Eliza Blicharska, Ryszard Kocjan, Anna Błaz˙ewicz OZNACZANIE

BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XL, 2007, 2, str. 145 – 151
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 sie˛ od siebie
w istotny sposób.
Hasła kluczowe: herbatki ziołowe, metale cie˛żkie, chromatografia jonowa, atomowa spektrometria absorpcyjna.
Key words: herbal teas, heavy metals, ion chromatography, atomic absorption
spectrometry.
Wobec aktualnie poste˛puja˛cego zanieczyszczenia środowiska, również do roślin
leczniczych przedostaja˛ sie˛ różne substancje toksyczne, w tym także metale cie˛żkie.
Z powodu szczególnego znaczenia i zastosowania ziół niezwykle ważne jest, aby te
zanieczyszczenia wyste˛powały w minimalnych ilościach (1). Nadmiar pierwiastków śladowych w roślinach wia˛że sie˛ z ryzykiem wła˛czania ich w nadmiernych
ilościach do łańcucha żywieniowego człowieka, co jest szczególnie niebezpieczne
w odniesieniu do metali cie˛żkich (2).
Dlatego w wielu placówkach naukowych na coraz wie˛ksza˛ skale˛ prowadzi sie˛
badania nad zawartościa˛ takich metali w różnych roślinach leczniczych. Badania te
odgrywaja˛ istotna˛ role˛, gdyż zbytnie nagromadzenie metali cie˛żkich w surowcach
roślinnych, może być przyczyna˛ osłabienia działania leczniczego tych surowców,
a nawet stać sie˛ dodatkowym źródłem przewlekłego narażenia człowieka na
wchłanianie metali cie˛żkich do organizmu.
W warunkach naturalnych istnieje duże zróżnicowanie zawartości pierwiastków
śladowych w zależności od gatunków, a nawet i odmian roślin.
Zawartość tych pierwiastków zwia˛zana jest z określona˛ cze˛ścia˛ rośliny oraz z jej
stadium rozwoju. Stwierdza sie˛ jednak ogólna˛ prawidłowość, że najmniej pierwiastków śladowych znajduje sie˛ w owocach i ziarnie zbóż, a najwie˛cej w korzeniach
i w soczystych liściach warzyw oraz roślin motylkowatych (3).
Rośliny lecznicze stosowane sa˛ w różnych formach: jako zioła jednorodne,
których działanie ukierunkowane jest na konkretne dolegliwości, w postaci miesza-
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 kruszyna˛ 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 naste˛pnie przemiał poddano kolejnemu uśrednieniu. Z tak przygotowanej suchej masy odważano próbki po 1 g, dodawano do nich po 10 cm3
roztworu HNO3 o ste˛ż. 14 mol l–1 i poddano mineralizacji w mineralizatorze mikrofalowym UniClever
BM-1z (Plazmotronika – Polska) przy udziale energii mikrofalowej w układzie zamknie˛tym pod
zwie˛kszonym ciśnieniem i w trójstopniowej procedurze o rosna˛cej mocy generatora.
Roztwory powstałe po mineralizacji po odpe˛dzeniu tlenków azotu odwirowano, odpowiednio
rozcieńczono i poddano analizie metoda˛ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacja˛ płomieniowa˛
na aparacie Pye Unicam (Cambridge, UK). Badane roztwory porównawczo analizowano także
chromatograficznie na chromatografie jonowym DX-500 IC (Dionex, USA) z detektorem spektrofotometrycznym metoda˛ wzorca zewne˛trznego z derywatyzacja˛ pokolumnowa˛ stosuja˛c 4-(2-pirydylazo)rezorcynol (PAR) jako odczynnik derywatyzuja˛cy.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Jak wykazały wcześniejsze badania – herbatki ziołowe, a szczególnie ziołowo-owocowe zawieraja˛
w swoim składzie czasami dość znaczne ilości metali niezbe˛dnych w organizmie (cynk, mangan, miedź,
żelazo (5 – 7)) oraz śladowe ilości metali toksycznych (kadm, ołów (8 – 10)).
