تتعیین شاخص مخاطرة سلامت تجمع عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در گیاهان دارویی بادرنجبویه و گل‏ گاو‏زبان مصرفی شهر همدان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی‌ارشد محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان، ایران

2 دانشیار، گروه محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان، ایران

چکیده

اهداف: گیاهان دارویی هم به‌‏لحاظ درمان و هم پیش‌گیری از بیماری‏ها از ارزش و اهمیت خاصی در تأمین بهداشت و سلامتی جوامع بر‏خوردارند. در سالیان اخیر، به‏علت عوارض سوء ناشی از مصرف دارو‏های شیمیایی و آثار جنبی آن، گرایش به‏ گیاهان دارویی افزایش یافته است، ولی با توجه به احتمال وجود بعضی عناصر سمی در آن‏ها، این پژوهش با هدف تعیین مخاطرة سلامت مصرف گیاهان دارویی مصرفی شهر همدان بر اساس پتانسیل خطر عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در سال 1394 انجام یافت.
مواد و روش­ها: پس از تهیة چهار نمونه از هر کدام از گونه‌های بادرنجبویه و گل‏گاو‏زبان و آماده‏سازی آن‏ها به روش هضم اسیدی در آزمایشگاه، غلظت تجمع‏یافتة عناصر در دستگاه پلاسمای جفت‌شدة القایی در سه تکرار خوانده شد. پردازش آماری نتایج نیز با نرم‏افزار SPSS انجام یافت.
یافته‏ها: بیشینة میانگین غلظت عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس بر حسب میلی‏گرم در کیلوگرم برابر با 07/0±175/0، 50/5±93/13، 18/0±34/0 و 08/0±25/0 و مربوط به نمونه‏های بادرنجبویه بود. همچنین، میانگین غلظت آلومینیم در نمونه‏های بادرنجبویه بیش‏ از رهنمود‏ WHO بود. از طرفی، شاخص مخاطرة سلامت در همة عناصر در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان کوچک‏تر از 1 و بیان‌گر عدم بروز مخاطره برای مصرف‌کنندگان بود.
نتیجه‏گیری: مصرف کنترل‌شدة گیاهان دارویی اثر سوء‌بهداشتی بر سلامت مصرف‏کنندگان ندارد، ولی با توجه به افزایش استفاده از نهاده‏های کشاورزی، لجن فاضلاب، پساب تصفیه‏خانه‏ها و جزآن توسط کشاورزان، نسبت به پایش دوره‏ای و منظم مواد غذایی از نظر غلظت باقی‏مانده یا تجمع‏یافتة آلاینده‏های شیمیایی به‏‌منظور حفظ امنیت غذایی توصیه می‏شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Health risk assessment of heavy metals (As, Al, Zn and Cu) in lemon balm and borage Marketed in Hamedan City

نویسندگان [English]

  • Neda Barki Vandi 1
  • Soheil Sobhan Ardakani 2
  • Mehrdad Cheraghi 2
1 MSc., Department of the Environment, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
2 Ph.D, Associate Professor, Department of the Environment, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Background and purpose: Medicinal plants are importance in the both approach of treatment and prevention of diseases in human societies. In recent years, due to the adverse effects of chemical drugs and their side effects, tendency to use of medicinal plants have increased. But due to the possibility of some toxic elements in medicinal plants, this study was carried out for analysis and health risk assessment of As, Al, Zn and Cu in lemon balm and borage marketed in Hamedan City in 2015.
Materials and Methods: After preparation of four samples of each medicinal plant and acid digestion of the samples according to standard methods, the concentration of elements in samples was determined using inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) in three replicates. Also, all statistical analyses were performed using the SPSS statistical package.
Results: The results showed that the maximum mean concentrations of As, Al, Zn and Cu in plant samples were 0.175 ± 0.07, 13.93 ± 5.50, 0.34 ± 0.18 and 0.25±0.08 mg/kg, related to lemon balm respectively. However, the mean concentration of Al in lemon balm samples was upper than WHO maximum permissible limits (MPL), but health risk assessment showed that no potential risk for children and adult by consume the studied herbal plants.
Conclusion: Although controlled consumption of medicinal plants has not adverse effect on the consumers’ health, but concerning increased use of agricultural inputs, sewage sludge and wastewater by farmers, regular periodic monitoring of chemical pollutants content specially heavy metals in foodstuffs are recommended for food safety.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • food safety
  • borage
  • heavy metal
  • health risk
  • lemon balm

