MICROELEMENT STATUS OF THE ADULT POPULATION IN WESTERN KAZAKHSTAN

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction: Western Kazakhstan is a heavily industrialized part of the country with developed oil- and gas industry, mining, nonfer-rous- and ferrous metallurgy. The region is also a boron-chromium geochemical province. Climate change contributes to shifts in the microelement balance of the biosphere leading to changes in the microelement status of the population affecting its health and well-being. Aim: To study the microelement status of adult population in industrialized areas of Aktobe and West Kazakhstan regions. Methods: Hair concentrations of Al, As, B, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Si, Sn, V, Zn were assessed in218 men and 391 women with the average age of 44 years living in Aktobe and West-Kazakhstan regions. Hair samples were analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometry. The presence of an elemental imbalance was established by comparing it with the Russian reference values. Results: Concentrations of trace elements (P2.5; P97.5) Mg/gin men were: Al (1,77; 31,18); As (0,016; 0,126); В (0,812; 7,51); Ве (0,000; 0,003); Cd (0,004; 0,239); Co (0,003; 0,166); Cr (0,175; 1,60); Cu (7,67; 17,36); Fe (9,46; 138,16); Hg (0,029; 1,20); I (0,123; 18,79); Li (0,016; 0,607); Mn (0,193; 7,47); Ni (0,062; 1,23); Pb (0,080; 5,49); Se (0,301; 0,797); Si (7,82; 64,68); Sn (0,013; 0,393), V (0,006; 0,111); Zn (88,25; 363,02).Corresponding values for women were: Al (0,855; 10,42); As (0,002; 0,070); В (0,241; 2,85); Ве (0,000; 0,002); Cd (0,001; 0,113); Co (0,002; 0,644); Cr (0,121; 1,52); Cu (4,97; 25,31); Fe (9,00; 61,81); Hg (0,025; 0,764); I (0,120; 4,80); Li (0,004; 0,173); Mn (0,125; 16,90); Ni (0,046; 1,09); Pb (0,032; 1,05); Se (0,183; 0,768); Si (6,20; 52,28); Sn (0,010; 1,73); V (0,006; 0,092); Zn (79,41; 639,07). The most significant differences were found in the content of toxic and potentially toxic elements with an excess in men of Al by 72.8 %, As by 59 %, Be by 98 %, Cd by 63 %, Pb by 62.3 %, and essential and conditionally - essential: Li by 41 %, Mn by 30.4 %, V by 67 %. Conclusions: In total, 99.5 % and 93.9 % of the adults from the industrialized areas of Western Kazakhstan have V and Se deficiency while 79.8 % have an excess of Li and 65.1 % had an imbalance in Zn.

About the authors

G. Arystangalievna Batyrova

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

Email: batyrovagulnara77@gmail.com
PhD, руководитель кафедры клинической лабораторной и визуальной диагностики

Zh. Shimbulatovna Tlegenova

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

G. Arystangalievna Umarova

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

V. Ivanovna Kononets

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

Ye. Arystangalievich Umarov

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

Kh. Il'yasovna Kudabayeva

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

P. Zhaksybaevna Aitmaganbet

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

A. Amanzholkyzy

West Kazakhstan Marat Ospanov Medical University

References

  1. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991. 496 с
  2. Агаджанян Н. А., Макарова И. И. Этнический аспект адаптационной физиологии и заболеваемости населения // Экология человека. 2014. № 3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/etnicheskiy-aspekt-adaptatsionnoy-fiziologii-i-zabolevaemosti-naseleniya (дата обращения: 14.04.2021)
  3. Альмурзаева С. И. Оценка риска состояния здоровья населения, проживающего в хромовой биогеохимической провинции // Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 1 (238). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-riska-sostoyaniya-zdorovya-naseleniya-prozhivayuschego-v-hromovoy-biogeohimicheskoy-provintsii (дата обращения: 1 1.04.2021)
  4. Батырова Г. А., Умарова Г. А., Умаров Е. А., Кудабаева Х. И., Тлегенова Ж. Ш., Кононец В. И., Айтмаганбет П. Ж. Ассоциация содержания бора в волосах с показателями заболеваемости в борной геохимической провинции: поперечное исследование // Здоровье населения и среда обитания. 2021. № 6. С. 41-47. doi: 10.35627/2219-5238/2021-339-6-41-47
  5. Кенесариев У. И., Ержанова А. Е., Кенесары Д. У., Кенесары А. У. Тенденции изменения демографических показателей населения в зоне нефтегазовых месторождений Республики Казахстан // Гигиена и санитария. 2016. № 10. С. 946-949
  6. Потапов А. И., Ракитский В. Н., Тулакин А. В., Луценко Л. А., Ильницкая А. В., Егорова А. М., Гвоздева Л. Л. Безопасность наночастиц и наноматериалов для окружающей и производственной среды // Гигиена и санитария. 2013. № 3, c. 8-14
  7. Радилов А. С., Комбарова М. Ю., Павлова А. А., Горбунов А. Ю., Гуляев Д. В., Карманов Е. Ю. Содержание химических элементов в волосах населения, проживающего в г. Армянск (Республика Крым) в период чрезвычайной экологической ситуации // Medicine of Extreme Situations. 2020. № 22 (1). С. 53-59
  8. Романюк А. Г. Гигиеническая оценка вклада объектов среды обитания в формирование микроэлементного статуса населения // Проблемы здоровья и экологии. 2017. № 4 (54)
  9. Савилов Е. Д., Анганова Е. В., Ильина С. В., Степаненко Л. А. Техногенное загрязнение окружающей среды и здоровье населения: анализ ситуации и прогноз // Гигиена и санитария. 2016. № 6
  10. Ситдикова И. Д., Иванова М. К. Гигиеническая оценка и управление факторами риска канцерогенной и мутагенной опасности в условиях современного техногенеза // Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 4 (241)
  11. Скальный А. В., Мирошников С. А., Нотова С. В. и др. Региональные особенности элементного гомеостаза как показатель эколого-физиологической адаптации // Экология человека. 2014. № 9. С. 14-17
  12. Скальный А. В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС // Микроэлементы в медицине. 2003, Т. 4. Вып. 1. С. 55-56
  13. Сулейманов Р. А., Бактыбаева З. Б., Валеев Т. К., Рахматуллин Н. Р., Иванов Д. Е., Спирин В. Ф. Эколого-гигиеническая характеристика окружающей среды и состояние здоровья населения на территориях добычи и транспорта нефти // Ульяновский медико-биологический журнал. 2018. № 4
