Ethics code: IR.IAU.ZAH.REC.1400.043
Habibollahi M. Evaluation of the Amount of the Accumulation of Some Heavy Metals in a Number of Commonly Used Medicinal Plants and Their Risk in Children and Adults in Sistan and Baluchestan Province in 2021: A Laboratory Study. JRUMS 2022; 21 (4) :461-474
URL:
http://journal.rums.ac.ir/article-1-6575-fa.html
حبیب الهی محمدحسین. ارزیابی میزان تجمع برخی فلزات سنگین در تعدادی از گیاهان دارویی پرمصرف و ریسک خطر آنها در کودکان و بزرگسالان استان سیستان و بلوچستان در سال 1400: یک مطالعه آزمایشگاهی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1401; 21 (4) :461-474
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6575-fa.html
دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان
متن کامل [PDF 531 kb]
(474 دریافت)
|
چکیده (HTML) (620 مشاهده)
متن کامل: (972 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 21، تیر 1401، 470-460
ارزیابی میزان تجمع برخی فلزات سنگین در تعدادی از گیاهان دارویی پرمصرف و ریسک خطر آنها در کودکان و بزرگسالان استان سیستان و بلوچستان در سال 1400: یک مطالعه آزمایشگاهی
محمدحسین حبیب الهی [1]،[2]
دریافت مقاله: 17/03/1401 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 08/04/1401 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 21/04/1401 پذیرش مقاله: 26/04/1401
چکیده
زمینه و هدف: استفاده از گیاهان دارویی در بین مردم در حال افزایش است و وجود آلایندههایی چون فلزات سنگین در آنها میتواند بر روی سلامت مصرفکنندگان مؤثر باشد. بنابراین، هدف از این مطالعه تعیین میزان تجمع برخی فلزات سنگین در چند گیاه دارویی پرمصرف و ارزیابی ریسک خطر آنها در کودکان و بزرگسالان بود.
مواد و روشها: در این مطالعه آزمایشگاهی، 5 نوع گیاه دارویی و از هر نوع 4 نمونه از مناطق مختلف استان سیستان و بلوچستان در بهار 1400 جمعآوری شدند. نمونهها در آزمایشگاه آمادهسازی و هضم اسیدی شدند و از نظر غلظت فلزات سنگین کادمیوم، سرب، مس، ارسنیک و جیوه توسط دستگاههای طیفسنج مبتنی بر پلاسما با آشکارساز نشر نور و طیفسنج جذب اتمی با شعله ارزیابی گردیدند و با استفاده از آزمون Kolmogorov-Smirnov و آزمون t تک نمونهای و آنالیز واریانس یکطرفه، تحلیل آماری انجام و ریسک خطر هر یک از این فلزات به واسطه مصرف آنها در کودکان و بزگسالان برآورد شد.
یافتهها: میانگین میزان فلزات سنگین در انواع مختلف گیاهان بسیار متغیر و کمتر از سطح مجاز برای هر دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان بود. میزان (THQ) Target Hazard Quotient برای هر یک از فلزات و مقدار (HI) Hazard Index برای مجموع فلزات، در تمامی انواع گیاهان دارویی، با اختلاف زیادی کمتر از میزان مجاز (1=THQ/HI) بود.
نتیجهگیری: گیاهان دارویی استان سیستان و بلوچستان دارای سطوح پایینی از آلودگی به فلزات سنگین میباشند و از این لحاظ مصرف آنها برای کودکان و بزرگسالان میتواند ایمن باشد.
واژههای کلیدی: فلزات سنگین، گیاهان دارویی، ارزیابی خطر، امنیت غذایی
مقدمه
آلودگی خاک و محیطهای آبی با فلزات سمی و سنگین مشکل جدی و در حال گسترش است. فلزات سنگین با قابلیت تجمع در زنجیره غذایی و بدن موجودات زنده یکی از مهمترین آلایندههای زیست محیطی به شمار میآیند که در اثر فعالیتهای کشاورزی، صنعتی و توسعه شهری میزان ورود آنها به محیط رو به افزایش است و میتوانند منجر به بروز مشکلات عدیدهای در سلامتی جانداران و انسانها شوند [1]. فلزات سنگین موجود در محیط به طور طبیعی وابسته به جنس خاک منطقه و یا در اثر فعالیتهای انسانی به ویژه فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، استفاده از سوختهای فسیلی، حمل و نقل و آلودگیهای نفتی به طور دائم به محیط وارد میشوند و بخشی از آنها پس از تجمع در خاک، توسط گیاهان جذب و در بافت آنها تجمع مییابند. از این رو، آلودگی خاک یکی از مهمترین تنشهای محیطی برای گیاهان و مصرفکنندگان سطوح بالاتر زنجیره غذایی محسوب میشود [3-2]. فلزات سنگین حتی در غلظتهای کم برای موجودات زنده سمیت دارند و در بدن آنها تجزیه نمیشوند [4] و پس از رسوب و انباشته شدن در بافتهای آنها موجب بروز بیماریها و عوارض متعددی میشوند [5].
