Heavy metals in medicinal plants from Wilberforce Island, Nigeria

J Pharm Pharmacogn Res 5(2): 129-143, 2017.

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Determination of heavy metals in medicinal plants from the wild and cultivated garden in Wilberforce Island, Niger Delta region, Nigeria

[Determinación de metales pesados en plantas medicinales silvestres y cultivadas en jardín en la isla de Wilberforce, región del delta del Níger, Nigeria]

Edebi N. Vaikosen1* and Gideon O. Alade2

1Department of Pharmaceutical and Medicinal Chemistry; 2Department of Pharmacognosy and Herbal Medicine, Niger Delta University, Wilberforce Island, Nigeria.

*E-mail: edebivaikosen@ndu.edu.ng

Abstract

Context: Adverse effects from herbal medicines may be partly due to the association of heavy metals with medicinal plants.

Aims: To determine residual levels of Ni, Cr, Pb and Cd in nine selected medicinal plant species and the surrounding soils collected from the Faculty of Pharmacy medicinal garden and College of Health Sciences residential quarters, Amassoma, Bayelsa state, Nigeria.

Methods: Nine plant species: Jatropha tanjorensis, Ipomoea batatas, Celosia argentea, Zea mays, Colocasia esculenta, Corchorus olitorius, Vernonia amygdalina, Ocimum gratissimum and Talinum triangulare were collected with their surrounding soil samples. The samples were dried and subjected to atomic absorption spectrophotometry (AAS) to determine the heavy metal concentrations.

Results: The detection frequencies of heavy metals in medicinal plants were: Cd – 100%, Pb – 11%, Ni – 0% and Cr – 0%. The residential quarter was more contaminated than cultivated medicinal garden. Order of residual concentration in bulk soils was Cr > Cd > Ni > Pb. Bioaccumulation factor ranged from 0 – 25.93 for foliar tissues. Cadmium in plant species ranged from 0.23 to 2.44 µg/g with > 88% exceeding the WHO maximum limit for medicinal plant materials.

Conclusions: The heavy metal concentrations in medicinal plants were dependent on the collection sites, plant species and physico-chemical properties of soil. Cd exhibited the greatest bioavailability in the investigated plants and soils. Cd and Pb found in plant foliage were due to uptake from soil and aerial deposition, respectively.

Keywords: contamination; heavy metals; medicinal plants; soil.

Resumen

Contexto: Los efectos adversos de las hierbas medicinales pudieran ser parcialmente debidos a la asociación de éstas con metales pesados.

Objetivos: Determinar los niveles residuales de Ni, Cr, Pb y Cd de nueve plantas medicinales seleccionadas y los suelos circundantes recogidos del jardín medicinal de la Facultad de Farmacia y el barrio residencial del Colegio de Ciencias de la Salud, estado de Amassoma, Bayelsa, Nigeria.

Métodos: Nueve especies vegetales: Se recogieron Jatropha tanjorensis, Ipomoea batatas, Celosia argentea, Zea mays, Colocasia esculenta, Corchorus olitorius, Vernonia amygdalina, Ocimum gratissimum and Talinum triangulare con sus muestras de suelo circundantes. Las muestras se secaron y se sometieron a espectrofotometría de absorción atómica (AAS) para determinar las concentraciones de metales pesados.

Resultados: Las frecuencias de detección de metales pesados en las plantas medicinales fueron: Cd – 100%, Pb – 11%, Ni – 0% y Cr – 0%. El barrio residencial estaba más contaminado que el jardín medicinal cultivado. El orden de la concentración residual en los suelos a granel fue Cr > Cd > Ni > Pb. El factor de bioacumulación osciló entre 0 – 25,93 para los tejidos foliares. El cadmio en las especies de plantas varió de 0,23 a 2,44 μg/g con > 88% excediendo el límite máximo de la OMS para los materiales vegetales.

Conclusiones: Las concentraciones de metales pesados en plantas medicinales dependieron de los sitios de recolección, las especies de plantas y las propiedades físico-químicas del suelo. El Cd mostró la mayor biodisponibilidad en las plantas y suelos investigados. Cd y Pb que se encontraron en el follaje de las plantas se debieron a la absorción del suelo y la deposición aérea, respectivamente.

Palabras Clave: contaminación; metales pesados; plantas medicinales; suelo.

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Citation Format: Vaikosen EO, Alade GO (2017) Determination of heavy metals in medicinal plants from the wild and cultivated garden in Wilberforce Island, Niger Delta region, Nigeria. J Pharm Pharmacogn Res 5(2): 129-143.
This article has been cited by:
Ugya AY,  Imam TS (2017) Temporal heavy metals variation in vegetables sampled at Kasuwan Mata, Kaduna metropolis, Nigeria. Malaysian Journal of Science 36(2): 63-73. Website

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