Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Kilde og rute for pyrrolizidinalkaloidforurensning i teprøver

Published: September 28, 2022 doi: 10.3791/64375

Summary

Den foreliggende protokollen beskriver forurensning av pyrrolizidinalkaloider (PA) i teprøver fra PA-produserende ugress i tehager.

Abstract

Giftige pyrrolizidinalkaloider (PA) finnes i teprøver, noe som utgjør en trussel mot menneskers helse. Imidlertid har kilden og ruten for PA-forurensning i teprøver vært uklar. I dette arbeidet ble det utviklet en adsorbentmetode kombinert med UPLC-MS / MS for å bestemme 15 PA i ugresset Ageratum conyzoides L., A. conyzoides rhizosfærisk jord, friske teblader og tørkede teprøver . Gjennomsnittlig utvinning varierte fra 78% -111%, med relative standardavvik på 0,33% -14,8%. Femten par A. conyzoides og A. conyzoides rhizosfæriske jordprøver og 60 ferske tebladprøver ble samlet inn fra Jinzhai tehage i Anhui-provinsen, Kina, og analysert for de 15 PA-ene . Ikke alle 15 PA ble påvist i friske teblader, bortsett fra intermedin-N-oksid (ImNO) og senecionin (Sn). Innholdet av ImNO (34,7 μg/kg) var større enn Sn (9,69 μg/kg). I tillegg var både ImNO og Sn konsentrert i de unge bladene på teplanten, mens innholdet var lavere i de gamle bladene. Resultatene indikerte at PA i te ble overført gjennom banen til PA-produserende ugress-jord-friske teblader i tehager.

Introduction

Som sekundære metabolitter beskytter pyrrolizidinalkaloider (PA) planter mot planteetere, insekter og patogener 1,2. Hittil har over 660 PA og PA-N-oksider (PANOer) med forskjellige strukturer blitt funnet i mer enn 6,000 plantearter over hele verden 3,4. PA-produserende planter finnes hovedsakelig i familiene Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae og Apocynaceae 5,6. PA oksyderes lett til ustabile dehydropyrrolizidinalkaloider, som har sterk elektrofilitet og kan angripe nukleofiler som DNA og proteiner, noe som resulterer i nekrose av leverceller, venøse okklusjoner, skrumplever, ascites og andre symptomer 7,8. Hovedmålorganet for PA-toksisitet er leveren. PA kan også forårsake lunge-, nyre- og andre organtoksisitet og mutagen, kreftfremkallende og utviklingstoksisitet 9,10.

Tilfeller av forgiftning hos mennesker og dyr er rapportert i mange land fra inntak av tradisjonelle urter, kosttilskudd eller te som inneholder PA eller indirekte forurensning av matvarer som melk, honning eller kjøtt (giftig ved inntak av beite som inneholder PA)11,12,13. Funnene fra Den europeiske myndighet for næringsmiddeltrygghet (EFSA) indikerer at stoffer som (urtete) te er en viktig kilde til menneskelig eksponering for PA/PANOs14. Teprøver produserer ikke PA, mens PA-produserende planter ofte finnes i tehager (f.eks. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus og Ageratum conyzoides)15. Det var tidligere mistanke om at teen kunne være forurenset med PA fra deres produserende anlegg under plukking og prosessering. Imidlertid ble PA også påvist i noen håndplukkede teblader (dvs. ingen PA-produserende planter), noe som tyder på at det må være andre ruter eller forurensningskilder16. Et samdyrkingsforsøk av ragwort (Senecio jacobaea) med melissa (Melissa officinalis), peppermynte (Mentha piperita), persille (Petroselinum crispum), kamille (Matricaria recutita) og blomkarse (Tropaeolum majus) planter ble utført, og resultatene viste at PA ble påvist i alle disse plantene17. Det er verifisert at PA faktisk overføres og utveksles mellom levende planter via jord18,19. Van Wyk et al.20 fant at rooibos te (Aspalathus linearis) var alvorlig forurenset på ugressrike steder og inneholdt PA av samme type og proporsjon. Imidlertid ble det ikke påvist PAs i rooibos te på ugressfrie steder.

For tiden har ultrahøyytelses væskekromatografitandemmassespektrometri (UPLC-MS / MS) med høy selektivitet og følsomhet blitt mye brukt i den kvalitative og kvantitative analysen av PA i landbruksprodukter og mat21,22. Prøvebehandlingsmetoden består vanligvis av enten fastfaseekstraksjon (SPE) eller QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) opprydding av komplekse matmatriseekstrakter, som kan oppnå høyest mulig følsomhet12,19. Imidlertid mangler fortsatt robuste analysemetoder som tillater deteksjon og kvantifisering av PA i komplekse matriser som jord, ugress og friske teblader.

Denne studien analyserte 15 PA i tørkede teprøver, friske teblader, ugress og ugress rhizosfæriske jordprøver med UPLC-MS / MS kombinert med en adsorbentrensingsmetode. Videre ble 15 parrede ugress- og ugressrhizosfæriske jordprøver og 60 ferske tebladprøver samlet fra fem prøvetakingssteder i Jinzhai tehage i Anhui-provinsen, Kina, og ble analysert for 15 PA. Disse resultatene kan gi en undersøkelsesmetode og litt informasjon om kilden og ruten til PA (forurensning) i teprøver for å sikre kvaliteten og sikkerheten til te.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

For denne studien ble følgende ugrasarter samlet: 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. og Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore. De friske tebladene ble plukket fra forskjellige Longjing 43# tetrær, og de tørkede teprøvene var kommersielt tilgjengelig te behandlet i henhold til produksjonsprosessen for grønn te (se materialtabell).

1. Prøveinnsamling

  1. Samle 40 ekte prøver.
    1. Samle 10 ugress, 10 jordarter og 10 friske teblader tilfeldig fra flere tehager.
      MERK: For denne studien ble jorda samplet på en dybde på 20 cm med en prøvemengde på 200 g.
    2. Tilfeldig samle 10 tørkede teprodukter (250 g) fra et supermarked.
  2. Samle prøver av ugress, jord og friske teblader for å studere forurensningskilden til PA i te.
    1. Sett fem prøvetakingspunkter i samme tehage, med tre replikater på hvert punkt.
    2. Samle Ageratum conyzoides L. ugressprøver med det høyeste PA-innholdet som ofte finnes i tehager.
      MERK: Prøvemengden var 250 g for denne studien.
    3. Samle jordprøvene.
      MERK: Jordprøvene var A. conyzoides rhizosfærisk jord på en dybde på 20 cm med en prøvemengde på 200 g.
    4. Samle de friske tebladene fra forskjellige deler av teplantene, inkludert en knopp med to blader, en knopp med tre blader, en knopp med fire blader og modne blader.
      MERK: Prøvemengden var 250 g.

2. Prøvebehandling

  1. Forbehandle prøvene ved å følge trinnene nedenfor.
    1. Mal de tørkede te- og jordprøvene med en kvern, før de pulveriserte prøvene gjennom en 200-masket sil og oppbevar dem ved -20 °C.
      MERK: Den tørkede teen var et kommersielt tilgjengelig teprodukt (se materialfortegnelse), så den ble direkte knust og siktet for lagring. Jordprøvene (200 g) ble plassert på et ventilert sted i mørket for å lufttørke i omtrent en uke.
    2. Homogeniser ugresset og friske teblader med en homogenisator og oppbevar dem ved -20 ° C.
  2. Utfør prøvebehandling av tørkede teprodukter, friske teblader og ugress.
    1. Vei 1,00 g av hver prøve (tørkede teprodukter, friske teblader og ugress) og legg den i et 50 ml sentrifugerør.
    2. Tilsett 10 ml 0,1 mol/l svovelsyreoppløsning og virvel i 2 minutter for fastfaseekstraksjon (ved bruk av SPE-patron, se materialfortegnelse) og 1 min for adsorbentrensing. Utfør ultralydutvinning23 i 15 minutter, og sentrifuge deretter i 10 minutter med en hastighet på 9,390 x g ved romtemperatur.
      MERK: Kraften til ultralydoscillatoren var 290 W, svingningsfrekvensen var 35 kHz, og temperaturen ble satt til 30 ° C.
    3. Overfør supernatanten til et 50 ml sentrifugerør med en dråpespiss av plast.
    4. Følg trinnene ovenfor for å gjenta ekstraksjonen én gang. Kombiner de to supernatantene.
      1. Aktiver SPE-patronene med 5 ml metanol og 5 ml avionisert vann. Tilsett 10 ml supernatant i den forhåndsaktiverte sylinderampullen og utfør prøveopprydding.
      2. Etter at prøveløsningsnivået nådde det øvre laget av patroner, eluer analyttene med 5 ml 1% maursyreoppløsning og deretter 5 ml metanol. Kast eluatet.
      3. Elute med 5 ml metanol (inneholdende 0,5% ammoniakkvann), filtrer eluatet gjennom et 0,22 μm membranfilter, og analyser med UPLC-MS / MS (se materialfortegnelse).
    5. Utfør prøveopprydding ved hjelp av adsorbenter.
      1. Ta 2 ml av supernatanten (trinn 2.2.4) inn i et 10 ml sentrifugerør fylt med adsorbenter av GCB: PSA: C18 (10 mg: 20 mg: 15 mg, se materialtabellen), virvel i 1 min og sentrifuge ved 9 390 x g i 8 minutter ved romtemperatur.
      2. Før 1 ml av supernatanten gjennom et 0,22 μm membranfilter før analyse med UPLC-MS/MS.
  3. Utfør behandling av jordprøver.
    1. Vei en jordprøve på 1,00 g. Plasser den i et 50 ml sentrifugerør, og tilsett 0,1 ml 0,1 mol/l trinatriumcitratoppløsning (se materialfortegnelse) for å justere jordens pH-verdi til 6,0.
    2. La stå i 2 minutter, og tilsett deretter 10 ml 0,1 mol / l svovelsyremetanoloppløsning, vortex i 2 min og rist i 30 minutter, og utfør deretter ultralydekstraksjon i 30 minutter.
    3. Sentrifuge ved 9 390 x g i 10 minutter, og overfør supernatanten til et 50 ml sentrifugerør med en dråpespiss av plast.
    4. Følg trinnene ovenfor for å gjenta ekstraksjonen og kombinere supernatanten to ganger.
      MERK: Rensemetoden var den samme som i trinn 2.2.5.1 og trinn 2.2.5.2.

3. Instrumental analyse

  1. Pådag de 15 PA-ene i tørkede teprøver, ferske teblader, ugress og jord (prøver fra trinn 2) ved hjelp av et kommersielt tilgjengelig UPLC-MS/MS-system (2,1 mm x 100 mm, 1,8 μm) (se materialfortegnelse).
  2. Sett kolonnetemperaturen til 40 °C, strømningshastigheten til 0,250 ml/min og injeksjonsvolumet til 3 μL.
  3. Sett mobilfasen A: metanol (inneholdende 0,1% maursyre + 1 mmol / L ammoniumformat), og mobil fase B: vann (inneholdende 0,1% maursyre + 1 mmol / L ammoniumformat).
  4. Angi en prosedyre for gradering: 10 % A fra 0,0 min til 0,25 min, 10 %-30 % A fra 0,25 min til 6,0 min, 30 %-40 % A fra 6,0 min til 9,0 min, 40 %-98 % A fra 9,0 min til 9,01 min som ble holdt i 1,9 min, og 98 %-100 % A fra 11,0 min til 11,1 min som ble holdt i 2,9 min.
  5. Still inn massespektrometerparametrene: ioniseringsmodus, elektrospraypositiv ionkilde (ESI +); forstøvertrykk, 7,0 bar; kapillærspenning, 4,0 kV; konisk hull tilbake blåser flyt, 150 l / t; løsemiddelgassstrøm, 800 l / t; oppløsningsmiddeltemperatur, 400 °C; slaggasstrøm, 0,25 ml/min.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den optimaliserte adsorbentrensings- og analysemetoden på 15 PA i tørkede teprøver, friske teblader, ugress og jord ble etablert og sammenlignet med den vanlige rensemetoden ved bruk av SPE-patronen. Resultatene viste at gjenvinningen av de 15 PA i tørkede teprøver, ugress og friske teblader ved bruk av SPE-patronen var 72% -120%, mens den ved bruk av adsorbentrensing var 78% -98% (figur 1). Gjenvinningen av de 15 PA i jord ved bruk av adsorbentrensing var 79% -111% (figur 1). Førti (40) reelle prøver ble tilfeldig samlet inn for å påvise innholdet i BPA for å sammenligne de to oppryddingsmetodene (tilleggstabell 1-7). Heliotrin (He) ble påvist i alle 10 tørkede teprøver med adsorbentmetode med innhold på 1,3-22 μg/kg, mens det kun ble påvist i tre tørkede teprøver med SPE-patron med innhold på 1,8-24,6 μg/kg (tilleggstabell 3-4).

Adsorbentrensemetoden (GCB: PSA: C18) ble valgt for å oppdage PA i ugress, ugress rhizosfæriske jordarter og friske teblader i teplantasjesystemer. Fem prøvetakingssteder ble valgt i en tehage i Jinzhai. I tillegg til jakobin (Jb), senecifyllin (Sp), senecifyllin N-oksid (SpNO) og senkirkin (Sk) ble det påvist totalt 11 PA i ugresset A. conyzoides, hvorav det høyeste innholdet av PA var intermedin (Im) (2 006-2 970 μg/kg), heliotrin-N-oksid (HeNO) (2 446-2 731 μg/kg) og intermedin-N-oksid (ImNO) (13 535-17 345 μg/kg) (tabell 1). I jord ble det kun påvist ImNO på prøvetakingssted 5, med et innhold på 6,05 μg/kg (tilleggstabell 8). ImNO og Sn ble påvist i de ferske tebladene fra de fem prøvetakingsstedene (figur 2). ImNO ble påvist i ulike deler av teplantene, og innholdet varierte fra 4,36-26,5 μg/kg, som var større enn Sn, bortsett fra at Sn ikke ble påvist i modne blader fra prøvetakingssted 1 og prøvetakingssted 2. Sn ble påvist i ulike deler av teplantene på de andre prøvetakingsstedene, og innholdet varierte fra 1,0-3,14 μg/kg (figur 2).

På prøvetakingssted 5 ble overføringsfenomenet PA blant ugresset, ugress-rhizosfærisk jord og friske teblader vist (figur 3). Blant de 11 PA-ene ble det kun påvist ImNO i jorda, med et innhold på 6,05 μg/kg, mens ImNO og Sn ble påvist i ulike deler av teplantene. Innholdet av ImNO i en knopp med to blader var høyest, med 12,6 μg/kg (figur 3).

Figure 1
Figur 1: Sammenligning av restitusjon. Sammenligning av utvinning av 15 PA (pyrrolizidinalkaloider) i ekstrakter fra (A) friske teblader, (B) tørkede teprøver, (C) ugress og (D) jordprøver ved opprydding med adsorbenten (pigget nivå = 0,02 mg / kg) og SPE-patroner (blandede kationbytter-fastfaseekstraksjonskolonner, pigget nivå = 0,01 mg / kg). Feilfeltene viser standardavviket, og signifikanstesten ble utført ved variansanalyse. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Innhold og typer av PA (pyrrolizidinalkaloider) i ulike deler av teplantene samlet inn fra de fem prøvetakingsstedene. (A) Prøvetakingssted 1. (B) Prøvetakingssted 2. (C) Prøvetakingssted 3. (D) Prøvetakingssted 4. (E) Prøvetakingssted 5. Feilfeltene viser standardavviket, og signifikanstesten ble utført ved variansanalyse. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: PA inneholdt i ugress og overføring til jord og friske teblader. (A) Innholdet og typen av PA (pyrrolizidinalkaloider) påvist i ugress, jord og friske teblader. (B) Innholdet og typen PAs oppdaget i ugresset. Feilfeltene viser standardavviket, og signifikanstesten ble utført ved variansanalyse. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Prøvetakingssted Gjennomsnittlig innhold av enkelt-PA (± relative standardavvik), μg/kg Innholdet av totale PA (μg/kg)
Han HeNO Im ImNO Jb JbNO Re Reno Sn SnNO Sp Sp
NEI
EU EuNO Sk
1 97.4 (2.43) 2731.1 (2.04) 2424.9 (1.84) 13754 (0.56) ND 1.92 (1.54) 21.2 (10.45) 4.01 (5.72) 58.4 (2.52) 17.2 (9.03) ND ND 224.0 (1.75) 6.9 (2.02) ND 19341.03
2 83.9 (1.21) 2518.6 (0.81) 2476.5 (1.15) 13945 (0.30) ND 2.60 (2.52) 28.8 (1.51) 4.82 (3.66) 63.7 (3.52) 19.8 (10.2) ND ND 248.6 (1.48) 7.0 (1.58) ND 19399.32
3 96.6 (1.67) 2470.4 (1.08) 2969.7 (1.02) 16829 (0.36) ND 2.12 (1.08) 20.9 (9.30) 2.94 (1.08) 51.0 (7.50) 14.9 (8.25) ND ND 252.1 (3.17) 5.91 (0.35) ND 22715.57
4 91.4 (1.98) 2638.6 (2.75) 2882.4 (1.98) 17345 (0.76) ND 2.42 (10.59) 15.4 (6.99) 2.67 (10.59) 51.6 (6.73) 15.0 (0.92) ND ND 281.3 (2.36) 6.78 (2.15) ND 23332.57
5 83.4 (3.79) 2446.7 (6.0) 2005.5 (3.79) 13535 (1.96) ND 1.68 (4.94) 15.2 (0.91) 2.70 (4.94) 49.4 (8.78) 16.9 (10.7) ND ND 215.2 (2.47) 5.99 (3.76) ND 18377.67

Tabell 1: Innhold av enkelt- og total-PA (pyrrolizidinalkaloider) av ugress på de fem prøvetakingsstedene. ND representerer ingen oppdaget.

Tilleggstabell 1: Innholdet av enkle og totale PA i friske teblader renset ved adsorbentmetoden. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 2: Innholdet av enkle og totale PA i friske teblader renset av SPE. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 3: Innholdet av enkle og totale PA i tørket te renset ved adsorbentmetoden. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 4: Innholdet av enkle og totale PA i tørket te renset av SPE. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 5: Innholdet av enkle og totale PA i ugress renset ved adsorbentmetoden. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 6: Innholdet av enslige og totale PA i ugress renset av SPE. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 7: Innholdet av enkle og totale PA i jord renset ved adsorbentmetoden. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggstabell 8: Innhold av enkelt- og totalPAer i jord på de fem prøvetakingsstedene. ND representerer ingen oppdaget. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det nåværende arbeidet ble utviklet for å utvikle en effektiv, sensitiv metode for å utforske forurensningsruter og kilder til PA i teprøver, samt fordelingen av PA i forskjellige deler av teplantene. I denne studien ble imidlertid bare 15 PA vellykket separert på kromatografisk kolonne, noe som er et svært lite antall i forhold til det store antallet alkaloider i plantearter 3,4. Dette var ikke bare relatert til pakningsegenskapene til selve kolonnen, men også til den komplekse matrisen av de undersøkte teprøvene. Derfor trenger bedre separasjons- og rensemetoder for å oppdage multi-PA fortsatt ytterligere utforskning.

SPE-patroner og adsorbentmetoder har blitt brukt for å oppdage multi-PA i en rekke prøvematriser, men i den komplekse matrisen av te er adsorbentmetoden ikke rapportert24. Derfor ble adsorbentmetoden med et forhold på GCB: PSA: C18 (10 mg: 20 mg: 15 mg) utviklet i dette arbeidet, og gjenvinningen av 15 PA oppfylte deteksjonskravene for PA i forskjellige prøvematriser. I motsetning til dette var ImNO, EU og Re utvinning i gjennomsnitt henholdsvis 119%, 120% og 115% i tørket te ved opprydding med SPE-patroner, som viste en signifikant matriseeffekt. Sammenlignet med SPE-patroner hadde adsorbentmetoden (GCB:PSA:C18) kortere prøvebehandlingstid, lavere kostnader og bedre utvinning for PA-analyse (figur 1B). Etablering av deteksjonsmetoder for 15 PA i tørkede teprøver, friske teblader, ugress og jord ga en effektiv deteksjonsmetode for å utforske forurensningskilden til PA i teprøver. Videre ble det i henhold til dagens kunnskap etablert en multi-PA deteksjonsmetode i jord for første gang i denne studien.

Overføringsruten for PA i teplantasjesystemet ble studert. Våre studier indikerer at A. conyzoides var en av ugressene med høyest totalt PA-innhold i Jinzhai tehage, og den vokste ved siden av teplantene. Derfor ble A. conyzoides, A. conyzoides rhizosfærisk jord og de forskjellige delene av friske teblader samlet fra de fem prøvetakingsstedene i en tehage i Jinzhai for å analysere de 15 PA-ene. Figur 3 viser at blant de 11 PAene som ble produsert i A. conyzoides, ble bare ImNO påvist i A. conyzoides rhizosfærisk jord, mens ImNO og Sn ble påvist i ferske teblader. Dette indikerer at ikke alt innholdet av PA produsert i A. conyzoides kunne transporteres inn i teplantene via jordmediet. Noe innhold av PAene som overføres til jorda, kan brytes ned av jordmikroorganismer.

ImNO og Sn var hovedsakelig fordelt i en knopp med to blader og en knopp med tre blader, mens innholdet av PA i modne blader var relativt lavt. På prøvetakingssted 4 nådde innholdet av ImNO i en knopp med to blader 26,5 μg/kg, mens innholdet i andre deler av teplanten varierte fra 7,14-10,4 μg/kg. Sn ble ikke påvist i modne blader på prøvetakingssted 1 og prøvetakingssted 2. Dette indikerer at de anrikede delene av PA i teplanter hovedsakelig var konsentrert i de unge bladene, og innholdet var langt under EUs maksimale restgrense for PA i teprøver satt av EU (150 μg/kg for voksne, 75 μg/kg for spedbarn og små barn)25. Resultatene viser at PA i teprøver kan komme fra PA-produserende ugress i tehager via jorda. Videre bekrefter resultatene overføring og utveksling av PA mellom planter17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av National Natural Scientific Foundation of China (32102244), National Agricultural Products Quality and Safety and Risk Assessment Project (GJFP2021001), Natural Scientific Foundation of Anhui Province (19252002) og USDA (HAW05020H).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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 Technoiogies (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), Dimensions (W x H x D): 71.5 cm× 42 cm × 51 cm
Commercially available tea product Lvming, Qingshan, Luyuchun, Changling, Huixing, Wuyunjian, Heshengchun loose tea Green tea
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 × W × H), Capacity: 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 Inner slot size: 500 × 300 × 150 mm; Capacity: 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 Oscillation times:  60-300 times/min, Constant temperature range: room temperature to 100 °C

