Pre Loader

Alüminyum

Toksisitesi yüksek ağır metaller

Alüminyum
Alüminyum

Alüminyum

Alüminyum, yerkabuğunda en bol bulunan üçüncü elementtir. Alüminyum havada, suda ve toprakta doğal olarak bulunur. Çevresel toksikoloji üzerine son araştırmalar, alüminyumun birçok hastalığa neden olarak insanlar, hayvanlar ve bitkiler için büyük bir tehdit oluşturabileceğini ortaya koydu.

Suyun pH'sı ve organik madde içeriği dahil olmak üzere birçok faktör, alüminyumun toksisitesini büyük ölçüde etkiler. Düşen pH ile toksisitesi artar. Asit yağmurlarının neden olduğu toprak ve su pH'ındaki değişiklikler ve çevreleyen atmosferin artan asitlenmesinden kaynaklanan, toksik alüminyum iyonlarının mobilizasyonu, çevre üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Bu, ormanların kuruması, bitki zehirlenmesi, mahsulün azalması veya başarısızlığı, suda yaşayan hayvanların ölümü ve ayrıca insan ve hayvan sistemlerinin işlevindeki çeşitli dengesizlikler ile kendini gösterir. Toprak yüzey tabakası pH'ının 5'in altında olması (pH<5), dünya çapında mahsul üretimini etkileyen büyük bir endişe olan toprak asitliğine yol açabilir. Alüminyum toksisitesi nedeniyle, mahsul üretimi dünyadaki toplam asitli toprak alanının %67'si ile sınırlandırılmıştır.

Alüminyum yerkabuğunda en çok bulunan elementlerden biridir. Asitli topraklar (pH<5) nedeniyle silikon; gibsit ve boehmit gibi alüminyum oksihidroksitler olarak bilinen katı formda alüminyum bırakarak süzülür. Bu kararsız alüminyum formları, toprakta Al (OH)63+ olarak iyi bilinen fitotoksik Al3+'yı bırakır. Al3+ etkileşimi apoplastik, plazma membranı ve simplastik hedeflerle toksisiteye yol açar ve bitkilerde fiziksel ve hücresel süreçleri bozar. Yaygın belirtiler; kök büyümesinin engellenmesi, yapraklarda hücresel modifikasyon, küçük ve koyu yeşil yapraklar, yapraklarda sararma ve ölüm, sararma, morarma ve yaprak nekrozudur

Yüksek konsantrasyonlarda alüminyum, suda yaşayan hayvanlar için, özellikle balık gibi solungaç solunumu yapan organizmalar için çok toksiktir ve plazma ve hemolenf iyonlarını yok ederek ozmoregülasyon yetmezliğine neden olur. İyonların alınması için gerekli olan solungaç enziminin aktivitesi, balıklarda alüminyumun monomerik formu tarafından inhibe edilir. Deniz yosunu ve kerevit gibi sudaki canlı organizmalar da Al toksisitesinden etkilenir.

Alüminyumun mikroorganizmalar için biyolojik bir rolü olmayan, toksik ve esansiyel olmayan bir metaldir. Heksokinaz, fosfodiesteraz, alkalik fosfataz ve fosfoksidaz gibi enzimler, DNA ve RNA'ya daha fazla afiniteye sahip olduğu için alüminyum tarafından inhibe edilir. Kalsiyum, fosfor, flor ve demir metabolizmasını içeren canlı organizmadaki metabolik yollar alüminyumdan etkilenir. Alüminyumun sinir, kemik ve hemopoetik hücreler için çok zararlı olduğu bulunmuştur.

Alüminyum toksisitesinin mekanizması

Alüminyum, çoğu fiziksel ve hücresel sürece müdahale eder. Alüminyumun gastrointestinal sistem tarafından absorpsiyonunun kesin mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır. Literatür araştırmalarına dayanarak, alüminyum toksisitesinin bazı semptomları alüminyuma maruz kaldıktan sonra saniyeler içinde ve diğerleri dakikalar içinde tespit edilebildiğinden, alüminyum toksisitesi için uygun bir zaman aralığı vermek zordur.

Alüminyum toksisitesi muhtemelen alüminyum ve plazma zarı, apoplastik ve semplastik hedefler arasındaki etkileşimden kaynaklanmaktadır. İnsanlarda Mg2+ ve Fe3+, Al3+ ile değiştirilir. Hücreler arası iletişim, hücresel büyüme ve salgı fonksiyonları ile ilgili birçok rahatsızlığa neden olan alüminyumun nöronlarda sebep olduğu değişiklikler, Alzheimer hastalarında gözlenen dejeneratif lezyonlara benzer. Alüminyum toksisitesinin en büyük komplikasyonları; locus ceruleus, substantia nigra ve striatumdaki nöronal atrofi gibi nörotoksisite etkileridir.

Alüminyumun insanlar üzerindeki etkileri

Alüminyum, yerkabuğunda bulunan en yaygın üçüncü elementtir. Çevrede sadece bir oksidasyon durumunda ( 3+) bulunur. İnsanlar tarafından alüminyum maruziyetinin ana yolları soluma, yutma ve deri temasıdır ve maruziyet kaynakları içme suyu, yiyecek, içecek ve alüminyum içeren ilaçlardır. Alüminyum gıdalarda doğal olarak bulunur.

Alüminyum ve bileşikleri insanlarda zayıf bir şekilde emilir, ancak emilim oranı net olarak çalışılmamıştır. İnsan vücudunda yüksek miktarlarda alüminyum varlığını gösteren belirtiler mide bulantısı, ağız yarası, deri ülseri, deri döküntüsü, kusma, ishal ve eklem ağrılarıdır. Ancak bu semptomların hafif ve kısa süreli olduğu bildirilmiştir.

Alüminyum maruziyeti, WHO(1997) tarafından varsayıldığı gibi, muhtemelen insanlarda Alzheimer hastalığının başlangıcı için bir risk faktörüdür. İş yerinde alüminyuma maruz kalan kişilerde kontakt dermatit ve irritan dermatit görülebilir. Alüminyumun, hafıza kaybı, denge sorunları ve koordinasyon kaybı ile sonuçlanan sinir sistemi yan etkileri gösterildi.

Böbrek hastalıklarından muzdarip insanlar, alüminyumu vücuttan atmakta zorlanırlar, bu da vücutta alüminyum birikmesine yol açarak kemik ve beyin hasarına yol açar. Tozlu ortamlarda yaşam, uzun süreli intravenöz beslenme, azalmış böbrek fonksiyonu, hemodiyaliz, alüminyum içeriği yüksek maddelerin içme veya yutulması, alüminyum içeriği yüksek bir ortamda çalışma, alüminyum toksisitesinin gelişmesinin nedeni olabilecek bazı faktörlerdir. Böbrek diyalizi geçiren hastalar, kontamine diyalizatlarda ve fosfat bağlayıcılarda bulunan alüminyuma maruz kalabilirler. Daha yüksek seviyelerde alüminyum maruziyeti, ikincil hiperparatiroidizmin evrimini değiştirebilir ve düşük kemik yoğunluğu ile karakterize alüminyumun neden olduğu adinamik kemik hastalığı ve alüminyumun neden olduğu osteomalazi gibi diğer hastalıklara yol açabilir. Akciğer problemleri, anemi, bozulmuş demir emilimi, sinir sistemi problemleri vb. alüminyum toksisitesi ile ilişkili diğer komplikasyonlardan bazılarıdır.

Toksikoloji
Üst