Eliza Blicharska, Ryszard Kocjan, Anna Błażewicz OZNACZANIE ZAWARTOŚCI ŻELAZA, MANGANU, CYNKU, MIEDZI, KADMU I OŁOWIU W HERBATKACH ZIOŁOWYCH

Transkrypt

1 BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. XL, 2007, 2, str Eliza Blicharska, Ryszard Kocjan, Anna Błażewicz OZNACZANIE ZAWARTOŚCI ŻELAZA, MANGANU, CYNKU, MIEDZI, KADMU I OŁOWIU W HERBATKACH ZIOŁOWYCH Katedra Chemii, Zakład Chemii Analitycznej Akademii Medycznej im. prof. Feliksa Skubiszewskiego w Lublinie Kierownik: prof. dr hab. R. Kocjan Oznaczono zawartość żelaza, manganu, cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w 2 herbatkach ziołowo-owocowych i w 12 herbatkach ziołowych. Oznaczenia wykonano metoda chromatografii jonowej i metoda atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacja płomieniowa. Wyniki analiz przeprowadzonych obydwiema metodami nie różniły się od siebie w istotny sposób. Hasła kluczowe: herbatki ziołowe, metale ciężkie, chromatografia jonowa, atomowa spektrometria absorpcyjna. Key words: herbal teas, heavy metals, ion chromatography, atomic absorption spectrometry. Wobec aktualnie postępującego zanieczyszczenia środowiska, również do roślin leczniczych przedostają się różne substancje toksyczne, w tym także metale ciężkie. Z powodu szczególnego znaczenia i zastosowania ziół niezwykle ważne jest, aby te zanieczyszczenia występowały w minimalnych ilościach (1). Nadmiar pierwiastków śladowych w roślinach wiąże się z ryzykiem włączania ich w nadmiernych ilościach do łańcucha żywieniowego człowieka, co jest szczególnie niebezpieczne w odniesieniu do metali ciężkich (2). Dlatego w wielu placówkach naukowych na coraz większą skalę prowadzi się badania nad zawartością takich metali w różnych roślinach leczniczych. Badania te odgrywają istotną rolę, gdyż zbytnie nagromadzenie metali ciężkich w surowcach roślinnych, może być przyczyną osłabienia działania leczniczego tych surowców, a nawet stać się dodatkowym źródłem przewlekłego narażenia człowieka na wchłanianie metali ciężkich do organizmu. W warunkach naturalnych istnieje duże zróżnicowanie zawartości pierwiastków śladowych w zależności od gatunków, a nawet i odmian roślin. Zawartość tych pierwiastków związana jest z określoną częścią rośliny oraz z jej stadium rozwoju. Stwierdza się jednak ogólną prawidłowość, że najmniej pierwiastków śladowych znajduje się w owocach i ziarnie zbóż, a najwięcej w korzeniach i w soczystych liściach warzyw oraz roślin motylkowatych (3). Rośliny lecznicze stosowane są w różnych formach: jako zioła jednorodne, których działanie ukierunkowane jest na konkretne dolegliwości, w postaci miesza-

2 146 E. Blicharska i inni Nr 2 nek ziołowych, syropów, herbat i herbatek owocowo-ziołowych, a także w postaci przypraw (4). Celem tej pracy było oznaczenie zawartości żelaza, manganu, cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w różnych herbatkach ziołowych. MATERIAŁ I METODY Materiał do badań stanowiły próbki herbatek i mieszanek ziołowych produkowanych przez Herbapol Lublin S.A.: mieszanki ziołowe Bobofen fix, Bronchial fix i Nervinum fix, herbatki ziołowo-owocowe Figura 1 z senesem i Figura 2 z kruszyną oraz herbatki ziołowe brusznica fix, głóg fix, senes fix, koper fix, pokrzywa fix, rdest fix, świetlik fix, skrzyp fix i szałwia fix. Badane, wysuszone herbatki zmielono w młynku wibracyjnym Testchem-S (Pszów Polska), którego elementy cierne młynka wykonane były z korundu, a następnie przemiał poddano kolejnemu uśrednieniu. Z tak przygotowanej suchej masy odważano próbki po 1 g, dodawano do nich po 10 cm 3 roztworu HNO 3 o stęż. 14 mol l 1 i poddano mineralizacji w mineralizatorze mikrofalowym UniClever BM-1z (Plazmotronika Polska) przy udziale energii mikrofalowej w układzie zamkniętym pod zwiększonym ciśnieniem i w trójstopniowej procedurze o rosnącej mocy generatora. Roztwory powstałe po mineralizacji po odpędzeniu tlenków azotu odwirowano, odpowiednio rozcieńczono i poddano analizie metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją płomieniową na aparacie Pye Unicam (Cambridge, UK). Badane roztwory porównawczo analizowano także chromatograficznie na chromatografie jonowym DX-500 IC (Dionex, USA) z detektorem spektrofotometrycznym metodą wzorca zewnętrznego z derywatyzacją pokolumnową stosując 4-(2-pirydylazo)rezorcynol (PAR) jako odczynnik derywatyzujący. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Jak wykazały wcześniejsze badania herbatki ziołowe, a szczególnie ziołowo-owocowe zawierają w swoim składzie czasami dość znaczne ilości metali niezbędnych w organizmie (cynk, mangan, miedź, żelazo (5 7)) oraz śladowe ilości metali toksycznych (kadm, ołów (8 10)). Zawartości poszczególnych pierwiastków w herbatkach często znacznie się różniły w zależności od rodzaju surowca i jego pochodzenia, a w przypadku herbatek ziołowo-owocowych od ich składu jakościowego i ilościowego (11 15). Wyniki naszych oznaczeń zestawiono graficznie na ryc Należy podkreślić, że wyniki analiz przeprowadzonych metodą chromatografii jonowej i metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją płomieniową nie różniły się od siebie w istotny sposób. Największe ilości żelaza (188,2 μg/g suchej herbatki) oznaczono w sennae fix, manganu (101,1 μg/g) w figurze 2 z kruszyną, cynku (65,4 μg/g) w pokrzywie fix, miedzi (16,4 μg/g) w głogu fix, kadmu (0,11 μg/g) w figurze 2 z kruszyną, a ołowiu (0,96 μg/g) w bronchial fix. Najmniej żelaza (21,07 μg/g) stwierdzono w brusznicy fix, manganu (17,86 μg/g) w bobofenie fix, cynku (4,3 μg/g) w figurze 1 z senesem, a miedzi (1,77 μg/g), kadmu (0,025 μg/g) i ołowiu (0,23 μg/g) w świetliku fix. Otrzymane wyniki nie przekraczały dopuszczalnych norm, podanych w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia r. (16) i były porównywalne do wyników uzyskanych wcześniej przez innych badaczy (8, 12 14, 17 19). Należy podkreślić, że surowce wykorzystywane do produkcji różnego rodzaju herbat w tym ziołowo-owocowych i ziołowych, pochodzące z obszarów narażonych na ich zanieczyszczenie, mogą zawierać znacznie większe ilości tych pierwiastków (20 23).

3 Nr 2 Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych 147 Ryc. 1. Średnia zawartość żelaza (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 1. Mean content of iron (μg/g of dry mass) in evaluated teas. Ryc. 2. Średnia zawartość manganu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 2. Mean content of manganese (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

4 148 E. Blicharska i inni Nr 2 Ryc. 3. Średnia zawartość cynku (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 3. Mean contents of zinc (μg/g of dry mass) in evaluated teas. Ryc. 4. Średnia zawartość miedzi (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 4. Mean content of copper (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

5 Nr 2 Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych 149 Ryc. 5. Średnia zawartość kadmu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 5. Mean contents of cadmium (μg/g of dry mass) in evaluated teas. Ryc. 6. Średnia zawartość ołowiu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 6. Mean contents of lead (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

6 150 E. Blicharska i inni Nr 2 WNIOSKI 1. Zawartości badanych metali w analizowanych herbatkach nie przekraczały odpowiednich norm i dlatego nie stanowią zagrożenia dla zdrowia człowieka. 2. Herbatki te mogą być dobrym źródłem mikroelementów, mimo że do naparów wodnych metale nie ekstrahują się w całości. 3. Wyniki oznaczeń jonów badanych metali, otrzymane metodą chromatografii jonowej (IC) i atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA), były porównywalne ze sobą. E. Blicharska, R. Kocjan, A. Błażewicz DETERMINATION OF THE CONTENT OF IRON, MANGANESE, ZINC, COPPER, CADMIUM AND LEAD IN THE HERBAL TEAS Summary The content of iron, manganese, zinc copper, cadmium and lead was determined in the 12 herbal teas and in 2 herbal/fruit teas by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) and ion chromatography (IC). It was found that the quantities of examined metals differed and varied in the investigated teas. The amounts were: iron 21, mg/kg, manganese mg/kg, zinc mg/kg, copper mg/kg, cadmium mg/kg and lead mg/kg dry mass. The differences between results from ion chromatography and FAAS were insignificant. PIŚMIENNICTWO 1. Kabata-Pendias A., Piotrowska M.: Zanieczyszczenie gleb i roślin uprawnych pierwiastkami śladowymi. CBR, Warszawa Nikonorow M., Urbanek-Karłowska B.: Toksykologia żywności. PZWL, Warszawa Marzec Z., Kunachowicz H., Iwanow K., Rutkowska U.: Tabele zawartości pierwiastków śladowych w produktach spożywczych. IŻŻ, Warszawa Ożarowski A., Jaroniewski W.: Rośliny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie. IWZZ, Warszawa Walker A.: Uzdrawiająca moc witamin, minerałów i ziół. Reader s Digest, Warszawa Keville K.: Zielona apteka. Grupa Wyd. Bertelsmann Media, Warszawa Samochowiec L.: Kompendium ziołolecznictwa. Wyd. Med. Urban & Partner, Wrocław Celechovska O., Pizora M., Konickova J.: The content of zinc and cadmium in medicinal plants and their infusions. Ceska Slov. Farm., 2004; 53: Dembińska-Migas W., Gudyka E., Cisowski W.: Zawartość kadmu, ołowiu i rtęci w niektórych roślinach leczniczych. Herba Pol., 1994; 40: Błoniarz J., Zaręba S., Rahnama M.: Zawartość kadmu i ołowiu w ziołach, preparatach ziołowych oraz w naparach wykonanych z tych ziół stosowanych u dzieci i dorosłych. Przegl. Lek., 2001; 58(7): Zaręba S., Medyńska E.: Zawartość Cu, Mn, Zn, Fe, Mg, Ca w ziołach i mieszankach ziołowych. Farmacja w XXI wieku. XVIII Naukowy Zjazd PTFarm.. Poznań Błoniarz J., Zaręba S., Rahnama M.: Examination of zinc content in selected herbs and herbal-fruit teas. Annal. UMCS, 2004; 17: Buliński R., Błoniarz J.: Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w herbatach. Cz. I. Zawartość cynku, manganu, miedzi i żelaza w herbatach i naparach herbacianych. Bromat. Chem. Toksykol., 1996; 29: Gajewska R., Nabrzyski M., Ganowiak Z., Cybulski M., Kułakowska D.: Zawartość wybranych składników mineralnych w herbatach zielonych i czarnych. Roczn. PZH, 2000; 51: Pizarro F., Olivares M., Hertrampf E., Walter T.: Factors which modify the nutritional state of iron: tannin content of herbal teas. Arch. Latinoam. Nutr., 1994; 44: Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia r. 17. Florczak J., Lasota W.: Zawartość Cu, Mn, Zn, Fe w ziołach i mieszankach ziołowych. Zeszyty Prob. Post. Nauk Roln., 1996; 434: Łozak A., Sołtyk K., Ostapczuk P., Fijałek Z.: Determination of selected trace elements in herbs and

7 Nr 2 Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych 151 their infusions. Scien. Total Environ., 2002, 289, Kwapuliński J., Mirosławski J., Rachel R., Wiechuła D., Kraśnicka A., Iwanek K.: Zawartość metali ciężkich w wybranych mieszankach ziołowych. Pol. Tyg. Lek., 1994; 49: Wojciechowska-Mazurek M., Zawadzka T., Karłowski K., Starska K., Ćwiek-Ludwicka K., Brulińska-Ostrowska E.: Zawartość ołowiu, kadmu, rtęci, cynku i miedzi w owocach z różnych regionów Polski. Roczn. PZH, 1995; 46: Borkowski B.: Zanieczyszczenia surowców roślinnych metalami ciężkimi. Farm. Pol., 1994; 50: Kuźniewski K., Hojden B., Radwan-Pytlewska K., Szulkowska-Wojaczek K.: Wpływ zanieczyszczeń komunikacyjnych na rośliny lecznicze. Herba Pol., 1993; 3: Kolmünzer S., Kuzek J., Brunarska Z., Grzybek J., Sagan E.: Oznaczanie ołowiu w materiale roślinnym zebranym przy szosach w Bieszczadach. Bromat. Chem. Toksykol., 1980; 13: 311. Adres: Lublin, ul. Staszica 6.