Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Medycyna Rodzinna 2/2020, s. 39-47 | DOI: 10.25121/MR.2020.23.2.39
Maciej Bilek1, Aleksandra Mielnik, Stanisław Mielnik, Sławomir Bakier2
Zawartość metali ciężkich jako czynnik determinujący bezpieczeństwo spożywania syropu brzozowego i kategorię jego rejestracji
The content of heavy metals as a factor determining the safety of birch syrup consumption and the category of its registration
1Zakład Agroekologii, Instytut Nauk Rolniczych, Ochrony i Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Rzeszowski
2Instytut Nauk Leśnych, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku, Politechnika Białostocka
Summary
Introduction. Birch syrup is a unique foodstuff produced only in the several areas of the world through the evaporation of water from birch sap. It is a sweetener addition to various dishes and, at the same time, a rich, comprehensive source of minerals. The Polish forest environment provides sufficient raw material base for the production of birch syrup, but previous studies of native birch sap have highlighted the significant content of heavy metals.
Aim. Verify the cadmium and lead content in birch syrup produced from the sap of birches growing on agricultural land in a region considered ecologically clean.
Material and methods. Birch sap collection was carried out on 7-16 March 2019. The daily volume of sap from 20 trees was evaporated to a syrup consistency (68.5 ± 1.15°Brix) to obtain a foodstuff that complies with the recommendations. Cadmium and lead content was examined in an accredited laboratory using atomic absorption spectrometry.
Results. An increase in heavy metal content has been observed over time. The cadmium content ranged from 0.16 to 0.36 mg/kg, and for lead, respectively 0.046 to 0.14 mg/kg. These concentrations should be considered high and disqualifying birch syrup in the light of health safety standards specified for the vast majority of foodstuffs. In addition, the very high percentage of implementation of the TWI for cadmium, already when consuming small amounts of birch syrup, indicates that its home production and consumption may be associated with serious health risks.
Conclusions. Dietary supplements are the only category of foodstuffs for which the measured levels of cadmium and lead did not exceed the permitted safety standards. Registration of birch syrup as a dietary supplement is fully justified by the statutory definition of this group of foodstuffs, a form that allows dosage in limited quantities, as well as the chemical composition, characterized by a high content of minerals.
Wprowadzenie
Przełom XX i XXI wieku przyniósł radykalne zmiany nie tylko w stylu życia, ale także w zachowaniach żywieniowych konsumentów (1). Na skutek znacznego wzrostu poziomu wiedzy żywieniowej pojawiły się takie zachowania konsumenckie, jak ekologizacja konsumpcji, etnocentryzm konsumencki, samoleczenie czy podporządkowanie decyzji konsumenckich zasadom zrównoważonego stylu życia (2). Ma również miejsce stała presja konsumentów na producentów żywności, dzięki czemu powstają nowe kategorie środków spożywczych o właściwościach funkcjonalnych, których celem jest dostarczenie składników prozdrowotnych i wywołanie zamierzonego efektu biologicznego w organizmie człowieka (3, 4). Uzyskaniu takich celów służą już nie tylko typowe środki spożywcze m.in. z kategorii superfoods, ale również suplementy diety, nutraceutyki, żywność wzbogacona i środki spożywcze specjalnego przeznaczenia żywieniowego (5). Wzrasta ponadto wśród konsumentów popularność idei clean label, oznaczającej żywność bez substancji dodatkowych, poprawiających smak, trwałość i wygląd, bardzo trudnej do uzyskania w warunkach masowej produkcji przemysłu spożywczego (6).
Równocześnie modne staje się spożywanie środków spożywczych, będących elementem diety naszych przodków. Przykładem może być sok brzozowy, spożywany niegdyś na terenie całej Słowiańszczyzny. W ciągu ostatnich lat zarówno jego indywidualne pozyskiwanie, jak i sprzedaż w postaci butelkowanej znacząco wzrosły (7). Przyczyniły się do tego z jednej strony prace naukowe, przypominające dawne medyczne zastosowania soków drzewnych, zwłaszcza brzozowych (8), z drugiej zaś liczne badania analityczne, które wykazały obecność substancji biologicznie aktywnych, np. białka o działaniu przeciwgrzybiczym (9). Przede wszystkim jednak uwagę zwraca wysoka wartość odżywcza rodzimego surowca, będącego unikalnym źródłem trzech składników mineralnych: manganu, miedzi i cynku, w mniejszym zaś stopniu ? wapnia, potasu i magnezu (10-12). Z tych powodów sok brzozowy stał się przedmiotem zainteresowania nie tylko przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, dla których stanowi atrakcyjny surowiec, ale również właścicieli lasów, pozwalając na planowanie nowych form niedrzewnego użytkowania lasu i zarazem dywersyfikację przychodów (13).
