Published December 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Biochemical and histologic changes in albino rats in response to charcoal powder exposure

Creators

  • 1. University of Port Harcourt
  • 2. University of Colombo

Description

Background. In developing and under-developed countries, charcoal production predisposes workers to charcoal dust. This is a common occurrence as workers in this field are not properly protected and as such are exposed to charcoal dust through inhalation and skin contact. Charcoal comprises many components such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Due to the possible health risk associated with such exposure, this study was designed to determine the effects of charcoal powder of particle size 125 µm - 150 µm on certain biomarkers in male albino rats. Albino rats were used because of their similar physiology to humans. Materials and Methods. 20 albino rats weighing between 250 g and 300 g were used for this study; they were randomly distributed in 4 groups (5 rats each) and the charcoal powder was incorporated into their feed at different percentages; control, group 1 (10 % charcoal), group 2 (30 % charcoal) and group 3 (charcoal powder bedding) for 50 days. Using standard procedures and methods, the following parameters were tested: Hematological parameters, semen parameters, liver enzymes, renal function, hormones and lung histology. Results. The results indicated a decrease in the level of liver enzymes AST (IU/L) and ALT (IU/L) in group 1, group 2 and group 3 when compared to the control with the lowest value of 48.75 IU/L and 11.50 IU/L respectively recorded in group 2. Prolactin (mIU/L) had mean values of 1.73, 1.30 and 1.83 in group 1, group 2 and group 3 respectively while the control was 2.10. Testosterone (nmol/L) had a mean value of 1.18, 0.53 and 0.25 in group 1, group 2 and group 3, respectively, while the control was 0.90 with a significant difference (P<0.05). Creatinine (µmol/L) increased in group 1 and group 2 with a slight reduction in group 3 when compared to control (1.04) with a value of 1.35, 1.40 and 1.23, respectively. Total sperm count (´105/mL) had a mean value of 58.33, 50.00 and 43.25 in group 1, group 2 and group 3, respectively, while the control was 100.50. The lung histology for the treated groups revealed infiltration of inflammatory cells and thickening of inter-alveolar walls. Conclusion. Long term exposure to charcoal powder through nasal or oral route had serious effects on rats' health, such as kidney damages, inflammation of the lungs and decrease in fertility in males primarily due to the presence of PAHs in charcoal.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

معلومات أساسية. في البلدان النامية والمتخلفة، يؤدي إنتاج الفحم إلى تعرض العمال لغبار الفحم. هذا أمر شائع لأن العمال في هذا المجال غير محميين بشكل صحيح وبالتالي يتعرضون لغبار الفحم من خلال الاستنشاق وملامسة الجلد. يتكون الفحم من العديد من المكونات مثل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHS). نظرًا للمخاطر الصحية المحتملة المرتبطة بهذا التعرض، تم تصميم هذه الدراسة لتحديد تأثيرات مسحوق الفحم بحجم الجسيمات 125 ميكرومتر - 150 ميكرومتر على بعض المؤشرات الحيوية في ذكور الفئران المهق. تم استخدام الفئران المهق بسبب فسيولوجيتها المماثلة للبشر. المواد والطرق. تم استخدام 20 فأرًا أمهقًا يتراوح وزنها بين 250 جم و 300 جم في هذه الدراسة ؛ تم توزيعها عشوائيًا في 4 مجموعات (5 فئران لكل منها) وتم دمج مسحوق الفحم في علفها بنسب مختلفة ؛ التحكم، المجموعة 1 (10 ٪ فحم)، المجموعة 2 (30 ٪ فحم) والمجموعة 3 (فراش مسحوق الفحم) لمدة 50 يومًا. باستخدام الإجراءات والأساليب القياسية، تم اختبار المعلمات التالية: المعلمات الدموية، ومعلمات السائل المنوي، وإنزيمات الكبد، ووظيفة الكلى، والهرمونات، وأنسجة الرئة. النتائج. أشارت النتائج إلى انخفاض في مستوى إنزيمات الكبد AST (وحدة دولية/لتر) و ALT (وحدة دولية/لتر) في المجموعة 1 والمجموعة 2 والمجموعة 3 بالمقارنة مع السيطرة مع أدنى قيمة 48.75 وحدة دولية/لتر و 11.50 وحدة دولية/لتر على التوالي المسجلة في المجموعة 2. كان البرولاكتين (mIU/L) له قيم متوسطة 1.73 و 1.30 و 1.83 في المجموعة 1 والمجموعة 2 والمجموعة 3 على التوالي بينما كان عنصر التحكم 2.10. كان لهرمون التستوستيرون (نانومول/لتر) قيمة متوسطة قدرها 1.18 و 0.53 و 0.25 في المجموعة 1 والمجموعة 2 والمجموعة 3، على التوالي، بينما كان عنصر التحكم 0.90 مع اختلاف كبير (P<0.05). زاد الكرياتينين (ميكرومول/لتر) في المجموعة 1 والمجموعة 2 مع انخفاض طفيف في المجموعة 3 بالمقارنة مع المجموعة الضابطة (1.04) بقيمة 1.35 و 1.40 و 1.23 على التوالي. بلغ إجمالي عدد الحيوانات المنوية (105/مل) متوسط قيمة 58.33 و 50.00 و 43.25 في المجموعة 1 والمجموعة 2 والمجموعة 3 على التوالي، في حين كان التحكم 100.50. كشفت أنسجة الرئة للمجموعات المعالجة عن تسلل الخلايا الالتهابية وسماكة الجدران بين الأسناخ. الخلاصة. كان للتعرض طويل المدى لمسحوق الفحم من خلال الأنف أو الفم آثار خطيرة على صحة الفئران، مثل تلف الكلى والتهاب الرئتين وانخفاض الخصوبة لدى الذكور ويرجع ذلك في المقام الأول إلى وجود الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في الفحم.

