Фурса Н. С., Круглов Д.
С., Таланов А. А., Шкроботько П. Ю., Горохова Т. А., Исаханов А. Л.
Ярославская
государственная медицинская академия
Запорожский
государственный медицинский университет
ГОЛУБИКА – VACCINIUM ULIGINOSUM L. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА
ПЛОДОВ
Родина голубики – Северная Америка, где её
веками использовали как пищевое и лекарственное растение. Она распространена в
северной и средней полосе Российской Федерации. Её обилием поражают тундровая
зона и арктические острова. На севере России голубика употребляется как одно из
лучших противоцинготных средств. В Украине она растёт в сырых сосновых, реже в
дубово-сосновых лесах, на торфяных болотах Волынской, Ровенской, Житомирской,
Сумской и других областей, в Карпатах [1]. Голубика произрастает также в
Скандинавии, Северной Монголии, Японии, Северной Америке, Корее, Гренландии. В
Альпах, на Кавказе и Алтае голубика обитает на высоте 3000 м над уровнем моря
[1]. Её начали культивировать в США в начале XX века, затем в Англии,
Германии, Голландии. В настоящее время разводят два вида – голубику
высокорослую (американская голубика) и низкорослую (канадская голубика). В ряде
стран, например, в США, Канаде, Испании, Аргентине, Чили, Польше, голубику
выращивают в промышленном масштабе. В северных штатах США и в Канаде она
популярнее чёрной смородины. В Канаде её называют блюберри – виноградом Севера.
Известными раннеспелыми сортами голубики являются Блюэтта, Нортблю, Дюк, Река;
среднеспелыми – Блюкроп, Нортланд, Патриот; позднеспелыми – Элизабет, Ковилл и
др. В России в Подмосковье возможно успешное выращивание раннеспелых сортов,
при хорошем снежном покрове – сортов среднего и позднего созревания.
Сведения о химических элементах плодов голубики
из разных мест произрастания нами не обнаружены. Вместе с тем известно, что в
них содержатся железо (17 мг/100 г), калий (51 мг/100 г), кальций (16 мг/100
г), натрий (6 мг/100г), магний (7 мг/100 г) фосфор (8 мг/100 г) [1].
Элементы обеспечивают нормальное
функционирование организма. Многие из них является жизненно необходимым,
другие, в частности As, Cd, Hg, Pb –
токсичными. Для анализа мы использовали плоды дикорастущей, собранные в
Ярославской, Вологодской и Минской областях, и культивируемой (торговые образцы
из Испании, США, Чили) голубики. Определение их элементного состава провели
масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой на приборе ELAN-DRC-e (PerkinElmer,
США) [2]. Результаты определений обобщены в таблице 1. Всего проанализировано
содержание 60 элементов.
Таблица 1
Количественный элементный состав плодов голубики, мкг/г
|
Элемент |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||
|
Макроэлементы |
||||||||||
|
Алюминий
(Al) |
13,6000 |
23,1000 |
23,9000 |
29,0000 |
39,8000 |
49,6000 |
||||
|
Кальций
(Ca) |
901,0000 |
1548,0000 |
886,0000 |
475,0000 |
980,0000 |
644,0000 |
||||
|
Калий (K) |
5771,0000 |
6150,0000 |
6785,0000 |
6608,0000 |
6524,0000 |
5828,0000 |
||||
|
Магний
(Mg) |
504,0000 |
656,0000 |
517,0000 |
437,0000 |
520,0000 |
344,0000 |
||||
|
Натрий
(Na) |
14,1000 |
50,4000 |
18,5000 |
63,0000 |
38,0000 |
54,3000 |
||||
|
Фосфор
(P) |
904,0000 |
1203,0000 |
1145,0000 |
1059,0000 |
1048,0000 |
706,0000 |
||||
|
Микро- и ультрамикроэлементы |
||||||||||
|
Серебро
(Ag) |
0,0031 |
0,0068 |
0,0024 |
0,0110 |
0,0047 |
0,0560 |
||||
|
Мышьяк
(As) |
0,0790 |
0,0500 |
0,0520 |
0,1100 |
0,0005 |
0,0500 |
||||
|
Золото
(Au) |
0,0180 |
0,0320 |
0,0048 |
0,0380 |
0,1200 |
0,0390 |
||||
|
Бор (B) |
9,0000 |
14,5000 |
7,1000 |
8,9000 |
10,9000 |
6,5000 |
||||
|
Барий (Ba) |
7,8200 |
17,9000 |
6,2100 |
2,2800 |
2,5400 |
2,1900 |
||||
|
Бериллий
(Be) |
0,0010 |
0,1010 |
0,0010 |
0,0010 |
0,0071 |
0,0071 |
||||
|
Висмут
(Bi) |
0,0001 |
0,00059 |
0,0061 |
0,00094 |
0,00039 |
0,0018 |
||||
|
Бром (Br) |
23,7000 |
22,1000 |
18,7000 |
30,9000 |
13,2000 |
25,6000 |
||||
|
Кадмий
(Cd) |
0,1300 |
0,1900 |
0,1700 |
0,0042 |
0,0097 |
0,0001 |
||||
|
Церий (Ce) |
0,0057 |
0,0130 |
0,0210 |
0,0190 |
0,0610 |
0,0190 |
||||
|
Кобальт
(Co) |
0,0460 |
0,0700 |
0,0350 |
0,0370 |
0,0690 |
0,0390 |
||||
|
Хром (Cr) |
2,0200 |
2,0600 |
2,4300 |
3,0800 |
2,2700 |
2,8200 |
||||
|
Цезий (Cs) |
0,1200 |
0,1300 |
0,2500 |
0,057 |
0,0032 |
0,0031 |
||||
|
Медь (Cu) |
3,5300 |
4,1300 |
4,5700 |
3,5600 |
1,8600 |
2,3100 |
||||
|
Диспрозий
(Dy) |
0,00017 |
0,0003 |
0,0019 |
0,00067 |
0,0019 |
0,0017 |
||||
|
Эрбий (Er) |
0,0001 |
0,0001 |
0,00013 |
0,00035 |
0,00044 |
0,0007 |
||||
|
Европий
(Eu) |
0,0001 |
0,0001 |
0,00062 |
0,0001 |
0,0010 |
0,00083 |
||||
|
Железо
(Fe) |
16,9000 |
29,4000 |
38,0000 |
44,9000 |
37,1000 |
44,8000 |
||||
|
Галлий
(Ga) |
0,0072 |
0,0088 |
0,0140 |
0,0076 |
0,0170 |
0,0160 |
||||
|
Гадолиний
(Gd) |
0,0018 |
0,0018 |
0,0042 |
0,0014 |
0,0042 |
0,0039 |
||||
|
Германий
(Ge) |
0,0069 |
0,0001 |
0,0030 |
0,0033 |
0,00031 |
0,0026 |
||||
|
Гафний
(Hf) |
0,0009 |
0,00054 |
0,00081 |
0,0011 |
0,00081 |
0,0017 |
||||
|
Ртуть (Hg) |
0,0001 |
0,0026 |
0,0024 |
0,0042 |
0,0001 |
0,0001 |
||||
|
Гольмий
(Ho) |
0,0001 |
0,00013 |
0,00042 |
0,0001 |
0,00038 |
0,00038 |
||||
|
Йод (I) |
0,0110 |
0,0059 |
0,0110 |
0,0180 |
0,0330 |
0,0210 |
||||
|
Лантан
(La) |
0,0013 |
0,0079 |
0,0102 |
0,0100 |
0,0340 |
0,0085 |
||||
|
Литий (Li) |
0,0082 |
0,0160 |
0,0099 |
0,0440 |
0,1100 |
0,0082 |
||||
|
Лютеций (Lu) |
0,0001 |
0,00013 |
0,00013 |
0,00051 |
0,00017 |
0,00013 |
||||
|
Марганец
(Mn) |
39,6000 |
54,1000 |
74,9000 |
12,6000 |
109,0000 |
