CC BY
39
УДК / UDC 638.162.2:543:669.018.674
АНАЛИЗ МОНОФЛЕРНОГО МЕДА НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
ANALYSIS OF MONOFLEUR HONEY FOR HEAVY METALS CONTENT
Наумкин В.П., доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Naumkin VP., Doctor of Agricultural Sciences, Professor Велкова Н.И.*, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Velkova N.I.*, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет
имени Н.В. Парахина», Орел, Россия Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia
*E-mail: nvelkova@yandex. ru
Работ по комплексной химической оценке сортового состава медов в России, а их известно несколько сот, отобранных в разных географических и почвенно-климатических зонах страны, до настоящего времени не известно. Гречиха посевная занимает особое место среди медоносных культур, в целом ряде регионов она обеспечивает пчел ценным медосборов. Среди темных сортов меда гречишный считается особенно ценным. Он бывает темно-желтый с красноватым оттенком и даже темно-коричневый, обладает своеобразным ароматом и специфическим вкусом. Высокое содержание глюкозы (36,74%) и левулезы (40,29%), а также большее, чем в светлых сортах меда количество белков и железа отличительная черта меда, полученного с гречихи. По сумме незаменимых аминокислот его питательная ценность составляет 128-141% к «белку ФАО». Высокая питательная ценность меда с гречихи относительно эталона ФАО отмечена по тирозину + фенилаланину - 210-273%, треонину - 155-203%, валину - 124162%, лейцину - 131-139%, изолейцину - 108-130%. В статье представлены результаты анализа образцов гречишного меда на содержание тяжелых металлов: кадмия, меди, свинца и цинка. В ряде обследованных образцов, отобранных на пасеках, расположенных рядом с автомагистралями, отмечено повышенное содержание тяжелых металлов кадмия и свинца. На пасеках, размещенных на полях гречихи рядом с автомагистралями, содержание тяжелых металлов кадмия, меди и цинка в меде выше почти в 2 раза, а свинца в 6 раз. По содержанию кадмия и свинца отмечено превышения ПДК. Предлагается организовать систему регулярного контроля за состоянием наличия тяжелых металлов в образцах орловского меда и почв на пасеках.
Ключевые слова: тяжелые металлы, гречиха, мед, растения, почва, кадмий, медь, свинец, цинк.
Till the present time there are no works on the comprehensive chemical assessment of the varietal assortment of honey in Russia, though there are several hundreds of its varieties, selected in different geographic and soil-climatic zones of the country. Common buckwheat has a special place among bee plants; in a number of regions it provides bees with valuable honey flow. Among dark varieties of honey, buckwheat honey is considered to be especially valuable. It is usually of dark yellow colour with a reddish hue or even dark brown; it also has a peculiar flavour and specific taste. A high content of glucose (36.74%) and levulose (40.29%), as well as a higher amount of proteins and iron than in light varieties of honey, is a distinctive feature of honey made of buckwheat. In terms of the amount of essential amino acids, its nutritional value is 128-141% of the "FAO protein". The high nutritional value of buckwheat honey relative to the FAO standard was noted for tyrosine + phenylalanine - 210273%, threonine - 155-203%, valine - 124-162%, leucine - 131-139%, isoleucine - 108-130%. The article presents the results of the analysis of the buckwheat honey samples for the content of heavy metals: cadmium, copper, lead and zinc. In a number of the examined samples taken from the bee gardens located near highways, an increased content of heavy metals, such as cadmium and lead was noted. In the bee gardens located in the buckwheat fields near highways, the content of heavy metals cadmium, copper and zinc in honey is almost 2 times higher, and the content of lead is 6 times higher. The critical concentration of the cadmium and lead content was exceeded. It is proposed to organize a regular monitoring system of the state of the heavy metals content in the samples of honey and soils in bee gardens in the Orel region.
Key words: heavy metals, buckwheat, honey, plants, soil, cadmium, copper, lead, zinc.
Введение. В питании человека тысячелетиями единственным сладким веществом был мед. В настоящее время производится много его искусственных аналогов, однако они не могут заменить уникальные свойства этого продукта.
В «меде природа предоставила нам один из драгоценнейших своих даров, значение которого для человеческого организма, в настоящее время слишком недостаточно познано или очень слабо познается» [1].
Наши знания о составе меда постоянно расширяются. Так, в 1966 году в литературе отмечалось, что в меду содержится 70 веществ, в 1984 году - 200 веществ, в 1995 году уже 300 веществ, в последние годы появились данные о наличии 500 веществ [2-4]. Работ по комплексной химической оценке сортового состава медов в России, а их известно несколько сот, отобранных в разных географических и почвенно-климатических зонах страны, до настоящего времени нет.
В России насчитывается свыше 1000 видов энтомофильных растений, произрастающих в разных географических и почвенно-климатических зонах. Преобладающая часть этих растений очень мало выделяет нектара или встречается в единичных экземплярах.
Основные медосборы обеспечивают всего около 200 видов медоносов. К ним относятся плодово-ягодные насаждения, кормовые, зерновые, масличные, эфиромасличные и технические культуры, луговые травы, древесно-кустарниковые породы и др.[5]. Среди этих культур гречиха посевная занимает особое место.
Гречишный тип медосбора широко распространен в центральной части России, Алтае, Башкирии и других гречихосеющих регионах, располагающих значительными площадями гречихи посевной и преобладающим числом пчелосемей. Имея такие значительные посевные площади культуры, доходящие иногда до 1,2-1,5 млн. га, и колоссальные медовые запасы мы можем собирать в отдельных областях и регионах до 60% и более товарного меда с гречихи. Наша основная порода пчел среднерусская темная лесная пчела лучше всего приспособлена к бурному короткому медосбору с гречихи [6]. Пчелиная семья способна собирать за период медосбора до 100 и более кг меда с гектара гречихи даже в Центральной полосе России. Гречишный мед характеризуется высокой питательной ценностью [7].
Среди темных сортов меда гречишный считается особенно ценным. Он бывает темно-желтый с красноватым оттенком и даже темно-коричневый, обладает своеобразным ароматом и специфическим вкусом. При кристаллизации превращается в кашицеобразную массу. Садка от мелкозернистой до крупнозернистой. Дегустаторы отмечают, что гречишный мед «щекочет горло». Он содержит 36,75% глюкозы и 40,29% левулезы, а также значительно больше белков и железа, чем светлые сорта меда. В связи с этим гречишный мед рекомендуется принимать при лечении малокровия [2, 8].
В народе говорят «темный мед бледнолицым весьма полезен». Мед с гречихи посевной весьма ценный пищевой продукт [9]. По сумме незаменимых аминокислот, его питательная ценность составляет 128-141% к «белку ФАО». Высокая питательная ценность меда с гречихи относительно эталона ФАО отмечено по тирозину + фенилаланину - 210-273%, треонину - 155-203%, валину - 124-162%, лейцину - 131-139%, изолейцину - 108-130%
В последнее время многие сельскохозяйственные культуры подвергаются значительному техногенному загрязнению. Основными опасными веществами являются тяжелые металлы, мониторинг за которыми необходим во всех средах. В целом их содержание определяется зоной выращивания, генетическими особенностями культуры и условиями года. Важным фактором, влияющим на химический состав окружающей среды, являются поллютанты, основным источником
которых служит автотранспорт, число которого с каждым годом увеличивается. Тяжелые металлы включают большую группу загрязняющих веществ, которые в последнее время получили наибольшее распространение. Накопление их в почве, растениях, атмосфере, воде представляет глобальную проблему, что, в свою очередь, связано как с живыми организмами и продуктивностью сельскохозяйственных культур, так и с качеством продуктов питания.
Цель работы - определить содержание тяжелых металлов, кадмия (СС), меди (Си), свинца (РЬ) и цинка (7п) в образцах гречишного меда, собранного на территории Орловской области.
Условия, материалы и методы. Работа выполнялась в 2016-2018 гг. на кафедре агроэкологии и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО Орловский ГАУ. После окончания медосбора с гречихи посевной нами ежегодно во всех районах Орловской области отбирались пробы меда. В период проведения исследований было отобрано 98 образцов меда. Пыльцевой анализ меда проводился по методике В. А. Никитиной (1968) [10]. По результатам анализа установлено, что 66 образцов меда являются медом с гречихи посевной. Мед также имел характерный для гречишного меда темно-коричневый цвет и находился в закристаллизовавшемся состоянии.
Определение наличия поллютантов в пробах монофлерного меда (на примере гречишного), анализировалось на спектрофотометре «СПЕКТР-5» в ФГБУ «Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский».
Результаты и обсуждение. Результаты анализа образцов гречишного меда на содержание кадмия показали, что в среднем за годы исследований оно составило 0,044 мг/кг сухой массы с колебаниями в отдельные годы от 0,037 мг/кг (2017 г.) до 0,048 мг/кг (2018 г.) (табл. 1). Пределы колебания содержания кадмия в годы исследований изменялись от 0,017 мг/кг (2017 г.) до 0,085 мг/кг (2018 г.).
Таблица 1 - Содержание тяжелых металлов в меде с гречихи посевной (мг/кг сухой массы), Орел, 2016-2018 гг._
Год Содержание тяжелых металлов
Кадмий (Сс1) Медь (Си) Свинец (РЬ) Цинк (7п)
2016 0,047 0,423 0,641 1,237
2017 0,037 0,398 0,795 1,331
2018 0,048 0,431 0,753 1,364
Среднее 0,044 0,417 0,729 1,310
пдк 0,05 2,29 0,09 1,33
Содержание меди в среднем составило 0,417 мг/кг, изменяясь от 0,398 мг/кг (2017 г.) до 0,431 мг/кг (2018 г.). Крайние величины содержания меди в гречишном меде от 0,118 мг/кг (2018 г.) до 0,834 мг/кг (2017 г.).
В среднем содержание цинка находилось в образцах меда с гречихи на уровне 1,310 мг/кг с колебаниями от 1,237 мг/кг (2016 г.) до 1,364 мг/кг (2018 г.). Лимиты содержания цинка в образцах от 0,130 мг/кг (2016 г.) до 3,421 мг/кг (2018 г.).
В образцах меда обнаружено повышенное содержание свинца, в среднем 0,729 мг/кг: от 0,641 мг/кг (2016 г.) до 0,795 мг/кг (2017 г.). Размах изменчивости от 0,054 мг/кг (2016 г.) до 3,042 мг/кг (2017 г.).
Таким образом, в изученных образцах меда с гречихи превышения содержания меди, цинка и кадмия не отмечалось.
Анализы показали повышенное содержание свинца, в среднем 8,1 раза с изменчивостью в годы изучения от 7,1 раза (2016 г) до 8,8 (2017 г) раза. Необходимо отметить, что это весьма значительное превышение, но оно касается не всех образцов. Так, из 66 проанализированных проб гречишного меда подобная тенденция прослеживается только у 34.
У ряда проб (50%) наличие свинца не превышает нормы. К сожалению, образцы меда ежегодно отбирались с разных пасек области, расположенных в разных местах и районах. Расположение некоторых пасек во время медосбора и их близость от автодорог и промышленных предприятий часто не фиксировалось.
Анализ содержания тяжелых металлов в меде с гречихи посевной, полученного из различных зон Орловской области, характеризующимися различными агроландшафтами [11]: от светло-серых и серых лесных почв до выщелоченных и оподзоленных черноземов, показал, что содержание кадмия находилось в пределах нормы 0,042-0,049 мг/кг сухой массы (табл.2). Аналогично и меди от 0,405 до 0,431 мг/кг, и цинка 1,221-1,476 мг/кг. В тоже время отмечено превышение содержания свинца в образцах меда.
Таблица 2 - Содержание тяжелых металлов в меде с гречихи посевной, полученного из различных зон Орловской области (мг/кг сухой массы), Орел, 2016-2018 гг._
Зона Содержание тяжелых металлов
Кадмий Медь Свинец Цинк ^п)
Западная зона 10 районов Агроландшафты светло-серых и серых лесных почв
0,043 0,417 0,907 1,221
Центральная зона 8 районов Агроландшафты темно-серых лесных почв и опоздоленных черноземов
0,049 0,405 0,858 1,476
Юго-Восточная зона 6 районов Агроландшафты выщелоченных и оподзоленных черноземов
0,042 0,431 0,424 1,233
В среднем по области 0,044 0,417 0,729 1,310
ПДК 0,05 2,29 0,09 1,33
Определение содержания тяжелых металлов в гречишном меде, полученном с пасек различных районов Орловской области свидетельствует, что содержание их колеблется (табл. 3). В каждом районе имеются пасеки, на которых содержание свинца в гречишном меде находится в пределах нормы, в некоторых образцах меда обнаружено незначительное превышение кадмия, реже цинка. Содержание меди в образцах меда находится в пределах ПДК.
Таблица 3 - Содержание тяжелых металлов в гречишном меде (мг/кг сухой массы) с пасек некоторых районов Орловской области, 2016-2018 гг._
Район
Кадмий^)
Содержание тяжелых металлов
Медь
Свинец
Цинк ^п)
Ливенский
0,053 0,058 0,091
0,454 0,312 0,501
0,227 0,075 0,072
0,960 0,280 0,710
Верховский
0,026 0,072 0,044
0,421 0,814 0,630
0,065 0,806 0,766
0,680 0,806 0,998
Колпнянский
0,043 0,043 0,082
0,498 0,630 0,378
0,146 0,713 0,088
0,250 1,523 1,240
Волховский
0,021 0,022 0,085
0,656 0,421 0,348
1,387 0,098 0,557
1,152 0,380 1,223
Орловский
0,027 0,056 0,053
0,433 0,771 0,223
0,055 0,926 0,821
0,760 2,801 0,721
Урицкий ПДК
0,053 0,066 0,074 0,05
0,246 0,845 0,629 2,29
0,068 0,623 0,735 0,09
0,540 1,319 1,305 1,33
Определение содержания тяжелых металлов в мёде с гречихи посевной с отдельных известных нам пасек, расположенных в непосредственной близости от автомагистралей и находящихся на значительных удалениях показало их
существенную разницу (табл. 4). Мёд с пасек, расположенных вдали от дорог, экологически чистый, не превышает ПДК. На пасеках, расположенных рядом с дорогами, содержание тяжелых металлов кадмия, меди и цинка выше почти в 2 раза, а свинца в 6 раз. Отмечено превышение ПДК по содержанию кадмия и свинца на пасеках, расположенных рядом с автомагистралями.
Таблица 4 - Содержание тяжелых металлов в гречишном мёде (мг/кг сухой массы) с пасек разной удаленности от автотрассы_
Содержание тяжелых металлов
Кадмий (Сс1) Медь(Сы) Свинец (РЬ) Цинк (Ип)
Пасеки расположены вдали от автомагистрали (3,0-5,0 км)
1 0,026 0,421 0,065 0,680
2 0,022 0,421 0,098 0,380
3 0,027 0,433 0,055 0,760
4 0,053 0,246 0,068 0,540
5 0,058 0,312 0,075 0,280
Среднее 0,037 0,366 0,072 0,528
Пасеки расположены рядом с автомагистралями (50-500 метров)
1 0,072 0,814 0,806 0,806
2 0,085 0,348 0,557 1,223
3 0,066 0,845 0,623 1,319
4 0,074 0,629 0,735 1,305
5 0,053 0,454 0,227 0,960
Среднее 0,070 0,618 0,589 1,122
ПДК 0,05 2,29 0,09 1,33
Определение содержание тяжелых металлов в медах различной окраски темно-коричневого (гречишного), янтарно-желтого и белого с различными оттенками показало, что в условиях Орловской области в годы проведения исследований окраска меда не связана с содержанием тяжелых металлов (табл. 5). По содержанию кадмия, меди и цинка изученные образцы не превышали ПДК и находились в пределах нормы или ниже ее. В тоже время среднее содержание свинца в образцах различно окрашенных медов превышало ПДК.
Таблица 5 - Содержание тяжелых металлов в меде с разной окраской (мг/кг сухой массы), Орел, 2016-2018 гг._
Цвет меда Содержание тяжелых металлов
Кадмий (СС) Медь(Сы) Свинец (РЬ) Цинк (Ип)
Темно-коричневый 0,044 0,417 0,729 1,310
Янтарно-желтый 0,052 0,493 0,867 1,092
Белый 0,048 0,479 0,815 1,321
Среднее 0,048 0,463 0,803 1,241
ПДК 0,05 2,29 0,09 1,33
В результате проведенных исследований по анализу гречишного меда на содержание тяжелых металлов установлено, что в условиях Орловской области в годы проведения исследований превышения содержания меди, цинка и кадмия не отмечалось. В тоже время в ряде образцов меда обнаружено превышение ПДК по свинцу в среднем в 8,1 раза с колебаниями от 7,1 раза (2016 г.) до 8,8 раз (2017 г.).
Отмечается, что мед с гречихи посевной собранный пчелами на пасеках, расположенных вдали от автомагистралей, экологически чистый и не превышает ПДК по содержанию тяжелых металлов. На пасеках, размещенных на полях гречихи рядом с автомагистралями, содержание тяжелых металлов кадмия, меди и цинка в меде выше почти в 2 раза, а свинца - в 6 раз. По содержанию кадмия и свинца отмечено превышение ПДК.
Выводы. Проведенный анализ образцов гречишного меда на содержание тяжелых металлов показал, что превышение содержания меди, цинка и кадмия в них не установлено. В ряде образцов меда обнаружено превышение ПДК по свинцу в среднем 8,1 раза с колебаниями от 7,1 раза (2016 г), до 8,8 раза (2017 г).
Образцы гречишного меда, отобранные на анализы вдали от автомагистралей, экологически чистые и не превышают ПДК по содержанию анализируемых тяжелых металлов. На пасеках, размещенных на полях рядом с автомагистралями, отмечено достоверное превышение ПДК по содержанию кадмия, меди и цинка в меде выше почти в два раза, а свинца - в 6 раз.
Учитывая, что Орловская область расположена в центре Среднерусской возвышенности небольшая по размерам и имеет незначительный процент лесистости, а количество автотранспорта постоянно увеличивается его «бережное» многолетнее использование часто не отвечает экологическим нормам современных моделей машин, можно считать, что в перспективе в ближайшие годы необходимо будет составление карт местности с указанием содержания ТМ в почве и меде для ориентировки пчеловодов при размещении пасек на медосборе в экологически чистых местах для получения безопасной продукции питания населения.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Цандер Е. Мед, его состав, образование, ценность, основные положения для медоиспытания. М.: Сельхозгиз, 1931. С. 43.
2. Иойриш Н.П. Пчелы крылатые фармацевты. М.: Издательство «Наука», 1966. С. 48.
3. Пельменев В.К. Медоносные растения. М.: Россельхозиздат, 1986. 143 с.
4. Кривцов Н.И., Лебедев В.И. Продукты пчеловодства. М.: «Нива России», 1995. С. 107-108.
5. Копелькиевский Г. В. Приемы организации улучшения и использования кормовой базы пчеловодства. Рыбное, 1968. 82 с.
6. Кривцов Н.И. Среднерусские пчелы. СПб.: Лениздат, 1995. 122 с.
7. Наумкин В.П. Питательная ценность гречишного меда // Пчеловодство. 1995. № 1. С. 57.
8. Буренин Н.Л., Котова Г.Н. Справочник по пчеловодству. М.: «Колос», 1977. 277 с.
9. Наумкин В.П. Биохимический состав монофлерных медов // Пчеловодство. 1998. № 6. С. 51.
10. Никитина В.А. Методика определения пыльцы // Пчеловодство. 1968. № 10. С. 22-23.
11. Почвы Орловской области / Л.А. Нечаев, В.М. Казьмин, С.П. Борзенков, В.И. Коротеев, И.Э. Федотова. Орел, 2018. 424 с.
REFERENCES
1. Tsander Ye. Med, ego sostav, obrazovanie, tsennost, osnovnye polozheniya dlya medoispytaniya. M.: Selkhozgiz, 1931. S. 43.
2. loyrish N.P. Pchely krylatye farmatsevty. M.: Izdatelstvo «Nauka», 1966. S. 48.
3. Pelmenev V.K. Medonosnye rasteniya. M.: Rosselkhozizdat, 1986. 143 s.
4. Krivtsov N.I., Lebedev V.l. Produkty pchelovodstva. M.: «Niva Rossii», 1995. S. 107-108.
5. Kopelkievskiy G.V. Priemy organizatsii uluchsheniya i ispolzovaniya kormovoy bazy pchelovodstva. Rybnoe, 1968. 82 s.
6. Krivtsov N.I. Srednerusskie pchely. SPb.: Lenizdat, 1995. 122 s.
7. Naumkin V.P. Pitatelnaya tsennost grechishnogo meda // Pchelovodstvo. 1995. № 1. S. 57.
8. Burenin N.L., Kotova G.N. Spravochnik po pchelovodstvu. M.: «Kolos», 1977. 277 s.
9. Naumkin V.P. Biokhimicheskiy sostav monoflernykh medov // Pchelovodstvo. 1998. № 6. S. 51.
10. Nikitina V.A. Metodika opredeleniya pyltsy // Pchelovodstvo. 1968. № 10. S. 22-23.
11. Pochvy Orlovskoy oblasti / L.A. Nechaev, V.M. Kazmin, S.P. Borzenkov, V.I. Koroteev, I.E. Fedotova. Orel, 2018. 424 s.
