Mengenali Air Tanah Berkaitan Dengan Penyakit Buah Pinggang Kronik Etiologi Tidak Diketahui Oleh Bahan Organik Seperti Humic

PENGENALAN

Penyakit buah pinggang kronik menjejaskan ~15% penduduk di seluruh dunia dan merupakan salah satu masalah kesihatan awam global1. Hipertensi, kencing manis, dan nefritis kronik biasanya menjadi punca utama penyakit buah pinggang kronik2. Walau bagaimanapun, penyakit buah pinggang kronik yang tidak berkaitan dengan punca yang disebutkan di atas, iaitu penyakit buah pinggang kroniketiologi yang tidak diketahui(CKDu), telah dilaporkan di Amerika Tengah, India, Sri Lanka, dan tempat lain. Di Sri Lanka, kesihatan lebih daripada 400,000 orang terancam olehCKDu, dan jugakejadian CKDuadalah setinggi 15–23% di Wilayah Tengah Utara4,5. Kebanyakan pesakit yang menghidap CKDu mempunyai taraf hidup yang rendah dalam komuniti pertanian di kawasan gersang6. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak kajian telah menunjukkan bahawa CKDu dikaitkan dengan kualiti air bawah tanah5,7, dan tidak terdapat infrastruktur yang mencukupi untuk menyediakan air minuman yang telah dimurnikan. Menurut tinjauan, di kawasan lazim CKDu, kejadian CKDu adalah bergantung kepada kualiti minuman air bawah tanah untuk penduduk tempatan, dan pengagihan sumber air bawah tanah bersih dan sumber air bawah tanah berkaitan CKDu adalah tidak sekata8. Oleh itu, pengiktirafan sumber air bawah tanah yang bersih telah menjadi tindakan segera yang diambil untuk penduduk di kawasan lazim CKDu di negara membangun seperti Sri Lanka5.

Klik untuk cistanche herba untuk penyakit buah pinggang

Bahan kimia tak organik air bawah tanah telah dikenal pasti berkaitan dengan kelaziman CKDu dalam banyak kajian9,10. Sebagai contoh, kepekatan F− dalam sampel air bawah tanah dari kawasan lazim CKDu di Sri Lanka, kebanyakannya melebihi paras ambang (0.6 mg L−1 ) yang ditakrifkan untuk Pertubuhan Kesihatan Sedunia9; kekerasan dan nisbah Ca2+ kepada Na+ dalam air bawah tanah dari kawasan endemik CKDu juga lebih tinggi daripada kawasan bukan CKDu10,11. Selain itu, CKDu dikaitkan dengan kepekatan logam berat dengan nefrotoksisiti (cth, Cd dan Pb) dan Si dalam air bawah tanah12–14. Kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa sebatian organik boleh berinteraksi dengan Ca2+ dan SO4 2− melalui pengkompleksan, dan kompleks itu berbahaya kepada buah pinggang manusia15. Pembentukan penyakit buah pinggang tertentu berkaitan dengan karbon organik terlarut (DOC) dalam air bawah tanah16. Bahan humik yang berlebihan boleh menyebabkan kematian sel buah pinggang manusia berdasarkan kajian di kawasan endemik penyakit buah pinggang Balka17. Walau bagaimanapun, beberapa kajian telah menyiasat perbezaan dalam komponen utama bahan organik terlarut (DOM) antara sumber air CKDu dan bukan CKDu. Kajian yang ada menunjukkan bahawa DOM dalam air bawah tanah dari kawasan endemik CKDu adalah lebih refraktori, aromatik yang lebih tinggi, dan ketersediaan bio yang lebih rendah daripada kawasan bukan CKDu18,19. Walau bagaimanapun, masih tidak diketahui betapa pentingnya komponen sensitif DOM dalam mengenali sumber air berkaitan CKDu.

Spektroskopi matriks misi pengujaan (EEM) mempunyai kelebihan pengukuran pantas, kepekaan tinggi dan prapemprosesan yang mudah. Ia telah digunakan secara meluas untuk mencirikan DOM pendarfluor (FDOM)20. EEM ditambah dengan analisis faktor selari (EEM PARAFAC) boleh mendedahkan ciri optik DOM dengan berkesan, mengenal pasti komponen pendarfluor dan sumber DOM, dan menjelaskan proses transformasi DOM21,22. Tambahan pula, ia juga boleh digunakan untuk meneroka perubahan dinamik DOM yang dipengaruhi oleh faktor semula jadi dan manusia23,24. EEM−PARAFAC mempunyai potensi kemungkinan untuk menyiasat kaitan antara DOM dan kualiti air bawah tanah20.

Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk (1) menentukan ciri optik, komposisi, dan sumber FDOM dalam air bawah tanah yang berkaitan dengan CKDu dan CKDu yang tidak berkaitan dari Sri Lanka dengan teknik EEM PARAFAC, (2) mengesahkan kebolehlaksanaan menggunakan komponen pendarfluor utama untuk mengenal pasti. Sumber air berkaitan CKDu dengan menggabungkan dengan bahan kimia sensitif bukan organik, dan (3) mencadangkan amaran awal dan alat penyaringan untuk sumber air bawah tanah berkaitan CKDu menggunakan komponen pendarfluor utama. Kajian ini akan menyediakan kaedah yang berkesan untuk memastikan keselamatan air minuman, yang membantu untuk pencegahan dan kebolehkesanan CKDu.

Rajah 1 Indeks spektrum DOM. Titik atas kotak hitam adalah maksimum dan bahagian bawah adalah minimum; sempadan atas kotak hitam ialah persentil ke-75 dan bahagian bawah ialah persentil ke-25, dan petak putih tengah ialah nilai purata. Gambar rajah ketumpatan di luar gambar rajah kotak mewakili kebarangkalian ketumpatan. Perbezaan ketara p < 0.01 dan perbezaan ketara p < 0.05 telah ditandakan dengan dua asterisk dan asterisk dalam indeks spektrum antara dua kumpulan berbeza, masing-masing.

KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN

DOC dan EEM DOM dalam air bawah tanah berkaitan CKDu

Kepekatan DOC (3.25 ± 0.73 mgC L−1 ) dalam air bawah tanah CKDu adalah jauh lebih rendah daripada air permukaan (4.65 ± 0.89 mgC L−1 ), tetapi jauh lebih tinggi daripada air permukaan. air bawah tanah bukan CKDu (2.81 ± 0.76 mg L−1 ) (p < 0.05) (Tambahan Rajah 2). Walaupun kepekatan DOC yang dilaporkan oleh Cooray et al.25 adalah lebih besar daripada data yang diperhatikan dalam kajian ini, mereka juga mendapati kepekatan DOC yang agak tinggi (6.4 mgC L−1 ) di kawasan lazim CKDu berbanding di kawasan bukan lazim CKDu (3.7 mgC L −1 ). Mungkin terdapat dua sebab untuk perbezaan kepekatan DOC antara air bawah tanah CKDu dan air bawah tanah bukan CKDu. Satu ialah air bawah tanah CKDu berkemungkinan menerima lebih banyak cas semula air permukaan11,26, yang meningkatkan kepekatan DOC27,28. Yang lain ialah aktiviti mikrob yang lebih kuat dalam air bawah tanah bukan CKDu (Rajah 1E, Rajah Tambahan 3) akan merendahkan lebih banyak bahan organik kepada bahan bukan organik29, yang dibincangkan di bawah.

Nilai a254 dalam air bawah tanah CKDu (median: 5.07 m−1 ) adalah lebih tinggi daripada air bawah tanah bukan CKDu (median: 4.38 m−1 ) (Tambahan Rajah 2), menunjukkan bahawa DOM air bawah tanah CKDu terdiri daripada lebih banyak DOM tak tepu. Secara amnya, kepekatan DOM tak tepu (a254) dalam air bawah tanah semula jadi adalah kurang daripada 1 m−1 30–32. Dalam kajian ini, nilai a254 terendah dalam semua sampel air bawah tanah ialah 1.15 m−1 (Jadual Tambahan 1), menunjukkan bahawa kedua-dua air bawah tanah CKDu dan bukan CKDu mungkin tercemar sedikit sebanyak. Berbanding dengan air bawah tanah, air permukaan mempunyai nilai a254 yang lebih tinggi (median:10.48 m−1), yang akan terhasil daripada aktiviti antropogenik. Di samping itu, terdapat korelasi positif yang ketara antara kepekatan DOC dan a254 (Tambahan Rajah 4), menunjukkan bahawa peningkatan DOC mungkin dikaitkan dengan input antropogenik.

Ciri EEM DOM daripada air bawah tanah bukan CKDu adalah berbeza daripada ciri air bawah tanah dan air permukaan CKDu (Tambahan Rajah 5). EEM air bawah tanah bukan CKDu menunjukkan isyarat puncak T yang agak kuat tetapi isyarat puncak A yang lebih lemah (Jadual Tambahan 2) berbanding air bawah tanah CKDu, yang menunjukkan bahawa air bawah tanah bukan CKDu mengandungi lebih banyak bahan seperti triptofan bioaktif33,34. Sebaliknya, kawasan puncak A dalam EEMs DOM daripada air bawah tanah dan air permukaan CKDu diperluaskan ke dataran tinggi antara puncak M dan C, menunjukkan peranan dominan bahan organik seperti humik dalam air bawah tanah dan air permukaan CKDu. Tambahan pula, ciri EEM yang serupa bagi DOM antara air bawah tanah CKDu dan air permukaan menunjukkan bahawa interaksi air permukaan air bawah tanah mungkin telah berlaku dan air permukaan sedang mengecas semula air bawah tanah.

Indeks spektrum DOM dalam air bawah tanah berkaitan CKDu Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, dari segi aromatik DOM (SUVA254), air bawah tanah CKDu (min: 0.78 ± 0.37) adalah serupa dengan bukan -CKDu air bawah tanah (min: 0.78 ± {{10}}.33) (p > 0.05). Walau bagaimanapun, beberapa sampel air bawah tanah CKDu mempamerkan aromatikiti DOM yang tinggi, yang berkaitan dengan a254 yang tinggi (Tambahan Rajah 4). Korelasi positif yang signifikan antara a254 dan SUVA254 menunjukkan bahawa DOM aromatik mendominasi DOM yang dinilai tidak jenuh. Cerun spektrum (S275–295) air bawah tanah CKDu (min: 20.5 ± 6.7) secara relatifnya lebih rendah daripada air bawah tanah bukan CKDu (min: 23.7 ± 9.4), menunjukkan bahawa air bawah tanah CKDu diperkaya dengan bahan organik berat molekul tinggi. Ia boleh dikaitkan dengan aktiviti mikrob yang lebih kuat35 dalam air bawah tanah bukan CKDu dengan nilai indeks biologi (BIX) yang lebih tinggi (Rajah 1E). Mikroorganisma mungkin menguraikan lignin seperti OM berat molekul tinggi kepada sebatian aromatik seperti OM berat molekul rendah36,37

Indeks pendarfluor (FI) DOM dalam semua sampel adalah antara 1.26 hingga 1.88, menunjukkan ciri autochthonous yang lebih lemah dan campuran asal daratan dan mikrob. Walau bagaimanapun, FI DOM dalam air bawah tanah bukan CKDu (min: 1.64 ± 0.12) secara relatifnya lebih besar daripada air bawah tanah CKDu (min: 1.52 ± 0.17), menunjukkan bahawa DOM daripada Air bawah tanah CKDu mengandungi lebih banyak bahan organik alochthon dan kurang bahan organik asli. Secara umumnya, air bawah tanah yang mengalir mempunyai isyarat daratan yang lebih kuat daripada air tanah bertakung 38,39. Akibatnya, air bawah tanah CKDu dengan FI yang lebih rendah mungkin mempunyai keadaan aliran yang lebih baik. Tiada perbezaan antara air bawah tanah bukan CKDu dan air permukaan dari segi FI. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1E, nilai BIX dalam air bawah tanah CKDu (min: 0.81 ± {{20}}.09) dan air permukaan (min: {{ 27}}.79 ± 0.08) adalah jauh lebih rendah daripada air bawah tanah bukan CKDu (min: 0.86 ± 0.08) (p < 0.05), mencadangkan bahawa DOM air bawah tanah bukan CKDu melakukan ciri aktiviti biologi yang agak tinggi40,41, yang menurut FI. Terdapat korelasi positif antara FI dan BIX, yang konsisten dengan pemerhatian oleh Dalmagro et al.42 dan Qi et al.43. BIX lebih disukai dalam mendiskriminasi aktiviti biologi DOM antara air bawah tanah dan air permukaan44.

Indeks pelembapan (HIX) DOM dalam air bawah tanah CKDu (min: 4.36 ± 2.16) adalah jauh lebih tinggi daripada air bawah tanah bukan CKDu (min: 3.15 ± 1.49) (p < 0.01), menunjukkan lebih besar tahap pelembapan DOM dalam air bawah tanah CKDu. Ini mungkin disebabkan oleh air permukaan yang mengisi semula air bawah tanah CKDu atau aktiviti mikrob air bawah tanah bukan CKDu yang lebih kuat40,45. Peningkatan tahap pelembapan sepadan dengan penurunan dalam H/C44. Bahan organik dengan H/C rendah ini terutamanya terdiri daripada sebatian aromatik hidrofobik atau sebatian tak tepu46. Oleh itu, DOM air bawah tanah CKDu akan mengandungi lebih banyak sebatian aromatik atau tak tepu hidrofobik, yang cenderung stabil dan berterusan. Zheng et al.18 dan Makehelwala et al.19 juga menunjukkan bahawa DOM dalam air bawah tanah dari kawasan endemik CKDu mengandungi lebih banyak asid fulvik dan humus hidrofobik makromolekul lain.

Korelasi antara FI dan HIX tidak signifikan dalam kajian ini (Tambahan Rajah 6). Oleh itu, pengenalan sumber berdasarkan HIX tidak selaras dengan yang berdasarkan FI dan BIX (Tambahan Rajah 3). Penyahgandingan antara FI dan HIX mungkin disebabkan oleh keadaan hidrogeologi yang kompleks dan faktor antropogenik20. Sebagai contoh, bahan organik endogen mungkin dibebaskan daripada sedimen dan/atau batu akibat interaksi batuan air 47.

Walaupun indeks spektrum boleh membantu menilai komposisi DOM dengan cepat, semua indeks dikira menggunakan panjang gelombang tetap13, yang terdedah kepada pengaruh berbilang fluorofor yang berinteraksi, membawa kepada "herotan" apabila menilai komposisi sebatian organik kompleks daripada sumber campuran48. Oleh itu, tafsiran penunjuk pendarfluor harus berhati-hati, dan PARAFAC perlu digunakan untuk analisis selanjutnya.

Komponen FDOM sensitif dalam air bawah tanah berkaitan CKDu Empat komponen pendarfluor telah diekstrak dan lulus pengesahan separuh belah (Tambahan Rajah 7, Jadual Tambahan 3). C1 ialah komponen seperti humik darat yang dihasilkan melalui pemprosesan kimia biogeo bahan organik zarah darat49, yang menyerupai gabungan puncak Coble A dan C50; C2 adalah serupa dengan puncak Coble M, komponen seperti humik mikrob dengan berat molekul rendah, dan mungkin mendominasi DOM pendarfluor air sisa51,52; C3 ialah komponen seperti humik dengan berat molekul tinggi, yang merupakan terbitan bahan organik darat51,53; C4 adalah komponen seperti protein autochthonous dikaitkan dengan aktiviti mikrob54,55.