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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 food and feed. EFSA Journal. 9 (11), 134 (2011).
  3. Ma, C., et al. Determination and regulation of hepatotoxic pyrrolizidine alkaloids in food: A critical review of recent research. Food and Chemical Toxicology. 119, 50-60 (2018).
  4. Keuth, O., Humpf, H. U., Fürst, P. Pyrrolizidine Alkaloids: Analytical Challenges. Encyclopedia of Food Chemistry. Melton, L., Shahidi, F., Varelis, P. 1, Elsevier. 348-355 (2019).
  5. Huang, D. Y., et al. Pyrrolizidine alkaloids and its source analysis in tea. Journal of Food Safety & Quality. 9 (2), 229-236 (2018).
  6. Liang, A. H., Ye, Z. G. General situation of the toxicity researches on Senecio. China Journal of Chinese Materia Medica. 31 (2), 93-97 (2006).
  7. Li, Y. H., et al. Proteomic study of pyrrolizidine alkaloid-induced hepatic sinusoidal obstruction syndrome in rats. Chemical Research in Toxicology. 28 (9), 1715-1727 (2015).
  8. Jia, Z. J., et al. Catalytic enantioselective synthesis of a pyrrolizidine-alkaloid-inspired compound collection with antiplasmodial activity. The Journal of Organic Chemistry. 83, 7033-7041 (2018).
  9. Yang, M., et al. First evidence of pyrrolizidine alkaloid N-oxide-induced hepatic sinusoidal obstruction syndrome in humans. Archives of Toxicology. 91 (12), 3913-3925 (2017).
  10. Chen, Z., Huo, J. R. Hepatic veno-occlusive disease associated with toxicity of pyrrolizidine alkaloids in herbal preparations. Netherlands Journal of Medicine. 68 (6), 252-260 (2010).
  11. Mattocks, A. R. Chemistry and Toxicology of Pyrrolizidine Alkaloid. , Academic Press. London, UK. (1986).
  12. Picron, J. F., Herman, M., Van Hoeck, E., Goscinny, S. Analytical strategies for the determination of pyrrolizidine alkaloids in plant based food and examination of the transfer rate during the infusion process. Food Chemistry. 266, 514-523 (2018).
  13. Kowalczyk, E., Kwiatek, K. Application of the sum parameter method for the determination of pyrrolizidine alkaloids in teas. Food Additives & Contaminants: Part A. 37 (4), 622-633 (2020).
  14. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Risks for human health related to the presence of pyrrolizidine alkaloids in honey, tea, herbal infusions and food supplements. EFSA Journal. 15 (7), 04908 (2017).
  15. Han, H., et al. Pyrrolizidine alkaloids in tea: A review of analytical methods, contamination levels and health risk. Food Science. 42 (17), 255-266 (2021).
  16. Nowak, M., et al. Interspecific transfer of pyrrolizidine alkaloids: An unconsidered source of contaminations of phytopharmaceuticals and plant derived commodities. Food Chemistry. 213, 163-168 (2016).
  17. Selmar, D., et al. Transfer of pyrrolizidine alkaloids between living plants: A disregarded source of contaminations. Environmental Pollution. 248, 456-461 (2019).
  18. Izcara, S., et al. Miniaturized and modified QuEChERS method with mesostructured silica as clean-up sorbent for pyrrolizidine alkaloids determination in aromatic herbs. Food Chemistry. 380, 132189 (2022).
  19. Izcara, S., Casado, N., Morante-Zarcero, S., Sierra, I. A miniaturized QuEChERS method combined with ultrahigh liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry for the analysis of pyrrolizidine alkaloids in oregano samples. Foods. 9 (9), 1319 (2020).
  20. Van Wyk, B. E., Stander, M. A., Long, H. S. Senecio angustifolius as the major source of pyrrolizidine alkaloid contamination of rooibos tea (Aspalathus linearis). South African Journal of Botany. 110, 124-131 (2017).
  21. Johnson, A. E., Molyneux, R. J., Merrill, G. B. Chemistry of toxic range plants. Variation in pyrrolizidine alkaloid content of Senecio, Amsinckia, and Crotalaria species. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 33 (1), 50-55 (1985).
  22. Vrieling, K., de Vos, H., van Wijk, C. A. M. Genetic analysis of the concentrations of pyrrolizidine alkaloids in Senecio jacobaea. Phytochemistry. 32 (5), 1141-1144 (1993).
  23. Han, H. L., et al. Development, optimization, validation and application of ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry for the analysis of pyrrolizidine alkaloids and pyrrolizidine alkaloid N-oxides in teas and weeds. Food control. 132, 108518 (2022).
  24. Bodi, D., et al. Determination of pyrrolizidine alkaloids in tea, herbal drugs and honey. Food Additives & Contaminants: Part A. 31 (11), 1886-1895 (2014).
  25. European Union Commission. Commission Regulation (EU) 2020/2040 of 11 December 2020 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels of pyrrolizidine alkaloids in certain foodstuffs. Official Journal of the European Union. 14 (12), 1-4 (2020).

Tags

Denne måneden i JoVE utgave 187 Kilde forurensning tehage pyrrolizidin alkaloider adsorbent
Kilde og rute for pyrrolizidinalkaloidforurensning i teprøver
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jiao, W., Shen, T., Wang, L., Zhu,More

Jiao, W., Shen, T., Wang, L., Zhu, L., Li, Q. X., Wang, C., Chen, H., Hua, R., Wu, X. Source and Route of Pyrrolizidine Alkaloid Contamination in Tea Samples. J. Vis. Exp. (187), e64375, doi:10.3791/64375 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter