دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم دارويي
دانشکده فناوري هاي نوين ، گروه مهندسي کشاورزي – علوم و صنايع غذايي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد (( M. Sc ))
گرايش : شيمي مواد غذايي
عنوان :
اندازه گيري ومقايسه مقادير سرب وکادميوم در زيتونهاي سبز (Olea europaea.L) مناطق علي آباد رودبار از استان گيلان وطارم از استان زنجان با استفاده از دستگاه جذب اتمي
استاد راهنما :
سرکار خانم مهندس پريسا زيارتي
نگارش:
سمانه توصيفي
شماره پايان نامه : …. ص غ سال تحصيلي : 93- 1392
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم دارويي
دانشکده فناوري هاي نوين ، گروه مهندسي کشاورزي – علوم و صنايع غذايي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد (( M. Sc ))
گرايش : شيمي مواد غذايي
عنوان :
اندازه گيري ومقايسه مقادير سرب وکادميوم زيتونهاي سبز) Olea europaea.L ) مناطق علي آباد رودبار از استان گيلان وطارم از استان زنجان با استفاده از دستگاه جذب اتمي
نگارش:
سمانه توصيفي
تير 93
1- دکترمريم سلامي
هيات داوران : 2- دکترسولماز صارم نژاد
با درود فراوان به
تو اي پدر که از تو هر چه مي گويم باز هم کم مي آورم ، خورشيدي شدي و از روشنايي ات جان گرفتم و در نااميدي ها نازم را کشيدي و لبريزم کردي از شوق ،اکنون حاصل دستان خسته ات رمز موفقيتم شد. به خودم تبريک مي گويم که تو را دارم و دنيا با همه بزرگيش مثل تو را ندارد …
و تو اي مادر ، اي شوق زيبايي نفس کشيدن ، اي روح مهربان هستي ام ، تو رنگ شادي هايم شدي و لحظه هاي غم را با تمام وجود از من دور کردي و عمري خستگي ها را به جان خريدي تا اکنون توانستي طعم خوش پيروزي را به من بچشاني.
وبا تقدير وتشکر از همسرم که سايه ي مهربانيش سايه سار زنگيم مي باشد ، او که اسوه ي صبر وتحمل بوده ومشکلات مسير را برايم تسهيل نمودو محيطي سرشار از سلامت وامنيت وآرامش و آسايش را براي من فراهم آورد.
ودرنهايت اين پايان نامه را تقديم مي کنم به
پدرم به استواري کوه ، مادرم به زلالي چشمه
همسرم به صميميت باران ودخترم به طراوت شبنم
با تشکر از استاد بزرگوارم سرکار خانم مهندس زيارتي
که شايسته ي هر نوع سپاس، تجليل و تکريم اند؛استادي که با ايجاد عشق به نوشتن، صبورانه، با ارائه ي رهنمودها، انتقادها و پيشنهادهايشان ، در تمامي مراحل اجراي پايان نامه مرا حمايت و تشويق نمودند .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
خلاصه فارسي……………………………………………………………………………………………………1
مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. .2
فصل اول: کليات
1-1. هدف از انجام پايان نامه………………………………………………………………………………………………………………………….5
1-2. بيان مسئله………………………………………………………………………………………………………………………………………………7
1-3.ضرورت واهميت موضوع…………………………………………………………………………………………………………………………12
1-4. هدف اصلي…………………………………………………………………………………………………………………………..16
فصل دوم : بررسي متون ومطالعات ديگران دراين زمينه
بخش اول: معرفي زيتونهاي کشت شده درايران
2-1-1. تاريخچه……………………………………………………………………………………………………………………………………………19
2-1-2. مناطق مهم کشت زيتون درايران……………………………………………………………………………………………………..21
2-1-3. طبقه بندي ارقام زيتون……………………………………………………………………………………………………………………..25
2-1-3-1. طبقه بندي زيتونهاي خوراکي مطابق با استاندارد Codex از لحاظ درجه رسيدگي ميوه تازه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..25
2-1-3-2. طبقه بندي زيتونهاي خوراکي مطابق با استاندارد Codex براساس روش تهيه وآماده سازي براي تجارت………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26
2-1-3-3. طبقه بندي زيتونهاي خوراکي مطابق با استاندارد Codexبراساس روش ارائه…………………………..27
2-1-3-4. طبقه بندي تجاري زيتونهاي خوراکي مطابق با استاندارد Codex …………………………………………..28
2-1-3-5. طبقه بندي زيتونها مطابق با استانداردCodex براساس سايز واندازه…………………………………..29
2-1-3-6. طبقه بندي زيتون براساس استاندارد ملي ايران ISIRI …………………………………………………………..29
2-1- 4 . ارقام زيتون درايران………………………………………………………………………………………………………………………29
2-1- 5 . گياه شناسي زيتون……………………………………………………………………………………………………………………….33
2-1- 5-1. ويژگيهاي فيزيکي زيتون…………………………………………………………………………………………………………..33
2-1- 5- 2. سطح کربوهيدرات درگوشت ميوه زيتون………………………………………………………………………………..35
2-1-5-3. ترکيبات فنوليک ميوه خام زيتون………………………………………………………………………………………………36
2-1- 5-4. سطح پروتئين درميوه خام زيتون…………………………………………………………………………………………….39
2-1- 5- 5. رنگدانه گوشت ميوه زيتون……………………………………………………………………………………………………..39
2-1- 5- 6.مواد معدني زيتون……………………………………………………………………………………………………………………..40
2-1- 5-7.ويتامينهاي زيتون………………………………………………………………………………………………………………………40
2-1-6.شرايط اقليمي مناسب جهت کشت زيتون……………………………………………………………………………………..40
2-1-6-1.دما وشرايط آب وهوا……………………………………………………………………………………………………………………40
2-1-6-2. رطوبت…………………………………………………………………………………………………………………………………………42
2-1-6-3. ارتفاع از سطح دريا……………………………………………………………………………………………………………………..42
2-1-6-4. انطباق باخاک……………………………………………………………………………………………………………………………..43
2-1-6-5. کشت………………………………………………………………………………………………………………………………………….47
2-1-6-6. نياز آبي زيتون……………………………………………………………………………………………………………………………48
بخش دوم : فلزات
2-2-1. فلزات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………52
بخش سوم : فلزات سنگين
2-3-1. فلزات سنگين…………………………………………………………………………………………………………………………………….55
2-3-2. مکانيسم جذب فلزات سنگين توسط گياهان……………………………………………………………………………………56
2-3-3. مکانيسم تاثير فلزات سنگين بربدن انسان………………………………………………………………………………………..57
2-3-3-1. راههاي ورود مواد شيميايي وفلزات سنگين به بدن انسان………………………………………………………..60
2-3-3-2. توزيع وانتشار………………………………………………………………………………………………………………………………….61
2-3-3-3. دفع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………61
2-3-3-4. ذخيره سازي………………………………………………………………………………………………………………………………….62
بخش چهارم: سرب
2-4-1. معرفي واثرات آن……………………………………………………………………………………………………………………………….64
2-4-2 . خواص سرب……………………………………………………………………………………………………………………………………..65
2-4-3 . ايزوتوپهاي سرب……………………………………………………………………………………………………………………………….66
2-4-4. راههاي ورود سرب به بدن………………………………………………………………………………………………………………….66
2-4-5. مسموميت با سرب……………………………………………………………………………………………………………………………..67
2-4-6. اثرات کبدي وعصبي سرب…………………………………………………………………………………………………………………67
2-4-7. اثرات ژنوتوکسيک سرب…………………………………………………………………………………………………………………….67
2-4-8. اثرات سرطانزايي سرب………………………………………………………………………………………………………………………68
2-4-9. اثرات سرب بر استخوان……………………………………………………………………………………………………………………..68
2-4-10 . اثرات سرب برقلب ورگهاي خوني………………………………………………………………………………………………….68
2-4-11. اثرات کليوي سرب…………………………………………………………………………………………………………………………..69
2-4-12. اثرات گوارشي سرب……………………………………………………………………………………………………………………..69
2-4-13. اثرات خوني سرب…………………………………………………………………………………………………………………………69
2-4-14. اثرات توليد مثلي سرب………………………………………………………………………………………………………………..70
2-4-15. پايش بيولوزيک…………………………………………………………………………………………………………………………….71
بخش پنجم: کادميوم
2-5-1. معرفي………………………………………………………………………………………………………………………………………………..74
2-5-2. خواص کادميوم………………………………………………………………………………………………………………………………….75
2-5-3. اثرات کادميوم برسلامتي…………………………………………………………………………………………………………………..76
2-5-4. تستهاي تشخيص کادميوم………………………………………………………………………………………………………………..77
2-5-6. استانداردهاي بهداشتي کادميوم……………………………………………………………………………………………………….78
2-5-7. استانداردهاي Codex کادميوم…………………………………………………………………………………………………………79
2-6-1. بررسي مطالعات انجام شده در زمينه ي اندازه گيري فلزات سنگين درزيتون……………………………81
فصل سوم : مواد وروشها
بخش اول: اصول ومباني کار
3-1-1. تاريخچه وانواع روشها…………………………………………………………………………………………………………………………88
3-1-2. طيف سنجي جذب اتمي (AAS)…………………………………………………………………………………………………….89
3-1-2-1. طيف سنجي جذب اتمي شعله( FAAS)…………………………………………………………………………………..91
3-1-2-2. طيف سنجي جذب اتمي کوره گرافيتي (GFAAS)………………………………………………………………….92
3-1-3. طيف سنجي نشر نوري القايي پلاسما (ICP-OES) ………………………………………………………………………93
3-1-4. طيف سنجي جرمي القايي پلاسما (ICP-MS)………………………………………………………………………………95
3-1-5. طيف سنجي نشر اتمي (AES)…………………………………………………………………………………………………….96
3-1-6. طيف سنجي جرمي…………………………………………………………………………………………………………………………96
3-1-7. طيف سنجي فلوئورسانس………………………………………………………………………………………………………………97
3-1-8. مواد موردنياز………………………………………………………………………………………………………………………………….98
3-1-9. تجهيزات مورد نياز………………………………………………………………………………………………………………………….98
3-1-10 . لوازم مورد نياز…………………………………………………………………………………………………………………………….99
بخش دوم :روش کار
3-2-1. جمع آوري نمونه هاي زيتون…………………………………………………………………………………………………………..101
3-2-2. تهيه ي محلولها………………………………………………………………………………………………………………………………..101
3-2-3 . تهيه ي استانداردها………………………………………………………………………………………………………………………..102
3-2-4. آماده سازي نمونه ها براي اندازه گيري سرب وکادميوم……………………………………………………………….103
3-2-5. تعيين مقادير سرب نمونه ها با استفاده از دستگاه جذب اتمي……………………………………………………105
3-2-6. اندازه گيري ميزان سرب موجود در نمونه ها………………………………………………………………………………….106
3-2-7. اندازه گيري ميزان کادميوم موجود در نمونه ها……………………………………………………………………………107
3-2-8. منحني کاليبراسيون رسم شده توسط دستگاه جهت خواندن ميزان سرب وکادميوم………………..108
فصل چهارم : نتايج
4-1. سطح سرب وکادميوم در زيتون سبز…………………………………………………………………………………………………..110
4-1-1. نتايج حاصل از اندازه گيري ميزان سرب وکادميوم درنمونه هاي علي آباد استان گيلان (شهريور 1392)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..110
4-1-2. نتايج حاصل از اندازه گيري ميزان سرب وکادميوم درنمونه هاي طارم استان زنجان(شهريور 1392)………………………………………………………………………………………………………………………………………………….112
4-2. ميانگين کل غلظت سرب وکادميوم در زيتونهاي سبز طارم استان زنجان وعلي آباد گيلان(شهريور 1392)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………114
4-3. بيشينه وکمينه ميزان سرب وکادميوم در نمونه هاي زيتون علي آباد گيلان در شهريور سال1392………………………………………………………………………………………………………………………………………………….115
4-4 . بيشينه وکمينه ميزان سرب وکادميوم در نمونه هاي زيتون طارم استان زنجان در شهريور سال 1392……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….115
4-5 مقايسه ي ميزان آلاينده هاي سرب وکادميوم درنمونه زيتونهاي سبز علي آباد استان گيلان(شهريور 1392)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..117
4-6. مقايسه ي ميزان آلاينده هاي سرب وکادميوم درنمونه زيتونهاي سبزطارم استان زنجان(شهريور 1392)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..118
4-7 . مقايسه ي ميزان آلاينده هاي سرب وکادميوم درنمونه زيتونهاي سبز علي آباد استان گيلان و طارم زنجان با حد مجاز استانداردهاي FDA & US EPA………………………………………………………………………………….119
4-8 . مقايسه ي ميانگين آلاينده هاي سرب وکادميوم درنمونه زيتونهاي سبز علي آباد گيلان و طارم زنجان(شهريور 1392)…………………………………………………………………………………………………………………………123
4-9. مقايسه ي ميانگين آلاينده هاي سرب وکادميوم درنمونه زيتونهاي سبز علي آباد گيلان و طارم زنجان با حد مجاز استانداردهاي FDA & US EPA……………………………………………………………………………………………….125
4-10. درصد نمونه هاي داراي آلاينده سرب وکادميوم……………………………………………………………………………126
فصل پنجم : بحث وپيشنهادات
5-1 . بحث……………………………………………………………………………………………………………………………………………………128
5-2. نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………………………………………………130
5-3. پيشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………………137
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….138
خلاصه انگليسي………………………………………………………………………………………………………………………………………..148
ضمائم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….149
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1-1. فهرست ارقام زيتونهاي داخلي وخارجي موجود درايران…………………………………………………..30
جدول 2-1-2. طبقه بندي برخي ارقام زيتون بر اساس صفات مرفولوژيک…………………………………………………31
جدول2-1-3. ترکيب تقريبي گوشت زيتون خام برحسب (mg/kg) وزن……………………………………………………..34
جدول 2-1-4. سازگاري زيتون نسبت به ارتفاع از سطح دريا………………………………………………………………………42
جدول 2-3-1. جدول تناوبي عناصر………………………………………………………………………………………………………………56
جدول 2-3-2. فلزات سمي واشکال واکنش پذير آنها……………………………………………………………………………………58
جدول 2-3-3. مکانيسم عملکرد فلزات سنگين سمي…………………………………………………………………………………..59
جدول 2-4-1. خواص اتمي، فيزيکي وشيميايي سرب…………………………………………………………………………………..65
جدول 2-4-2. ايزوتوپهاي سرب………………………………………………………………………………………………………………………66
جدول 2-5-1. خواص اتمي، فيزيکي وشيميايي کادميوم……………………………………………………………………………..75
جدول 2-5-2. استانداردهاي Codex کادميوم درموادغذايي………………………………………………………………………….79
جدول 2-6-1. ميزات عناصر بر حسب (mg/100 g) در زيتونها دردوره رسيدگي سبز وپس از آب نمک گذاري………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..83
جدول 2-6-2. نتايج اندازه گيري فلزات سرب وکادميوم درانواع زيتون توسط دانشمندان متعدد درسالهاي مختلف و مقايسه آن با نتايج سال 2012 ترکيه…………………………………………………………………………………………….85
جدول 3-1-1. مواد مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………97
جدول 3-1-2. تجهيزات مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………………….98
جدول 3-1-3. لوازم مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………………………..98
جدول 3-2-1. پارامترهاي دستگاهي جهت خواندن ميزان سرب وکادميوم موجود درنمونه ها………………..106
جدول 4-1 . ميانگين غلظتهاي سرب وکادميوم (mg/kg DW) موجود در نمونه هاي زيتون سبز علي آباد استان گيلان (شهريور 1392 )……………………………………………………………………………………………………………………….109
جدول 4-2 . ميانگين غلظتهاي سرب وکادميوم (mg/kg DW) موجود در نمونه هاي زيتون سبز طارم استان زنجان(شهريور 1392 )……………………………………………………………………………………………………………………………….111
جدول 4- 3 .نتايج حاصل از ميانگين کل غلظت سرب وکادميوم را درنمونه هاي زيتون سبز علي آباد گيلان (برحسب mg/kg دروزن خشک ) در شهريور سال1392………………………………………………………………………….113
جدول 4- .4 نتايج حاصل از ميانگين کل غلظت سرب وکادميوم را درنمونه هاي زيتون سبز طارم زنجان (برحسب mg/kg دروزن خشک ) در شهريور سال1392………………………………………………………………………….113
جدول 4 – 5 . حدمجاز واستاندارد FDA و EPA براي سرب وکادميوم درمواد غذايي………………………….113
جدول 4- 6. بيشترين وکمترين ميزان آلاينده هاي سرب وکادميوم (mg/kg DW ) درنمونه هاي زيتون علي آباد گيلان در شهريور سال1392……………………………………………………………………………………………………………114
جدول 4-7. بيشترين وکمترين ميزان آلاينده هاي سرب وکادميوم (mg/kg DW ) درنمونه هاي زيتون طارم زنجان در شهريور سال1392………………………………………………………………………………………………………………….115
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 4-1 . مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده هاي سرب وکادميوم(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد استان گيلان (شهريور1392)……………………………………………………………………………………………………….116
نمودار 4-2 . مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده هاي سرب وکادميوم(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز طارم استان زنجان(شهريور1392)……………………………………………………………………………………………………………117
نمودار 4- 3. مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده سرب(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد استان گيلان با حد مجاز آلاينده سرب (mg/kg DW ) 0.5 در FDA & EPA…………………………………………….118
نمودار 4- 4. مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده کادميوم(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد استان گيلان با حد مجاز آلاينده کادميوم (mg/kg DW ) 0.05 در FDA & EPA……………………………….119
نمودار 4- 5. مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده سرب(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز طارم استان زنجان با حد مجاز آلاينده سرب (mg/kg DW ) 0.5 در FDA & EPA………………………………………………..120
نمودار 4- 6. مقايسه ي ميانگين غلظت آلاينده کادميوم(mg/kg DW ) در نمونه زيتونهاي سبز طارم استان زنجان با حد مجاز آلاينده کادميوم (mg/kg DW ) 0.05 در FDA & EPA………………………………………….121
نمودار 4- 7. مقايسه ي ميانگين غلظت سرب(mg/kg DW) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد وطارم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..122
نمودار 4- 8 . مقايسه ي ميانگين غلظت کادميوم(mg/kg DW) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد وطارم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..122
نمودار4- 9 . مقايسه ي ميانگين آلاينده سرب(mg/kg DW) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد وطارم با حدمجاز استانداردسرب (mg/kg DW ) 0.5در FDA & EPA…………………………………………………………………123
نمودار4-10 . مقايسه ي ميانگين آلاينده کادميوم(mg/kg DW) در نمونه زيتونهاي سبز علي آباد وطارم با حدمجاز استانداردکادميوم (mg/kg DW ) 0.05 در FDA & EPA………………………………………………………123
نمودار 4-11 . درصد آلاينده هاي موجود درنمونه هاي مورد مطالعه………………………………………………………..124
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1- 2. زيتون سبز…………………………………………………………………………………………………………………………..19
شکل 2- 1- 2 . سيستماتيک و طبقه بندي زيتون…………………………………………………………………………………20
شکل 2- 1- 3 . استان گيلان وشهرستان رودبار……………………………………………………………………………………….22
شکل 2- 1- 4 . نقشه ماهواره اي روستاي علي آباد استان گيلان…………………………………………………………..23
شکل 2- 1- 5 . تصاويري از روستاي علي آباد……………………………………………………………………………………………23
شکل 2- 1- 6. استان زنجان وشهرستان طارم……………………………………………………………………………………………24
شکل 2- 1- 7 . زيتون زرد روغني……………………………………………………………………………………………………………..32
شکل 2-1-8 . دياگرام شماتيک ميوه زيتون……………………………………………………………………………………………..33
شکل 2-1- 9 . ساختار شيميايي اولئوروپئين…………………………………………………………………………………………..35
شکل 2-1- 10. ساختار شيميايي ترکيبات مهم بيواکتيودرزيتون…………………………………………………………….38
شکل2-1- 11 .تصاويري از باغات زيتون…………………………………………………………………………………………………….44
شکل 2- 1-12 .مراحل برداشت وآماده سازي زيتونها…………………………………………………………………………………50
شکل 2- 4- 1. نماد شيميايي سرب…………………………………………………………………………………………………………….64
شکل 2- 5- 1 . نماد شيميايي کادميوم………………………………………………………………………………………………………74
شکل 3-1-1 . طيف سنجي جذب اتمي شعله…………………………………………………………………………………………….91
شکل 3-1- 2 . طيف سنجي جذب اتمي کوره گرافيتي………………………………………………………………………………92
شکل 3-1- 3 . طيف سنجي نشر نوري – نوع شعاعي…………………………………………………………………………………93
شکل 3-1- 4 . طيف سنجي نشر نوري – نوع محوري……………………………………………………………………………….94
شکل 3-1- 5. طيف سنجي نشر نوري القايي پلاسما…………………………………………………………………………………94
شکل 3-1- 6. سيستم ICP- MS ساده با فن آوري سلول جهاني ( UCT )……………………………………….95
شکل 3-2-1 . نمونه زيتون جمع آوري شده……………………………………………………………………………………………….100
شکل 3-2-2 . طريقه ي آماده سازي و صاف کردن نمونه ها……………………………………………………………………..103
شکل 3-2-3 . طريقه ي هضم کردن نمونه ها………………………………………………………………………………………….104
شکل 3-2-4 . دستگاه جذب اتمي……………………………………………………………………………………………………………105
شکل 3-2-5. منحني کاليبراسيون سرب Pb…………………………………………………………………………………………….107
شکل 3-2-6. منحني کاليبراسيون سرب Cd…………………………………………………………………………………………….107
شکل 4-1 . تصوير ماهواره اي باغهاي مورد مطالعه در علي آباد رودبار………………………………………………………110
شکل 4-2 . تصوير ماهواره اي باغهاي مورد مطالعه در طارم زنجان…………………………………………………………….112
شکل 5-2-1 . پراکندگي معادن ايران………………………………………………………………………………………………………. 129
شکل 5- 2- 2 . معدن انگوران استان ز نجان………………………………………………………………………………………………129
.شکل 5-2-3 . اثرات منفي کادميوم بر استخوان ( بيماري Itai – Itai) ……………………………………………….133
شکل 5- 2- 4 . ورود پسابها به بستر رودخانه سفيدرود……………………………………………….134
شکل 5- 2- 5 .ورود پسابها به آبهاي استان گيلان……………………………………………………………………………………134
خلاصه فارسي
زيتون با نام علمي Olea europaea.L بومي مناطق مديترانه است(33) واين منطقه به تنهايي 99% توليد و87% مصرف روغن زيتون جهان را دربر مي گيرد(74). زيتون يکي از مهمترين محصولات کشاورزي است.با توجه به درصد بالا وکيفيت مطلوب روغن آن وفوايد اين ميوه وروغن حاصله ازآن و با عنايت به اين مسئله که سرانه مصرف زيتون در ايران 160 گرم درسال است افزايش سطح زير کشت و توسعه ي کشت زيتون يکي از پروژه هاي مهم در ايران مي باشد(57).
براي ارزيابي ميزان سرب وکادميوم حدود 200 نمونه زيتون سبز با هسته را از 20 باغ در علي آباد استان گيلان وطارم استان زنجان که از جمله قطبهاي مهم کشت زيتون در ايران مي باشند به طور تصادفي جمع آوري نموديم.تجزيه وتحليل با توجه به پروتکل استاندارد بين المللي توسط روش هضم مرطوب ( با استفاده از (HNO3 ، HCLO4 ، H2SO4 (3 : 3 :2 ) و H2O2 ) انجام شده وتمامي اقدامات احتياطي لازم براي جلوگيري از هر گونه آلودگي ممکن نيز صورت پذيرفته است.نمونه ها به روش هضم اسيدي با استفاده از دستگاه طيف سنج اتمي مورد آناليز قرار گرفتند. نتايج به دست آمده نشان مي دهد که ميزان سطح سرب وکادميوم در تمامي نمونه هاي مورد آناليز بالاتر از حد قابل قبول استانداردهاي FDA و EPA بودند . به طوريکه متوسط ميزان سرب درزيتونهاي منطقه طارم بيشتر از علي آباد ومتوسط ميزان کادميوم درمنطقه علي آباد بالاتر از طارم بوده است.
با توجه به بالا بودن مقدار فلزات سنگين درزيتون ، لازم است که کنترل بيشتري درمقدار کود وسموم انجام گيرد واز ورود منابع آلوده کننده آب وخاک مزارع جلوگيري شود وهمچنين باغات کشت زيتون درفاصله هر چه بيشتر از جاده ها ومعادن فلزات سنگين قرار گيرند.
کليد واژگان : زيتون سبز ، فلزات سنگين ،دستگاه طيف سنجي جذب اتمي ، زنجان ،گيلان
مقدمه
زيتون از جمله درختاني است که فوايد چندگانه داردوتقريبا” تمام بخشهاي آن مورد استفاده قرار مي گيرد.محصولات اصلي آن شامل روغن زيتون وکنسرو آن مي باشد(98). ميوه زيتون ومحصولات آن متعلق به گروهي از مواد غذايي هستند که اصطلاحا”عملگر1خوانده مي شوند.اين به دليل ترکيبات فنوليک زيتون بوده که داري خواص آنتي اکسيداني ،آنتي موتاژنيک، ضد سرطاني وآنتي گلايسميک مي باشند(9). يافته هاي باستان شناسي نشان مي دهد که کاشت زيتون درايران به 2000 سال پيش برمي گردد(85).در حال حاضر زيتونها به طور عمده درشمال ايران که از لحاظ شرايط آب وهوايي مشابه مديترانه است کشت مي شوند. در10 سال گذشته درختان زيتون بسياري درايران کاشته شد(84). بنابه گزارش FAO درسال 2009 سطح زير کشت زيتون درايران به 31.114 هکتار با توليد نسبي 40.025 تن درسال رسيد) 97 ).ارقام کشت شده زيتون درايران در استانهاي گيلان ،زنجان، قزوين ، گلستان دراستانهاي شمالي وخوزستان وفارس در استانهاي جنوبي توزيع شده اند(94) .به دليل اينکه کيفيت روغنهاي حاصله از زيتونهاي کشت شده درجنوب ايران پايينتر از زيتونهاي شمال ايران مي باشد از زيتونهاي جنوب بيشتر به منظور کنسروي واز زيتونهاي منطقه ي شمال ايران عمدتا ” براي تهيه ي روغن استفاده مي گردد (57 ).اما سه استان شمالي کشور (گيلان ، زنجان وقزوين) به عنوان مهمترين مناطق کشت زيتون درايران مي باشندوبيش از 85% از توليد زيتون ايران متعلق به اين مناطق است(85) .تنوع ژنتيکي دراکثر گونه هاي گياهي به مرور زمان روند فرسايشي نشان مي دهد، درحاليکه درزيتون چيزي به نام فرسايش ژنتيکي مفهوم نداردواين رمز قدرت سازگاري بالاي زيتون با شرايط متنوع محيطي است (26 ).
علاوه برقدرت سازگاري بالا،کاربرد دومنظوره (روغني وکنسروي) وخواص درماني فراوان اين گياه موجب گرديده که سطح زير کشت زيتون دربرنامه هاي توسعه کشور قرار گيرد.اين برنامه ريزي در حالي صورت مي گيرد که هنوز ابهاماتي درطبقه بندي ارقام زيتون ايراني وجود داردوموجب شده است که يک رقم
تحت عنوان چندين نام 2ويا چندين رقم تحت عنوان يک نام طبقه بندي شوند3. اين مشکل در سراسر جهان نيز وجود داردبه طوريکه بيش از 1200 رقم زيتون شناخته شده جهان تحت 3000 اسم مختلف نامگذاري شده اند(29 و30). فراموش شدن اطلاعات باغها ،نامگذاري مجدد ارقام وارداتي ، بي دقتي در نامگذاري درحين تکثير وخصوصا” استفاده از صفات مورفولوژيک غير استانداردسبب بروز چنين ابهاماتي شده است(75). فلزات سنگين درگياهان ومواد غذايي مي تواند يک فاکتور مهم درمسموميت انسان باشد، با توجه به شيوع بالاي بيماري در ميان مردم ايران و افزايش گرايش مردم به مصرف زيتون محتواي کادميوم وسرب در زيتونهاي سبز دو استان گيلان وزنجان که از مناطق مهم توليد زيتون درايران هستند را مورد بررسي قرار داديم.
فصل اول
کليات
1-1. هدف از انجام پايان نامه
زيتون از قديمي ترين منابع غذايي بشر است که با پيدايش تمدنهاي اوليه انساني استفاده از آن نيز رواج پيدا کرده است.اين ميوه منبع غني از مواد مغذي باارزش به همراه خصوصيات درماني است . وزن تقريبي آن 12- 0.5گرم بوده وشامل ترکيبات فنوليک هيدروفيل(اسيد فنوليک، الکلهاي فنوليک، فلاوونوئيدها)وترکيبات ليپوفيل همچون کرسول بوده که داراي فعاليت چندگانه بيولوژيکي همچون آنتي اکسيداني ، ضد سرطاني ، ضدالتهاب ، ضد فشار خون، ضد پلاکت،ملين و…. مي باشند.ساير ترکيبات مفيد اين ميوه شامل پکتين ، اسيد هاي ارگانيک ورنگدانه ها است.روغن بکر زيتون که به طور مکانيکي از ميوه ي آن استخراج مي شودبه دليل وجود مواد مغذي ونقش موثر درسلامتي خصوصا” درجلوگيري ازاختلالات قلبي وعروقي به علت وجود مقادير بالاي اسيدهاي چرب غير اشباع وساير ترکيبات جزئي مانند فنوليک ها، فيتوسترولها ، توکوفرولها، کاروتنوئيدها، کلروفيل واسکوالن بسيار حائز اهميت مي باشد(43).
نقش زيتون درسلامتي انسان درتمام دنيا شناخته شده است وقابليت هضم روغن آن نسبت به ساير روغنها بالاتر مي باشد.روغن زيتون داراي مقادير بالاي اسيد چرب غيراشباع خصوصا” اسيد اولئيک است.زيتون وفرآورده هاي آن در درمان فشار خون بالا ، ديابت،روماتيسم، سنگ صفرا ودرمان زخمها بسيار مفيد بوده ومهمتر از همه اينکه از سکته قلبي نيزجلوگيري مي کند(71). با توجه به اهميت فلزات سنگين در زيتون و روغنهاي گياهي به دليل سمي وسرطانزا بودن براي انسانها، اثرات روي تغذيه (درطول هضم ومتابوليسم بدن انسان )وباند شدن آنها بابرخي مواد شيميايي ازجمله اکسيژن واثرات کاتاليزوري آنها روي تجزيه هيدروپراکسيدها ، آلدهيدها،کتونها،اسيدها وپراکسيدهاو…. وبادر نظر گرفتن اينکه فلزات سنگيني همچون سرب وکادميوم به عنوان يک آلاينده واقعي محسوب مي شوندودر غلظتهاي بسيار کم هم داراي خاصيت سمي واثرات متابوليکي هستند(71)وباعلم به اين مطلب که در ايران گرايش مردم به اين ميوه وفراورده هاي حاصل از آن به دليل فوايد واثرات مفيد برسلامتي افزايش يافته است، مطالعه دراين خصوص راضروري دانستيم و غلظت اين عناصر را درزيتونهاي سبز طارم استان زنجان وعلي آباد از توابع شهرستان رودبار از استان گيلان که زيتون به ميزان فراوان در اين مناطق کشت مي گرددواز قطبهاي مهم توليد زيتون در ايران مي باشندرااندازه گيري کرده ومقادير آن را با استانداردهاي تعيين شده جهاني مقايسه نموده ايم . چراکه در استان گيلان سرطان معده شيوع فراوان تري دارد واين بيماري سالانه جان صدها نفر رابه خطر مي اندازد واين استان از نظر فراواني سرطان معده مقام اول رادر کل کشوربه خود اختصاص داده است (14)وهمچنين بنا به گزارش معاون بهداشتي دانشگاه علوم پزشکي و خدمات بهداشتي و درماني استان زنجان ، تقريبا 16 درصداز مرگ و مير ها ، ناشي از بيماري سرطان است که در کشورهاي در حال توسعه، اين روند افزايش رانشان مي دهد . سرطان هاي سينه و معده به ترتيب در بين زنان و مردان استان زنجان شيوع بيشتري دارد و بر اساس بررسي هاي انجام گرفته سرطان هاي سينه و روده بزرگ در بين زنان و سرطان هاي معده، پوست و پروستات نيز در بين مردان زنجاني شيوع بيشتري دارد . هم اکنون آمار جامع و کاملي از شمار مبتلايان به سرطان در سطح استان زنجان وجود ندارد و فقط طي سالهاي 84 تا سال 92 در مجموع 482 بيمار سرطاني ثبت شده است(59).
1-2. بيان مسئله
گياه زيتون((O.europaea يکي از قديمي ترين گياهان باغباني مورد استفاده به منظور کنسروي وتوليد روغن است(94 )..به دليل محبوبيت اين ميوه وروغنهاي استخراج شده آن ،مزارع تحت کشت اين محصول نه فقط درمديترانه بلکه در ساير بخشهاي جهان خصوصا”آسياي ميانه وتاحدي درايران افزايش يافته است. (32 ).
طبق آمار ارائه شده FAO در سال 2009 A.D کشت زيتون درايران 31.114 هکتار وميزان توليدي آن 40.025 تن بوده است(97). در 10 سال گذشته کشت زيتون در چندين استان درکشور ايران افزايش يافته است . ارقام مختلف زيتون درايران در استانهاي شمالي (گيلان ، زنجان ، گلستان )ودر استانهاي جنوبي (خصوصا”خوزستان وفارس)توزيع شده اند(94) .به طورکلي باغهاي قديمي زيتون اساسا”در شمال ايران قرار دارندوبيش از 85% توليد زيتون ايران متعلق به اين مناطق مي باشد(85).دردهه ي گذشته بسياري مزارع جديد دراين مناطق با کشت انواع روغني ، زرد وماري که رقمهاي بومي ايران هستند ايجاد گرديد(95).
اگرچه تعداد زيادي ارقام زيتون در ايران رشد مي کنند ،اماگزارشات کمي درمورد مورفولوژي وخصوصيات مولکولي آنها وجوددارد(84 ). مصرف سالانه زيتون درجهان تقريبا”2.839.000 تن بوده که از اين مقدار سهم ايران 7.000 تن مي باشد.به اين معني که هرفرد درجهان سالانه 435 گرم روغن زيتون مصرف مي کنددرحاليکه اين رقم براي ايران به 120 گرم براي هر فردکاهش مي يابد(استانداردIOS-2009) (32).سرانه مصرف سالانه زيتون در ايران درحال حاضربسيار کم وحدود ??? گرم مي باشد. اين در حالي است که درکشورهاي مديترانه(يونان، ايتاليا واسپانيا) متوسط مصرف روزانه زيتون خوراکي حدودا” 8 گرم (2تا3 ميوه ) براي فرد است(57). علت اين امر را مي توان به دليل فقر فرهنگي واوضاع اقتصادي مردم کشور دانست..طبق آمارهاي منتشر شده، کشورهاي حوزه ي مديترانه که سرانه مصرف زيتون وروغن زيتون بالاتري نسبت به ساير کشورها دارند از سلامت بيشتري برخوردارند.(55 ). امروزه با پيشرفت درعلم تغذيه وروشن شدن ارزشها واهميت مصرف زيتون وفرآورده هاي آن برسلامت انسانها، اين ميوه بسيار مورد توجه قرار گرفته است(67).در تجارت جهاني مواد غذايي ، بهداشت وسلامت آن بسيار مهم بوده واز نظر آلودگي به انواع ميکروارگانيسم ها وسموم مورد ارزيابي قرار مي گيرد.
فلزات سنگين همچون آرسنيک، کادميوم ، سرب، جيوه ونيکل و….. ترکيبات بسيار پايداري هستندوانتظار مي رود که در مواد زنده وغير زنده وجود داشته باشند(38).انتشار آلاينده هاي خطرناک محيط زيست ميزان غلظت اين فلزات را افزايش مي دهد،بنابراين باعث آلودگي مواد غذايي مي گردند. فلزات سنگين در ميوه هاي زيتون به چند دليل ممکن است وجود داشته باشند:
– درون زا: با توجه به مواد معدني خاکي که درختان زيتون در آنجا کشت شده اند.
– برون زا: ناشي از آلودگي هوا، آلودگي توسط ترکيبات فيتوشيميايي ودرحين فرايند توليد(97)
آلودگي ناشي از منابع مختلف مانند کارخانه جات ، جاده ها، کوره هاي سيمان ،مزارع غير مسطح منجر به تجمع ذرات روي درختان زيتون در حال رشد در نزديکي منابع آلودگي مي گردند.حضور گرد وغبار در زيتونهاي خام باعث افزايش ميزان کادميوم ودر زيتونهاي کنسرو شده باعث افزايش مقدار سرب وکاهش فسفر ، پتاسيم،منيزيم،آهن آنها مي گردد. درواقع اکثر آلودگيها ممکن است ازطريق سيستم ريشه درمناطق آلوده به گياه منتقل شود وخاک به عنوان يک منبع اصلي براي انتقال فلزات سنگين سمي به گياه وميوه آن مي تواند درنظر گرفته شود.به طور کلي ميوه هاي زيتون برداشت شده از درختان کنار جاده هاي شلوغ ونواحي صنعتي حاوي مقادير زيادي سرب وکادميوم هستند(44).
فلزات سنگين به دو روش ممکن است منجر به مسموميت گردند:
1- با ايجاد تداخل در فيزيولوژي طبيعي ومراحل عملکردي ضروري بدن انسان
2- ايجاد تغيير در آناتومي وساختارسلول که منجر به مرگ يا تغيير درتوانايي آنها براي انجام مراحل عملکردي ويافيزيولوژيکي مورد نياز زندگي(22)
سرب يک عنصر فلزي ونرم به رنگ سفيد مايل به آبي ، فوق العاده سمي ،داراي جلاي فلزي بالا ، رسانايي پايين، قابليت چکش خواري ومقاومت بالايي دربرابر خوردگي مي باشد(3). سرب مي تواند درصورت بلعيدن وتنفس براي سلامتي انسان مضر باشد. . آثار سرب بر روي بدن به ميزان قرار گرفتن در معرض آلودگي بستگي دارد و به طور كلي اثرات شناخته شده سرب بر روي بدن شامل تغييرات بيوشيميايي در مقادير كم آلودگي تا تأثير بر روي سيستم عصبي و حتي مرگ در غلظتهاي بالا مي باشد(93 و8) . فلز سرب در رسوب گذاري مانند کلسيم عمل مي کند و اين دليل موجهي براي غلظت بالاي سرب در اسکلت انسان است که باعث ايجاد تومورهاي کليوي و سرطانهاي مختلف مي شود. همچنين اين فلز تمايل به ترکيب با گلبولهاي قرمز را نيز دارد(12 ).
کادميوم عنصري فلزي ونرم به رنگ سفيد مايل به آبي است که به عنوان يک فلز سرطان زا شناخته شده است ،که به طور کلي درمحيط زيست به مقدار کمي وجود دارد ولي اخيرا” فعاليتهاي انساني باعث افزايش آن گرديده است. به طور طبيعي ساليانه 25.000 تن کادميوم وارد محيط زيست مي شود(3). قرار گرفتن در معرض آن مي تواند به دليل مصرف غذاهاي آلوده ، استنشاق از طريق دخانيات و… باشدکه باعث نارسايي هاي کليوي وبيماريهاي قلبي – عروقي مي گردد(72). اغلب تجمع مقادير زياد کادميوم درگياهان بدون علائم مسموميت است که با ورود به زنجيره غذايي سلامت انسان رابه خطر مي اندازد(45).
اين عنصر پس از ورود به بدن درکليه ها تجمع مي يابدواز عوارض نامطلوب حضور آن دربدن مي توان به اسهال ، شکم درد، استفراغ شديد ،عقيم شدن ، آسيب به سيستمهاي عصبي مرکزي ، ناهنجاريهاي رواني ،آسيبهاي احتمالي DNA وسرطان اشاره کرد(3). بيماري سرطان بابيش از 200 نوع مختلف حاصل رشد وتکثير بي رويه سلولهاي بدن است که تحت تاثيرعوامل مختلف ازجمله آلاينده هاي محيطي وعوامل زنتيکي ايجاد مي شود.
درايران سرطان يکي از بيماريهاي شايع است واين بيماري مقام سوم راپس از بيماريهاي قلبي – عروقي، حوادث ومرگ وميربه خود اختصاص داده است(46).خصوصا “سرطان پستان4 که درايران همانند ساير نقاط جهان يکي از علل مهم مرگ ومير زنان مي باشد. فلزات سنگين سمي ارتباط نزديکي به رشد تومور وسرطان دارند.تخمين زده شده که حدود نيمي از سرطانهاي پستان و60% از مرگ ومير جهان در کشورهاي درحال توسعه رخ مي دهد.درايران بروز سرطان پستان بسيار درحال توسعه است ومقام اول سرطانها را درزنان دارد(80).
فلزات سنگين سمي ارتباط نزديکي به رشد تومور وسرطان دارند.تخمين زده شده که حدود نيمي از سرطانهاي پستان و60% از مرگ ومير جهان در کشورهاي درحال توسعه رخ مي دهد.درايران بروز سرطان پستان بسيار درحال توسعه است ومقام اول سرطانها را درزنان دارد(80).
طبق طبقه بندي آژانس بين المللي تحقيقات سرطان IRAC ))5 درسال1993 فلزات کادميوم ، کروميوم، نيکل وآرسنيک درگروه 1A (سرطانزا براي انسان ) ومطابق با(1980 – IARC ) سرب درگروه 2A وجيوه درگروه 2B(احتمالا” سرطانزا براي انسان ) قرار مي گيرند(80).
همچنين از سرطانهاي مهم ديگر مي توان سرطان ريه6 را نام برد که درايران به يکي از 5 عامل مهم مرگ ومير درزنان ومردان تبديل شده وهمانند اروپاي جنوبي وشرقي درحال افزايش مي باشد.البته عامل اصلي آن سيگار مي باشدولي فلزات سنگين هم تا حدي دراين امر تاثير گذارند(46).
سرطان مهم بعدي که نقش فلزات سنگين در آن بسيار نمايان است سرطان پروستات 7مي باشد.که اين بيماري يکي از عوامل شايع مرگ ومير درکشورهاي توسعه يافته است وبيش از 28.000مرگ ومير درهر سال در آمريکا مربوط به اين بيماري گزارش شده است.اين بيماري درايران بيشتر درافراد سالمند رويت شده در حاليکه درکشورهاي غربي نسبت آن درافراد جوان بيشتر مي باشد. عوامل ژنتيکي دراين امر بسيار تاثير گذارنداما علاوه بر آن درايران که به سرعت درحال صنعتي شدن مي باشد نقش فلزات سنگين که از آلودگي هاي محيط زيست در بدن جمع مي شوند پررنگ تر مي شود(40).
يک رابطه معني داري بين سرطانها وفلزات سنگين وجود دارد.مقادير بالاي سرب وکادميوم باعث ايجاد اختلالات فيزيولوژيکي مهمي درانسان مي گردند.
شواهد زيادي وجود دارد که نشان مي دهد سرب وکادميوم با ايجادوافزايش استرس هاي اکسيداتيوباعث افزايش سرطان مي گردند.استرس اکسيداتيو باعث آسيب رساندن به DNA شده ومنجر به جهش ودرنهايت مرگ مي گردد (40).
بدن انسان مکانيسمي براي دفع کادميوم ندارد، بنابراين فلز در بافتهايي مانند کليه ها وکبد تجمع مي يابد. سميت سرب هم به دليل فعاليت گروههاي سولفيدريل پروتئينها وآنزيمهاي مختلف مي باشد. اين فلز هموگلوبين را درسلولهاي قرمز خون باند مي کند وبه آرامي وبه صورت تدريجي دربافتهاي نرم واسکلت تجمع مي يابد(40).
به دليل نقش اين فلزات درتهديد سلامتي انسانها وبا توجه به شيوع انواع سرطانها لازم دانستيم که ميزان
اين فلزات رادرزيتونهاي سبز طارم استان زنجان وعلي آباد ازتوابع شهرستان رودبار استان گيلان را که ازجمله مناطق مهم توليد اين محصول درکشور مي باشندمورد بررسي قرار دهيم.
1-3 . ضرورت و اهميت موضوع
از ميان آلودگي هاي شيميايي مواد غذايي مي توان به آلودگي توسط فلزات سنگين اشاره کرد.آلودگي محيطي ، يکي از مخاطرات وموضوعات مهم دربحث ايمني مواد غذايي درسطح جهان است.تهديد اصلي سلامتي بشر از فلزات سنگين، بادرمعرض قرار گرفتن سرب ، کادميوم ،جيوه وآرسنيک است.اين فلزات به طور گسترده اي مورد مطالعه قرار گرفته اندواثرات آنها روي سلامتي بشر به طور منظم توسط سازمانهاي بين المللي همچون WHO بررسي شده است(63).
هزاران سال است که فلزات سنگين توسط بشريت مورد استفاده قرار مي گيرد.اگرچه که اثرات نامطلوب اين فلزات روي سلامتي افراد براي مدت طولاني است که شناخته شده است اما درمعرض قرار گرفتن اين فلزات همچنان ادامه داردودربرخي قسمتهاي جهان هم افزايش يافته ، خصوصا”کشورهايي که کمتر توسعه يافته اند، اگرچه ميزان درمعرض قرار گرفتن اين عناصر دربسياري از کشورهاي توسعه يافته در100 سال گذشته کاهش پيدا کرده است(63).
.منابع اوليه اين فلزات معادن ، ريخته گري ، کارخانه هاي ذوب ،نيروگاههاي زغال سنگ سوز، گازهاي گلخانه اي ،آفت کشها ،قارچ کشهاي حاوي جيوه آلي ، حشره کشهاي آرسنيکي وسربي وکودهاي حاوي کادميوم مي باشند(22 و 16).
درواقع فلزات سنگين پس از ورود به بدن ،ديگراز بدن دفع نمي شوند بلکه دربافتهايي چون عضلات ، استخوانها ومفاصل رسوب کرده وانباشته مي گردندکه همين امر موجب بروز بيماريها وعوارض متعددي در بدن مي شود.اين فلزات همچنين جايگزين ديگر املاح ومواد معدني مورد نياز بدن مي گردند. به طور مثال در صورت کمبود روي درمواد غذايي کادميوم جايگزين آن مي شود.
به طور کلي اختلالات عصبي (پارکينسون 8، آلزايمر9،افسردگي واسکيزوفرني10) ، انواع سرطان (به خصوص سرطان پستان وپروستات)، فقر مواد مغذي ، برهم خوردن اختلالات هورمونها ، چاقي ، سقط جنين ، اختلالات تنفسي و قلبي – عروقي ، آسيب به کبد ،کليه ها ، مغز ، آلرژي وآسم ، اختلالات غدد درون ريز، عفونت هاي ويروسي مزمن، کاهش آستانه ي تحمل بدن ، اختلال درعملکرد آنزيمها ،تغيير درسوخت وساز، ناباروري، کم خوني ، خستگي ، تهوع واستفراغ ، سردرد وسرگيجه، تضعيف سيستم ايمني بدن، نخريب ژنها ، پيري زودرس، اختلالات پوستي ، بي اشتهايي ، ريزش مو ، پوکي استخوان ودرموارد حاد،مرگ ازنتايج اثرات ورود فلزات سنگين به بدن انسان است(3).
ازطرفي خاصيت تجمع پذيري فلزات سنگين درگياهان وورود آنها به زنجيره غذايي خطرات ناشي از آنها رادوچندان مي کند.با رشد صنعت وافزايش مصرف مواد شيميايي وورود آنها درآب، خاک ،هوا وآلوده شدن محيط ، احتمال رويارويي انسان با خطرات ناشي از آنها بيشتر شده است(3).
فلزات سنگين اغلب از طريق تنفس وسيستم گوارش جذب مي شوند. فلزات جذب شده توسط روده ها بسيار محلول در آب هستند و به چندين اندام بدن از طريق سيستم گردش خون منتقل مي شوندوتوسط سيستمهاي مختلف جذب مي گردند. اين فرم از جذب بسيار قابل توجه است. غلظت کم اين فلزات کافي است که دستگاه تنفسي را تحت تاثير قرار دهد.به اين ترتيب مي تواندبر سلولهاي مختلف از جمله سلولهاي اندوتليال ،اپي تليال وماکروفاژها به طور مستقيم تاثير بگذارد(78).
سيستم ايمني يک سيستم پيچيده متشکل از سلولهاي مختلف است که توسط گليکوپروتئينهاي محلول ولينفوسيتها تنظيم شده است.
لينفوسيتها توسط سلولهاي ايمني ،لنفوسيتها ومونوسيتها توليد مي شوندواندوتليال واپي تليال را ترشح مي کنند.با توجه به پيچيدگي وتنوع سيستم ايمني بدن ،نقاط بسيار زيادي براي حمله فلزات سنگين به منظور تاثير گذاشتن درعملکرد سلولهاي مختلف ، مهار يا تحريک سلولها وجود داردکه منجر به يک واکنش زنجيره اي وپاسخهاي بيولوژيکي مي گردد.
به طور مثال کادميوم حتي درغلظت کم درهوا هم سمي است وداراي اثرات سوء برسيستم تنفسي وايمني بدن مي باشد.بنابراين ممکن است نقش بسيار مهمي را درعفونتهاي دستگاه تنفسي داشته باشد.
فلزات سنگين ونمکهاي آنها از دو طريق مي توانند روي سيستم هاي بدن تاثير بگذارند:
1- با نفوذ به داخل سلول از طريق کانال کلسيم به فرم L
2- از طريق واکنش با ساختار سطح سلول(78)
برخي گياهان وارگانيسمهاي زنده قادرند که مقداري يونهاي فلزات سنگين را درخود جمع کنند.مصرف اين گياهان وارگانيسمها به صورت غذا ،مواد خام جهت توليد داروها باعث ايجاد تاثيرات سمي مي شود.مکانيسم تاثير اين يونها به فاکتورهاي متعددي بستگي دارد.مهمترين آنها خصوصيات شيميايي اين عناصر است که نقش مهمي راايفا مي کنند.مهمترين مکانيسم سميت فلزات سنگين به استرس اکسيداتيو نسبت داده شده است.شواهد حاکي از آن است که فلزات قادر هستند که با پروتئينهاي هسته اي وDNA واکنش دهند که اين امر باعث تخريب اکسيداتيوي ماکرومولکولهاي بيولوژيکي مي گردد(42).
فلزات سنگيني همچون کادميوم ، سرب وجيوه و… توانايي توليد راديکالهاي واکنش پذيررادارند که منجر به آسيب سلولي همچون کاهش فعاليتهاي آنزيمي وآسيب وتخريب لايه هاي ليپيدي وDNAمي شوند. اين راديکالهاي فعال شامل طيف وسيعي از راديکالهاي اکسيژن، کربن ،گوگرد ونيتروژن هستند که تنها از راديکالهاي سوپر اکسايد، هيدروژن پراکسايد وپراکسيد چربي منشاء نگرفته اند بلکه از اسيدهاي آمينه ،پپتيدها، پروتئينهاي کمپلکس با فلزات سنگين نشات گرفته اند(42).
بنابراين انسان وحيوانات همواره درمعرض آلودگي با فلزات سنگين هستند، چراکه اين فلزات با ترکيبات ضروري بدن ازجمله اکسيژن ، گوگرد وازت به صورت گروههايي از قبيل S-S , SH , OH , COO, COOH پيوند برقرار کنند.بيشتر ترکيبات ضروري بدن ازجمله آنزيم ها وپروتئينها داراي چنين گروههايي هستند،درنتيجه فلزات سنگين موجب وقفه درفعاليت آنزيمها واختلال درسنتز ترکيبات ضروري بدن مي شوند(13).افزايش فلزات سنگين درديواره ي عروق کرونري باعث کاهش سطح نيتريک اکسايد شده که يک فاکتور آرامش بخش اندوتليال11 است.
بدون اين عامل سرعت جريان نرمال خون کند مي شود ، بنابراين خطر بسته شدن عروق افزايش مي يابد.وجود اين فلزات باعث ايجاد وضعيتهايي مي گردد که منجر به التهاب عروق وبافتها شده وبا خارج کردن مقداربيشتري از کلسيم سخت شدن ديواره عروق ايجاد مي شود(1).
منابع اصلي آلودگي فلز کادميوم شامل منابع حاصل از فعاليتهاي انساني ومنابع طبيعي انتشار آنهاست.منابع طبيعي عمدتا”سنگهاي رسوبي ، سنگ هاي فسفات دريايي ،آتشفشانهاي فعال ومعادن ومنابع انساني آن انتشار از طريق صنايع مصرف کننده محصولات حاوي کادميوم مانند باطريهاي نيکل- کادميوم ،پلاستيک،سراميک،شيشه ،رنگ ، مينا کاري که درتوليد آنها از رنگهاي حاوي کادميوم استفاده مي شود،تثبيت کننده هاي کادميومي استفاده شده در توليد محصولات پلي وينيل کلريد(PVC)12 ،محصولات آهني وغير آهني با روکشهاي کادميومي ،زباله سوزهاي شهري ،پسماندهاي صنايع فلزي چون آهن فولاد،سرب و….وهمچنين مصرف لجن فاضلاب کودهاي فسفاته درزمينهاي کشاورزي مي باشند.بنابراين اين فلز درمحيطهاي وسيعي از جمله درياها،آبهاي زيرزميني،خاک ،رسوبات وهوا وجود داردواز اين طريق محصولات کشاورزي ،حيوانات وآبزيان که درزنجيره غذايي نقش بسزايي دارند رادرمعرض خطر قرار مي دهد.
تحرک کادميوم وجذب آن درگياه تحت تاثير ويژگيهاي فيزيکوشيميايي خاک به ويژه pH قرار دارد(21).پژوهشها نشان داده که با کاهش pH خاک شاهد افزايش تحرک فلزات سنگين خواهيم بود(81).
سرب به طور طبيعي درمحيط زيست وجود داردولي دراکثر موارد حاصل فعاليت هاي بشري از قبيل کاربرد درتوليد بنزين مي باشد. نمکهاي سرب از راه اگزوز اتومبيلها وارد محيط زيست شده وخاک وآب وهوا راآلوده مي کنند.
سرب يکي از چهار فلزي است که بيشترين عوارض را روي سلامتي انسانها دارد.اختلال بيوسنتز هموگلوبين وکم خوني ،افزايش فشار خون ،آسيب به کليه ها،سقط جنين ونوزادنارس ،اختلال سيستم عصبي ، آسيب به مغز ،ناباروري مردان،کاهش قدرت ياد گيري از عوارض منفي افزايش غلظت سرب دربدن است.بنابراين سرب به عنوان يک



قیمت: تومان


پاسخ دهید