Metale ciężkie w herbacie

Jednym z zanieczyszczeń niebezpiecznych dla człowieka, które może znaleźć się w herbacie jest ołów i inne metale ciężkie. Ilość zanieczyszczeń jest różna i zależy od wielu czynników, jednak istotny jest sam fakt, że takie zagrożenie istnieje. W herbacie znajduje się także wiele innych pierwiastków, których wpływ należy ocenić i kontrolować, by poziom poszczególnych pierwiastków i związków nie przekroczył zalecanych wartości³⁶ [FAO/WHO, 1989, 1993, 2000, International Organization for Standarization, 2004]. Kwestie prawodawstwa dotyczącego metali ciężkich w żywności oraz wymagań dla herbaty zostały poruszone w kolejnym rozdziale. Wśród innych (poza ołowiem) metali, których nadmiar znajduje się w herbacie należy wymienić przede wszystkich glin, miedź, kadm, cynk oraz mangan [Fernandez, Pablos, Martin, Gonzalez, 2002, Tsushida, Takeo, 1977, Mehra, Baker, 2007, Mierzwa J i inni, 1998, Narin i inni, 2004, Jin i inni, 2005, 2008]. Jak pokazują badania herbata zawiera także duże ilości fluoru. Niektórzy autorzy podają także, że w herbacie mogą znaleźć się większe od oczekiwanych ilości kobaltu [Narin, Soylak, 2003].

Można wyróżnić dwa podstawowe źródła zanieczyszczeń herbat: środowiskowe

o wchłanianie z gleby, o wchłanianie z powietrza;

spowodowane przechowywaniem i nieodpowiednią obróbką

o Przechowywanie w pojemnikach zawierających ołów (migracja ołowiu do materiału roślinnego),

36 Kwestie te są regulowane przez wielu czołowych eksporterów herbaty, którzy ustalają własne standardy, np. standardy ustalone przez Chiny (Chinese ministry of Health (1988) Chinese Tea Hygiene Standard GB 9679-1988)

34 o Zbieranie herbaty za pomocą maszyn zawierających ołów (w ostrzach),

o Stosowanie środków ochrony roślin.

Ołów bardzo dobrze wchłania się z gleby przede wszystkim ze względu na jej kwaśny odczyn – w takim środowisku istnieje dużo większa dostępność dla części podziemnych krzewów herbacianych. Jednakże istnieją także badania stwierdzające, że brak jest wyraźnej dodatniej korelacji pomiędzy stężeniem ołowiu w glebie, a jego stężeniem w krzewach herbacianych. Stwierdzono, że im niższe pH, tym większy procent ołowiu zawartego w glebie mógł być wchłonięty przez roślinę. Podobnie jest z innymi roślinami - przy bardziej zakwaszonej glebie (korzystanie z nawozów) ilość metali ciężkich wzrasta [Jin i inni, 2005, Davies, 1995].Drugim czynnikiem wpływającym na ilość ołowiu pochodzącego z gleby jest ilość materii organicznej – w tym przypadku zachodzi także dodatnia korelacja [Han i inni, 2005]. Drugim źródłem ołowiu jest powietrze – herbata wchłania ołów za pomocą liści. Dzieje się tak szczególnie w miejscach, gdzie jest duży ruch samochodowy oraz rozwinięty przemysł. Co prawda zawartość ołowiu w powietrzu zmniejszyła się po zakazie stosowania dodatków z ołowiem w benzynie, ale zakaz ten dotyczył głównie krajów dobrze rozwiniętych (Europa Zachodnia, Ameryka Północna). Zakaz ten zmniejszył także ilość ołowiu w wodzie oraz zmniejszenie ogólnej ekspozycji na ołów (zakaz stosowania w farbach, lakierach i innych). Niestety nie dotyczy to głównych rejonów uprawy herbaty – Chin, Indii, Sri Lanki czy Kenii i Indonezji [Han, 2006].

Przetwórstwo herbaty – jej obróbka od zebrania liści z krzewów do otrzymania gotowego produktu – jest także etapem, gdzie może dochodzić do zanieczyszczenia. Według badań [Jin, He i inni, 2005] podczas usuwania z liści wody, ich skręcania oraz podczas otrzymywania gotowego produktu ilość ołowiu może zwiększać się o 10 – 60%. Przemywanie liści wodą destylowaną zmniejszało ilość ołowiu nawet o 40% - dotyczyło to szczególnie upraw znajdujących się w pobliżu dróg, jednak ich mycie dawało najlepszy efekt (ołów znajdował się głównie na liściach, a nie wewnątrz. W kilku przypadkach podczas ostatniego etapu obróbki, ilość ołowiu zmniejszała się – nie była to zmiana znacząca, ale badaczom chińskim trudno ją wyjaśnić.

Liście herbaty, jej korzenie oraz łodygi można uznać za pewnego rodzaju hiperakumulator, który umożliwia wchłanianie ołowiu oraz innych metali (arsenu, kadmu) [Shi Yuan-zhi, Ruan Jian-yun, Ma Li-feng, Han Wen-yan, Wang Fang, 2008, Shi, Ma i inni, 2003], jednak to, co jest jej zaletą w opinii specjalistów w zakresie ochrony środowiska jest jednocześnie poważną

35 wadą w kwestii herbaty jako środka spożywczego. Jednocześnie wiadomo, że najlepsze w całym krzewie są młode listki. Charakteryzują się one stosunkowo małym stężeniem ołowiu (różnice między listkami młodymi i starszymi są blisko czterokrotne). Spadek był bardzo wyraźny w zależności od odległości od drogi – przeciętnie to ok. 1mg/kg na każde 100 metrów [Han, Shi, 2006]. W opisywanych badaniach wzięto także pod uwagę wpływ ołowiu zawartego w glebie na ten zawarty w roślinie oraz wpływ mycia liści i usuwania zanieczyszczeń z powierzchni. Badania wykazały, że istnieje pewna słaba zależność pomiędzy zawartością ołowiu w glebie i w liściach herbaty (wzięto przy tym pod uwagę także pH gleby). Otrzymano następującą zależność: log (Pb) = 0,33+0,48*(Pb w glebie)-0,08*pH [Han, Shi, 2006]. Niestety współczynnik R² dla podanego równania wyniósł tylko 0,25, co oznacza, że równanie wyjaśniło tylko 25% zmienności.³⁷ W przypadku przemywania liści, wyniki były dość zaskakujące – liście młode (1 – 2 lata) nie „zyskiwały” na przemywaniu zupełnie nic. Inaczej było z liśćmi starszymi, gdzie stężenie ołowiu spadało nawet o 20%. Analizując dostępne wyniki badań można zauważyć olbrzymie różnice w przypadku oznaczania metali ciężkich w herbatach – różnice dotyczą nie tylko herbat z różnych rejonów świata, różnych gatunków i rodzajów, ale wynikają także z tego, kto przeprowadza badania. Według badań chińskich i hinduskich [Shi, 2008] średnia zawartość ołowiu w herbatach z południowych Indii to 0,81 mg/kg (i tylko w pojedynczych przypadkach przekroczyła 1 mg/kg – stwierdzone maksimum to 1,36mg/kg). Jest to bardzo mało, zważywszy, że ich normy krajowe zakładają, że zawartość tego metalu nie powinna przekraczać 10 mg/kg. W przypadku badań polskich autorów [Dmowski, Śmiechowska, Stasiuk, 2008] wartość średnia dla herbat indyjskich oscylowała wokół poziomu 2 mg/kg, a w pojedynczych przypadkach dochodziła do 4 mg/kg. Średnia zawartość ołowiu we wszystkich zbadanych herbatach wyniosła 2,79+/- 2,21 mg/kg. Największe różnice dotyczyły pyłu herbacianego oraz herbaty granulowanej, gdzie w pojedynczych przypadkach zawartość ołowiu przekroczyła 10 mg/kg. Wystąpiły także różnice w zawartości ołowiu zależnie od kraju pochodzenia herbaty – najbardziej zanieczyszczone były herbaty chińskie i wietnamskie – średnio ponad 4 mg ołowiu w kilogramie, a najmniej herbaty afrykańskie (Kenia i Malawi – poniżej 2 mg w kilogramie) [Dmowski, Śmiechowska, Stasiuk, 2008]. Zanieczyszczenie herbat chińskich potwierdzają także inne źródła. Według Han co trzecia próbka herbaty przekracza poziom ustalony przez władze chińskie jako graniczny na poziomie 2 mg/kg

37 R2 – współczynnik determinacji informuje on o tym, jaka część zmienności całkowitej zmiennej objaśnianej została wyjaśniona regresją liniową względem zmiennych objaśniających