[2007/Nr 2] Oznaczanie zawartości żelaza, manganu, cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w herbatkach ziołowych

Eliza Blicharska, Ryszard Kocjan, Anna Błaz˙ewicz

OZNACZANIE ZAWARTOS

´

CI

Z

˙

ELAZA, 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 zawartos´c´ z˙elaza, manganu, cynku, miedzi, kadmu i ołowiu w 2 herbatkach ziołowo-owocowych i w 12 herbatkach ziołowych. Oznaczenia wykonano metoda˛ chroma-tografii jonowej i metoda˛ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacja˛ płomienio-wa˛. Wyniki analiz przeprowadzonych obydwiema metodami nie ro´z˙niły sie˛ od siebie w istotny sposo´b.

Hasła kluczowe: herbatki ziołowe, metale cie˛z˙kie, chromatografia jonowa,

atomo-wa spektrometria absorpcyjna.

Key words: herbal teas, heavy metals, ion chromatography, atomic absorption

spectrometry.

Wobec aktualnie poste˛puja˛cego zanieczyszczenia s´rodowiska, ro´wniez˙ do ros´lin

leczniczych przedostaja˛ sie˛ ro´z˙ne substancje toksyczne, w tym takz˙e metale cie˛z˙kie.

Z powodu szczego´lnego znaczenia i zastosowania zio´ł niezwykle waz˙ne jest, aby te

zanieczyszczenia wyste˛powały w minimalnych ilos´ciach (1). Nadmiar

pierwiast-ko´w s´ladowych w ros´linach wia˛z˙e sie˛ z ryzykiem wła˛czania ich w nadmiernych

ilos´ciach do łan´cucha z˙ywieniowego człowieka, co jest szczego´lnie niebezpieczne

w odniesieniu do metali cie˛z˙kich (2).

Dlatego w wielu placo´wkach naukowych na coraz wie˛ksza˛ skale˛ prowadzi sie˛

badania nad zawartos´cia˛ takich metali w ro´z˙nych ros´linach leczniczych. Badania te

odgrywaja˛ istotna˛ role˛, gdyz˙ zbytnie nagromadzenie metali cie˛z˙kich w surowcach

ros´linnych, moz˙e byc´ przyczyna˛ osłabienia działania leczniczego tych surowco´w,

a nawet stac´ sie˛ dodatkowym z´ro´dłem przewlekłego naraz˙enia człowieka na

wchłanianie metali cie˛z˙kich do organizmu.

W warunkach naturalnych istnieje duz˙e zro´z˙nicowanie zawartos´ci pierwiastko´w

s´ladowych w zalez˙nos´ci od gatunko´w, a nawet i odmian ros´lin.

Zawartos´c´ tych pierwiastko´w zwia˛zana jest z okres´lona˛ cze˛s´cia˛ ros´liny oraz z jej

stadium rozwoju. Stwierdza sie˛ jednak ogo´lna˛ prawidłowos´c´, z˙e najmniej

pierwiast-ko´w s´ladowych znajduje sie˛ w owocach i ziarnie zbo´z˙, a najwie˛cej w korzeniach

i w soczystych lis´ciach warzyw oraz ros´lin motylkowatych (3).

Ros´liny lecznicze stosowane sa˛ w ro´z˙nych formach: jako zioła jednorodne,

kto´rych działanie ukierunkowane jest na konkretne dolegliwos´ci, w postaci

miesza-nek ziołowych, syropo´w, herbat i herbatek owocowo-ziołowych, a takz˙e w postaci

przypraw (4).

Celem tej pracy było oznaczenie zawartos´ci z˙elaza, manganu, cynku, miedzi,

kadmu i ołowiu w ro´z˙nych herbatkach ziołowych.

MATERIAŁ I METODY

Materiał do badan´ stanowiły pro´bki herbatek i mieszanek ziołowych produkowanych przez „Her-bapol” – Lublin S.A.: mieszanki ziołowe – Bobofen fix, Bronchial fix i Nervinum fix, herbatki ziołowo-owocowe – Figura 1 z senesem i Figura 2 z kruszyna˛ oraz herbatki ziołowe – brusznica fix, gło´g fix, senes fix, koper fix, pokrzywa fix, rdest fix, s´wietlik fix, skrzyp fix i szałwia fix.

Badane, wysuszone herbatki zmielono w młynku wibracyjnym Testchem-S (Pszo´w – Polska), kto´rego elementy cierne młynka wykonane były z korundu, a naste˛pnie przemiał poddano kolejnemu us´red-nieniu. Z tak przygotowanej suchej masy odwaz˙ano pro´bki po 1 g, dodawano do nich po 10 cm3

roztworu HNO3o ste˛z˙. 14 mol l–1i poddano mineralizacji w mineralizatorze mikrofalowym UniClever

BM-1z (Plazmotronika – Polska) przy udziale energii mikrofalowej w układzie zamknie˛tym pod zwie˛kszonym cis´nieniem i w tro´jstopniowej procedurze o rosna˛cej mocy generatora.

