Nina Bilandžić, Ivana Tlak Gajger, B. Čalopek, Marija Sedak, Božica Solomun Kolanović, Ivana Varenina, Đurđica Božić Luburić, Ines Varga i Maja Đokić
Dr. sc. Nina BILANDŽIĆ, dipl. ing. biotehnol., znanstvena savjetnica, Bruno ČALOPEK, dipl. ing. prehr. tehnol., Marija SEDAK, dipl. ing. prehr. tehnol., Božica SOLOMUN KOLANOVIĆ, dipl. ing. biotehnol., Ivana VARENINA, dipl. ing. biotehnol., Đurđica BOŽIĆ LUBURIĆ, dipl. ing. biotehnol., Ines VARGA, dipl. ing. biotehnol., Maja ĐOKIĆ, dipl. ing. kem. tehnol., Hrvatski veterinarski institut, Zagreb, Hrvatska; dr. sc. Ivana TLAK GAJGER, dr. med. vet., izvanredna profesorica, Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatska
Dr. sc. Nina BILANDŽIĆ, dipl. ing. biotehnol., znanstvena savjetnicaMed je prirodni, slatki proizvod čija boja, okus, aroma i tekstura ovise o cvjetnom nektaru iz kojeg je dobiven te se koristi kao sastojak za mnoge vrste prehrambenih proizvoda (Rashed i Soltan, 2004.). Njegov sastav čine uglavnom glukoza i fruktoza (65%), voda (18%) i nizak sadržaj bjelančevina (Silva i sur., 2009.). Mineralni sastav meda je svega 0,04% u svijetlim vrstama meda, odnosno 0,2% u tamnim (Fernández-Torres i sur., 2005.). Med nastaje procesom bioakumulacije radom pčela tijekom hranidbe pri čemu pčele dolaze u kontakt s okolišem, odnosno tlom i vodom te vegetacijom u radijusu od oko 3 km (Yarsan i sur., 2007., Chua i sur., 2012.). U istraživanjima utjecaja različitih faktora na sadržaj minerala u medu od okolišnih te zemljopisnih i botaničkih aspekata najveći utjecaj na sadržaj elemenata u tragovima pokazali su botanički faktori (Bogdanov i sur., 2007.).
Sastav meda, odnosno boja, okus, aroma i tekstura mijenja se obzirom na sastav sirovina, odnosno ovisno o cvjetnom nektaru (mješavine cvijeća, lipa, kesten, kadulja, vrijesak, akacija, lavanda, majčina dušica, suncokret i druge vrste) iz kojeg pčela proizvodi med ovisno o godišnjem dobu i lokaciji.
Med može sadržavati visoke razine toksičnih elemenata, kao što su As, Cd, Hg i Pb, kao rezultat povećanih količina u nektaru biljaka. Uslijed velikih rudarskih i industrijskih aktivnosti toksični metali se apsorbiraju u tlo, atmosferu i vodu te posljedično u biljke. Visoke koncentracije ovih metala su određene u medu iz područja s teškom industrijom ili u blizini autocesta (Gajek i sur., 1987., Toporcák i sur., 1992.). Isto tako nedostatak pojedinog elementa u tlu, stijenama ili vodi imat će utjecaj na mineralni sastav biljke. Stoga, med može služiti kao izvrstan bioindikator onečišćenja okoliša teškim metalima te obzirom na sadržaj drugih elemenata biti pokazatelj zemljopisnog podrijetla meda (Pisani i sur., 2008., Pellareno i sur., 2012.).
U posljednjih deset godina sadržaj metala određivan je u brojnim studijama u zemljama Mediterana no većina ih se odnosi na miješane cvjetne vrste (Golob i sur., 2005., Hernández i sur., 2005., Tuzen i Soylak, 2005., Garcia i sur., 2006., Muñoz i Palmero, 2006., Lachman i sur., 2007., Tuzen i sur., 2007., Frias i sur., 2008., Pisani i sur., 2008., Silici i sur., 2008., Silva i sur., 2009., Bilandžić i sur., 2011., De Alda-Garcilope i sur., 2012.).
Manji broj istraživanja uključuje sadržaj u takozvanim monocvjetnim vrstama meda (Rashed i Soltan, 2004., Fernández-Torres i De Alda-Garcilope i sur., 2012.a,b), Golob i sur., 2005., Lachman i sur., 2007., Pisani i sur., 2008., Vanhanen i sur., 2011., Bilandžić i sur., 2012., 2014., Perna i sur., 2014.). Ove studije obuhvaćaju različite vrste monocvjetnih vrsta meda ovisno o geografskom položaju, odnosno o zemlji u kojoj su proizvedeni te su između njih značajne razlike u sastavu elemenata. Većina se studija odnosi i na razlike u sastavu elemenata među regijama pojedinih zemalja, odnose ovisno o zemljopisnom podrijetlu te nisu uključivale botanički utjecaj na sastav meda. Općenito, monocvjetni med je više cijenjen i skuplji u odnosu na multicvjetni miješani zbog svojih organoleptičkih i farmakoloških svojstva (Silva i sur., 2009.) Med sadrži do 200 različitih tvari (fenolne kiseline i flavonoidi, slobodne aminokiseline, organske kiseline, vitamini, minerali) te se smatra važnim dijelom tradicionalne medicine. Koristi se od davnina, a u novije vrijeme ima ulogu u liječenju opeklina, gastrointestinalnih poremećaja, astme, infekcija rana i ulkusa kože (Al-Mamary i sur., 2002., Orhan i sur., 2003.).
Dosadašnja istraživanja određivanja elemenata u medu Hrvatskoj bila su vezana na miješani cvjetni med te monocvjetne vrste meda kao što su bagrem (Robinia pseudoacacia L.), kesten (Castanea sativa Mill.), lipe (Tilia spp.) i druge podrijetlom iz kontinentalne Hrvatske (Bilandžić i sur., 2011., 2012.a,b, 2014.). Samo jedno istraživanje se referira na vrstu meda specifičnu za južne krajeve Hrvatske, odnosno med kadulje (Salvia officinalis) iz Primosko-goranskog i Zadarskog područja (Bilandžić i sur., 2014.). Stoga je svrha ovoga rada prikupljanje uzoraka specifičnih vrsta meda proizvedenih pomoću pčela na vrsti bilja karakterističnih za jug Hrvatske kao što su primorski vrisak (Saturea montama), vrijes (Erica spp.), vrijesak (Canulla vulgaris), ružmarin (Rosmarinus officinalis) i kadulja (Salvia officinalis). Ove vrste meda su na tržištu rijetke te su zbog svoje rijetkosti i ljekovitih svojstava vrlo cijenjene. U uzorcima meda određivane su koncentracije toksičnih metala arsena (As), kadmija (Cd), olova (Pb) i drugih elemenata u tragovima, odnosno srebra (Ag), aluminija (Al), antimona (Sb), barija (Ba), kroma (Cr), nikla (Ni), torija (Th), uranija (U) i vanadija (V), primjenom tehnike induktivno spregnute plazme s masenom detekcijom (ICP-MS).
Na području južne Hrvatske u okolici Dubrovnika, odnosno Dubrovačkog primorja i zaleđa sakupljeni su uzorci vrsta meda (n=2): cvjetni miješani, primorski vrisak (Saturea montama), vrijes (Erica spp.), vrijesak (Canulla vulgaris), ružmarin (Rosmarinus officinalis) i kadulja (Salvia officinalis). Uzorci meda (250 g) pohranjeni su u staklene posude te čuvani na temperaturi od 4 do 8 °C do analize.
Kemikalije i standardi
Kiselina HNO3 nabavljena je od Merck (Darmstadt, Njemačka). U analizama je korištena ultračista voda (18,2 MW/cm) dobivena sustavom MILLI-Q (Merck Millipore Corporation, Darmstadt, Njemačka). Za kalibraciju instrumenta korišten je certificirani standard koji se sastoji od Ag, Al, As, Ba, Cd, Cr, Ni, Pb, Sb, Th, U i V koncentracija 10 mg/L (Environmental Calibration Standard, Agilent Technologies, SAD). Radni standardi za kalibracijsku krivulju su pripremani razrijeđivanjem certificiranog standarda s 5% konc. HNO3. Kao interni standard za ICP-MS koristio se certificirani standard koji se sastoji od Bi, In, Sc, Tb i Y koncentracije 20 mg/L (Inorganic Ventures, Christiansburg, VA, SAD).
Instrumenti
Uzorci meda su razarani primjenom mikrovalne pećnice Multiwave 3000 (Anton Paar, Njemačka). Koncentracije elemenata određene su primjenom instrumenta induktivno spregnute plazme s masenim detektorom model Agilent 7900 ICP-MS (Agilent, SAD).
Princip se mjerenja instrumenta zasniva na ionizaciji, razdvajanju i detektiranju iona metala obzirom na razliku u njihovom omjeru mase i naboja (m/z).
Uvjeti rada instrumenta ICP-MS prikazani su u Tabeli 1.Tabela 1. Uvjeti rada i parametri mjerenja za ICP-MS.
Priprema uzoraka
Uzorci se meda (0,5 g) važu u teflonske posudice te se doda 3 mL H2O i 2,5 mL HNO3 (65%). Zatim se provodi mokro spaljivanje u mikrovalnoj pećnici provođenjem digestije u tri koraka: prvi korak snage 500 W 1 minutu te zadržavanje 1,5 minute, drugi korak na 1000 W 5 minuta te zadržavanje 15 minuta te treći korak 1200 W 5 minuta i zadržavanje 25 minuta. Bistra otopina kvantitativno se prenosi u odmjerne tikvice od 50 mL te dopuni do oznake ultračistom vodom. Isti postupak koristi se za slijepu probu, ali bez uzorka.
Statistička analiza
Rezultati koncentracija elemenata obrađeni su statističkim programom Statistica® 10 (StatSoft® Inc., SAD).
Koncentracije elemenata izražene su kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (SD).
Med je vrlo složen proizvod čija svojstva i sastav primarno ovise o nektaru biljnih vrsta, međutim i drugim čimbenicima kao što su: vrsta pčela, zemljopisno područje, godišnje doba, način skladištenja pa čak i tehnologija i uvjeti žetve (Kaškonienė i Venskutonis, 2010.). Ova je studija jedana od rijetkih koja prikazuje rezultate elemenata u tragovima u vrstama meda koje su specifične za mediteranska i submediteranska podneblja i koje se često koriste i kao ljekoviti pripravci za različite zdravstvene probleme.
U Tabeli 2. prikazane su koncentracije metala u šest vrsta meda (cvjetni miješani, primorski vrisak, vrijes, vrijesak, ružmarin i kadulja) s juga Hrvatske. Koncentracije elemenata u medu kretale su se u rasponima (μg/kg): Ag 0,089-0,51; Al 708-15467; As 1,29-4,02; Ba 37,4-133; Cd 0,69-12,8; Cr 3,75-22,3; Ni 5,59-30,8; Pb 5,43-11,3; Sb 0,44-0,96; Th 0,013-0,41; U 0,091-0,23; V 1,95-3,70.
Izrazito više koncentracije Al, Cd i Ni u odnosu na ostale vrste meda utvrđene su u primorskom vrisku. Cvjetni med karakteriziraju jedino više koncentracije Pb i Cr u odnosu na monocvjetne istraživane vrste meda. U medu vrijesa određene su najniže koncentracije metala Al, As, Ni i Th , dok su u medu ružmarina određene najniže koncentracije Ag, Ba i Cd. Koncentracije Sb, U i V su slične za sve vrste meda.
Tabela 2. Koncentracije metala u šest vrsta meda iz Dubrovačkog primorja i zaleđa.
Značajno je naglasiti da med kadulje ima 4 do 22 puta više koncentracije Ag u odnosu na ostale ispitivane vrste meda.
Ova činjenica potkrepljuje i poznata znanja o antiseptičkom djelovanju kadulje (Kenjerić i sur., 2008.). Naime, Ag se koristi također u medicini za prekrivanje rana zbog svog baktericidnog svojstva te suvremena istraživanja in vitro i in vivo pokazuju sposobnost Ag da inducira oksidativni stres što se može iskoristiti u svrhu pojačavanja djelovanja antibiotika (Morones-Ramirez i sur., 2013., Gibson i sur., 2014.).
U ovome istraživanju Al je element s najvišim vrijednostima te se koncentracije u istraživanim vrstama meda kreću redoslijedom: primorski vrisak > ružmarin > cvjetni > vrijesak > kadulja > vrijes.
Utvrđene koncentracije od 15,467 mg/kg u medu primorskog vriska su slične rasponu 10,31-13,68 mg/kg u medu iz različitih regija Turske (Yarsan i sur., 2007.). U ostalih 5 vrsta meda koncentracije Al su bile u rasponu 0,707-2,355 mg/kg dok su se u različitim vrstama meda drugih zemalja kretale u rasponima (mg/kg): Turska: 0,094-0,325 i 0,0441-0,588; Novi Zeland 0,21-21,3; Mađarska 0,810-4,39 (Tuzen i sur., 2007., Silici i sur., 2008., Vanhanen i sur., 2011., Czipa i sur., 2015.). Aluminij je treći element po svojoj prisutnosti u zemljinoj kori i u tlu je koncentriran u mineralima glina.
U Primorskoj Hrvatskoj, uključujući područje Dalmacije u koju spada i dubrovačka regija, nađene su najveće prosječne koncentracije Al u tlu u rasponu do 14,04% (Halamić i Miko, 2009.). Ioni Al mogu spriječiti različite metaboličke procese usljed kompetitivnih reakcija između Al i drugih iona, kao što su Ca, Mg i Fe (MacDonald i Martin, 1988.). U nedavnim izvješćima, Al se povezuje s negativnim utjecajem na kosti i neurološkim poremećajima (Ranau i sur., 2001.).
Koncentracije As određene u monocvjetnim vrstama meda su u rasponu 1,29-4,02 mg/kg te su značajno niže od koncentracija u monocvjetnim vrstama u medu bagrema, kestena i lipe (24,1-133,2 mg/kg), odnosno u medu kadulje od 64,7 mg/kg u prijašnjem istraživanju u Hrvatskoj (Bilandžić i sur., 2014.). Isto tako su niže od prijašnjih istraživanja u različitim monocvjetnim vrstama meda u Italiji (5,22-6,15 mg/kg; Pisani i sur., 2008.), Mađarskoj (7,86-22,8 mg/kg; Czipa i sur., 2015.) i Novom Zelandu (40-170 mg/kg; Vanhanen i sur., 2011.).
U ovome istraživanje najviše srednje koncentracije Cd od 12,8 i 12,1 mg/kg određene su u medu primorskog vriska i kadulje te su za 8 do 18 puta veće u odnosu na koncentracije u ostalim istraživanim vrstama meda. Slične visoke koncentracije Cd u rasponu 10,9-17,9 mg/kg određene su u cvjetnim vrstama meda u Turskoj (Tuzen i Soylak, 2005., Tuzen i sur., 2007.), odnosno 8-18 mg/kg u Italiji (Perna i sur., 2014.). Koncentracije u cvjetnom medu slične su vrijednostima u prijašnjim istraživanjima u cvjetnom medu u Hrvatskoj od 1,51 i 1,86 mg/kg (Bilandžić i sur., 2011., 2014.). U monocvjetnim vrstama iz različitih zemalja određeni su rasponi koncentracija Cd (mg/kg): Mađarska < 0,80 i < 0,003-2,77 (Ajtony i sur., 2007., Czipa i sur., 2015.), Turska 0,28-2,37 (Silici i sur., 2008.), Kina - nije detektirano (Chua i sur., 2012.), Novi Zeland 10-450 (Vanhanen i sur., 2011.), Italija 1,92-2,34 (Pisani i sur., 2008.).
Krom je element u tragovima koji ima bitnu ulogu u metabolizmu ugljikohidrata, kao sastavni dio faktora tolerancije za glukozu i uključen je u mehanizam kardiovaskularnog rizika i metaboličkog sindroma (Hummel i sur., 2007.). Koncetracije Cr u cvjetnom medu u ovome istraživanju iznosile su 22,3 mg/kg dok su u Turskoj određene u rasponima 2,4-37,7 i 1,24-2,67 mg/kg (Tuzen i sur., 2007., Silici i sur., 2008.). U monocvjetnim vrstama meda u ovome istraživanju koncentracije Cr slične su rasponima dobivenim u monocvjetnim vrstama u Mađarskoj 5,95-36,7 mg/kg (Czipa i sur., 2015.), odnosno Turskoj 1,57-10,2 mg/kg (Silici i sur., 2008.).
Međutim, izrazito visoke koncentracije Cr u različitim vrstama meda u rasponu 120-550 mg/kg određene su na Novom Zelandu (Vanhanen i sur., 2011.), 170-370 mg/kg u Turskoj (Yarsan i sur., 2007.), odnosno od 1,845 do 3,835 mg/kg u Kini (Chua i sur., 2012.).
Najviše koncentracije Ni od 453 mg/kg određene su u medu primorskog vriska dok su ostale koncentracije u rasponu 5,59-22,3 mg/kg. U prijašnjim istraživanjima u različitim monocvjetnim vrstama meda utvrđeni su različiti rasponi koncentracija Ni (mg/kg): Turska 1,35-56,4 (Silici i sur., 2008.), Italija 378-487 (Pisani i sur., 2008.), Novi Zeland 20-210 (Vanhanen i sur., 2011.). Isto vrijedi i za miješane cvijetne vrste meda s dobivenim koncentracijama 1,21-41,4 mg/kg (Silici i sur., 2008.) te 84 mg/kg (Chua i sur., 2012.).
Izrazito visoke koncentracije utvrđene su u Turskoj u rasponu 240-1630 mg/kg (Yarsan i sur., 2007.). Nikal je element u tragovima sveprisutan u tlu, vodi, zraku i biosferi. Tvori brojne legure s drugim metalima te se većina Ni u svijetu koristi za proizvodnju nehrđajućeg čelika, koji se uglavnom koristi za proizvodnju hrane i opreme za obradu kontejnera (Sharma, 2013.). Ovaj element je jedan od najčešćih uzroka senzibilizacije te uzrokuje više slučajeva alergijskih kontaktnih dermatitisa nego svi ostali metali zajedno.
Nakon razvoja osjetljivosti u ljudi ona ostaje doživotno, a osjetljivost je češća u žena nego muškaraca (van der Walle i Brunsveld, 1994.).
U ovome istraživanju najviše koncentracije Pb od 11,3 mg/kg određene su u cvjetnom medu što je značajno niže od prije određenih koncentracija Pb od 301 i 544 mg/kg u cvjetnim vrstama meda u kontinentalnoj Hrvatskoj (Bilandžić i sur., 2014.) ili srednje vrijednosti 289 mg/kg u cvjetnim vrstama meda u Italiji (Perna i sur., 2014.) ili raspona 31,5-46,32 mg/kg u cvjetnim vrstama s Tenerifa (Frias i sur., 2008.). U Turskoj kao mediteranskoj zemlji koncentracije Cd u cvjetnim vrstama meda su 10,9-21,2 mg/kg (Tuzen i Soylak, 2005.), 36,7 mg/kg (Silici i sur., 2008.) te 106 mg/kg (Tuzen i sur., 2007.).
U ovome istraživanje koncentracije Pb u pet vrsta monocvjetnih vrsta meda su određene u rasponu 5,43-8,72 mg/kg. Više koncentracije Pb određene su u monocvjetnim vrstama drugih zemalja (mg/kg): Mađarska 12-99 (Ajtony i sur., 2007., Czipa i sur., 2015.), Turska 1,51-55,3 (Silici i sur., 2008.), Italija 50,0-64,6 (Pisani i sur., 2008.), Novi Zeland 3-40 (Vanhanen i sur., 2011.).
Mali broj istraživanja referira se na koncentracije metala kao što su Ag, Ba, Sb, Th, U i V u medu. U nedavnom istraživanju u Kini određene su koncentracije čak od 1600 mg/kg Ag dok je u ovome istraživanju 2,01 mg/kg najviša izmjerena vrijednost Ag (Chua i sur., 2012.). U ovome istraživanju najviše koncentracije Ba od 133 mg/kg određene su u medu vrijeska. Slične koncentracije Ba određene su u šumskom medu iz Kine (166 mg/kg; Chua i sur., 2012.). U odnosu na ovo istraživanje znatno više koncentracije Ba određene su u medu vrijesa (194-232 mg/kg) i ružmarina (44-170 mg/kg) u Španjolskoj (Fernández-Torres i sur., 2005.). Barij se u prirodi pojavljuje u mnogo različitih spojeva najčešće kao Ba-sulfat i Ba-karbonat. U okoliš dospijeva u najvećoj mjeri uslijed industrijskih zagađenja jer se koristi za mnoge svrhe u industriji, a jedna od najvećih je u industriji nafte i plina pri postupcima bušenja blatom (Lim i Schoenung, 2010.). Toksičnosti učinci Ba su nizak sadržaj kalija u krvi, srčane aritmije, zatajenje respiratornog sustava, gastrointestinalne disfunkcije, paraliza, trzanje mišića i povišen krvni tlak (Johnson i VanTassell, 1999.). Kronična izloženost može dovesti do oštećenja bubrega, zatajenja respiratornog sustava, razvoja neurodegenerativnih bolesti, uključujući multiplu sklerozu te do smrti (Purdey, 2004.).
U ovome istraživanju koncentracije Sb, Th i U su u svim istraživanim vrstama meda ispod 1 mg/kg. Ova tri elementa nemaju svoju funkciju u organizmu. Na primjer primjena Sb u industriji je masovna i mnogi od njegovih spojeva su toksični te je učinak akutnog trovanja kardiotoksičnost i posljedično miokarditis (Foster i sur., 2005.).
Dugotrajan kontakt kože sa Sb može izazvati dermatitis te oštetiti bubrege i jetru, uzrokujući često i povraćanje te u konačnici i do smrti za nekoliko dana (Sundar i Chakravarty, 2010.). U prijašnjim istraživanjima koncentracije Sb i Th u cvjetnim miješanim vrstama meda iz Argentine bile je znatno više, odnosno 6,9 i 9,35 mg/kg (Pellerano i sur., 2012.).
Također, koncentracije U određene u medu akacije i šumskim vrstama meda u Kini bile su značajno više (22-40 mg/kg) u odnosu na utvrđeni raspon u ovome istraživanju (Chua i sur., 2012.).
Međutim, u navedenom istraživanju koncentracije V nisu detektirane za razliku od utvrđenog raspona srednjih vrijednosti od 1,95 do 3,70 mg/kg u ovoj studiji. Vanadij je element u tragovima koji ima fiziološku funkciju u organizmu i za koji je utvrđeno da djeluje sličnim mehanizmom kao inzulin u sva tri glavna ciljnim tkivima hormona inzulina, odnosno u skeletnim mišićima, masnom tkivu i jetri te smanjuje razinu šećera u krvi i poboljšava osjetljivost na inzulin kod ljudi s dijabetesom tipa 2 (Repinc i Benedik, 2004.).
Akumulacija elemenata i fitokem ikalija u medu ovisi o klimatskim uvjetima, odnosno količini sunca i vlage, karakteristikama tla i drugim utjecajima što uvelike utječe na postojeće razlike u sastava vrsta meda između različitih zemalja upravo zbog različitih sastava peludi ili nektara koji imaju najveći utjecaj na kemijski sastav meda (Kaškonienė i Venskutonis, 2010.). Nedavna studija sadržaja elemenata u tlu na području cijele Hrvatske pokazala je da tlo dubrovačke regije sadrži u odnosu na ostale regije Hrvatske visoke sadržaje Al (7,85%), Cd (maksimalno 3,5 mg/kg), Cr (> 140 mg/kg), Ni (> 95 mg/kg), Pb (> 45 mg/kg), Th (15-22,5 mg/kg) i V (> 178 mg/kg) (Halamić i Miko, 2009.). Međutim, tlo u ovoj regiji karakterizira niski sadržaji elemenata Ba i As. Stoga se pojedine visoke ili niske koncentracije elemenata u pojedinim vrstama meda u ovome istraživanje mogu pojasniti navedenim sadržajima elemenata u tlu te regije. Isto tako, razlike u sadržaju metala između monocvjetnih vrsta meda potvrđuju presudni utjecaj botaničkog podrijetla na sastav meda.
U ovome istraživanju šest vrsta meda prikupljeno je na području Dubrovačke županije: cvjetni miješani, primorski vrisak (Saturea montama), vrijes (Erica spp.), vrijesak (Canulla vulgaris), ružmarin (Rosmarinus officinalis) i kadulja (Salvia officinalis). U uzorcima meda određivane su koncentracije toksičnih metala i elemenata u tragovima (Ag, Al, As, Ba, Cd, Cr, Ni, Pb, Sb, Th, U, V) primjenom induktivno spregnute plazme s masenom detekcijom (ICP-MS).
Koncentracije elemenata u šest vrsta meda kretale su se u rasponu (μg/kg): Ag 0,089-0,51; Al 708-15467; As 1,29-4,02; Ba 37,4-133; Cd 0,69-12,8; Cr 3,75-22,3; Ni 5,59-30,8; Pb 5,43-11,3; Sb 0,44-0,96; Th 0,013-0,41; U 0,091-0,23; V 1,95-3,70. Najviše koncentracije Al (15467 μg/kg), Cd (12,8 μg/kg) i Ni (453 μg/kg) određene su u primorskom vrisku.
U medu vrijesa određene su najniže koncentracije metala Al, As, Ni i Th, dok su u medu ružmarina određene najniže koncentracije Ag, Ba i Cd. U cvjetnom medu određene su najviše koncentracije Pb (11,3 μg/kg) i Cr (22,3 μg/kg).
Koncentracije Sb, U i V su slične za sve vrste meda. Med kadulje sadrži 4 do 22 puta više koncentracije Ag (2,01 μg/kg) u odnosu na ostale vrste meda. Ovo istraživanje je jedno od rijetkih koje prikazuje rezultate elemenata u tragovima u monocvjetnim vrstama meda koji su specifični za mediteranska i submediteranska podneblja. Uspoređivanjem s prijašnjim istraživanjima koja su prikazala koncentracije elemenata u različitim monocvjetnim vrstama meda, postoje značajne razlike u sastavu elemenata obzirom na botaničke razlike te geografski položaj, odnosno zemlju podrijetla meda. Na akumulaciju elemenata u medu najveći utjecaj ima sastav peludi ili nektara te drugi čimbenici kao što su klimatski uvjeti i karakteristike tla. Obzirom da tlo dubrovačke regije karakteriziraju visoki sadržaji Al, Cd, Cr, Ni, Pb, Th i V, odnosno niski As i Ba, pojedine visoke ili niske koncentracije elemenata u vrstama meda mogu se pojasniti navedenim sadržajima elemenata u tlu te regije. Razlike u sadržaju metala između ispitivanih vrsta meda također potvrđuju presudni utjecaj botaničkog podrijetla na sastav meda. Ključne riječi:metali, elementi u tragovima, multicvjetni med, monocvjetni med, Dubrovačko primorje
1. AL-MAMARY, M., M. AL-MEERI, and M. AL-HABORI (2002): Antioxidant activities and total phenolics of different types of honey. Nutrit. Res. 22, 1041–1047.
2. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2004): Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2004. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Division of Toxicology, Clifton Road, NE, Atlanta, GA, available at: http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/
3. AJTONY, Z., L. BENCS, R. HARASZI, J. SZIGETI and N. SZOBOSZLAI (2007): Study on the simultaneous determination of some essential and toxic trace elements in honey by multi-element graphite furnace atomic absorption spectrometry. Talanta 71, 683–690.
4. BILANDŽIĆ, N., M. ĐOKIĆ, M. SEDAK, B. SOLOMUN KOLANOVIĆ, I. VARENINA, A. KONČURAT and N. RUDAN (2011): Determination of trace elements in Croatian floral honey originating from different regions. Food Chem. 128, 1160-1164.
5. BILANDŽIĆ, N., M. SEDAK, M. ĐOKIĆ, A. KONČURAT and M. BRSTILO (2012a): Sadržaj olova, kadmija i žive u različitim vrstama meda županija kontinentalne Hrvatske. Vet. stn. 43, 7-16.
6. BILANDŽIĆ, N., M. ĐOKIĆ, M. SEDAK, I. VARENINA, B. SOLOMUN KOLANOVIĆ, A. KONČURAT, B. ŠIMIĆ and N. RUDAN (2012b): Content of five trace elements in different honey types from Koprivnica-Križevci county. Slov. Vet. Res. 49, 167-175.
7. BILANDŽIĆ, N., M. GAČIĆ, M. ĐOKIĆ, M. SEDAK, Đ. IVANEC ŠIPUŠIĆ, A. KONČURAT and I. TLAK GAJGER (2014): Major and trace elements levels in multifloral and unifloral honeys in Croatia. J. Food Comp. Anal. 33, 132-138.
8. BOGDANOV, S., M. HALDIMANN, W. LUGINBÜHL and P. GALLMANN (2007): Minerals in honey: environmental, geographical and botanical aspects. J. Apicult. Res. 46, 269-275.
9. CHUA, L. S., N.-L. ABDUL-RAHAMAN, M. R. SARMIDI and R. AZIZ (2012): Multi-elemental composition and physical properties of honey samples from Malaysia. Food Chem. 135, 880–887.
10. CZIPA, N., D. ANDRASI and B. KOVACS (2015): Determination of essential and toxic elements in Hungarian honeys. Food Chem. 175, 536–542.
11. DE ALDA-GARCILOPE, C., A. GALLEGO-PICÓ, J. C. BRAVO-YAGÜE, R. M. GARCINUŃO-MARTÍNEZ and P. FERNÁNDEZ-HERNANDO (2012): Characterization of Spanish honeys with protected designation of origin “Miel de Granada” according to their mineral content. Food Chem. 135, 1785–1788.
12. FERNÁNDEZ-TORRES, R., J. L. PÉREZ-BERNAL, M. A. BELLO-LÓPEZ, M. CALLEJÓN-MOCHÓN, J. C. JIMÉNEZ-SÁNCHEZ and A. GUIRAÚM-PÉREZ (2005): Mineral content and botanical origin of Spanish honeys. Talanta 65, 686–691.
13. FRIAS, I., C. RUBIO, T. GONZALEZ-IGLESIAS, A. J. GUTIERREZ, D. GONZALEZ-WELLER and A. HARDISSON (2008): Metals in Fresh Honeys from Tenerife Island, Spain. Bull. Envir. Contam. Toxicol. 80, 30–33.
14. FOSTER, S., W. MAHER, F. KRIKOWA, K. TELFORD and M. ELLWOOD (2005): “Observations on the measurement of total antimony and antimony species in algae, plant and animal tissues”. J. Environ. Monitor. 7, 1214–1219.
15. GAJEK, O., M. GDANSKI and R. GAJEWSKA (1987): Metallic impurities in imported canned fruit and vegetables and bee honey. Roczniki Panstwowego Zakladu Higieny 38, 14–20.
16. GARCIA, J. C. R., R. I. RODRIGUEZ, R. M. P. CRECENTE, J. B. GARCIA, S. G. MARTIN and C. H. LATORRE (2006): Preliminary chemometric study on the use of honey as an environmental marker in Galicia (northwestern Spain). J. Agricul. Food Chem. 54, 7206–7212.
17. GIBSON, D. J., Q. YANG, D. T. KEREKES and G. S. SCHULTZ (2014): Medical Honey and Silver Dressings Do Not Interfere with Each Other’s Key Functional Attributes. Wounds 26, 309-316.
18. GOLOB, T., U. DOBERŠEK, P. KUMP and M. NEČEMER (2005): Determination of trace and minor elements in Slovenian honey by total reflection X-ray fluorescence spectroscopy. Food Chem. 91, 593–600.
19. HALAMIĆ, J. and S. MIKO (2009): Geochemical Atlas of the Republic of Croatia. Croatian Geological Survey, Zagreb.
20. HERNÁNDEZ, O. M., J. M. G. FRAGA, A. I. JIMÉNEZ, F. JIMÉNEZ and J. J. ARIAS (2005): Characterization of honey from the Canary Islands: Determination of the mineral content by atomic absorption spectrophotometry. Food Chem. 93, 449–458.
21. HUMMEL, M., E. STANDL and O. SCHNELL (2007): Chromium in metabolic and cardiovascular disease. Hormone Metabol. Res. 39, 743–751.
22. Institute of Medicine (2002): Dietary reference intakes for vitamin a, vitamin k, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. Institute of Medicine of the National Academies, The National Academy Press, Washington, USA, p. 773.
23. JACOBS, I. A., J. TADDEO, K. KELLY and C. VALENZIANO (2002): Poisoning as a result of barium styphnate explosion. Am. J. Ind. Med. 41, 285-288.
24. JOHNSON, C. H. and V. J. VANTASSELL (1991): Acute barium poisoning with respiratory failure and rhabdomyolysis. Ann. Emerg. Med. 20, 1138-1142.
25. KAŠKONIENĖ, V. and P. R. VENSKUTONIS (2010): Floral Markers in Honey of Various Botanical and Geographic Origins: A Review. Comp. Rev. Food Sci. Food Safe 9, 620–634.
26. KENJERIĆ, D., M. L. MANDIĆ, LJ. PRIMORAC and F. ČAČIĆ (2007): Flavonoid pattern of sage (Salvia officinalis L.) unifloral honey. Food Chem. 110, 187–192.
27. LACHMAN, L., D. KOLIHOVA, D. MIHOLOVA, J. KOŠATA, D. TITERA and K. KULT (2007): Analysis of minority honey components: Possible use for the evaluation of honey quality. Food Chem. 101, 973–979.
28. LIM, S. R. and J. M. SCHOENUNG (2010): Human health and ecological toxicity potentials due to heavy metal content in waste electronic devices with flat panel displays. J. Hazard. Mat. 177, 251-259.
29. MACDONALD, T. L. and R. B. MARTIN (1988): Aluminum ion in biological systems. Trends Biochem. Sci. 13, 15–19.
30. MORONES-RAMIREZ, J. R., J. A. WINKLER, C. S. SPINA and J. J. COLLINS (2013): Silver enhances antibiotic activity against gram-negative bacteria. Sci. Translat. Med. 5, 190ra81.
31. MUÑOZ, E. and S. PALMERO (2006): Determination of heavy metals in honey by potentiometric stripping analysis and using a continuous flow methodology. Food Chem. 94, 478–483.
32. ORHAN, F., B. E. SEKEREL, C. N. KOCABAS, C. SACKESEN, G. ADALIOGLU, and A. TUNCER (2003): Complementary and alternative medicine in children with asthma. Annal. Allergy, Asthma & Immunol. 90, 611–615.
33. PELLERANO, R. G., M. A. UŃATES, M. A. CANTARELLI, J. M. CAMIŃA and E. J. MARCHEVSKY (2012): Analysis of trace elements in multifloral Argentine honeys and their classification according to provenance. Food Chem. 134, 578–582.
34. PERNA, A., I. INTAGLIETTA, A. SIMONETTI and E. GAMBACORTA (2014): Metals in Honeys from Different Areas of Southern Italy. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 92, 253–258.
35. PISANI, A., G. PROTANO and F. RICCOBONO (2008): Minor and trace elements in different honey types produced in Siena County (Italy). Food Chem. 107, 1553–1560.
36. PURDEY, M. (2004): Chronic barium intoxication disrupts sulphated proteoglycan synthesis: a hypothesis for the origins of multiple sclerosis. Med. Hypoth. 62, 746-754.
37. RANAU, R., J. OEHLENSCHLÄGER and H. STEINHART (2001): Aluminium levels of fish fillets baked and grilled in aluminium foil. Food Chem. 73, 1–6.
38. RASHED, M. N., and M. E. SOLTAN (2004): Major and trace elements in different types of Egyptian mono-floral and non-floral bee honeys. J. Food Comp. Anal. 17, 725–735.
39. REPINC, U. and LJ. BENEDIK (2004): Determination of vanadium in dietary supplements. Acta Chim. Slov. 51, 59-65.
40. SHARMA, A. D. (2013): Low Nickel Diet in Dermatology. Ind. J. Dermatol. 58, 240.
41. SILICI, S., O. D. ULUOZLU, M. TUZEN and M. SOYLAK (2008): Assessment of trace element levels in rhododendron honeys of Black sea Region, Turkey. J. Hazard. Mat. 156, 612–618.
42. SILVA, L. R., R. VIDEIRA, A. P. MONTEIRO, P. VALENTÃO and P. B. ANDRADE (2009): Honey from Luso region (Portugal): physicochemical characteristics and mineral contents. Microchem. J., 93, 73–77.
43. SUNDAR, S. and J. CHAKRAVARTY (2010): Antimony toxicity. International J. Environ. Res. Pub. Health 7, 4267–4277.
44. TOPORCÁK, J., J. LEGÁTH and J. KUL’KOVÁ (1992): Levels of mercury in samples of bees and honey from areas with and without industrial contamination. Vet. Med. 37, 405–412.
45. TUZEN, M. and M. SOYLAK (2005): Heavy metal levels in microwave digested honey samples from middle Anatolia, Turkey. J. Food Drug Anal. 13, 343–347.
46. TUZEN, M., S. SILICI, D. MENDIL and M. SOYLAK (2007): Trace element levels in honeys from different regions of Turkey. Food Chem. 103, 325–330.
47. YARSAN, E., F. KARACAL, I. G. IBRAHIM, B. DIKMEN, A. KOKSAL and Y. K. DAS (2007): Contents of Some Metals in Honeys from Different Regions in Turkey. Bull. Environ. Contamin. Toxicol. 79, 255–258.
48. VAN DER WALLE, H. B. and V. M. BRUNSVELD (1994): Dermatitis in hairdressers. (I). The experience of the past 4 years. Contact Dermatitis 30, 217–221.
49. VANHANEN, L. P., A. EMMERTZ and G. P. SAVAGE (2011): Mineral analysis of mono-floral New Zealand honey. Food Chem. 128, 236-240.
Content of Heavy Metals and Trace Elements in Different Types of Honey from Dubrovnik County
Nina BILANDŽIĆ, Grad. Biotechnology Eng., PhD, Scientific Advisor, Bruno ČALOPEK, Grad. Food Technology Eng., Marija SEDAK, Grad. Food Technology Eng., Maja ĐOKIĆ, Grad. Chem. Technology Eng., Božica SOLOMUN KOLANOVIĆ, Grad. Biotechnology Eng., Ivana VARENINA, Grad. Biotechnology Eng., Đurđica BOŽIĆ LUBURIĆ, Grad. Biotechnology Eng., Ines VARGA, Grad. Biotechnology Eng., Croatian Veterinary Institute Zagreb, Croatia; Ivana TLAK GAJGER, DVM, PhD, Associate Professor, Faculty of Veterinary Medicine University of Zagreb, Croatia
In this study, six honey types were collected in Dubrovnik County: multifloral, winter savoury (Saturea montana), heather (Erica spp.), common heather (Canulla vulgaris), rosemary (Rosmarinus officinalis) and sage (Salvia officinalis). Concentrations of toxic metals and trace elements (Ag, Al, As, Ba, Cd, Cr, Ni, Pb, Sb, Th, U, V) were analyzed in honey samples using inductively coupled plasma with mass spectrometry (ICP-MS). The concentrations of elements in the six honey types were in the range (mg/kg): Ag 0.089–0.51; Al 708–15467; As 1.29–4.02; Ba 37.4–133; Cd 0.69–12.8; Cr 3.75–22.3; Ni 5.59–30.8; Pb 5.43–11.3; Sb 0.44–0.96; Th 0.013–0.41; U 0.091–0.23; V 1.95–3.70.
The highest concentrations of Al (15467 μg/kg), Cd (12.8 μg/kg) and Ni (453 μg/kg) weredetermined in winter savoury honey. The lowest concentrations of Al, As, Ni and Th were measured in heather honey, while rosemary honey had the lowest concentrations of Ag, Ba, and Cd. The highest concentrations of Pb (11.3 μg/kg) and Cr (22.3 μg/kg) were determined in multifloral honey. The concentrations of Sb, U and V were similar for all honey types. Sage honey contained 4 to 22 times higher concentration of Ag (2.01 μg/kg) than other honey types. This study is one of the few studies to report on trace elements in monofloral honey types specific for the Mediterranean and sub-Mediterranean regions. Comparison of the obtained concentrations with previous studies demonstrated significant differences between the concentration of elements in different monofloral honey types due to botanical differences and geographical location or country of origin of the honey. The greatest impact on the accumulation of elements in honeys was found to be the composition of pollen and nectar, together with other factors such as climate and soil characteristics. Since the soil of Dubrovnik County is characterized by high contents of Al, Cd, Cr, Ni, Pb, Th and V or low As and Ba levels, the individual high or low concentrations of these elements in the honey types can be explained by the element content in the soil of the region. Differences in the metal content between the examined honey types also confirmed the crucial importance of botanical origin on element content. Key words:metals, trace elements, multifloral honey, monofloral honey, Dubrovnik County
Ova web stranica koristi kolačiće radi poboljšanja korisničkog doživljaja pri njezinom korištenju. Korištenjem ove stranice suglasni ste s tim. PrihvatiViše
