Obecny protokół opisuje zanieczyszczenie alkaloidów pirolizydynowych (PA) w próbkach herbaty pochodzących z chwastów wytwarzających PA w ogrodach herbacianych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Obecny protokół opisuje zanieczyszczenie alkaloidów pirolizydynowych (PA) w próbkach herbaty pochodzących z chwastów wytwarzających PA w ogrodach herbacianych.
W próbkach herbaty znajdują się toksyczne alkaloidy pirolizydynowe (PA), które stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Jednak źródło i droga zanieczyszczenia PA w próbkach herbaty pozostały niejasne. W niniejszej pracy opracowano metodę adsorbacyjną w połączeniu z UPLC-MS/MS w celu oznaczenia 15 PA w glebie ryzosferycznej chwastów Ageratum conyzoides L., A. conyzoides, świeżych liściach herbaty i suszonych próbkach herbaty. Średnie odzyski wahały się od 78%-111%, ze względnymi odchyleniami standardowymi 0,33%-14,8%. Piętnaście par ryzosferycznych próbek gleby A. conyzoides i A. conyzoides oraz 60 świeżych próbek liści herbaty pobrano z ogrodu herbacianego Jinzhai w prowincji Anhui w Chinach i przeanalizowano je pod kątem 15 PA. Nie wszystkie 15 PA wykryto w świeżych liściach herbaty, z wyjątkiem N-tlenku intermediny (ImNO) i senecjoniny (Sn). Zawartość ImNO (34,7 μg/kg) była większa niż Sn (9,69 μg/kg). Ponadto zarówno ImNO, jak i Sn były skoncentrowane w młodych liściach krzewu herbacianego, podczas gdy ich zawartość była niższa w starych liściach. Wyniki wskazują, że PA w herbacie były przenoszone drogą chwastów wytwarzających PA - gleby - świeżych liści herbaty w ogrodach herbacianych.
Jako metabolity wtórne, alkaloidy pirolizydynowe (PA) chronią rośliny przed roślinożercami, owadami i patogenami1,2. Do tej pory na całym świecie znaleziono ponad 660 PA i PA-N-tlenków (PANO) o różnej strukturze3,4. Rośliny wytwarzające PA występują głównie w rodzinach Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae i Apocynaceae5,6. PA łatwo utleniają się do niestabilnych alkaloidów dehydropirolizydynowych, które mają silną elektrofilowość i mogą atakować nukleofile, takie jak DNA i białka, powodując martwicę komórek wątroby, niedrożność żył, marskość wątroby, wodobrzusze i inne objawy7,8. Głównym narządem docelowym toksyczności PA jest wątroba. PA mogą również powodować toksyczne działanie na płuca, nerki i inne narządy oraz toksyczność mutagenną, rakotwórczą i rozwojową9,10.
W wielu krajach odnotowano przypadki zatrucia ludzi i zwierząt spowodowane spożyciem tradycyjnych ziół, suplementów lub herbat zawierających PA lub pośrednim zanieczyszczeniem żywności, takiej jak mleko, miód lub mięso (toksyczne po spożyciu pastwisk zawierających PA)11,12,13. Ustalenia Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) wskazują, że substancje takie jak herbata (ziołowa) są ważnym źródłem narażenia ludzi na PAs/PANOs14. Próbki herbaty nie wytwarzają PA, podczas gdy rośliny wytwarzające PA są powszechnie spotykane w ogrodach herbacianych (np. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus i Ageratum conyzoides)15. Wcześniej podejrzewano, że herbata może być zanieczyszczona PA z zakładów produkujących herbatę podczas zbioru i przetwarzania. Jednak PA wykryto również w niektórych ręcznie zbieranych liściach herbaty (tj. bez roślin wytwarzających PA), co sugeruje, że muszą istnieć inne drogi lub źródła zanieczyszczenia16. Przeprowadzono eksperyment z jednoczesną uprawą roślin szmacianki (Senecio jacobaea) z melisą (Melissa officinalis), miętą pieprzową (Mentha piperita), pietruszką (Petroselinum crispum), rumiankiem (Matricaria recutita) i nasturcją (Tropaeolum majus), a wyniki wykazały, że PA wykryto we wszystkich tych roślinach17. Sprawdzono, że PA są rzeczywiście przenoszone i wymieniane między żywymi roślinami za pośrednictwem soil18,19. Van Wyk et al.20 stwierdzili, że herbata rooibos (Aspalathus linearis) była poważnie zanieczyszczona w miejscach bogatych w chwasty i zawierała PA tego samego typu i proporcji. Jednak w herbacie rooibos w miejscach wolnych od chwastów nie wykryto żadnych PA.
