostatok selénu zvyšuje riziko vrodených vád, najmä

srdcových, môže dôjsť ku smrti.

V Číne sa nedostatok selénu prejavuje tým, že najmä deti a mladé matky mali záhadné

ochorenia svalov (Zachar, 2004). Nedostatok selénu vedie okrem iného k dysfunkcii

mozgu, pečene, svalov, k neúčinnosti leukocytov (Suzuki, 2005). Nedostatok Se je

dobre zdokumentovaný aj v patogenéze a patológii endemických ochorení u ľudí ako je

Keshanova choroba (Keshan disease). Je to endemická kardiomyopátia vyskytujúca sa

u detí od 5 do 13 rokov a u mladých žien na území Číny s nedostatkom selénu v pôde.

Ďalším ochorením je Kashin-Beck disease. Je to artitické ochorenie, ktoré sa tiež

vyskytuje na územiach s nízkym obsahom selénu v pôde ako je severná Čína, Severná

Kórea a juh Sibíru ( Burk a Levander, 1999). Neskôr sa zistilo, že táto choroba sa

vyskytuje v oblastiach poškodzovaných eróziou pôdy, v dôsledku čoho sa v pôde

vyskytuje málo selénu. Poskytovaním malého množstva selénu choroba úplne vymizla

(Zachar, 2004).

Srdcové choroby

Selén chráni srdce znižovaním priľnavosti krvi a redukciou rizika tvorby

krvných zrazenín, ďalej zmenšuje riziko srdcových a mozgových príhod. Selén zvyšuje

pomer HDL k LDL cholesterolu, ktorý je pre zdravie srdca kritický. Najviac pomáha

fajčiarom a ľuďom, ktorí už srdcovú, či mozgovú príhodu prekonali (Zachar, 2004).

Koncentrácia selénu v nechtoch podáva informáciu o tom, ako vysoká bola hladina

selénu v krvi približne pred rokom. Dokázali, že pacienti s akútnym infarktom

myokardu mali už rok predtým znížené zásobenie organizmu selénom (Birringer et al.,

2002).

Iné choroby

Selén chráni pred zeleným zákalom a makulárnou degeneráciou, hlavne príčinou

poruchy zraku u ľudí v pokročilom veku. Je dôležitý na premenu hormónov štítnej

žľazy tyroxínu a aktívnou formou trijódtyrozínu. Spolu s vitamínom E môže selén

zlepšovať reumatickú artritídu, psoriázu, lupus a ekzém. Pomáha pri liečení

jednoduchého a pásového oparu a spomaľuje AIDS. Rozsiahle epidémie aselenózy

(choroby z nedostatku selénu) sa vyskytujú vo vlhkých a kyslých oblastiach Ruska. Sú

to oblasti, v ktorých sa selén z pôdy ľahko vyplavuje. Je tam zvýšený počet chorôb

52

srdca, rakoviny a relatívne nízky priemerný vek ľudí. Na základe kartogramov výskytu

týchto chorôb, nízkeho veku ľudí a obsahu selénu sa zistili štatisticky významné

vzťahy. Podobné výskumy boli robené vo Fínsku, kde sa tiež potvrdila úzka závislosť

medzi obsahom selénu a srdcovým infarktom. Nedostatok selénu sa vyskytuje aj

v kyslých oblastiach Bavorska, kde sa tiež vyskytovali choroby tohto druhu. Keď po

skončení vojny Američania priviezli pšenicu vypestovanú na pôdach bohatých na selén

a dali ju do obehu, choroby zavinené nedostatkom selénu zmizli. Podobne aj pôdy na

Novom Zélande sú chudobné na selén (v oblastiach bohatých na zrážky), hovädzí

dobytok a ovce trpia atrofiou svalového tkaniva vrátane srdcového svalu. Napriek tomu

ľudia nedostatkom selénu netrpia, a to vďaka dovážanej austrálskej pšenici. Aj v USA

je pôda v mnohých oblastiach chudobná na selén. Na Slovensku je obsah selénu a nielen

selénu v pôdach a na nich rastúcich plodinách málo preskúmaný, preto ani nemožno

posúdiť vzťahy medzi chemickou skladbou pôdy, výskytom minerálov v rastlinách

a chorobami ľudí, ktorí tieto potraviny konzumujú. Najvýraznejším prejavom

nedostatku selénu v potrave je myopatia a rakovina (Zachar, 2004).

Nedostatok selénu u zvierat spôsobuje rôzne ochorenia. U ošípaných a koní má

selén protektívny účinok proti myopatiám spoločne nazývaným ,,white muscle disease“.

Toto ochorenie je charakterizované aj nedostatkom vitamínu E. Dochádza k ukladaniu

kalciových solí do priečne pruhovaných svalových vlákien na končatinách, chrbte a do

myokardu a následne tým dochádza k ich poškodeniu (Čuboň et al., 2009). Exudatívna

diatéza je sprevádzaná aj nedostatkom vitamínu E a je charakterizovaná podkožným

edémom hlavne na prsiach a bruchu. Edém je spôsobený abnormálnou permeabilitou

kapilár, čím dochádza k prestupu intracelulárnej tekutiny do extracelulárneho priestoru

(Noguchi et al., 1973). Kováč et al. (2003) uvádza nasledovné poruchy z nedostatku Se:

Hovädzí dobytokHovädzí dobytok: Nutričná svalová dystrofia, ovariálne cysty, mastitída a metritída,

retencia placenty, chorobná bledosť mäsa, precitlivelosť voči chladu, imunodeficiencia.

Ovce aOvce a  kozykozy: Nutričná svalová dystrofia, chorobná bledosť mäsa, imunodeficiencia.

OšípanéOšípané: Nutričná svalová dystrofia, dietetická mikroangiopatia – choroba

morušovitého srdca, nekróza pečene, protrahovaný pôrod, pomalé spúšťanie mlieka,

znížená motilita spermií, chorobná bledosť mäsa, choroba žltého tuku, žalúdočné vredy,

hnačky, Fe-toxikóza, imunodeficiencia.

KoneKone: nutričná svalová dystrofia, protrahovaný pôrod, znížená výkonnosť závodných

koní, imunodeficiencia.

53

Hydina:Hydina: exudatívna diatéza, nutričná svalová dystrofia, nekróza pečene, fibróza

pankreasu, nedostatočné operovanie, precitlivelosť voči chladu, imunodeficiencia.

Ryby:Ryby: Nutričná svalová dystrofia, zníženie hmotnostných prírastkov, neadekvátne

zafarbenie mäsa, imunodeficiencia.

Nadmerný príjem selénu, toxicita

Selén je nielen esenciálny prvok a antioxidant, ale pri vyšších dávkach toxický

prvok (Pyrzynska, 1998). Po požití pôsobia zlúčeniny selénu na organizmus podobne

ako zlúčeniny arzénu. Plynné zlúčeniny selénu spôsobujú už v nepatrných

koncentráciách bolenie hlavy, podráždenie horných dýchacích ciest, chronickú stratu

čuchu a chronickú nádchu. Pri styku s pokožkou spôsobujú vyrážky a bolestivé zápaly

(Barna, 1975). Chronická expozícia človeka zvýšeným dávkam selénu (nad 1000 μg

denne) sa prejavuje zápalom dýchacích ciest, edémom (opuchom) pľúc, krvácavosťou,

kožnými zmenami a depresiami. Vo vážnych prípadoch sa objavuje cirhóza pečene

a žlté sfarbenie kože a slizníc, vypadávanie vlasov až zlyhanie obličiek (Pyrzynska,

1998). Metabolitom zlúčenín selénu je (CH3)2Se, ktorý vzniká v pečeni a vylučuje sa

dychom, ktorý zapácha po cesnaku (Beseda et al., 1994). Prípady spojené s nadbytkom

selénu sa vyskytujú predovšetkým u pracovníkov vystavených vdychovaniu selénových

dymov. Niektoré práce poukazujú na to, že selén vo vysokých dávkach spôsobuje nielen

akútnu toxicitu organizmu, ale vykazuje aj mutagénne a teratogénne účinky. Zvýšený

príjem selénu u zvierat podporuje rakovinu pakreasu a kože.

Referenčná dávka (RfD - Reference Dose) pre selén stanovená experimentálne

je 0,005 mg.kg-1 na deň. Referenčná dávka je odhad s presnosťou asi jedného alebo viac

rádov každodennej expozície ľudskej populácie vrátane zvlášť citlivých populačných

skupín, ktorá pravdepodobne nepredstavuje žiadne riziko nepriaznivých účinkov.

Vyjadruje sa ako hmotnosť danej látky vstrebaná jednotkou telesnej hmotnosti za

jednotku času (mg.kg-1 na deň).

NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) - najvyššia dávka (úroveň

expozície), pri ktorej ešte nie je pozorovaná žiadna nepriaznivá odpoveď na štatisticky

významnej úrovni v porovnaní s kontrolnou skupinou pre selén je stanovená na 0,015

mg.kg-1 na deň. Určité účinky už môžu byť pozorované, nie sú však považované za

nežiadúce, ani za prekurzory nežiadúcich účinkov.

54

LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) - najnižšia dávka, pri ktorej je

ešte pozorovaný nepriaznivý účinok na štatisticky významnej úrovni v porovnaní

s kontrolnou skupinou je pre selén stanovená na 0,023 mg.kg-1 na deň. Napr. pre

človeka s hmotnosťou 65 kg sú tieto hodnoty nasledovné:

RfD = 0,325 mg.deň-1 = 325 μg.deň-1, to zodpovedá približne 6 násobku odporúčanej

dennej dávky.

NOAEL = 0,975 mg.deň-1

LOAEL = 1,495 mg.deň-1 (Mosnáčková et al., 2003).

Otrava selénom u zvierat

Príznaky intoxikácie selénom sú známe najmä u hospodárskych zvierat,

pastierky chovaných, v oblastiach s vysokým obsahom selénu v pôde (Ducsay et al.,

2009). Rosenfeld a Beath (1964) rozdelili rastliny do troch skupín podľa ich schopnosti

akumulovať selén na vysokoselénových pôdach:

Do 1. skupiny zaradili primárne indikátory alebo indikátorové rastliny. Sem

patria tieto druhy Astragalus sp., Mahaeranthera sp., Haplopappus sp. a Stanleya sp.

