IMI - Webmail

Međudjelovanje esencijalnih i toksičnih elemenata

Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Opis predmeta

Esencijalni i toksični elementi su neizostavno prisutni u cjelokupnom općem i radnom okolišu čovjeka, u hrani, vodi za piće i zraku. Kolegij se bavi najvažnijim čimbenicima bioraspoloživosti koji utječu na esencijalnost za fiziološke funkcije i biokemijske procese odnosno toksičnost mineralnih elemenata u organizmu sisavca uključujući čovjeka:  dob, spol, osobne značajke osobe (posebna fiziološka/patofiziološka stanja pored genetskih i epigenetskih značajki) te kemijske značajke i razina izloženosti/doza elementa. Svrha kolegija je pokazati da se određene biološke uloge odnosno štetni učinci elemenata u organizmu ne zbivaju njihovim pojedinačnim djelovanjima već mnogostrukim međudjelovanjima (interakcijom) esencijalnih elemenata kao i esencijalnih i toksičnih elemenata.

Kroz predmet se upoznaju znanstveni dokazi o najvažnijim međudjelovanjima mineralnih elemenata (kalcij i esencijalni makro- i mikroelementi; kalcij i toksični metali olovo i kadmij; željezo, cink i bakar; željezo i toksični metal kadmij; cink i bakar i toksični metal kadmij; selen i živa, selen i kadmij). Ti se dokazi temelje na procjenama unosa, izloženosti i učinaka elemenata na zdravlje uporabom znanstvenoistraživačkih pristupa i metoda uz odgovarajuće i pouzdane instrumentalne metode određivanja elemenata u biološkim uzorcima (ljudskog i životinjskog podrijetla) i raznim uzorcima iz okoliša (hrana, vode, tla, biljke, vodene i kopnene divlje životinje koje služe kao biološki pokazatelji onečišćenja ljudskog okoliša). Zbog međudjelovanja elemenata dolazi i do neizbježnih nuspojava u liječenja otrovanja toksičnom dozom elementa (kliničkim metodama tzv. kelacije elementa prema točno utvrđenoj indikaciji i proceduri pri čemu se spajaju u komplekse lijek-kelirajuća tvar i elementi u tijelu koji se tako odstranjuje iz tijela) kao i u postupcima moguće prevencije unosa toksičnog elementa prehrambenom mjerom (suplementacijom esencijalnim elementom/ima u hrani) čime je moguće smanjiti unos toksične količine metala u organizam, ali istodobno i poremetiti homeostazu esencijalnih elemenata u tijelu.

Obvezna literatura

  1. Skripta temeljena na objavljenim člancima (2.-4.; dostupna tijekom predavanja).
  2. Piasek M, Mikolić A. Minerals and physiology – From essentiality to toxicity: A review of important minerals and their major impact on the human body’s physiology. U: Gašperlin L, Žlender B (ur.) Role of Minerals in Food Technology and Nutrition, 26th Food Technology Days dedicated to Prof. F. Bitenc. Ljubljana, Slovenija: Univerza v Ljubljani, Biotehnološka fakulteta, Oddelek za živilstvo; Slovensko prehransko društvo 2009; 9-19.
  3. Piasek M. Hrana kao izvor izloženosti toksičnim metalima i metaloidima i njihovi učinci na zdravlje ljudi. U: Onečišćivači u okolišu, opasne i štetne tvari u hrani, Znanstveno-stručni skup HATZ, HAH i PBF, Zagreb 2010. Knjiga sažetaka str. 15-18.
  4. Varnai VM, Blanuša M, Piasek M, Kostial K. New therapeutic and experimental aspects of chelators as antidotes of metal toxicity. U: Frontiers in Medicinal Chemistry Atta-utRahman, Reitz A.B., Choudhary M.I. (ur.). eBook, Karachi, Pakistan, Bentham Science Publishers Ltd. 2009; 130-182.
  5. Obvezni literaturni izvori prema odabranim cjelinama seminarskih tema (relevantni najnoviji znanstveni članci bit će osigurani u vrijeme predavanja za obradu i ispite)

Preporučena dopunska literatura

  1. World Health Organization, Environmental Health Criteria Series, EHC 228. Principles and Methods for the Assessment of Risk from Essential Trace Elements. WHO Geneva, 2002: http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc228.htm
  2. World Health Organization, International Programme on Chemical Safety, Publications. IPCS/EHC Series (podaci o elementima dostupni abecednim pretraživanjem): http://www.inchem.org/pages/ehc.html
  3. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR. Toxicological Profiles (podaci o odabranim metalima abecednim pretraživanjem): http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/index.asp
  4. Nordberg G, Sandström B, Becking G et al. Essentiality and toxicity of trace elements: principles and methods for assessment of risk from human exposure to essential trace elements. Journal of Trace Elements in Experimental Medicine 2001; 14: 261–273.
  5. Fowler BA, Nordberg M, Friberg L (ur.) Handbook on the Toxicology of Metals. 3rd Edition. New York: Academic Press 2007.