Obecnie, ultra-wysokowydajna tandemowa chromatografia cieczowa (UPLC-MS/MS) o wysokiej selektywności i czułości jest szeroko stosowana w jakościowej i ilościowej analizie PA w produktach rolnych i żywności21,22. Metoda obróbki próbki zwykle składa się z ekstrakcji do fazy stałej (SPE) lub oczyszczania złożonych ekstraktów matryc spożywczych za pomocą QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe), które mogą uzyskać najwyższą możliwą czułość12,19. Jednak nadal brakuje solidnych metod analitycznych pozwalających na wykrywanie i kwantyfikację PA w złożonych matrycach, takich jak gleba, chwasty i świeże liście herbaty.
To badanie przeanalizowało 15 PA w próbkach suszonej herbaty, świeżych liściach herbaty, chwastach i próbkach gleby ryzosferycznej chwastów za pomocą UPLC-MS/MS w połączeniu z metodą oczyszczania adsorbentu. Ponadto pobrano 15 sparowanych próbek gleby ryzosferycznej chwastów i chwastów oraz 60 świeżych próbek liści herbaty z pięciu miejsc pobierania próbek w ogrodzie herbacianym Jinzhai w prowincji Anhui w Chinach i przeanalizowano je pod kątem 15 PA. Wyniki te mogą dostarczyć metody badania i pewnych informacji na temat źródła i drogi PA (zanieczyszczenia) w próbkach herbaty, aby zapewnić jakość i bezpieczeństwo herbaty.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Na potrzeby niniejszego badania zebrano następujące gatunki chwastów: 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. i Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore'a. Świeże liście herbaty zostały wybrane z różnych drzew herbacianych Longjing 43#, a próbki suszonej herbaty były dostępną na rynku herbatą przetworzoną zgodnie z procesem produkcji zielonej herbaty (patrz Tabela materiałów).
1. Pobieranie próbek
2. Przykładowe traktowanie
3. Analiza instrumentalna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opracowano zoptymalizowaną metodę oczyszczania adsorpcyjnego i analizy 15 PA w próbkach suszonej herbaty, świeżych liści herbaty, chwastów oraz glebie, a następnie porównano ją z powszechnie stosowaną metodą oczyszczania z wykorzystaniem wkładów SPE. Wyniki wykazały, że odzyski 15 PA w próbkach suszonej herbaty, chwastów i świeżych liści herbaty przy użyciu wkładów SPE wyniosły 72%-120%, natomiast przy zastosowaniu oczyszczania adsorpcyjnego wyniosły one 78%-98% (Rysunek 1). Odzyski 15 PA w ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejsza praca miała na celu opracowanie skutecznej, czułej metody badania dróg i źródeł zanieczyszczeń PA w próbkach herbaty, a także rozmieszczenia PA w różnych częściach roślin herbacianych. Jednak w tym badaniu tylko 15 PA udało się rozdzielić na kolumnie chromatograficznej, co jest bardzo małą liczbą w porównaniu z dużą liczbą alkaloidów w gatunkach roślin 3,4. Było to związane nie tylko z właściwościami pakowania samej kolumny, ale także ze złożoną matrycą...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Przyrodniczą Chin (32102244), Narodowy Projekt Oceny Jakości i Bezpieczeństwa Produktów Rolnych (GJFP2021001), Naturalną Fundację Naukową Prowincji Anhui (19252002) oraz USDA (HAW05020H).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Acetonitryl (99,9%) | Tedia Company,Inc. | 21115197 | Nr CAS: 75-05-8 |