  14. Appenzeller B. M., Tsatsakis A. M. Hair analysis for biomonitoring of environmental and occupational exposure to organic pollutants: state of the art, critical review and future needs. Toxicol Lett. 2012, 210 (2), pp. 119-40. doi: 10.1016/j.toxlet.2011.10.021
  15. Bekmukhambetov Y., Imangazina Z., Jarkenov T., et al. Cancer incidence and mortality data in Aktobe, West Kazakhstan, 2000-2010. Asian Pac J Cancer Prev. 2015, 16, pp. 2379-83
  16. Bekmukhambetov Y., Mamyrbayev A., Jarkenov T., et al. Interdisciplinary Approaches to Assessing the Health of People Living in Environmentally Adverse Conditions. Iran J Public Health. 2019, 48, pp.1627-35
  17. Berdesheva G. A., Moldashev Zh. A., Koishygulova G. U., Besimbayeva Zh. B., Srazh B. B, Izenbayev Y., Zhubaniyazova A. S. Criterion indicators in environment quality assessment. Medit. J. Soc. Sci. 2014, 5 (23), p. 2638. doi: 10.5901/mjss.2014.v5n23p26386.
  18. Horn P. S., Feng L., Li Y., Pesce A. J. Effect of outliers and nonhealthy individuals on reference interval estimation. Clin Chem. 2001, 47 (12), pp. 2137-45. PMID: 1 1719478.
  19. Idrissova G. Z., Akhmedenov K. M., Sergeeva I. V., Ponomareva A. L., Sergeeva E. S. Monitoring studies of the ecological state of springs in the Aktobe region in Western Kazakhstan. J Pham Sci & Res. 2017, 9, pp. 1122-7.
  20. International Federation of Clinical Chemistry. Approved recommendation (1987) on the theory of reference values. Part 5. Statistical treatment of collected reference values. Determination of reference limits. J Clin Chem Clin Biochem. 1987, 25, pp. 645-56.
  21. Jenkins D. J. A., Kitts D., Giovannucci E. L., et al. Selenium, antioxidants, cardiovascular disease, and all-cause mortality: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutr. 2020, 112 (6), pp. 16421652. doi: 10.1093/ajcn/nqaa245.
  22. Kenessary D., Kenessary A., Adilgireiuly Z., Akzholova N., Erzhanova A., Dosmukhametov A., Syzdykov D., Masoud A.R., Saliev T. Air Pollution in Kazakhstan and Its Health Risk Assessment. Ann Glob Health. 2019 Nov 8, 85 (1), p. 133. doi: 10.5334/aogh.2535. PMID: 31750082; PMCID: PMC6838766.
  23. Kenessary D., Kenessary A., Kenessariyev U. I., Juszkiewicz K., Amrin M. K., Erzhanova A. E. Human health cost of hydrogen sulfide air pollution from an oil and gas Field. Ann Agric Environ Med. 2017 Jun 8, 24 (2), pp. 213-216. doi: 10.26444/aaem/74562. Epub 2017 Jun 8. PMID: 28664696.
  24. Kudabayeva K., Batyrova G., Bazargaliyev Y., Agzamova R., Nuftieva A. Microelement status in children with enlarged thyroid gland in West Kazakhstan region. Georgian medical news. 2017, 2 (263), pp. 64-71.
  25. Kudabayeva K. I., Batyrova G. A., Bazargaliyev Y. Sh., Baspakova A. M., Sakhanova S. K. Hair trace element composition in 6- to 12-year-old children with goiter in West Kazakhstan, a province of the Republic of Kazakhstan. J. Elem. 2018, 23 (2), pp. 647-657. doi: 10.5601/ jelem.2017.22.3.1369.
  26. Liu B., Cai Z. Q., Zhou Y. M. Deficient zinc levels and myocardial infarction: association between deficient zinc levels and myocardial infarction: a meta-analysis. Biol Trace Elem Res. 2015, 165 (1), pp. 41-50. doi: 10.1007/s12011 015-0244-4. Epub 2015 Jan 28. PMID: 25627421
  27. Mikulewicz M., Chojnacka K., Gedrange T., Gorecki H. Reference values of elements in human hair: a systematic review. Environ Toxicol Pharmacol. 2013, 36 (3), pp. 107786. doi: 10.1016/j.etap.2013.09.012.
  28. Mostafalou S., Abdollahi M. Pesticides: an update of human exposure and toxicity. Arch Toxicol. 2017, 91 (2), pp. 549-599. doi: 10.1007/s00204-016-1849-x.
  29. Nadal M., Garcia F., Schuhmacher M., Domingo J. L. Metals in biological tissues of the population living near a hazardous waste incinerator in Catalonia, Spain: Two decades of follow-up. Environ Res. 2019, 176, p. 108578. doi: 10.1016/j.envres.2019.108578.
  30. Nemery B., Banza Lubaba Nkulu C. Assessing exposure to metals using biomonitoring: Achievements and challenges experienced through surveys in low- and middle-income countries. Toxicol Lett. 2018, 298, pp. 13-18. doi: 10.1016/j.toxlet.2018.06.004.
  31. Ozarda Y. Reference intervals: current status, recent developments and future considerations. Biochemia Medica. 2016, 26 (1), pp. 5-16. https://doi.org/10.11613/bm.2016.001.
  32. Poulsen O. M., Holst E., Christensen J. M. Calculation and application of coverage intervals for biological reference values (Technical report). Pure and Applied Chemistry. 1997, 69 (7), pp. 601-1611.
  33. Pozebon D., Scheffler G. L., Dressler V. L. Elemental hair analysis: A review of procedures and applications. Anal Chim Acta. 2017, 992, pp. 1-23. doi: 10.1016/j. aca.2017.09.017.
  34. Prasad A. S. Discovery of human zinc deficiency: 50 years later. J Trace Elem Med Biol. 2012, 2-3), pp. 66-9. doi: 10.1016/j.jtemb.2012.04.004.
  35. Rayman M. P. Multiple nutritional factors and thyroid disease, with particular reference to autoimmune thyroid disease. Proc Nutr Soc. 2019, 78 (1), pp. 34-44. doi: 10.1017/ S0029665118001192.
  36. Rayman M. P. Selenium and human health. Lancet. 2012, 379 (9822), pp. 1256-1268. doi: 10.1016/S0140-6736(11)61452-9. Epub 2012 Feb 29. PMID: 22381456.
  37. Scibior A., Pietrzyk L., Plewa Z., Skiba A. Vanadium: Risks and possible benefits in the light of a comprehensive overview of its pharmacotoxicological mechanisms and multiapplications with a summary of further research trends. J Trace Elem Med Biol. 2020, 61, p. 126508. doi: 10.1016/j. jtemb.2020.126508.
  38. Skalny A. V., Kaminskaya G. A., Krekesheva T. I., Abikenova S. K., Skalnaya M. G., Berezkina E. S., Grabeklis A. R., Tinkov A. A. The level of toxic and essential trace elements in hair of petrochemical workers involved in different technological processes. Environ Sci Pollut Res Int. 2017, 24 (6), pp. 5576-5584. doi: 10.1007/s 1 1356 016-8315-4
  39. Skalny A. V., Skalnaya M. G., Tinkov A. A., Serebryansky E. P., Demidov V. A., Lobanova Y. N., Grabeklis A. R., Berezkina E. S., Gryazeva I. V., Skalny A. A., Skalnaya O. A., Zhivaev N. G., Nikonorov A. A. Hair concentration of essential trace elements in adult non-exposed Russian population. Environ Monit Assess. 2015, 187 (11), p. 677. doi: 10.1007/s10661-015-4903-x.
  40. Skalny A. V., Skalnaya M. G., Tinkov A. A., Serebryansky E. P., Demidov V. A., Lobanova Y. N., Grabeklis A. R., Berezkina E. S., Gryazeva I. V., Skalny A. A., Nikonorov A. A. Reference values of hair toxic trace elements content in occupationally non-exposed Russian population. Environ Toxicol Pharmacol. 2015, 40 (1), pp. 18-21. doi: 10.1016/j.etap.2015.05.004.
  41. Shi Y., Yang W., Tang X., Yan Q., Cai X., Wu F. Keshan Disease: A Potentially Fatal Endemic Cardiomyopathy in Remote Mountains of China. Front Pediatr. 2021, 9, p. 576916. doi: 10.3389/fped.2021.576916.
  42. Verna G., Sila A., Liso M., Mastronardi M., Chieppa M., Cena H., Campiglia P. Iron-Enriched Nutritional Supplements for the 2030 Pharmacy Shelves. Nutrients. 2021, 13 (2), p. 378. doi: 10.3390/nu13020378
  43. Wu X., Tang J., Xie M. Serum and hair zinc levels in breast cancer: a meta-analysis. Sci Rep. 2015, 5, p. 12249. Published 2015 Jul 16. doi: 10.1038/srep12249

Copyright (c) 2021 Batyrova G.A., Tlegenova Z.S., Umarova G.A., Kononets V.I., Umarov Y.A., Kudabayeva K.I., Aitmaganbet P.Z., Amanzholkyzy A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies