В настоящем протоколе описывается контаминация пирролизидиновыми алкалоидами (ПА) в образцах чая из сорняков, продуцирующих ПА, на чайных плантациях.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В настоящем протоколе описывается контаминация пирролизидиновыми алкалоидами (ПА) в образцах чая из сорняков, продуцирующих ПА, на чайных плантациях.
В образцах чая обнаружены токсичные пирролизидиновые алкалоиды (ПА), которые представляют угрозу для здоровья человека. Однако источник и путь загрязнения ПА в образцах чая остались неясными. В данной работе был разработан метод адсорбента в сочетании с UPLC-MS/MS для определения 15 PA в корневищной почве сорняков Ageratum conyzoides L., A. conyzoides, свежих чайных листьях и образцах сушеного чая. Среднее выздоровление варьировало от 78% до 111% с относительными стандартными отклонениями 0,33%-14,8%. Пятнадцать пар образцов ризосферной почвы A. conyzoides и A. conyzoides и 60 образцов свежего чайного листа были собраны в чайном саду Цзиньчжай в провинции Аньхой, Китай, и проанализированы на наличие 15 ПА. Не все 15 PA были обнаружены в свежих чайных листьях, за исключением интермедина-N-оксида (ImNO) и сенеционина (Sn). Содержание ImNO (34,7 мкг/кг) было больше, чем Sn (9,69 мкг/кг). Кроме того, и ImNO, и Sn были сосредоточены в молодых листьях чайного растения, в то время как их содержание было ниже в старых листьях. Результаты показали, что ПА в чае переносились по пути сорняков, продуцирующих ПА, почвы и свежих чайных листьев в чайных садах.
В качестве вторичных метаболитов пирролизидиновые алкалоиды (ПА) защищают растения от травоядных, насекомых и патогенов 1,2. На сегодняшний день более 660 PA и PA-N-оксидов (PANO) с различной структурой были обнаружены в более чем 6,000 видах растений по всему миру 3,4. Растения, продуцирующие ПА, в основном встречаются в семействах Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae и Apocynaceae 5,6. ПА легко окисляются до нестабильных алкалоидов дегидропирролизидина, которые обладают сильной электрофильностью и могут атаковать нуклеофилы, такие как ДНК и белки, что приводит к некрозу клеток печени, венозным окклюзиям, циррозу, асциту и другим симптомам 7,8. Основным органом-мишенью токсичности ПА является печень. ПА также могут вызывать токсичность легких, почек и других органов, а также мутагенную, канцерогенную токсичность и токсичность для развития 9,10.
Во многих странах сообщалось о случаях отравления людей и животных в результате употребления в пищу традиционных трав, добавок или чаев, содержащих ПА, или косвенного загрязнения пищевых продуктов, таких как молоко, мед или мясо (токсичных при употреблении в пищу пастбищ, содержащих ПА)11,12,13. Результаты Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) указывают на то, что такие вещества, как (травяной) чай, являются важным источником воздействия на человека PA/PANO14. Образцы чая не производят ПА, тогда как растения, продуцирующие ПА, обычно встречаются в чайных садах (например, Emilia sonchifolia, Senecio angulatus и Ageratum conyzoides)15. Ранее подозревалось, что чай может быть загрязнен PA с заводов-производителей во время сбора и переработки. Тем не менее, ПА также были обнаружены в некоторых собранных вручную чайных листьях (т.е. без растений, продуцирующих ПА), что позволяет предположить, что должны существовать другие пути или источники загрязнения16. Был проведен эксперимент по совместному выращиванию растений полыни (Senecio jacobaea) с мелиссой (Melissa officinalis), мятой перечной (Mentha piperita), петрушкой (Petroselinum crispum), ромашкой (Matricaria recutita) и настурцией (Tropaeolum majus), и результаты показали, что ПА были обнаружены во всех этих растениях17. Было подтверждено, что ПА действительно передаются и обмениваются между живыми растениями через почву18,19. Van Wyk et al.20 обнаружили, что чай ройбуш (Aspalathus linearis) был сильно загрязнен на участках, богатых сорняками, и содержал ПА того же типа и пропорции. Тем не менее, ПА не были обнаружены в чае ройбуш на участках, свободных от сорняков.
В настоящее время тандемная масс-спектрометрия со сверхвысокой эффективностью жидкостной хроматографии (UPLC-MS/MS) с высокой селективностью и чувствительностью широко используется в качественном и количественном анализе ПА в сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктах21,22. Метод обработки образцов обычно состоит либо из твердофазной экстракции (SPE), либо из очистки QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) сложных экстрактов пищевых матриц, которые позволяют получить максимально возможную чувствительность12,19. Однако надежные аналитические методы, позволяющие обнаруживать и количественно определять ПА в сложных матрицах, таких как почва, сорняки и свежие чайные листья, по-прежнему отсутствуют.
В этом исследовании было проанализировано 15 ПА в образцах сушеного чая, свежих чайных листьях, сорняках и ризосферных образцах почвы сорняков с помощью UPLC-MS / MS в сочетании с методом очистки адсорбента. Кроме того, 15 парных образцов почвы сорняков и ризосферных сорняков и 60 образцов свежих чайных листьев были собраны на пяти участках отбора проб в чайном саду Цзиньчжай в провинции Аньхой, Китай, и были проанализированы на наличие 15 ПА. Эти результаты могут предоставить метод обследования и некоторую информацию об источнике и пути ПА (загрязнения) в образцах чая для обеспечения качества и безопасности чая.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для настоящего исследования были собраны следующие виды сорняков: 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. и Crassocephalum crepidioides (Бент.) С. Мур. Свежие чайные листья были собраны из сорта чайных деревьев Longjing 43 #, а образцы сушеного чая были коммерчески доступными чайными изделиями, обработанными в соответствии с процессом производства зеленого чая (см. Таблицу материалов).
1. Сбор образцов
2. Обработка образцов
3. Инструментальный анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Был установлен оптимизированный метод очистки и анализа адсорбента 15 ПА в образцах сухого чая, свежих чайных листьях, сорняках и почве и сопоставлен с широко используемым методом очистки с использованием картриджа SPE. Результаты показали, что извлечение 15 ПА в образцах сушеного чая, сорняков и свежих чайных листьев с использованием картриджа SPE составило 72-120%, в то время как при очистке адсорбента - 78-98% (рис. 1). Извлечение 15 ПА в почве с помощью адсорбентной очистки составило 79-...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Настоящая работа была разработана для разработки эффективного, чувствительного метода изучения путей загрязнения и источников ПА в образцах чая, а также распределения ПА в различных частях чайных растений. Однако в этом исследовании только 15 ПА были успешно разделены на хроматографической колонке, что является очень небольшим числом по сравнению с большим количеством алкалоидов у видов растений 3,4. Это было связано не только с упаковочными свойствами самой коло...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам раскрывать нечего.
Эта работа была поддержана Национальным естественно-научным фондом Китая (32102244), Национальным проектом оценки качества и безопасности сельскохозяйственной продукции и рисков (GJFP2021001), Естественно-научным фондом провинции Аньхой (19252002) и Министерством сельского хозяйства США (HAW05020H).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Ацетонитрил (99,9%) | Tedia Company,Inc. | 21115197 | CAS No:75-05-8 |
| Аммиак (25%-28%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 181210 | CAS No:1336-21-6 |
| Формиат аммония (97,0%) | Anpel Laboratory Technoiogies (Шанхай) | G0860050 | CAS No:540-69-2 |
| Carbon-GCB | CNW | B7760030 | 120-400 меш, 10г. в коробке |
| Центрифуга Z 36 HK | HERMLE | Z36HK | 30000 об/мин (мин.: 10 об/мин), размеры (Ш x В x Г): 71,5 см&крат; 42 см & раз; 51 см |
| Коммерчески доступный чайный продукт | Lvming, Qingshan, Luyuchun, Changling, Huixing, Wuyunjian, Heshengchun | рассыпной чай | Зеленый чай |
| 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 μ м,100г.в коробке |
| Гелиотрин (He) (98.0%) | BioCrick | 906426 | CAS No:303-33-3 |
| Гелиотрин-N-оксид (HeNO) (98.0%) | BioCrick | 22581 | CAS No:6209-65-0 |
| Высокоскоростная центрифуга TG16-WS | cence | 203158000 | макс.: 16000 об/мин, 330 &раз; 390 × 300 мм (L × W & раз; H), Вместимость: 6 и раз; 50 мл |
| HSS T3 колонка | Waters | 186004976 | ACQUITY UPLC HSS T3 (2,1 & раз; 100 мм 1,8 μ m) |
| Интермедин (Im) (98,0%) | BioCrick | 114843 | CAS No:10285-06-0 |
| Интермедин-N-оксид (ImNO) (98,0%) | BioCrick | 340066 | CAS No:95462-14-9 |
| Jacobine (Jb) (98,0%) | BioCrick | 132282048 | CAS No:6870-67-3 |
| Якобин-N-оксид (JbNO) (98,0%) | ChemFaces | CFN00461 | CAS No:38710-25-7 |
| Метиловый спирт (99,9%) | Компания Tedia | 21115100 | CAS No:67-56-1 |
| PSA | Agela | P19-00833 | 40-60 μ м, 60 и Аринг; 100г.в коробке |
| Retrorsine (Re) (98.0%) | BioCrick | 5281743 | CAS No:480-54-6 |
| Retrorsine-N-оксид (ReNO) (98.0%) | BioCrick | 5281734 | CAS No:15503-86-3 |
| Senecionine (Sc) (98.0%) | BioCrick | 5280906 | CAS No:130-01-8 |
| Senecionine-N-оксид (ScNO) (98.0%) | BioCrick | 5380876 | CAS No:13268-67-2 |
| Сенецифиллин N-оксид (SpNO) (98.0%) | BioCrick | 6442619 | CAS No:38710-26-8 |
| Сенецифиллин (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 мл |
| серной кислоты (97%) | Wuxi Zhanwang Chemical Reagent Co., Ltd. | 1003019 | CAS No:7664-93-9 |
| Тринатрия цитрат | Sinpharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 20121009 | CAS No:6132-04-3 |
| Ультразвуковой очиститель | Supmile | KQ-600B | Размер внутреннего щеля: 500 &x 300 & times 150 мм; Емкость: 22,5 л |
| UPLC-xevoTQMS | Waters | ZPLYY-003 | Тройной четырехступенчатый стержневой масс-анализатор, Waters Alliance 2695/Waters ACQUITY UPLC Жидкофазная система |
| Водяная баня термостат генератор | Гоюй прибор | SHY-2AHS | Время колебаний: 60-300 раз/мин, Постоянный диапазон температур: комнатная температура до 100 °°; С |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.