| Amoniak (25% -28%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 181210 | Nr CAS: 1336-21-6 |
| Mrówczan amonu (97,0%) | Anpel Laboratory Technoiogies (szanghaj) | G0860050 | Nr CAS: 540-69-2 |
| Węgiel-GCB | CNW | B7760030 | 120-400 MESH, 10g. w pudełku |
| Wirówka Z 36 HK | HERMLE | Z36HK | 30000 obr./min (min:10 obr./min), Wymiary (szer. x wys. x gł.): 71,5 cm&razy; 42 cm i razy; 51 cm |
| Dostępny w handlu produkt herbaciany | Lvming, Qingshan, Luyuchun, Changling, Huixing, Wuyunjian, Heshengchun | Herbata sypana | Zielona herbata |
| N-tlenek Europine (EuNO) (98,0%) | BioCrick | 323256 | Nr CAS: 65582-53-8 |
| Europine (UE) (98,0%) | BioCrick | 98222 | Nr CAS: 570-19-4 |
| Mrówczan (98,0%) | Aladyn | E2022005 | Nr CAS: 64-18-6 |
| HC-C18 | CNW | D2110060 | 40-63 μ m, 100 g w opakowaniu |
| Heliotryna (He) (98,0%) | BioCrick | 906426 | Nr CAS: 303-33-3 |
| N-tlenek heliotryny (HeNO) (98,0%) | BioCrick | 22581 | Nr CAS: 6209-65-0 |
| Wirówka szybkoobrotowa TG16-WS | 203158000 Maks | .: 16000 obr/min, 330 &; 390 &; 300 mm (L & razy; W i czasy; H), Pojemność: 6 i razy; 50 ml | |
| kolumna HSS T3 | Wody | 186004976 | ACQUITY UPLC HSS T3 (2,1 i razy; 100 mm 1,8 μ m) |
| Intermedine (Im) (98,0%) | BioCrick | 114843 | Nr CAS:10285-06-0 |
| Pośredni N-tlenek (ImNO) (98,0%) | BioCrick | 340066 | Nr CAS:95462-14-9 |
| Jakobinka (Jb) (98,0%) | BioCrick | 132282048 | Nr CAS:6870-67-3 |
| N-tlenek jakobinów (JbNO) (98,0%) | ChemFaces | CFN00461 | Nr CAS: 38710-25-7 |
| Alkohol metylowy (99,9%) | Firma Tedia, Inc. | 21115100 | Nr CAS: 67-56-1 |
| PSA | Agela | P19-00833 | 40-60 μ m, 60 & Aring; 100 g w opakowaniu |
| Retrorsine (Re) (98,0%) | BioCrick | 5281743 | Nr CAS:480-54-6 |
| N-tlenek retrorsyny (ReNO) (98,0%) | BioCrick | 5281734 | Nr CAS:15503-86-3 |
| Senecionina (Sc) (98,0%) | BioCrick | 5280906 | Nr CAS:130-01-8 |
| N-tlenek senecjoniny (ScNO) (98,0%) | BioCrick | 5380876 | Nr CAS:13268-67-2 |
| Seneciphylline N-tlenek (SpNO) (98,0%) | BioCrick | 6442619 | Nr CAS:38710-26-8 |
| Seneciphylline (Sp) (98,0%) | BioCrick | 5281750 | Nr CAS:480-81-9 |
| Senkirkine (Sk) (98,0%) | BioCrick | 5281752 | Nr CAS:2318-18-5 |
| SPE PCX | Agilent Technologies | 12108206 | Kation w trybie mieszanym, 6 ml |
| kwasu siarkowego (97%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 1003019 | Nr CAS: 7664-93-9 |
| Cytrynian trisodowy | Sinpharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 20121009 | Nr CAS: 6132-04-3 |
| Myjka ultradźwiękowa | Supmile | KQ-600B | Rozmiar szczeliny wewnętrznej: 500 & razy; 300 & razy; 150 mm; Pojemność: 22,5 l |
| UPLC-xevoTQMS | Waters | ZPLYY-003 | Potrójny czterostopniowy prętowy analizator masy, Waters Alliance 2695/Waters ACQUITY UPLC System fazy ciekłej |
| Oscylator termostatu kąpieli wodnej | Instrument Guoyu | SHY-2AHS | Czasy oscylacji: 60-300 razy / min, Stały zakres temperatur: temperatura pokojowa do 100 & stopni; Z |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.