FDOM didominasi oleh C1 dan C2 dengan kelimpahan 68.7% dan 62.9% dalam air bawah tanah CKDu dan bukan CKDu (Rajah 2), menunjukkan peranan dominan bahan seperti humik. Kelimpahan relatif C1 (C1%, 35.1%) dalam air bawah tanah CKDu adalah jauh lebih tinggi daripada air bawah tanah bukan CKDu (28.0%, p < 0.01) , manakala C2% dan C3% dalam air bawah tanah CKDu dan bukan CKDu adalah serupa (p > 0.05). Disebabkan oleh keadaan geologi dan pengairan yang serupa di kawasan kajian, C2 berkemungkinan merupakan hasil sampingan bahan organik yang dihasilkan oleh aktiviti mikrob in-situ atau beberapa bahan humik yang dipecahkan oleh mineral dengan mudah56, dan C3 mungkin berkaitan dengan input bahan pertanian57. Tambahan pula, C4% yang jauh lebih tinggi dikesan dalam DOM daripada air bawah tanah bukan CKDu (23.8%) berbanding DOM dalam air bawah tanah CKDu (17.3%, p <0.01), menunjukkan bioavailabiliti DOM yang lebih besar daripada air bawah tanah bukan CKDu. Nilai pH air bawah tanah bukan CKDu yang lebih rendah menyokong spekulasi ini (Jadual Tambahan 4), kerana proton dihasilkan semasa degradasi mikrob bahan organik58,59. C1% dalam air permukaan adalah jauh lebih tinggi daripada air bawah tanah bukan CKDu (p <0.01), tetapi serupa dengan air bawah tanahair bawah tanah CKDu(p > 0.05), menunjukkan bahawa peningkatan C1% dalam air bawah tanah CKDu mungkin berkaitan dengan input air permukaan.

Analisis komponen utama dua komponen menunjukkan bahawa beban C1% terletak pada arah positif PC1, yang menyumbang 43.9% daripada varians, dan beban C4% diletakkan pada arah negatif PC1 (Rajah 3). ). Sampel yang hampir dengan arah positif PC1 umumnya mempunyai banyak bahan seperti humik, dan sampel yang dekat dengan paksi negatif PC1 umumnya mempunyai bahagian tinggi komponen seperti protein yang berkaitan dengan aktiviti mikrob. Terutama, sekitar 50% sampel air bawah tanah CKDu dan hanya sekitar 22% sampel air bawah tanah bukan CKDu terletak pada arah positif PC1. Ia menunjukkan bahawa air bawah tanah CKDu dan air bawah tanah bukan CKDu boleh dibezakan secara berkesan dengan C1% dan C4%. Walau bagaimanapun, C4 nampaknya terdedah kepada gangguan dari latar belakang mikrob dalam akuifer yang mengakibatkan penyelewengan penyaringan20. Oleh itu, C1 dengan kestabilan dan kegigihan yang lebih baik dalam persekitaran60, boleh digunakan sebaik-baiknya untuk mengenali air bawah tanah CKDu. Sementara itu, HIX, a254, dan SUVA254 memberikan muatan positif kepada PC1, menunjukkan perkaitannya dengan bahan seperti humik (C1). Untuk PC2 (22.2%), C2% dan C3% diletakkan dalam arah positif. Sekitar 53% daripada sampel air bawah tanah CKDu dan 28% daripada sampel air bawah tanah bukan CKDu terletak dalam arah negatif PC2. Walau bagaimanapun, mengambil kira C2% dan C3% yang serupa antaraair bawah tanah CKDudan air bawah tanah bukan CKDu, pengiktirafan air bawah tanah CKDu sebanyak C2% dan C3% boleh mengelirukan.

Perkhidmatan Sokongan Wecistanche-Pengeksport cistanche terbesar di China:

E-mel:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Beli Untuk Butiran Spesifikasi Lebih Lanjut:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

DAPATKAN EKSTRAK CISTANCHE ORGANIK SEMULAJADI DENGAN 25% ECHINACOSIDE DAN 9% ACTEOSIDE UNTUK JANGKITAN BUAH PINGGANG