Zawartości poszczególnych pierwiastków w herbatkach cze˛sto znacznie sie˛ 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. 1 – 6. Należy podkreślić, że wyniki analiz
przeprowadzonych metoda˛ chromatografii jonowej i metoda˛ atomowej spektrometrii absorpcyjnej
z atomizacja˛ płomieniowa˛ nie różniły sie˛ od siebie w istotny sposób.
Najwie˛ksze ilości żelaza (188,2 μg/g suchej herbatki) oznaczono w sennae fix, manganu (101,1 μg/g)
w figurze 2 z kruszyna˛, 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 kruszyna˛, 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 Rozporza˛dzeniu Ministra
Zdrowia z dnia 13. 01. 2003 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, pochodza˛ce z obszarów narażonych na ich zanieczyszczenie, moga˛
zawierać znacznie wie˛ksze ilości tych pierwiastków (20 – 23).
Nr 2
Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych
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.
147
148
E. Blicharska i inni
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.
Nr 2
Nr 2
Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych
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.
149
150
E. Blicharska i inni
Nr 2
WNIOSKI
1. Zawartości badanych metali w analizowanych herbatkach nie przekraczały
odpowiednich norm i dlatego nie stanowia˛ zagrożenia dla zdrowia człowieka.
2. Herbatki te moga˛ być dobrym źródłem mikroelementów, mimo że do
naparów wodnych metale nie ekstrahuja˛ sie˛ w całości.
3. Wyniki oznaczeń jonów badanych metali, otrzymane metoda˛ chromatografii
jonowej (IC) i atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA), były porównywalne
ze soba˛.
E. B l i c h a r s k a, R. K o c j a n, A. B ł a ż e w i c z
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 21,07 - 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.
PIŚMIENNICTWO
1. Kabata-Pendias A., Piotrowska M.: Zanieczyszczenie gleb i roślin uprawnych pierwiastkami
śladowymi. CBR, Warszawa 1984. – 2. Nikonorow M., Urbanek-Karłowska B.: Toksykologia żywności.
PZWL, Warszawa 1987. – 3. Marzec Z., Kunachowicz H., Iwanow K., Rutkowska U.: Tabele zawartości
pierwiastków śladowych w produktach spożywczych. IŻŻ, Warszawa 1992. – 4. Ożarowski A.,
Jaroniewski W.: Rośliny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie”. IWZZ, Warszawa 1987. – 5. Walker
A.: Uzdrawiaja˛ca moc witamin, minerałów i ziół. 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. Dembińska-Migas W., Gudyka E., Cisowski W.: Zawartość kadmu, ołowiu
i rte˛ci w niektórych roślinach leczniczych. Herba Pol., 1994; 40: 106. – 10. Błoniarz J., Zare˛ba 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): 39.
11. Zare˛ba S., Medyńska E.: Zawartość Cu, Mn, Zn, Fe, Mg, Ca w ziołach i mieszankach ziołowych.
Farmacja w XXI wieku. XVIII Naukowy Zjazd PTFarm.. Poznań 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. 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: 157. – 14. Gajewska R., Nabrzyski M., Ganowiak Z., Cybulski M.,
Kułakowska D.: Zawartość wybranych składników 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.: Zawartość
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
Nr 2
Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Kd i Pb w herbatkach ziołowych
151
their infusions. Scien. Total Environ., 2002, 289, 33. – 19. Kwapuliński J., Mirosławski J., Rachel R.,
Wiechuła D., Kraśnicka A., Iwanek K.: Zawartość metali cie˛żkich w wybranych mieszankach ziołowych.
Pol. Tyg. Lek., 1994; 49: 448. – 20. Wojciechowska-Mazurek M., Zawadzka T., Karłowski K., Starska K.,
Ćwiek-Ludwicka K., Brulińska-Ostrowska E.: Zawartość ołowiu, kadmu, rte˛ci, cynku i miedzi w owocach z różnych regionów Polski. Roczn. PZH, 1995; 46: 223.
21. Borkowski B.: Zanieczyszczenia surowców roślinnych metalami cie˛żkimi. Farm. Pol., 1994; 50:
697. – 22. Kuźniewski K., Hojden B., Radwan-Pytlewska K., Szulkowska-Wojaczek K.: Wpływ
zanieczyszczeń komunikacyjnych na rośliny lecznicze. Herba Pol., 1993; 3: 131. – 23. 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: 20-081 Lublin, ul. Staszica 6.