Mineral composition and type of saliva microcrystallization in residents of major industrial regions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The negative impact of environmental factors affects human health, leading to an increase in disease rates associated with unfavorable living conditions. Assessing environmental quality remains highly relevant, as each major industrial center has its own regional characteristics.

AIM: To compare the cationic and anionic composition and types of saliva microcrystallization in residents of major industrial centers, using Omsk and Krasnoyarsk as examples.

MATERIALS AND METHODS: A cross-sectional study was conducted using saliva samples from residents of Omsk (n = 82) and Krasnoyarsk (n = 86), aged 18–22 years. All samples were analyzed for ammonium, potassium, sodium, magnesium, calcium, chlorides, sulfates, fluorides, and phosphates using capillary electrophoresis, and the types of saliva microcrystallization were compared. Statistical analysis was performed using nonparametric methods, including the Mann–Whitney test for two-group comparisons and the Kruskal–Wallis test for comparisons involving three or more groups.

RESULTS: Significant regional differences were observed for all parameters except sulfate concentration in saliva. Residents of Krasnoyarsk had higher levels of ammonium, potassium, calcium, and all anions in their saliva compared to those from Omsk, whereas sodium and magnesium concentrations were higher in Omsk residents. In all parameters except calcium, increased concentrations were observed in male subgroups, regardless of region. No differences in saliva microcrystallization patterns were identified between the two cities.

CONCLUSION: The element concentrations in saliva differ between residents of Omsk and Krasnoyarsk. When planning studies using saliva as a biological substrate, it is essential to consider regional factors that influence its composition, which are determined by varying geochemical and industrial factors. Therefore, it is necessary to refine the normal reference values for saliva parameters specific to each city.

About the authors

Elena A. Sarf

Omsk State Pedagogical University

Email: sarf_ea@omgpu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4918-6937
SPIN-code: 9161-0264
Russian Federation, Omsk

Lyudmila V. Stepanova

Siberian Federal University

Email: slyudmila@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5503-4898
SPIN-code: 7940-6589

Assistant Professor

Russian Federation, Krasnoyarsk

Oksana A. Kolenchukova

Siberian Federal University; Scientific Research Institute of Medical Problems of the North of the Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Krasnoyarsk State Agricultural University

Email: Kalina-chyikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9552-447X
SPIN-code: 8008-5580

Dr. Sci. (Biology), Assistant Professor

Russian Federation, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

Lyudmila V. Bel'skaya

Omsk State Pedagogical University

Author for correspondence.
Email: belskaya@omgpu.ru
ORCID iD: 0000-0002-6147-4854
SPIN-code: 4189-7899

Cand. Sci. (Chemistry)

Russian Federation, Omsk

References

  1. Lyakhovenko OI, Chulkov DI. The main environmental problems of Russian cities and the strategy for resolving them. Russian Political Science. 2017;(3):21–26. (In Russ.) EDN: YRGRDZ
  2. Korotkov PA, Trubyanov AB, Gismieva AI, et al. Relationship between the incidence of socially significant diseases and sanitary and ecological parameters of the environment throughout municipal entities in the Mari El Republic. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2022;29(8):577–585. doi: 10.17816/humeco89724 EDN: QCOMDU
  3. Karelin AO, Lomtev AYu, Volkodaeva MV, Yeremin GB. The improvement of approaches to the assessment of effects of the anthropogenic air pollution on the population in order to management the risk for health. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2019;98(1):82–86. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-1-82-86 EDN: YWAHHV
  4. Klepikov OV, Samoylov AS, Ushakov IB, et al. Comprehensive assessment of the industrial environment of the industrial city. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2018;97(8):686–692. doi: 10.18821/0016-9900-2018-97-8-686-692 EDN: YBKAWT
  5. Fadeev VA, Kochurov BI, Ermolaev IK, Lobkovsky VA. On the possible change in the dynamic balance of the environment to improve the ecological situation in the Krasnoyarsk and Omsk regions. Problems of regional ecology. 2018;(6):144–148. doi: 10.24411/1728-323X-2019-16144 EDN: PNSYUJ
  6. Kolycheva IV, Rychagova OA, Lizarev AV. Impact of labour activity factors on sodium level in saliva of firefighters. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2015;94(4):44–47. EDN: UHKWAP
  7. Savinov SS, Drobyshev AI. Influence of individual and subpopulation factors on the concentration of major and trace elements in saliva. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2022;29(10):689–698. doi: 10.17816/humeco109909 EDN: NAEGBU
  8. Markova EO, Koryakina YuP, Farashchuk NF, Kigan MA. Influence of drinking water chemical substances on public health. Vestnik of the Smolensk State Medical Academy. 2023;22(1):239–249. doi: 10.37903/vsgma.2023.1.31 EDN: WBSRHP
  9. Sanguos CL, García LG, Suárez OL, et al. Non-invasive biomonitoring of infant exposure to environmental organic pollutants in north-western Spain based on hair analysis. Identification of potential sources. Environmental Pollution. 2023;339:122705. doi: 10.1016/j.envpol.2023.122705
  10. Malathi N, Mythili S, Vasanthi HR. Salivary diagnostics: a brief review. ISRN Dentistry. 2014;2014:158786. doi: 10.1155/2014/158786
  11. Song M, Bai H, Zhang P, et al. Promising applications of human-derived saliva biomarker testing in clinical diagnostics. International Journal of Oral Science. 2023;15(1):2. doi: 10.1038/s41368-022-00209-w
  12. Huang Z, Yang X, Huang Y, et al. Saliva — a new opportunity for fluid biopsy. Clin Chem Lab Med. 2022;61(1):4–32. doi: 10.1515/cclm-2022-0793
  13. Sarf EA, Dergacheva MV, Zharkikh LA, Bel'skaya LV. Environmental monitoring using adolescents’ saliva in Omsk. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2021;28(11):12–19. doi: 10.33396/1728-0869-2021-11-12-19 EDN: CYIQXC
  14. Kazakova YM, Savostsikava VS. Diagnostic possibilities of studying the crystal structure of biological fluids under various pathological conditions of the organism. Meditsinskiye Novosti. 2023;(2):21–24. EDN: NDODZN
  15. Vagner VD, Sarf EA, Belskaya LV, et al. Prognostic significance of oral fluid fluoride measurement in acute pericoronitis. Bulletin of Russian State Medical University. 2022;(4):57–64. doi: 10.24075/vrgmu.2022.042 EDN: GTMSYH
  16. Barer GM, Denisov AB. Crystallographic method for studying saliva. Moscow: VUNMC Roszdrav; 2008. (In Russ.) EDN: QKRGUF
  17. Belskaya LV. Saliva as an object of clinical laboratory diagnostics. Omsk: Omskblankizdat; 2015. (In Russ.) EDN: XWFHIK
  18. Sazonova OV, Sergeev AK, Chupakhina LV, et al. Analyzing health risks caused by contaminated drinking water (experience gained in Samara region). Health Risk Analysis. 2021;(2):41–51. doi: 10.21668/health.risk/2021.2.04 EDN: EFWWCD
  19. Belokonova NA, Polushina LG, Lelekova RP. Monitoring the status of water and electrolyte balance of the body. Public Health and Life Environment. 2016;(7):8–11. EDN: WFFZTN
  20. Khalatov V.A., Nevzorova E.V., Gulin A.V. Using saliva as test object, ecological-analytical monitoring of trace elements. Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences. 2013;18(6-2):3250–3252. EDN: RTWNHL
  21. Baryshnikova GA, Chorbinskaya SA, Stepanova II, Blokhina OE. Potassium and magnesium deficiency, its role in cardiovascular disease development and possibilities of correction. Consilium Medicum. 2019;21(1):67–73. doi: 10.26442/20751753.2019.1.19024 EDN: LUGJYU
  22. Grigus YaI, Mikhaylova OD, Gorbunov AYu, Vakhrushev YaM. Significance of magnesium in phisiology and pathology of the digestive system. Experimental and Clinical Gastroenterology Journal. 2015;(6):89–94. EDN: UHYNNR
  23. Ministry of Natural Resources and Ecology of the Omsk Region. Report on the environmental situation in the Omsk region for 2022. Omsk: Omskblankizdat; 2023. (In Russ.)
  24. Ministry of Ecology and Rational Natural Resources Management of the Krasnoyarsk Territory. State report on the state and protection of the environment in the Krasnoyarsk Territory in 2022. Krasnoyarsk: KGBU TsRMPiOOS; 2023. (In Russ.)
  25. Yahyaev MA, Salikhov ShK, Abdulkadyrova SO, et al. Contents of magnesium in the environment and population morbidity rate of arterial hypertension. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2019;98(5):494–497. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-5-4 EDN: DNTINT
  26. Boiko VS, Timokhin AYu, Mikhailov VV. Fertility of irrigated lands in the south forest-steppe of the Omsk Region. Taurida Herald of the Agrarian Sciences. 2021;(4):40–49. doi: 10.33952/2542-0720-2021-4-28-40-49 EDN: ZLZCYG
  27. Sokolov AV, Kostina DA, Marinchev SS, et al. The significance of detection of nitrites in oral fluid of healthy people. Clinical Laboratory Diagnostics. 2018;63(4):215–219. doi: 10.18821/0869-2084-2018-63-4-215-219 EDN: YXJGRC
  28. Michalke B, Rossbach B, Göen T, et al. Saliva as a matrix for human biomonitoring in occupational and environmental medicine. Int Arch Occup Environ Health. 2015;88(1):1–44. doi: 10.1007/s00420-014-0938-5
  29. Yadykina TK, Mikhailova NN, Kochergina TV, Zhukova AG. Associations of the 283 A>G (BSMI) polymorphism of the VDR gene with mineral bone tissue density in aluminum industry workers. Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2022;62(9):579–587. doi: 10.31089/1026-9428-2022-62-9-579-587 EDN: AJTYAB
  30. Kudaeva IV, Dyakovich OA, Beygel EA, et al. Clinical, biochemical and allergological indices characterizing occupational diseases of the bronchial and pulmonary system in employees at aluminium production. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2016;95(12):1142–1145. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1142-1145 EDN: XQRZPD
  31. Saeed OAS. Differences in the microcrystallization of the oral fluid of patients with bacterial and viral infections. Meditsinskiye Novosti. 2022;(4):52–54. EDN: WPCSWL

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Relative change in the concentration of cations and anions in saliva depending on gender for residents of Omsk and Krasnoyarsk (%). Relative change is calculated as the corresponding value for male (M) and female (F) in each city minus the mean value for that city, divided by the mean value (%). The differences between the parameters in volunteers of the same sex between regions are statistically significant, p <0.05.

Download (210KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Scatterplot of canonical values for the content of cations and anions in saliva depending on the region of residence and gender.

Download (227KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Examples of the main types of microcrystallization of residents of Omsk and Krasnoyarsk: A — 2 points, B — 3 points, C — 4 points.

Download (301KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a 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».