Translated Description (French)

Contexte. Dans les pays en développement et sous-développés, la production de charbon de bois prédispose les travailleurs à la poussière de charbon de bois. C'est un phénomène courant car les travailleurs de ce domaine ne sont pas correctement protégés et, en tant que tels, sont exposés à la poussière de charbon de bois par inhalation et contact avec la peau. Le charbon de bois comprend de nombreux composants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). En raison du risque possible pour la santé associé à une telle exposition, cette étude a été conçue pour déterminer les effets de la poudre de charbon de 125 µm à 150 µm sur certains biomarqueurs chez les rats albinos mâles. Les rats albinos ont été utilisés en raison de leur physiologie similaire à celle des humains. Matériels et méthodes. 20 rats albinos pesant entre 250 g et 300 g ont été utilisés pour cette étude ; ils ont été répartis au hasard en 4 groupes (5 rats chacun) et la poudre de charbon de bois a été incorporée dans leur alimentation à différents pourcentages ; témoin, groupe 1 (10 % de charbon de bois), groupe 2 (30 % de charbon de bois) et groupe 3 (litière de poudre de charbon de bois) pendant 50 jours. À l'aide de procédures et de méthodes standard, les paramètres suivants ont été testés : paramètres hématologiques, paramètres du sperme, enzymes hépatiques, fonction rénale, hormones et histologie pulmonaire. Résultats. Les résultats ont indiqué une diminution du taux d'enzymes hépatiques ASAT (UI/L) et ALAT (UI/L) dans le groupe 1, le groupe 2 et le groupe 3 par rapport au groupe témoin avec la valeur la plus faible de 48,75 UI/L et 11,50 UI/L respectivement enregistrée dans le groupe 2. La prolactine (mUI/L) avait des valeurs moyennes de 1,73, 1,30 et 1,83 dans le groupe 1, le groupe 2 et le groupe 3 respectivement alors que le contrôle était de 2,10. La testostérone (nmol/L) avait une valeur moyenne de 1,18, 0,53 et 0,25 dans le groupe 1, le groupe 2 et le groupe 3, respectivement, tandis que le contrôle était de 0,90 avec une différence significative (P<0,05). La créatinine (µmol/L) a augmenté dans le groupe 1 et le groupe 2 avec une légère réduction dans le groupe 3 par rapport au groupe témoin (1,04) avec une valeur de 1,35, 1,40 et 1,23, respectivement. Le nombre total de spermatozoïdes (´105/mL) avait une valeur moyenne de 58,33, 50,00 et 43,25 dans le groupe 1, le groupe 2 et le groupe 3, respectivement, tandis que le contrôle était de 100,50. L'histologie pulmonaire pour les groupes traités a révélé une infiltration de cellules inflammatoires et un épaississement des parois inter-alvéolaires. Conclusion. L'exposition à long terme à la poudre de charbon de bois par voie nasale ou orale a eu des effets graves sur la santé des rats, tels que des lésions rénales, une inflammation des poumons et une diminution de la fertilité chez les mâles, principalement en raison de la présence de HAP dans le charbon de bois.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes. En los países en desarrollo y subdesarrollados, la producción de carbón vegetal predispone a los trabajadores al polvo de carbón vegetal. Esta es una ocurrencia común ya que los trabajadores en este campo no están debidamente protegidos y, como tales, están expuestos al polvo de carbón por inhalación y contacto con la piel. El carbón vegetal comprende muchos componentes, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Debido al posible riesgo para la salud asociado con dicha exposición, este estudio se diseñó para determinar los efectos del polvo de carbón vegetal de tamaño de partícula 125 µm - 150 µm en ciertos biomarcadores en ratas albinas macho. Se utilizaron ratas albinas debido a su fisiología similar a la de los humanos. Materiales y métodos. Para este estudio se utilizaron 20 ratas albinas que pesaban entre 250 g y 300 g; se distribuyeron aleatoriamente en 4 grupos (5 ratas cada uno) y el polvo de carbón vegetal se incorporó a su alimentación en diferentes porcentajes; control, grupo 1 (10% de carbón vegetal), grupo 2 (30% de carbón vegetal) y grupo 3 (lecho de polvo de carbón vegetal) durante 50 días. Utilizando procedimientos y métodos estándar, se probaron los siguientes parámetros: parámetros hematológicos, parámetros del semen, enzimas hepáticas, función renal, hormonas e histología pulmonar. Resultados. Los resultados indicaron una disminución en el nivel de enzimas hepáticas AST (UI/L) y ALT (UI/L) en el grupo 1, grupo 2 y grupo 3 en comparación con el control con el valor más bajo de 48.75 UI/L y 11.50 UI/L respectivamente registrado en el grupo 2. La prolactina (mUI/L) tuvo valores medios de 1.73, 1.30 y 1.83 en el grupo 1, grupo 2 y grupo 3 respectivamente, mientras que el control fue de 2.10. La testosterona (nmol/L) tuvo un valor medio de 1.18, 0.53 y 0.25 en el grupo 1, grupo 2 y grupo 3, respectivamente, mientras que el control fue de 0.90 con una diferencia significativa (P<0.05). La creatinina (µmol/L) aumentó en el grupo 1 y el grupo 2 con una ligera reducción en el grupo 3 en comparación con el control (1.04) con un valor de 1.35, 1.40 y 1.23, respectivamente. El recuento total de espermatozoides (´105/mL) tuvo un valor medio de 58.33, 50.00 y 43.25 en el grupo 1, grupo 2 y grupo 3, respectivamente, mientras que el control fue de 100.50. La histología pulmonar para los grupos tratados reveló infiltración de células inflamatorias y engrosamiento de las paredes interalveolares. Conclusión. La exposición a largo plazo al polvo de carbón vegetal por vía nasal u oral tuvo efectos graves en la salud de las ratas, como daños renales, inflamación de los pulmones y disminución de la fertilidad en los machos debido principalmente a la presencia de HAP en el carbón vegetal.

