Określenie zależności pomiędzy zawartością manganu w pożywce a stężeniem pierwiastków śladowych w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.)

• Autorzy: Kleiber T. , Szablewski T. , Stuper-Szablewska K. , Cegielska-Radziejewska R.

Warianty tytułu

EN

Determination of correlations between content of manganese in nutrient solution and concentration of trace elements in tomato fruits (Lycopersicon esculentum Mill.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mangan (Mn) jest mikroskładnikiem metalicznym wykazującym właściwości oksydacyjne, a równocześnie jest metalem ciężkim. Pierwiastek ten wpływa na zmniejszenie w owocach zawartości m.in. Fe, Zn i Cu. Celem pracy była ocena wpływu zwiększania poziomu manganu w pożywce na zawartość pierwiastków metalicznych: Al, Ba, Cd, Co, Cr, Ni i Pb w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.) wybranych odmian. Zastosowano pożywki o zawartości manganu [mg·dm⁻³]: 0,06, 0,3, 0,6, 1,2, 2,4, 4,8, 9,6 oraz 19,2. Najmniejsze stężenie (0,06 mg·dm⁻³) było ilością niedostateczną do zaspokojenia zapotrzebowania roślin, natomiast największe (19,2 mg·dm⁻³) stanowiło ilość nadmierną/toksyczną. Rośliny uprawiano w wełnie mineralnej z zastosowaniem fertygacji pożywką o następującym składzie chemicznym [mg·dm⁻³]: N-NH₄ – 2,2, N-NO₃ – 230, P – 50, K – 430, Ca – 145, Mg – 65, Cl – 35, S-SO₄ – 120, Fe – 2,48, Zn – 0,50, Cu – 0,07 i parametrach fizykochemicznych: pH – 5,50, EC – 3,00 mS·cm⁻¹. Na podstawie przeprowadzonych badań utworzono szereg zawartości metali ciężkich w owocach pomidora, przy optymalnym stężeniu manganu w pożywce na poziomie 0,3 ÷ 0,6 mg·dm⁻³, o postaci [mg·kg⁻¹ s.m.]: Ba (4,34 ÷ 6,18) > Ni (4,746 ÷ 5,198) > Co (1,014 ÷ 1,064) > Pb (0,854 ÷ 0,887) > Cd (0,379 ÷ 0,395) > Cr (0,12) > Al (0,066 ÷ 0,081). Wykazano, że przy optymalnej zawartości składników pokarmowych w pożywce, owoce pomidora uprawianego w wełnie mineralnej są cennym źródłem niklu, kobaltu i chromu, nie stanowiąc jednocześnie zagrożenia dla zdrowia pod względem zawartości w nich kadmu i ołowiu.

EN

Manganese (Mn) is a metallic micronutrient showing oxidative properties and, concurrently, a heavy metal. This element causes the contents of Fe, Zn, and Cu in the fruits to decrease. The objective of the research was to assess the effect of increasing the manganese level in a nutrient solution on the content of metallic elements: Al, Ba, Cd, Co, Cr, Ni, and Pb in selected varieties of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Nutrient solutions were used that contained the following amount of manganese (expressed in mg·dm⁻³): 0.06, 0.3, 0.6, 1.2, 2.4, 4.8, 9.6, and 19.2. At the lowest manganese concentration level (0.06 mg·dm⁻³), the amount thereof was insufficient to meet the demand of plants, whereas the highest concentration level (19.2 mg·dm⁻³) was an excessive/toxic amount. The plants were grown in mineral wool and fertigated with a nutrient solution composed of the following chemical substances (their amount expressed in mg·dm⁻³): N-NH₄ – 2.2; N-NO₃ – 230; P – 50; K – 430; Ca – 145; Mg – 65; Cl – 35; S-SO₄ – 120; Fe – 2.48; Zn – 0.50; Cu – 0.07; pH – 5.50; and EC – 3.00 mS·cm⁻¹. Based on the authors’ own studies, heavy metal concentration levels in tomato fruits were arrayed in a series, with the optimal manganese concentration level in the nutrient solutions ranging from 0.3 to 0.6 mg·dm⁻³ ; the series created was as follows [mg·kg⁻¹ d.m.]: Ba (4.34 ÷ 6.18) > Ni (4.746 ÷ 5.198) > Co (1.014 ÷ 1.064) > Pb (0.854 ÷ 0.887) > Cd (0.379 ÷ 0.395) > Cr (0.12) > Al (0.066 ÷ 0.081). It was proved that the tomato fruits, grown in mineral wool, were a valuable source of nickel, cobalt, and chromium provided, however, the contents of nutrients in the nutrient solution were optimal; additionally, the content of cadmium and lead in those tomato fruits constituted no health risk.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2014
• Tom: 21
• Numer: 6
• Opis fizyczny: s.81-91,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kleiber T.

• Katedra Żywienia Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Zgorzelecka 4, 60-198 Poznań

autor

Szablewski T.

• Katedra Zarządzania Jakością Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

autor

Stuper-Szablewska K.

• Katedra Chemii, Wydział Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 75, 60-625 Poznań

autor

Cegielska-Radziejewska R.

• Katedra Zarządzania Jakością Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

Bibliografia

• [1] Adefemi O.S., Awokunmi E.E.: Uptake of heavy metals by tomato (Lycopersicum esculentus) grown on soil collected from dumpsites in Ekiti State, South West, Nigeria. Int.. J. Chem., 2013, 5 (3), 70-75.
• [2] Bielicka A., Ryłko E., Bojanowska I.: Zawartość pierwiastków metalicznych w glebach i warzywach z ogrodów działkowych Gdańska i okolic. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 2009, 40, 209-216.
• [3] Bosiacki M., Roszyk J.: Zawartość niklu i chromu w częściach jadalnych wybranych warzyw mineralizowanych dwiema metodami. Bromat., Chem. Toksykol., 2012, XIV (2), 125-130.
• [4] Bosiacki M., Tyksiński W.: Cadmium content in the edible parts of vegetables depending on carbon dynamics in horticultural substrates. Poznańskie Tow. Przyjaciół Nauk. Wydz. Nauk Rol. i Leśn., 2003, 95, 253-263.
• [5] Castaldi P., Melis P.: Growth and yield characteristics and heavy metals content on tomatoes grown in different growing media. Commun. Soil Sci. Plant Analys., 2004, 35 (1-2), 85-98.
• [6] Czarnowska K., Gworek B.: Pierwiastki śladowe w warzywach liściowych i owocach z ogrodów działkowych dzielnicy Warszawa-Mokotów. Roczn. Glebozn., 1994, XLV (1/2), 37-43.
• [7] Giovannucci E.: A review of epidemiologic studies of tomatoes, lycopene and prostate cancer. Exper. Biol. Med., 2002, 227, 852-859.
• [8] GUS. Sytuacja gospodarstw domowych w 2011 r. w świetle wyników badania budżetów gospodarstw domowych. Warszawa 2012, ss. 1-20.
• [9] Wyniki produkcji roślinnej w 2012 roku [online]. GUS Dostęp w Internecie [06.02.2014.]: http://www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/RL_wyniki _produkcji_roslinnej_2012.pdf
• [10] Humphries J.M., Stangoulis J.C.R., Graham R.D.: Manganese w: Handbook of Plant Nutrition (Ed.) A.V. Barker, D.J. Pilbeam. Taylor & Francis Group. Boca Raton, Floryda, 2007, pp. 351-374.
• [11] Jamal Khan M., Tariq Jan M., Farhatullah, Ullah Khan N., Arif M., Perveen S., Alam S., Ullah Jan A.: The effect of using waste water for tomato. Pak. J. Bot., 2011, 43 (2), 1033-1044.
• [12] Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1999.
• [13] Kachenko A.G., Singh B.: Heavy metals contamination in vegetables grown in urban and metal smelter contaminated sites in Australia. Water Air Soil Poll., 2006, 169, 101-123.
• [14] Komosa A. (Red.), W. Breś., A. Golcz., Komosa A., Kozik E.: Żywienie roślin ogrodniczych. Podstawy i perspektywy. PWRiL 2012, ss.19-380.
• [15] Kowalczyk J., Borkowska-Burnecka J., Cieslak K.: Heavy metals accumulation in greenhouse tomatoes. Acta Hort., 2003, 613, 57-60.
• [16] Millaleo R., Reyes-Díaz M., Ivanov A.G., Mora M.L., Alberdi M.: Manganese as essential and toxic element for plants: transport, accumulation and resistance mechanisms. J. Soil Sci. Plant Nutr., 2010, 10 (4), 476-494.
• [17] Miteva E., Maneva S., Hristova D, Bojinova P.: Heavy metal accumulation in virus-infected tomatoes. J. Phytopathol., 2001, 149, 179-184.
• [18] Nwajei G.E. Okwagi P. Nwajei R.I., Obi-Iyeke G.E.: Analytical assessment of trace elements in soils, tomato leaves and fruits in the Vicinity of Paint Industry. Nigeria Res. J. Rec. Sci., 2012, 1 (4), 22-26.
• [19] Osma E., Ozyigit I.I., Leblebici Z., Goksel D., Serin M.: Determination of heavy metal concentrations in tomato (Lycopersicon esculentum Miller) grown in different station types. Rom. Biotech. Lett., 2012, 17 (1), 6962-6974.
• [20] Ouziada F., Hilderbrandta U.E., Schmelzerb B.H.: Differential gene expressions in arbuscular mycorrhizal-colonized tomato grown under heavy metal stress. J. Plant Physiol., 2005, 162, 634-649.
• [21] Rozporządzenie Komisji UE NR 420/2011 z dnia 29 kwietnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1881/2006 ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych. Dz. Urz. UE Nr L 111 z dnia 30 kwietnia 2011 r.
• [22] Savvas D., Papastavrou D., Ntatsi G., Ropokis A., Olympios C.: Interactive effects of grafting and manganese supply on growth, yield, and nutrient uptake by tomato. Hortsci., 2009, 44 (7), 1978-1982.
• [23] Seńczuk W.: Toksykologia współczesna. Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 2005.
• [24] Sharma O., Bangar P., Rajesh Jain K.S., Sharma P.K.: Heavy metals accumulation in soils irrigated by municipal and industrial effluent. J. Env. Sci. Eng., 2004, 46 (1), 65-73.
• [25] Srinivas N., Ramakrishna R., Suresh Kumar K.: Trace metal accumulation in vegetables grown in industrial and semi-urban areas – a case study. App. Ecol. Environ. Res., 2009, 7 (2), 131-139.
• [26] Szwalec A., Mundała P.: Zawartość Cd, Pb, Zn i Cu w warzywach korzeniowych uprawianych w wybranych ogrodach działkowych Krakowa. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 2012, 53, 31-40.
• [27] Tuzen M., Ozdemir M., Demirbas A.: Study of heavy metals in some cultivated and uncultivated mushrooms of Turkish origin. Food Chem., 1998, 63 (2), 247-251.
• [28] Tyksiński W., Bosiacki M., Budzik M.: Wpływ kadmu na jakość owoców pomidora i ich stan odżywienia. Rocz. AR w Poznaniu, CCCLXXIX, Ogrodnictwo 2006, 40, 67-75.
• [29] Tyksiński W., Breś W., Golcz A., Komosa A., Kozik E., Roszyk J.: Zawartość o łowiu, kadmu i innych metali ciężkich w warzywach uprawianych na obszarze Poznania. Biuletyn Warzywniczy, Instytut Warzywnictwa, Skierniewice 1993, XL, 25-31.
• [30] Vousta, D., Gramanis, A., Samara C.: Trace elements in vegetables grown in an industrial area in relation to soil and air particulate matter. – Environ. Pollut., 1996, 94, 325-335.

Identyfikatory

DOI

10.15193/ZNTJ/2014/97/081-091