Quantificazione di elementi in campioni di tè commerciale e valutazione del loro trasferimento dal suolo alla pianta

Tea is the most widely consumed beverage in the world, with between 18 and 20 million cups consumed daily across the globe. This beverage, obtained from the infusion of dried leaves of the Camellia sinensis plant, not only offers a unique flavor but also provides health benefits due to the large amount of compounds it contains. In particular, polyphenols (PP) and flavonoids impart antioxidant properties, and in some studies, the intake of flavonoids found in tea has been associated with a reduced risk of cardiovascular diseases. On the other hand, growing plants can absorb potentially toxic elements (PTEs) such as As, Cd, Cr, and Pb, which, when regularly consumed and accumulated in the body, can cause harm to the biota. The objective of this study is to quantify the metals present in commercial tea samples, evaluate the transfer of nutrient elements and PTEs from the cultivation soil to the plant, and finally assess whether the use of biochar as a soil amendment for plant growth influences the availability and absorption of elements in the soil. Tea samples were purchased from various retail outlets (supermarkets, herbal shops, ethnic minimarkets, and markets) to determine the concentration of analytes present in them. The evaluation of soil-to-plant transfer and the effectiveness of biochar is part of the "Grant for Internationalization" project and was carried out by analyzing three tea leaf samples and two soil samples provided by Professor Tanmoy Karak from India. The two soil samples include one treated with biochar and one without; both soils were used to grow the plants related to two of the three samples from India. Initially, the operational parameters were optimized, and the procedure was validated through the analysis of the NIST 1573a Tomato Leaves certified reference material to assess the accuracy of the chosen method. Analyses were conducted using inductively coupled plasma spectroscopy techniques, such as HR-ICP-MS and ICP-AES. The results of the analyses were consistent with what has been reported in the literature, and the concentrations of PTEs determined did not exceed the limits established by the EU or the LD50 values set by the ECHA. Additionally, in the biochar-treated samples, a decrease in PTEs such as Ni, Cu, and Cr was observed both in the cultivation soil and in the plant itself.

Il tè è la bevanda più diffusa al mondo, ne vengono consumate giornalmente tra le 18 e le 20 milioni di tazze in tutto il mondo. Questa bevanda, ottenuta dall’ infusione di foglie secche della pianta camelia sinesis, oltre al suo sapore unico, presenta proprietà benefiche per l’organismo grazie alla grande quantità di composti al suo interno. In particolare i polifenoli (PP) e flavonoidi, conferiscono proprietà antiossidanti, e, in alcuni studi, l'assunzione di flavonoidi presenti nel tè è stata associata a un ridotto rischio di malattie cardiovascolari. D’ altro canto le piante in fase di crescita possono assorbire elementi potenzialmente tossici (PTE) quali As, Cd,Cr e Pb che, se assunti regolarmente e quindi accumulati all’ interno dell’ organismo, possono causare danni al biota. L’ obiettivo di questo studio è la quantificazione di metalli presenti in campioni di tè commerciali, la valutazione del trasferimento di elementi nutrienti e PTE dal suolo di coltivazione alla pianta e infine valutare se l’utilizzo di biochar come ammendante del suolo per la crescita della pianta, influenzi la disponibilità e l’assorbimento degli elementi nel suolo. Sono stati acquistati campioni di tè presso diversi punti vendita (supermercati, erboristerie, minimarket etnici e mercati) in modo da determinare la concentrazione di analiti presenti al loro interno; la valutazione del trasferimento suolo-pianta e dell’efficacia del biochar rientra nel progetto “Grant for Internationalization” è stata effettuata analizzando tre campioni di foglie di tè e due di suolo fornite dal professore Tanmoy Karak e provenienti dall’ india. I due campioni di suolo sono relativi a un suolo trattato con biochar e uno senza, in entrambi sono stati coltivate le piante relative a due dei tre campioni di provenienza indiana. Inizialmente sono stati ottimizzati i parametri operativi e la procedura è stata validata tramite l’analisi del certificato NIST 1573a Tomato Leaves per valutare l’ accuratezza del metodo scelto. Le analisi sono state condotte tramite l’utilizzo di tecniche di spettroscopia ad accoppiamento induttivo al plasma quali HR-ICP-MS e ICP-AES. Le analisi hanno fornito risultati in linea con quanto riportato in letteratura, le concentrazioni di PTE determinate non sono superiori ai valori limite stabiliti dall OMS. Inoltre nei campioni trattati con biochar si nota la diminuzione di PTE come Ni, Cu e Cr sia nel suolo di coltivazione che nella pianta stessa.