مقدمه

امروزه، آلودگی خاک‏ها با فلزات سنگین در اثر فعالیت‏های بشری یکی از مهم‏ترین تنش‏های محیطی برای گیاهان محسوب می‌شود و از طریق زنجیر‏ة غذایی زندگی بشر را به‌مخاطره می‌اندازد [1]. افزایش فعالیت‏های صنعتی، حمل‏و‏نقل جاده‏ای، آلودگی‏های نفتی و استفاده از کود‏ها و مواد شیمیایی در کشاورزی با تولید آلاینده‏های محیط‌زیستی از جمله فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی پیش روی انسان عصر حاضر است [2]. فلزات سنگین با ‏توجه به قابلیت تجمع ‏زیستی و پایداری طولانی‏مدت در محیط‏زیست، حتی در غلظت کم برای موجودات زنده سمیت دارد و در بدن آن‏ها تجزیه نمی‏شود [3]، بلکه پس از رسوب و انباشته‌شدن در بافت‏هایی مثل چربی، عضلات، استخوان‏ها و مفاصل، موجب بروز بیماری‏ها و عوارض متعددی می‏شود [4].

امروزه، گرایش به‏ مصرف گیاهان دارویی به‏علت عوارض سوء ناشی از مصرف دارو‏های شیمیایی و آثار جنبی آن رو به افزایش است [5]. همچنین، در اذهان مردم عادی و گاهی حتی متخصصان آشنا به گیاه این باور وجود دارد که گیاهان دارویی به‏ صرف طبیعی‌‏بودن عاری از هر‏ گونه عوارض جانبی است [6]. ولی با توجه به اینکه استفاده از گیاهان دارویی کشت‏شده در نواحی آلوده یا فرآوری نا‏مناسب یکی از راه‏های ورود آلاینده‏های خطرناک از جمله فلزات سنگین به بدن انسان و جانوران است، سازمان بهداشت جهانی توصیه کرده که گیاهان دارویی از نظر وجود فلزات سنگین، آفت‏کش‏ها و آلودگی‏های باکتریایی و قارچی کنترل شود [7-8].

بادرنجبویه (Melissa officinalis) و گل‏‌گاوزبان (Borago officinalis) به‏دلیل ویژگی‏های آرام‏بخش، ممانعت از بیماری‏های قلبی و گوارشی و نشاط‏آور بودن گیاهان دارویی پر‏مصرف شناخته می‏شوند [9].

آرسنیک عنصری جهش‏زا و بسیار سمی است که با سرطان‏های ریه، پوست، غدد لنفاوی و جزآن در ارتباط است. زخم‏های پوستی، تورم و بزرگ‌شدن کبد و اختلال در دستگاه تولید‏مثل نشانه‏هایی از مسمومیت با آرسنیک است [10]. آلومینیم از جمله فراوان‏ترین عناصر فلزی موجود در کرة ‏زمین است و سمیت محیط‌زیستی آن موجب بروز بیماری‏های مختلف عصبی از جمله آلزایمر و نیز بیماری‏های ریوی و کلیوی در بدن انسان می‏شود [11]. روی عنصری ضروری برای رشدو نمو موجودات زنده محسوب می‏شود، ولی مصرف بیش از حد آن سبب جلوگیری از جذب مس در بدن و در نتیجه کاهش گلبول‏های سفید و تضعیف سیستم ایمنی بدن می‏شود [12]. مس نیز یکی از عناصر اساسی برای موجودات زنده است، ولی مصرف بیش از حد آن در بدن سبب بیماری ویلسون، ناراحتی‏های کبدی و جزآن می‏شود [10].

برآورد میانگین جذب قابل‌قبول روزانة (estimated average daily intakes) عناصر ناشی از مصرف مواد غذایی، به‌‏منظور تعیین مخاطره‏های طولانی‏مدت در مصرف‏کنندگان محاسبه می‏شود [13 و 14]. شاخص مخاطرة سلامت (health index) را نیز می‏توان از نسبت برآورد میانگین جذب روزانة هر عنصر به‏ جذب قابل‌قبول (acceptable daily intakes) آن عنصر محاسبه کرد. مقادیر شاخص مخاطرة سلامت کوچک‏تر از 1 بیانگر آن است که مصرف مادة غذایی اثر سوء بهداشتی برای مصرف‏کننده ندارد و برعکس [13].