Roztwory powstałe po mineralizacji po odpe˛dzeniu tlenko´w azotu odwirowano, odpowiednio rozcien´czono i poddano analizie metoda˛ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacja˛ płomieniowa˛ na aparacie Pye Unicam (Cambridge, UK). Badane roztwory poro´wnawczo analizowano takz˙e chromatograficznie na chromatografie jonowym DX-500 IC (Dionex, USA) z detektorem spektrofoto-metrycznym metoda˛ wzorca zewne˛trznego z derywatyzacja˛ pokolumnowa˛ stosuja˛c 4-(2-pirydyla-zo)rezorcynol (PAR) jako odczynnik derywatyzuja˛cy.

WYNIKI I ICH OMO

´

WIENIE

Jak wykazały wczes´niejsze badania – herbatki ziołowe, a szczego´lnie ziołowo-owocowe zawieraja˛ w swoim składzie czasami dos´c´ znaczne ilos´ci metali niezbe˛dnych w organizmie (cynk, mangan, miedz´, z˙elazo (5 – 7)) oraz s´ladowe ilos´ci metali toksycznych (kadm, oło´w (8 – 10)).

Zawartos´ci poszczego´lnych pierwiastko´w w herbatkach cze˛sto znacznie sie˛ ro´z˙niły w zalez˙nos´ci od rodzaju surowca i jego pochodzenia, a w przypadku herbatek ziołowo-owocowych od ich składu jakos´ciowego i ilos´ciowego (11 – 15).

Wyniki naszych oznaczen´ zestawiono graficznie na ryc. 1 – 6. Nalez˙y podkres´lic´, z˙e wyniki analiz przeprowadzonych metoda˛ chromatografii jonowej i metoda˛ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacja˛ płomieniowa˛ nie ro´z˙niły sie˛ od siebie w istotny sposo´b.

Najwie˛ksze ilos´ci z˙elaza (188,2μg/g suchej herbatki) oznaczono w sennae fix, manganu (101,1 μg/g) w figurze 2 z kruszyna˛, cynku (65,4μg/g) w pokrzywie fix, miedzi (16,4 μg/g) w głogu fix, kadmu (0,11

μg/g) w figurze 2 z kruszyna˛, a ołowiu (0,96 μg/g) w bronchial fix. Najmniej z˙elaza (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 (1,77μg/g), kadmu (0,025 μg/g) i ołowiu (0,23 μg/g) w s´wietliku fix.

Otrzymane wyniki nie przekraczały dopuszczalnych norm, podanych w Rozporza˛dzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13. 01. 2003 r. (16) i były poro´wnywalne do wyniko´w uzyskanych wczes´niej przez innych badaczy (8, 12 – 14, 17 – 19).

Nalez˙y podkres´lic´, z˙e surowce wykorzystywane do produkcji ro´z˙nego rodzaju herbat w tym ziołowo-owocowych i ziołowych, pochodza˛ce z obszaro´w naraz˙onych na ich zanieczyszczenie, moga˛ zawierac´ znacznie wie˛ksze ilos´ci tych pierwiastko´w (20 – 23).

Ryc. 1. S

´

rednia zawartos´c´ z˙elaza (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 1. Mean content of iron (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

Ryc. 2. S

´

rednia zawartos´c´ manganu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 2. Mean content of manganese (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

Ryc. 3. S

´

rednia zawartos´c´ cynku (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 3. Mean contents of zinc (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

Ryc. 4. S

´

rednia zawartos´c´ miedzi (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 4. Mean content of copper (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

Ryc. 5. S

´

rednia zawartos´c´ kadmu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 5. Mean contents of cadmium (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

Ryc. 6. S

´

rednia zawartos´c´ ołowiu (μg/g suchej masy) w badanych herbatkach. Fig. 6. Mean contents of lead (μg/g of dry mass) in evaluated teas.

WNIOSKI

1. Zawartos´ci badanych metali w analizowanych herbatkach nie przekraczały

odpowiednich norm i dlatego nie stanowia˛ zagroz˙enia dla zdrowia człowieka.

2. Herbatki te moga˛ byc´ dobrym z´ro´dłem mikroelemento´w, mimo z˙e do

naparo´w wodnych metale nie ekstrahuja˛ sie˛ w całos´ci.

3. Wyniki oznaczen´ jono´w badanych metali, otrzymane metoda˛ chromatografii

jonowej (IC) i atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA), były poro´wnywalne

ze soba˛.

E. B l i c h a r s k a, R. K o c j a n, A. B ł a z˙ e w i c z

DETERMINATION OF THE CONTENT OF IRON, MANGANESE, ZINC, COPPER, CADMIUM AND LEAD IN THE HERBAL TEAS

S u m m a r y

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 21,07 - 188.2 mg/kg, manganese 17.86 - 101.1 mg/kg, zinc 4.3 - 65.4 mg/kg, copper 1.77 - 16.4 mg/kg, cadmium 0.025 - 0.11 mg/kg and lead 0.23 - 0.96 mg/kg dry mass. The differences between results from ion chromatography and FAAS were insignificant.

