جلد 21، شماره 4 - ( 4-1401 )                   جلد 21 شماره 4 صفحات 474-461 | برگشت به فهرست نسخه ها

Ethics code: IR.IAU.ZAH.REC.1400.043


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

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
برای محاسبه فرمول 1 ابتدا (EDI) براساس معادله 2 محاسبه شد که در آن  Exposure Frequency (EF) فرکانس در معرض بودن براساس تعداد روزهای سال، (ED) Exposure Duration مدت زمان در معرض بودن که برای کودکان 6 سال و بزرگسالان 30 سال در نظر گرفته شد، (IR) Ingestion Rate نرخ بلع براساس گرم در روز از هر گیاه دارویی، (MC) Metal Concentration غلظت فلز براساس میکروگرم در کیلوگرم، Body Weight of consumers (BW) وزن مصرف کننده که برای کودکان 15 و بزرگسالان 70 کیلوگرم در نظر گرفته شد، (AT) Average Time میانگین زمانی مصرف در هر روز می­باشد ]21[.
EDI=(EF×ED×IR×MC)(BW×AT)         معادله 2                
در نهایت بر این اساس شاخص خطر (HI) Hazard Index با جمع کردن مقادیر THQ همه فلزات سنگین در هر گیاه دارویی و بر طبق معادله 3، (مجموع خطر برای هر گیاه دارویی) به­دست آمد.
هنگامی که THQ کم‌تر از 1 باشد این خروجی از نظر اثرات سیستمیک مزمن و سرطان­زایی یک خطر قابل قبول در نظر گرفته نمی­شود، در حالی که اگر این دو پارامتر (THQ و HI) بیش‌تر از 1 باشند، خطر سرطان­زا بودن قابل قبول می­باشد و ریسک سرطان­زایی مطرح می شود. بنابراین 1>HI، شاخص خطر کم‌تر از استاندارد است و ایمن در نظر گرفته می­شود، اما سطح نگرانی و سرطان‌زایی زمانی است که 5>HI>1 باشد. پس اگر میزان THQ برای هر یک از فلزات و مقدار HI برای مجموع فلزات، در تمامی انواع گیاهان دارویی، با اختلاف زیادی کم‌تر از میزان مجاز (1=THQ/HI) باشد، خطرات سیستمیک و سرطان­زایی در نظر گرفته نمی­شود [25-22].
HI=THQAs+THQPb+THQCu+  معادله 3
برای تجزیه و تحلیل های آماری از نرم افزار SPSS ویرایش 24 استفاده شد. به این صورت که برای بررسی نرمال بودن توزیع داده­ها از آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov و برای مقایسه میانگین غلظت تجمع یافته عناصر در نمونه­ها بر طبق اعلام سازمان غذا و دارو بهداشت جهانی (FAO/WHO) و کمسیون اتحادیه اروپا (EC) از آزمون t یک نمونه­ای و آنالیز واریانس یک­طرفه، در سطح معنی­دار 05/0p< استفاده شد.
نتایج
میانگین و انحراف معیار غلظت عناصر سنگین تجمع یافته در گیاهان دارویی مورد بررسی در جدول 1 گزارش شده است. نتایج مقایسه آماری میانگین غلظت تجمع یافته عناصر مورد ارزیابی با استاندارهای جهانی FAO/WHO و EC، بیانگر وجود اختلاف معنی­دار در سطح 05/0p< بود به طوری که میانگین هر فلز در تمام نمونه­های گیاهی به طور معنیداری کم‌تر از حدمجاز بود. بیش‌ترین میانگین غلظت فلزات مربوط به فلز مس و کم‌ترین مربوط به جیوه و کادمیوم بود. بالاترین میانگین غلظت آلودگی به ارسنیک و جیوه مربوط به گل گاوزبان، کادمیوم و مس مربوط به ریشه کاسنی و سرب در گیاه رازیانه بود.
 
جدول 1- میانگین غلظت فلزات سنگین موجود در گیاهان دارویی مورد بررسی در استان سیستان و بلوچستان در بهار 1400
فلز سنگین

گیاه دارویی
ارسنیک
(میکروگرم/کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
کادمیوم
(میکروگرم/کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
سرب
(میکروگرم/کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
جیوه
(میکروگرم/کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
مس
(میکروگرم/کیلوگرم)
انحراف معیار ± میانگین
نعنای دشتی 12/0  ±45/0 03/0  ±17/0 29/0  ±35/1 03/0  ±12/0 43/72  ±91/180
شیرین بیان 24/0  ±42/0 09/0  ±48/0 08/0  ±92/0 07/0  ±21/0 73/84  ±70/195
کاسنی 11/0  ±48/0 12/0  ±64/0 49/0  ±13/2 05/0  ±24/0 81/125  ±93/310
رازیانه  13/0 ± 75/0 01/0  ±07/0 05/1  ±75/3 07/0  ±14/0 44/135  ±74/295
گاوزبان 24/0  ±89/0 09/0  ±32/0 56/2  ±15/3 11/0  ±35/0 91/108 ± 41/231
حد مجاز ]12-11[ 2000> 500> 1500> 500> 40000>
درصد میانگین به حدمجاز 03/0 07/0 15/0 04/0 49/0
 
میزان تخمین جذب روزانه (EDI) برای هر گیاه دارویی براساس EF، ED، IR وMC بر BW و AT، محاسبه گردید. در این محاسبه پارامترهای مستقل در مورد کودکان و بزرگسالان به صورت یکسان در نظر گرفته شد (عدد ثابت یک در هر دو گروه کودکان و بزرگسالان) و تفاوت اصلی در غلظت هر فلز سنگین در هر گیاه دارویی و وزن فرد بود تا فقط تأثیر این پارامترهای متغیر در ریسک خطر مربوط به فلزات سنگین سنجیده شود. نتایج به صورت مقایسه EDI هر فلز سنگین ناشی از مصرف روزانه هر گیاه دارویی در کودکان و بزرگسالان در نمودار 1 آمده است.
 


نمودار 1- مقایسه EDI فلزات سنگین ناشی از مصرف هر گیاه دارویی در کودکان و بزرگسالان
 
براساس آزمون t مقایسه میانگین غلظت هر یک از فلزات سنگین در گیاهان دارویی با EDI ناشی از مصرف روزانه گیاهان دارویی مشخص کرد که ورود این فلزات به بدن کودکان و بزرگسالان تفاوت معنی­داری در سطح 05/0p< دارد. نمودار 1 نشان داد که حتی با وجود اختلاف وزن و میزان مصرف هر گیاه دارویی در کودکان و بزرگسالان، میزان ورود هر فلز سنگین به بدن افراد کاملاً وابسته به غلظت فلز سنگین در گیاه است. بر همین اساس ضریب هدف خطر  (THQ)برای هر فلز سنگین در هر گیاه دارویی در کودکان و بزرگسالان محاسبه شد که نتایج در جدول 2 آمده است.
THQ برای هر دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان بسیار کم‌تر از حدمجاز یک بود (1THQ<) و چون شاخص خطر (HI) از مجموع THQ فلزات سنگین در هر گیاه محاسبه می شود و مجموع آن­ها هم کم‌تر از یک بود (1HI<) پس میزان فلزات سنگین در هر گیاه دارویی به طور قابل ملاحظه­ای کم‌تر از مقدار مجاز به­دست آمد )1(THQ/HI= و مصرف این گیاهان دارویی از نظر آلودگی به فلزات سنگین مورد بررسی، در کودکان و بزرگسالان می تواند ایمن باشد (جدول2).
 

جدول 2- THQ هر فلز سنگین برای کودکان و بزرگسالان در گیاهان دارویی مورد بررسی در استان سیستان و بلوچستان در بهار 1400
فلز سنگین
گیاه دارویی
ارسنیک
بزرگسالان      کودکان
کادمیوم
بزرگسالان      کودکان
سرب
بزرگسالان      کودکان
جیوه
بزرگسالان       کودکان
مس
بزرگسالان     کودکان
نعنای دشتی 00011/0 00050/0 00001/0 00006/0 00003/0 00013/0 00009/0 00041/0 00032/0 0015/0
شیرین بیان 00010/0 00047/0 00003/0 00016/0 00002/0 00009/0 00015/0 00073/0 0005/0 0016/0
کاسنی 00011/0 00053/0 00005/0 00021/0 00004/0 00022/0 00017/0 00082/0 00056/0 0026/0
رازیانه 00018/0 00083/0 00001/0 00002/0 00008/0 00036/0 0001/0 00047/0 00053/0 0025/0
گاوزبان 00021/0 00099/0 00002/0 00011/0 00006/0 00031/0 00025/0 00121/0 00041/0 0019/0
حد مجازTHQ
]25-24[
1> 1> 1> 1> 1> 1> 1> 1> 1> 1>
 
بحث
در سال­های اخیر با توجه به محبوبیت و استفاده زیاد از گیاهان دارویی در سراسر جهان، تحقیقات گسترده­ای در زمینه سلامت و مشکلات احتمالی ناشی از مصرف آن­ها صورت گرفته که یکی از این موارد بررسی آلودگی­ها خصوصاً تجمع فلزات سنگین در آن­هاست [2-1]. یافته­های این مطالعه نشان داد که میانگین غلظت فلزات سنگین کادمیوم،‌ سرب، مس، آرسنیک و جیوه در انواع مختلف گیاهان دارویی پرمصرف جمع­آوری شده از مناطق مختلف استان سیستان و بلوچستان شامل نعنای دشتی،‌ شیرین بیان، کاسنی،‌ رازیانه و گل گاوزبان بسیار کم‌تر از حدمجاز استاندارد جهانی FAO/WHO و EC بود، میزان THQ و HI برای هر دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان برای هر یک از فلزات در تمامی انواع گیاهان دارویی و هم­چنین نسبت THQ/HI با اختلاف زیادی کم‌تر از میزان مجاز یک به­دست آمد، پس مصرف این گیاهان از نظر فلزات سنگین مورد بررسی در کودکان و بزرگسالان می­تواند ایمن ­باشد.
مطالعات مختلفی در این زمینه انجام شده که نشان دهنده امنیت مصرف گیاهان دارویی از نظر غلظت فلزات سنگین می­باشد. Barki Vandi و همکارانش در شهر همدان با بررسی تعیین شاخص مخاطره سلامت فلزات سنگین آرسنیک، آلومینیوم، روی و مس بر روی گیاهان دارویی بادرنجوبیه و گل گاوزبان گزارش کردند که میانگین چهار فلز مذکور در این گیاهان در حدمجاز و کم‌تر از شاخص مخاطره سلامت بود. آن­ها نشان دادند که میزان THQ مربوط به این فلزات سنگین در دو نوع گیاه دارویی مورد بررسی برای هر دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان، کم‌تر از حد قابل قبول بود [16]. همچنین در مطالعه Karimi و همکارانش در شهر همدان بر روی بررسی مخاطره تجمع ارسنیک در گیاهان دارویی عرضه شده در بازار مشخص شد که میانگین ارسنیک در چهار گیاه دارویی پرمصرف شامل آویشن شیرازی، بنفشه، پونه و عناب به ترتیب برابر با 026/0±035/0، 029/0±033/0، 02/0±029/0 و 016/0±018/0 میکروگرم بر کیلوگرم بود که تمامی این مقادیر از میانگین ارسنیک در گیاهان دارویی مورد بررسی در مطالعه حاضر کم‌تر بود. آن­ها نشان دادند میزان THQمربوط به فلزات سنگین ارسنیک و روی، در چهار نوع گیاه دارویی پرمصرف در شهر همدان برای هر دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان، کم‌تر از حدمجاز بود [15]. در مطالعه Geronimo و همکارانش در ارزیابی 8 نوع فلز سنگین مختلف در 6 نوع گیاه دارویی تولید شده در برزیل مشخص شد که برای تمامی فلزات و تمامی گیاهان دارویی، میزان THQ و HI کم‌تر از حدمجاز بود [26]. همان­گونه که در مطالعه حاضر در استان سیستان و بلوچستان مقادیر فلزات سنگین در گیاه مورد بررسی بسیار پایین­تر از حدمجاز بود، نتایج این مطالعات نیز نشان دهنده امنیت مصرف گیاهان دارویی از نظر غلظت فلزات سنگین برای کودکان و بزرگسالان در بسیاری از مناطق جهان است که این موضوع وابسته به میزان بکر بودن و آلوده نبودن آب، خاک و هوای مناطق جمع­آوری این گیاهان دارد. کشت طبیعی و بدون استفاده از کودهای شیمیایی و روشهای مصنوعی و مکانیزه، در پایین بودن غلظت تجمع فلزات سنگین در این گیاهان مؤثر است به طوری که کشت در مناطق صنعتی و آلوده به فاضلاب­های کارخانه‌جات میتواند باعث بالا رفتن غلظت تجمع فلزات سنگین بیش از استاندارهای جهانی مصرف در این گیاهان شود [13].
Kohzadi و همکارانش در بررسی غلظت، منبع و خطر بالقوه فلزات سنگین برای سلامتی انسان در گیاهان دارویی در 16 نوع گیاه دارویی عرضه شده به بازار شهر سنندج نشان دادند که میانگین کلی گزارش شده برای اکثر فلزات سنگین، با نتایج پژوهش حاضر تقریباً مشابه، و بسیار پایین­تر از حدمجاز و مخاطره بود. هم­چنین آن­ها گزارش کردند که میزان THQ برآورد شده مربوط به فلزات سنگین ارسنیک، کادمیوم، مس، آهن، جیوه، منگنز، نیکل، سرب و روی در 16 نوع گیاه دارویی عرضه شده به بازار شهر سنندج کم‌تر از حدمجاز بود در حالی که THQ برآورد شده مربوط به فلزات آلومینیوم و کروم بیش‌تر از حدمجاز بود [27]. همین­طور Meseret و همکارانش در ارزیابی خطر سلامت و تعیین برخی از فلزات سنگین در فرآورده­های گیاهی سنتی رایج در شمال شرقی اتیوپی فلزات کادمیوم، کروم و مس در 6 نوع گیاه دارویی پرمصرف در اتیوپی نشان دادند که میزان THQ مربوط به کروم برای دو نوع گیاه دارویی برای گروه سنی بزرگسال بالاتر از حدمجاز بود در حالی که میزان HI حاصل از هر سه فلز مورد بررسی برای هر 3 نوع گیاه دارویی بالاتر از حد قابل قبول (بیش‌تر از یک) بود [21]. Adusei-Mensah و همکارانش با بررسی محتوای فلزات سنگین و ارزیابی خطر سلامتی فرآورده‌های دارویی گیاهی در کوماسی غنا 6 نوع گیاه دارویی عرضه شده را از نظر فلزات سنگین کروم، منگنز، نیکل، مس، ارسنیک، کادمیوم، سرب و جیوه ارزیابی نمودند و نتایج آن­ها مشخص کرد که میزان THQ مرتبط با همه فلزات سنگین به جز مس در تمامی 6 نوع گیاه دارویی مورد بررسی برای هر دو گروه سنی بزرگسالان و کودکان، کم‌تر از میزان مجاز بود [28]. مطالعات صورت گرفته در مناطق مختلف ایران و جهان، که در برخی موارد غلظت بالای فلزات سنگین و سمی را بیش از حد مجاز در گیاهان دارویی گزارش می­کند، می تواند ناشی از جنس خاک و یا آلودگی­های زیست محیطی ایجاد شده در این مناطق باشد، چرا که بسیاری از مطالعات نشان داده گونههای زیادی از گیاهان قابلیت جذب و تجمع فلزات سنگین در ساختار خود را دارند [29] و این موضوع لزوم پایش خاک، آب، هوا و گیاهان در این مناطق را نشان می­دهد. در این پژوهش مشخص شد که غلظت فلزات سنگین در انواع مختلف گیاهان دارویی بسیار متغیر بوده و با یکدیگر اختلاف معناداری دارد. با بررسی میانگین غلظت­ هر کدام از فلزات سنگین نسبت به حدمجاز مصرف در گیاهان دارویی به ترتیب بیش‌ترین غلظت مربوط به فلزات مس، سرب، کادمیوم، جیوه و ارسنیک بود. در بررسی کلی میزان جذب فلزات سنگین توسط گیاهان دارویی بیش‌ترین میزان جذب توسط ریشه گیاه کاسنی مشاهده شد. متفاوت بودن میزان فلزات سنگین در گیاهان دارویی مختلف میتواند به خاطر عوامل محیطی و غیرمحیطی متعدد باشد. آلودگی خاک یکی از مهم­ترین عوامل آلودگی گیاهان به فلزات سنگین میباشد بنابراین، جلوگیری از آلودگی خاک می­تواند در کاهش میزان فلزات سنگین در گیاهان دارویی بسیار مؤثر باشد [16]. از عوامل تأثیرگذار دیگر تفاوت در جنس و گونه این گیاهان است که گونه­های مختلف گیاهان قابلیت جذب غلظت­های متفاوتی از فلزات سنگین توسط ریشه و اندام­های هوایی خود را دارند [30-29]. بنابراین با توجه به نتایج کسب شده پایش جنس خاک، آلودگی خاک محل رویش گیاهان دارویی و ارتباط آن با میزان تجمع فلزات سنگین موجود پیشنهاد میگردد تا پتانسیل جذب و تجمع این فلزات توسط هر یک از اندام­های گیاهان دارویی مشخص شود.
در پژوهش حاضر همان­طور که مشخص شد تمامی گیاهان دارویی بررسی شده به تمامی فلزات مورد بررسی آلوده بودند ولی میزان غلظت فلزات سنگین در آنها بسیار پایین­تر از حد مجاز بود. به­خاطر نبود اطلاعات کافی در مورد جنس خاک و وضعیت محیطی مناطق جمع­آوری نمونه­ها، علت پایین بودن غلظت فلزات سنگین در گیاهان دارویی مورد بررسی دقیقاً روشن نیست و می­تواند به دلیل بکر بودن و عدم وجود صنایع شیمیایی و پتروشیمی در استان سیستان و بلوچستان باشد. با این وجود با توجه تقاضای بالا و افزایش سرآمد مصرف گیاهان دارویی در ایران و جهان و هم­چنین به دلیل صنعت پر سود آن، پایش وضعیت سلامت و بررسی آلودگی­های احتمالی در گیاهان دارویی خصوصاً گیاهان دارویی وارداتی به کشور توصیه می­گردد.
نتیجهگیری
براساس نتایج حاصل می­توان گفت که میزان فلزات سنگین مورد بررسی در گیاهان دارویی استان سیستان و بلوچستان در سطح پایینی بوده به طوری که میانگین تمامی فلزات از سطح مجاز مربوط به آن­ها کم‌تر بود. با توجه به پایین بودن غلظت فلزات سنگین، فاکتور مربوط به اثرات غیرسرطانزایی هر یک از فلزات (THQ) و مجموع فلزات (HI) کم‌تر از سطح مجاز )1(THQ/HI= بود. مهم­ترین دلیل پایین­بودن سطح فلزات سنگین در گیاهان دارویی بررسی شده رویش طبیعی این گیاهان در مناطق دور از مناطق شهری و صنعتی می­باشد که تحت تأثیر آلاینده­های محیطی نمی­باشند پس استفاده از آن­ها از نظر این فلزات سنگین می­تواند ایمن باشد.
تشکر و قدردانی
مقاله حاضر مستخرج از طرح پژوهشی مصوب شورای پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان (با کد پژوهشی 833) است. به این ­وسیله نویسنده مراتب تشکر و قدردانی خود را از ریاست محترم دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان و معاونت محترم پژوهش و فن­آوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان که مساعدت لازم در پرداخت هزینه­های طرح را داشتند و هم­چنین مرکز تحقیقات علوم بالینی سلامت دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان جهت فراهم کردن امکانات آزمایشگاهی و همه پرسنل و همکاران محترم آزمایشگاه که در انجام پژوهش حاضر همکاری و مساعدت نمودند ابراز می­نماید.
 



