Problematika kadmia u máku

Eva Humburská

Bachelor's thesis

The Problems Of Poppy Containing Cadmium

Abstract:

U potravinářských odrůd máku se dlouhodobě sleduje obsah kadmia v semenech. Kadmium jako karcinogenní prvek představuje riziko pro lidské zdraví, a proto je jeho obsah v možných rizikových potravinách legislativně upraven. V případě makových semen je povoleno množství 0,8 mg Cd/kg. Kadmium působí negativně na výnos a kvalitu produkce. U máku setého je obsah kadmia v semenech spojen i se zvýšenou produkcí alkaloidních látek, jako obranného mechanismu proti abiotickému stresu. Typické je také narušení živinového systému, kdy může docházet k nedostatku prvků důležitých pro výživu. Obsahy kadmia v rámci rostliny máku jsou nejvyšší v semenech. Reprodukční orgány jiných rostlin obvykle vykazují nejmenší množství kadmia. Mák se označuje za tzv. akumulátorovou rostlinu, jelikož často jeho obsah v semenech převyšuje množství obsažené v půdě a má tendenci k akumulaci prvku i při nízkých koncentracích. Nejčastěji příjem kadmia rostlinou probíhá na úrovni vztahu půda-rostlina. Často se stává, že vlivem nedostatku vápenatých iontů v půdě, ztrácí kadmium konkurenci při obsazování volných míst v půdním roztoku. Vzhledem k velmi podobným chemickým vlastnostem vápníku a kadmia, kadmium využívá vápenaté kanály k transportu do rostliny skrz kořenový systém a snadno se dále akumuluje. Na základě obecně vysoké mobility následně probíhá transport do nadzemních částí rostliny a kadmium lze zaznamenat ve všech oblastech rostliny. Nejúčinnějším omezením přístupnosti kadmia rostlině máku se jeví volba vhodného pozemku s odpovídající půdní reakcí a dostatkem základních živin, především vápníku, na který má mák setý zvýšené nároky. Obecně se pro pěstování máku setého doporučují středně-těžké půdy, pH v rozmezí od 6,2 po 6,8 s dostatkem organických látek. V případě potřeby vylepšení hodnoty půdní reakce (pH) se využívá nejčastěji melioračního vápnění. Pro stanovení obsahu kadmia v rostlině máku se využívá instrumentální metody atomové absorpční spektrometrie, díky které je možné stanovovat i stopová množství požadovaného prvku s dostatečnou přesností.

Abstract:

For food poppy varieties, the cadmium content of the seeds is monitored for a long time. As a carcinogen, cadmium poses a risk to human health and is therefore regulated by law in potentially hazardous foods. In the case of poppy seeds, cadmium is allowed at 0.8 mg Cd/kg. Cadmium has a negative effect on yield and the quality of production. In opium poppy, the cadmium content in the seeds is also associated with increased production of alkaloid substances as a defence mechanism against abiotic stress. Typical is also the disruption of the nutrient system, where there may be a deficiency of elements important for nutrition. Cadmium levels within the poppy plant are highest in the seeds. Reproductive organs of other plants usually show the lowest levels of cadmium. Poppy is referred to as an accumulator plant because its content in the seeds often exceeds that in the soil and it tends to accumulate the element even at low concentrations. Cadmium uptake by the plant is most often at the soil-plant level. Often, due to the lack of calcium ions in the soil, cadmium loses competition for the vacancies in the soil solution. Given the very similar chemical properties of calcium and cadmium, cadmium uses the calcium channels to be transported into the plant through the root system and is easily accumulated. On the basis of the generally high mobility, transport to the above-ground parts of the plant subsequently takes place and cadmium can be detected in all areas of the plant. The most efficient way to limit the accessibility of cadmium to the poppy plant is to choose a suitable plot with an appropriate soil reaction and sufficient essential nutrients, especially calcium, which poppy plants have high requirements for. In general, medium-heavy soils with a pH between 6.2 and 6.8 and plenty of organic matter are recommended for growing poppies. If the soil reaction value (pH) needs to be improved, ameliorative liming is most often used. For the determination of the cadmium content in the poppy plant, the instrumental method of atomic absorption spectrometry is used, which makes it possible to determine even trace amounts of the desired element with sufficient precision.

Keywords

AAS, Papaver somniferum, rizika, těžké kovy, toxicita

Keywords

AAS, Papaver somniferum, risks, heavy metals, toxicity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Matyáš Orsák, Ph.D.
• Reader: Vlastimil Mikšík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products