PIS

´

MIENNICTWO

1. Kabata-Pendias A., Piotrowska M.: Zanieczyszczenie gleb i ros´lin uprawnych pierwiastkami s´ladowymi. CBR, Warszawa 1984. – 2. Nikonorow M., Urbanek-Karłowska B.: Toksykologia z˙ywnos´ci. PZWL, Warszawa 1987. – 3. Marzec Z., Kunachowicz H., Iwanow K., Rutkowska U.: Tabele zawartos´ci pierwiastko´w s´ladowych w produktach spoz˙ywczych. IZ

˙

Z

˙

, Warszawa 1992. – 4. Oz˙arowski A.,

Jaroniewski W.: Ros´liny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie”. IWZZ, Warszawa 1987. – 5. Walker A.: Uzdrawiaja˛ca moc witamin, minerało´w i zio´ł. Reader’s Digest, Warszawa 2000. – 6. Keville K.:

Zielona apteka. Grupa Wyd. Bertelsmann Media, Warszawa 2002. – 7. Samochowiec L.: Kompendium ziołolecznictwa. Wyd. Med. Urban & Partner, Wrocław 2002. – 8. Celechovska O., Pizora M.,

Konickova J.: The content of zinc and cadmium in medicinal plants and their infusions. Ceska Slov.

Farm., 2004; 53: 336. – 9. Dembin´ska-Migas W., Gudyka E., Cisowski W.: Zawartos´c´ kadmu, ołowiu i rte˛ci w niekto´rych ros´linach leczniczych. Herba Pol., 1994; 40: 106. – 10. Błoniarz J., Zare˛ba S.,

Rahnama M.: „Zawartos´c´ kadmu i ołowiu w ziołach, preparatach ziołowych oraz w naparach

wykonanych z tych zio´ł stosowanych u dzieci i dorosłych”. Przegl. Lek., 2001; 58(7): 39.

11. Zare˛ba S., Medyn´ska E.: Zawartos´c´ Cu, Mn, Zn, Fe, Mg, Ca w ziołach i mieszankach ziołowych. Farmacja w XXI wieku. XVIII Naukowy Zjazd PTFarm.. Poznan´ 2001. – 12. Błoniarz J., Zare˛ba S.,

Rahnama M.: Examination of zinc content in selected herbs and herbal-fruit teas. Annal. UMCS, 2004;

17: 15. – 13. Bulin´ski R., Błoniarz J.: Badania zawartos´ci niekto´rych pierwiastko´w s´ladowych w herbatach. Cz. I. Zawartos´c´ cynku, manganu, miedzi i z˙elaza w herbatach i naparach herbacianych. Bromat. Chem. Toksykol., 1996; 29: 157. – 14. Gajewska R., Nabrzyski M., Ganowiak Z., Cybulski M.,

Kułakowska D.: Zawartos´c´ wybranych składniko´w mineralnych w herbatach zielonych i czarnych.

Roczn. PZH, 2000; 51: 251. – 15. 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: 277. – 16. Rozporza˛dzenie Ministra Zdrowia z dnia 13. 01. 2003 r. – 17. Florczak J., Lasota W.: Zawartos´c´ Cu, Mn, Zn, Fe w ziołach i mieszankach ziołowych. Zeszyty Prob. Post. Nauk Roln., 1996; 434: 705. – 18. Łozak A., Sołtyk K., Ostapczuk P., Fijałek Z.: Determination of selected trace elements in herbs and

their infusions. Scien. Total Environ., 2002, 289, 33. – 19. Kwapulin´ski J., Mirosławski J., Rachel R.,

Wiechuła D., Kras´nicka A., Iwanek K.: Zawartos´c´ metali cie˛z˙kich w wybranych mieszankach ziołowych.

Pol. Tyg. Lek., 1994; 49: 448. – 20. Wojciechowska-Mazurek M., Zawadzka T., Karłowski K., Starska K.,

C

´

wiek-Ludwicka K., Brulin´ska-Ostrowska E.: Zawartos´c´ ołowiu, kadmu, rte˛ci, cynku i miedzi w

owo-cach z ro´z˙nych regiono´w Polski. Roczn. PZH, 1995; 46: 223.

21. Borkowski B.: Zanieczyszczenia surowco´w ros´linnych metalami cie˛z˙kimi. Farm. Pol., 1994; 50: 697. – 22. Kuz´niewski K., Hojden B., Radwan-Pytlewska K., Szulkowska-Wojaczek K.: Wpływ zanieczyszczen´ komunikacyjnych na ros´liny lecznicze. Herba Pol., 1993; 3: 131. – 23. Kolmünzer S.,

Kuzek J., Brunarska Z., Grzybek J., Sagan E.: Oznaczanie ołowiu w materiale ros´linnym zebranym przy

szosach w Bieszczadach. Bromat. Chem. Toksykol., 1980; 13: 311. Adres: 20-081 Lublin, ul. Staszica 6.