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方法論記事

茶サンプル中のピロリジジンアルカロイド汚染の発生源と経路

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DOI:

10.3791/64375

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2022年9月28日

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この記事について

サマリー

本プロトコルは、茶園のPA産生雑草からの茶サンプル中のピロリジジンアルカロイド(PA)の汚染について説明しています。

要約

有毒なピロリジジンアルカロイド(PA)はお茶のサンプルに含まれており、人間の健康に脅威をもたらします。しかし、茶サンプル中のPA汚染の原因と経路は不明のままです。本研究では、UPLC-MS/MSと組み合わせた吸着剤法を開発し、雑草Ageratum conyzoides L.、A. conyzoides 根粒球土壌、新鮮な茶葉、および乾燥茶サンプル中の15のPAを測定しました。平均回収率は78%〜111%の範囲であり、相対標準偏差は0.33%〜14.8%であった。中国安徽省の金寨茶園から15組のコニゾイデスとコニゾイデスの根圏土壌サンプル60枚を採取し、15個のPAについて分析しました。インターメジン-N-オキシド(ImNO)とセネシオニン(Sn)を除いて、15のPAすべてが新鮮な茶葉で検出されたわけではありません。ImNO(34.7μg/kg)の含有量はSn(9.69μg/kg)よりも多かった。また,ImNOとSnはいずれも茶樹の若葉に集中していたが,その含有量は古い葉では低かった。その結果,茶園ではPA生成雑草-土壌-生茶葉の経路を通って茶類中のPAが移動することが示された。

概要

二次代謝産物として、ピロリジジンアルカロイド(PA)は草食動物、昆虫、および病原体から植物を保護します1,2。これまでに、異なる構造を持つ660を超えるPAおよびPA-N酸化物(PANO)が、世界中の6,000を超える植物種で発見されています3,4。PA生産植物は、主にキク科、ボラギナ科、ブナ科、およびキク科5,6に見られます。PAは不安定なデヒドロピロリジジンアルカロイドに容易に酸化され、強い求電子性を持ち、DNAやタンパク質などの求核剤を攻撃し、肝細胞の壊死、静脈閉塞、肝硬変、腹水、およびその他の症状を引き起こす可能性があります7,8。PA毒性の主な標的器官は肝臓です。PAはまた、肺、腎臓、およびその他の臓器毒性および変異原性、発がん性、および発生毒性を引き起こす可能性があります9,10<....

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プロトコル

本研究では、次の雑草種が収集されました:Ludwigia prostrata Roxb.、Murdannia triquetra (Wall. ex C. B. Clarke)Bruckn.、Ageratum conyzoides L.、Chenopodium ambrosioides、Trachelospermum jasminoide(L.) Lem.、Ageratum conyzoides L.、Emilia sonchifolia (L.) DC、Ageratum conyzoides L.、およびCrassocephalum crepidioides (ベンス)S.ムーア。生茶葉は龍井43#茶樹の品種から摘み取られ、乾燥茶サンプルは緑茶製造プロセスに従って加工された市販の茶でした(材料表を参照)。

1. サンプル収集

  1. 40個の実際のサンプルを収集します。
    1. 複数の茶園から10個の雑草、10個の土壌、10個の新鮮な茶葉をランダムに収集します。
      注:本研究では、土壌を20cmの深さでサンプル量200gでサンプリングしました。
    2. スーパーマーケットから10個の乾燥茶....

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結果

乾燥茶試料、生茶葉、雑草、土壌中の15 PAの最適化された吸着剤精製および分析方法を確立し、SPEカートリッジを使用した一般的に使用されている精製方法と比較しました。その結果、SPEカートリッジを使用した乾燥茶サンプル、雑草、および新鮮な茶葉中の15のPAの回収率は72%〜120%であり、吸着剤精製を使用した場合の回収率は78%〜98%でした(図1)。吸着剤精製を用いた土壌中の15個のPAの回収率は79%〜111%でした(図1)。40個の実際のサンプルを無作為に収集してPAの含有量を検出し、2つのクリーンアップ方法を比較しました(補足表1〜7)。ヘリオトリン(He)は、吸着剤法を用いて1.3-22μg/kgの乾燥茶試料全10種で検出されたが、SPEカートリッジを用いた乾燥茶試料3種では1.8-24.6μg/kgの含有量しか検出されなかった(補足表3-4.......

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ディスカッション

本研究は、茶類試料中のPAの汚染経路と発生源、および茶樹のさまざまな部分におけるPAの分布を探索するための効果的で高感度な方法を開発するために設計されました。しかし、この研究では、クロマトグラフィーカラムで正常に分離されたPAは15個のみであり、植物種のアルカロイドの数が多いのに比べて非常に少ない数です3,4。これは、カラム自体の充填特性だけでなく、検査されたお茶サンプルの複雑なマトリックスにも関連していました。したがって、マルチPAを検出するためのより優れた分離および精製方法には、さらに調査が必要です。

SPEカートリッジと吸着剤法は、さまざまなサンプルマトリックス中のマルチPAを検出するために適用されてきましたが、茶の複合マトリックスでは、吸着剤法は報告されていません24。そこで、本研究ではGCB:PSA:C18(10 mg:20 mg:15 mg)の比率の吸着剤法を開発し、15 PAの回収率は異なるサンプルマトリ.......

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開示事項

著者は開示するものは何もありません。

謝辞

この研究は、中国国家自然科学財団(32102244)、国家農産物の品質と安全性およびリスク評価プロジェクト(GJFP2021001)、安徽省自然科学財団(19252002)、およびUSDA(HAW05020H)の支援を受けました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
アセトニトリル(99.9%)テディア(株)21115197CAS番号:75-05-8
アンモニア(25%-28%)無錫Zhanwang化学試薬有限公司181210CAS No:1336-21-6
ギ酸アンモニウム (97.0%)Anpel Laboratory Technoiogies (shanghai)G0860050CAS No:540-69-2
Carbon-GCBCNWB7760030120-400 MESH, 10g. per box 
遠心分離機 Z 36 HKHERMLEZ36HK30000 rpm(最小:10 rpm)、寸法(W x H x D): 71.5cm&倍;42 cm以上;51 cm
市販の茶製品Lvming、Qingshan、Luyuchun、Changling、Huixing、Wuyunjian、Heshengchunルースティー茶
Europine N-oxid(EuNO)(98.0%)BioCrick323256CAS番号:65582-53-8
Europine(Eu)(98.0%)BioCrick98222CAS番号:570-19-4
ギ酸(98.0%)AladdinE2022005CAS番号:64-18-6
HC-C18CNWD211006040-63 μm,100g.per box
ヘリオトリン (He) (98.0%)BioCrick906426CAS No: 303-33-3
Heliotrine-N-oxide (HeNO) (98.0%)BioCrick22581CAS No: 6209-65-0
高速遠心分離機 TG16-WScence203158000Max: 16000 r/min, 330 × 390 × 300 mm (L ×W&タイムズ;H)、容量:6回;50 mL
HSS T3 カラムWaters186004976ACQUITY UPLC HSS T3 (2.1 × 100 mm 1.8 μm)
インターメディン(Im)(98.0%)バイオクリック114843CAS番号:10285-06-0
インターメディン-N-オキシド(ImNO)(98.0%)クリック340066CAS番号:95462-14-9
ジャコバイン(Jb)(98.0%)クリック132282048CAS番号:6870-67-3
ジャコビン-N-オキシド(JbNO)(98.0%)ChemFacesCFN00461CAS番号:38710-25-7
メチルアルコール(99.9%)テディア・カンパニー(株)21115100CAS番号:67-56-1
PSAアゲラP19-0083340-60 &MU;メートル、60&アリング;100g.per box
レトロルシン(Re)(98.0%)BioCrick5281743CAS番号:480-54-6
レトロルシン-N-オキシド(ReNO)(98.0%)BioCrick5281734CAS番号:15503-86-3
セネシオニン(Sc)(98.0%)BioCrick5280906CAS番号:130-01-8
セネシオニン-N-オキシド(ScNO)(98.0%)BioCrick5380876CAS番号:13268-67-2
セネシフィリンN-オキシド(SpNO)(98.0%)BioCrick6442619CAS番号:38710-26-8
セネシフィリン(SP)(98.0%)BioCrick5281750CAS番号:480-81-9
センカーキン(SK)(98.0%)BioCrick5281752CAS番号:2318-18-5
SPE PCXAgilent Technologies12108206カチオン混合モード、6 mL
硫酸(97%)無錫Zhanwang化学試薬Co.、Ltd.1003019CAS No:7664-93-9
クエン酸三ナトリウムSinpharm Chemical Reagent Co., Ltd.20121009CAS番号:6132-04-3
超音波洗浄KQ-600B内部スロットサイズ:500 × 300 × 150 mm;容量:22.5 L
UPLC-xevoTQMSWatersZPLYY-003トリプル 4 段ロッド質量分析計、Waters Alliance 2695/Waters ACQUITY UPLC 液相システム
ウォーターバスサーモスタット発振器Guoyu 装置SHY-2AHS発振時間:  60-300 回/分、一定温度範囲:室温から 100 °C;ハ
緑バイオバイオ機

参考文献

  1. Schramm, S., Kohler, N., Rozhon, W. Pyrrolizidine alkaloids: Biosynthesis, biological activities and occurrence in crop plants. Molecules. 24 (3), 498(2019).
  2. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Scientific opinion on pyrrolizidine alkaloids in fo....

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再版と許可

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