References
 
[1] Habibollahi MH, Karimyan K, Arfaeinia H, Mirzaei N, Safari Y, Akramipour R, et al. Extraction and determination of heavy metals in soil and vegetables irrigated with treated municipal wastewater using new mode of dispersive liquid–liquid microextraction based on the solidified deep eutectic solvent followed by GFAAS. J Sci Food Agr 2019; 99(2): 656-65.
[2] Habibollahi MH, Kargar M, Damangir A, Nabizadeh S. Isolation and Evaluation of Meso-Philic, Thermo-Philic and SRBs Bacteria and Fungi Effective On the Effluent Wastewater in the Moulding Industrials. JEST 2014; 16(1): 31-7. [Farsi]
[3] Jaishankar M, Tseten T, Anbalagan N, Mathew BB, Beeregowda KN. Toxicity, mechanism and health effects of some heavy metals. Interdiscip Toxicol 2014; 7(2): 60-72.
[4] Barbosa Jr F. Toxicology of metals and metalloids: Promising issues for future studies in environmental health and toxicology. J Toxicol Environ Health A 2017; 80(3): 137-44.
[5] Ahmed ASS, Rahman M, Sultana S, Babu SMOF, Sarker MSI. Bioaccumulation and heavy metal concentration in tissues of some commercial fishes from the Meghna River Estuary in Bangladesh and human health implications. Marine Pollution Bulletin 2019; 145: 436-47.
[6] El-Dahiyat F, Rashrash M, Abuhamdah S, Abu Farha R, Babar ZUD. Herbal medicines: a cross-sectional study to evaluate the prevalence and predictors of use among Jordanian adults. J Pharmaceut Pol Pract 2020; 13(1): 2.
[7] 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. [Farsi]
[8] Locatelli C, Melucci D, Locatelli M. Toxic metals in herbal medicines. A review. Current Bioactive Compounds 2014; 10(3): 181-88.
[9] Jena V, Gupta S. Study of heavy metal distribution in medicinal plant basil. J Environ Anal Toxicol 2012; 2(8): 161-162.
[10] Olusola JA, Akintan OB, Erhenhi HA, Osanyinlusi OO. Heavy Metals and Health Risks Associated with Consumption of Herbal Plants Sold in a Major Urban Market in Southwest, Nigeria. Journal of Health and Pollution 2021; 11(31): 210915.
[11] Sobhanardakani S, Jafari SM. Investigation of As, Hg, Zn, Pb, Cd and Cu Concentrations in Muscle Tissue of Cyprinus carpio. J-Mazand-Univ-Med-Sci 2014; 24(116): 184-95. [Farsi]
[12] Tahsini h, Gavilian h. assessment risk Food of heavy metals Cd, Pb, Zn and Cu from the consumed crops have been distributed in Sanandaj. muk-zanko 2016; 17(54): 62-72. [Farsi]
[13] Ekor M. The growing use of herbal medicines: issues relating to adverse reactions and challenges in monitoring safety. Front Pharmacol 2014; 10(4): 177.
[14] Dolatkhahi M, Dolatkhahi A, Nejad JB. Ethnobotanical study of medicinal plants used in Arjan - Parishan protected area in Fars Province of Iran. Avicenna J Phytomed 2014; 4(6): 402-12.
[15] Karimi M, Tayebi L, Sobhanardakani S. Levels and health risk assessment of as and Zn in Shirazi thyme, sweet violet, pennyroyal and jujube marketed in Hamedan city. Journal of Food Hygiene 2017; 6(24): 43-53. [Farsi]
[16] Barki Vandi N, Sobhan Ardakani S, Cheraghi M. Health risk assessment of heavy metals (As, Al, Zn and Cu) in lemon balm and borage Marketed in Hamedan City. JSUMS 2017; 24(4): 265-71. [Farsi]
[17] Abdi S, Shams K, Kobraee S. Measurement of Heavy Metals, Lead and Cadmium, in Ten Major Medicinal Plants in Kermanshah. Applied Biology 2017; 6(24): 43-50. [Farsi]
[18] Buso P, Manfredini S, Reza Ahmadi-Ashtiani H, Sciabica S, Buzzi R, Vertuani S, et al. Iranian Medicinal Plants: From Ethnomedicine to Actual Studies. Medicina 2020; 56(3): 1-50.
[19] Malakootian M, Yaghmaeian K, Meserghani M, Mahvi AH, Danesh pajouh M. Determination of Pb,Cd,Cr and Ni concentration in Imported Indian Rice to Iran. IJHE 2011; 4(1): 77-84. [Farsi]
[20] Naseri M, Vazirzadeh A, Kazemi R, Zaheri F. Concentration of some heavy metals in rice types available in Shiraz market and human health risk assessment. Food Chem 2015; 175: 243-48.
[21] Meseret M, Ketema G, Kassahun H. Health Risk Assessment and Determination of Some Heavy Metals in Commonly Consumed Traditional Herbal Preparations in Northeast Ethiopia. Journal of Chemistry 2020; 2020: ID: 8883837.
[22] Heibati B, Pollitt KJG, Karimi A, Yazdani Charati J, Ducatman A, Shokrzadeh M, et al. BTEX exposure assessment and quantitative risk assessment among petroleum product distributors. Ecotoxicology and Environmental Safety 2017; 144: 445-49.
[23] Jia Z, Li S, Wang L. Assessment of soil heavy metals for eco-environment and human health in a rapidly urbanization area of the upper Yangtze Basin. Sci Rep 2018; 8(1): 3256-70.
[24] Kamunda C, Mathuthu M, Madhuku M. Health Risk Assessment of Heavy Metals in Soils from Witwatersrand Gold Mining Basin, South Africa. Int J Environ Res Public Health 2016; 13(7): 663-74.
[25] Moradi Baseri M, Kamani H, Ashrafi S, Bazrafshan E, Kord Mostafapour F. Non-carcinogenic risk assessment of Hg and Cu in streets dusts of Zahedan city. Iran J Health & Environ 2018; 11(3): 391-402. [Farsi]
[26] Geronimo ACR, Melo ESP, Silva KRN, Pereira HS, Nascimento VA, Machate DJ, et al. Human Health Risk Assessment of Heavy Metals and Metalloids in Herbal Medicines Used to Treat Anxiety: Monitoring of Safety. Front Pharmacol 2021; 12.
[27] Kohzadi S, Shahmoradi B, Ghaderi E, Loqmani H, Maleki A. Concentration, Source, and Potential Human Health Risk of Heavy Metals in the Commonly Consumed Medicinal Plants. Biol Trace Elem R 2019; 187(1): 41-50.
[28] Adusei-Mensah F, Essumang DK, Agjei RO, Kauhanen J, Tikkanen-Kaukanen C, Ekor M. Heavy metal content and health risk assessment of commonly patronized herbal medicinal preparations from the Kumasi metropolis of Ghana. J Environ Health Sci Eng 2019; 17(2): 609-18.
[29] Shojaei S, Jafarpour A, Shojaei S, Gyasi-Agyei Y, Rodrigo-Comino J. Heavy metal uptake by plants from wastewater of different pulp concentrations and contaminated soils. Journal of Cleaner Production 2021; 296: 126345.
[30] Zwolak A, Sarzyńska M, Szpyrka E, Stawarczyk K. Sources of soil pollution by heavy metals and their accumulation in vegetables: A review. Water Air & Soil Pollution 2019; 230(7): 1-9.

 .

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

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

Mohammad Hossein Habibollahi[3],[4]
ج

Received: 07/06/22 Sent for Revision: 29/06/22 Received Revised Manuscript: 12/07/22 Accepted: 17/07/22


Background and Objectives: The use of medicinal plants is increasing among people and the presence of pollutants such as heavy metals in them can affect the health of consumers. Therefore, the purpose of this study was to determine the amount of accumulation of some heavy metals in a number of commonly used medicinal plants and to evaluate their risk in children and adults.
Materials and Methods: In this laboratory study, 5 types of medicinal plants, 4 samples of each type, were collected from different regions of Sistan and Baluchestan province in the spring of 2021. The samples were prepared and acid digested in the laboratory and were evaluated in terms of the concentration of Cd, Pb, Cu, As, and Hg by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) and flame atomic absorption spectroscopy (FAAS). Data was analyzed by using Kolmogorov-Smirnov, one-sample t-test, and one-way ANOVA, and the risk of each of these metals was estimated due to their consumption in children and adults.
Results: The average amount of heavy metals in different types of plants was very variable and lower than the permissible level for both children and adults. Target hazard quotient (THQ) for each of the metals and Hazard Index (HI) for all metals, in all types of medicinal plants, were significantly lower than the permissible level (THQ/HI=1).
Conclusion: Medicinal plants of Sistan and Baluchestan province have low levels of heavy metal contamination and their consumption is completely safe for children and adults.
Key words: Heavy metals, Medicinal plants, Risk assessment, Food security
Funding: This study was funded by Islamic Azad University of Zahedan, Iran.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Islamic Azad University of Zahedan approved the study (IR.IAU.ZAH.REC.1400.043).
How to cite this article: Habibollahi Mohammad Hossein. 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. J Rafsanjan Univ Med Sci 2022; 21 (4): 460-74. [Farsi]

 
[1]- (نویسنده مسئول) استادیار، گروه علوم آزمایشگاهی، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران
[2]- استادیار، مرکز تحقیقات علوم بالینی سلامت، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران
تلفن: 33441600-054، دور نگار: 33441099-054، پست الکترونیکی: mohamadhossein.habib@gmail.com
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تغذيه
دریافت: 1401/3/13 | پذیرش: 1401/4/26 | انتشار: 1401/4/28

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb