The influence of strontium on characteristic factors of bone

Abstract

Bones of experimental rats fed a high strontium diet (0.4% Sr, 0.2% Ca, 0.4% P) and those of control rats fed a diet essentially the same but without supplemental strontium (0.4% Ca, 0.4% P) were analyzed for certain organic and mineral constituents. The femora of experimental animals had a significantly greater proportion of hexosamine as cetyl pyridinium precipitable material (glycosaminoglycans) than did those of control animals, whereas no difference of hydroxyproline (collagen) content was found. Separation of powdered, pooled bones by the flotation method revealed that over 80% of normal bone and only about 50% of experimental bone had a specific gravity of 1.87 or greater. The incorporation of strontium was accompanied by a marked reduction of bone ash, by elevated magnesium and potassium, and by depressed calcium contents of the ash as compared to normal bone.

Résumé

Les os de rats soumis à une alimentation riche en strontium (0.4% Sr, 0.2% Ca, 0.4% P) et ceux de rats témoins, alimentés de la même façon, sans adjonction de strontium (0.4% Ca, 0.4% P), ont été analysés pour certains constituants organiques et inorganiques. Le fémur des animaux, soumis au strontium, contient une proportion significativement plus élevée d’hexosamine sous la forme d’un matériel précipitable par le cetyl pyridinium (glycosaminoglycanes); cependant aucune différence en hydroxyleproline (collagène) n’a été notée. Le fractionnement de poudres d’os par la méthode de flotation montre que plus de 80% de l’os normal et seulement 50% de l’os des animaux soumis au strontium ont un poids spécifique de 1.87 ou supérieur. L’incorporation du strontium s’accompagne d’une part, d’une diminution marquée de la cendre d’os, par suite de l’augmentation du magnésium et potassium, et d’autre part, de la diminution du contenu en calcium de la cendre par rapport à l’os normal.

Zusammenfassung

Die Knochen von Versuchsratten, welche eine hohe Strontium-Diät erhielten (0,4% Sr; 0,2% Ca; 0,4% P) und die Knochen von Kontrollratten, welche praktisch dieselbe Diät ohne zusätzliches Strontium erhielten (0,4% Ca; 0,4% P), wurden auf bestimmte organische und Mineralbestandteile untersucht. Die Femora der Versuchstiere enthielten einen bedeutend größeren Anteil an Hexosamin, das mit Cetylpyridin (Glycosaminoglycanen) ausgefällt werden kann, als die jenigen der Kontrolltiere, jedoch wurde beim Hydroxyprolingehalt (Collagen) kein Unterschied gefunden. Die Trennung von pulverisierten, gepoolten Knochen durch die Dichtegradientmethode zeigte, daß über 80% des normalen Knochens und nur etwa 50% des experimentellen Knochens ein spezifisches Gewicht von 1,87 und mehr aufwiesen. Die Einnahme von Strontium verursachte eine bedeutende Abnahme der Knochenasche, eine Zunahme von Magnesium und Kalium und einen verminderten Calciumgehalt in der Asche im Vergleich zu normalen Knochen.