Sok brzozowy może służyć nie tylko jako surowiec do bezpośredniego butelkowania, po ewentualnym wprowadzeniu dodatków smakowych, ale również jako półprodukt do otrzymywania syropu brzozowego. Jest to środek spożywczy bardzo popularny w krajach Ameryki Północnej (USA, Kanada) i Europy Północnej (Finlandia, Estonia). Pod względem kulinarnym stanowi dodatek słodzący, który w zastępstwie cukru może być stosowany zarówno do deserów, napojów, jak i potraw mięsnych, nadając im specyficzny posmak (14). Według badań fińskich, zawartość wody w syropie brzozowym wynosi od ok. 27% do ok. 35%, zaś jego sucha masa składa się w ponad 90% z cukrów prostych (glukoza i fruktoza), niewielkiej (poniżej 1%) ilości sacharozy i galaktozy, wody, kwasów organicznych, w tym głównie kwasu jabłkowego (ok. 3%), związków mineralnych (ok. 3%) oraz wolnych aminokwasów (poniżej 1%). Odczyn syropu brzozowego jest lekko kwaśny, w zakresie od 4,8 do 6,5 (15, 16).
Dotychczasowe prace nad syropem brzozowym prowadzone były głównie w Finlandii i Stanach Zjednoczonych. Uwzględniają one badania składu chemicznego w kontekście jakości środków spożywczych, dotyczące m.in. zawartości związków lotnych (17, 18), trwałości przechowalniczej (19), sposobu produkcji (15, 16, 19), właściwości organoleptycznych (15), jak również określenia ekonomicznej opłacalności poboru i wpływu na rozwój regionalny (14, 20). Ostatnio badano i postulowano produkcję syropu brzozowego również w Rumunii, szacując jego trwałość w warunkach domowej produkcji (21).
W Polsce syrop brzozowy nigdy nie był produkowany, baza surowcowa gatunku brzoza brodawkowata w Lasach Państwowych i prywatnych jest jednak wystarczająca do masowego wytwarzania tego środka spożywczego (22). Ponadto została już pozytywnie zweryfikowana ekonomiczna opłacalność produkcji syropu brzozowego w polskich warunkach: rodzimy sok brzozowy zawiera bowiem niejednokrotnie więcej cukrów, aniżeli soki brzozowe fińskie i kanadyjskie, co wiąże się z niższymi kosztami produkcji (23). Oznacza to, że polski syrop brzozowy mógłby z powodzeniem konkurować na ogólnoświatowym rynku spożywczym pod względem ceny (24). Dowiedziono także, że skład soku brzozowego pod względem zawartości cukrów jest bardzo stabilny, w przeciwieństwie do zawartości innych składników chemicznych, dla których wykazano znaczne różnice pomiędzy stanowiskami poboru oraz zróżnicowanie składu w czasie (25).
Biorąc pod uwagę skład chemiczny soku brzozowego, syrop, powstający poprzez odparowanie znacznej ilości wody z wyjściowego surowca, cechowałby się wyjątkowymi wartościami odżywczymi, stanowiąc unikalne źródło większości składników mineralnych zalecanych do spożycia przez współczesne normy żywieniowe (26). Rozpatrując potencjalną produkcję syropu brzozowego w Polsce, należy jednak wskazać również na czynniki ograniczające, przede wszystkim na bardzo dużą podatność soku brzozowego na zanieczyszczenia przemysłowe i rolnicze. W dotychczasowych badaniach wykazano bowiem, że rodzimy sok brzozowy stwarza potencjalne zagrożenie zwłaszcza pod względem zawartości metali ciężkich, głównie ołowiu i kadmu (27). W badaniach soku z terenu ekologicznie czystego stwierdzono statystycznie wyższe stężenia kadmu w sokach pobieranych z brzóz porastających grunty porolne, stanowiących równocześnie lasy prywatne (28). Z kolei wyższe stężenia ołowiu odnotowano w sokach brzóz występujących w środowisku leśnym oddalonym o kilkadziesiąt kilometrów od dużej aglomeracji miejskiej (dane niepublikowane). Pojawia się zatem pytanie, czy sok z takich drzew może stanowić surowiec do produkcji syropu brzozowego, tym bardziej, że dotychczasowe badania nie uwzględniały aspektu bezpieczeństwa zdrowotnego spożywania syropu brzozowego, w tym określenia zawartości metali ciężkich.
Cel pracy
Celem niniejszej pracy była weryfikacja zawartości kadmu i ołowiu w syropie brzozowym wytwarzanym z soku brzóz porastających grunty porolne w regionie uważanym za czysty ekologicznie.
Materiał i metody
Zbiór soku brzozowego przeznaczonego do wytworzenia syropu przeprowadzono w miejscowości Pisklaki (woj. lubelskie) z terenu lasu prywatnego porastającego grunty porolne. Miejsce poboru zlokalizowane było w terenie ekologicznie czystym, w bliskim sąsiedztwie dużych kompleksów leśnych Parku Krajobrazowego Puszczy Solskiej (ok. 5 km), Roztoczańskiego Parku Narodowego (ok. 15 km), Szczebrzeszyńskiego Parku Krajobrazowego (ok. 20 km) i Parku Krajobrazowego Lasy Janowskie (ok. 30 km). Pobór przeprowadzono z dwóch stanowisk, na których wytypowano po 10 drzew o pierśnicy w zakresie od 29 do 45 cm (stanowisko 1) i od 33 do 43 cm (stanowisko 2). Grunty te były początkowo użytkowane pod uprawę zbóż, jednak w związku ze słabym plonowaniem zostały przekształcone na przełomie lat 80. i 90. XX wieku na pastwisko, a następnie, jako nieużytek, porosły brzozą. Zbiór soku prowadzono w dniach od 7 do 16 marca 2019 roku, stosując metodę nawiercania pnia drzewa i wprowadzając w wywiercone otwory silikonowe wężyki uszczelnione taśmą izolacyjną, których drugi koniec umieszczony był w plastikowych, szczelnie zamkniętych naczyniach (13). Codziennie łączono dobowe objętości soku zebranego od 20 drzew, a następnie przygotowywano syrop brzozowy poprzez odparowywanie w stale kontrolowanej temperaturze nieprzekraczającej 70°C w wysokiej jakości naczyniach ze stali nierdzewnej. Dzięki temu uzyskano 10 partii syropu brzozowego o żółtopomarańczowym zabarwieniu bez oznak brązowienia i bez występującego osadu, zgodne z zaleceniami jakości dla gotowego syropu brzozowego (16). Średnia zawartość cukru określona techniką refraktometryczną (refraktometr cyfrowy HI 96801) w 10 partiach syropu wyniosła 68,5 ± 1,2°Brix i stanowiła średnią pomiędzy rekomendacjami w produkcji syropu brzozowego na Alasce (14) i w Finlandii (16). Po uzyskaniu kolejnych partii syrop brzozowy przechowywano w warunkach chłodniczych i po zgromadzeniu 10 próbek przekazano do akredytowanego laboratorium analitycznego w celu wykonania analiz chemicznych. Oznaczanie zawartości kadmu i ołowiu wykonano techniką atomowej spektrometrii absorbcyjnej zgodnie z metodą PN-EN 15763:2010.
Wyniki
W czasie 10 dni poboru soku brzozowego z 20 drzew Betula pendula pozyskiwano zmienną sumaryczną objętość surowca (ryc. 1). W pierwszej dobie poboru (7 marca) zebrano 7,5 litra soku. Objętość ta następnie rosła sukcesywnie aż do dobowej objętości z 20 drzew wynoszącej 55 litrów w dniu 13 marca. W dniu 14 marca, wskutek nocnego przymrozku, płynięcie soku uległo znacznemu zmniejszeniu i z 20 drzew zebrano 17 litrów surowca w ciągu doby. Kolejnego dnia z 20 drzew pozyskano 52 litry soku. W ostatnim dniu eksperymentu, tj. 16 marca, dobowa objętość soku wyniosła 35 litrów. Zebrane objętości soku brzozowego pozwoliły wytworzyć od ok. 50 do ok. 280 ml syropu brzozowego.
Ryc. 1. Objętość pozyskanego soku brzozowego wraz ze stężeniami kadmu i ołowiu
Zmienne w czasie były również stężenia metali ciężkich w otrzymanym syropie brzozowym: kadmu i ołowiu, przy czym dla jednego i drugiego obserwowano tendencje wzrostowe w czasie (ryc. 1). W syropie brzozowym uzyskanym poprzez odparowanie soku zebranego w dniu 7 marca stężenie kadmu wyniosło 0,16 mg/kg, zaś w przypadku ołowiu 0,046 mg/kg. Stężenia te sukcesywnie rosły. Najwyższe stężenie kadmu (0,36 mg/kg) odnotowano w syropie wyprodukowanym 15 marca, zaś w przypadku ołowiu (0,14 mg/kg) ? 16 marca, tj. w ostatnim dniu eksperymentu.
Dyskusja

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2020-04-17
zaakceptowano do druku: 2020-05-08

Adres do korespondencji:
Maciej Bilek
Zakład Agroekologii Instytut Nauk Rolniczych, Ochrony i Kształtowania Środowiska Uniwersytet Rzeszowski
ul. Ćwiklińskiej 1a, 35-601 Rzeszów
tel.: +48 512-123-640
mbilek@ur.edu.pl

Medycyna Rodzinna 2/2020
Strona internetowa czasopisma Medycyna Rodzinna