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

Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografię? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis – wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2017, s. 183-189 | DOI: 10.25121/PF.2017.18.3.183
*Maciej Bilek1, Wojciech Szwerc2, Ryszard Kocjan2
Zawartość metali ciężkich (Pb, Cd, Cr, Ni) jako potencjalny czynnik ograniczający możliwość wykorzystania soku brzozowego
Heavy metals (Pb, Cd, Cr, Ni) content as a potential risk factor, limiting birch tree sap usefulness
1Katedra Inżynierii Produkcji Rolno-Spożywczej, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski
Kierownik Katedry: prof. dr hab. inż. Stanisław Sosnowski
2Katedra Chemii, Zakład Chemii Analitycznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. chem. Ryszard Kocjan
Streszczenie
Wstęp. Sok brzozowy spożywany jest obecnie przez licznych konsumentów indywidualnych, znajduje również zastosowanie jako surowiec do produkcji napojów, stanowiących przedmiot zainteresowania przemysłu spożywczego i farmaceutycznego. Problemem, przed którym stają zarówno osoby pozyskujące sok brzozowy samodzielnie, jak również przemysł przetwórczy, jest potencjalne skażenie toksynami środowiskowymi, m.in. metalami ciężkimi.
Cel pracy. Celem niniejszych badań było określenie zawartości wybranych metali ciężkich w soku brzozowym pozyskiwanym na terenie chronionego krajobrazu w województwie podkarpackim.
Materiał i metody. Sok pobierano z 7 osobników brzozy zwisłej przez 7 kolejnych dni (6-12 marca 2016 roku), stosując technikę nawiercania pnia drzewa. Oznaczenie ilościowe metali ciężkich wykonano techniką elektrotermiczną atomowej spektrometrii absorpcyjnej.
Wyniki. Pomimo nieodległego sąsiedztwa drzew od drogi gminnej, zawartość ołowiu w badanych sokach drzewnych była poniżej granicy oznaczalności zastosowanej metody. Najwyższe odnotowane stężenia chromu wynosiły 3,87 i 4,13 μg/l dla brzozy nr 6 w dniu 10 marca i brzozy nr 1 w dniu 12 marca. Zawartość kadmu była najwyższa dla brzóz nr 6 i 7, a średnia z tygodniowych pomiarów wynosiła odpowiednio 4,03 ± 3,17 i 3,50 ± 1,97 μg/l. Również dla tych dwóch drzew odnotowano najwyższe średnie tygodniowe stężenia niklu, wynoszące 12,51 ± 5,99 i 7,09 ± 4,23 μg/l. W obrębie badanych soków brzozowych stwierdzono bardzo duże zróżnicowanie, zarówno międzyosobnicze, jak i w profilu czasu, największe dla chromu, mniejsze zaś dla kadmu i niklu.
Wnioski. Uzyskane wyniki odniesione do norm (m.in. procent realizacji tygodniowego tolerowanego pobrania dla kadmu) wskazują, że badane soki brzozowe można uznać za bezpieczne i niestwarzające zagrożenia dla konsumentów indywidualnych. Jest jednak wskazane, aby zaplecze analityczne przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, przed przystąpieniem do przetwórstwa soku brzozowego, prowadziło badania kontrolne skupowanego surowca w celu wyeliminowania soku pozyskiwanego ze stanowisk i osobników wykazujących zanieczyszczenia przemysłowe i rolnicze.
Summary
Introduction. Birch tree sap is currently obtained by a large number of individual consumers and is also used as a raw material for beverage production, that is object of interest both for the food and pharmaceutical industry. The problem that affects as well as birch tree sap consumers and the processing industry is potential contamination by environmental toxins, ex. heavy metals.
Aim. The aim of this study was to determine the content of selected heavy metals in birch tree sap collected in the area of protected landscape in the Podkarpackie Voivodeship.
Material and methods. The birch tree sap was collected from seven individuals of silver birch. The intake was conducted for seven consecutive days (6-12 March 2016). The drilling technique was applied. Quantitative determination of heavy metals was performed by electrothermal technique of atomic absorption spectrometry.
Results. Despite the proximity of birch trees from the municipal road, the lead content in the tree sap examined was below the limit of quantification of the method used. The highest recorded chromium concentrations were 3.87 and 4.13 μg/l, for birch No. 6 on March 10th and birch No. 1 on March 12th, respectively. The cadmium content was highest for birches No. 6 and No. 7 for which the average, calculated from weekly measurements, was 4.03 ± 3.17 μg/l and 3.50 ± 1.97 μg/l, respectively. Also for sap of these two trees, the highest average weekly concentrations of nickel was found, i.e. 12.51 ± 5.99 and 7.09 ± 4.23 μg/l. Within the examined birch tree saps, very large variations, both interindividual and time-related, has been found, highest for the chromium concentrations and much smaller for the concentrations of cadmium and nickel.
