Laboratorium

Instrumentalne Metody Oznaczania Śladów

SPRAWOZDANIE

ANALIZA PIERWIASTKOWA WŁOSÓW

Agnieszka Kraska

Technologia Chemiczna

spec. Chemia i technologia polimerów

WSTĘP:

Analiza Pierwiastkowa Włosów (APW) jest testem laboratoryjnym, który określa skład pierwiastków śladowych (potocznie zwanych mikroelementami) we włosach. Badacze dowiedli ponad wszelką wątpliwość, że zachodzi bliska zależność między poziomami pierwiastków we włosach i w narządach wewnętrznych. Włosy są zatem "dokumentacją" stanu wewnętrznego organizmu. Pierwiastki śladowe są niezbędne dla niezliczonych przemian zachodzących w organizmie w każdej fazie życia. Pierwiastki śladowe są ważniejsze niż witaminy, gdyż nie mogą być "wyprodukowane" przez żyjący organizm. Organizm może wytworzyć wiele witamin, ale nie może wytworzyć potrzebnych pierwiastków śladowych oraz często pozbyć się ich szkodliwych nadmiarów.

Podstawowe mikroelementy:

1. Selen to pierwiastek śladowy o silnych właściwościach antyoksydacyjnych, a w całym organizmie mamy go łącznie około 10 - 15 mg. Selen jest niezbędnym składnikiem organizmu i występuje we wszystkich komórkach. Najwięcej zawierają go: wątroba, nerki, trzustka. Wchodzi on w skład peroksydazy glutationowej - enzymu chroniącego błony komórkowe i erytrocyty przed działaniem wolnych rodników. Selen wraz z witaminą E stabilizuje błony komórkowe oraz steruje przemianami siarki w organizmie człowieka. Jako przeciwutleniacz zapobiega przedwczesnemu starzeniu się komórek oraz powstawaniu zmian nowotworowych w różnych tkankach i narządach, wzmacnia funkcjonowanie układu odpornościowego zwiększając poziom wytwarzanych ciał odpornościowych. Selen pomaga w usuwaniu z organizmu toksycznych metali ciężkich oraz bierze udział w wytwarzaniu, prostaglandyn - substancji zapobiegających stanom zapalnym. Selen wpływa na prawidłowy rozwój płodu, głównie układu nerwowego i odpornościowego, jest niezbędny do prawidłowego wzrostu, płodności i w zapobieganiu różnym schorzeniom, odgrywa ważną rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym.

Selen zapobiega:

a) nowotworom jelita grubego, płuc i gruczołu krokowego

b) hamuje rozwój komórek nowotworowych

c) hamuje rozwój bakterii, wirusów (np. zapalenia wątroby, HIV, opryszczki, grypy, zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, polio) i grzybów

d) działa też niszcząco na roztocze chorobotwórcze, np. nużeńca

e) ułatwia odtrucie w razie zatrucia arsenem, kadmem, ołowiem, glinem, talem, rtęcią, antymonem, węglowodorami chlorowocopochodnymi

f) zwiększa liczbę limfocytów B, pobudza syntezę cytokin, podwyższa stężenie interleukin i interferonów

g) zwiększa syntezę przeciwciał

h) w okresie menopałzy u kobiet łagodzi uderzenia gorąca i inne związane z nią dolegliwości

i) jest niezbędny do prawidłowej spermatogenezy, chroni plemniki przed uszkodzeniami nadtlenkami j) zapobiega przedwczesnej degradacji erytrocytów i  niszczącym utlenieniem hemoglobiny

k) wzmaga procesy unieszkodliwiania aflatoksyn wydzielanych przez grzyby pleśniowe

l) ochrania tkanki podczas radioterapii i chemioterapii

Selen znajduje się w rybach morskich, w nie oczyszczonej soli morskiej i kopalnej, w wołowej lub cielęcej wątrobie, w nie oczyszczonych produktach zbożowych, mąkach z pełnego przemiału, w drożdżach, czosnku, grzybach lub pomidorach, orzechach, kukurydzy i zielonym groszku. Zawartość selenu w pokarmach jest bardzo zmienna i zależna od zawartości selenu w glebie przeznaczonej do uprawy. Przyswajalność selenu zwiększona jest w diecie bogatej w białka drobnocząsteczkowe oraz w witaminy (głównie E, A, C), a utrudniona przy podwyższonej ilości metali ciężkich i siarki. Przyswajalność selenu ogranicza spożywanie dużych dawek witaminy C oraz słodyczy.

2. Żelazo (Fe) - wchodzi w skład hemoglobiny i mioglobiny. Niedobór powoduje anemię, zaburzenia zachowania oraz opóźnia rozwój u niemowląt.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: ciemne pieczywo, wątróbka, mięso, ryby, jaja.

3. Jod (I) - jest niezbędny do produkcji hormonów tarczycy (tyroksyny i trójjodotyroniny). Reguluje przemianę materii. Jego niedobór może powodować wole endemiczne oraz zaburzenia wzrostu u dzieci. Ostre niedobory wywołują kretynizm i opóźnienie umysłowe.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: ryby, wątróbka.

4. Cynk (Zn) - jest składnikiem około 60 enzymów. Bierze udział w wytwarzaniu białek ustrojowych oraz kwasów nukleinowych. Jego niedobory powodują zaburzenia wzrostu, niedokrwistość, brak łaknienia, gorsze gojenie się ran oraz zmiany skórne.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: otręby, zarodki i kiełki ziaren zbóż, grzyby, ryby morskie (głównie śledzie).

5. Miedź (Cu) - bierze udział w prawidłowym funkcjonowaniu i metabolizmie tkanki nerwowej oraz w procesach tworzenia krwi, syntezie tkanki łącznej i kostnej. Wczesne objawy niedoboru to osteoporoza i neuropenia.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: podroby, ryby, warzywa, owoce, całe ziarna zbóż, orzechy, rodzynki.

6. Chrom (Cr) - niezbędny do prawidłowego metabolizmu glukozy. Wchodzi w skład insuliny. Jego niedobory są zwykle związane z niedożywieniem białkowo - kalorycznym. Prawdopodobnie zapobiega miażdżycy.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: drożdże, pełne ziarna zbóż, mięso, sery, piwo i wino.

7. Mangan (Mn) - jest aktywatorem wielu enzymów. Jego niedobory prowadzą do zaburzeń wzrostu, obniżenia płodności, nietolerancję glukozy, zaburzenia kostne. Niedobory u ludzi są bardzo rzadko obserwowane.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: herbata, żurawiny, całe ziarna zbóż, rośliny strączkowe, warzywa liściaste, orzechy.

8. Molibden (Mo) - składnik enzymów, które uczestniczą w wytwarzaniu kwasu moczowego. Niedobory molibdenu prowadzą do zaburzeń neurologicznych.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: nasiona roślin strączkowych, ziarna zbóż, orzechy.

9. Fluor (F) - niezbędny do prawidłowego wzrostu u dzieci. Zapobiega próchnicy zębów poprzez zwiększenie twardości i odporności szkliwa na działanie kwasów.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: woda pitna, herbata, ryby morskie, rośliny kapustne.

Podstawowe makroelementy:

1. Wapń- współdziała z komórkami mięśniowymi- zmusza mięśnie do kurczenia się i rozkurczania. Uczestniczy w tym procesie 1% wapnia zawartego we krwi. Życie nasze w dużym stopniu zawdzięczamy działaniu wapnia, ponieważ wszystko w naszym organizmie oparte jest na kurczeniu i rozkurczaniu -mięśnie, serce, jelita, oczy itd. Miliardy jonów wapnia wchodzą do komórek i wychodzą z nich, a my dzięki temu żyjemy. Jeden procent Ca we krwi to bardzo mało, dlatego organizm magazynuje go w kościach, zębach, paznokciach, włosach. Niedobór wapnia w kościach odczuwamy najszybciej, bo gdy brakuje wapnia we krwi, organizm pobiera go z kości. Wapń dostarczamy organizmowi głównie z pożywieniem, lecz okazuje się, że wapń pochodzący z roślin nie jest w naszym organizmie przyswajany. Lepiej przyswajany jest wapń pochodzenia zwierzęcego, a są to chrząstki, kości i produkty mleczne. Kości to np. rosół, chrząstki-galareta, produkty mleczne-tłusty twaróg robiony w domu. Wapń reguluje bardzo wiele procesów zachodzących w organizmie:

• Reguluje ph krwi, co ma decydujący wpływ na nasze zdrowie

• reguluje krzepliwość krwi, zmniejsza kruchość naczyń, zwiększa ich przepuszczalność,

• zmniejsza reakcje alergiczne,

• niezbędne jest przy normalnej pracy mięśnia sercowego,

• kontroluje kurczenie i rozkurczanie mięśni,

• reguluje układ nerwowy, poprawiając przekazywanie impulsów nerwowych,

• wspomaga działanie wielu bardzo ważnych enzymów,

• dobrze działa na płodność i donoszenie ciąży,

• pomaga w wyprowadzeniu z organizmu metali ciężkich,

• jest podstawowym składnikiem kości, zębów i paznokci, wzmacnia włosy,

• zapobiega osteoporozie,

• obniża ciśnienie krwi,

• jest mocnym antyutleniaczem i antystreserem.

Niedobór wapnia objawia się następującymi symptomami:

• zaburzeniami w rozwoju dziecka (późne ząbkowanie i chodzenie, nadmierna potliwość, deformacje kości, wczesna próchnica, nadmierna płaczliwość w nocy.

• skrzywieniem kręgosłupa i kończyn dolnych,

• skłonnością do alergii i wysypek,

• złą krzepliwością krwi (częste krwotoki, siniaki),

• skurczami mięśni i padaczką,

• bezsennością, zawrotami głowy, osłabieniem pamięci, szybkim męczeniem się,

• bólami pleców, nóg, stawów oraz drętwieniem kończyn,

• osteoporozą i skłonnością do złamań,

• częstymi zaparciami

2. Fosfor (P) - podobnie jak wapń jest składnikiem kości i zębów. Bierze udział w wytwarzaniu energii z tłuszczów, węglowodanów i białek. Uczestniczy w regulowaniu pH oraz przewodnictwie nerwowym. Istotny jest prawidłowy stosunek wapnia do fosforu w diecie (1:1 lub lepiej 2:1), ponieważ ma to wpływ na wchłanianie i wydalanie tych pierwiastków. Zbyt duża ilość fosforanów hamuje wchłanianie wapnia.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: mięso, ryby, mleko i jego przetwory

3. Magnez (Mg) - razem z wapniem i fosforem wchodzi w skład kości i zębów. Występuje także w tkance mięśniowej (27%) i jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mięśni gładkich oraz prążkowanych. Wpływa na pracę układu nerwowego.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: zielone warzywa, ziarna pszenicy i jęczmienia, orzechy, nasiona soi, fasola, groch, chleb razowy, ryby, mleko, kakao.

4. Sód (Na) - występuje głównie w osoczu i przestrzeniach pozakomórkowych oraz w układzie kostnym. Reguluje pH, bilans wodny oraz ładunek osmotyczny krwi. Bierze udział w przewodnictwie nerwowym.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: sól kuchenna, mieszanki przyprawowe typu jarzynka, sos sojowy, zupy instant, płynna przyprawa do zup.

5. Potas (K) - w odróżnieniu do sodu występuje w płynie wewnątrzkomórkowym, ale również reguluje pH i osmolarność. Bierze udział w metabolizmie białek i węglowodanów, przewodnictwie nerwowym. Reguluje czynność serca.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: ziemniaki, marchew, sałata, czarna porzeczka, pomarańcze, jabłka, banany,grzyby, kiełki pszenicy, mleko.

6. Chlor (Cl) - występuje w płynie pozakomórkowym. W połączeniu z sodem uczestniczy w utrzymywaniu bilansu wodnego oraz utrzymaniu równowagi kwasowo - zasadowej. Duże spożycie chloru jest prawie zawsze związane z dużym spożyciem sodu, a to wiąże się z ryzykiem rozwoju nadciśnienia tętniczego i wszystkich związanych z nim chorób.
ŹRÓDŁA POKARMOWE: sól kuchenna, produkty pochodzenia morskiego, mięso, mleko.

METODY OZNACZEŃ:

Selen oznaczamy metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej AAS. W spektrometrii absorpcyjnej atomowej AAS wykorzystuje się zjawisko absorbowania przez wolne atomy, znajdujące się w stanie podstawowym, charakterystycznego promieniowania elektromagnetycznego z zakresu nadfioletu i światła widzialnego.

Rtęć oznaczamy w analizatorze rtęci MERCURY/SP-3D. Jest to analizator przeznaczony do szybkiego pomiaru niewielkich ilości rtęci w cieczach, ciałach stałych lub gazach. Analizator posiada piec do pirolizy. Próbka jest rozkładana termicznie, powstają pary rtęci które są wiązane na złotym kolektorze w postaci amalgamatu. Po rozkładzie termicznym amalgamatu pary rtęci są przesyłane do kuwety pomiarowej. Mierzona jest absorpcja linii charakterystycznej dla rtęci(253,7 nm).

OTRZYMANE WYNIKI:

Faktor= 138,27

Oznaczany pierwiastek	Zawartość danego pierwiastka we włosach [ppb]	Zawartość danego pierwiastka we włosach [ppm]	Normy zawartości danego pierwiastka [ppm]
137Ba	6,2	0,044	0 - 4,43
209Bi	4,1	0,029	-
208Pb	7,1	0,051	0 - 5,0
95Mo	2,8	0,020	0,02 - 1,0
111Cd	2,5	0,018	0 - 0,75
52Cr	13,1	0,094	0,01 - 0,63
107Ag	12,205	0,088	-
88Sr	7,7	0,056	0,29 - 5,41
59Co	3,2	0,023	0,02 - 0,45
63Cu	11,1	0,080	5,48 - 40,0
205Tl	4,1	0,029	-
238U	2,5	0,018	-
Hg	71,704	0,0717	0 - 0,13
Se	331,8583	0,331	0,21 - 5,46

WNIOSKI:

Z otrzymanych wyników analizy pierwiastkowej moich włosów wynika, że wszystkie pierwiastki z wyjątkiem Cu mam w normie. Jedynie nie mogę określić czy właściwa jest zawartość takich pierwiastków jak: Bi, Ag, Tl i U gdyż nieznane mi są normy zawartości tych pierwiastków. Dobrą informacją jest to że w moim organiźmie jest stosunkowo mało rtęci, która jest redukowana poprzez wysoką ilość selenu.

SPRAWOZDANIE

ćw. 2

---