Interrelationships among selected essential elements in medicinal plant raw materials and their water-extractable forms

• Autorzy: Konieczynski P. , Wesolowski M.

Warianty tytułu

PL

Relacje pomiedzy wybranymi pierwiastkami niezbędnymi w roślinnych surowcach leczniczych a ich formami ekstrahowanymi wodą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the study, the relationships were investigated among N, P, Fe, Zn, Mn and Cu, in medicinal plant raw materials (herbal bags) and their water-soluble chemical forms in infuses. 42 independent samples of plant materials were chosen, represented by different morphological plant parts as herbs, leaves, flowers and fruits. The elements were determined by UV/Vis spectrometry (non-metals), and FAAS (metallic elements) after previous mineralization of plant samples (total concentrations), and directly in herbal teas (water-extractable forms). Most frequently the correlations between non-metals and Zn and Mn occurred, both between their total contents the water-extractable forms. Statistically significant correlations were also found in pairs: Zn-Mn, Fe-Zn, Mn-Fe, and Cu-Zn. Application of multivariate analysis revealed that cluster analysis grouped the studied samples into clusters with similar levels of the analyzed elements, and principal component analysis allowed the identification of water-extractable Zn, P-PO4 and water-extractable Cu as the most crucial factors determining the differentiation of the studied plant samples.

PL

W trakcie badań określono relacje pomiędzy N, P, Fe, Zn, Mn i Cu w roślinnych surowcach leczniczych (torebkach) a ich rozpuszczalnymi w wodzie formami chemicznymi w naparach. Wybrano 42 niezależne próbki surowców roślinnych, reprezentowanych przez takie różne części morfologiczne roślin jak ziela, liście, kwiaty i owoce. Pierwiastki oznaczono spektrofotometrycznie w zakresie widzialnym (niemetale) i metodą FAAS (pierwiastki metaliczne) po uprzedniej mineralizacji próbek roślinnych (całkowita zawartość) oraz bezpośrednio w naparach (formy ekstrahowane wodą). Najczęściej występowały korelacje pomiędzy niemetalami a Zn i Mn, zarówno między całkowitą ich zawartością, jak i formami rozpuszczalnymi w wodzie. Statystycznie istotne korelacje stwierdzono również między parami: Zn-Mn, Fe-Zn, Mn-Fe i Cu-Zn. Zastosowanie analizy wieloparametrowej dostarczyło informacji o tym, że analiza skupień pogrupowała badane próbki w klastery o zbliżonym poziomie analizowanych pierwiastków, natomiast analiza głównych składowych pozwoliła na identyfikację Zn ekstrahowanego wodą, P-PO4 oraz Cu ekstrahowanej wodą, jako najbardziej istotnych czynników wpływających na zróżnicowanie badanych próbek roślinnych.

Słowa kluczowe

EN

interrelationship; essential element; medicinal plant; raw material; statistical analysis

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2013
• Tom: 59
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.46-58,fig.,ref.

Twórcy

autor

Konieczynski P.

• Department of Analytical Chemistry, Medical University of Gdansk, Gen.J.Hallera 107, 80-416 Gdansk, Poland

autor

Wesolowski M.

• Department of Analytical Chemistry, Medical University of Gdansk, Gen.J.Hallera 107, 80-416 Gdansk, Poland

Bibliografia

• 1. Gomez MR, Cerutti S, Olsina RA, Silva MF, Martinez LD. Metal content monitoring in Hypericum perforatum pharmaceutical derivatives by atomic absorption and emission spectrometry. J Pharm Biomed Anal 2004; 34:569-76.
• 2. Abugassa IO, Bashir AT, Doubtali K, Etwir RH, Abu-Enawel M, Abugassa SO. Characterization of trace elements in medicinal herbs by instrumental neutron activation analysis. J Radioanal Nucl Chem 2008; 278:559-63.
• 3. Kumar A, Nair AGC, Reddy AVR, Garg AN. Analysis of essential elements in Pragya-peya - a herbal drink and its constituents by neutron activation. J Pharm Biomed Anal 2005; 37:631-38.
• 4. Basgel S, Erdemoglu SB. Determination of mineral and trace elements in some medicinal herbs and their infusions consumed in Turkey. Sci Total Environ 2006; 359:82-89.
• 5. Lovkova MY, Buzuk GN, Sokolova SM, Kliment’eva NI. Chemical features of medicinal plants (review). Appl Biochem Microbiol 2001; 37:229-37.
• 6. Kabata-Pendias A. Trace elements in plants. In: Kabata-Pendias A, Pendias H. eds. Trace elements in soils and plants. 3rd ed. Boca Raton. CRC Press, 2001:89-280.
• 7. Konieczynski P, Wesołowski M, Radecka I. Water-extractable species of nitrogen, phosphorus and iron in selected medicinal plants. Chem Anal (Warsaw) 2009; 54:215-229.
• 8. Konieczynski P, Wesolowski M, Radecka I, Rafalski P. Bioavailable inorganic forms of essential elements in medicinal plants from Northern Poland. Chem Spec Bioavail 2011; 23:61-70.
• 9. Konieczynski P, Wesolowski M. Phosphorus and its water-extractable inorganic form in medicinal herb infusions. Phosphorus, Sulfur Silicon Relat Elem 2011; 186:1679-87.
• 10. Gallaher RN, Gallaher K, Marshall AJ, Marshall AC. Mineral analysis of ten types of commercially available tea. J Food Comp Anal 2006; 19:S53-S57.
• 11. Kalavrouziotis IK, Koukoulakis PH. Distribution of elemental interactions in Brussel sprouts plants, under the Treated Municipal Wastewater. J Plant Interact 2009; 4:219-31.
• 12. Choudry RP, Acharya R, Nair AGC, Reddy AVR. Availability of essential trace elements in medicinal herbs used for diabetes mellitus and their possible correlation. J Radioanal Nucl Chem 2008; 276:85-93.
• 13. Razic S, Dogo SM, Slavkovic LJ. Multivariate characterization of herbal drugs and rhizosphere soil samples according to their metallic content. Microchem J 2006; 84:93-101.
• 14. Shun-Xing L, Nan-Sheng D. Speciation analysis of iron in traditional Chinese medicine by flame atomic absorption spectrometry. J Pharm Biomed Anal 2003; 32:51-57.
• 15. Sheded MG, Pulford ID, Hamed AI. Presence of major and trace elements in seven medicinal plants growing in the South-Eastern Desert, Egypt. J Arid Environ 2006; 66:210-17.
• 16. Garg AN, Kumar A, Nair AGC, Reddy AVR. Analysis of some Indian medicinal herbs by INAA. J Radioanal Nucl Chem 2007; 271:611-19.
• 17. Özcan M. Mineral contents of some plants used as condiments in Turkey. Food Chem 2004; 84:437-40.
• 18. Dos Santos Magalhaes IR, de Oliveira Soares A, Araujo LM, da Costa PRC, de Araujo Roland I, Lozano Borra MR. Determination of Cu, Fe, Mn and Zn in the leaves and tea of Arrabidaea chica (Humb. & Bompl.) Verl. Biol Trace Elem Res 2009; 132:239-46.
• 19. Otto M. Chemometrics: Statistics and computer application in analytical chemistry. 2nd ed. Weinheim (Germany). Wiley-VCH, 2007:119-73.
• 20. Zhu Z, Liang Z, Han R, Dong J. Growth and saikosaponin production of the medicinal herb Buplerum chinense DC. under different levels of nitrogen and phosphorus. Industr Crops Prod 2009; 29:96-101.
• 21. Farago M. Plants and the chemical elements. Biochemistry, uptake, tolerance and toxicity. Elemental interactions and comparisons. Weinheim (Germany). VCH, 1994:38-67.