Tieto rastliny za normálnych podmienok akumulujú selén vo veľmi vysokých

množstvách, často od 1000 – 10 000 ppm a sú často zdrojom otráv u zvierat.

Rastliny z 2. skupiny sa nazývajú sekundárne indikátory. Patria sem tieto druhy

ako: Aster sp., Atriplex sp., Castilleja sp., Grindelia sp., Gutierrezia sp., Mahaeranthera

sp. a Mentzelia sp. Zriedka akumulujú viac ako 100 ppm selénu.

Do 3. skupiny patria rastliny, ktoré neakumulujú selén v toxických množstvách.

Po niekoľko týždňovom až mesačnom spásaní rastlín z 1. a 2. skupiny dochádza

u zvierat k selenózam. Otravy u zvierat sa vyskytujú aj pri nedostatočnom premiešaní

kŕmnych zmesí, náhodnom vniknutí zvierat do skladu krmív a pod. K hlavným

príznakom otráv selénom patrí: bezcieľne blúdenie zvierat, potkýnanie sa, dochádza

k poškodeniu videnia (dvojité videnie), malformáciám na kopytách, k strate srsti na

hrive, chvoste. Zvieratá sú kachektické, neskôr dochádza k poruchám nervového

systému, kóme a k smrti zvieraťa (Čuboň et al., 2009) .

55

1.2.4 Selén a nervový systém

V štúdii, kde bol podávaný selén vo forme (Na2SeO3) a ortuť ako chlorid

ortuťnatý (HgCl2) samostatne a v kombinácii. Potkany dostávali opakovane orálne

dávky Se (0,5 μmol.ml-1), Hg (0,5 μmol.ml-1), alebo Se v kombinácii s Hg (0,5 μmol.ml-

1 z každého) po dobu piatich dní. Vzorky krvi, mozgu a pečene boli biochemicky

analyzované. Sledoval sa obsah bielkovín (mozog a pečeň), acetylcholínesteráza

(mozog a krv), ACP a ALP fosfatáza (plazma a pečeň) a glutation S-transferáza (GST)

(plazma a pečeň) signifikantne poklesli, zatiaľ čo hodnoty laktátdehydrogenáza (LDH)

(plazma a mozog a pečeň), aspartát a alanín aminotransferáza (AST, ALT) (krv a pečeň)

signifikantne vzrástli. Se samostatne spôsobil pokles aktivity ACP, ALP, a GST (krv

a pečeň). Hoci, LDH (krv, mozog a pečeň) a AST (pečeň) a TBARS (mozog a pečeň)

narástli. Selén v kombinácii s ortuťou čiastočne alebo úplne znížili toxické pôsobenie

Hg na rôzne enzýmy. Predpokladá sa, že Se by mohol byť antagonistom toxického

pôsobenia ortuti (Demerdash, 2010). Nedostatok selénu u zvierat je spájaný s poklesom

aktivity Se-dependentných enzýmov a vedie k zvýšenej strate nervových buniek, čo má

za následok vznik neurodegeneratívnych chorôb (Schweizer et al., 2004).

56

2. CIEĽ PRÁCE

Cieľom predkladanej práce bolo opísať zmeny aktivity cholínesterázy

u laboratórnych potkanov po podávaní organofosforečného insekticídu diazinonu,

selénu a diazinonu v kombinácii so selénom.

1. a) zmeny aktivity cholínesterázy po podaní diazinonu v množstve 20 mg.kg-1

živej hmotnosti intraperitoneálne.

b) zmeny aktivity cholínesterázy po perorálnom podávaní diazinonu v množstve

40 mg.l-1 pitnej vody počas 90 dní.

2. a) zmeny aktivity cholínesterázy po podaní Se v dávke 2 mg.kg-1

intraperitoneálne.

b) zmeny aktivity cholínesterázy po podávaní Se v množstve 5 mg.l-1 pitnej

vody počas 90 dní.

3. a) zmeny aktivity cholínesterázy po podaní diazinonu v dávke 20 mg.kg-1 živej

hmotnosti intraperitoneálne spolu so Se v dávke 2 mg.kg-1 živej hmotnosti.

b) zmeny aktivity cholínesterázy po podávaní Se podávaný v dávke 5 mg.l-1

pitnej vody spolu s diazinonom v dávke 40 mg.l-1 pitnej vody perorálne počas

90 dní.

4. zhodnotiť zmeny aktivity cholínesterázy pokusných zvierat po podávaní

sledovaných látok v porovnaní s kontrolnou skupinou.

5. zhodnotiť toxicitu a vzájomné interakcie diazinonu a selénu na nervový systém.

57

3. METODIKA PRÁCE

3.1 Experimentálne zvieratá a organizácia pokusov

Experimenty sa realizovali v schválenom pokusnom zariadení Katedry

veterinárskych disciplín Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre (SK PC

50004). Samcov laboratórnych potkanov línie Wistar sme umiestnili individuálne

v plastových nádobách na podstieľke z drevených hoblín. V priestoroch pokusného

zariadenia sa dodržiavali základné nároky na životné podmienky (teplota 20 – 22 °C,

vlhkosť 55 ± 10 %, 12 hodinový svetelný režim).

Zvieratá prijímali vodu aj krmivo ad libitum. Krmivo tvorila kompletná kŕmna

zmes pre laboratórne myši a potkany M3 (Machal, ČR) nasledovného zloženia: pšenica,

sójový lúpaný extrahovaný šrot toastovaný, pšeničné otruby, sladový kvet, sušená

srvátka, kvasnice vitex - a, slnečnicový olej, uhličitan vápenatý, L- lyzín

monohydrochlorid, kŕmna soľ, vitamíny A, D3, E (ako α-tokoferol), Cu (síran meďnatý

pentahydrát), butylhydroxytoulén, butylhydroxyanizol, etoxyquin. Ďalšie zloženie

uvádza tabuľka č.8.

Tabuľka č. 8 - Zloženie kŕmnej zmesi M3 v 1 kg

Vlkosť 12 % Meď 25 mgDusíkaté látky 220 g Vitamín A 20 000 m.j.

Tuk 22 g Vitamín D3 2 000 m.j.Vláknina 30 g Vitamín E

(ako α-tokoferol) 105 mgpopol 36 g

Na sledovanie účinkov diazinonu (Sigma-Aldrich, USA, čistota 99 %) a selénu

(Reachem, Bratislava, vo forme seleničitanu sodného, čistota 98 %), sme použili

celkovo 70 ks zvierat. Zvieratá, ktoré sa použili na sledovanie akútnych účinkov látok

boli pohlavne dospelé vo veku 4 mesiacov. Samci, u ktorých sa zisťovali subchronické

účinky, sme zaradili do pokusu po odstave vo veku 4 týždňov a pri ukončení pokusu

boli vo veku 4 mesiace.

Každá skupina pozostávala z desiatich samcov. Prvá skupina slúžila ako

kontrolná a zvieratám neboli aplikované žiadne látky. V druhej skupine sme

experimentálnym zvieratám aplikovali diazinon v jednorazovej dávke 20 mg.kg-1 živej

58

hmotnosti intraperitoneálne. V tretej skupine sme aplikovali selén v jednorazovej dávke

2 mg.kg-1 živej hmotnosti intraperitoneálne. V štvrtej skupine sme aplikovali diazinon

v množstve 20 mg.kg-1 živej hmotnosti spoločne so selénom v dávke 2 mg.kg-1 živej

hmotnosti intraperitoneálne. V piatej skupine sme podávali perorálne diazinon v dávke

40 mg.l-1 v pitnej vode počas 90 dní. V šiestej skupine sme samcom podávali perorálne

selén v dávke 5 mg.l-1 v pitnej vode počas 90 dní. V poslednej, siedmej skupine sme

perorálne podávali selén a diazinon v rovnakých dávkach, ako v samostatnom

perorálnom podávaní, tiež počas 90 dní.

3.2 Odber a spracovanie vzoriek biologického materiálu

3.2.1 Odber vzoriek biologického materiálu

Pri experimentálnych skupinách, ktorým sme aplikovali diazinon a selén

s cieľom zistiť ich akútny vplyv, sme samcov usmrtili do 36 hodín od aplikácie

sledovaných látok. Zvieratá boli usmrtené humánnym spôsobom v súlade s nariadením

vlády č. 289/2003 Z.z.. Zvieratá sme odvážili a bezprostredne po usmrtení sme im

punkciou srdca odobrali vzorky krvi do sterilných skúmaviek na analýzu katalytickej

aktivity enzýmu cholínesterázy.

V prípade dlhodobého podávania diazinonu a selénu, kedy sme zisťovali ich

subchronické účinky, sme po 90 dňoch pokusu experimentálne zvieratá usmrtili

rovnakým spôsobom, ako v predchádzajúcich skupinách a odobrali sme vzorky krvi na

vyšetrenie aktivity cholínesterázy.

Vzorky krvi boli následne centrifugované pri 3500 rpm počas 20 minút. Takto

sme získali krvné sérum. Bezprostredne po odobratí krvi sme vykonali patologicko –

anatomickú pitvu, pri ktorej sme posudzovali hlavne makroskopický vzhľad všetkých

vnútorných orgánov. Sústredili sme sa predovšetkým na posúdenie prípadných zmien

farby a tvaru vnútorných orgánov.

