Acta Balneologica, 2010,LII,1; 64-68

Chemiczne i biochemiczne właściwości wód mioceńskich zawierających związki humusowe

Teresa Latour, Danuta Sziwa, Michał Drobnik


Z Zakładu  Tworzyw Uzdrowiskowych NIZP-PZH w Poznaniu

  • Ryc. 1. Geneza wód mioceńskich brunatnowęglowych. Jezioro dystroficzne
  • Ryc. 2. Lokalizacja złóż wód mioceńskich w Polsce (Macioszczyk, 1973)
  • Tabela 1. Badania ogólne i sensoryczne
  • Tabela 2. Badania szczegółowe
  • Tabela 3. Zawartość kwasów humusowych
  • Tabela 4. Wyniki badań mikrobiologicznych w porównaniu z wymaganiami określonymi dla różnych zabiegów

W doniesieniu przedstawiono wyniki szczegółowych badań wybranej wody mioceńskiej, czerpanej z ujęcia w miejscowości Brączewo w woj. wielkopolskim.

Oceniono jej właściwości fizyko-chemiczne i chemiczne, wskazując na szczególną rolę związków humusowych, oznaczonych w tej wodzie, dla jej biochemicznego oddziaływania na organizm oraz dla wykorzystania tego typu surowca w celach leczniczych lub kosmetycznych.

WSTĘP

Właściwości lecznicze przypisywane są dotąd wyłącznie naturalnym wodom podziemnym zawierającym określone składniki mineralne. O uznaniu wody za surowiec leczniczy (zgodnie z obowiązującymi wymaganiami) (1, 2) decyduje rodzaj i stężenie, w danej wodzie, pierwiastków chemicznych i ich związków o znanej aktywności biochemicznej.

Tymczasem wśród wód naturalnych występują także surowce zawierające związki organiczne – humusowe, które są głównymi składnikami borowin leczniczych warunkującymi ich biochemiczne oddziaływanie na organizm.

Są to wody strefy mioceńskiej zlokalizowanej w Polsce na terenie Niecki Mazowieckiej i Wielkopolski, także w okolicy Poznania (3, 4).

Wody tej strefy znajdują się w sąsiedztwie złóż węgla brunatnego i torfów, które są źródłem obecnych w nich związków humusowych. Ze względu na brunatne zabarwienie nie są one przydatne do celów gospodarczych i zaopatrzenia ludności w wodę. Usuwanie brunatnego zabarwienia a tym samym związków humusowych wymaga stosowania złożonych procedur uzdatniających, zmieniających niekorzystnie skład chemiczny wody.

Z tych względów otwory dostarczające wody mioceńskie o intensywnej barwie są wykorzystywane jako awaryjne – na cele gospodarcze np. przeciwpożarowe.

Badania właściwości chemicznych i biochemicznych tego typu wód wskazują, że czynniki ograniczające przydatność wód „brunatnych” do powszechnego użycia mogą być ich walorem przy zastosowaniu dla innych celów – w tym leczniczych i kosmetycznych.

Wyniki badań potwierdzających możliwości takiego wykorzystania niektórych wód mioceńskich przedstawia rycina 1.

Wody mioceńskie należą głównie do górnej strefy hydrogeologicznej. Są to wody infiltracyjne podlegające procesom szybszej lub wolniejszej wymiany, w zależności od lokalnych warunków geologicznych.  Tym samym różnicuje to zawartość w nich związków humusowych i barwę wody. Jest ona wyraźnie niższa w środowisku gdzie infiltracja następuje przez węgle brunatne i minerały ilaste. Niektóre z wód mioceńskich zawierają siarkowodór.

W Wielkopolsce wody tego typu występują w dolinie rzeki Warty na odcinku Mosina-Poznań- Obrzycko. Dwa ujęcia umiejscowione są na terenie miasta Poznania w obrębie szpitala przy ul. Szkolnej oraz w dzielnicy Dębina.

Na podstawie wyników wstępnych oznaczeń chemicznych wody z 4 różnych ujęć, wytypowano do dalszych – szczegółowych badań wodę z ujęcia w miejscowości Brączewo w gminie Obrzycko, powiat Szamotuły (30 km od Poznania w kierunku północnym). Źródło było użytkowane już podczas II wojny światowej. W 1943 r. nawiercono studnię o głębokości 111,0 m p.p.t. Wydajność tego ujęcia wynosi około 180 dm3/min.

W latach poprzednich i obecnie woda z tego ujęcia jest gromadzona w betonowym zbiorniku jako rezerwa dla straży pożarnej. Nadmiar wody spływa do rzeki Warty.

WYKONANE BADANIA I METODYKA

1. Analiza fizyko-chemiczna obejmująca wszystkie podstawowe składniki mineralne.

2. Badania mikrobiologiczne w pełnym zakresie – wymaganym dla wód leczniczycH (2).

3. Analiza związków humusowych, pozwalająca na określenie ogólnej zawartości kwasów humusowych: huminowych, fulwonowych, hymatomelanowych.

4. Badania właściwości biochemicznych wody:

-    Badania cytotoksyczności.
-    Badania farmakodynamiczne na zwierzętach doświadczalnych (szczury i świnki morskie) – wody podanej per os.

Badania składu chemicznego i stanu mikrobiologicznego wykonano metodami zalecanymi w analizie wód leczniczych w Polskich Normach.

Oznaczanie kwasów humusowych wykonano metodami grawimetryczną po wytrąceniu kwasem solnym – kwasy huminowe i spektrofotometryczną – kwasy fulwonowe i hymatomelanowe.

WYNIKI BADAŃ

Wyniki analizy fizyko-chemicznej dla próby wody pobranej 29.05.2009 r. przedstawiają tabele 1-4.

OCENA WYNIKÓW - AKTUALNYCH I WCZEŚNIEJSZYCH BADAŃ

Badana woda mioceńska z ujęcia w miejscowości Brączewo zawiera 1300,00 mg/dm3 rozpuszczonych składników mineralnych, głównie chlorek i wodorowęglan sodowy. Aktualnie oznaczony podstawowy skład mineralny nie różni się istotnie od ustalonego we wcześniejszych badaniach (1996 r.),  wówczas poszerzonych o oznaczanie metali ciężkich – potencjalnie toksycznych oraz związków organicznych (pestycydy, detergenty, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne).

Nie stwierdzono w poprzednich badaniach składników mineralnych potencjalnie toksycznych (metale ciężkie, związki azotowe) w stężeniu uznanym za szkodliwe dla zdrowia, jak również wskaźników kontaktu z zanieczyszczeniem zewnętrznym – detergenty, pestycydy, fenole, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Intensywna, brunatna barwa wody oraz wielkość tzw. utlenialności (ChZT – 65,0 mg O2/dm3) są wynikiem obecności w niej kwasów huminowych i hymatomelanowych (662,98 mg/dm3). Występują one w formie rozpuszczonych połączeń głównie z jonami sodu.  Kwasy fulwonowe – będące wynikiem pierwszego etapu humifikacji, oznaczono w niewielkim stężeniu (1,22 mg/dm3), co świadczy o wieku tej wody.

Woda pobrana z ujęcia i przechowywana 5 miesięcy w pojemniku PET (normalne warunki w pomieszczeniu laboratoryjnym) zachowuje pierwotną barwę, klarowność, brak obcego zapachu i odczyn (pH 7,6-7,8). Zachowuje również pierwotny stan mikrobiologiczny (brak bakterii chorobotwórczych lub wskazujących na zanieczyszczenie). Nieznaczny wzrost ogólnej liczby bakterii wyhodowanych na agarze w temp. 20ºC jest wynikiem normalnego namnażania się mikroorganizmów autochtonicznych, występujących w wodach naturalnych.

Badania właściwości biochemicznych wykonane wcześniej, wykazały brak cytotoksyczności wody z miejscowości Brączewo (badania te wykonano we współpracy z Zakładem Hydrologii Uniwersytetu w Paryżu).

Badania farmakodynamiczne na zwierzętach doświadczalnych (szczury i świnki morskie), którym podawana była woda z Brączewa per os, pozwoliły na ustalenie jej wyraźnego, korzystnego wpływu na krzepliwość krwi (skrócenie czasu krzepnięcia), wydzielanie żółci i poziom frakcji HDL – cholesterolu przy nieznacznym obniżeniu lipidów, trójglicerydów i cholesterolu całkowitego (1, 2, 4).

