Z nowych badań wynika, iż herbata działa jak filtr i usuwa jony metali ciężkich z wody. Podczas parzenia pochłania ona metale ciężkie, takie jak ołów czy kadm, które przylegają do powierzchni liści herbaty i pozostają w nich uwięzione.
Najnowsze badania dotyczące herbaty przeprowadzili naukowcy z Northwestern University w USA. Odkryli oni, iż podczas przygotowywania naparu, liście herbaty zachowują się jak filtr i usuwają z wody niebezpieczne zanieczyszczenia metalami ciężkimi, najwyraźniej poprzez wiązanie się z nimi chemicznie.
Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma „ACS Food Science & Technology” (DOI: 10.1021/acsfoodscitech.4c01030).
Filtr do wody
Herbata jest jednym z najpopularniejszych napojów na świecie. Jej spożywanie wiąże się z różnymi korzyściami zdrowotnymi. W 2019 roku naukowcy z Singapuru wykazali, iż osoby często pijące herbatę mają lepszą wydajność mózgu (więcej na ten temat w tekście: Regularne picie herbaty dobre dla zdrowia mózgu). Z kolei w badaniach sprzed roku uczeni z Chin i Szwecji ustalili, iż herbata oraz kawa mogą chronić przed rozwojem wielu chorób kardiometabolicznych, w tym cukrzycy typu 2, choroby wieńcowej i udaru (więcej w tekście: Kawa i herbata dobre dla serca). Nowe badania pokazały, iż herbata zachowuje się jak filtr i podczas parzenia absorbuje metale ciężkie obecne w wodzie.
– Nie sugerujemy, aby wszyscy zaczęli używać liści herbaty jako filtra wody – powiedział Vinayak Dravid z Northwestern University, jeden z autorów publikacji. – W tym badaniu naszym celem było zmierzenie zdolności herbaty do pochłaniania metali ciężkich. Poprzez ilościowe określenie tego efektu nasza praca podkreśla nierozpoznany potencjał picia herbaty, który biernie przyczynia się do zmniejszenia narażenia populacji na metale ciężkie – dodał.
Jak wyjaśnił Benjamin Shindel, pierwszy autor publikacji, liście herbaty mają dużą powierzchnię aktywną, co jest przydatną adekwatnością dla materiału adsorbującego. To sprawia, iż są dobre w szybkim uwalnianiu substancji smakowych do wody. Ale okazuje się, iż są też dobre w pochłanianiu zanieczyszczeń.
W swoich pracach zespół naukowców sprawdził, w jaki sposób różne rodzaje herbaty i metody parzenia wpływają na adsorpcję metali ciężkich. Wśród testowanych odmian znalazły się herbaty czarne, zielone, oolong oraz herbata biała. Uczeni sprawdzili też herbaty rumiankowe i rooibos. Zbadali również różnice między herbatą liściastą, a herbatą w torebkach.
Najpierw przygotowali roztwory wody ze znacznymi stężeniami ołowiu i innych metali – chromu, miedzi, cynku i kadmu. Następnie podgrzali roztwory do temperatury tuż poniżej wrzenia i zaparzali różne herbaty przez różny czas – od kilku sekund do 24 godzin. Po zaparzeniu zespół mierzył, ile metalu pozostało w wodzie. Porównując poziom metalu przed i po dodaniu herbaty, byli w stanie obliczyć, w jakim stopniu metale zostały usunięte z wody.
Torebka ma znaczenie
Po przetestowaniu różnych rodzajów herbat w torebkach ustalili, iż to, z czego wykonana jest torebka, ma duże znaczenie. Nylonowe oraz bawełniane torebki adsorbowały jedynie niewielkie ilości zanieczyszczeń. Najlepiej wypadła torebka celulozowa.
Kluczem do skutecznego materiału sorpcyjnego jest jego duża powierzchnia. Im większa powierzchnia, do której mogą przykleić się cząsteczki, tym lepiej. Według Shindla, celuloza, która jest biodegradowalnym materiałem naturalnym wykonanym z pulpy drzewnej, ma większą powierzchnię, a zatem więcej miejsc wiązania, niż bardziej gładkie materiały syntetyczne.
– Bawełniane i nylonowe torebki praktycznie nie usuwają metali ciężkich z wody – przyznał Shindel. – Do tego nylonowe torebki do herbaty są problematyczne, bo uwalniają mikroplastiki, ale większość używanych w tej chwili torebek do herbaty jest wykonana z materiałów naturalnych, takich jak celuloza. Mogą one uwalniać mikrocząsteczki celulozy, ale to tylko włókna, z którymi nasz organizm może sobie poradzić – dodał.
Czas parzenia
Porównując różne odmiany herbaty, naukowcy odkryli, iż rodzaj herbaty i stopień jej zmielenia odgrywają niewielką rolę w adsorpcji zanieczyszczeń. Drobno zmielone liście herbaty, szczególnie liście czarnej herbaty, adsorbowały nieco więcej jonów metali niż całe liście. Ponownie naukowcy przypisali to powierzchni.
– Kiedy liście herbaty są przetwarzane na czarną herbatę, marszczą się, a ich pory się otwierają. Te zmarszczki i pory zwiększają powierzchnię. Rozdrabnianie liści również zwiększa powierzchnię, zapewniając jeszcze większą pojemność wiązania – wyjaśnił Shindel.
Ale w eksperymentach jeden czynnik wyróżniał się najbardziej. Czas parzenia odegrał najważniejszą rolę w zdolności liści herbaty do adsorbowania jonów metali. Im dłuższy czas parzenia, tym więcej zanieczyszczeń zostało zaadsorbowanych. – Każda herbata, która parzy się dłużej lub ma większą powierzchnię, usunie więcej metali ciężkich – przyznał Shindel. – Niektórzy ludzie parzą herbatę przez kilka sekund, co nie wpłynie znacząco na ilość metali. Ale parzenie herbaty przez dłuższe okresy lub choćby przez całą noc, jak herbatę mrożoną, usunie większość metalu, a być może prawie cały metal z wody – dodał.
Na podstawie swoich eksperymentów naukowcy szacują, iż filiżanka czarnej herbaty parzona przez trzy do pięciu minut może usunąć około 15 proc. ołowiu z wody, choćby gdy stężenie ołowiu sięga 10 części na milion. Parzenie przez dłużej niż pięć minut pochłonie więcej ołowiu. Czarne, zielone i białe herbaty zmniejszały stężenie jonów ołowiu w wodzie w większym stopniu niż rumianek, rooibos i oolong, gdy pozostawiono je do zaparzenia na 24 godziny. Ale napar zmniejszał stężenie wszystkich badanych jonów metali, nie tylko ołowiu.
– Dziesięć części ołowiu na milion jest niewiarygodnie toksyczne. Jednak przy niższych stężeniach ołowiu liście herbaty powinny usunąć podobną część zawartości metalu w wodzie. Głównym czynnikiem ograniczającym jest czas parzenia – podkreślił Shindel.
Źródło: Northwestern University, fot. Jubair1985/ Wikimedia Commons/ CC BY-SA 4.0