Files

1178.pdf

Files (2.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f50f1ca446cfc1adfd633bc99e334afd
2.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التغيرات الكيميائية الحيوية والنسيجية في الفئران المهق استجابة للتعرض لمسحوق الفحم
Translated title (French)
Changements biochimiques et histologiques chez les rats albinos en réponse à l'exposition au charbon de bois en poudre
Translated title (Spanish)
Cambios bioquímicos e histológicos en ratas albinas en respuesta a la exposición al carbón en polvo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200317068
DOI
10.30970/sbi.1504.661

Is supplement to
https://openalex.org/W4230651739 (Other)
https://openalex.org/W2403551524 (Other)
https://openalex.org/W2156514210 (Other)
https://openalex.org/W2095326338 (Other)
https://openalex.org/W2086029482 (Other)
https://openalex.org/W2060116100 (Other)
https://openalex.org/W2036482973 (Other)
https://openalex.org/W1969414157 (Other)
https://openalex.org/W174547560 (Other)
https://openalex.org/W160732775 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1482465385
  • https://openalex.org/W1590895069
  • https://openalex.org/W1592824501
  • https://openalex.org/W1973996480
  • https://openalex.org/W1974569385
  • https://openalex.org/W2011647635
  • https://openalex.org/W2025836541
  • https://openalex.org/W2029686866
  • https://openalex.org/W2038764227
  • https://openalex.org/W2048992264
  • https://openalex.org/W2057265291
  • https://openalex.org/W2081516952
  • https://openalex.org/W2093152101
  • https://openalex.org/W2100193381
  • https://openalex.org/W2105914798
  • https://openalex.org/W2111312684
  • https://openalex.org/W2128329009
  • https://openalex.org/W2156192422
  • https://openalex.org/W2201735116
  • https://openalex.org/W2248201763
  • https://openalex.org/W2263023695
  • https://openalex.org/W2314507642
  • https://openalex.org/W2606699862
  • https://openalex.org/W2622201849