Prvkové složení medu v závislosti na jeho geografickém původu: včelaření v oblasti Českého lesa

Bc. Sára Urbanová

Master's thesis

Elemental composition of honey as affected by its geographic origin: beekeeping in the area of Upper Palatine Forest, Czech Republic

Abstract:

Prvkové složení medu v závislosti na jeho geografickém původu: včelaření v oblasti Českého lesa Souhrn Životní prostředí je místem, kde se odehrává množství nezbytných přirozených procesů, které realizují transport látek, výměnu energie a zároveň je útočištěm všech živých organismů. Půdní prostředí je velmi zranitelný systém, současně je významným rezervoárem rizikových prvků. Kontaminované půdy rizikovými prvky představují závažný environmentální problém, neboť jsou rizikem přestupu těchto prvků do rostlin a dále do potravního řetězce, kde mohou ohrožovat lidské zdraví. Cílem práce bylo stanovit obsahy rizikových a esenciálních prvků v medech z oblasti Českého lesa a porovnat je s množstvím prvků v dostupné půdní zásobě. Práce se podrobněji věnovala posouzení transferu rizikových prvků z půdy do včel a včelích produktů a zároveň hodnotila citlivost těchto indikačních matric k biodostupnému množství prvků v půdě. Pro práci bylo vybráno devět stanovišť včel v oblasti Českého lesa. Sledovány byly obsahy osmi prvků (chrom, nikl, měď, zinek, arsen, kadmium, thalium a olovo) ve třech půdních výluzích (0,01 mol/l CaCl2, 0,11 mol/l kyselina octová, Mehlich III), vzorcích včel (živé, uhynulé), medu, plástvového pylu a vosku. K vyhodnocení dat byly použity transfer faktory a korelační analýza. Oblast Českého lesa vykázala velmi nízkou úroveň kontaminace půd, což umožnilo prověřit detekční schopnost zkoumaných biomonitorů. Obsah rizikových prvků v medu se pohyboval při spodní hranici dříve publikovaných hodnot a je srovnatelný nebo nižší než obsahy z jiných přírodních lokalit v Evropě. Nejvyšší účinnost přestupu v systému půda → včela → med byla zjištěna pro Pb, Tl a Cr. Vztah obsahu rizikových prvků v půdě a v medu byl popsán středně silnou lineární závislostí pro Cr a As a velmi silnou lineární závislostí pro Cu a Pb. Žádný z posuzovaných biomonitorů nevykázal uspokojivou citlivost indikace pro všechny zkoumané rizikové prvky. Pořadí citlivosti indikace prvků v půdě pro jednotlivé biomonitory bylo stanoveno následovně: včely > med > vosk > pyl.

Abstract:

Elemental composition of honey as affected by its geographic origin: beekeeping in the area of Upper Palatine Forest, Czech Republic Summary The environment is a place where a number of essential natural processes take place, which carry out the transport of substances, the exchange of energy and at the same time it is a refuge for all living organisms. The soil environment is a very vulnerable system, but simultaneously it is an important reservoir of risk elements. Contamination of soils with risk elements is a serious environmental issue, as risk elements may enter plants and thus the food chain, where they can pose a risk to human health. The aim of the presented work was to determine the content of risk and essential elements in honey samples from the area of the Upper Palatine Forest and to compare it with the contents of elements available in soils. The work dealt in more detail with the assessment of the transfer of risk elements from the soil to bees and their products and at the same time it evaluated the sensitivity of these indication matrices to the bioavailable content of elements in the soil. Nine bee habitats in the area of the Upper Palatine Forest were selected for the research. A total of eight elements (chromium, nickel, copper, zinc, arsenic, cadmium, thallium, lead) were monitored in three soil extracts (0.01 mol/l CaCl2, 0.11 mol/l acetic acid, Mehlich III), bee samples (live, dead), honey, honeycomb pollen and wax. Transfer factors and correlation analysis were used to evaluate the data. The area of the Upper Palatine Forest showed a low level of soil contamination, which allowed to verify the detection capability of matrices under investigation. The content of risk elements in honey was at the lower limit of published values so far and is comparable or lower than the contents from other natural areas within Europe. The highest efficiency of the transfer in the soil → bees → honey system was observed for Pb, Tl, and Cr. The relationship between risk element contents in soils and honey was described by means of a medium-strong linear dependence for Cr and As and a very strong linear dependence for Cu and Pb. None of the tested biomonitors showed a satisfactory sensitivity of the indication for all evaluated risk elements. The order of indication sensitivity in response to element contents in soils for particular biomonitors was determined as follows: bees > honey > wax > pollen.

Keywords

včela medonosná, med, rizikové prvky, mikroprvky, biomonitoring, půda

Keywords

soil, honey bee, honey, risk elements, microelements, biomonitoring

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lukáš Praus, Ph.D.
• Reader: Zuzana Čadková, Ph.D. DiS.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Organic Farming / Organic Farming