پیشرفت انسان در دستیابی به روشهای نوین درمانی و بهرهوری از فنآوریهای جدید دارو و تجهیزات از یک سو و ناتوانی در علاج برخی بیماریها و عوارض داروهای شیمیایی سبب شده در سالهای اخیر دنیا نگرش تازهای به درمانهای مکمل و جانبی پیدا کرده و در این راستا به طب گیاهی توجه ویژهای معطوف شده است به طوری که حدود 70 الی 80 درصد جمعیت جهان، همچنان در مراقبت های بهداشتی اولیه خود، داروهایی که عمدتاً منشأ گیاهی دارند، مصرف میکنند [6]. همچنین، در اذهان مردم عادی و گاهی حتی متخصصان آشنا به گیاهان دارویی این باور وجود دارد که این گیاهان به صرف طبیعی بودن عاری از هرگونه عوارض جانبی هستند [7]، ولی با توجه به این که استفاده از گیاهان دارویی کشت شده در نواحی آلوده با 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 شوند [9-8]. اگر چه در مورد مفید بودن و نبود عوارض جانبی مصرف گیاهان دارویی ادعاهایی وجود دارد، اما مسمومیتهایی به دلیل حضور فلزات سنگین و سمی پس از استفاده از آنها گزارش شده است [10].
از بیشترین فلزات سنگین موجود در اکوسیستمهای زیستی میتوان به کادمیوم، سرب، مس، ارسنیک و جیوه اشاره کرد. برخی از این فلزات مانند مس در غلظتهای پایین برای رشد و تکثیر گیاهان ضروری هستند و در واکنشهای زیستی نقش مهمی را بر عهده دارند ولی در غلظتهای بالا سمی و مخرب محسوب میشوند. در مقابل، سایر فلزات همچون ارسنیک، جیوه، کادمیوم و سرب فاقد اهمیت زیستی بوده و حتی در غلظتهای کم باعث آلودگیهای زیست محیطی میشوند. حداکثر غلظت مجاز فلزات سنگین براساس اعلام سازمان غذا و دارو بهداشت جهانی (FAO/WHO) Food and Agriculture Organization/World Health Organization و کمسیون اتحادیه اروپا (EC) European Commission برای فلز کادمیوم (500-200 میکروگرم بر کیلوگرم)، سرب (1500-500 میکروگرم بر کیلوگرم)، آرسنیک (2000-1000 میکروگرم بر کیلوگرم)، جیوه (500-100 میکروگرم بر کیلوگرم) و مس (کمتر از 40000 میکروگرم بر کیلوگرم) میباشد ]12-11[..
تاریخچه استفاده از گیاهان دارویی بسیار طولانی و قابل تأمل است به طوری که در کشورهای جنوبی آسیا و مکانهای رویش این گیاهان استفاده از آنها بسیار مرسوم میباشد. میزان مصرف و نوع گیاهان دارویی مصرفی در هر منطقهای از جهان با مناطق دیگر متفاوت است و این امر میتواند در میزان مواجهه مصرفکنندگان با آلودگیهای مختلف منجمله سموم و فلزات سنگین به واسطه مصرف این گیاهان مؤثر باشد [13]. ایران پیشینهای طولانی در استفاده از گیاهان دارویی و طب سنتی دارد و مردم تمایل به استفاده از گیاهان دارویی از خود نشان میدهند. بسته به نوع گیاه دارویی از ریشه، برگ، ساقه، گل و میوه آنها در طب سنتی استفاده میشود به عنوان نمونه برگ گیاه نعنای دشتی خاصیت ضد میکروبی و ضد اکسیدانی خوبی دارد، ریشه گیاه شیرین بیان در درمان عفونتهای تنفسی و زخمهای گوارشی و ریشه گیاه کاسنی به عنوان سمزدا و مقوی دستگاه گوارش استفاده میشود، همه قسمتهای ریشه، برگ و میوه گیاه رازیانه خاصیت ضد التهاب و ضد اسپاسم دارد و گلهای گیاه گاوزبان خاصیت آرامبخش و ضد اضطراب دارند. بر این اساس، در ایران با توجه به اینکه مصرف گیاهان دارویی رو به افزایش است، لذا پایش و ارزیابی فلزات سنگین در این نوع گیاهان ضرورت دارد
[18-14، 7]. هدف این مطالعه آزمایشگاهی، تعیین میزان تجمع برخی فلزات سنگین در تعدادی از گیاهان دارویی پرمصرف و ارزیابی ریسک خطر آنها در کودکان و بزرگسالان استان سیستان و بلوچستان در بهار 1400 بود.