تا‏کنون چند مطالعه در زمینة بررسی غلظت تجمع‏یافتة فلزات سنگین در گیاهان دارویی در ایران و سایر کشور‏ها، همچنین تعیین مخاطرة سلامت مصرف این محصولات انجام یافته است؛ از جمله پژوهشی با هدف بررسی غلظت عناصر مس، کروم، کادمیم و روی در محصول زعفران خراسان جنوبی [15]؛ پژوهشی به‌‏منظور بررسی عناصر سرب و کادمیم در یازده نوع از داروهای گیاهی مصرفی ایران [16]؛ پژوهشی با هدف بررسی عناصر مس، روی و کروم در ریشه و شاخه‏های گیاه تاج‌خروس در نیجریه [17]؛ پژوهشی با هدف بررسی عناصر نیکل، سرب، روی، کبالت، آهن، کروم و مس در برخی گیاهان دارویی مصرفی در نیجریه [18]؛ پژوهشی به‌‏منظور بررسی عناصر سرب، روی، مس و کادمیم در تعدادی از گونه‏های گیاهان دارویی روییده در اطراف معدن سرب و روی آهنگران همدان [19]؛ و پژوهشی به‌‏منظور بررسی عناصر جیوه، کادمیم، آرسنیک و پالادیم در برخی گیاهان دارویی رایج در هندوستان [20]. با توجه به احتمال وجود بعضی عناصر سمی در گیاهان دارویی و مصرف آن‏ها به‌عنوان داروی طبیعی و بی‏ضرر در سراسر جهان، این پژوهش با هدف تعیین مخاطرة سلامت گیاهان دارویی مصرفی شهر همدان بر اساس پتانسیل خطر عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در سال 1394 انجام یافت.

 

مواد و روش‏ها

در این پژوهش از چهار مرکز عمدة عرضة گیاهان دارویی در سطح شهر همدان، در مجموع هشت نمونه گیاه دارویی بادرنجبویه و گل‏گاو‏زبان خریداری و به‌منظور آماده‏سازی به آزمایشگاه منتقل شد.

در آزمایشگاه، به‌‌منظور آماده‏سازی نمونه‏ها، 1 گرم از هر نمونه گیاه با ترازوی دیجیتال با دقت 0001/0 گرم توزین و سپس آسیاب شد. نمونه‏های آسیاب‏شده به نسبت حجمی 3 به 1 با اسید نیتریک و اسید پرکلریک غلیظ مخلوط و به‌مدت دو ساعت در بن‏ماری با دمای 80 درجة سانتی‏گراد تا زمان تولید گاز مایل به قهوه‌ای قرارگرفت. سپس، با آب دوبار تقطیر به حجم 25 میلی‏لیتر رسانده شد. محلول حاصل با هدف حذف هر گونه کدورت یا مواد معلق به‏وسیلة کاغذ صافی واتمن شمارة 42 صاف شد [21]. در نهایت، پس از تهیة محلول مادر (استوک) و استاندارد نمک عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس و کالیبره‌کردن دستگاه پلاسمای جفت‌شدة القایی Varian مدل ES-710، غلظت عناصر در نمونه‏ها در سه تکرار خوانده شد.

محاسبة برآورد میانگین جذب قابل‌قبول روزانه و شاخص مخاطرة سلامت هر عنصر به‏ترتیب با روابط (1) و (2) انجام یافت [13].

                                           (1)            

در این رابطه:

C= میانگین غلظت هر عنصر در مادة غذایی مورد مطالعه بر حسب میلی‏گرم در کیلوگرم؛

D= تعداد روز‏های سال (365)؛

F= میانگین مصرف سالانة مادة غذایی توسط هر فرد؛

W= میانگین وزن بدن (به‏ترتیب 70 و 15 کیلو‏گرم برای بزرگسالان و کودکان)

                                                          (2)

در این رابطه:

EADI= برآورد میانگین جذب قابل‌قبول روزانة هر عنصر بر حسب میلی‏گرم در کیلوگرم در روز

ADI= جذب روزانة قابل‌قبول هر عنصر بر حسب میلی‏گرم در کیلوگرم در روز.

به‏‌منظور پردازش آماری نتایج از ویرایش 19 نرم‏افزار آماری SPSS استفاده شد. برای بررسی توزیع نرمال داده‏ها از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، برای مقایسة میانگین غلظت عناصر با رهنمود سازمان بهداشت جهانی از آزمون تی تک‏نمونه‏ای، به‌منظور مقایسة میانگین غلظت تجمع‏یافتة عناصر مورد مطالعه بین نمونه‏های گیاهان دارویی بادرنجبویه و گل‏گاوزبان از آزمون تی‏ مستقل و برای بررسی همبستگی بین میانگین غلظت تجمع‏یافته عناصر در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان از آزمون آماری ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد.

 

 

 

یافته‏ها

غلظت تجمع‏یافته عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس بر‏حسب میلی‏گرم در کیلوگرم در نمونه‏های گیاهان دارویی بادرنجبویه و گل‏گاوزبان، همچنین نتایج محاسبة برآورد میانگین جذب روزانة عناصر و شاخص مخاطرة سلامت آن در جدول 1 و 2 ارائه شده است.

 

جدول 1. میانگین غلظت و انحراف معیار عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در نمونه‏های گیاهان دارویی بادرنجبویه و گل‏گاوزبان بر‏حسب میلی‏گرم در کیلوگرم

    عنصر        نمونه گیاه             

1

2

3

4

بادرنجبویه

گل‏گاوزبان

بادرنجبویه

گل‏گاوزبان

بادرنجبویه

گل‏گاوزبان

بادرنجبویه

گل‏گاوزبان

آرسنیک

01/0±09/0

01/0±14/0

02/0±27/0

03/0±29/0

01/0±15/0

02/0±17/0

01/0±19/0

01/0±03/0

آلومینیم

35/1±91/14

84/0±27/20

50/0±32/5

27/0±13/3

55/1±84/16

82/0±94/8

68/1±66/18

33/0±75/3

روی

03/0±33/0

03/0±32/0

01/0±16/0

01/0±12/0

02/0±26/0

01/0±16/0

05/0±62/0

04/0±48/0

مس

00/0±21/0

02/0±21/0

02/0±19/0

02/0±09/0

02/0±23/0

02/0±10/0

03/0±37/0

02/0±19/0

 

نتایج بیانگر آن ‏است ‏که میانگین غلظت عناصر بر‏حسب میلی‏گرم در کیلو‏گرم در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان برای آرسنیک به‏ترتیب برابر با 07/0±17/0 و 10/0±16/0، برای آلومینیم به‏ترتیب برابر با 50/5±93/13 و 20/7±02/9، برای روی به‏ترتیب برابر با 18/0±34/0 و 15/0±27/0 و برای مس به‏ترتیب برابر با 08/0±25/0 و 06/0±15/0 است.

نتایج بررسی نرمال‌بودن غلظت عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان بیانگر آن است که با توجه به سطح معنا‏داری بزرگ‏تر از 05/0، غلظت تمام عناصر از توزیع نرمال برخوردار است. نتایج آزمون تی ‏تک‏نمونه‏ای بیانگر آن ‏است ‏که میانگین غلظت همة فلزات در نمونه‏های گیاه بادرنجبویه با رهنمود WHO (به‏ترتیب برابر با 1، 5، 27 و 3 میلی‏گرم در کیلوگرم برای عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس) (23،22،7) اختلاف معنا‏دار آماری دارد، به‏طور‏ی‏ که میانگین غلظت آلومینیم بیشتر و میانگین غلظت آرسنیک، روی و مس کمتر از حد مجاز است. از طرفی، میانگین غلظت عناصر آرسنیک، روی و مس در نمونه‏های گیاه گل‏گاوزبان با رهنمود WHOاختلاف معنا‏دار آماری داشت و کمتر از حد مجاز است. ولی سطح معنا‏داری برای میانگین غلظت عنصر آلومینیم بزرگ‏تر از 05/0 است، در ‏نتیجه میانگین غلظت این عنصر در نمونه‏ها با رهنمود WHO اختلاف معنا‏دار آماری ندارد.

نتایج آزمون تی مستقل بیانگر آن ‏است‏ که با توجه به سطح معنا‏داری بزرگ‏تر از 05/0، بین نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاو‏زبان از نظر میانگین غلظت عناصر آرسنیک، آلومینیم و روی اختلاف معنا‏دار آماری وجود ندارد، اما با توجه به سطح معنا‏داری کوچک‏تر از 05/0، بین میانگین غلظت عنصر مس در نمونه‏های مورد بررسی اختلاف معنا‏دار آماری وجود دارد، به‏طوری‏ که میانگین غلظت مس در بادرنجبویه با 08/0±25/0 میلی‏گرم در کیلوگرم بیشتر از گل‏گاوزبان با 06/0±15/0 میلی‏گرم در کیلوگرم است.

نتایج آزمون همبستگی پیرسون نشان داد ‏که در نمونه‌های گیاه بادرنجبویه بین میانگین غلظت عنصر آلومینیم با عناصر آرسنیک، روی و مس، همچنین عنصر روی با مس با ضریب همبستگی (r) به‏ترتیب برابر با 621/0-، 730/0، 674/0 و 927/0 و سطح معنا‏داری کوچک‏تر از 05/0، همبستگی معنا‏دار آماری وجود دارد. از طرفی، در نمونه‏های گل‏گاوزبان نیز بین میانگین غلظت عنصر آرسنیک با عناصر روی و مس، و عنصر روی با مس با ضریب همبستگی به‏ترتیب برابر با 900/0-، 699/0- و 803/0 و سطح معنا‏داری کوچک‏تر از 05/0 همبستگی معنا‏دار آماری وجود دارد.

 

جدول 2. نتایج محاسبة میانگین جذب روزانه و مخاطرة سلامت مصرف گیاهان دارویی بر اساس پتانسیل خطر عناصر آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان

عنصر

EADI (Children)

EADI (Adult)

HI (Children)

HI (Adult)

میانگین غلظت

mg/kg))

ADI

بادرنجبویه

آرسنیک

7-10×76/7

7-10×66/1

4-10×70/3

5-10×92/7

17/0

0021/0

آلومینیم

5-10×36/6

5-10×36/1

5-10×36/6

5-10×36/1

93/13

0/1

روی

6-10×55/1

7-10×33/3

6-10×17/5

6-10×11/1

34/0

3/0

مس

6-10×14/1

7-10×45/2

5-10×85/2

6-10×12/6

25/0

04/0

گل‏گاوزبان

آرسنیک

7-10×31/7

7-10×56/1

4-10×48/3

5-10×45/7

16/0

0021/0

آلومینیم

5-10×12/4

6-10×83/8

5-10×12/4

6-10×83/8

02/9

0/1

روی

6-10×23/1

7-10×64/2

6-10×11/4

7-10×81/8

27/0

3/0

مس

7-10×85/6

7-10×47/1

5-10×71/1

6-10×67/3

15/0

04/0

با استناد به نتایج مندرج در جدول 2، شاخص مخاطرة سلامت در همة عناصر در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان کوچک‏تر از 1 است.

 

بحث

تخریب و آلودگی محیط‏زیستی ثمرة‏ جوامع صنعتی و یکی از ره‏آوردهای صنعتی‏شدن اجتماعات بشری است [24]. افزایش فعالیت‏های صنعتی توأم با تولید آلاینده‏ها، از جمله فلزات سنگین، یکی از مشکلات جدی و در حال گسترش پیش روی انسان عصر حاضر است [2]. فلزات سنگین، به‌ویژه بر اثر فعالیت‌های انسانی مانند معدن‏کاوی، آب‌‌کاری فلزات، کاربرد آفت‏کش‏ها و کودهای آلی، استفاده از سوخت‏های فسیلی، صنایع شیمیایی و صنایع وابسته به استخراج و ذوب فلزات به‏طور دائم به محیط وارد شده است و بخشی از آن‌ها پس از تجمع در خاک، توسط گیاهان جذب و در بافت آن‌ها تجمع می‌یابد [25]. از این‌رو، آلودگی خاک یکی از مهم‏ترین تنش‏های محیطی برای گیاهان و مصرف‌کنندگان سطوح بالاتر زنجیرة غذایی محسوب می‏شود [1].

غلظت فلزات سنگین در گیاهان دارویی به عوامل آب‌وهوایی، گونة‏ گیاهی، آلودگی هوا و دیگر عوامل محیطی بستگی دارد [26]. نتایج نشان داد که به‌جز عنصر آلومینیم در گیاه بادرنجبویه، میانگین غلظت عناصر آرسنیک، روی و مس در نمونه‏های بادرنجبویه و گل‏گاوزبان از رهنمود WHO کمتر است و مخاطرة بهداشتی برای مصرف‏کنندگان ندارد. همچنین، نتایج محاسبة شاخص مخاطرة سلامتی نیز نشان داد که مقادیر این شاخص در همة عناصر در نمونه‏های گیاهان دارویی بادرنجبویه و گل‏گاوزبان کوچک‏تر از 1 است. لذا، مصرف کنترل‌شدة گیاهان دارویی مخاطرة بهداشتی ندارد.

در مقایسة نتایج این مطالعه با برخی پژوهش‌ها با هدف بررسی فلزات سنگین در گونه‌های گیاهان دارویی، می‌توان به تشابه بین نتایج اشاره کرد. پژوهشی با هدف بررسی غلظت فلزات روی و مس در برخی گیاهان دارویی عرضه‏شده در نیجریه انجام یافت و مشخص شد که میانگین غلظت عناصر در نمونه‏های گیاهی کمتر از رهنمود WHOاست [8].

در پژوهشی، پس از بررسی فلزات سنگین آهن، مس، روی و منگنز در برخی گونه‏های گیاهان دارویی عرضه‏شده در صربستان، مشخص شد که میانگین غلظت عناصر روی و مس بر حسب میلی‌گرم در کیلوگرم به‌ترتیب با 92/36 و 98/18 کمتر از حد استاندارد است [27]. پژوهشی با هدف بررسی فلزات سنگین نیکل، کبالت، مس، کروم و آرسنیک در برخی گیاهان دارویی مصرفی اتیوپی انجام یافت و نتیجه گرفته شد که میانگین غلظت عناصر مس و آرسنیک بر حسب میلی‌گرم در کیلوگرم به‌ترتیب با 16/10 و 13/1 کمتر از رهنمود WHOاست [28].

نتایج بررسی فلزات آهن، منیزیم، منگنز، سرب، روی، کادمیم و مس در برخی گیاهان دارویی مصرفی هندوستان بیانگر آن است که بیشینة غلظت همة عناصر، از جمله روی و مس به‌ترتیب با 75/2 و 76/49 میلی‌گرم در کیلوگرم کمتر از رهنمود FAO/WHOاست [29]. پژوهشی با هدف بررسی فلزات سنگین منگنز، کروم، سرب، آهن، کادمیم، کبالت، روی، نیکل و جیوه در نمونه‏های ساقه و برگ ده گیاه دارویی مورد استفاده در هندوستان مشخص کرد که بیشترین تجمع عناصر مربوط به بافت برگ است، به‏جز در مورد عنصر کروم با بیشینة غلظت بر حسب میلی‌گرم در کیلوگرم برابر با 19/13 در برگ گونة آویشن و 93/4 در ساقة گونة جینسنگ، میانگین غلظت سایر عناصر کمتر از حد استاندارد است [30]. در پژوهشی که به‌‏منظور بررسی فلز آرسنیک در هشت گونه گیاهان دارویی عرضه‏شده در هندوستان انجام یافت، مشخص شد که میانگین غلظت این عنصر با 15/1 میلی‌گرم در کیلوگرم کمتر از رهنمودWHOاست [31].

در پژوهشی با هدف بررسی فلزات سنگین جیوه، کادمیم، آرسنیک و پالادیم در برخی گیاهان دارویی عرضه‏شده در هندوستان، مشخص شد که مقادیر عناصر در اغلب نمونه‌ها غیرقابل‌تشخیص و در موارد قابل‌قرائت نیز میانگین غلظت همة عناصر در نمونه‏ها کمتر از حد استاندارد است [20]. پژوهشی به‌منظور بررسی فلزات روی و مس در سیزده گونه از گیاهان دارویی مصرفی لهستان مشخص کرد که میانگین غلظت این عناصر در بیش از 60 درصد از نمونه‌ها کمتر از رهنمود WHOاست [32]. از طرفی، در مقایسة نتایج این مطالعه با دستاورد‏ پژوهشی با هدف بررسی غلظت برخی فلزات سنگین آرسنیک، آلومینیم، آهن و جیوه در گیاهان دارویی عرضه‏شده در آفریقای جنوبی مشخص شد که بیشینة غلظت آلومینیم و آهن بر حسب میلی‌گرم در کیلوگرم برابر با 5559 و 4465 است. از طرفی، میانگین غلظت آرسنیک و جیوه در نمونه‏ها بیشتر از رهنمود WHO است [33]. نتایج پژوهشی به‏‌منظور ارزیابی فلزات آرسنیک، سرب و کادمیم در برخی گیاهان دارویی مصرفی غنا نشان داد که میانگین غلظت عنصر آرسنیک در 60 تا 70 درصد نمونه‏های گیاهی بیشتر از رهنمودWHOاست [34] و می‏توان به عدم‌تشابه نتایج اشاره کرد.

با استناد به نتایج می‏توان کمتر‏ بودن میانگین غلظت تجمع‏یافتة عنصر آرسنیک در نمونه‏ها را با حضورآنیون‌های رقیبمانندفسفات،کلر،بی‌کربناتوسولفاتکهباآرسنیکبرایاشغالمحل‌هایجذبرقابت می‌کند، اسیدی بودن و وجود اکسید آهن در خاک محل رویش گیاهان دارویی مرتبط دانست [35 و 36]. همچنین افزایش غلظت تجمع‏یافتة عنصر آلومینیم در نمونه‏های مورد بررسی را می‏توان به تجمع بیش از حد این عنصر در خاک، فعالیت‏های صنعتی، معدن‏کاری و جزآن در مناطق کشت گیاهان دارویی مرتبط دانست. از طرفی، نتایج آزمون همبستگی پیرسون بیانگر وجود رابطة معکوس بین میانگین غلظت عنصر آلومینیم با عنصر آرسنیک در نمونه‌های بادرنجبویه و بین میانگین غلظت عنصر آرسنیک با عناصر روی و مس در نمونه‏های گل‏گاوزبان است. این موضوع را می‌توان با عوامل مؤثر در جذب عناصر از خاک در گیاه مرتبط دانست، از جمله با اسیدیته، نوع و بافت خاک، نوع نهاده‏های کشاورزی مورد استفاده در کشت گیاه و خصوصیات فیزیولوژیکی گیاهان [37].

نتایج این پژوهش با هدف بررسی غلظت عناصر سنگین آرسنیک، آلومینیم، روی و مس در برخی گیاهان دارویی مصرفی شهر همدان در سال 1394 نشان داد که میانگین غلظت فلز آلومینیم بیشتر از رهنمود WHOاست. لذا، برخلاف تصور عمومی که مصرف گیاهان دارویی را فاقد هرگونه مخاطره می‌پندارد، ضمن تأکید بر مصرف کنترل‌شدة گیاهان دارویی، مدیریت کاربرد کودهای آلی به‌ویژه کمپوست حاوی فلزات سنگین [38]، همچنین لجن فاضلاب حاوی فلزات سنگین به‌عنوان کود و کنترل مصرف بی‌رویة سموم و کودهای شیمیایی، نسبت به پایش دوره‌ای مقادیر تجمع‌یافتة فلزات سنگین در مواد غذایی پرمصرف به‌ویژه گیاهان دارویی به‌منظور حفظ امنیت غذایی توصیه می‌شود.

 

تشکر و قدردانی

این مقاله مستخرج از پایان‌نامة کارشناسی‌ارشد محیط‌زیست مصوب دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان با کد 17150508931008 است. نویسندگان از معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان به‌دلیل فراهم‌کردن امکانات اجرای مطالعه تشکر و قدردانی می‌کنند. لازم به ذکر است این پژوهش با هزینة‌ شخصی نویسندگان انجام شده است.

[1] Alipour Darvari H, Zare Mayvan H, Sharifi M. Evaluation of rate of radish proxidase activity  and its relationship with heavy metals in soil. Journal of Science-Islamic Republic of Iran, 2009; 35(1): 37-43.
[2] Khodakarami L, Soffianian A, Mirghafari N, Afyuni M, Golshahi A. Concentration zoning of chromium, cobalt and nickel in the soils of three sub-basin of the Hamadan Province using GIS technology and the geostatistics. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources (Water and Soil Science), 2012; 15(58): 243-54. [in Persian]
[3] Kalicanin B, Velimirovic D. The content of lead in herbal drugs and tea samples. Central European Journal of Biology, 2013; 8(2): 178-85.
[4] Wang LK, Chen JP, Hung YT, Shammas NK. Heavy metals in the environment. New York: CRC Press, 2009: 123-4.
[5] Khalifeh Zadeh R. Survey of some habitat characteristics of medicinal species of Asteraceae family in Ilam. Proceeding of the 2th National Conference on Medicinal Plants and Sustainable Agriculture, 2014  Aug 23; Hamedan, Iran; 15. [in Persian]
[6] Asghari GR, Palizban AA, Toloo-e-Ghamari Z, Adeli F. Contamination of lead, mercury and cadmium in Iranian herbal medicine. Pharmaceutical Sciences, 2008; 14(1): 1-8. [in Persian]
[7] World Health Organization (WHO). Quality Control Methods for Medicinal Plant Materials, Geneva, WHO; 1998.

[8] Jena V, Gupta S. Study of heavy metal distribution in medicinal plant basil. Journal of Environmental & Analytical Toxicology, 2012; 2(8): 1-3.

[9] Mozafarian VA. Recognition of medicinal and aromatic plants of Iran. Tehran: Farhang-e-Moaser Publication, 2012: 417-8. [in Persian]

[10] Selinus O. Essentials of medical geology: impacts of the natural environment on public health. New York: Academic Press, 2005: 316-9.

[11] Altmann P, Cunningham J, Dhanesha U, Ballard M, Thompson J. Marsh F. Disturbance of cerebral function in people exposed to drinking water contaminated with aluminium sulphate: retrospective study of the Camelford water incident. British Medical Journal, 1999; 319: 807-11.
[12] Zeng XW, Ma LQ, Qiu RL, Tang YT. Effects of Zn on plant tolerance and non-protein thiol accumulation in Zn hyperaccumulator Arabis paniculata Franch. Environmental and Experimental Botany, 2011; 70(2-3): 227-32.
[13] Apau J, Acheampong A, Appiah JA, Ansong E. Levels and health risk assessment of heavy metals in tubers from markets in the Kumasi metropolis, Ghana. International Journal of Science and Technology, 2014; 3(9): 534-9.
[14] Zhu F, Wang X, Fan W. Assessment of potential health risk for arsenic and heavy metals in some herbal flowers and their infusions consumed in China. Environmental Monitoring and Assessment, 2013; 185: 3909-16. 
[15] Khodadadi M, Malakoutian M, Khosravi R, Dori H. Survey of heavy metals (copper, chromium, cadmium and zinc) concentration in South Khorasan saffron]. Proceeding of the 16th National Congress on Environmental Health, 2013 Oct 1-3. Tabriz, Iran. p. 6. [in Persian]
[16] Mousavi Z, Ziarati P, Esmaeli Dehaghi M, Qomi M. Heavy metals (lead and cadmium) in some medicinal herbal products in Iranian market. Iranian Journal of Toxicology, 2014; 24: 1004-10.

[17] Ogunkunle CO. Root-shoot partitioning of copper, chromium and zinc in Lycopersicon esculentum and Amaranthus hybridus grown in cement-polluted soil. Environmental and Experimental Biology, 2013; 11: 131-6.

[18] Umar A, Adamu GA, Mohammad Y, Faruruwa MD, Garba S. Determination of heavy metals in some medicinal plants commonly used in kura local government area of kano state, Nigeria. Global Advanced Research Journal of Agricultural Science, 2014; 3(8): 256-8.
[19] Cheraghi M, Mosavinia SM, Lorestani B. Heavy metal contamination in soil and some medicinal plant species in Ahangaran lead-zinc mine, Iran. Journal of Advances in Environment Health Research, 2013; 1(1): 29-34.
[20] Ahmad T, Abdul Rasheed Naikodi M, Abdul Waheed M, Ahmad SG, Ayub Khan M, Yadav PK, Umar khan M. Determination of heavy metals in some Indian herbs used in Unani system of medicine by using atomic absorption spectroscopy. Journal of Advanced Pharmaceutical Research, 2013; 4(2): 52-5.
[21] Soylak M, Cihan Z, Yilmaz E. Evaluation of trace element contents of some herbal plants and spices retailed in Kayseri, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 2012; 184(6): 3455-61.
[22] Haider S, Naithani V, Barthwal J, Kakkar P. Heavy metal contents in some therapeutically important medicinal plants. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2004; 72(1): 119-27.
[23] World Health Organization (WHO). Guidelines for assessing quality of herbal medicines withreference to contaminants and residues. World Health Organization, Geneva,Switzerland, 2007.
[24] Shahbazi A, Soffianian AR, Mirghaffari N, Einghalaei MR. Contamination factor and comprehensive pollution index (A case study in Nahavand City). Environment and Development, 2012; 3(5): 31-8. [in Persian]
[25] Wyszkowska J, Boros E, Kucharski J. Effect of interactions between nickel and other heavy metals on the soil microbiological properties. Plant, Soil and Environment, 2007; 53(12): 544-52.
[26] Rahimi M, Farhadi R, Balashahri MS. Effects of heavy metals on the medicinal plant. International Journal of Agronomy and Plant Production, 2012; 3(4): 154-58.
[27] Kostic D, Mitic S, Zarubica A, Mitic M, Velickovic J, Randjelovic S. Content of trace metals in medicinal plants and their extracts. Hemijska Industrija, 2011; 65(2): 165-70.
[28] Baye H, Hymete A. Levels of heavy metals in common medicinal plants collected from environmentally different sites. Middle-East Journal of Scientific Research, 2013; 13(7): 938-43.
[29] Subramanian R, Gayathri S, Rathnavel C, Raj V. Analysis of mineral and heavy metals in some medicinal plants collected from local market. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2012; 2(1): 74-8.
[30] Kulhari A, Sheorayan A, Bajar S, Sarkar S, Chaudhury A, Kalia RK. Investigation of heavy metals in frequently utilized medicinal plants collected from environmentally diverse locations of north western India. Springerplus, 2013; 2: 676.
[31] Meenakshi N, Sarath Babu B, Pavan Kumar S. Analysis of the arsenic in commonly used medicinal plants. International Journal of Ayurveda and Pharma Research, 2014; 2(1): 77-83.
[32] Krejpcio Z, Krol E, Sionkowski S. Evaluation of heavy metals contents in spices and herbs available on the Polish market. Polish Journal of Environmental Studies, 2007; 16(1): 97-100.
[33] Okem A, Southway C, Stirk WA, Street RA, Finnie JF, Van Staden J. Heavy metal contamination in South African medicinal plants: A cause for concern. South African Journal of Botany, 2014; 93: 125-30.
[34] Sarpong K, Dartey E, Dapaah H. Assessing concentrations of hazardous metals in medicinal plants from four selected districts in Ashanti region of Ghana. International Journal of Medicinal Plant Research, 2012; 1(3): 12-9.
[35] Mahdiyeh Sh, Ghaderian SM, Karimi N. The effect of phosphorus absorption and accumulation of arsenic in two varieties (Triticum aestivum L.) wheat. Journal of Plant Production, 2012; 19(2): 105-21. [in Persian]
[36] Smith E, Naidu R, Alston AM. Chemistry of inorganic arsenic in soils: II. Effect of phosphorus, sodium and calcium on arsenic sorption. Journal of Environmental Quality, 2002; 31(2): 557-63.
[37] Nabiollahi K, Haidari A, Tomanian N, Savaghebi GhR. Relationship of soil characteristics in different geomorphicsurfaces with spatial variability of soil arsenic(Case study: Bijar, Kurdistan Province). Journal of Soil Management and sustainable, 2013; 3(2): 1-27. [in Persian]
[38] Mohammad MJ, Athamneh BM. Changes in soil fertility and plant uptake of nutrients and heavy metals in response to sewage sludge application to calcareous soils. Journal of Agronomy, 2004; 3(3): 229-36.