Bioavailability in the Dog of Benzo(a)pyrene from Contaminated Soil

Abstract

In het algemeen wordt in de risicoschatting van milieucontaminanten in bodem aangenomen dat de orale biologische beschikbaarheid van de contaminant niet wordt beinvloed door de bodemmatrix. In de literatuur zijn echter aanwijzingen te vinden die aantonen dat deze benadering een aanzienlijke overschatting (tot een factor 30) van de biologische beschikbaarheid uit bodem geeft. Om tot een betere onderbouwing van de risicoschatting voor benzo(a)pyreen (= B(a)P) te komen is een studie opgezet waarbij de orale biologische beschikbaarheid uit twee verschillende typen bodem en uit een oplossing werd vastgesteld. Dit rapport beschrijft de resultaten van bovengenoemde studie die is uitgevoerd in zes honden. De honden kregen 5 mg B(a)P oraal of intraveneus toegediend volgens een 4-weg gekruiste proefopzet. Grond waaraan B(a)P was toegevoegd (zgn. OECD grond) of die verontreinigd was met B(a)P (zgn. TOP grond), werd gemengd met voedsel toegediend. Tevens werd B(a)P opgelost in olijfolie oraal gegeven. B(a)P opgelost in glycofurol werd intraveneus toegediend teneinde de absolute biologische beschikbaarheid te kunnen berekenen. De gemeten plasma-concentraties na de diverse toedieningen waren te laag om een betrouwbare schatting van de absolute orale biologische beschikbaarheid te kunnen geven. Waarschijnlijk zal een combinatie van lage doseringen, lage absorptie en een groot first-pass effect in de lever hieraan debet zijn. Het is van groot belang voor een optimale risicoschatting om inzicht te verwerven in de mate waarin B(a)P in het lichaam wordt opgenomen. Toekomstig onderzoek dient zich echter op absorptie (= transport vanuit de darm over de darmwand in het bloed) te richten in plaats van op biologische beschikbaarheid, omdat alleen dan de invloed van het 'first-pass effect' van de lever op de plasma concentraties kan worden uitgeschakeld.

In general, in risk assessment of contaminants from soil and other environmental matrices, bioavailability of the contaminants after ingestion is assumed to equal bioavailability after administration in a solution. However, in the latter case, generally much less complex matrices, such as water, oil or food, are used. To come to a more realistic risk assessment for benzo(a)pyrene (= B(a)P), additional information is required on the influence of the soil matrix on the absolute oral bioavailability of this contaminant. In this report, a study performed in six dogs is presented. The dogs received about 5 mg B(a)P orally or intravenously in a four-way cross-over study design. B(a)P was administered as the intravenous reference dissolved in glycofurol. B(a)P was also given orally, dissolved in olive oil. Furthermore, two types of soil, standard OECD soil and heavily contaminated soil from a dump site (TOP soil), were used in the study. Both types of soil were administered orally with food. Unfortunately, the plasma concentrations were so low that it was not possible to give a reliable estimation of absolute oral bioavailability of B(a)P from one of the matrices. It is very likely that the combination of low doses, low absorption and a high first-pass effect in the liver are the main reason for this observation. It is of great interest to gain insight into the extent of B(a)P entering the body via soil. Future research should however focus on absorption over the intestinal wall rather than on bioavailability in order to rule out effects of the first-pass effect of the liver on plasma concentrations, which is substantial for B(a)P.