Arsen (As), brom (Br) og bly (Pb) i morsmelk og urin blant ammende mødre bosatt i Oslo, Norge : interaksjoner som påvirker nivået

Abstract

Morsmelk er den ideelle næringen for optimal vekst, helse og utvikling for små barn, men det kan også være en kilde til miljøgifter. På grunn av rask vekst, umodne nyrer samt lever, og et nervesystem under utvikling, er små barn spesielt sensitive for toksiske grunnstoffer sammenlignet med eldre barn og voksne. Det er nødvendig med kunnskap om forekomst og nivå av både essensielle og potensielt toksiske grunnstoffer for å øke offentlig bevissthet. I denne oppgaven er totalkonsentrasjonen av grunnstoffene arsen (As), bly (Pb), brom (Br), jern (Fe), jod (I), kobber (Cu), mangan (Mn), nikkel (Ni), rubidium (Rb), selen (Se) og sink (Zn) bestemt i morsmelk (n=175) fra mødre bosatt i Oslo, Norge. Totalkonsentrasjonen av klor (Cl) og svovel (S) er bestemt i tillegg til de nevnte grunnstoffene i urin (n=175). Morsmelk og urin ble analysert ved bruk av trippel kvadrupol induktivt koblet plasma massespektrometri (ICPMS-QQQ). Prøvene ble preparert ved fortynning med en basisk reagens (BENT) inneholdende 1-Butanol, H4EDTA, NH4OH og Triton™, X-100. I morsmelk er mediankonsentrasjonen (min-maks) for mangan 2,6 µg/L (1,2-19), jern 270 µg/L (75-760), nikkel <0,8 µg/L (<0,2-6,9), kobber 330 µg/L (89-740), sink 1500 µg/L (240-6400), arsen <0,5 µg/L (<0,2-12), brom 500 µg/L (210-2700), selen 11 µg/L (6,6-50), rubidium 550 µg/L (310-920), jod 68 µg/L (16-600) og bly 0,25 µg/L (<0,06-7,8). Gjennomsnittsnivåene for sink og rubidium ligger lavere i denne oppgaven enn det som er rapportert i noen tidligere studier i Norge, Sverige, Italia, Hellas og Østerrike. Sammenlignet med to svenske studier ble det observert høyere maksimumsverdi for arsen, kobber, sink og selen i morsmelk, mens medianen for bly, selen og jern er lavere. I urin er mediankonsentrasjonen (min-maks) for mangan <0,4 µg/L (<0,4-7,0), jern 12 µg/L (4,6-650), nikkel 2,4 µg/L (<1-19), kobber <20 µg/L (<6-46), sink 360 µg/L (24-3000), arsen 25 µg/L (0,82-1000), brom 2200 µg/L (320-8900), selen 19 µg/L (1,4-120), rubidium 1700 µg/L (190-1700), jod 64 µg/L (3,2-520), bly <0,8 µg/L (<0,2-23), svovel 670 mg/L (79-1500) og klor 5100 mg/L (500-12000). Sammenlignet med studier fra Algerie, Belgia og Ghana har jern og bly lavest mediankonsentrasjon i urin i dette arbeidet, men høyest maksimumskonsentrasjon. Dette tyder på at det er store individuelle forskjeller i målt konsentrasjon for noen av grunnstoffene. Det ble funnet en signifikant positiv sammenheng (p<0,001) mellom inntak av fet fisk og arsen i morsmelk, og en signifikant reduksjon av bromkonsentrasjon når barnets alder økte (p<0,001). Det ble funnet en signifikant positiv sammenheng mellom økt konsentrasjon av jod i morsmelk ved økt konsentrasjon av jod i urin (p<0,001), økt konsentrasjon av brom i morsmelk ved økt konsentrasjon av brom i urin (p<0,05) og økt konsentrasjon av arsen i morsmelk ved økt konsentrasjon av arsen i urin (p<0,001).

Breast milk is the ideal food for optimal growth, health, and development of infants, but it is also a source of environmental pollutants. Due to rapid growth, immature kidney and liver, and nervous system under development, infants are especially sensitive to toxic elements compared with older children and adults. Thus, knowledge on the presence and level of both essential and potential harmful elements in breast milk is important to increase public awareness. Total concentration of arsenic (As), lead (Pb), bromine (Br), iron (Fe), copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), rubidium (Rb), selenium (Se), and zinc (Zn) were determined in breast milk among lactating mothers living in Oslo, Norway. Total concentration of chlorine (Cl) and sulfur (S) were also determined in urine. The breast milk and the urine were analyzed using triple quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS-QQQ). The samples were prepared by dilution with an alkaline solution (BENT) containing 1-butanol, H4EDTA, NH4OH and Triton™, X-100. The median (min-max) value for manganese in breast milk was 2.6 µg/L (1.2-19), iron 270 µg/L (75-760), nickel <0.8 µg/L (<0.2-6.9), copper 330 µg/L (89-740), zinc 1,500 µg/L (240-6,400), arsenic <0.5 µg/L (<0.2-12), bromine 500 µg/L (210-2,700), selenium 11 µg/L (6.6-50), rubidium 550 µg/L (310-920), iodine 68 µg/L (16-600), and lead 0.25 µg/L (<0.06-7.8). Mean concentrations for zinc and rubidium are lower than reported in some earlier studies in Norway, Sweden, Italy, Greece and Austria. Compared to two Swedish studies it was observed higher maximum values for arsenic, copper, zinc and selenium, while the median concentrations of lead, selenium and iron were lower. The median (min-max) value for manganese in urine was <0.4 µg/L (<0.4-7.0), iron 12 µg/L (4.6-650), nickel 2.4 µg/L (<1-19), copper <20 µg/L (<6-46), zinc 360 µg/L (24-3,000), arsenic 25 µg/L (0.82-1,000), bromine 2,200 µg/L (320-8,900), selenium 19 µg/L (1.4-120), rubidium 1700 µg/L (190-1,700), iodine 64 µg/L (3.2-520), lead <0.8 µg/L (<0.2-23), sulfur 670 mg/L (79-1,500), and chlorine 5,100 mg/L (500-12,000). Compared to studies from Algeria, Belgium and the Republic of Ghana, lower median concentrations were observed for iron and lead in this study, however, the maximum concentrations were higher. This indicates large individual variations in concentration levels for some of the elements. A significant positive association (p<0.001) between consumption of fat fish and arsenic in breast milk was noticed. Bromine concentration in breast milk decreased significantly (p<0.001) with increasing age of the infant. A significant positive association between increased level of iodine in breast milk and iodine in urine (p<0.001), increased level of bromine in breast milk and bromine in urine (p<0.05), and increased level of arsenic in breast milk and arsenic in urine (p<0.001), were observed.