Ro liny lecznicze jako zasoby metali ciężkich podczas profilaktyki

Ro liny lecznicze jako zasoby metali ciężkich podczas profilaktyki

Nr 5/2007siarczanem glukozaminy
Leczenie
Wspó³czesne
choroby zwyrodnieniowej
mo¿liwoœci wykorzystania
stawów techniki stymulacji przezprze³ykowej serca
Roœliny lecznicze jako zasoby metali ciê¿kich
podczas profilaktyki zio³oleczniczej
Medicinal plants as source heavy metals during phytotheraphy prophylaxis
Dr n. farm. Jolanta Kowol, Mgr farm. Aneta Urban, Dr Robert Rochel, Lek. Med. Katarzyna Gruszka,
Mgr farm. Anna Halejak, Mgr farm. Dominika Dru¿ba
Œl¹ska Akademia Medyczna, Katedra i Zak³ad Toksykologii, Ul. Jagielloñska 4, 41-200 Sosnowiec
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Jerzy Kwapuliñski
Rośliny lecznicze kumulują metale niezbędne dla
życia, lecz także metale ciężkie.
Pierwiastki te przechodzą następnie z gotowego
preparatu, poprzez napary do organizmu człowieka. Przy dłuższym stosowaniu fitoterapii mogą pojawić się efekty uboczne w postaci kumulacji metali ciężkich w organizmie.
Odkryto również, że pierwiastki wchodzą ze
sobą w interakcje w samej roślinie, jak i w układzie
gleba-roślina. Dlatego ważna jest znajomość powinowactwa metalu do danego gatunku rośliny, a także
do poszczególnych części morfologicznych roślin.
Medicinal plants accumulate metals necessary
for life but also heavy metals.
These elements passage from plants during
infusion to human body. During the long
phytotheraphy side effect can appear itself.
The scientists discovered that chemical elements
react each other in the same plant and in system
soil-plant. It is very important knowledge about
relation between metals for given species plant, and
morphological part of the plant.
Słowa kluczowe: kumulacja metali ciężkich, ziołolecznictwo
Key words: metal, accumulation, phytotheraphy
Fitoterapia jest uznaną dziedziną wykorzystującą
substancje czynne w roślinach leczniczych. Jednakże
wartość lecznicza jest uzależniona w dużej mierze od
stopnia kumulacji wybranych metali w roślinach
uprawianych na plantacjach lub pozyskiwanych z naturalnych siedlisk.
Nie bez znaczenia jest właściwy sposób przygotowywania surowców z tych roślin.
Rośliny w sposób bardzo czuły reagują na zmiany
składu chemicznego głównych elementów środowiska przyrodniczego, a także na zaburzenia homeostazy ekosystemów.
Informacja na temat zawartości poszczególnych
metali w roślinach leczniczych jest fragmentaryczna
i niejednokrotnie dotyczy całych roślin. Wiadomo, że
tylko niektóre części morfologiczne stanowią surowiec
farmaceutyczny.
Rośliny lecznicze są wykorzystywane jako leki gotowe lub do sporządzania z nich przetworów, np.:
mieszanek, naparów.
Fakt bezpośredniego przechodzenia toksycznych
metali z gotowego preparatu poprzez napary sprawia,
że możliwe jest narażenie człowieka na efekty toksyczne
niektórych pierwiastków.
Napary (infuzje) są tradycyjną postacią leku. Przyrządzamy je zalewając zioła (liście, kwiaty, ziele) gotującą woda a następnie pozostawiając w celu zaparzenia pod przykryciem. Po czasie minimum 15 minut (maks.2-3 godzin, gdy chcemy otrzymać wodny
wyciąg ziół) odcedza się zioła, a napar stosuje się jako
lek. Jednak podczas przygotowywania naparu pozostaje niewykorzystane ok.40% substancji aktywnych
zioła [1].
Gotowym preparatem mogą być różne postacie
tabletek ziołowych, drażetek, czopków, iniekcji dokładnie mianowanych na zawartość w nich składników czynnych surowca roślinnego np.: Raphacholin,
Alax, Valerin. Poprzez swoje działanie fizjologiczne lek
roślinny dostarcza wielu składników mineralnych i witamin. Jednak długotrwałe leczenie ziołami np. schorzeń wieku podeszłego, takich jak zaburzenia układu
krążenia lub układu moczowego może pociągnąć za
sobą wiele skutków ubocznych związanych z kumulacją metali ciężkich w organizmie.
Farmaceutyczny
Przegl¹d Naukowy
Roœliny lecznicze jako zasoby metali ciê¿kich podczas profilaktyki zio³oleczniczej
W dzisiejszej polipragmazji są również stosowane
leki ziołowe, które wyrównują różne niedobory składników, a szczególnie mineralnych, na zasadzie synergizmu z lekiem syntetycznym [1].
W świetle dotychczas przeprowadzonych badań [24] okazało się, że zioła zawierały stosunkowo duże
ilości metali ciężkich i co więcej, wykazane zostały
tendencje wzrostowe ich zawartości w nawiązaniu do
emisji daleko sięgającej, nawet nad tereny, które umownie uważane były za rekreacyjne. Sytuacje komplikuje
fakt, że w glebie występują zróżnicowane ilości bezpośrednio biodostępnych (formy jonowymienne i adsorbowalne) i potencjalnie biodostępnych (węglany
i połączenia organiczne) ilości metali w przypadku
obecności kwaśnych deszczy.
Ponadto ostateczna kumulacja tych metali w danej mierze zależy również od możliwych interakcji
między tymi pierwiastkami.
Interakcje te sa różne ze względu na gatunek rośliny. Przykładowo w roślinie Tussilago farfara stwierdzono reakcje synergizmu między pierwiastkami: FeZn, Fe-Cd, Mn-Pb, Zn-Cu, Zn-Cr, Pb-Ni, Ni-Cr, CrCo. Istotne reakcje o charakterze antagonistycznym
wystąpiły w przypadku Fe-Co, Mn-Cu, Mn-Zn, ZnPb, Pb-Cu, Cu-Ni, Cu-Co, a także Cd-Cr i Co [5].
W rzepiku (Agrimonia eupatoria) okazało się, że
reakcje antagonistyczne wynikające ze zmian w zawartości Fe dotyczą Zn, Ni, Cd, Mn-Ni, Mn-Cd, Mn-Cr,
Zn-Cr, Pb-Cd, Cu-Cd, Cu-Cr, Ni-Co, Cd-Co, Cr-Co.
Istotne wartości korelacji wystąpiły w parach: FeMn, Mn-Pb, Mn-Cu, Mn-Co, Zn-Pb, Zn-Cu, Zn-Ni,
Pb-Cu, Cu-Co, a w pewnej mierze także Zn-Cd, PbCo [5].
Przeciętnie w naparach ziół zawartość poszczególnych metali jest następująca:
– Cd – 1,33 µg/g
– Fe – 20,98 µg/g
Nr 5/2007
– Cu – 6,57 µg/g
– Mn – 21,90 µg/g
– Co – 0,46 µg/g
– Ni – 0,12 µg/g
– Zn – 13,87 µg/g
– Cr – 2,29 µg/g [1]
Ogólną charakterystykę statystyczną przedstawiają dane w tabeli 1.
Niepokojącym jest fakt, że współczynnik zmienności występowania Pb, Ni, Zn, Cu jest bardzo duży,
co dodatkowo rzutuje na konieczność zachowania
dużej ostrożności przy okazji przenoszenia wyników
badań jednego obszaru na inne obszary.
Maksymalne ilości Pb zawierały zioła pochodzące
z ówczesnych województw kieleckiego, radomskiego,
lubelskiego i piotrkowskiego – 13,89 µg/g
Gatunkowe zróżnicowanie występowania wybranych metali ilustrują poniższe przykłady, a mianowicie największe ilości Cd, w granicach 0,95 – 3 µg/g
stwierdzono w naparze sporządzonym z dziurawca
zwyczajnego (Hypericum perforatum). Zawartosć Cd
w ilości 0,95 µg/g stwierdzono w naparach sporządzonych z:
– arcydzięgla lekarskiego (Archangelica officinalis),
– kolendry siewnej (Coriandrum sativum),
– biedrzeńca anyżu (Pimpinella anisium,)
– mydlnicy lekarskiej (Saponaria officinalis),
– nawłoci pospolitej (Solidago virgaurea).
Średnie zawartości Cd rzędu 1 – 2,5 µg/g stwierdzono w naparach z:
– chmielu zwyczjnego (Hymulus lupulus) – 2,15
µg/g,
– melisy lekarskiej (<elissa officinalis) – 2,49µg/g,
– babki wielkiej (Plantago maior) – 2,32 µg/g,
– marzanny barwierskiej (Rubia tinctorum – 2,32
µg/g.
W wypadku Pb w 12 gatunkach spośród 75 ziół
Tabela 1.W
ystępowanie metali w ziołach (naparach), µg/g
g/g [1]
1.Występowanie
miejsce poboru
Cd
Fe
Cu
Pb
Mn
Co
Ni
Zn
Cr
min.
0,95
10,38
0,01
0,01
6,23
0,01
0,01
0,01
0,01
max.
3,00
353,72
22,79
13,89
579,3
4,62
11,65
160,47
15,87
średnia arytm.
1,38
28,36
9,04
2,22
36,10
1,69
2,50
23,30
8,25
średnia geometr.
1,33
20,98
6,57
0,01
21,90
0,46
0,12
13,87
2,29
odch.std.
0,41
42,36
3,39
5,09
67,89
1,16
2,79
27,05
4,19
wsp.zm.
29,96%
149,4%
37,44%
229,1%
188,1%
68,80%
111,7%
116,15%
50,73%
Farmaceutyczny
Przegl¹d Naukowy
Nr 5/2007
Roœliny lecznicze jako zasoby metali ciê¿kich podczas profilaktyki zio³oleczniczej
zawartość Pb rzędu 13,89 µg/g miała miejsce w naparach z:
– tataraku zwyczajnego (Acorus calamus),
– kasztanowca zwyczajnego (Aeculus hippocastanus),
– prawoślazu lekarskiego (Althae officinalis),
– nagietka lekarskiego (Calendula officinalis),
– wrzosu zwyczajnego (Calluna vulgaris),
– kminku zwyczajnego (Carum carvi),
– głogu dwuszyjkowego (Crataegus oxycantha),
– wiązówki błotnej (Filipendula ulmaria),
– orzecha włoskiego (Juglans regia),
– maliny właściwej (Rubus idaeus),
– nawłoci pospolitej (Solidago virgurea),
– lipy drobnolistnej (Tilia cordata).
Badane rośliny zawierały stosunkowo duże ilości
Fe. Najwięcej Fe stwierdzono w naparze z marzanny
barwierskiej (Rubia tinctorum) 353,7µg/g. Najmniejsze ilości Fe=10,38 µg/g w naparze z malwy (Althaea rosea), rdestu ptasiego (Polygonum aviculare), rumianku pospolitego (Matricaria chamomilla), skrzypu polnego (Equisetum arvense), pięciornika gęsiego
(Potentilla anserina). W większości naparów ilość Fe
była rzędu 10 – 30µg/g [1].
Największe ilości Cu stwierdzono w naparze z arcydzięgla lekarskiego (Archangelica officinalis) –
Cu=22,79 µg/g oraz mniszka lekarskiego (Taraxacum officinalis) i lubczyka lekarskiego (Levisticum officinale) – Cu=16 µg/g. Większość naparów zawierała Cu w zakresie od 6 do 9 µg/g [1].
Największe ilości Mn zawierał napar z brzozy brodawkowatej (Betula verrucosa) – Mn=579,3 µg/g
a najniższą odnotowano w perzu właściwym (Agropyron repens) – Mn=6,23 µg/g [1]
Kolejnym badanym metalem był Co. Jego zawartość w naparach mieściła się w ilościach od 0,95 do
4,62 µg/g. Najczęściej powtarzająca się ilością Co było
0,95 µg/g. Dotyczyło to naparów z następujących gatunków ziół:
– kasztanowca zwyczajnego (Aesculus hippocastanus),
– perzu właściwego (Agropyron repens),
– malwy czerwonej (Althaea rosea),
– kminku zwyczajnego (Carum carvi),
– pięciornika jaskółcze ziele (Potentila reptans),
– mydlnicy lekarskiej (Saponaria officinalis),
– mniszka lekarskiego (Taraxacum officinale),
– macierzanki piaskowej (Thymus serpyllum),
– tymianku pospolitego (Thymus vulgaris).
W naparach z: jarzębiny (Sorbus aucuparia), borówki czarnej(Vaccinum myrthillus), melisy lekarskiej
(Melissa officinalis), rdestu ostrogorzkiego (Polygonum
hydropiper) nie stwierdzono obecności Co [1].
W wypadku Ni znaczna część badanych gatunków
ziół zawierała jego ilości w granicach od 2,41 do 6,52
µg/g. Jest to bardzo korzystny przedział zawartości Ni
w naparach z uwagi na jego insulinopodobne właściwości u człowieka. Nostrzyk biały (Melilotus albus),
mniszek pospolity (Traxacum officinalis), arnika górska
(Arnica montana) zawierały tę samą ilość Ni=6,52 µg/
h. Jednakże w szeregu sporządzonych naparów – ok. 1/
3 części badanych roślin Ni był nieobecny.
Największe ilości Zn stwierdzono w gatunkach ziół
pochodzących z województw radomskiego, rzeszowskiego i częstochowskiego. Do gatunków tych należą:
– brzoza brodawkowata (Betula verrucosa) –
106,95 µg/g,
– marzanna barwierska (Rubia tinctorum) –
Tabela 2. Zawartość metali w naparach z wybranych mieszanek ziołowych [1]
Rodzaj mieszanki
Cd
Fe
Cu
Pb
Mn
Co
Ni
Zn
Cr
Species desinficientiae
1,63
30,15
6,57
13,89
29,58
0,00
6.52
8,62
7,94
Species metabolicae
1,29
28,36
6,57
13,89
37,37
0,95
6,52
9,86
0,00
Species antiacidicae
1,12
28,36
7,65
13,89
28,38
0,00
4,47
10,27
0,00
Species antiacneae
1,46
17,57
6,57
0,00
71,50
0,95
2,41
16,91
0,00
Płukanka
1,29
17,57
7,65
0,00
17,61
0,95
1,39
9,44
0,00
Species laxantes
0,95
22,96
6,57
0,00
43,95
0,95
1,39
15,67
7,94
Species anticholelithiasicae
1,46
28,36
7.11
27,78
31,38
0,00
0,36
16,08
7,94
Farmaceutyczny
Przegl¹d Naukowy
!
"
Cd w naparach µg/g
1,63
1,29
1,12
1,46
1,29
0,95
1,46
w naparach µg/g
13,89
13,89
13,89
0,00
0,00
0,00
27,78
Co w naparach µg/g
0,00
0,95
0,00
0,95
0,95
0,95
0,00
Cr w naparach µg/g
7,94
0,00
0,00
0,00
0,00
7,94
7,94
Cd w zio³ach µg/g
1,33
1,17
1,66
1,43
2,55
1,69
1,72
Pb w zio³ach µg/g Pb
5,60
5,19
4,68
2,82
8,87
8,97
5,05
Co w zio³ach µg/g
2,40
1,85
2,23
1,53
2,65
1,74
2,77
Cr w zio³ach µg/g
6,72
5,36
7,98
4,32
4,67
5,27
7,62
Rodzaj mieszanki
Species desinficientiae
Species metabolicae
Species antiacidicae
Species antiacneae
P³ukanka
Species laxantes
Species anticholelithiasicae
Rodzaj mieszanki
Species desinficientiae
Species metabolicae
Species antiacidicae
Species antiacneae
P³ukanka
Species laxantes
Species anticholelithiasicae
Rodzaj mieszanki
Species desinficientiae
Species metabolicae
Species antiacidicae
Species antiacneae
P³ukanka
Species laxantes
Species anticholelithiasicae
Rodzaj mieszanki
Species desinficientiae
Species metabolicae
Species antiacidicae
Species antiacneae
P³ukanka
Species laxantes
Species anticholelithiasicae
Tabela 3. Wymywanie metali z mieszanek zio³owych [1]
Farmaceutyczny
Przegl¹d Naukowy
% wymywania
118,03%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
150,55%
104,19%
% wymywania
0,00%
51,63%
0,00%
62,42%
35,97%
54,70%
0,00
% wymywania
248,06%
267,80%
296,52%
0,00%
0,00%
0,00%
549,51%
% wymywania
122,43%
110,38%
67,54%
102,22%
50,61%
56,21%
85,07%
Ni w zio³ach µg/g
5,59
4,39
5,22
2,88
6,16
5,61
4,58
Mn w zio³ach µg/g
114,31
89,83
56,81
56,85
61,60
88,45
125,90
Cu w zio³ach µg/g
8,62
7,61
16,40
6,23
6,16
9,02
12,94
Ni w naparach µg/h
6,52
6,52
4,47
2,41
1,39
1,39
0,36
Mn w naparach µg/g
29,58
37,37
28,38
71,50
17,61
43,95
31,38
Cu w naparach µg/h
6,57
6,57
7,65
6,57
7,65
6,57
7,11
% wymywania
116,72%
148,46%
85,55%
83,94%
22,53%
24,72%
7,87%
% wymywania
25,88%
41,60%
49,96%
125,77%
28,58%
49,70%
24,925
% wymywania
76,21%
86,27%
46,63%
105,41%
124,10%
72,83%
54,91%
Roœliny lecznicze jako zasoby metali ciê¿kich podczas profilaktyki zio³oleczniczej
Nr 5/2007
Nr 5/2007
Roœliny lecznicze jako zasoby metali ciê¿kich podczas profilaktyki zio³oleczniczej
101,55 µg/g,
– borówka czarna (Vaccinum mytrillus) – 160,47
µg/g,
Najczęściej zawartość tego metalu w naparach
mieściła się w granicach od 10,69 do 62,96µg/g.
Należały tu m.in. gatunki:
– dziurawiec pospolity (Hypericum perforatum)
– 62,97 µg/g,
– orzech włoski (Juglans regia) – 14,01 µg/g,
– dzika róża (Rosa canina) – 41,39 µg/g,
– lipa drobnolistna (Tilia cordata) – 10,69 µg/g,
– kozieradka (Trigonella coreulea) – 22,72 µg/g [1],
Ostatnim badanym metalem był Cr. Duża grupa
roślin zawierała ten pierwiastek w ilości 1,87µg/g.
A mianowicie napary z:
– kopru ogrodowego (Anethum graveolens),
– arniki górskiej (Arnica montana),
– lukrecji (Glycyrrhiza glabra),
– pięciornika gęsiego (Potentilla anserina),
– rzewienia dłoniastego (Rheum palmatum),
– tymianku pospolitego (Thymus vulgaris).
Chromu nie stwierdzono w następujących sporządzonych naparach z gatunków ziół:
– perzu właścwego (Agropyron repens),
– bylicy bożego drzewka (Artemisia abrotanum),
– kminka zwyczajnego (Carum carvi),
– głogu dwuszyjkowego (Crataegus oxycantha),
– wierzby kruchej (Salix fragilis),
– bzu czarnego (Sambucus nigra),
– kozłka lekarskiego (Valeriana officinalis) [1].
Jest to bardzo korzystne z punktu wykorzystania
tych roślin jako składników mieszanek ziołowych, ponieważ przy dłuższym stosowaniu nie będzie dochodzić do zatruć przewlekłych spowodowanych przenikaniem przez błony komórkowe szczególnie szkodli+6
wego dla człowieka Cr , jego utlenianiem w organizmie oraz łączeniem się z DNA i powstaniem mutacji,
mogących przekształcić się w nowotwory złośliwe [6].
Ilustracją możliwości kontaminacji organicznej
podczas fitoterapii jest obecność metali w naparach
z mieszanek ziołowych [tabela2].
Największe ilości w naparach mieszanek ziołowych
o właściwościach dezynfekujących dotyczą
– Cd – 1,63 µg/g
– Fe – 30,15 µg/g
– Cr – 7,94 µg/g
Z kolei Mn, Zn, Co, występują w największych ilościach w mieszance ziół przeciwtrądzikowych.
Brak obecności danego metalu w naparach był
następujący:
Pb – w ziołach przeciw trądzikowi,
– w płukankach,
– w ziołach przeczyszczających,
Co – w ziołach dezynfekujących,
– przeciw nadkwasocie,
– żółciopędnych,
Cr – w ziołach na przemianę materii,
– przeciw nadkwasocie,
– przeciwtrądzikowych,
– płukankach.
Wszystkie badane mieszanki w największych ilościach zawsze zawierały Fe, Mn, Zn oraz Cu, które są
fizjologicznie niezbędne. Jednak obecność Cd i Pb,
jako wynik zanieczyszczenia tych produktów, zmniejsza ich wartość użytkową w lecznictwie.
Po przeanalizowaniu stopnia wymywania metali
z mieszanek ziołowych w znacznym procencie do naparu są wymywane: Cu, Cd, Pb, Cr. W mniejszym
stopniu są wymywane: Mn, Co, Ni. Dla porównania
informacji o naparach z wybranych mieszanek ziołowych szczegółowe wyniki zestawiono w tabeli 3.
Wnioski:
Podwyższona obecność poszczególnych metali ciężkich w ziołach może skutkować dzięki naparom dodatkową ilością migrujących metali ciężkich, nierzadko
o właściwościach toksycznych, do organizmu pacjenta.
Napary z mieszanek ziołowych przy długotrwałej
fitoterapii mogą dać ujemne skutki w organizmie ludzkim lub zwierzęcym.
LITERA
TURA
LITERATURA
TURA::
[1] Iwanek K., Bednarek M., Kowol J. I wpł.:Rośliny
lecznicze jako źródło metali ciężkich. Problemy
ekologii 5/97, 160-164
[2] Kwapuliński J., Mirosławski J., Rochel R. I
wsp.:Zawartość metali ciężkich w wybranych mieszankach ziołowych.Pol.Tyg.Lek., 23-24, 1994
[3] Mirosławski J., Wiechuła D., Kwapuliński J.i wsp.:
Występowanie Pb, Cd, Cu, Ni, Co, Cr w wybranych
gatunkach roślin leczniczych na terenie Polski.Bromat.Chem.Toksykol. XXVIII, 363-368, 1995
[4] Kwapulinski J., Mirosławski J., Wiechuła D. i wsp.:
Wykorzystanie współczynnika wzbogacenia oraz
indeksu geokumulacyjnego do oceny obszarów
pozyskiwania roślin leczniczych. Bromat. Chem.
Toksykol., XXIX, 243-252, 1996
[5] Kwapuliński J., Bogunia M., Bogunia M. I wsp.:
Współwystępowanie wybranych metali w niektórych
roślinach na terenie Ziemi Cieszyńskiej. 222, 94-107
[6] Kabata-Pendias A., Pendias H.: Pierwiastki śladowe w środowisku biologicznym. Wyd.Geolog.Warszawa 1979
Farmaceutyczny
Przegl¹d Naukowy
#