J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y B i o c h e m i c a l c h a n g e s i n t i s s u e s o f a l b i n o r a t s f o l l o w i n g s u b c h r o n i c e x p o s u r e t o c r u d e o i l K e y w o r d s : A l b i n o r a t s , c r u d e o i l , l i v e r e n z y m e s , p o l l u t i o n . A B S T R A C T : B i o c h e m i c a l c h a n g e s i n t h e t i s s u e s o f t h i r t y - s i x a l b i n o r a t s ( R a t t u s r a t t u s ) f o l l o w i n g s u b c h r o n i c e x p o s u r e t o 1 . 2 5 % , 2 . 5 0 % a n d 5 % o f c r u d e o i l p o l l u t e d f e e d w a s i n v e s t i g a t e d . T h e r e w e r e a g e a n d s e x m a t c h e d w i t h a n o t h e r t w e l v e a l b i n o r a t s f e d w i t h o u t c r u d e o i l . T h e e x p o s u r e p e r i o d l a s t e d f o r t h i r t y d a y s . T h e c o n c e n t r a t i o n s o f s e r u m a l b u m i n , c h o l e s t e r o l a n d g l u c o s e , l i v e r t o t a l p r o t e i n , a s c o r b i c a c i d a n d r e d u c e d g l u t a t h i o n e ( G S H ) a s w e l l a s t h e a c t i v i t i e s o f a l a n i n e a m i n o t r a n s f e r a s e ( A L T ) , a s p a r t a t e a m i n o t r a n s f e r a s e ( A S T ) , a l k a l i n e p h o s p h a t a s e ( A L P ) a n d c a t a l a s e ( C A T ) f r o m t h e r a t s w e r e d e t e r m i n e d u s i n g s t a n d a r d m e t h o d s . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e r e w e r e n o s i g n i f i c a n t ( P > 0 . 0 5 ) c h a n g e s i n t h e s e p a r a m e t e r s f r o m t h e r a t s f e d w i t h 1 . 2 5 % a n d 2 . 5 0 % c r u d e o i l m i x e d f e e d w h e n c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l . H o w e v e r , s i g n i f i c a n t ( P < 0 . 0 5 ) r e d u c t i o n s w e r e o b s e r v e d i n g l u c o s e , a s c o r b i c a c i d a n d G S H c o n c e n t r a t i o n s a s w e l l a s i n c a t a l a s e a c t i v i t y , w i t h a c o n c o m i t a n t s i g n i f i c a n t ( P > 0 . 0 5 ) i n c r e a s e s i n s e r u m A L T , A S T a n d A L P a c t i v i t i e s i n t h e r a t s f e d 5 % c r u d e o i l p o l l u t e d f e e d , i n c o m p a r i s o n w i t h t h e c o n t r o l . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t c r u d e o i l i n g e s t i o n a t l e v e l s o f u p t o 5 % m a y h a v e s e r i o u s a d v e r s e e f f e c t o n a n i m a l t i s s u e s . 6 1 7 - 6 2 3 | J R B | 2 0 1 1 | V o l 1 | N o 8 © F i c u s P u b l i s h e r s . T h i s O p e n A c c e s s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n , a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . S u b m i t Y o u r M a n u s c r i p t w w w . f i c u s p u b l i s h e r s . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m J o u r n a l o f R e s e a r c h i n b i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O p e n A c c e s s O n l i n e R e s e a r c h J o u r n a l A u t h o r s : N w a o g u L A 1 , I g w e C U 1 , U j o w u n d u C O 1 , A r u k w e U 1 , I h e j i r i k a C E 2 a n d I w e k e A V 1 . I n s t i t u t i o n : 1 D e p a r t m e n t o f B i o c h e m i s t r y , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , O w e r r i , N i g e r i a . 2 D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l T e c h n o l o g y , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , O w e r r i , N i g e r i a . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : N w a o g u L A E m a i l : n w o g u l i n u s @ y a h o o . c o m P h o n e N o : + 2 3 4 - 8 0 3 7 5 1 0 9 5 2 W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / D o c u m e n t s / R A 0 1 3 5 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 2 4 O c t 2 0 1 1 / A c c e p t e d : 0 1 N o v 2 0 1 1 / P u b l i s h e d : 1 2 D e c 2 0 1 1 A r t i c l e C i t a t i o n : N w a o g u L A , I g w e C U , U j o w u n d u C O , A r u k w e U , I h e j i r i k a C E a n d I w e k e A V . B i o c h e m i c a l c h a n g e s i n t i s s u e s o f a l b i n o r a t s f o l l o w i n g s u b c h r o n i c e x p o s u r e t o c r u d e o i l . J o u r n a l o f r e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 1 7 - 6 2 3 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O n l i n e O p e n A c c e s s P u b l i c a t i o n g r o u p O r i g i n a l R e s e a r c h P a p e r

I N T R O D U C T I O N T h e g r o w t h o f t h e p e t r o l e u m i n d u s t r y i n N i g e r i a a n d t h e m a r k e t i n g o f p e t r o l e u m p r o d u c t s h a v e m a d e o i l p o l l u t i o n a s e r i o u s e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m ( A m u n d e t a l . , 1 9 8 7 ) . P o l l u t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t m a y r e s u l t f r o m t h e e x p l o r a t i o n , t r a n s p o r t a t i o n o r s t o r a g e o f p e t r o l e u m p r o d u c t s o r f r o m a c c i d e n t a l e v e n t s ( s p i l l s ) . I n s o m e c a s e s i t m a y b e a c o n s e q u e n c e o f c a r e l e s s d i s p o s a l p r a c t i c e s o f r e s i d u e s l i k e t h e o i l y s l u d g e t h a t a c c u m u l a t e i n s t o r a g e t a n k s ( M o r g a n a n d W a t k i n s o n a , 1 9 8 9 ) . C r u d e o i l s p i l l i s t h e r e l e a s e o f c r u d e p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n s i n t o t h e e n v i r o n m e n t d u e t o h u m a n a c t i v i t i e s a n d a r e c l a s s i f i e d i n t o t w o m a i n t y p e s ; t h e l a n d ( o n s h o r e ) a n d m a r i n e ( o f f - s h o r e ) o i l s p i l l s . L a n d o i l s p i l l o c c u r s w h e n c r u d e o i l i s r e l e a s e d o n t h e l a n d w h i c h a f f e c t s s o i l e c o s y s t e m . T h e d i f f e r e n t w a y s b y w h i c h c r u d e o i l e n t e r t h e e n v i r o n m e n t a r e f r o m n a t u r a l s e e p ( 1 % ) , a t m o s p h e r i c i n p u t ( 1 % ) , o f f - s h o r e p r o d u c t i o n ( 1 % ) , c o a s t a l a n d e s t u a r i n e e f f l u e n t s ( 3 % ) , n o n - r e f i n e r y i n d u s t r i a l w a s t e s ( 5 % ) , m u n i c i p a l w a s t e ( 5 % ) , u r b a n r u n o f f ( 5 % ) , r i v e r s ( 2 6 % ) a n d o i l w a t e r d i s c h a r g e f r o m o i l i n d u s t r y ( 5 3 % ) ( C a r l a , 2 0 0 6 ; L e v o r s e n , 2 0 0 8 ) . T h e s e p o l l u t a n t s ( c r u d e o i l a n d t h e i r p r o d u c t s ) a r e c o n s i d e r e d r e c a l c i t r a n t t o n a t u r a l b i o d e g r a d a t i o n a n d p e r s i s t i n t h e e c o s y s t e m d u e t o t h e i r h y d r o p h o b i c i t y a n d l o w v o l a t i l i t y ( A d e m o r o t i , 1 9 9 6 ) A n i m a l s a n d p l a n t s g r o w i n g i n c r u d e o i l p o l l u t e d e n v i r o n m e n t , t a k e i n l a r g e d o s e s o f h a r m f u l p o l l u t a n t s o v e r t h e y e a r s . T h e s e p o l l u t a n t s a n d a n y p r o d u c t o f t h e i r d e g r a d a t i o n p r o d u c t s c a n b e c a r c i n o g e n i c , m u t a g e n i c a n d a r e p o t e n t i m m u n o t o x i c a n t s w h i c h a f f e c t t h e b i o l o g i c a l s y s t e m s o f l i v i n g t h i n g s . ( B o o n c h a n e t a l . , 2 0 0 9 ; R a o a n d P a n y a , 1 9 7 8 ) . T h i s s t u d y s o u g h t t o i n v e s t i g a t e t h e s u b c h r o n i c e f f e c t o f d i f f e r e n t p e r c e n t a g e c o n c e n t r a t i o n s o f c r u d e o i l i n g e s t i o n o n t h e t i s s u e s o f a l b i n o r a t s . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S E x p e r i m e n t a l A n i m a l s : F o r t y - e i g h t ( 4 8 ) a d u l t m a l e a l b i n o r a t s ( R a t t u s r a t t u s ) w e i g h i n g b e t w e e n 2 1 0 - 3 8 0 g r a m m e s w e r e u s e d f o r t h e e x p e r i m e n t s . T h e a n i m a l s w e r e a l l o w e d t o a c c l i m a t i z e f o r 7 d a y s , a n d w e r e m a i n t a i n e d u n d e r l a b o r a t o r y c o n d i t i o n o f h u m i d i t y , t e m p e r a t u r e ( 2 5 ± 2 ° C ) a n d l i g h t ( 1 2 h r l i g h t / d a r k c y c l e ) w i t h f r e e a c c e s s t o f o o d a n d w a t e r a d l i b i t u m . A l l e x p e r i m e n t a l p r o t o c o l s w e r e i n c o m p l i a n c e w i t h t h e N a t i o n a l I n s t i t u t e o f H e a l t h G u i d e f o r C a r e a n d U s e o f L a b o r a t o r y A n i m a l s ( P u b . N o . 8 5 - 2 3 , R e v i s e d , 1 9 8 5 ) . A f t e r a c c l i m a t i z a t i o n , t h e a n i m a l s w e r e d i v i d e d i n t o f o u r ( 4 ) g r o u p s ( A , B , C , D ) . G r o u p s A , B a n d C r e c e i v e d 1 . 2 5 % , 2 . 5 0 % a n d 5 . 0 % f e e d c o n t a i n i n g - c r u d e o i l r e s p e c t i v e l y w h i l e g r o u p D r e c e i v e d f e e d w i t h o u t c r u d e o i l a n d s e r v e d a s t h e c o n t r o l . F e e d i n g p e r i o d l a s t e d f o r 3 0 d a y s . P r e p a r a t i o n o f B l o o d a n d L i v e r S a m p l e s : A f t e r 3 0 d a y s , e a c h r a t s w a s e u t h a n i z e d b y a n e s t h e s i a u s i n g c h l o r o f o r m , a n d 5 m l o f B l o o d w a s c o l l e c t e d b y c a r d i a c p u n c t u r e . T h e b l o o d s a m p l e w a s a l l o w e d t o s t a n d f o r 1 0 m i n f o r c l o t t i n g t o t a k e p l a c e . T h e s e r u m w a s s e p a r a t e d b y c e n t r i f u g a t i o n . T h e s e r u m o b t a i n e d w a s u s e d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f s e r u m a l b u m i n , c h l o r o s t e r o l a n d g l u c o s e c o n c e n t r a t i o n s a n d a s s a y o f t h e s e r u m ( A L T , A S T a n d A L P ) . E a c h r a t w a s t h e n s u r g i c a l l y d i s s e c t e d , t h e l i v e r e x t r a c t e d i m m e d i a t e l y , w a s h e d w i t h i c e - c o l d 1 . 1 5 % K C l a n d s t o r e d a t - 1 0 ° C . C h i l l e d l i v e r t i s s u e s w e r e l a t e r h o m o g e n i z e d u s i n g a h o m o g e n i z e r ( J a n k e a n d K u n k e l , G e r m a n y ) . T h e h o m o g e n a t e w a s c e n t r i f u g e d a n d w a s u s e d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f l i v e r p r o t e i n , a s c o r b i c a c i d a n d g l u t a t h i o n e c o n c e n t r a t i o n s , a n d a s s a y f o r t h e a c t i v i t y o f c a t a l a s e ( C A T ) . D e t e r m i n a t i o n o f B i o c h e m i c a l P a r a m e t e r s : S e r u m a n d c h o l e s t e r o l c o n c e n t r a t i o n s w e r e d e t e r m i n e d u s i n g t h e m e t h o d s o f D o u m a s e t a l . ( 1 9 7 1 ) a n d A l l i a n e t a l . ( 1 9 7 4 ) r e s p e c t i v e l y . G l u c o s e c o n c e n t r a t i o n w a s d