3.2.2 Stanovenie katalytickej aktivity cholínesterázy

Katalytická aktivita cholínesterázy sa stanovila pomocou setu Bio-La-Test®

(Lachema, Česká republika) zo vzoriek krvného séra. Princíp tejto metódy je založený

59

na procese, počas ktorého cholínesteráza štiepi butyryltiocholínjodid na kyselinu

maslovú a tiocholínjodid. Tiocholínjodid reaguje s kyselinou ditio-bis-nitrobenzoovou

za vzniku žltého sfarbenia. Reakčná zmes pozostávala zo vzorky nehemolytického

krvného séra a reakčných roztokov butyryltiocholínjodiu a kyseliny ditio-bis-

nitrobenzoovej (vytemperovaných na 37°C). Katalytická koncentrácia enzýmu sa

stanovila zo zvýšenia absorbancie inkubovanej zmesi medzi 30. a 90. sekundou od

začiatku priebehu reakcie pri vlnovej dĺžke 405 nm. Nakoniec sa aktivita cholínesterázy

prepočítala na 1 minútu. Výsledky sú uvádzané v µkat.l-1.

3.3 Matematicko-štatistické vyhodnotenie výsledkov

Zo získaných údajov sme vyhodnotili základné variačno–štatistické ukazovatele

(aritmetický priemer, smerodajnú odchýlku a variačný koeficient). Tieto základné

ukazovatele sme vyhodnotili pre každú kontrolnú aj experimentálnu skupinu. Pred

zistením štatistických preukazností sme súbory otestovali F testom zhody dvoch

rozptylov. Na zistenie štatistickej preukaznosti výsledkov sme použili Scheffeho test.

Štatistické spracovanie výsledkov bolo vykonané v štatistickom programe Statgraphics.

60

4. VÝSLEDKY PRÁCE

Výsledky uvedené v tabuľke č. 9 ukazujú zmeny cholínesterázy zaznamenané vo

všetkých experimentálnych skupinách v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Tabuľka č.9 Aktivita cholínesterázy experimentálnych a kontrolných zvierat (μkat.l-1)

Skupina zvierat Počet

Aktivita

cholínesterázy

Variačný

koeficient

(%)

Min. Max.

X S.D.

skupina 1 - kontrolná 10 3,69 0,54 14,59 3,0 4,3

skupina 2 - diazinon IP 10 1,81* 0,83 46,11 1,0 3,2

skupina 3 - selén IP 10 3,23 0,60 18,69 2,0 4,2

skupina 4 - diazinon IP + selén IP 10 1,25* 0,31 24,80 1,0 2,0

skupina 5 - diazinon PO 10 1,18* 0,33 28,19 0,8 1,8

skupina 6 - selén PO 10 4,33 0,91 20,97 3,2 5,7

skupina 7 - selén PO +diazinon PO 10 1,16* 0,21 17,81 0,7 1,4

X – priemer, S.D. – smerodajná odchýlka, Min. – minimum, Max. – maximum, IP –

intraperitoneálne podanie, PO – perorálne podávanie, *P<0,05

Diazinon podávaný perorálne počas 3 mesiacov spôsobil preukazný pokles

(P<0,05) katalytickej aktivity cholínesterázy z 3,69 μkat.l-1 v kontrolnej skupine na 1,18

μkat.l-1. Na druhej strane selén spôsobil nepreukazné zvýšenie aktivity cholínesterázy

z 3,69 μkat.l-1 na 4,33 μkat.l-1 po perorálnom podávaní.

Selén podávaný intraperitoneálne spôsobil len veľmi mierny pokles aktivity

cholínesterázy. Avšak po podaní diazinonu v samostatnej dávke došlo k inhibícii

aktivity diazinonu a tento pokles bol štatisticky preukazný (P<0,05). Kombinované

podávanie diazinonu a selénu ukázalo štatisticky preukazné zmeny v aktivite enzýmu.

Diazinon podaný intraperitoneálne v kombinácii so selénom preukazne (P<0,05) znížil

aktivitu cholínesterázy v porovnaní s kontrolnou skupinou. Pokles katalytickej aktivity

61

bol ešte výraznejší (P<0,05) po perorálnom podávaní diazinonu a selénu, kedy

katalytická aktivita poklesla z 3,69 μkat.l-1 v kontrolnej skupine na 1,16 μkat.l-1.

Z uvedených výsledkov vyplýva, že diazinon v kombinácii spolu so selénom

výraznejšie znížil katalytickú aktivitu acetylcholínesterázy v porovnaní s diazinonom

podávaným samostatne. Diazinon znižuje aktivitu cholínesterázy, zatiaľ čo selén

podávaný samostatne aktivitu cholínesterázy mierne zvyšuje. Avšak selén podávaný

v kombinácii s diazinonom znižoval katalytickú aktivitu cholínesterázy výraznejšie, ako

samostatný diazinon. Z výsledkov teda vyplýva, že selén nemal ochranný účinok voči

neurotoxickému účinku diazinonu, ale skôr ho zosilnil.

62

5. DISKUSIA

Organofosforečné zlúčeniny sú hlavnou zložkou mnohých pesticídov široko

využívaných v poľnohospodárstve aj v domácnostiach (de Blaquiere et al., 2000).

Klinické prejavy otravy OP insekticídmi sú spôsobené nadmernou akumuláciou

acetylcholínu (Senanayake a Johnson, 1982). Diazinon je veľmi rýchlo distribuovaný po

celom tele, avšak jeho akumulácia v jednotlivých tkanivách je nízka (ATSDR, 2006).

Diazinon vyvoláva inhibíciu aktivity cholínesterázy v krvnej plazme, erytrocytoch

a v mozgu (Tomokuni a Hasegawa, 1985). Mechanizmus účinku otravy diazinonom je

charakterizovaný inhibíciou acetylcholínesterázy v centrálnej a periférnej časti nervovej

sústavy (ATSDR, 2008).

Stalbery et al. (1978) uvádzajú, že u pracovníkov vystavených OP insekticídom,

vrátane diazinonu, neboli zaznamenané zmeny vo funkcii nervovej sústavy, hoci nastal

pokles hladiny ChE v krvnej plazme. U pracovníkov vystavených expozícii diazinonu,

bol zaznamenaný pokles ChE plazmy a AChE v krvinkách, v priebehu 48 hodín došlo

k inhibícii plazmatickej ChE o 27-29% vplyvom vystavenia diazinonu po dobu 15 dní

(Coye et al., 1987). V experimente, v ktorom bol počas 28 dní podávaný diazinon

o množstve 2,4 mg.kg-1 na deň samičkám aj samčekom potkanov, došlo k 38% inhibícii

acetylcholínesterázy v erytrocytoch na konci prvého týždňa (ATSDR, 2008). Podávanie

diazinonu v krmive experimentálnym potkanom po dobu 98 týždňov o koncentrácii

približne 5 mg.kg-1 denne spôsobilo inhibíciu RBC na 26-28% a inhibíciu

acetylcholínesterázy v mozgu na 24-29 % (ATSDR, 2008). Padilla et al. (2004) uvádza,

že po perorálnom podaní diazinonu o množstve 75 mg.kg-1 17 dňovým potkanom

viedlo k 75 % inhibícii acetylcholínesterázy v mozgu. Slotkin et al. (2007) zaznamenali

vplyv diazinonu na vývoj predného mozgu u mláďat, pri dávkach, ktoré sú rovné alebo

nižšie ako dávky vyvolávajúce inhibíciu acetylcholínesterázy. V týchto experimentoch

bol práve narodeným mláďatám v prvý až štvrtý deň podkožne aplikovaný diazinon 0,5

až 2 mg.kg-1denne. Slotkin et al. (2007) zaznamenali poškodenie membránových

proteínov a celkový počet proteínov v nervoch, pokles acetylcholínesterázovej aktivity

a mnohé iné zmeny. Iyaniwura (1991) uvádza v in vitro uskutočnenej štúdii pokles

AChE aktivity v červených krvinkách a nervovom tkanive po podaní

organofosforečných insekticídov, vrátane diazinonu. V experimente podobnom nášmu

bol laboratórnym potkanom podávaný diazinon v množstve 20 mg.kg-1 živej hmotnosti

63

intraperitoneálne vo fyziologickom roztoku a zvieratám v druhej skupine bol podávaný

v množstve 40 mg.l-1 pitnej vody po dobu 90 dní. Zistil sa preukazný pokles aktivity

acetylcholínesterázy (Šiška et al., 2008).

Tieto výsledky sú v zhode s výsledkami, získanými počas nášho experimentu,

kedy po IP a PO aplikácii diazinonu výrazne poklesla aktivita acetylcholínesterázy,

kedy diazinon podaný perorálne spôsobil preukazný pokles (P<0,05) katalytickej

aktivity cholínesterázy z 3,69 μkat.l-1 v kontrolnej skupine na 1,18 μkat.l-1. Preukazný

pokles bol zaznamenaný aj po podaní diazinonu intraperitoneálne.

Výsledky katalytickej aktivity cholínesterázy experimentálnych zvierat, ktorým

sa IP spôsobom aplikoval diazinon a taktiež výsledky aktivity cholínesterázy tých

zvierat, ktorým sa aplikoval diazinon PO v pitnej vode počas obdobia troch mesiacov sú

uvedené v grafe 1.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

kontrola diazinon IP diazinon PO

katalytická aktivita μkat.l-1

Graf 1 Aktivita cholínesterázy potkanov po podaní diazinonu (μkat.l-1)

Ako vidieť z uvedeného grafu diazinon podávaný perorálne spôsobil výraznejší pokles

aktivity acetylcholínesterázy, v porovnaní s kontrolnou skupinou, ako po

intraperitoneálnom podaní.

64

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

kontrola selén IP selén PO

katalytická aktivita μkat.l-1

Selén (Se) je v nízkych koncentráciách esenciálny prvok nevyhnutný pre rast

zvierat a ľudí, ale vo vysokých koncentráciách má toxické vlastnosti (Burnell

a Whatley, 1977). Mnohé výskumy potvrdzujú, že selén je často protektívny faktor

alebo antagonista voči škodlivému vplyvu rozličných toxických látok (Ani et al., 2007).

Selén detoxikuje ťažké kovy (organické aj anorganické Hg, Cd, Pb, As a iné.) a znižuje

karcinogenitu prirodzených aj antropogénnych organických karcinogénov (Whanger,

1992). Zlúčeniny selénu majú v organizme mnoho základných ochranných

a regulačných funkcií a sú nevyhnutné pre správny vývoj a funkciu všetkých tkanív.

Chránia organizmus pred ,,oxidatívnymi ochoreniami“ ako sú malígne ochorenia,

kardiovaskulárne ochorenia, chronické zápalové ochorenia, neurologické poruchy

a dokonca aj spomaľujú priebeh senility (Kvíčala, 2009).

Ochranný účinok selénu voči negatívnemu vplyvu rozličných toxických látok

na aktivitu acetylcholínesterázy bol skúmaný na laboratórnych potkanoch. Bol

zaznamenaný pozitívny vplyv selénu na aktivitu acetylcholínesterázy (Ani et al., 2007).

Tieto výsledky sú opäť v zhode s našimi výsledkami kedy selén podávaný

samostatne mal pozitívny účinok na aktivitu acetylcholínesterázy a nedošlo k poklesu

jej aktivity, ale naopak nastalo jej nepatrné zvýšenie.

Graf 2 Aktivita cholínesterázy potkanov po podaní selénu (μkat.l-1)

65

  Graf 2 znázorňuje vplyv selénu po intraperitoneálnom a perorálnom podávaní

na aktivitu acetylcholínesterázy v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Antioxidačné vlastnosti Se, mali protektívny účinok voči negatívnemu vplyvu

fluóru na činnosť enzýmov nachádzajúcich sa v mozgu (Reddy et. al., 2005). Selén má

antagonistický vplyv voči negatívemu pôsobeniu iných toxických vplyvov. Ako je

uvedené selén samostatne zohrával protektívnu úlohu voči negatívnemu účinku fluóru

ako aj iných látok, ktoré svojim pôsobením ovplyvňovali okrem iných ukazovateľov aj

aktivitu acetylcholínesterázy. Szarek et al. (1997) uskutočnili experiment, v ktorom

samcom potkanov línie Wistar aplikovali dvanásť dní selén v množstve 0,40 ppm vo

forme seleničitanu sodného v pitnej vode. Druhej skupine v šiestom a dvanástom dni

dĺžky trvania experimentu aplikovali potkanom diazinon rozpustený v oleji pomocou

gastrickej sondy v množstve 40 mg.kg-1. Tretia skupina prijímala v priebehu dvanástich

dní len diazinon a štvrtá skupina bola kontrolná. Autori zistili diazinonom spôsobené

poškodenie hepatocytov na úrovni elektrónovej mikroskopie. Avšak skupina samcov,

ktorá prijímala diazinon spolu so selénom vykazovala ešte rozsiahlejšie poškodenie

pečene, ako skupina, ktorá prijímala iba samostatný diazinon (Szarek et al. 1997).

Selén teda vôbec nepôsobil antagonisticky, ale mal spolu s diazinonom

synergický toxický účinok.

Podobné výsledky sme zaznamenali aj v našom experimente, kedy diazinon

podaný intraperitoneálne v kombinácii so selénom preukazne (P<0,05) znížil aktivitu

cholínesterázy v porovnaní s kontrolnou skupinou. Pokles katalytickej aktivity bol ešte

výraznejší (P<0,05) po perorálnom podávaní diazinonu a selénu, kedy katalytická

aktivita poklesla z 3,69 μkat.l-1 v kontrolnej skupine na 1,16 μkat.l-1.

Selén zosilnil účinok diazinonu a nepôsobil ako antagonista. Podobné výsledky

zaznamenali aj Šiška et al., (2009).

66

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

kontrola diazinon+selén IP diazinon+selén PO

katalytická aktivita μkat.l-1

Graf 3 Aktivita cholínesterázy potkanov po podaní diazinonu a selénu (μkat.l-1)

V mnohých experimentoch je selén antagonistom rozličných škodlivých látok

avšak v spolupôsobení s diazinonom na aktivitu acetylcholínesterázy to neplatí.

Graf 3 znázorňuje katalytickú aktivitu acetylcholínesterázy po

intraperitoneálnom a perorálnom podávaní diazinonu v kombinácii so selénom,

laboratórnym potkanom. Ako vyplýva z grafu diazinon v kombinácii so selénom

výrazne znížil aktivitu acetylcholínesterázy, v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Zníženie bolo výraznejšie po perorálnom podávaní diazinonu v kombinácii so selénom.

67

katalitycká aktivita μkat.l-1

00,5

11,5

22,5

33,5

4

kontrola diazinon IP diazinon IP+selén IP

Pre lepšie porovnanie je v  grafe 4 znázornený rozdiel katalytickej aktivity

acetylcholínesterázy po intraperitoneálnom podávaní diazinonu a diazinonu

v kombinácii so selénom. Ako je možné vyčítať z grafu diazinon v kombinácii so

selénom znížil aktivitu acetylcholínesterázy výraznejšie ako diazinon podávaný

samostatne , v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Graf 4 Aktivita cholínesterázy experimentálnych a kontrolných zvierat (μkat.l-1)

Nami získané výsledky sú v rozpore s výsledkami prác, v ktorých selén mal

protektívny účinok voči pôsobeniu rozličných toxických látok. Laboratórnym myšiam

bol injekčne podávaný streptozotocín (STZ), ktorý u nich vyvolal poruchy učenia

a pamäti, okrem toho došlo k nárastu aktivity AChE. Selén vo forme (MeOPhSe)2,

napravil poruchy spôsobené STZ a ochránil voči narastajúcej aktivite AChE (Pinton et

al., 2010). V ďaľšom experimente boli zaznamenané protektívne účinky Se voči

arzénom vyvolanej inhibícii acetylcholínesterázy v in vitro aj in vivo výskumoch,

najmä, ak bol selén podávaný pred podaním As2O3 (Roy et al., 2006).

68

Ďalší graf 5 znázorňuje porovnanie toxického účinku perorálne podávaného

diazinonu samostatne so škodlivým účinkom diazinonu v kombinácii so selénom

podávaných perorálne v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Graf 5 Aktivita cholínesterázy experimentálnych a kontrolných zvierat (μkat.l-1)

Pokles katalytickej aktivity bol ešte výraznejší (P<0,05) po perorálnom podávaní

diazinonu a selénu, kedy katalytická aktivita poklesla z 3,69 μkat.l-1 v kontrolnej

skupine na 1,16 μkat.l-1.

Nami získané výsledky sú opäť v rozpore s výsledkami nasledovných autorov,

v ktorých došlo k protektívnemu účinku selénu voči vplyvu toxických látok. Olovo

podávané samčekom potkanov po dobu 8 týždňov o množstve 20 mg.kg-1 živej

hmotnosti, viedlo k poškodeniu enzýmu hexokinázy a ATPázy v oblasti mozgu

a mozočku. Spolu so zmenami týchto enzýmov došlo k poklesu AChE a monoamín

oxidázy (MAO), a tak došlo k ovplyvneniu cholinergných a adrenergných

neurotransmiterov. Avšak, ak bol podávaný Se spolu s olovom, hodnoty aktivity ATP-

ázy a hexokinázy sa priblížili k normálnym hodnotám v oboch častiach mozgu.

69

katalytická aktivita μkat.l-1

00,5

11,5

22,5

33,5

4

kontrola diazinon PO diazinonPO + selén PO

Zaznamenalo sa signifikantné zlepšenie aktivity acetylcholínesterázy a MAO (Nehru

a Dua, 1992).

Ďalší výskum, v ktorom bol zaznamenaný protektívny účinku Se bol zameraný

na preskúmanie zmien biochemických parametrov, voľných radikálov a aktivity

enzýmov vyvolaných AlCl3 v plazme a rozličných tkanivách samčekov potkanov

a zistenie úlohy vitamínu E a Se na zmiernenie negatívnych účinkov vyvolaných

hliníkom. Vitamín E zohráva dôležitú úlohu ako antioxidant a následne sa tým očakáva

ochrana tkanív od poškodenia vplyvom reaktívnych oxidatívnych metabolitov. Selén je

tiež všeobecne považovaný za minerálny prvok, ktorý má dôležitú úlohu v prevencii

voľných radikálov.

Potkanom bol po dobu 30 dní podávaný AlCl3 samostatne a v kombinácii so Se

alebo spolu s vitamínom E. Výsledky ukazujú, že AlCl3 signifikantne vyvolal tvorbu

voľných radikálov a znížil aktivitu glutation S-transferázy (GST) a hladín -SH skupín

v plazme, pečeni, mozgu, semenníkoch a obličkách. Boli zaznamenané zmeny hladín

rozličných enzýmov. Zmeny hladiny acetylcholínesterázy signifikantne poklesli

v mozgu a v plazme. Zároveň bol zaznamenaný pokles celkových proteínov, albumínu

a lipidov, nárast hladiny glukózy, močoviny, kreatinínu, bilirubínu a cholesterolu.

Vitamín E spolu so Se mali výrazný protektívny účinok na všetky stanovené činitele.

Vitamín E a Se majú prospešný účinok a sú antagosnistami hliníka (El-Demerdash,

2004). Zmeny acetylcholínu a acetylcholínesterázy v mozgu potkanov boli skúmané

v rozličných časových intervaloch. Výsledky preukazujú, že po konzumácii ortuťou

kontaminovanej ryže signifikantne vzrástol obsah ACh u potkanov po dobu 7 dní. Pri

AChE došlo k výraznému poklesu. Se podávaný v ryži mal antagonistický vplyv na

hromadenie acetylcholínu a vznik toxicity (Ji Xl et al., 2006).

Selén podávaný perorálne mal významný ochranný účinok voči škodlivému

pôsobeniu viacerých toxických látok na rozličné ukazovatele vrátane aktivity

acetylcholínesterázy, na rozdiel od našich výsledkov, v ktorých selén zosilnil účinok

diazinonu. Všetky tieto tvrdenia získané z mnohých experimentov, sú v rozpore s nami

získanými výsledkami, v ktorých selén zosilnil účinok diazinonu.

V experimente, ktorý uskutočnili Kashanian et al. (2008), bol selén schopný

znížiť poškodenie DNA zapríčinené diazinonom. V tomto experimente selén pôsobil

ako antagonista voči negatívnemu pôsobeniu diazinonu, čo je v rozpore s našimi

70

tvrdeniami. Selén mal v tomto výnimočnom prípade v spolupôsobení s diazinonom

antagonistický účinok, teda chránil pred škodlivým pôsobením diazinonu.

Nedávne štúdie potvrdili, že OP insekticídy môžu spôsobovať oxidatívny stres,

charakterizovaný tvorbou nadmerného množstva voľných radikálov. Oxidatívny stres,

ktorý zapríčiňuje rozličné ochorenia bol zaznamenaný pri akútnej a chronickej expozícii

OP insekticídov u ľudí zvierat a takisto aj v niektorých in vitro výskumoch (Banerjee et

al., 2001). Opakované podávanie malathiónu, endosulfánu alebo chlorpyrifosu

laboratórnym potkanom spôsobilo nárast peroxidácie lipidov a zmenu antioxidačných

enzýmov v krvi, pečeni a pľúcach (Ahmed et al., 2000). V ďalšej štúdii nárast

peroxidácie lipidov v erytrocytoch bol spájaný s intermediárnym syndrómom v skupine

jednotlivcov vystavených OP insekticídom (Dandapani et al., 2003). Schopnosť OP

insekticídov vyvolávať oxidatívny stres je dôležitý poznatok obzvlášť pre správne

fungovanie centrálneho nervového systému. Oxidatívny stres je považovaný za kľúčový

činiteľ, podieľajúci sa na vzniku a vývoji ochorení nervovej sústavy a rozličných

neurodegeneratívnych porúch a rozvoji a prehlbovaní neurotoxických účinkov (Beal,

1995; Gitto et al., 2002). Podstatou vzniku oxidatívneho stresu je tvorba kyslíkových

radikálov, a práve selén má antiradikálové účinky. Svedčí o tom mnoho výskumov,

v ktorých selén pôsobil ako protektívny faktor voči vzniku oxidatívneho stresu.

Se-dependentné GSH-peroxidázy (GPx) sú jedným z najúčinnejších

komponentov antioxidatívnej a antiradikálovej ochrany organizmu (Diplock, 1994).

Selén má protektívne účinky voči škodlivému pôsobeniu kadmia stabilizáciou enzýmov

červených krviniek, čím zabraňuje vzniku oxidatívneho stresu a hypoxii (Ersteniuk,

2004). Selén v kombinácii s melatonínom preukázali výrazné neuroprotektívne účinky

voči ischemickému poškodeniu. Podávanie selénu v kombinácii s melatonínom na

začiatku redukovalo ischemické poškodenie a zlepšilo krátkodobú mozgovú ischémiu

u laboratórnych potkanov (Ahmad et al., 2010). Avšak vo vysokých koncentráciách

môže selén vyvolať oxidatívny stres v bunkách, pred ktorým v malých koncentráciách

chráni bunky. Experiment, v ktorom bol podávaný selén vo forme seleničitanu sodného

vo zvýšenej koncentrácii pri akútnej aj chronickej expozícii vyvolal oxidatívny stres.

Došlo k poškodeniu mitochondrií v bunkách a následne smrti bunky apoptózou (Zhong

et al., 2001).

Selén mal protektívne účinky voči negatívnemu pôsobeniu rozličných látok,

ktoré vyvolávali poškodenie nervovej sústavy. Selén teda ochránil pred škodlivým

71

vplyvom iných toxikantov, na rozdiel od nášho experimentu kde nepôsobil ako

antagonista.

Organofosforečné insekticídy sú schopné vyvolávať oxidatívny stres, ktorý

následne okrem iných sústav poškodzuje a spôsobuje patologické zmeny aj v nervovej

sústave. A práve selén v malých koncentráciách je schopný chrániť organizmus pred

tvorbou voľných radikálov a zabraňovať respektíve predchádzať tak vzniku

oxidatívneho stresu, vyvolaného napríklad diazinonom.

Z výsledkov vyplýva, že diazinon znižuje aktivitu cholínesterázy, zatiaľ čo

selén podávaný samostatne aktivitu cholínesterázy mierne zvyšuje. Avšak selén

podávaný v kombinácii s diazinonom znižoval katalytickú aktivitu cholínesterázy

výraznejšie, ako samostatný diazinon. Z výsledkov teda vyplýva, že selén nemal

ochranný účinok voči neurotoxickému účinku diazinonu, ale skôr ho zosilnil.

72

ZÁVER

Z výsledkov našich experimentov vyplýva, že:

1. Diazinon podávaný samostatne preukazne znížil aktivitu cholínesterázy po

intraperitoneálnom podaní po 36 hodinách a rovnako významná bola inhibícia

po perorálnom podávaní v pitnej vode počas 90 dní.

2. Perorálne podávanie selénu laboratórnym potkanom spôsobilo mierne,

nepreukazné, zvýšenie katalytickej aktivity cholínesterázy. Po

intraperitoneálnom podaní selénu vo došlo k nepreukaznej, veľmi slabej,

inhibícii katalytickej aktivity cholínesterázy.

3. Diazinon podaný v kombinácii so selénom intraperitoneálne spôsobil

výraznejší, štatisticky preukazný, pokles aktivity cholínesterázy ako diazinon

podávaný samostatne. Ešte k výraznejšiemu preukaznému poklesu katalytickej

aktivity cholínesterázy došlo pri perorálnom podávaní diazinonu spolu so

selénom.

4. Je známe, že insekticídy v spolupôsobení s toxickými prvkami, žiarením,

a inými pesticídmi môžu mať silnejší škodlivý účinok. Toto tvrdenie sa

potvrdilo aj v našom experimente, kde diazinon v spolupôsobení so selénom

mal silnejší inhibičný účinok na aktivitu cholínesterázy. Môžeme teda

konštatovať, že selén nemá ochranný účinok voči neurotoxickému vplyvu

diazinonu, ale skôr ho zosilňuje.

5. Selén v našich experimentoch zosilnil účinok diazinonu na nervový systém,

samotný diazinon bol menej toxický ako diazinon v kombinácii so selénom.

Náš organizmus potravou, pitnou vodou denne prijíma tieto toxické látky, ktoré

sa v ňom hromadia a neskôr sa ich účinky môžu prejaviť, či už vo vyššom veku

alebo pri vzniku ochorenia. Deti sú podstatne vnímavejšie voči účinkom

pesticídov. Existujú dôkazy, že prítomnosť pesticídov a aj ich rezíduí

v potravinách má vplyv na zvyšujúci sa výskyt vývojových porúch a poškodení

CNS u detí. Je dôležité uvedomiť si, že zvýšená produkcia potravín vplyvom

využívania pesticídov má za následok to, že potraviny nie sú tak bezpečné, ako

potraviny dopestované bez použitia rôznych chemických látok. Preto je

nevyhnutné sledovanie týchto látok, skúmanie ich vlastností a účinkov na

ľudské zdravie a hľadanie nových možností, ako produkovať potraviny bez

používania chemických látok.

73

NÁVRH NA VYUŽITIE POZNATKOV

Pre správne fungovanie celého organizmu je nevyhnutné sa zdravo stravovať.

Avšak v súčasnosti významným problémom je znečistenie životného prostredia rôznymi

škodlivými látkami. Znečistené je ovzdušie, pôda, voda, všetky zložky potrebné pre

produkciu potravín. Hoci si myslíme, že konzumujeme zdravé potraviny, nie je to vždy

úplne pravda. Toxické látky, vrátane pesticídov, ako aj kovov, sa nachádzajú

v potravinách hoci len v minimálnych množstvách, ktoré nepredstavujú žiadne riziko.

Avšak ku kontaktu s nimi prichádzame denne a v spolupôsobení iných faktorov, ako je

žiarenie, iné toxikanty, oslabený imunitný systém alebo aj chronické ochorenie, môže

dôjsť k vzniku rozličných ochorení alebo poškodení organizmu. Predkladaná práca

sumarizuje poznatky o diazinone a seléne, ktoré majú vo vysokých množstvách vplyv

na živé organizmy. Selén je v malých množstvách esenciálny prvok, no vo zvýšených

koncentráciách má toxický vplyv. Diazinon už v minimálnych dávkach pôsobí toxicky

a spôsobuje závažné poškodenie nervovej sústavy, prevažne inhibičným účinkom

acetylcholínesterázy. Významným poznatkom je zosilňujúci účinok selénu pri inhibícii

enzýmu acetylcholínesterázy, ktorý bol aj v našom experimente dokázaný. Zo

získaných výsledkov v experimentálnej časti vyplýva, že pesticídy predstavujú závažné

riziko. Najúčinnejší spôsob minimalizácie rizika pesticídov na škodlivý dopad u

organizmov je nasledovný :

redukcia používania pesticídov

nahradenie škodlivých látok menej škodlivými

uskutočňovať výskum a zisťovať vlastnosti a toxické účinky

pesticídov na živé organizmy

pravidelný monitoring a kontrola obsahu pesticídov, ich

metabolitov a rezíduí

školenie pracovníkov o správnom používaní pesticídov

Výsledky našich experimentov je možné využiť tiež v toxikologických štúdiách

zameraných na odhad rizika účinkov pesticídov a rizikových prvkov u človeka.

Rovnako môžu slúžiť pri chove hospodárskych zvierat, ktoré by mohli byť

kontaminované diazinonom alebo inými organofosforečnými insekticídmi z potravy.

74

ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY

1. ABRAMS, M. M. - BURAU, R. G., ZASOSKI, R. J. 1990. Organic selenium

distribution in selected California soils. In Soil. Sci. Soc. Am. J., roč. 54, 1990, č.

4, s. 979-982.

2. ADRIANO, D. C. 1986. Trace elements in the terrestrial Environment. New

York: Springer-Verlag, 1986. 533 s.

3. AGENCY FOR TOXIC SUBSTANCES AND DISEASE REGISTRY. 2003.

Toxicological profile for selenium. U.S. Department of Health and Human

Services . 413 s.

4. AGENCY FOR TOXIC SUBSTANCES AND DISEASE REGISTRY. 2008.

Toxicological profile for diazinon. U.S. Department of Health and Human

Services . 237 s.

5. AHMAD A, a i. 2010. Synergistic Effect of Selenium and Melatonin on

Neuroprotection in Cerebral Ischemia in Rats. In Biol Trace Elem Res. [online],

b. v., 2010. [cit. 2010-04-01]. Dostupné na:

<http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20358308>.

6. AHMED, R. S. a i. 2000. Influence of dietary ginger (Zingiber officinales Rosc) on oxidative stress induced by malathion in rats. In Food Chem. Toxicol. roč. 38, 2000, č. 5, s. 443–450.

7. AKHGARI, M. a i. 2003. Biochemical evidence for free radical-induced lipid

peroxidation as a mechanism for toxicity of malathion in blood and liver of rats.

In Human exp. Toxicol., roč. 22, 2003, č. 4, s. 205-211.

8. ALLOWAY, B. J. 1990. Heavy metals in soils. London: Blackie Acad., 1990,

386 s.

9. ANI, M. – MOSHTAGHIE, A. A. – AGHADAVOOD, M. 2007. Protective

effect of selenium and zinc on the brain acetylcholinesterase activity in lead

intoxified rat. In Res. Pharma. Science, roč. 2, 2007, s. 80-84.

75

10. AYGUN, D. a i. 2007. Intermediate syndrome following acute organophosphate

poisoning: correlation with initial serum levels of muscle enzymes. In Basic Clin

Pharmacol Toxicology. roč. 100, 2007, č. 3, s. 201-204.

11. BAJČAN, D. – ŽEMBERYOVÁ, M. – KLIMEK,. J. – RÚRIKOVÁ, D.

2001. Stanovenie obsahu bioprístupného selénu v pôdach metódou AAS. In

Chem. Listy, roč. 95, 2001, s. 638-641.

12. BANERJEE, B. D. - SETH, V. - AHMED, R. S. 2001. Pesticide-induced oxidative stress: perspectives and trends. In Rev. Environ. Health. roč.16, 2001, č. 1, s.1-40.

13. BARNA, K. 1975. Úvod do lekárskej chémie. Martin : Osveta, 1975,

968 s.

14. BASHA, P. - NAYEEMUNNISA, M. 1993. Effect of methyl parathion on

Na+-K+ and Mg2+adenosine triphosphatase activity in developing central nervous

system in rats. In Indian Journal of Experimental Biology . roč. 31, 1993, č. 9, s.

785–787.

15. BEAL, M. F. 1995. Metabolic disorders and neurotoxicology. In Curr. Opin.

Neurol. roč. 8, 1995, č. 6, s. 467–478.

16. BENCKO, V. - CIKRT, M. - LENER, J. 1984. Toxické kovy v pracovním a

životním prostředí. Praha: Avicenum, 1984. 263 s.

17. BESEDA, I. – PAJTÍK, J. – SOKOL, J. 1994. Toxikológia. Zvolen: Technická

univerzita, 1994. 160 s.

18. BIRRINGER, M. – PILAWA, S. – FLOHÉ, L 2002.: Trends in selenium

biochemistry. In Roy. Soc. Chem. , roč. 19, 2002, č. 6, s. 693-718.

19. BUFFIN, D. 2000. Diazinon. In Pesticides. [online], roč. 49, 2000, 20. [cit.

2010-04-01]. Dostupné na: <

http://www.pan-uk.org/pestnews/Actives/diazinon.htm>.

20. BURK, R. F. – LEVANDER, O. A. 1991. Selenium in nutiriton: Health and

disease, 9th ed., Williams and Wilkons, Baltimore, 1999, s. 265-276.

21. BURNELL, J. N. – WHATLEY, F. R. 1977. Sulfur metabolism in Paracoccus

denitificans: Purification, properties, and regulation of cysteinyl- and methionyl-

tRNA synthetase. In Biochem. Biophys. Acta., roč. 481, 1977, č. 1, s. 266-278

76

22. CABAL, J. – KUČA, K. – BAJGAR, J. 2003. Vazebné vlastnosti látek

obsahujících kvarterní dusík vuči enzymu acetylcholínesteráze. In Chemické

listy, roč. 97, 2003, s. 2001-2007.

23. CAMBELL, A. – CHAPMAN, M. 2004. Handbook of poisoning in dogs and

cats. Cambridge: Blackwell Science, 2004. 288 s.

24. CLARKSON, T. W. a i.1991. Metals and their compounds in the environment

New York, Basel, Cambridge, 1991, 1168 s.

25. COX, C. 2000. Diazinon use threatens salmon survival. In A publication of the

Oregon pesticide education network. [online] b. v., 2000, 18 s. [cit. 2010-04-01]

Dostupné na :<http://www.pesticide.org/diazsalmon.pdf>.

26. COYE, M. J., a i. 1987. Clinical confirmation of organophosphate poisoning by

serial cholinesterase analyses. In Arch. Intern. Med. , roč. 147, 1987, č. 3, s.

438-442.

27. ČUBOŇ, J. a i. 2009. Vplyv podávania biologicky účinných látok na

technologické a nutričné vlastnosti vybraných produktov živočíšneho pôvodu,

SPU Nitra, 2009, 116 s. ISBN 978-80-552-0291-4

28. DANDAPANI, M. a i , 2003. Oxidative damage in intermediate syndrome of acute organophosphorus poisoning. In Indian J. Med. Res. roč.117, 2003, č. 6, s. 253–259.

29. DAVIES, D.B. - HOLUB, B.J. 1980b. Comparative subacute toxicity of

dietary diazinon in the male and female rat. In Toxicol Appl Pharmacol, roč. 54,

č. 3, s. 359-367.

30. de BLAQUIERE, G. E a i. 2000. Electrophysiological and biochemical effects

of single and multiple doses of the organophosphate diazinon in the mouse. In

Toxicological Appl. Pharmacol. roč. 166, č. 2, s. 81-91.

31. DIPLOCK, A. T. 1994. Antioxidants and disease prevention. In Molecular

aspects Med. roč. 15, 1994, č. 4, s. 293-376.

32. DUTTA, H. M. – RICHMONDS, C. R. – ZENO, T. 1993. Effect of diazinon

on the Gills of bluegill Sunfish Lepomis macrochirus. In J. Environ. Pathol.

Toxicol. Oncol. roč. 12, 1993, č. 4, s. 219-227.

33. DUCSAY, L. – LOŽEK, O. – VARGA, L. 2009. Agronomická biofortifikácia

pšenice selénom. Nitra:SPU, 2009. 67 s. ISBN 978-80-552-0225-9.

77

34. EISLER, R. 1986. Diazinon Hazards to Fish, Wildlife and Invertebrates:

A Synoptic Review : Biological report, č. 9. U.S. Department of the interior,

Fish and Wildlife Service, Washington DC, 1986, 25 s.

35. EL-DEMERDASH, F. M. 2004.Antioxidant effect of vitamin E and selenium

on lipid peroxidation, enzyme activities and biochemical parameters in rats

exposed to aluminium. In J. Trace. Elem. Med. Biol. roč. 18, 2004, č. 1, s.113-

21.

36. EL-DEMERDASH, F. M. 2010. Effects of selenium and mercury on the

enzymatic activities and lipid peroxidation in brain, liver, and blood of rats. In

Neuroscience Letters, roč. 12, 2010, č. 3, s. 56-60.

37. ERSTENIUK, H. M. 2004. Effect of selenium on metabolic processes in

erythrocytes during cadmium intoxication. In Lik Sprava. 2004, č. 2, s. 65-67.

38. FAO/WHO, 1970. Evaluation of Some Pesticide Residues in Food: Report of

the FAO/WHO meeting. Geneva. 1970. 38 s.

39. FARKAŠOVSKÁ, I. – ŽEMBERYOVÁ, M. 1999. Stanovenie a špeciácia

selénu v biologickom materiáli a vo vzorkách životného prostredia technikami

metódy AAS. In Chemické listy, roč. 93, 1999, s. 633-638.

40. FRANKENBERGER, W. T. – ENGBERG, R. A. 1998. Environmental

chemistry of selenium. New York: Marcel Dekker, 1998, 711 s.

41. GALLO, M. A. - LAWRYK, N. J., 1991. Organic phosphorus pesticides. In: Hayes Jr. - E.R., Laws, E.R. Handbook of Pesticide Toxicology. Academic Press, New York, s. 5-3.

42. GARFITT, S. J a i. 2002. Exposure to the organophosphate diazinon:data from

human volunteer study with oral and dermal doses. In Toxicol. Letters. roč. 134,

č. 1-3, 2002, s. 105-113.

43. GIORDANO, G. a i. 2006. Organophorus insecticides chlorpyrifos and

diazinon and oxidative stress in neuronal cells in a genetic model of glutathione

deficiency. In Toxicology and applied pharmacology, roč. 219, 2007, č. 2-3, s.

181 – 189.

44. GITTO, E. a i. 2002. Causes of oxidative stress in the pre- and perinatal period.

In Biol. Neonate, roč. 81, č. 3, s. 146–157.

78

45. GOKCIMEN, A. a i. 2007. Effects of diazinon at different doses on rat liver

and pancreas tissues. In Pestic. Biochem. Physiol. roč. 87, 2007, č. 2, s. 103-108.

46. GRUBER, S. J. – MUNN, D. M.1998.Organophosphate and carbamate

insecticides in agricultural waters and cholinesterase (ChE) inhibition in

common carp. In Arch. Environ. Contam.Toxicol., roč. 35, 1998, s. 391-396.

47. HAGAROVÁ, I. – ŽEMBERYOVÁ, M. 2005. Stanovenie selénu v krvnom

sére detí metódou elektrotermickej atómovej absorpčnej spektrometrie. In

Chemické listy, roč. 99, 2005, s. 34-39.

48. HANDY, R. D. - ABD-EL SAMEI, H. A. - BAYOMY, M. F. F. a i. 2002.

Chronic diazinon exposure: Pathologies of spleen, thymus, blood cells, and

lymph nodes are modulated by dietary protein or lipid in the mouse. In

Toxicology, roč. 172, č. 1, s.13-34.

49. HAZARIKA, A. a i. 2003. Influence of malathion pretreatment an the toxicity

of anilofos in male rats: a biochemical interaction study. In Toxicology, roč.185,

č. 1-2, 2003, s. 1-8.

50. HEGEDÚŠ, O. a i. 2010. Zmeny obsahu selénu počas konzervárenského

spracovania zeleniny. In Potravinárstvo, roč. 4, 2010, č. 2, s. 281- 290.

51. HERTLOVÁ, M. – PRECECHTELOVÁ, M. – DÍTE, P. 1994.hladina selénu

u pacientu s akutní pankreatitídou, zdravých kontrol a pacientek s mentální

anorexií. In Čes. a Slov.gastroenterologia , roč. 48, 1994, č. 5, s. 217-220.

52. HOCMAN, G. 1991. Stravou proti rakovine. 1. vyd. Praha: Avicenum, 1991,

116 s.

53. HOFFMAN, J. L. – MCCONNELL, K. P. 1987. Peroxidate-oxidized

adenosine inhibits the formation of dimethylselenide and trimethylselenonium

ion in mice treted with selenite. In Arch. Biochem. Biophys. roč. 254, 1987, č. 2,

s. 534-540.

54. HOPPER, K. – ALDRICH, J. – HASKINS, S. 2003.The recognition and

treatment of the intermediate syndrome of organophosphate poisoning in a dog.

In: J. Vet. Emerg. Crit. Care. roč. 13, 2003, č. 1, s. 42-43.

55. HORNSBY, A. G. – WAUCHOPE, R. D. – HERNER , A. E. 1996. Pesticide

Properties in the environment: Springer-Verlag. New York, 227 s. ISBN 0-387-

94353-6.

79

56. HOWARD, P. E. 1991. Handbook of environmental fate and exposure data for

organic chemicals. Chelsea: Lewis Publisher. 1991. 712 s.

57. IYANIWURA T. T. 1991. Relative inhibition of rat plasma and erythrocyte

cholinesterases by pesticide combinations. In Vet Hum Toxicol, roč. 33, 1991, č.

2, s. 166-168.

58. JACQUES, K. A. 2001. Selenium metabolism in animals: the relationship

between dietary selenium form and physiological response. In Lyons, T.P.-

Jacques, K. A: Science and Technology in the Feed industry, Nottingham UK:

University press, 2001, s. 319-348.

59. JANČA, J. 1992.Co nám chybí , kovy jiné prvky a vitaminy v lidském tele.

Praha: Eminent. 124 s. ISBN 8090017622.

60. JI, X.L.a i . 2006. Effect of chronic exposure by mercury contaminated rice on

neurotransmitter level changes in rat brainHuan . In Jing Ke Xue. roč. 27, 2006,

č. 1, s. 142-145.

61. KABATA-PENDIAS, A. 1998. Geochemistry of selenium. In Journal envron.

Patholog. Toxic. Oncol., roč. 17, 1998, č. 3-4, s. 173.

62. KADRABOVÁ, J. – MAĎARIČ, A. 1999. Selén-hladiny v požívatinách

a celodenný príjem na Slovensku. In Výživa a zdravie, roč. 44, 1999, č.1, s. 15-

16.

63. KALENDER, S. a i. 2005. Diazinon-induced hapatotoxicity and protective

effect of vitamin E on some biochemical indices and ultrastructural changes. In

Toxicology, roč. 211, 2005, č.1, s. 197-206.

64. KAMRIN, M. A.1997. Pesticide profiles: Toxicity, Environmental impact and

fate. Boca Raton: Lewis Publishers, 1997. 676 s.

65. KARALLIEDDE, L. – BAKER, D. – MARRS, T. C. 2006.

Organophosphate-induced intermediate syndrome: Aetiology and Relationships

with Myopathy. In Toxicological Reviews, roč. 25, 2006, č. 1, s. 1-14.

66. KASHANIAN, S. a i. 2008. Interaction of diazinon with DNA and the

protective role of selenium in DNA damage. In Cell Biol. roč. 27, 2008, č. 6, s.

325-32.

67. KOVÁČ, G. a i. 2001. Choroby hovädzieho dobytka. Prešov: M and M. 874 s.

80

68. KUIVILA, K. M. – FOE, C. G. 1995. Concentrations, transport and biological

effects of dormant spray pesticides in the San Francisco Estuary, California. In

Environm. Toxicol. Chem. roč. 14, č. 7, s. 1141-1150.

69. KVÍČALA, J. 2009. Význam selenu, stav a příjem selenu u jednotlivce

i populace- zpusoby určování, výhody, chyby. In DMEV, roč. 12, 2009, č. 1, s.

29-36.

70. LEŠINSKÝ, D. 2008. Zdravší život bez pesticídov: Informačná brožúra.

Zvolen: OZ Cepta, 2008. 14 s.

71. LIMAYE, M. R. 1966. Acute organophosphorous compound poisoning: A

study of 76 necropsies. In J Indian Med Assoc , roč. 47, č. 1, s. 492-498.

72. LINKEŠ, V. a i. 1997. Monitoring pôd SR. Bratislava : VÚPÚ, 1997, 128 s.

73. LYONS, G. a i. 2003. Nutriprevention of disease with High-selenium wheat. In

Journal of Australian College of Nutritional and Environmental Medicine, roč.

22, č. 3, 2003, s. 3-9.

74. MAĎARIČ, A. – GINTER, E. – KADRABOVÁ, J. 1993. Biomedicínske

aspekty selénu. In Česko-Slovenská Hygiena, roč. 38, 1993, č. 6, s. 370-377.

75. MAĎARIČ, A. – KADRABOVÁ, J. 1997. Nepostrádateľnosť selénu pre

ľudský organizmus. In Farmaceutický obzor, roč. 66, 1997, č. 10, s. 259-262.

76. MARČEK, M. – LOŽEK, O. – DUCSAY, L. 2009 Optimalizácia dávky

a formy zlúčenín selénu pri hnojení obilnín. SPU Nitra, 2009, 97 s. ISBN 978-

80-552-0270-9.

77. MARTENS, D. A. – SUAREZ, D. L. 1997: Changes in the distribution of

selenium oxidation state with sample storage. In: J.Environ. Qual. , roč. 26,

1997, s. 1711-1714.

78. MERIAN, E. 1991. Metals and their compounds in the Environment.

Weinheim: VCH Verlagsgessellschaft, 1991, 1438 s.

79. MIKO, M. 1994. Úloha esenciálnych mikrominerálií vo výžive V. – Selén. In

Výživa a zdravie, roč. 39, 1994, č. 4, s. 63-64.

80. MOORE, M. T. a i. 2007. Diazinon mitigation in constructed wetland. In

influence of vegetation. Water, Air, Soil, Pollution. roč. 184, 2007, č. 1/4, s. 313-

321.

81

81. MOSNÁČKOVÁ, J. a i. 2003. Selén v potravinách. Bratislava: Vydavateľstvo

NOI, 2003. 36s.

82. NAVRÁTIL, L. 2010. Mechanismy toxického účinku. [online], České

Budějovice: Zdravotně sociální fakulta, JU v ČB, aktualizované 2010. [cit.

2010-02-05]. Dostupné na:

<http://www.zsf.jcu.cz/struktura/katedry/radio/informaceprostudenty/

ucebni_texty/obec_toxi/obecna_toxikologie_vi.htm/ navrátil>.

83. NEHRU, B. – DUA, R. 1997. The effect of dietary selenium on lead

neurotoxicity. In J. Environm. Pathol. Toxicol. Oncol. roč. 16, 1997, č. 1, s. 47-

50.

84. NIKONOROW, M. a i. : 1979, Varšava, Pesticídy a toxicita prostredia.

Vydavateľstvo príroda. 1979, 203 s.

85. NOGUCHI, T. – CANTOR, A. H. – SCOTT, M. L. 1973. Mode of action of

selenium and vitamin E in prevention of exudative diathesis in chick. In J. Nutr.

roč. 103, 1973, č. 10, s. 1502-1511.

86. OREGON STATE UNIVERSITY . 2008. Diazinon technical fact sheet.

National pesticide information center. 1.800.858.7378. Corvallis. 14 s.

87. OGUTCU, A. a i. 2006. The effects of organophosphate insecticide diazinon on

malondialdehyde levels and myocardial cell in rat heart tissue and protective

role of vitamin E. In Pesticide Biochem. and Physiol. roč. 86, 2006, s. 93-98.

88. PADILLA, S. - SUNG, H. -J, MOSER VC. 2004. Further assessment of an in

vitro screen that may help identify organophosphorus pesticides that are more

acutely toxic to the young. In J. Toxicol. Environ. Health.. roč. 67, 2004, č. 18,

s. 1477-1489.

89. PAULOV, Š. 1985Ohrozenie živého. 1985. vydavateľstvo Obzor, Bratislava.

472 s.

90. PETERSON, M. E. – TALCOT, P. A. 2006. Small animal toxicology. 2nd ed.

St. Louis : Elsevier, 2006. 1190 s.

91. PHILLIPS, P. J – ATOR, S. W. – NYSTROM, E. A. 2007. Temporal changes

in surface-water insecticide concetrations after the phaseout of diazinon and

chlorpyrifos. In Environ. Sci.Technol. roč. 41, 2007, č. 12, s. 4246-4251.

82

92. PINTON, S. a i. 2010. Organoselenium improves memory decline in mice:

involvement of acetylcholinesterase activity. In Neurosci. Letters. roč. 12, č. 1,

s. 56-60.

93. POTRAVINOVÝ KÓDEX, Príloha č. 3 k jedenástej hlave II. časti

potravinového kódexu. Dostupné na :

< http://www.svssr.sk/sk/pdf/legislativa/26682_2007.pdf>.

94. PYRZYNSKA, K. 1998. Speciation of selenium compounds. In: Anal. Sci. roč.

14, 1998, č. 3, s. 479-483.

95. RAYMAN, M. P. 2000. The importance of selenium to human health. In:

Lancet, roč. 356, 2000, s. 233 – 241.

96. REDDY, K. P. – SAILAJA, G. – KRISHNAIAH, C. 2009 Protective effects

of selenium on fluoride induced alterations in certain enzymes in brain of

mice.In J. Environ. Biol., roč. 30, 2009, č. 5, s.859-64.

97. ROSENFELD, I. – BEATH, O. 1964. Selenium. In Geobotany, biochemistry,

toxicity and nutrition. New York: Academic Press, 1964, 411s.

98. ROY, S. - CHATTORAJ, A. - BHATTACHARYA , S. 2006. Arsenic-

induced changes in optic tectal histoarchitecture and acetylcholinesterase-

acetylcholine profile in Channa punctatus: amelioration by selenium. In

Comparative Biochemistry Physiology part C: Toxicology and Pharmacology.

roč. 144, č. 1, s.6-24.

99. SAGER, M. 2006. Selenium in agriculture, food, and nutrition. In: Pure appl.

Chem., roč. 78, 2006, č. 1, s. 111-133.

100.SEE, R. H. - DUNN, B. P.- SAN, R. H. C. 1990. Clastogenic activity in urine

of workers occupationally exposed to pesticides. In Mut. Res., roč. 241, 1990, č. 3,

s. 251-259.

101.SENANAYAKE, N., JOHNSON, M. K., 1982. Acute polyneuropathy after poisoning by a new organophosphate insecticide. In N. Engl. J. Med. roč. 306, č. 3, s.155–157.102.SHARMASARKAR, S. – VANCE, G. F. 2002. Soil and plant selenium at

a reclaimed uranium mine. In J. Environm. Qual., roč. 31, 2002, č. 5, s. 1516-

1521.

83

103.SCHOLZ, N. L. a i. 2000. Diazinon disrupts antipredator and horming

behaviors in chinook salmon. In Canadian Journal of Fischeries and aquatic

sciences. roč. 57, č. 9, s. 1911-1918.

104.SCHWEIZER, U. a i. 2004. Selenium and brain function: a poorly recognized

liaison. In Brain research reviews. roč. 45, 2004, č. 3, s. 164-178.

105.SLOTKIN, T. A. – SEIDLER, F. J. 2007. Oxidative and excitatory

mechanisms of developmental neurotoxicity: transcriptional profiles for

chlorpyrifos, diazinon, dieldrin, and divalent nickel in PC12 cells. In Environ

Health Perspect. roč. 117, 2008, č. 4, s. 587-596.

106.STALBERG, E. a i. 1978. Effect of occupational exposure to

organophosphorus insecticides on neuromuscular function. In Scand J Work

Environ Health. roč. 4, 1978, č. 3, s. 255-261.

107.STRMISKOVÁ, G. 1992. Dobré a zlé o seléne. In Výživa a zdravie, roč. 37,

1992, č. 3, s. 66-67.

108.SUCHARDA, M. – KOTECKÝ, V. 2003. Riziká pesticidu s endokrinními

účinky, s rovnání prístupu a rešení v České republice a Nemecku. Brno: Hnutie

DUHA, 2003. 56 s.

109.SURAI, P. F. 2000. Oragnic selenium benefits to animales and humans, and

biochemists view. In Biotechnology on the feed industry, Proceding af Alltech

16 th Annual Symposium. Nothingham: University Press, 2000, s. 205-260.

110.SUZUKI, K. T. 2005. Metabolism of selenium: Se metabolites based on

speciation studies. In J. Health Sci., roč. 51, 2005, č. 2, s. 107-114.

111.SZAREK, J. a i. 1997. Effect of a mixed administration of selenium and

diazinon on the ultrastructure of hepatocytes in rat. In Scan. J. lab. Anim. Sci.,

roč. 24, 1997, č.1, s. 6-10.

112.ŠIŠKA, B. a i. 2008. Aktivita cholínesterázy v krvnom sére laboratórnych

potkanov po intraperitoneálnej a perorálnej aplikácii diazinonu. In Bezpečnosť

a kontrola potravín : Medzinárodná vedecká konferencia, Nitra: Slovens

poľnohospodárska univerzita. 2008, s. 136-141.

113.ŠIŠKA, B. a i. 2009. Diazinon and selenium interaction and effect on rat serum

cholinesterase activity after an peroral administration. In Potravinárstvo, roč.

48, 2009, č.1, s. 46–49.

84

114.ŠTÁTNA VETERINÁRNA A POTRAVINOVÁ SPRÁVA SR. RAPID

ALERT SYSTEM - Rýchly výstražný systém pre potraviny a krmivá. Dostupné

na : <http://www.svssr.sk/>.

115.TANZER, D. – HEUMANN, K. G.1991. Determination of dissolved selenium

species in environmental water samples using isotope dilution mass

spectrometry. In Anal. Chem., roč. 63, 1991, č. 18, s. 1984-1989.

116.THOMSON, C. D. 2004. Assessment of requirements for selenium and

adequacy of selenium status: a review. In European Journal of Clinical

Nutrition, roč. 58, 2004, č. 3, s. 391-402.

117.TOMAN, R. 2010. Agrochemikálie. [online]. 2010 [cit. 2010-01-12].

Dostupné na : <http://www.toxi.szm.com/cvicenia/cvika_agro.htm>.

118.TOMLIN, C. D. 2006. The pesticide Manual. British crop protection council.

Hampshire. 2006, 1344 s. ISBN 094804795

119.TOMOKUNI, K. – HASEGAWA, T. 1985. Diazinon concetrations and blood

cholinesterase activities in rats exposed to diazinon. In Toxicol. Lett. roč. 25,

1985, č. 1-2, s. 7-10.

120.U. S. Environmental Protection Agency. 2006. Reregistration Eligibility

Decision Diazinon. OFFICE OF PREVENTION, PESTICIDES AND TOXIC

SUBSTANCES. WASHINGTON D.C., 20460 [online]. B. m. : b. v., 2006 [cit.

2010-01-20]. 112 s. Dostupné na:

<http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/diazinon_ired.pdf č.1>

121.U. S. Environmental Protection Agency.2000. Diazinon: Revised HED

HUman Health Risk Assessment for the Registration Eligibility Decision

(RED). Office of prevention, Pesticides, and Toxic Substances, Office of

Pesticides Program. Washington D.C., [online] ]. B. m. : b. v., 2000 [cit. 2010-

01-20]. 112 s. Dostupné na:

<http://www.epa.gov/pesticides/op/diazinon/agreement.pdf>

122.U.S. EPA. 2007. Risks of Diazinon Use to the Federally Listed Endangered

Barton Springs Salamander (Eurycea sosorum). Environmental Fate and Effects

Division Office of Pesticide Programs Washington, D.C. 20460 [online]. B.m. :

b. v., 2007 [cit.2010-01-15]. 221s. Dostupné na:

<http://www.epa.gov/espp/litstatus/effects/bss-diazinon-assessment.pdf >.

85

123.URSEL, A. 2004. Príručka vitamínov a minerálnych látok. Bratislava: Noxi,

2004.134 s. ISBN 80-89179-01-0.

124.VÁCLAVÍK, T. 2004. Pesticidy a naše zdraví. Šumrek: Pro bio-svaz

ekologických zemedelcú, 2004. 7 s.

125.VARO, P. a i. 1998. Selenium intake and serum selenium in Finland: Effect of

soil fertilization with selenium. In American journal clinical invest, 1998, č. 48,

s. 324-339.

126.WECKER, L. - MRAK, R. E. - DETTBARN, W. D. 1985. Evidence of

necrosis in human intercostal muscle following inhalation of an

organophosphate insecticide. In J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. roč. 6, 1985,

č. 2, s.171-175.

127.WENTZ, D. A. a i. Water quality in the Willamette Basin Oregon. 1998

[online] Portland OR: U.S. Geological Survey, aktualizované 1998.

[cit. 2010- 02-19]. Dostupné

na:<https://scholarsbank.uoregon.edu/xmlui/bitstream/handle/1794/212

8/Koski1.pdf?sequence=1>.

128.WHAGNER, P. D. 2000. Selenoprotein W. In Cell Mol. Life sci. roč. 57, 2000,

č. 13-14, s. 1846-1852.

129.WHANGER, P. D. 1992. Selenium in the treatment of heavy metal poisoning

and chemical carcinogenesis. In J.Trace elemen. Electrolytes health dis., roč.

6, 1992, č. 4, s. 209-221.

130.WILSON B. W. 2001. Cholinesterases. In. Krieger, R.I. a i.: Handbook of

pesticide toxicology. San Diego, CA: Academic Press, s. 967-986.

131.WORLD HEALTH ORGANISATION. Diazinon, environmental health

criteria 198. 1998 [online] Geneva: International Programme o Chemical Safety.

1998. [cit. 2010-02-19]. Dostupné na :

<http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc198.htm >.

132.WRIGHT, P. L. – BELL, M. C. 1966. Comparative metabolism of selenium

and tellurium in sheep and swine. In Am. J. Physiol., roč. 211, 1966, č.1, s. 6-

10.

133.ZACHAR, D. 2004 Humánna výživa II. 218 s. 2004. TU vo Zvolene ISBN 80-

228-1293-5.

86

134.ZAUJEC, A. 1999. Cudzorodé látky a hygiena pôd, Nitra: SPU, 1999. 103 s.

ISBN 80-7137-567-5.

135.ZHANG, Y. Q. – FRANKENBERGER, W. T. 1999. Bioremediation of

biodegradation: Effects of soil moisture, depth, and organic amendments on

selenium volatilization. In J. Environ. Qual., roč. 28, 1999, č. 4, s. 1321-1326.

136.ZHONG, W. – OBERLEY, T. D. 2001. Redox-mediated effect of selenium on

apoptosis and cell cycle in the LNCaP human prostate cancer cell line. In

Cancer res. roč. 61, 2001, č. 19, s. 7071-7078.

87