مواد و روشها
پنج نوع از گیاهان دارویی پرمصرف شامل نعنای دشتی (Mentha spicata)، شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra)، کاسنی (Cichorium intybus)، رازیانه (Foeniculum vulgare) و گل گاوزبان (Echium amoenum) که از هر نوع چهار نمونه از نقاط مختلف استان سیستان و بلوچستان در بهار 1400 جمعآوری شدند و پس از تأیید در پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی، جهت انجام آزمایشات و فرایند هضم اسیدی به آزمایشگاه منتقل گردیدند. این پژوهش در مرکز تحقیقات علوم بالینی سلامت دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان انجام شد و دارای کد اخلاق IR.IAU.ZAH.REC.1400.043 از کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان میباشد.
در ابتدا تمامی وسایل و تجهیزات مورد استفاده در اسید نیتریک 15 درصد به مدت 24 ساعت قرار داده شدند تا ظروف از هر گونه آلودگی احتمالی کاملاً عاری گردند. برای هضم اسیدی نمونهها جهت سنجش فلزات سنگین در آنها، 2 گرم از هر نمونه گیاه دارویی (برگ نعنای دشتی، ریشه شیرین بیان و کاسنی، گیاه کامل رازیانه و گل گاوزبان با آب مقطر یکبار تقطیر شده شستشو و در آون 105 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت خشک، سپس پودر و آماده شدند) وزن شد و در محلول اسیدها طبق روش (ASTM) American Society of Testing and Material قرار داده شد، به این صورت که محلول اسیدی برای هر نمونه 2 گرمی شامل 30 میلیلیتر اسید نیتریک 70 درصد، 10 میلیلیتر اسید پرکلریدریک 70 درصد و 5 میلیلیتر اسید سولفوریک 98 درصد بود. محلول در دمای آزمایشگاه به مدت 30 دقیقه روی شیکر قرار گرفت تا بخوبی مخلوط شد بعد از آن، محلول حاصل بر روی هیتر قرار گرفت تا جوش آمد و عمل گرمادادن تا زمانی ادامه پیدا کرد که از آن بخار پرکلریک خارج شد و یک عصاره شفاف حدود 3 میلیلیتری حاصل گردید. سپس محلول حاصل با کاغذ صافی واتمن شماره 41 (مدل Ashless) صاف گردید و در نهایت نمونههای صاف شده در بالنهای 25 میلیلیتری، با آب مقطر دیونیزه به حجم رسانده شد و در بطریهای پلیاتیلنی ذخیره شدند [19، 12].
برای اندازهگیری یونهای فلزی کادمیوم، سرب و مس از دستگاه طیفسنج مبتنی بر پلاسما با آشکارساز نشر نور (ICP-OES; SPECTRO, Germany) همراه باV-groove nebulizer و Scott spray chamber ساخته شده از شیشه کوارتز و مجهز به آشکارساز دستگاه شارژ(CCD) که قابلیت تشخیص در گستره میکروگرم تا نانوگرم بر کیلوگرم را داراست، استفاده شد. علاوه بر این از دستگاه طیفسنج جذب اتمی با شعله (FAAS) مدل Varian spectrAA 220, Australia برای اندازهگیری عناصر ارسنیک و جیوه که قابلیت اندازهگیری فلزات سنگین در حد میلیگرم تا میکروگرم بر کیلوگرم را داراست، استفاده شد. لولههای گرافیتی مورد استفاده برای آنالیزها از نوع پیرولیتیک با پلتفرم بودند و تداخل خاصی از اثرات فیزیکی، شیمیایی و ماتریکس در هیچ نمونهای مشاهده نشد و تصحیح زمینه پیوسته برای تشخیص تمام جذب خاص کافی بود. غلظت هر فلز سنگین در هر نمونه گیاه دارویی سه بار اندازهگیری و میانگین غلظت ثبت گردید. اعتبارسنجی نتایج بهدست آمده با یک برنامه کنترل کیفیت دقیق براساس نمونه استاندارد (SRM1568b) Standard Reference Material 1568b انجام شد (نمونه استاندارد حاوی مقادیر مشخصی از غلظت فلزات سنگین است که جهت کنترل عملکرد صحیح به دستگاه تزریق و بررسی دقت دستگاه صورت میگیرد) [20].
برای ارزیابی خطر هر گیاه دارویی از مدل شبیهسازی مونت کارلو با استفاده از نرمافزار کریستالبال (Crystal Ball Oracle, version11.1.2.4) استفاده شد. بر این اساس طبق معادله 1 با استفاده از فرمول ضریب هدف خطر (THQ) Target Hazard Quotient براساس میزان تخمین جذب روزانه هر یک از گیاهان دارویی (EDI) Estimated Daily Intake بر میزان دوز مرجع خوراکی (RfD) Reference Dose براساس میلیگرم بر کیلوگرم در هر روز که توسط US Environmental Protection Agency (USEPA) تعیین شده است محاسبات انجام شد [22-21].
معادله 1 THQ=EDIRfD