Het huidige protocol beschrijft de besmetting van pyrrolizidine alkaloïden (PA's) in theemonsters van PA-producerend onkruid in theetuinen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het huidige protocol beschrijft de besmetting van pyrrolizidine alkaloïden (PA's) in theemonsters van PA-producerend onkruid in theetuinen.
Giftige pyrrolizidine-alkaloïden (PA's) worden aangetroffen in theemonsters, die een bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid. De bron en route van PA-besmetting in theemonsters zijn echter onduidelijk gebleven. In dit werk werd een adsorberende methode in combinatie met UPLC-MS/MS ontwikkeld om 15 PA's te bepalen in het onkruid Ageratum conyzoides L., A. conyzoides rhizospherische grond, verse theebladeren en gedroogde theemonsters . De gemiddelde terugvorderingen varieerden van 78% -111%, met relatieve standaardafwijkingen van 0,33% -14,8%. Vijftien paar A. conyzoides en A. conyzoides rhizosferische bodemmonsters en 60 verse theebladmonsters werden verzameld uit de Jinzhai-theetuin in de provincie Anhui, China, en geanalyseerd voor de 15 PA's . Niet alle 15 PA's werden gedetecteerd in verse theebladeren, behalve intermedine-N-oxide (ImNO) en senecionine (Sn). Het gehalte aan ImNO (34,7 μg/kg) was groter dan dat van Sn (9,69 μg/kg). Bovendien waren zowel ImNO als Sn geconcentreerd in de jonge bladeren van de theeplant, terwijl hun gehalte lager was in de oude bladeren. De resultaten gaven aan dat de PA's in thee werden overgedragen via het pad van PA-producerend onkruid-grond-verse theebladeren in theetuinen.
Als secundaire metabolieten beschermen pyrrolizidine-alkaloïden (PA's) planten tegen herbivoren, insecten en ziekteverwekkers 1,2. Tot nu toe zijn meer dan 660 PA's en PA-N-oxiden (PANO's) met verschillende structuren gevonden in meer dan 6.000 plantensoorten wereldwijd 3,4. PA-producerende planten komen vooral voor in de families Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae en Apocynaceae 5,6. PA's worden gemakkelijk geoxideerd tot onstabiele dehydropyrrolizidine-alkaloïden, die een sterke elektrofielheid hebben en nucleofielen zoals DNA en eiwitten kunnen aanvallen, wat resulteert in levercelnecrose, veneuze occlusies, cirrose, ascites en andere symptomen 7,8. Het belangrijkste doelorgaan van PA-toxiciteit is de lever. PA's kunnen ook long-, nier- en andere orgaantoxiciteit en mutagene, carcinogene en ontwikkelingstoxiciteit veroorzaken 9,10.
Gevallen van menselijke en dierlijke vergiftiging zijn in veel landen gemeld door de inname van traditionele kruiden, supplementen of thee die PA's bevatten of de indirecte besmetting van voedingsmiddelen zoals melk, honing of vlees (giftig door inname van weidegrond die PA's bevat)11,12,13. De bevindingen van de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA) geven aan dat stoffen zoals (kruiden)thee een belangrijke bron van menselijke blootstelling aan PA's/PANO'szijn 14. Theemonsters produceren geen PA's, terwijl PA-producerende planten vaak worden aangetroffen in theetuinen (bijv. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus en Ageratum conyzoides)15. Eerder werd vermoed dat de thee tijdens het plukken en verwerken besmet kon zijn met PA's uit hun producerende fabrieken. PA's werden echter ook gedetecteerd in sommige met de hand geplukte theebladeren (d.w.z. geen PA-producerende planten), wat suggereert dat er andere routes of bronnen van besmetting moeten zijn16. Een co-teeltexperiment van jakobskruiskruid (Senecio jacobaea) met melissa (Melissa officinalis), pepermunt (Mentha piperita), peterselie (Petroselinum crispum), kamille (Matricaria recutita) en nasturtium (Tropaeolum majus) planten werd uitgevoerd, en de resultaten toonden aan dat PA's werden gedetecteerd in al deze planten17. Er is geverifieerd dat PA's inderdaad worden overgedragen en uitgewisseld tussen levende planten via bodem18,19. Van Wyk et al.20 vonden dat rooibosthee (Aspalathus linearis) ernstig verontreinigd was op onkruidrijke locaties en PA's van hetzelfde type en dezelfde verhouding bevatte. Er werden echter geen PA's gedetecteerd in rooibosthee op onkruidvrije locaties.
Op dit moment wordt ultra-high performance vloeistofchromatografie tandem massaspectrometrie (UPLC-MS/MS) met hoge selectiviteit en gevoeligheid op grote schaal gebruikt bij de kwalitatieve en kwantitatieve analyse van PA's in landbouwproducten en levensmiddelen21,22. De monsterbehandelingsmethode bestaat meestal uit vaste fase extractie (SPE) of de QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) reiniging van complexe voedselmatrices extracten, die de hoogst mogelijke gevoeligheid12,19 kunnen verkrijgen. Robuuste analysemethoden die de detectie en kwantificering van PA's in complexe matrices zoals aarde, onkruid en verse theebladeren mogelijk maken, ontbreken echter nog steeds.
Deze studie analyseerde 15 PA's in gedroogde theemonsters, verse theebladeren, onkruid en onkruid rhizosferische bodemmonsters met UPLC-MS / MS in combinatie met een adsorberende zuiveringsmethode. Bovendien werden 15 gepaarde onkruid- en onkruid rhizosferische bodemmonsters en 60 verse theebladmonsters verzameld van vijf bemonsteringslocaties in de Jinzhai-theetuin in de provincie Anhui, China, en werden geanalyseerd op 15 PA's. Deze resultaten kunnen een onderzoeksmethode en enige informatie over de bron en route van PA's (verontreiniging) in theemonsters opleveren om de kwaliteit en veiligheid van thee te waarborgen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Voor dit onderzoek werden de volgende onkruidsoorten verzameld: 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., en Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore. De verse theebladeren werden geplukt uit de variëteit van Longjing 43 # theebomen en de gedroogde theemonsters waren commercieel verkrijgbare thee verwerkt volgens het productieproces van groene thee (zie tabel met materialen).
1. Monsterverzameling
2. Monsterbehandeling
3. Instrumentele analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De geoptimaliseerde adsorberende zuiverings- en analysemethode van 15 PA's in gedroogde theemonsters, verse theebladeren, onkruid en aarde werd vastgesteld en vergeleken met de veelgebruikte zuiveringsmethode met behulp van de SPE-cartridge. De resultaten toonden aan dat de terugwinningen van de 15 PA's in gedroogde theemonsters, wiet en verse theebladeren met behulp van de SPE-patroon 72% -120% waren, terwijl die met adsorbenszuivering 78% -98% was (figuur 1). De terugwinningen van de 15 PA...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het huidige werk was bedoeld om een effectieve, gevoelige methode te ontwikkelen om de besmettingsroutes en bronnen van PA's in theemonsters te onderzoeken, evenals de distributie van PA's in verschillende delen van de theeplanten. In deze studie werden echter slechts 15 PA's met succes gescheiden op de chromatografische kolom, wat een zeer klein aantal is in vergelijking met het grote aantal alkaloïden in plantensoorten 3,4. Dit had niet alleen te maken met de v...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Scientific Foundation of China (32102244), het National Agricultural Products Quality and Safety and Risk Assessment Project (GJFP2021001), de Natural Scientific Foundation of Anhui Province (19252002) en de USDA (HAW05020H).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Acetonitrile (99.9%) | Tedia Company,Inc. | 21115197 | CAS No:75-05-8 |
| Ammonia (25%-28%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 181210 | CAS No:1336-21-6 |
| Ammonium formate (97.0%) | Anpel Laboratory Technologies (Shanghai) | G0860050 | CAS No:540-69-2 |
| Carbon-GCB | CNW | B7760030 | 120-400 MESH, 10g. per box |
| Centrifuge Z 36 HK | HERMLE | Z36HK | 30000 rpm (min:10 rpm), Afmetingen (B x H x D): 71,5 cm× 42 cm × 51 cm |
| Commercieel verkrijgbaar theeproduct | Lvming, Qingshan, Luyuchun, Changling, Huixing, Wuyunjian, Heshengchun | losse thee | Groene thee |
| Europine N-oxid (EuNO) (98.0%) | BioCrick | 323256 | CAS No:65582-53-8 |
| Europine (Eu) (98.0%) | BioCrick | 98222 | CAS No:570-19-4 |
| Formate (98.0%) | Aladdin | E2022005 | CAS No:64-18-6 |
| HC-C18 | CNW | D2110060 | 40-63 μm,100g.per box |
| Heliotrine (He) (98.0%) | BioCrick | 906426 | CAS No:303-33-3 |
| Heliotrine-N-oxide (HeNO) (98.0%) | BioCrick | 22581 | CAS No:6209-65-0 |
| High speed centrifuge TG16-WS | cence | 203158000 | Max:16000 r/min, 330 × 390 × 300 mm (L × B × H), Capaciteit: 6 × 50 mL |
| HSS T3 column | Waters | 186004976 | ACQUITY UPLC HSS T3 (2,1 × 100 mm 1,8 μm) |
| Intermedine (Im) (98.0%) | BioCrick | 114843 | CAS No:10285-06-0 |
| Intermedine-N-oxide (ImNO) (98.0%) | BioCrick | 340066 | CAS No:95462-14-9 |
| Jacobine (Jb) (98.0%) | BioCrick | 132282048 | CAS No:6870-67-3 |
| Jacobine-N-oxide (JbNO) (98.0%) | ChemFaces | CFN00461 | CAS No:38710-25-7 |
| Methyl Alcohol (99.9%) | Tedia Company,Inc. | 21115100 | CAS No:67-56-1 |
| PSA | Agela | P19-00833 | 40-60 μm, 60 Å 100g.per box |
| Retrorsine (Re) (98.0%) | BioCrick | 5281743 | CAS No:480-54-6 |
| Retrorsine-N-oxide (ReNO) (98.0%) | BioCrick | 5281734 | CAS No:15503-86-3 |
| Senecionine (Sc) (98.0%) | BioCrick | 5280906 | CAS No:130-01-8 |
| Senecionine-N-oxide (ScNO) (98.0%) | BioCrick | 5380876 | CAS No:13268-67-2 |
| Seneciphylline N-oxid (SpNO) (98.0%) | BioCrick | 6442619 | CAS No:38710-26-8 |
| Seneciphylline (Sp) (98.0%) | BioCrick | 5281750 | CAS No:480-81-9 |
| Senkirkine (Sk) (98.0%) | BioCrick | 5281752 | CAS No:2318-18-5 |
| SPE PCX | Agilent Technologies | 12108206 | Cation Mixed Mode, 6 mL |
| Sulfuric acid (97%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 1003019 | CAS No:7664-93-9 |
| Trisodium citrate | Sinpharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 20121009 | CAS No:6132-04-3 |
| Ultrasonic cleaner | Supmile | KQ-600B | Inwendige sleufmaat: 500 × 300 × 150 mm; Capaciteit: 22,5 L |
| UPLC-xevoTQMS | Waters | ZPLYY-003 | Triple four-stage rod mass analyzer, Waters Alliance 2695/Waters ACQUITY UPLC Liquid Phase System |
| Water bath thermostat oscillator | Guoyu instrument | SHY-2AHS | Oscillatietijden: 60-300 keer/min, Constante temperatuurbereik: kamertemperatuur tot 100 °C |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.