Физико-химические свойства и распространение алюминия в окружающей среде, влияние на живые организмы, снижение его токсического действия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В обзоре рассмотрены физико-химические свойства, распределение в окружающей среде, влияние на живые организмы, в том числе токсичность и экотоксичность, способы выведения из организма человека и животных алюминия и его соединений. Анализ научной литературы показал, что широкое распространение алюминия в природе, его использование в сельскохозяйственной, пищевой, косметической, алюминиевой, нефтедобывающей промышленности, медицине, процессах водоподготовки и других отраслях деятельности вызывают повышенное поступление этого элемента в организм человека. Кумулятивный характер токсичного действия алюминия и его соединений приводит к негативным последствиям для дыхательной, нервной, опорно-двигательной систем, молочных желез.

Об авторах

Виктория Евгеньевна Кутай

Дальневосточный федеральный университет

Email: kutai_ve@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1419-6588
SPIN-код: 5979-4221

ассистент, аспирант 3-го года обучения Департамента фармации и фармакологии Школы биомедицины

Россия, Владивосток

Василий Юрьевич Цыганков

Дальневосточный федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsig_90@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5095-7260
SPIN-код: 5047-8410
Scopus Author ID: 56150726400
ResearcherId: J-4069-2013

канд. биол. наук, доцент, доцент Международной кафедры ЮНЕСКО «Морская экология» Института Мирового океана

Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Wang L. Entry and deposit of aluminum in the brain // Adv. Exp. Med. Biol. 2018. Vol. 1091. P. 39–51. doi: 10.1007/978-981-13-1370-7_3
  2. Cheng D., Zhang X., Tang J. et al. Chlorogenic acid protects against aluminum toxicity via MAPK/Akt signaling pathway in murine RAW264.7 macrophages // J. Inorg. Biochem. 2019. Vol. 190. P. 113–120. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2018.11.001
  3. Cheng D., Wang X., Xi Y. et al. Identification of the Al-binding proteins that account for aluminum neurotoxicity and transport in vivo // Toxicol. Res (Camb). 2017. Vol. 7, No. 1. P. 127–135. doi: 10.1039/c7tx00261k
  4. Niu Q. Overview of the relationship between aluminum exposure and health of human being // Adv. Exp. Med. Biol. 2018. Vol. 1091. P. 1–31. doi: 10.1007/978-981-13-1370-7_1
  5. Toxicological Profile for Aluminum [Электронный ресурс] // ATSDR. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, 2008. Режим доступа: https://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp22-c4.pdf
  6. The life-cycle of aluminium [Электронный ресурс] // Corporate Communications Department and Sustainability Constellium. Режим доступа: https://www.constellium.com/sites/default/files/constellium_-_life_cycle_of_aluminium.pdf
  7. Wills M.R., Savory J. Water content of aluminum, dialysis dementia, and osteomalacia // Environ. Health. Perspect. 1985. Vol. 63. P. 141–147. doi: 10.1289/ehp.8563141
  8. North M.R., Fleischer M.A., Swaddle T.W. Precipitation from alkaline aqueous aluminosilicate solutions // Can. J. Chem. 2001. Vol. 79, No. 1. P. 319–325. doi: 10.1139/v00-182
  9. Stojanovic B., Bukvic M., Epler I. Application of aluminum and aluminum alloys in engineering // Applied engineering letters: Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018. Vol. 3, No. 2. P. 52–62. doi: 10.18485/aeletters.2018.3.2.2
  10. Sulaj Z., Drishti A., Çeko I. et al. Fatal aluminum phosphide poisonings in Tirana (Albania), 2009–2013 // Daru. 2015. Vol. 23, No. 1. P. 8. doi: 10.1186/s40199-015-0090-0
  11. Etemadi-Aleagha A., Akhgari M., Iravani F.S. Aluminum phosphide poisoning-related deaths in Tehran, Iran, 2006 to 2013 // Medicine (Baltimore). 2015. Vol. 94, No. 38. P. e1637. doi: 10.1097/MD.0000000000001637
  12. Shafahi A., Mostafazadeh B., Dadpour B. Inhalational toxicity of aluminum phosphide as an ongoing concern; a report of two cases // Arch. Acad. Emerg. Med. 2019. Vol. 7, No. 1. P. e69.
  13. Alnasser S., Hussain S.M., Kirdi T.S., Ahmed A. Aluminum phosphide poisoning in Saudi Arabia over a nine-year period // Ann. Saudi. Med. 2018. Vol. 38, No. 4. P. 277–283. doi: 10.5144/0256-4947.2018.277
  14. Navabi S.M., Navabi J., Aghaei A. et al. Mortality from aluminum phosphide poisoning in Kermanshah Province, Iran: characteristics and predictive factors // Epidemiol. Health. 2018. Vol. 40. P. e2018022. doi: 10.4178/epih.e2018022
  15. Sharma T., Sharma A., Kapoor D. Profile of aluminum phosphide poisoning in a tertiary care institute in the sub-Himalayan region // J. Family Med. Prim. Care. 2018. Vol. 7, No. 3. P. 581–583. doi: 10.4103/jfmpc.jfmpc_231_17
  16. Sharma A., Sharma A., Acharya A. et al. Extracorporeal membrane oxygenation in aluminum phosphide poisoning in Nepal: a case report // J. Med. Case Rep. 2018. Vol. 12, No. 1. P. 311. doi: 10.1186/s13256-018-1864-z
  17. He P., Zou Y., Hu Z. Advances in aluminum hydroxide based adjuvant research and its mechanism // Hum. Vaccin. Immunother. 2015. Vol. 11, No. 2. P. 477–488. doi: 10.1080/21645515.2014.1004026
  18. Becker L.C., Boyer I., Bergfeld W.F. et al. Safety assessment of alumina and aluminum hydroxide as used in cosmetics // Int. J. Toxicol. 2016. Vol. 35, No. 3 suppl. P. 16S–33S. doi: 10.1177/1091581816677948
  19. Klotz K., Weistenhöfer W., Neff F. et al. The health effects of aluminum exposure // Dtsch. Arztebl. Int. 2017. Vol. 114, No. 39. P. 653–659. doi: 10.3238/arztebl.2017.0653
  20. Krewski D., Yokel R.A., Nieboer E. et al. Human health risk assessment for aluminium, aluminium oxide, and aluminium hydroxide // J. Toxicol. Environ. Health B. Crit. Rev. 2007. Vol. 10, No. Suppl 1. P. 1–269. doi: 10.1080/10937400701597766
  21. Nie J. Exposure to aluminum in daily life and Alzheimer’s disease // Adv. Exp. Med. Biol. 2018. Vol. 1091. P. 99–111. doi: 10.1007/978-981-13-1370-7_6
  22. Багрянцева О.В., Шатров Г.Н., Хотимченко С.А. и др. Алюминий: оценка риска для здоровья потребителей при поступлении c пищевыми продуктами // Анализ риска здоровью. 2016. № 1(13). С. 59–68.
  23. Redgrove J., Rodriguez I., Mahadevan-Bava S., Exley C. Prescription infant formulas are contaminated with aluminium // Int. J. Environ. Res. Public. Health. 2019. Vol. 16, No. 5. P. 899. doi: 10.3390/ijerph16050899
  24. Toxicological Profile for Aluminum [Электронный ресурс] // ATSDR. Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, 2008. Режим доступа: https://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp22-c3.pdf
  25. Exley C., Mold M.J. Aluminium in human brain tissue: how much is too much? // J. Biol. Inorg. Chem. 2019. Vol. 24, No. 8. P. 1279–1282. doi: 10.1007/s00775-019-01710-0
  26. Shaw C.A. Aluminum as a CNS and immune system toxin across the life span // Adv. Exp. Med. Biol. 2018. Vol. 1091. P. 53–83. doi: 10.1007/978-981-13-1370-7_4
  27. Banks W.A., Kastin A.J. Aluminum-induced neurotoxicity: alterations in membrane function at the blood-brain barrier // Neurosci. Biobehav. Rev. 1989. Vol. 13, No. 1. P. 47–53. doi: 10.1016/s0149-7634(89)80051-x
  28. Mold M., Chmielecka A., Rodriguez M.R.R. et al. Aluminium in brain tissue in multiple sclerosis // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2018. Vol. 15, No. 8. P. 1777. doi: 10.3390/ijerph15081777
  29. Mold M., Cottle J., Exley C. Aluminium in brain tissue in epilepsy: A case report from Camelford // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019. Vol. 16, No. 12. P. 2129. doi: 10.3390/ijerph16122129
  30. Mold M., Umar D., King A., Exley C. Aluminium in brain tissue in autism // J. Trace Elem. Med. Biol. 2018. Vol. 46. P. 76–82. doi: 10.1016/j.jtemb.2017.11.012
  31. Mold M., Cottle J., King A., Exley C. Intracellular aluminium in inflammatory and glial cellsin cerebral amyloid angiopathy: A case report // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019. Vol. 16, No. 8. P. 1459. doi: 10.3390/ijerph16081459
  32. Meng H., Wang S., Guo J. et al. Cognitive impairment of workers in a large-scale aluminium factory in China: a cross-sectional study // BMJ Open. 2019. Vol. 9, No. 6. P. e027154. doi: 10.1136/bmjopen-2018-027154
  33. Klein G.L. Aluminum toxicity to bone: A multisystem effect? // Osteoporos. Sarcopenia. 2019. Vol. 5, No. 1. P. 2–5. doi: 10.1016/j.afos.2019.01.001
  34. Omran G.A. Hematological and immunological impairment following in-utero and postnatal exposure to aluminum sulfate in female offspring of albino rats // Immunopharmacol. Immunotoxicol. 2019. Vol. 41, No. 1. P. 40–47. doi: 10.1080/08923973.2018.1533967
  35. Kahbasi S., Samadbin M., Attar F. et al. The effect of aluminum oxide on red blood cell integrity and hemoglobin structure at nanoscale // Int. J. Biol. Macromol. 2019. Vol. 138. P. 800–809. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.07.154
  36. Jeong C.H., Kwon H.C., Kim D.H. et al. Effects of aluminum on the integrity of the intestinal epithelium: An in vitro and in vivo study // Environ. Health. Perspect. 2020. Vol. 128, No. 1. P. 17013. doi: 10.1289/EHP5701
  37. Tsialtas I., Gorgogietas V.A., Michalopoulou M. et al. Neurotoxic effects of aluminum are associated with its interference with estrogen receptors signaling // Neurotoxicology. 2020. Vol. 77. P. 114–126. doi: 10.1016/j.neuro.2020.01.004
  38. Aluminum chloride [Электронный ресурс] // NIOSH. Centers for Disease Control and Prevention. Режим доступа: https://www.cdc.gov/niosh-rtecs/BD802C8.html
  39. Lovegrove A., Edwards C.H., De Noni I. et al. Role of polysaccharides in food, digestion, and health // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2017. Vol. 57, No. 2. P. 237–253. doi: 10.1080/10408398.2014.939263
  40. Khotimchenko M.Y., Khozhaenko E.V., Kolenchenko E.A., Khotimchenko Y.S. Equilibrium studies of sorption of strontium ions by different pectin compounds // Journal of Environmental Science and Technology. 2012. Vol. 5, No. 5. P. 319–331. doi: 10.3923/jest.2012.319.331
  41. Khotimchenko M.Y., Khozhaenko E.V., Kolenchenko E.A., Khotimchenko Y.S. Influence of pectin substances on strontium removal in rats // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2012. Vol. 4, No. 2. P. 269–273.
  42. Khotimchenko Y., Khozhaenko E., Kovalev V., Khotimchenko M. Cerium binding activity of pectins isolated from the seagrasses Zostera marina and Phyllospadix iwatensis // Mar. Drugs. 2012. Vol. 10, No. 4. P. 834–848. doi: 10.3390/md10040834
  43. Khotimchenko M.Y., Podkorytova E.A., Kovalev V.V. et al. Removal of cesium from aqueous silutions by sodium and calcium alginates // Journal of Environmental Science and Technology. 2014. Vol. 7, No. 1. P. 30–43. doi: 10.3923/jest.2014.30.43
  44. Kakita K., Kishida M. Isolation of aluminum-tolerant and -absorbing yeast // Biocontrol. Sci. 2020. Vol. 25, No. 4. P. 231–234. doi: 10.4265/bio.25.231
  45. Li H.Q., Ip S.P., Zheng G.Q. et al. Isorhynchophylline alleviates learning and memory impairments induced by aluminum chloride in mice // Chin. Med. 2018. Vol. 13. P. 29. doi: 10.1186/s13020-018-0187-8
  46. Aboelwafa H.R., El-Kott A.F., Abd-Ella E.M., Yousef H.N. The possible neuroprotective effect of silymarin against aluminum chloride-prompted Alzheimer’s-like disease in rats // Brain. Sci. 2020. Vol. 10, No. 9. P. 628. doi: 10.3390/brainsci10090628
  47. Liu L., Liu Y., Zhao J. et al. Neuroprotective effects of D-(-)-quinic acid on aluminum chloride-induced dementia in rats // Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2020. Vol. 2020. P. 5602597. doi: 10.1155/2020/5602597
  48. Hosseini-Sharifabad A., Rabbani M., Seyed-Yousefi Y., Safavi M. Magnesium increases the protective effect of citicoline on aluminum chloride-induced cognitive impairment // Clin. Psychopharmacol. Neurosci. 2020. Vol. 18, No. 2. P. 241–248. doi: 10.9758/cpn.2020.18.2.241

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Жизненный цикл алюминия в окружающей среде [6]

Скачать (252KB)
Метаданные

© Кутай В.Е., Цыганков В.Ю., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».