پایان نامه ها و مقالات

پروتئین، ۱۹۷۹).

دانلود پایان نامه

نگرفت (شارما ۱۰۰ و همکاران، ۱۹۷۹). جیره حاوی ۴۰ میلیگرم کادمیوم بر کیلوگرم ماده خشک، مصرف خوراک را در گوسالهها تحت تاثیر قرار نداد اما دریافت ۱۶۰ میلیگرم کادمیوم بر کیلوگرم ماده خشک، مصرف خوراک را تحت تاثیر قرار داد (پاول و همکاران، ۱۹۶۴). اندازهگیریهای دقیق سمیت مانند بررسی آسیبهای کلیه یا دفع پروتئین به ادرار در نشخوارکنندگان هنوز صورت نپذیرفته و بنابراین اثر پایینترین سطح عوارض جانبی دقیقاً تعیین نشده است، اما به نظر میرسد ۱۰ میلیگرم کادمیوم بر کیلوگرم ماده خشک قابل تحمل بوده و اختلالی در رشد و سلامتی عمومی در نشخوارکنندگان ایجاد نمیکند (لیمبروپلوس و همکاران، ۲۰۰۱). چندین آزمایش در رابطه با اثرات کلرید کادمیوم در آب گوسفندان انجام شده است. در یکی از آزمایشات ۳ میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن کادمیوم منجر به کاهش در وزن بیضهها، کاهش حجم اسپرم و اختلال در سلولهای سرتولی، لولههای منیساز و اسپرماتوسیتهای اولیه و ثانویه شد. ۶/۲ میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن کادمیوم داده شده در آب به میشهای شیرده منجر به آسیبهای بافتی در کلیه، کبد و غدههای پستانی میشود (لیمبرپولوس و همکاران، ۲۰۰۱).
در غیر نشخوارکنندگان، خوکهای تغذیه شده با ۱۰ میلیگرم کلریدکادمیوم بر کیلوگرم جیره نرخ رشد طبیعی داشتند، اما ۵۰ میلیگرم کلریدکادمیوم بر کیلوگرم جیره سبب پیشرفت کم خونی شد (شارما و همکاران، ۱۹۷۹). نشانههای عملکردی از مسمومیت کادمیوم در موشهای صحرایی و موش مانند افزایش فشار خون در کمترین سطح یعنی ۱ میلیگرم بر کیلوگرم مشاهده شد هر چند که بیشتر مطالعات این تغییرات را در این سطح گزارش نکردهاند. نشانههای آسیب در کلیه یا دیگر بافتها در ۵ میلیگرم بر کیلوگرم موجود در جیره غذایی رخ داد، اما نرخ کاهش رشد در حدود ۳۰ میلیگرم بر کیلوگرم در جیره غذایی یا ۳۰ میلیگرم در لیتر در آب مشاهده شد (آژانس مواد سمی و ثبت بیماری، ۱۹۹۹). در میمونها جیره حاوی ۳ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم سبب هیچ گونه آسیبهای بافتی بعد از ۹ سال مشاهده نشد، اما سطح ۱۰ میلیگرم بر کیلوگرم منجر به کاهش وزن بدن گردید (ماسائوکا و همکاران، ۱۹۹۴). در مطالعهای دیگر میمون رزوس که با ۵ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم وزن بدن در روز تغذیه شده بود، اختلال در عملکرد کلیهها و افزایش دفع کل پروتئین از طریق ادرار را نشان داده البته افزایش دفع پروتئین زمانی پیش آمد که آنها به طور همزمان از کمبود پروتئین رنج میبردند (پراساد و ناس۱۰۱، ۱۹۹۵). سگهای تغذیه شده با کلریدکادمیوم در سطوح ۱، ۳، ۱۰و ۳۰ میلیگرم بر کیلوگرم در مدت ۳ ماه از نظر بالینی عادی بودند و هیچگونه شواهد آسیب بافتی در کبد و کلیه آنها وجود نداشت (لوزو و لورک۱۰۲، ۱۹۷۷). هر چند که سگهای تغذیه شده با ۵۰ میلیگرم بر کیلوگرم کلریدکادمیوم برای مدت ۸ سال آتروفی و عدم تولید توبول کلیوی داشتند و این رخدادها با کاهش عملکرد کلیوی همراه بود (هامادا۱۰۳ و همکاران، ۱۹۹۴). در ماهیها نرخ رشد شاخص مناسبی از مسمومیت مزمن نمیباشد. قزلآلای رنگین کمان ماده هنگامی که در معرض سطوح بالای کادمیوم در آب قرار میگیرد رشد طبیعی دارد اما توسعه سیستم تولیدمثلی آنها شدیداً مختل شده و تمام تخمهای تولید شده نابارور هستند (برون۱۰۴ و همکاران،۱۹۹۴).
۲-۶ عوامل اثر گذار بر سمیت
سمیت کادمیوم بوسیله وضعیت تغذیه و شرایط فیزیولوژیک حیوان تحت تاثیر قرار میگیرد. در بلدرچین ژاپنی، کمبود روی، آهن، مس، کلسیم و پروتئین سمیت کادمیوم را بیشتر و افزایش تجمع آن در بافتها را موجب میشود. در جوندگان، وضعیت فیزیولوژیکی که منجر به افزایش جذب آهن میشود (مانند سرعت نرخ رشد یا بارداری) جذب کادمیوم و سمیت آن را نیز بیشتر میکند (اسکافر۱۰۵ و همکاران، ۱۹۹۰). در انسانها، زنان بالغ کادمیوم را نسبت به مردان بیشتر جذب میکنند، تا حدی به این دلیل است که کم خونی در زنان شیوع بیشتری دارد (کودهاری و همکاران، ۲۰۰۱). سن عامل موثری در جذب بیشتر کادمیوم در موش میباشد، حیوانات مسنتر نسبت به جوانترها مقدار کادمیوم بیشتری جذب میکنند (فولکز۱۰۶ و همکاران،۱۹۹۱). در شرایط وجود آسیبهای کلیوی ناشی از عوامل غیر مرتبط با سمیت کادمیوم، مانند دیابت و کهولت سن، انتظار میرود که حساسیت بیشتری به نفروتوکسیسیتی۱۰۷ بوسیله کادمیوم مشاهده گردد (بوچت۱۰۸ و همکاران، ۱۹۹۰). روی به وسیله القای متالوتیونین و کاهش تجمع کادمیوم در سلول از مسمومیت سلولی محافظت میکند (کاجی۱۰۹ و همکاران، ۱۹۸۸). سطوح بالای روی جیره مانع از اثرات کادمیوم در تولید تخممرغ در مرغان تخمگذار میشود (نولان و برون۱۱۰، ۲۰۰۰). مصرف بالای ویتامین E و سیستئین پیشرفت مسمومیت کادمیوم در مرغهای در حال رشد را کاهش میدهد (گوپتا و کار۱۱۱، ۱۹۹۹). در موجودات آبزی سمیت کادمیوم با افزایش شوری آب کاهش مییابد. کمپلکس یون کادمیوم با کلرید و سطوح بالای کلسیم در آب دریا جذب کادمیوم را کاهش میدهد (انگل و فولر۱۱۲، ۱۹۷۹). در نتیجه حیوانات در محیط آب شور بیشتر کادمیوم خود را از غذا دریافت میکنند، در حالیکه حیوانات آب شیرین عمده کادمیوم را هم از غذا و هم از آب دریافت مینمایند (روشهای جهانی ایمنی مواد شیمیایی، ۱۹۹۲b).
۲-۷ سطوح بافت
عمدهترین محل تجمع کادمیوم در کلیه میباشد و بعد از آن تجمع این عنصر در کبد، بیضهها، پانکراس و طحال رخ میدهد. کادمیوم در سطوح بالا در ماهیچه و استخوان تجمع نمییابد. تفاوت عمدهای در مقدار کادمیوم تجمع یافته در بافتهای مخت
لف وجود ندارد. سطوح بافتی با افزایش مدت زمان در معرض قرارگیری افزایش مییابد، وقتی که سطح کادمیوم در جیره بالا باشد، سطوح بافتی به تدریج به ثبات میرسد. به عنوان مثال در اردک تغذیه شده با ۲۰ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم، کادمیوم ماهیچه از ۰۰۶/۰ به ۰۲۵/۰ در ۳۰ روز ابتدایی افزایش یافت و سپس در طول ۳۰ روز بعدی مقدار آن به ۰۷۷/۰ افزایش پیدا کرد، بیشتر از این مقدار نشد (وایت۱۱۳ و همکاران، ۱۹۷۸). رسیدن به ثبات معمولاً در ماهیچه رخ میدهد، اما تجمع کادمیوم در کلیه و کبد در طول مدت زمان افزایش مییابد. اگر چه افزایش ابتدایی سطوح کادمیوم سبب تجمع آن میگردد، اما با خروج کادمیوم از خوراک برای یک ماه یا بیشتر، خروج قابل ملاحظه کادمیوم از بافتها مشاهده نمیشود (باکستر۱۱۴ و همکاران، ۱۹۸۲). منبع فسفات استفاده شده در جیره حیوانات از جمله منابع آلودگی با کادمیوم میباشد. در یک مطالعه با خوکها، سنگ فسفات حاوی سطح بالای کادمیوم طبیعی (۳/۱۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم) در جیرهی رشد و پایانی برای تأمین ۲/۱ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم گنجانیده شد. خوکهای تغذیه شده با این جیره که در وزن ۹۰ کیلوگرم کشتار شدند سطح قابل تشخیصی از کادمیوم در ماهیچه یا چربی (کمتر از ۳/۰ میلیگرم بر کیلوگرم ماده خشک) نشان ندادند، اما کبد و کلیه آنها به ترتیب حاوی ۳۵/۰ و ۶۸/۱ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم بود (کینگ۱۱۵ و همکاران، ۱۹۹۲). در سطوح واقعی مصرف (کمتر از ۱۰ میکروگرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز) شیب رابطه بین مصرف کادمیوم و کادمیوم بافت (وزن تر) برای کورتکس کلیه ۱۱/۰ و برای کبد ۴/۰ است. چندین عامل در جیره میتواند مقدار کادمیومی که در بافتها تجمع مییابد را تغییر دهد. سطوح بالای روی، کلسیم یا سیستئین جیره تجمع را کاهش میدهد (لمفر۱۱۶ و همکاران، ۱۹۸۴). در ماهی رسوب کادمیوم معمولاً در کلیه و آبشش بالاترین است، مقدار پایینتری در کبد تجمع مییابد. بیش از ۹۰ درصد کل کادمیوم بدن در قزلآلای رنگین کمان که در معرض سطوح بالای کادمیوم قرار گرفته در این سه بافت یافت شده است. آزمایشهای انجام شده در رابطه با تجمع کادمیوم در ماهیها با استفاده از آبهای با سختی کافی صورت گرفته تا از مسمومیت حاد و مرگ و میر جلوگیری شود (کای و همکاران، ۱۹۸۶).