e t e r m i n e d b a s e d o n g l u c o s e o x i d a s e m e t h o d a s d e s c r i b e d b y T r i n d e r ( 1 9 6 9 ) . T h e s e r u m a c t i v i t i e s o f A L T a n d A S T w e r e a s s a y e d u s i n g t h e m e t h o d o f R e i t m a n a n d F r a n k e l ( 1 9 5 7 ) , w h i l e t h a t o f A L P w a s a s s a y e d a s d e s c r i b e d i n T i e t z ( 1 9 9 1 ) . H e p a t i c P r o t e i n c o n c e n t r a t i o n w a s d e t e r m i n e d b y B i u r e t m e t h o d a s d e s c r i b e d b y G o r n a l l e t a l . ( 1 9 4 9 ) . A s c o r b i c a c i d c o n c e n t r a t i o n w a s d e t e r m i n e d u s i n g t h e m e t h o d o f R o e a n d K u e t h e r ( 1 9 6 1 ) . A s c o r b i c a c i d i s c o n v e r t e d t o d e h y d r o a s c o r b i c a c i d b y s h a k i n g w i t h N o r i t a n d t h i s w a s c o u p l e d t o 2 , 4 - d i n i t r o p h e n y l h y d r a z i n e i n t h e p r e s e n c e o f t h i o u r e a ( a m i l d r e d u c i n g a g e n t ) . S u l p h u r i c a c i d w a s t h e n u s e d t o c o n v e r t t h e d i n i t r o p h e n y l h y d r a z i n e t o a c o l o u r e d c o m p o u n d w h o s e a b s o r b a n c e w a s d e t e r m i n e d s p e c t r o p h o t o m e t r i c a l l y a t 5 4 0 n m . R e d u c e d g l u t a t h i o n e ( G S H ) w a s d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d o f J o l l o w e t a l . ( 1 9 7 4 ) . T h e m e t h o d i s b a s e d o n t h e f o r m a t i o n o f a r e l a t i v e l y s t a b l e c h r o m o p h o r i c p r o d u c t o n r e a c t i n g a s u l p h u r h y d r y l c o m p o u n d ( G S H ) w i t h E l l m a n ’ s r e a g e n t . C a t a l a s e a c t i v i t y ( C A T , E . C . 1 . 1 1 . 1 . 1 . ) w a s a s s a y e d b y m e a s u r i n g s p e c t r o p h o t o m e t r i c a l l y a t 5 7 0 n m t h e r a t e o f 6 1 8 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 1 7 - 6 2 3 N w a o g u e t a l . , 2 0 1 1

d e c o m p o s i t i o n o f h y d r o g e n p e r o x i d e ( H 2 O 2 ) o v e r a p e r i o d o f 3 0 m i n u t e s a t ( 1 m i n u t e i n t e r v a l ) a s d e s c r i b e d b y S i n h a ( 1 9 7 2 ) . T h e e n z y m e a c t i v i t y f o r e a c h t i s s u e w a s e x p r e s s e d i n t e r m s o f K a t a l a s e f e i a h i g k e i t ( k a t . f ) a s k s - 1 m g - 1 p r o t e i n w h e r e K i s t h e f i r s t o r d e r r a t e c o n s t a n t . S t a t i s t i c a l A n a l y s i s D a t a g e n e r a t e d w e r e e x p r e s s e d a s m e a n s ± s t a n d a r d d e v i a t i o n a n d a n a l y z e d u s i n g o n e w a y A n a l y s i s o f V a r i a n c e ( A N O V A ) w i t h p £ 0 . 0 5 t a k e n t o b e s i g n i f i c a n t . R E S U L T S A N D D I S C U S S I O N T h e r e h a s b e e n a n i n c r e a s e d i n c i d e n c e o f p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n p o l l u t i o n f r o m c r u d e o i l s , g a s f l a r i n g , d i e s e l o i l a n d m o t o r e n g i n e o i l o v e r t h e y e a r s ( O d u , 1 9 9 6 ; N w a o g u e t a l . , 2 0 0 8 ; N w a o g u a n d O n y e z e 2 0 1 0 ) . I t h a s b e e n c o n s i d e r e d b y m a n y r e s e a r c h e r s t h a t p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n - i n d u c e d o x i d a n t s t r e s s i s a c r i t i c a l p a t h o l o g i c m e c h a n i s m t h a t i n i t i a t e s v a r i o u s c a s c a d e s o f m e t a b o l i c p e r t u r b a t i o n s ( R a o a n d P a n d y a , 1 9 7 8 ; R o m i e u e t a l . , 1 9 9 9 ) . I n d u c e d c h a n g e s i n l i v e r a n d b l o o d p a r a m e t e r s o f a l b i n o r a t s s u b c h r o n i c a l l y e x p o s e d t o d i f f e r e n t p e r c e n t a g e c o n c e n t r a t i o n s o f c r u d e o i l r e v e a l e d t h a t t h e r e w e r e n o s i g n i f i c a n t ( p > 0 . 0 5 ) r e d u c t i o n s i n t h e c o n c e n t r a t i o n s o f s e r u m a l b u m i n , c h o l e s t e r o l a n d l i v e r p r o t e i n o f a l b i n o r a t s f e d w i t h f e e d p o l l u t e d w i t h c r u d e o i l a t 1 . 2 5 % , 2 . 5 0 % a n d 5 . 0 % i n c o m p a r i s o n w i t h t h e c o n t r o l ( F i g u r e s 1 - 3 ) . T h e r e w e r e a l s o n o s i g n i f i c a n t ( p > 0 . 0 5 ) r e d u c t i o n i n t h e c o n c e n t r a t i o n s o f g l u c o s e , a s c o r b i c a c i d a n d g l u t a t h i o n e a s w e l l a s t h e a c t i v i t i e s o f h e p a t i c c a t a l a s e o b t a i n e d f o r r a t s f e d w i t h 1 . 2 5 % , 2 . 5 0 % a n d 5 % c r u d e o i l p o l l u t e d f e e d . ( F i g u r e s 4 , 8 - 1 0 ) . O n t h e o t h e r h a n d , t h e 1 . 2 5 % a n d 2 . 5 0 % c r u d e o i l p o l l u t e d f e e d c a u s e d n o n – s i g n i f i c a n t ( p > 0 . 0 5 ) i n c r e a s e s i n s e r u m a c t i v i t i e s o f A L T , A S T a n d A L P ( f i g u r e s 5 - 7 ) . H o w e v e r t h e r e w e r e s i g n i f i c a n t ( p < 0 . 0 5 ) c h a n g e s i n t h e m e a n c o n c e n t r a t i o n s o b t a i n e d f o r g l u c o s e , a s c o r b i c a c i d , g l u t a t h i o n e a n d t h e a c t i v i t i e s o f A L T , A S T a n d A L P a n d c a t a l a s e o f r a t s f e d w i t h f e e d p o l l u t e d w i t h 5 . 0 % c r u d e o i l c o n c e n t r a t i o n s i n c o m p a r i s o n w i t h t h e c o n t r o l ( f i g u r e s 4 - 1 0 ) i n d i c a t i n g t h a t c r u d e o i l a t t h a t p e r c e n t a g e c o n c e n t r a t i o n c a u s e d c h a n g e s i n t h e b l o o d a n d l i v e r p a r a m e t e r s i n a l b i n o r a t s . T h e r e s u l t s f o r g l u c o s e c o n c e n t r a t i o n ( F i g u r e 4 ) s h o w t h a t t h e r e w a s a d o s e - d e p e n d e n t r e d u c t i o n i n t h e b l o o d g l u c o s e c o n c e n t r a t i o n s a s t h e p e r c e n t a g e o f c r u d e o i l i n t h e f e e d i n c r e a s e d . D u r i n g h y p o g l y c e m i a , t h e b r a i n s u f f e r s f r o m s u b s t r a t e d e f i c i e n c y s i n c e g l u c o s e i s t h e m a j o r f u e l f o r t h e b r a i n c e l l s ( N e l s o n a n d C o x , 2 0 0 0 ) . T h i s l e a d s t o a d e c r e a s e i n a n a b o l i c p r o c e s s e s ( P a t o e k o r a e t a l . , 2 0 0 3 ) . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e r a t s f e d w i t h 5 % c r u d e o i l m i x e d f e e d s u f f e r e d s t r e s s a s a J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 1 7 - 6 2 3 6 1 9 N w a o g u e t a l . , 2 0 1 1 F i g . 1 : S e r u m a l b u m i n c o n c e n t r a t i o n o f a l b i n o r a t s f e d d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f c r u d e o i l m i x e d f e e d . C h o l e s t e r o l C o n c . M g / 1 0 0 m l F i g . 2 : S e r u m c h o l e s t e r o l c o n c e n t r a t i o n s o f A l b i n o r a t s f e d d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f c r u d e o i l m i x e d f e e d . F i g . 3 : L i v e r p r o t e i n c o n c e n t r a t i o n o f r a t s f e d d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n o f c r u d e o i l m i x e d f e e d .