Conclusions. The results obtained, in relation to standards (among others percentage implementation of the tolerable weekly intake for cadmium), indicate that birch tree sap can be considered as safe and non-threatening to health of individual consumers. However, it is desirable that the control laboratories of the food and pharmaceutical industry should conduct studies of the raw material purchased, just before the sap processing. This will eliminate the raw material delivered from the places contaminated by industry and agriculture.
Wstęp
Współczesne badania wskazują, że za wiele postulowanych przez dawną medycynę ludową kierunków działania biologicznego soków drzewnych odpowiedzialna jest wysoka zawartość składników mineralnych (1, 2). Gatunkiem, z którego na terenie Europy Środkowej pozyskiwano najczęściej sok, była brzoza zwisła (Betula pendula Roth) (3-6). Podobnie i dziś sok tego właśnie drzewa spożywany jest przez licznych konsumentów indywidualnych, jak również znajduje zastosowanie jako surowiec do produkcji napojów (7). Wysoka zawartość miedzi, cynku i manganu, odnotowane w soku brzozowym pozyskiwanym z terenu Podkarpacia, stwarza perspektywę wykorzystania go jako roślinnego surowca leczniczego, mogącego znaleźć zastosowanie m.in. w leczeniu niedoborów wymienionych składników mineralnych (8).
Problemem, przed którym stają zarówno osoby pozyskujące sok brzozowy samodzielnie, jak również przemysł przetwórczy jest nie tylko bardzo niska trwałość tego surowca (9), ale także potencjalne skażenie toksynami środowiskowymi. O ile pierwszy problem rozwiązać można poprzez zastosowanie zabiegów wydłużających trwałość (10, 11), o tyle zanieczyszczenie środowiska jest czynnikiem, który w zasadniczy i trwały sposób determinuje bezpieczeństwo zdrowotne spożywania soków brzozowych. Na słuszność tego twierdzenia wskazują przeprowadzone dotychczas badania surowca z terenu Podkarpacia. Mimo że sok brzozy zwisłej, niezależnie od stanowiska pobrania, okazał się pośród soków badanych gatunków jedynym wolnym od azotanów (12), stwierdzono w nim zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz pozostałości środków ochrony roślin (13). Wskazuje to na wysoką podatność składu soków drzewnych na antropopresję i konieczność odpowiedzialnego typowania miejsc pozyskiwania soku brzozowego, uwzględniającego ewentualne zanieczyszczenia przemysłowe i historię rolniczego wykorzystania terenu.
Cel pracy
Celem niniejszych badań było określenie zawartości wybranych metali ciężkich, tj. ołowiu, kadmu, chromu oraz niklu, w soku brzozowym pozyskanym na terenie obszaru chronionego krajobrazu w województwie podkarpackim.
Materiał i metody
Sok drzewny brzozowy został pozyskany na terenie miejscowości Niwiska (powiat kolbuszowski, województwo podkarpackie) z grupy siedmiu osobników rosnących na typowym, śródpolnym zadrzewieniu, sąsiadującym w odległości ok. 50 metrów od gospodarstwa rolnego i ok. 100 metrów od drogi gminnej. Sok pozyskiwano techniką nawiercania, rekomendowaną przez dane piśmiennictwa (14). Pnie drzew nawiercono na wysokości 0,5 metra, od strony południowej, wykorzystując wiertło o średnicy 16 mm. Nawiercenia dokonywano na głębokość ok. 50 mm, po czym do otworu w pniu drzewa wprowadzano wężyk silikonowy o średnicy 16 mm, uszczelniony dodatkowo taśmą izolacyjną. Drugi koniec wężyka umieszczano w butelkach z ciemnego tworzywa sztucznego, które uprzednio zostały odkażone 70% alkoholem etylowym. Zbiór soku drzewnego prowadzono w dniach 6-12 marca 2016 roku w trybie ciągłym. Próbki przeznaczane do analiz pozyskiwano począwszy od godziny 12 do czasu uzyskania objętości 50 ml. W związku z wykazanym w poprzednich badaniach dużym zróżnicowaniem składu mineralnego soku brzozowego w profilu czasu (15), pozyskiwanie prowadzono w jednodniowych odstępach czasu przez okres 7 dni. Zebrany sok brzozowy umieszczano w plastikowych probówkach wirówkowych, które zamrażano w temperaturze -21°C. Po zakończeniu pozyskiwania soku, w wywierconych otworach umieszczano kołki drewniane o średnicy 16 mm i długości odpowiadającej nawierceniu, które przed wbiciem do nawierconego otworu zanurzano w paście ogrodniczej. Postępowanie to minimalizuje ryzyko zakażenia drzewa, jak również zapewnia całkowite zahamowanie wypływania soku (9, 14).
Zawartość metali ciężkich w próbkach soku brzozowego oceniono za pomocą techniki elektrotermicznej atomowej spektrometrii absorpcyjnej. Roztwory wzorcowe o stężeniu 50 μg/l dla ołowiu, 2 μg/l dla kadmu, 60 μg/l dla niklu oraz 20 μg/l dla chromu przygotowano przez rozcieńczenie standardowych roztworów pierwiastków o stężeniu 1000 mg/l. Odpowiednią ilość roztworu o stężeniu 1000 mg/l przenoszono do kolby miarowej o pojemności 100 ml i uzupełniono do kreski 0,5% kwasem azotowym przygotowanym przez rozcieńczenie stężonego 65% kwasu azotowego (V) wodą dejonizowaną o oporności 18,2 mΩ/cm. Temperaturę pirolizy optymalizowano w zakresie 800-1100°C dla ołowiu, 900-1200°C dla niklu, 1000-1400°C dla chromu oraz 500-900°C dla kadmu. Po przeprowadzonej optymalizacji i ustaleniu temperatury pirolizy dla poszczególnych pierwiastków przystąpiono do optymalizacji temperatury procesu atomizacji. Temperatura atomizacji była zmieniana w zakresie 1800-2200°C w przypadku ołowiu, 2100-2500°C dla niklu oraz chromu i 1500-1800°C dla kadmu. Do optymalizacji poszczególnych temperatur użyto roztworów wzorcowych analizowanych pierwiastków o stężeniach opisanych powyżej. Temperaturę zmieniano w zakresie co 50°C dla każdego z analizowanych pierwiastków.
Oznaczenie ilościowe pierwiastków wykonano techniką elektrotermiczną atomowej spektrometrii absorpcyjnej z użyciem aparatu ContrAA 700 z ciągłym źródłem promieniowania. Zastosowano kuwetę grafitową z platformą L’vova. Objętość dozowania wynosiła za każdym razem 25 μl roztworu oraz 5 μl modyfikatora matrycy (jeśli był konieczny) na platformę kuwety grafitowej. Jako modyfikatora matrycy użyto Pd(NO3)2/Mg(NO3)2. Parametry walidacyjne dla metody GF-AAS przedstawiono w tabeli 1.
Tab. 1. Parametry walidacyjne dla metody GF-AAS
PierwiastekDługość fali (nm)Temperatura suszenia
(°C)
Temperatura pirolizy po optymalizacji
(°C)
Temperatura atomizacji po optymalizacji (°C)Zakres krzywej kalibracyjnej (μg/l)Współczynnik liniowościPrecyzja (%RSD)
Pb217,0011095020500-500,99970,2-0,9
Ni232,00110105023000-600,99990,8-1,2
Cr357,87110115023000-200,99950,5-1,7
Cd228,8011075017000-20,99990,5-1,3
Wyniki
Wyniki oznaczania zawartości metali ciężkich w sokach drzewnych przedstawiono na rycinach 1-3. Pomimo bliskiego sąsiedztwa drzew z drogą gminną zawartość ołowiu we wszystkich 49 próbkach soku drzewnego była poniżej granicy oznaczalności zastosowanej metody analitycznej, tj. 1,57 μg/l.
Stężenia chromu wynosiły poniżej 1 μg/l, przy czym wartości w kolejnych dniach badań różniły się pomiędzy sobą kilkunasto-, a nawet kilkudziesięciokrotnie, wynosząc przykładowo dla brzozy nr 5 – 0,021 μg/l w dniu 6 marca, 0,470 μg/l w dniu 7 marca, 0,306 μg/l w dniu 8 marca, 0,107 μg/l w dniu 9 marca, 0,088 μg/l w dniu 10 marca, 0,147 μg/l w dniu 11 marca oraz 0,169 μg/l w dniu 12 marca. Stwierdzono także epizodyczne wzrosty stężenia chromu. Przykładowo 6 marca stężenie chromu wynosiło 0,15 μg/l, zaś 7 marca aż 3,87 μg/l dla brzozy nr 6. Z kolei w dniu 9 marca dla brzozy nr 1 odnotowano stężenie chromu 0,2 μg/l, zaś 10 marca – 4,13 μg/l (ryc. 1).
Ryc. 1. Zawartość chromu w soku drzewnym siedmiu brzóz w zależności od dnia pozyskiwania

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: 2017-06-13
zaakceptowano do druku: 2017-07-20

Adres do korespondencji:
*dr n. farm. Maciej Bilek
Katedra Inżynierii Produkcji Rolno-Spożywczej Wydział Biologiczno-Rolniczy Uniwersytet Rzeszowski
ul. Zelwerowicza 4, 35-601 Rzeszów
tel.: +48 663-196-847
e-mail: mbilek@ur.edu.pl

Postępy Fitoterapii 3/2017
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii