Najpopularniejszy napój na świecie „usuwa z wody szkodliwe metale ciężkie”. Naukowcy dzielą się odkryciem

Parzenie herbaty usuwa z wody szkodliwe ciężkie metale, takie jak ołów i kadm – informuje pismo “ACS Food Science & Technology”. „Nasza praca podkreśla nierozpoznany potencjał spożycia herbaty, aby pasywnie przyczyniać się do zmniejszenia narażenia na metale ciężkie w populacjach na całym świecie” – mówi Vinayak Dravid, jeden z autorów badania.

Parzenie więzi jony metali ciężkich

Naukowcy z Northwestern University (NU) w Evanston (USA) wykazali, że parzenie herbaty naturalnie adsorbuje szkodliwe metale ciężkie, takie jak ołów i kadm. Jony metali ciężkich przylegają do powierzchni liści herbaty i pozostają uwięzione, dopóki zużyte listki lub torebka herbaty nie zostaną wyrzucone.

„Nie sugerujemy, aby wszyscy zaczęli używać liści herbaty jako filtra wody” — powiedział Vinayak Dravid z NU, starszy autor badania. „Naszym celem było zmierzenie zdolności herbaty do adsorpcji metali ciężkich. Poprzez ilościowe określenie tego efektu nasza praca podkreśla nierozpoznany potencjał spożycia herbaty, aby pasywnie przyczyniać się do zmniejszenia narażenia na metale ciężkie w populacjach na całym świecie”.

„Nie jestem pewien, czy liście herbaty jako materiał mają coś absolutnie niezwykłego” — powiedział Benjamin Shindel, pierwszy autor badania. „Mają dużą powierzchnię aktywną, co jest przydatną właściwością materiału adsorpcyjnego i co sprawia, że liście herbaty dobrze nadają się do szybkiego uwalniania nadających smak substancji chemicznych do wody. Ale co jest wyjątkowe, to fakt, że herbata jest najczęściej spożywanym napojem na świecie. Można rozdrobnić wszelkiego rodzaju materiały, aby uzyskać podobny efekt usuwania metali, ale niekoniecznie byłoby to praktyczne. W przypadku herbaty ludzie nie muszą robić nic więcej. Wystarczy włożyć liście do wody i zaparzyć je, a one naturalnie usuną metale”. W czasie badań Shindel był doktorantem w laboratorium Dravida; obecnie pracuje w National Energy Technology Laboratory w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych.

Lepsza sypana czy w torebkach?

Aby przeprowadzić badanie, zespół z NU zbadał, w jaki sposób różne rodzaje herbaty, torebki herbaty i metody parzenia wpływają na adsorpcję metali ciężkich. Testowano zarówno „prawdziwe” herbaty, takie jak czarna, zielona, oolong i biała, a także herbaty rumiankowe i rooibos. Zbadano również różnice między herbatą sypaną a herbatą w torebkach.

Naukowcy stworzyli roztwory wodne ze znanymi ilościami ołowiu i innych metali (chromu, miedzi, cynku i kadmu), a następnie podgrzali roztwory do temperatury tuż poniżej wrzenia. Następnie dodali liście herbaty, które parzyły się przez różne odstępy czasu — od kilku sekund do 24 godzin.

Po zaparzeniu zespół zmierzył, ile metalu pozostało w wodzie. Porównując poziom metalu przed i po dodaniu liści herbaty, naukowcy byli w stanie obliczyć, ile zostało skutecznie usunięte.

Po wielu eksperymentach Dravid, Shindel i ich zespół zidentyfikowali kilka trendów. Po przetestowaniu różnych rodzajów torebek bez herbaty w środku, naukowcy odkryli, że bawełniane i nylonowe torebki pochłaniają jedynie niewielkie ilości zanieczyszczeń. Jednak celulozowe okazały się niezwykle skuteczne.

Jony metalu przylegają do powierzchni materiału. Im większa powierzchnia, z którą mogą się związać, tym lepiej. Shindel zakłada, że celuloza, która jest biodegradowalnym materiałem naturalnym, ma większą powierzchnię — a zatem więcej miejsc wiązania — niż materiały syntetyczne.

„Bawełniane i nylonowe torebki praktycznie nie usuwają metali ciężkich z wody” — zaznaczył Shindel. „Nylonowe torebki do herbaty są problematyczne, ponieważ uwalniają mikroplastik, ale większość używanych obecnie torebek do herbaty jest wykonana z materiałów naturalnych, takich jak celuloza. Mogą uwalniać mikrocząsteczki celulozy, ale to tylko włókna, z którymi nasz organizm może sobie poradzić”.

Rodzaj herbaty i jej rozdrobnienie odgrywały niewielką rolę w adsorpcji zanieczyszczeń. Drobno pokruszone liście herbaty, szczególnie czarnej, adsorbowały nieco więcej jonów metali niż całe liście.

„Kiedy liście herbaty są przetwarzane na czarną herbatę – marszczą się, a ich pory się otwierają” — wyjaśnił Shindel. „To zwiększa powierzchnię. Rozdrobnienie liści również zwiększa powierzchnię, zapewniając jeszcze większą zdolność wiązania”.

Najważniejszy jest czas parzenia

Najważniejszą rolę w zdolności liści herbaty do adsorpcji jonów metali odegrał czas parzenia. Im był dłuższy, tym więcej zanieczyszczeń zostało zaadsorbowanych.

„Każda herbata, która parzy się dłużej lub ma większą powierzchnię, skutecznie zregeneruje więcej metali ciężkich” — wskazał Shindel. „Niektórzy parzą herbatę przez kilka sekund, co nie wpłynie znacząco na poziom ciężkich metali. Jednak parzenie herbaty przez dłuższy czas lub nawet przez noc — jak w przypadku wersji mrożonej — usunie większość metalu, a może nawet prawie cały metal z wody”.

Na podstawie swoich eksperymentów naukowcy szacują, że przygotowanie herbaty może usunąć około 15 proc. ołowiu z wody pitnej, nawet dla wysokich stężeń ołowiu sięgających 10 części na milion. Szacunek ten dotyczy „typowej” filiżanki herbaty, która zawiera jedną filiżankę wody i jedną torebkę herbaty, parzonej przez trzy do pięciu minut. Zmiana parametrów usuwa różne poziomy ołowiu. Na przykład parzenie przez dłużej niż pięć minut pochłania więcej ołowiu w porównaniu ze średnim czasem parzenia.

„Dziesięć części ołowiu na milion jest oczywiście niewiarygodnie toksyczne” — powiedział Shindel. „Jednak przy niższych stężeniach ołowiu liście herbaty powinny usunąć podobną część zawartości metalu w wodzie. Głównym czynnikiem ograniczającym jest czas parzenia herbaty”.

Według Shindela wyniki badania dostarczają przydatnych informacji, które można wykorzystać w badaniach nad zdrowiem publicznym.

Pijmy herbatę na zdrowie!

„Jeśli ludzie wypiją dodatkową filiżankę herbaty dziennie, być może z czasem zauważymy spadek zachorowań, które są ściśle skorelowane z narażeniem na metale ciężkie” — powiedział. „Albo może to pomóc wyjaśnić, dlaczego populacje, które piją więcej herbaty, mogą mieć niższe wskaźniki zapadalności na choroby serca i udary niż populacje, które piją mniej herbaty”.

Źródło: Paweł Wernicki – PAP