Analýza obsahu vybraných prvků v jitroceli

Bc. Štěpánka Zanášková

Master's thesis

Analysis of the content of selected elements in plantain

Anotácia:

Diplomová práce je zaměřena na analýzu množství arsenu a rtuti v půdách a jednotlivých částech rostlin jitrocele většího (Plantago major). Předmětem práce je dále stanovení obsahu rtuti v čajových nálevech, odvarech a sirupech zhotovených z listů jitrocele. V teoretické části je shrnuta charakteristika arsenu a rtuti, dále je popsána problematika zdrojů znečištění životního prostředí těmito prvky, jejich toxikologie a biotransformace v půdním prostředí, jakožto i jejich příjem rostlinami. Poslední kapitola teoretické části pojednává o jitroceli větším a jeho biologicky aktivních látkách. Vzorky rostlin a půd byly odebrány z šesti odběrových míst z lokality Jedová hora (Brdy, Středočeský kraj), kde v minulosti probíhala těžba železné rudy a cinabaritu. Analýza prvků byla provedena metodou atomové absorpční spektrometrie. Na jednotlivých odběrových místech byl zjištěný obsah arsenu i rtuti ve vzorcích půd a rostlin variabilní. Nejvíce arsenu bylo zjištěno ve vzorcích půd (J22 = 53,18 mg.kg-1 ± 2,65 mg.kg-1) a rostlin (J22 = 12,03 mg.kg-1 ± 0,61 mg.kg-1) pocházejících z nejníže položených odběrových míst Jedové hory oproti ostatním vzorkům. Nejvyšší koncentrace rtuti naopak byly naměřeny v půdách (J10 = 51,62 mg.kg-1 ± 2,58 mg.kg-1) a rostlinách (J10 = 6,36mg.kg-1 ± 1,93 mg.kg-1), jež byly situovány výše ve svahu v přímé linii s bývalým vstupem do šachty Barbora. V případě arsenu i rtuti bylo největší procento z celkového obsahu prvku v rostlině deponováno v kořenech a dále v listech. Ve stoncích bylo zjištěno nejméně rtuti, naopak v květech bylo dle výsledků nejméně arsenu. Hodnoty biokoncentračního a translokačního faktoru byly nízké (<1), což potvrdilo skutečnost, že jitrocel větší není prominentním akumulátorem rtuti ani arsenu. Ve zhotovených bylinných produktech byl signifikantní rozdíl v množství vyextrahované rtuti. Do sirupu průměrně přešlo z listů jitrocele 8,12 %, do nálevu 6,72 % a do odvaru 3,47 % rtuti. Dle výsledků experimentu měla na množství vyextrahované rtuti vliv doba i teplota extrakce. Po porovnání zjištěných koncentrací toxických prvků s platnými limity tolerovaného týdenního příjmu by zhotovené produkty neměly představovat zdravotní nebezpečí, jelikož stanovené limity nebyly překročeny.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the analysis of the amount of arsenic and mercury in soils and individual parts of greater plantain (Plantago major). The subject of the thesis is also the determination of mercury content in tea infusions, decoctions and syrups made from plantain leaves. In the theoretical part, the characteristics of arsenic and mercury are summarized, and the issue of environmental pollution by these elements, their toxicology and biotransformation in the soil environment, as well as their uptake by plants, is also described. The last chapter of the theoretical part is about greater plantain and its biologically active substances. Plant and soil samples were taken from six sampling points from the Jedová hora locality (Brdy, Central Bohemian Region), where iron ore and cinnabarite mining took place in the past. Elemental analysis was performed by atomic absorption spectrometry. The content of arsenic and mercury in soil and plant samples was variable at the individual sampling points. The most arsenic was found in soil samples (J22 = 53.18 mg.kg-1 ± 2.65 mg.kg-1) and plants (J22 = 12.03 mg.kg-1 ± 0.61 mg.kg-1) originating from the lowest sampling points of Jedová hora compared to the other samples. The highest concentrations of mercury, on the other hand, were measured in soils (J10 = 51.62 mg.kg-1 ± 2.58 mg.kg-1) and plants (J10 = 6.36 mg.kg-1 ± 1.93 mg.kg-1), which were located higher up the slope in a direct line with the former entrance to the Barbora shaft. In the case of both arsenic and mercury, the largest percentage of the total content of the element in the plant was deposited in the roots and then in the leaves. The least amount of mercury was found in the stems, while the least amount of arsenic was found in the flowers. Bioconcentration and translocation factor values were low (<1), confirming the fact that plantain is not a prominent mercury or arsenic accumulator. There was a clear significant difference in the amount of extracted mercury in the prepared herbal products. On average, 8.12 % of mercury from plantain leaves went into the syrup, 6.72 % into the infusion and 3.47 % to the decoction. According to the results of the experiment, the amount of extracted mercury was influenced by the extraction time and temperature. After comparing the detected concentrations of toxic elements with the valid limits of tolerated weekly intake, the manufactured products should not pose a health hazard, as the established limits were not exceeded.

Kľúčové slová

toxicita rtuti, Plantago major, jitrocelový sirup, toxicita arsenu, čajový nálev

Keywords

mercury toxicity, arsenic toxicity, Plantago major, plantain syrup, tea infusion

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Andrea Ridošková, Ph.D.
• Oponent: Eliška Páčová, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / specializace:
Food and Beverage Human Nutrition / Food Quality and Safety