PODSUMOWANIE I WNIOSKI KOŃCOWE

Uzyskane wyniki badań wskazują, że woda z ujęcia w Brączewie w zakresie parametrów oceny stosowanych dla wód leczniczych (9) spełnia wszystkie wymagania dla surowca leczniczego – kopaliny – który należy scharakteryzować jako wodę mineralną, chlorkowo-wodorowęglanowo-sodową.

Wśród parametrów oceny wód leczniczych nie wymienia się dotąd związków organicznych naturalnego pochodzenia (humusowych) o udokumentowanych właściwościach biochemicznych (1, 4, 5, 6). Ich korzystny wpływ na organizm żywy zarówno w kontakcie ze skórą i błonami śluzowymi, jak też udział w procesach fizjologicznych wskazuje na celowość wykorzystania tej wody do zabiegów leczniczych w formie kąpieli, płukań jam ciała, a także do stosowania per os.

Woda mioceńska może być również wykorzystana łącznie z borowiną, zwłaszcza przygotowywaną do zabiegów tzw. specjalnych (tampony ginekologiczne i doodbytnicze), maseczek, itp. Tym samym możliwe będzie zwiększenie oddziaływania biochemicznego i efektywności tych zabiegów.

..............................................................................................................................................................

PIŚMIENNICTWO

1.    Banaszkiewicz W., Latour T., Drobnik M: Badania chemiczne i farmakodynamiczne wód mioceńskich zawierających kwasy fulwonowe oraz ocena ich przydatności do celów balneologicznych. Balneologia Polska, 1994, XXXVI, 1-2, 64-74.

2.    Husson G.-P., Latour T., Lulek J.: Caracteristiques chimiques et etude de cytotoxicite d`une eau souterraine polonaise de Braczewo. Cahiers de l`Association Scientifique Europeenne pour l`Eau et la Sante. 1996, 1, 1,  43-48.

3.    Drobnik M., Latour T.: Badania porównawcze struktury i zawartości związków humusowych w niektórych wodach mioceńskich, 2009. (w druku: Roczniki PZH).

4.    Banaszkiewicz W., Drobnik M.: Wpływ borowiny naturalnej i roztworu izolowanych kwasów huminowych na niektóre wskaźniki równowagi kwasowo-zasadowej u zwierząt doświadczalnych. Roczniki PZH, 1994, XLV, 4, 353-360.

5.    Goecke S., Riede N.: Biologische wirkungen von Moorinhaltsstoffen. Heibad und Kurort, 1993, 45, 4, 115-117.

6.    Breng R., Waldow R., Plőtner G.: Hemmung der Prostaglandinsynthese durch wasserlősliche Huminstoffe in vitro. Symp. Int. Moor und Torfgesellstaft. Mat. Symp. „Torf In Medizin”, Bad Elster, 1, 97-104.

7.    Maciaszczyk A.: Chemizm wód podziemnych występujących w utworach miocenu niżowego Polski. Z badań hydrogeologicznych w Polsce. Biuletyn Instytutu Geologicznego 277, 1973, III, 293-312.

8.    Husson G.P. et al.: Investigations on antiviral action of  Haemanthus albiflos natura extract. Phytotherapy Research, 1993, 7, 348-351.

9.    Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 kwietnia 2006 r. w sprawie zakresu badań niezbędnych do ustalenia właściwości leczniczych naturalnych surowców leczniczych i właściwości leczniczych klimatu, kryteriów ich oceny oraz wzoru świadectwa potwierdzającego te właściwości. Dz. U. 2006.80.565 z dnia 11 maja 2006 r.

10.    Rozporządzenie Rady Ministrów z 14.02.2006 r. w sprawie złóż wód podziemnych zaliczonych do solanek, wód leczniczych i termalnych oraz złóż innych  kopalin leczniczych, a także zaliczenia kopalin pospolitych z określonych złóż lub jednostek geologicznych do kopalin podstawowych. Dz. U. 2006.32.220 z 27 lutego 2006 r.

..............................................................................................................................................................

Adres do korespondencji:

Teresa Latour

Zakład Tworzyw Uzdrowiskowych NIZP-PZH
60-823 Poznań, ul. Słowackiego 8
tel. 61 847 01 82
e-mail:   tlatour@pzh.gov.pl  

Artykuł nadesłano: 04.12.2009 r.
Zaakceptowano do druku: 10.01.2010