Гравилат городской и гравилат речной обладают многими полезными свойствами, позволяющими их использовать в народной и традиционной медицине. В условиях антропогенного воздействия гравилаты способны накапливать различного рода экотоксиканты, в том числе тяжёлые металлы.
Увеличивающееся из года в год химическое загрязнение распространяется на все среды - воду, воздух, почву и создает принципиально новые условия для существования, отличные от тех, к которым в течение тысячелетий были адаптированы растения, животные и человек. Наступила стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обострились противоречия между экономикой и экологией. Этот факт вызывает тревогу. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что экологический фактор существенно влияет на элементный химический состав растений. Адаптационные механизмы затронули не только человека, как основного участника антропогенной деятельности, но и растительный и животный мир. По мнению многих учёных, именно растения являются основным звеном экологической цепочки, связывающей в пищевом отношении, природной интеграции все объекты биосферы. Поглощение растениями различного рода токсичных элементов, в том числе тяжёлых металлов - наиболее опасно. Тяжёлые металлы - ртуть, свинец, цинк и др. с большой атомарной массой, антропогенное рассеивание которых в природной среде способно приводить к отравлению живого [Вишнякова и др., 1998].
Употребление лекарственных растений, собранных на загрязнённых территориях, может угрожать здоровью населения, негативно влияя на работу внутренних органов и физиологические процессы, протекающие в них. Из лекарственного сырья тяжёлые металлы переходят в лекарственные формы, а затем поступают в организм человека [Государственная фармакопея..., 2008]. Поэтому проблема экологической чистоты лекарственных растений становится особенно актуальной и выдвигает одну из актуальных задач: увеличение контроля над качеством растительного сырья с учётом содержания тяжёлых металлов.
Гравилату городскому и речному отводится важное место в арсенале лечебных средств народной и современной медицины благодаря высоким фармакологическим свойствам: обладают противовоспалительным, вяжущим, антимикробным действием, нормализуют проницаемость сосудов. Современная медицина нашла широкое применение растениям рода Geum при следующих диагнозах: хронический гастрит, энтерит, колит, функциональная диарея, катаральная ангина, пародонтоз, гингивостоматиты, ларингит. Профессор А.П. Нечаев в своих исследованиях рекомендует применять листья гравилата в качестве наружного средства при некоторых формах экземы. В фармации корневище употребляют для приготовления галеновых препаратов (чай, настойки, отвары) [Лагерь, 1988, Солодухин, 1989, Елина, 1993, Мацку, Крейча, 1972]. Зелёная масса является неплохим сырьём для настоек и экстрактов. Гравилаты могут быть рекомендованы для получения препаратов типа таннальбина и других, так как их танниды относятся к пирогалловому ряду, содержание их в растении высокое, извлекаются они довольно легко, вредных веществ не содержат [Блинова, 1957]. Растения этого рода проявляют инсектицидные свойства. Препараты, полученные из корневища гравилата речного (жидкий спиртовой экстракт), обладают свойствами обезвреживать змеиный яд, снижают спастическое действие хлористого бария [Алиев и др., 1961].
Высокие вкусовые качества и полезные свойства позволяют использовать гравилаты не только как лекарственные, но и как пищевые растения. Корень городского гравилата является пикантной пряной приправой к пище, обладающей горьковатым привкусом благодаря присутствию танина и теина. Сушёные корни добавляют в яблочные торты, пироги и другие изделия вместо корицы и гвоздики. Гравилат кладут в квасы, дополняя и даже заменяя ими хмель, в ликёрном и пивоваренном производствах для придания особого вкуса, аромата, предохранения от прокисания. Настой небольшой пригоршни сухих корней гравилата городского вместе с кусочками апельсиновой кожицы придаёт белому вину примерно через неделю приятный вкус вермута. При добавлении корня получают «гвоздичную воду» [Нейштадт, 1954, Сафонов, 2008].
Молодые листья кладут в салат, супы и пюре. Борщи, содержащие зелёную массу гравилата городского, помимо аромата имеют привкус корневищ сельдерея и петрушки. Блюда и приправы из гравилата не только вкусны, но и полезны, так как активизируют обменные процессы, улучшают пищеварение [Соколов, В.М. Прима, В. Умаров, 1988].
Цель исследования - определение содержания тяжёлых металлов в листьях и корнях гравилатов, используемых в качестве лекарственных и пищевых растений.
Задачи исследований. Привлечь внимание к проблеме увеличивающихся масштабов загрязнения растениеводческой продукции. Дать практические рекомендации по сбору лекарственного сырья и пищевых растений.
Материалы и методы исследований. Материалом для исследований послужили листья и корни гравилатов городского и речного, произрастающих на территории Белгородской области. Концентрации тяжёлых металлов (Zn, Fe, Cu, As, Hg Cd, Pb) определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии по методике ГОСТ 26929-86 «Сырьё и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов». Т.к. в отечественной фармакопее отсутствует общая статья по определению ТМ в лекарственном растительном сырье, мы брали за основу СанПин 2.3.2. 1078-01 от 14.11.2001/22.03.02: свинца - не более 6,0 мг/кг, кадмия - 1,0, ртуть - 0,1. ПДК мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах составляет 0,2 мг/кг.
Результаты исследований и их обсуждение. Из исследований С.Р. Баимовой следует, что лекарственные растения содержат в среднем достаточно высокую концентрацию меди, цинка. По содержанию меди в двудольных лекарственных растениях зафиксировано в среднем 12,3 мг/кг [С.Р. Баимова, 2009]. Исходя из наших исследований, меди в корнях гравилата городского содержится большее количество - на 6,65 мг/кг (табл. 1).
Из полученных результатов следует, что по содержанию свинца ПДК превышают только в корнях гравилата городского на 2,93 мг/кг, т.е. в 1,5 раза. (см. табл. 1). Даже небольшое превышение концентрации может нести отрицательный эффект, т.к. свинец относится к I классу опасности [Методические указания..., 1989, Корнилов, 2006].
Т.к. корневище городского гравилата употребляется в медицине и как овощ [Нейштадт, 1954], важным является исследование корневищ на содержание ТМ. Исходя из временных гигиенических нормативов содержания некоторых химических элементов в овощах [Сырьё и продукты пищевые, 1986], следует, что употребление в медицине в качестве овощей гравилатов, выросших в районах с антропогенной нагрузкой, может наносить вред и быть небезопасным для здоровья. По содержанию цинка в корнях гравилата городского ПДК превышает более чем в 7 раз, в корнях гравилата речного - в 5,4 раза. По содержанию железа соответствующие характеристики превышают в 46 раз в гравилате городском, в 40 раз. ПДК по содержанию меди, ртути и мышьяка не превышают допустимых норм. Предельно допустимая концентрация кадмия в корнях гравилата городского превышает в 27 раз, гравилата речного - в 13,5 раз, свинца - в 17,9 раз и в 10,7 раз соответственно (табл. 2).
1. Содержание некоторых химических элементов
в гравилате городском и гравилате речном
Элемент |
Содержание элементов в листьях гравилата (мг/кг) |
Содержание элементов в корнях гравилата (мг/кг) |
||
Городского |
Речного |
Городского |
Речного |
|
Zn |
7,08 |
27,30 |
70, 80 |
53,90 |
Fe |
350,0 |
297,50 |
2300, 0 |
2012,5 |
Cu |
5,90 |
6.10 |
18, 95 |
11,98 |
As |
0,08 |
0,07 |
0, 115 |
0,075 |
Hg |
- |
- |
- |
- |
Cd |
0,55 |
0,050 |
0, 823 |
0,405 |
Pb |
3,13 |
3,40 |
8, 93 |
5,38 |
2. Содержание некоторых химических элементов
Элемент |
ПДК, мг/кг продукта |
Содержание элементов в корнях гравилата (мг/кг) |
|
Овощи |
Городского |
Речного |
|
Zn |
10,0 |
70, 80 |
53,90 |
Fe |
50,0 |
2300, 0 |
2012,5 |
Cu |
10,0 |
18, 95 |
11,98 |
As |
0,2 |
0, 115 |
0,075 |
Hg |
0,02 |
- |
- |
Cd |
0,03 |
0, 823 |
0,405 |
Pb |
0,5 |
8, 93 |
5,38 |
Для оценки допустимости использования гравилатов в качестве пищевых растений воспользуемся ПДК тяжёлых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах [Гигиенические основы..., 1987].
Из полученных данных можно сделать вывод, что листья гравилата городского нельзя использовать в пищу из-за превышения допустимой концентрации свинца в 3 раза, кадмия в 5 раз, гравилата речного из-за превышения концентрации свинца в 4 раза. Корни окажется несъедобными по аналогичным причинам. Концентрация кадмия в гравилате городском превышает ПДК в 8 раз, речном - в 4 раза. Концентрации свинца в 8 раз и 5 раз соответственно (табл. 3). Как известно, токсический эффект от свинца и кадмия достигается даже от мизерной дозы.
3. ПДК тяжёлых металлов и мышьяка
в продовольственном сырье и пищевых продуктах
и в гравилате городском и речном
Элемент |
Общий предел ПДК для пищевых продуктов |
Содержание элементов в листьях гравилата (мг/кг) |
Содержание элементов в корнях гравилата (мг/кг) |
||
Городского |
Речного |
Городского |
Речного |
||
As |
0,2 |
0,08 |
0,07 |
0, 115 |
0,075 |
Hg |
0,03 |
- |
- |
- |
- |
Cd |
0,1 |
0,55 |
0,050 |
0, 823 |
0,405 |
Pb |
1 |
3,13 |
3,40 |
8, 93 |
5,38 |
Такие показатели являются, вероятно, следствием антропогенного влияния. Содержание ТМ в листьях зависит от их концентрации в воздухе. В осадках, выпадающих на поверхность почвы, могут содержаться свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, хром, никель, цинк и т.д. [Тяжёлые металлы..., 1991]. Так, по г. Белгороду нормативы ПДК соблюдаются: по пыли - 0,97 ПДК; диоксиду серы - 0,1 ПДК; оксиду углерода - 0,7 ПДК; диоксиду азота - 1,0 ПДК; оксиду азота - 0,4 ПДК; фенолу - 0,7 ПДК; концентрация хлористого водорода, аммиака, серной кислоты - ниже значения ПДК. Нормативы ПДК не соблюдаются по формальдегиду - 1,7 ПДК и бенз(а)пирену - 1,5 ПДК.
Наиболее высокими темпами идёт накопление в окружающей среде и, особенно в почве из-за повышенного уровня урбанизации следующих химических элементов: Cd, Pb, Cu и Zn, поэтому на них стоит обратить более пристальное внимание [Тяжёлые металлы..., 1991, Е.М. Мисигрян, 2006].
Содержание ТМ в органах растений, особенно в корнях, тесным образом зависит от их содержания в почве. В почве Белгородской области содержится Cu - 13,8 мг/кг, Pb - 14,1 мг/кг, Zn - 57,3 мг/кг, Cd - 0,81 мг/кг [С.В. Лукин, 2004]. Мы производили расчёт ПДК загрязняющих веществ в почвах по данным ВОЗ и нормативам РФ [М.В. Гальперин, 2004].Установленные уровни ПДК почвы для ТМ составляют: для цинка - 23,0 мг/кг, меди - 3,0 мг/кг, свинца - 20 мг/кг, мышьяк - 2,0 мг/кг, ртути - 2,0 мг/кг [К.Н. Дьяконов, А.В. Дончева, 2002; М.В. Гальперин, 2004; С.В. Лукин, 2004]. Согласно другим источникам допустимое содержание ТМ в почвах составляет: ртуть - 0,5 мг/кг, кадмий - 1 мг/кг [Окружающая среда, 1993]. Можно констатировать, что содержание цинка в почвах Белгородской области превышает ПДК в 2,5 раза, меди - в 4,6 раза, свинца и кадмия - превышений не обнаружено. Просматривается достаточно отчётливо связь содержания ТМ в корнях и листьях гравилатов с избыточным содержанием этих элементов в воздухе и почве.
Вывод. Из вышесказанного следует, что гравилат городской и речной являются индикатором изменений, происходящих в окружающей среде. Вместе с тем, они концентрируют в себе токсичные элементы, относящиеся к классу тяжёлых металлов. Т.о. необходим учёт концентрации ТМ для получения экологически чистой продукции. Наиболее общеприменимыми формами использования лекарственных растений являются водные извлечения: настои, отвары, чаи. Как правило, в отвар или настой переходит лишь некоторая доля металлов, что снижает риск использования загрязнённого лекарственного сырья. Но это не является предпосылкой для снижения контроля над качеством растениеводческой продукции, используемой в фармакологии. Необходимо утверждение общей статьи по определению тяжёлых металлов в лекарственном растительном сырье. Сбор лекарственного сырья должен осуществляться в экологически чистых местах произрастания. Для снижения концентрации ТМ в листьях растений, используемых в пищу, важно их длительная промывка под проточной водой.
Список литературы
- Вишнякова С.М., Вишняков Г.А. Алешукин В.И. Бочарова Н.Г. Экология и охрана окружающей среды: Толковый терминологический словарь. - М.: Изд. дом «Всемирный следопыт», 1998. - 480с.
- Государственная фармакопея Российской Федерации. - 2008. - XII, ч. 1.
- Лагерь А.А. Фитотерапия. - Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1988. - 272 с.
- Солодухин Е.Д. Аптека в лесу. - М.: Агропромиздат, 1989. - 351 с.
- Елина Г.А. Аптека на болоте: Путешествие в неизведанный мир. - СПб.: Наука, 1993. - 496 .
- Мацку Я., Крейча И. Атлас лекарственных растений. - Братислава: Изд-во Словацкой АН, 1972. - 461 с.
- Нейштадт М. И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР. - М.: Госуд. учебно-педагог. изд-во министерства Просвещения РСФСР, 1954. - 654 с.
- Блинова К.Ф. Гравилаты как танидные растения // Труды ЛФХИ. - 1957. - Вып. 2. - С. 80-90.
- Алиев Р.К., Алиев Н.Д., Рахимова А.К. Материалы к исследованию корневища гравилатаречного // Докл. АН АзССР. - 1961. - Т. 17, №6. - С. 519-524.
- Сафонов Н.Н. Полный атлас лекарственных растений. - М.: Эксмо, 2008. - 368 с.
- Соколов П.П., Прима В.М., Умаров В.У. Пищевые дикорастущие растения Чичено-Ингушетии. - Грозный: Чичено-Ингушское изд-во, 1988. - 160 с.
- Методические указания по определению тяжёлых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. - М.: Государственный агропромышленный комитет СССР, 1989. - 62 с.
- Корнилов А.Г. Общая и региональная экология: учеб. пособие / А.Г. Корнилов, А.Н. Петин. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. - 280 с.
- Баимова С.Р. Тяжёлые металлы в системе «почва - растения - животные» в условиях Башкирского Зауралья: дис. ... кан. биол. наук. - Уфа, 2009. - 151 с.
- Сырьё и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 60 с.
- Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ / Р.Д. Габович, Л.С. Присухина. - К.: Здоров´я, 1987. - 248 с.
- Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе почва - растение. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд - ние, 1991. - 151 с.
- Мисигрян Е.М. Медико-экологическая экспертиза и её значение в экологии // Научные аспекты экологических проблем России: Труды II Всероссийской конференции / под ред. Ю.А. Израэля. -
М., 2006 - С. 212-213. - Лукин С.В. Экологические проблемы и пути их реализации в земледелии Белгородской области. - Белгород: Изд-во «Крестьянское деле», 2004. - 164 с.
- Гальперин М.В. Экологические основы природопользования: учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004. - 256 с.
- Дьяконов К.Н. Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: учебник для вузов. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 384 с.
- Окружающая среда: Энциклопедический словарь-справочник: пер. с нем. - М.: Прогресс, 1993. - 640 с.
Библиографическая ссылка
Бурченко Т.В. ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ЛЕКАРСТВЕННЫХ И ПИЩЕВЫХ РАСТЕНИЯХ – ГРАВИЛАТЕ ГОРОДСКОМ И ГРАВИЛАТЕ РЕЧНОМ // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 8. – С. 25-27;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=27572 (дата обращения: 06.12.2024).