Исследователи из Северо-Западного университета обнаружили, что заваривание чая может значительно снизить содержание токсичных тяжелых металлов в питьевой воде. Согласно исследованию, опубликованному в журнале ACS Food Science & Technology, чайные листья способны адсорбировать и удалять такие опасные элементы, как свинец и кадмий, из воды во время заваривания.
Старший автор исследования Винаяк Дравид, профессор материаловедения и инженерии Школы инженерии МакКормика при Северо-Западном университете, вместе с первым автором Бенджамином Шинделом, бывшим аспирантом лаборатории Дравида (ныне работающим в Национальной энергетической технологической лаборатории Министерства энергетики США), провели серию экспериментов, измеряя способность различных типов чая адсорбировать ионы тяжелых металлов.
Исследование охватило несколько видов чая: «настоящие» чаи (черный, зеленый, улун, белый) и травяные (ромашковый, ройбуш). Ученые изучали как рассыпные, так и пакетированные чаи, а также отдельно тестировали материалы чайных пакетиков – хлопок, нейлон и целлюлозу. Эксперименты проводились с использованием водных растворов, нагретых почти до кипения, с известным содержанием свинца, хрома, меди, цинка и кадмия. Чайные листья добавлялись на различные временные интервалы – от нескольких секунд до 24 часов.
Результаты показали, что чайные листья действительно адсорбируют ионы тяжелых металлов благодаря своей высокой активной поверхности. При этом материал пакетика также имеет значение: целлюлозные пакетики продемонстрировали высокую адсорбционную способность, в то время как хлопковые и нейлоновые пакетики почти не удаляли тяжелые металлы. Кроме того, нейлоновые пакетики могут выделять микропластик, тогда как целлюлозные – лишь микрочастицы целлюлозы, по сути являющиеся пищевыми волокнами.
Все типы исследованных чаев показали схожие тенденции адсорбции металлов, хотя мелко измельченные чайные листья адсорбировали немного больше ионов металлов, чем целые. Черные чайные листья, которые обычно более обработаны и имеют морщинистую структуру, обеспечивают дополнительную поверхность для адсорбции.
Время заваривания оказалось критическим фактором: чем дольше заваривается чай, тем больше тяжелых металлов удаляется. Даже короткое заваривание удаляет некоторое количество металлов, но значительно меньше, чем продолжительное. По словам Шиндела, заваривание на протяжении ночи или приготовление холодного чая может привести к удалению «большей части или почти всех металлов из воды».
Для «типичной» чашки чая (одна кружка воды, один чайный пакетик, заваривание 3-5 минут) удаляется примерно 15% свинца из питьевой воды. Исследователи отмечают, что даже при концентрациях свинца ниже 10 частей на миллион (что уже считается «невероятно токсичным») чай все равно адсорбирует аналогичные доли свинца.
Хотя заваривание чая не решит серьезных кризисов загрязнения воды, особенно при чрезвычайно высоком содержании свинца, для обычного ежедневного потребления чай может пассивно снижать воздействие тяжелых металлов, потенциально уменьшая частоту заболеваний, связанных с воздействием металлов, таких как болезни сердца и инсульт.
«Наша цель заключалась в количественной оценке адсорбционных свойств чая», – отмечает Дравид, подчеркивая потенциальное глобальное влияние потребления чая как пассивного способа снижения воздействия тяжелых металлов. Шиндел добавляет: «Хотя чайные листья не являются уникально выдающимися среди адсорбирующих материалов, чай – самый потребляемый напиток в мире, что делает его практичным для широкомасштабной пассивной очистки».
Это открытие может помочь объяснить определенные преимущества для здоровья, связанные с употреблением чая, и может стать основой для будущих инициатив в области общественного здравоохранения.
Изображение носит иллюстративный характер
Старший автор исследования Винаяк Дравид, профессор материаловедения и инженерии Школы инженерии МакКормика при Северо-Западном университете, вместе с первым автором Бенджамином Шинделом, бывшим аспирантом лаборатории Дравида (ныне работающим в Национальной энергетической технологической лаборатории Министерства энергетики США), провели серию экспериментов, измеряя способность различных типов чая адсорбировать ионы тяжелых металлов.
Исследование охватило несколько видов чая: «настоящие» чаи (черный, зеленый, улун, белый) и травяные (ромашковый, ройбуш). Ученые изучали как рассыпные, так и пакетированные чаи, а также отдельно тестировали материалы чайных пакетиков – хлопок, нейлон и целлюлозу. Эксперименты проводились с использованием водных растворов, нагретых почти до кипения, с известным содержанием свинца, хрома, меди, цинка и кадмия. Чайные листья добавлялись на различные временные интервалы – от нескольких секунд до 24 часов.
Результаты показали, что чайные листья действительно адсорбируют ионы тяжелых металлов благодаря своей высокой активной поверхности. При этом материал пакетика также имеет значение: целлюлозные пакетики продемонстрировали высокую адсорбционную способность, в то время как хлопковые и нейлоновые пакетики почти не удаляли тяжелые металлы. Кроме того, нейлоновые пакетики могут выделять микропластик, тогда как целлюлозные – лишь микрочастицы целлюлозы, по сути являющиеся пищевыми волокнами.
Все типы исследованных чаев показали схожие тенденции адсорбции металлов, хотя мелко измельченные чайные листья адсорбировали немного больше ионов металлов, чем целые. Черные чайные листья, которые обычно более обработаны и имеют морщинистую структуру, обеспечивают дополнительную поверхность для адсорбции.
Время заваривания оказалось критическим фактором: чем дольше заваривается чай, тем больше тяжелых металлов удаляется. Даже короткое заваривание удаляет некоторое количество металлов, но значительно меньше, чем продолжительное. По словам Шиндела, заваривание на протяжении ночи или приготовление холодного чая может привести к удалению «большей части или почти всех металлов из воды».
Для «типичной» чашки чая (одна кружка воды, один чайный пакетик, заваривание 3-5 минут) удаляется примерно 15% свинца из питьевой воды. Исследователи отмечают, что даже при концентрациях свинца ниже 10 частей на миллион (что уже считается «невероятно токсичным») чай все равно адсорбирует аналогичные доли свинца.
Хотя заваривание чая не решит серьезных кризисов загрязнения воды, особенно при чрезвычайно высоком содержании свинца, для обычного ежедневного потребления чай может пассивно снижать воздействие тяжелых металлов, потенциально уменьшая частоту заболеваний, связанных с воздействием металлов, таких как болезни сердца и инсульт.
«Наша цель заключалась в количественной оценке адсорбционных свойств чая», – отмечает Дравид, подчеркивая потенциальное глобальное влияние потребления чая как пассивного способа снижения воздействия тяжелых металлов. Шиндел добавляет: «Хотя чайные листья не являются уникально выдающимися среди адсорбирующих материалов, чай – самый потребляемый напиток в мире, что делает его практичным для широкомасштабной пассивной очистки».
Это открытие может помочь объяснить определенные преимущества для здоровья, связанные с употреблением чая, и может стать основой для будущих инициатив в области общественного здравоохранения.