4,6500 |
||||
|
Молибден
(Mo) |
0,1400 |
0,0630 |
0,0550 |
0,1300 |
0,0320 |
0,0160 |
||||
|
Ниобий
(Nb) |
0,0018 |
0,0044 |
0,0026 |
0,0046 |
0,0064 |
0,0048 |
||||
|
Неодим(Nd) |
0,0013 |
0,0024 |
0,0097 |
0,0033 |
0,0060 |
0,0072 |
||||
|
Никель
(Ni) |
0,7700 |
0,6100 |
1,1600 |
0,9800 |
0,8400 |
0,6400 |
||||
|
Свинец
(Pb) |
0,0340 |
0,0720 |
0,0960 |
0,1300 |
0,0680 |
0,1050 |
||||
|
Празеодим
(Pr) |
0,00037 |
0,00070 |
0,0023 |
0,0013 |
0,0031 |
0,0024 |
||||
|
Рубидий
(Rb) |
12,7000 |
9,3000 |
13,1000 |
3,0000 |
2,9000 |
4,7000 |
||||
|
Сурьма
(Sb) |
0,0060 |
0,0290 |
0,0200 |
0,0120 |
0,0170 |
0,0076 |
||||
|
Селен (Se) |
0,0005 |
0,1300 |
0,0005 |
0,1200 |
0,1600 |
0,1100 |
||||
|
Самарий
(Sm) |
0,00027 |
0,00027 |
0,0013 |
0,0011 |
0,0028 |
0,00082 |
||||
|
Олово (Sn) |
0,0300 |
0,0570 |
0,0240 |
0,0320 |
0,0150 |
0,2800 |
||||
|
Стронций
(Sr) |
0,6700 |
1,5900 |
0,7500 |
0,5100 |
2,3200 |
1,5200 |
||||
|
Тантал
(Ta) |
0,00068 |
0,00018 |
0,00054 |
0,00086 |
0,00095 |
0,0016 |
||||
|
Тербий
(Tb) |
0,00027 |
0,00063 |
0,0004 |
0,0120 |
0,0012 |
0,00054 |
||||
|
Торий (Th) |
0,00025 |
0,0013 |
0,0012 |
0,0012 |
0,0038 |
0,0024 |
||||
|
Титан (Ti) |
1,1100 |
1,9100 |
2,0000 |
3,1500 |
3,5000 |
3,7800 |
||||
|
Таллий
(Tl) |
0,0016 |
0,0026 |
0,0021 |
0,00086 |
0,00101 |
0,00081 |
||||
|
Тулий (Tm) |
0,0001 |
0,00013 |
0,00044 |
0,00013 |
0,00031 |
0,00026 |
||||
|
Уран (U) |
0,0250 |
0,0012 |
0,0120 |
0,0048 |
0,0120 |
0,0017 |
||||
|
Ванадий
(V) |
0,0400 |
0,0450 |
0,0350 |
0,1800 |
0,00005 |
0,1600 |
||||
|
Вольфрам
(W) |
0,0200 |
0,0033 |
0,0001 |
0,0150 |
0,0082 |
0,0170 |
||||
|
Иттрий
(Y) |
0,0015 |
0,0033 |
0,0098 |
0,0075 |
0,0098 |
0,0120 |
||||
|
Иттербий
(Yb) |
0,0001 |
0,0001 |
0,00058 |
0,00066 |
0,00027 |
0,00049 |
||||
|
Цинк (Zn) |
15,2000 |
19,1000 |
25,6000 |
7,1000 |
5,6300 |
8,7500 |
||||
|
Цирконий
(Zr) |
0,0590 |
0,0290 |
0,0360 |
0,0820 |
0,0560 |
0,0990 |
||||
Примечание. Места сбора плодов
дикорастущей голубики: 1 – Ярославская обл., Рыбинский р-н, пос. Тихменево, 2 –
Вологодская обл., окр. пос. Вожега, 3 – Беларусь, Минская обл.; торговые
образцы культивируемой голубики: 4 – Испания, 5 – США, 6 – Чили.
Каждый анализируемый образец характеризуется
специфическими особенностями в накоплении элементов. Так, в плодах ярославской
голубики меньше всего (4) выявлено максимальных значений отдельных элементов (Ge, Mo, V, W) и
больше всего (27) минимальных (Al, K, Na, Be, Bi, Ce, Cr, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Hg, Ho, La, Li, Lu, Nb, Nd, Pb, Pr, Sb, Se, Sm, Tb, Th, Ti, Tm, Y, Yb).
Незначительное количество в них отмечено вторых значений (3) после максимальных
(As, Ba, Rb)
и последующих значений (7) перед минимальными (P, Ag, Au, Gd, Hf, I, Sr).
В сравнении с ярославским образцом в вологодском образце в 2 раза больше (9)
максимальных значений (Ca, Mg, P, B, Ba, Cd, Co, Sb, Tl)
и в 2 раза (10) меньше минимальных (Be, Er, Eu, Ge, Ni, Sm, Ta, U, Yb, Zr).
Кроме того, в нём значительно больше (8) вторых значений после максимальных (P, Cs, Cu, Hg, Se, Sn, Sr, Zn)и
вторых значений (18) перед минимальными (Al, As, Ce, Cr, Dy, Fe, Ga, Gd, Ho, I, La, Lu, Nd, Pr, Ti, Tm, W, Y).
Больше всего (17) максимальных значений определено в североамериканском образце
(Au, Be, Ce, Dy, Eu, Ga, Gd, I, La, Li, Mn, Nb, Pr, Se, Sm, Sr, Th),
несколько меньше вторых значений (14) после них (Al, Ca, Mg, B, Er, Ho, Lu, Co, Ta, Tb, Ti, Tm, U, Y);
количество минимальных значений (9) в нём на среднем уровне в ряду
анализируемых образцов (As, Br, Cu, Hf, Hg, Rb, Sn, V, Zn)
и меньше всего вторых значений (6) перед минимальными (Bi, Cs, Ge, Mo, Pb, Yb).
Значительное количество (9) максимальных значений (Al, Ag, Er, Hf, Sn, Ta, Ti, Y, Zr)
и особенно вторых значений (18) после них в южноамериканском образце (Na, Au, Bi, Br, Cr, Dy, Eu, Fe, Ga, Gd, Ho. I, Nb, Nd, Pb, Pr, Th, W).
Среднее положение между упомянутыми образцами занимают испанский и белорусский
образцы, в которых примерно одинаковое количество максимальных и вторых после
них значений. В испанском образце обнаружено меньше всего (5) минимальных
значений (Ca, Be, Gd, Ho, Sr)
и в 2 раза больше (10) вторых перед ними (Mg, Ba, Cd, Eu, Co, Rb, Th, Tl, Tm, Zn).
Число максимальных значений в испанском образце равно 11 (Na, As, Br, Cr, Fe, Hg, Lu, Pb, Tb, V, Yb)
и 9 после них (K, Ag, Bi, Ge, Hf, Li, Mo, Ni, Zr).
В белорусском образце также 11 максимальных значений (K, Bi, Cs, Cu, Dy, Ho, Nd, Ni, Rb, Tm, Zn)
и 10 после них (P, Cd, Ce, La, Mn, Sb, Sm, U, Y, Yb),
несколько больше (7), чем в испанском, минимальных значений (Ag, Au, Be, Hf, Co, Se, W) и
16 перед ними (Na, B, Br, Er, Eu, Hg, I, Li, Lu, Nb, Sn, Ta, Tb, Th, V, Zr).
Из анализа следует, что североевропейские
образцы характеризуются наибольшим числом (21) совпадений минимальных и вторых
перед ними значений ряда элементов (Al, Be, Ce, Cr, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ho, I, La, Lu, Nd, Pr, Sm, Ti, Tm, Y, Yb),
т. е. более трети от числа выявленных элементов. Наоборот, в американских образцах
отмечено больше всего (17) совпадений максимальных и вторых после них значений
(Al, Au, Be, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Ho, I, Nb, Pb, Pr, Ta, Th, Ti, Y).
Из отдельных макроэлементов в образцах
доминировали K, P, Ca, Mg,
микроэлементов – Mn, Fe, Br, Zn, B, Rb, Ba.
Все образцы экологически безопасны [3]. Меньше всего мышьяка определено в
образце из США, кадмия – из Чили, ртути и свинца – из Ярославской области.
Наоборот, больше всего мышьяка, ртути и свинца содержалось в испанском образце,
кадмия – в вологодском (табл.).
Литература:
1.
Липкан,
Г. Н. Применение плодово-ягодных растений в медицине / Г. Н. Липкан. – Киев:
Здоровь’я, 1988. – 152 с.
2.
Определение
содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и
биологически активных добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно
связанной аргоновой плазмой: Методические указания (МУК 4.1.1483-03). – М.,
ФЦГСЭН МЗ РФ, 2003. – 36 с.
3.
Санитарные
правила и нормы СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и
пищевой ценности пищевых продуктов» от 06.112001 г. с изменением от 31.05.2002
г.