انتقال کادمیوم از مرغهای تخمگذار به تخم بسیار ناکارآمد است. مرغان با مقدار کادمیوم بسیار بالا در کبد (۱۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم در کبد) هیچگونه سطح قابل تشخیص از کادمیوم در آلبومین نشان ندادند و تقریباً ۱/۰ میلیگرم بر کیلوگرم وزن خشک در زرده آنها وجود داشت (لیچ و همکاران، ۱۹۷۹). انتقال کادمیوم به شیر نیز بسیار ناکارآمد است (اسمیت و همکاران، ۱۹۹۱b). تلیسههایی که با جیره حاوی ۵ میلیگرم بر کیلوگرم کادمیوم بیش از یک سال قبل از زایمان تغذیه شده بودند سطح قابل توجهی از کادمیوم در شیر تولیدی در هیچکدام از مراحل شیردهی در آنها مشاهده نشد. با استفاده از کادمیوم رادیواکتیو، بیشترین مقدار کادمیوم شیر با کازئین باند شده بود و مقدار کمتری با آلبومین و لاکتوز باند شده و هیچ اثری از آن در چربی نبود (ون براوین۱۱۷ و همکاران، ۱۹۸۲). صرفنظر از سطوح کادمیوم خورانیده شده غلظت کادمیوم در گوشت، شیر و تخممرغ همیشه کمتر از سطوح کادمیوم در جیرهای است که حیوان مصرف کرده است. بنابراین خوراکهای مشتق شده از این محصولات، قرار گرفتن انسان در معرض کادمیوم موجود در محیط را به نسبت مصرف مستقیم ترکیبات گیاهی قابل استفاده برای انسان، کمتر میکند. هر چند که سطوح کادمیوم در کبد و کلیه همیشه به طور قابل توجهی بیشتر از سطوح جیره غذایی میباشد و این بافتها کادمیوم محیط را به طور تجمعی در خود ذخیره میکنند (مورکومبی۱۱۸ و همکاران، ۱۹۹۴). کلیهها در مرغ گوشتی در تورفتگی استخوان خاجی و استخوان تهیگاهی واقع شده است و با لاشه بعد از حذف بقیه احشا باقی میمانند. مرغهای تخمگذار معمولاً بعد از توقف تولید تخممرغ، بیش از یک سال عمر دارند و سطح کادمیوم کلیه آنها ۸/۰ میلیگرم بر کیلوگرم است (مورفی۱۱۹ و همکاران، ۱۹۷۹). با اینحال اگر فقط از قسمت پشتی مرغها که کلیهها در آن قسمت قرار گرفته، برای گوشت بدون استخوان مرغ گوشتی استفاده شود، غلظت کادمیوم ۰۹۶/۰ میلیگرم بر کیلوگرم میشود. در نتیجه مقرراتی که بوسیله سرویس بازرسی و ایمنی غذا۱۲۰ وضع گردیده حذف کلیه از مرغان و اردکهای بالغ را در کشتارگاه لازم دانسته است.
۲-۸ اثر کادمیوم بر آنزیمها
کادمیوم مانع از فعالیت آنزیمهای اوره آز، گلوتامات دهیدروژناز و گاماگلوتامیل ترانسفراز شده، اما فعالیت ترانس آمیناز را تحریک میکند. اثر تحریک کنندگی کادمیوم بر روی فعالیتهای ترانس آمیناز منجر به آسیب به غشای باکتریها بوسیله کادمیوم شده و میتواند سبب آزاد شدن آنزیمها به درون شیرابه شکمبه شود. اورهآز موجود در شکمبه، اوره درون زاد و خوراک را به شکل نیتروژن هیدرولیز کرده، که میتواند برای بیشتر میکروارگانسیمهای شکمبه قابل استفاده باشد. کاهش سرعت آزاد شدن نیتروژن آمونیاکی از منشا اوره موجود در جیره، از جمله اثرات کادمیوم در شکمبه نشخوارکنندگان است (فیکسووا و فیکس۱۲۱، ۲۰۰۲). در کل مطالعات بسیار محدودی در زمینه تاثیر فلزات سنگین بر میکروارگانیسمهای شکمبه صورت گرفته است.
۲-۹ روی
بیش از ۲۰۰ سال است که انسان از روی (Zn) برای مصارف صنعتی مختلف استفاده میکنند (مکداول۱۲۲، ۱۹۹۲). اولین مدرک قطعی مبنی بر ضرورت روی در جیره موش به وسیله تود۱۲۳ و همکاران در سال ۱۹۳۴ ن
شان داده شد، وظایف روی در حیوانات بزرگتر در سال ۱۹۱۹ کشف شده بود (هامبیدج۱۲۴و همکاران، ۱۹۸۶). در حال حاضر روی به عنوان یک ترکیب کلیدی در بیش از ۳۰۰ متالوآنزیم شناخته شده است که در نامگذاری بینالمللی در شش دسته طبقهبندی میشوند (میلر۱۲۵ و همکاران، ۱۹۸۸). روی در ساختمان جایگاه فعال و وظایف تنظیمی متالوآنزیمها شرکت میکند (برنادوتو۱۲۶ و همکاران، ۱۹۹۵). اثرات روی بر رشد، تولیدمثل و سیستم ایمنی، با تحت تاثیر قرار دادن فعالیت آنزیمی و بیان ژنها برای سنتز پروتئینها، شناخته شده است (چسترس۱۲۷، ۱۹۹۷). چند صد نوکلئوپروتئین حاوی روی در بیان ژن پروتئینهای مختلف در ارتباط میباشند. از جمله عوامل دخیل در تقسیم سلولی و پروتینهایی هستند که چرخه سلولی را کنترل میکنند (کین و گراهان ، ۱۹۸۹). بنابراین اهمیت زیستی گسترده این عنصر لزوم مصرف مقدار کافی آن را برای حفظ سلامتی و تولیدمثل حیوان را تایید میکند و در بسیاری از موارد بسته به هدف تولید حیوان، نیاز است به طور مداوم مکمل روی تامین شود.
۲-۱۰ فعالیت زیستی روی
روی در ساختار پروتئینها، تسریع واکنشها و تنظیم وقایع سلولی شرکت دارد. در هریک از این فرآیندها، روی فعالیت زیستی خود را با ایفای نقش در مولکولهای پیچیده انجام میدهد. نمونهای از عمل کاتالیزوری روی، در آنزیم کربنیکآنهیدراز میباشد. روی ممکن است نقش ساختاری نیز در آنزیمها داشته باشد و به عنوان نگهدارنده ساختار متالوآنزیمهایی مثل انسولین و هورمون رشد عمل کند. در این حالت، روی میتواند بهصورت جایگزین برای باندهای دیسولفیدی عمل کند. این باندها در پروتئینها، با اتصالات شاخهای پلیپپتیدها، موجب پایداری پروتئینها میگردند. یکی از معایب باندهای دیسولفیدی این است که در محیطهای احیا شونده، گروه سولفور موجود در آمینواسیدهای پروتئینهای موجود در شاخه این باندها، میتوانند نقش دهنده پروتون را ایفا کنند. دادن پروتون سبب شکستن پلهای دیسولفیدی میشود که موجب از دست رفتن شکل ساختاری پروتئینها میگردد. عیب دیگر پلهای دیسولفیدی این است که حرکت بسیار کمی دارند و بنابراین انعطاف در شکل ساختاری پروتئین را محدود میسازند. در مقابل پلهای دیسولفیدی، روی نمیتواند احیا شود و در نتیجه شکل پروتئین تغییر نمیکند. پس روی موجود در آنزیمها و پروتئینها موجب پایداری شکل ساختاری آنها در pH مختلف میشود (جانز و همکاران،۱۹۹۴). آنزیم کربوکسیپپتیداز نیز در ساختمان خود، دارای فلز روی است. این آنزیم تجزیهی پروتئینها را در بدن به عهده دارد و در اثر کمبود آن، پروتئینهای مصرفی به خوبی تجزیه نشده و به مصرف سلولی نمیرسند. وظایف روی در بدن بسیار گسترده است

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   مقاله رایگان درموردتجارت الکترونیک

دیدگاهتان را بنویسید