Waiting
Login processing...

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

Environment

Kilde og vej for pyrrolizidinalkaloidforurening i teprøver

Published: September 28, 2022 doi: 10.3791/64375
Automatic Translation
1,2, 2, 1, 1,3, 4, 3, 3, 1, 1
1Key Laboratory of Agri-food Safety of Anhui Province, School of Resource & Environment, Anhui Agricultural University, 2State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization, School of Tea and Food Science & Technology, Anhui Agricultural University, 3Key Laboratory of Tea Quality and Safety & Risk Assessment, Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Ministry of Agriculture, 4Department of Molecular Biosciences and Bioengineering, University of Hawaii at Manoa

Summary

Denne protokol beskriver forureningen af pyrrolizidinalkaloider (PA'er) i teprøver fra PA-producerende ukrudt i tehaver.

Abstract

Giftige pyrrolizidinalkaloider (PA'er) findes i teprøver, som udgør en trussel mod menneskers sundhed. Imidlertid er kilden og ruten for PA-forurening i teprøver forblevet uklar. I dette arbejde blev der udviklet en adsorberende metode kombineret med UPLC-MS / MS til bestemmelse af 15 PA'er i ukrudtet Ageratum conyzoides L., A. conyzoides rhizosfærisk jord, friske teblade og tørrede teprøver . De gennemsnitlige inddrivelser varierede fra 78%-111%, med relative standardafvigelser på 0,33%-14,8%. Femten par A. conyzoides og A. conyzoides rhizosfæriske jordprøver og 60 friske tebladprøver blev indsamlet fra Jinzhai tehave i Anhui-provinsen, Kina og analyseret for de 15 PA'er . Ikke alle 15 PA'er blev påvist i friske teblade, bortset fra intermedin-N-oxid (ImNO) og senecionin (Sn). Indholdet af ImNO (34,7 μg/kg) var større end indholdet af Sn (9,69 μg/kg). Derudover var både ImNO og Sn koncentreret i teplantens unge blade, mens deres indhold var lavere i de gamle blade. Resultaterne viste, at PA'erne i te blev overført gennem PA-producerende ukrudt-jord-friske teblade i tehaver.

Introduction

Som sekundære metabolitter beskytter pyrrolizidinalkaloider (PA'er) planter mod planteædere, insekter og patogener 1,2. Indtil nu er der fundet over 660 PA'er og PA-N-oxider (PANO'er) med forskellige strukturer i mere end 6.000 plantearter verden over 3,4. PA-producerende planter findes hovedsageligt i familierne Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae og Apocynaceae 5,6. PA'er oxideres let til ustabile dehydropyrrolizidinalkaloider, som har stærk elektrofilicitet og kan angribe nukleofiler såsom DNA og proteiner, hvilket resulterer i levercellenekrose, venøse okklusioner, skrumpelever, ascites og andre symptomer 7,8. Det vigtigste målorgan for PA-toksicitet er leveren. PA'er kan også forårsage lunge-, nyre- og anden organtoksicitet og mutagen, kræftfremkaldende og udviklingstoksicitet 9,10.

Der er rapporteret tilfælde af forgiftning hos mennesker og dyr i mange lande fra indtagelse af traditionelle urter, kosttilskud eller te, der indeholder PA'er, eller indirekte forurening af fødevarer såsom mælk, honning eller kød (giftigt fra indtagelse af græsarealer, der indeholder PA'er)11,12,13. Resultaterne fra Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet (EFSA) viser, at stoffer som (urte)te er en vigtig kilde til menneskers eksponering for PA'er/PANO'er14. Teprøver producerer ikke PA'er, mens PA-producerende planter almindeligvis findes i tehaver (f.eks. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus og Ageratum conyzoides)15. Det var tidligere mistanke om, at teen kunne være forurenet med PA'er fra deres producerende anlæg under plukning og forarbejdning. Imidlertid blev PA'er også påvist i nogle håndplukkede teblade (dvs. ingen PA-producerende planter), hvilket tyder på, at der må være andre veje eller kilder til forurening16. Et samdyrkningsforsøg med bynkeurt (Senecio jacobaea) med melissa (Melissa officinalis), pebermynte (Mentha piperita), persille (Petroselinum crispum), kamille (Matricaria recutita) og nasturtium (Tropaeolum majus) planter blev udført, og resultaterne viste, at PA'er blev påvist i alle disse planter17. Det er blevet verificeret, at betalingsorganer rent faktisk overføres og udveksles mellem levende planter via jord18,19. Van Wyk et al.20 fandt, at rooibos te (Aspalathus linearis) var alvorligt forurenet på ukrudtsrige steder og indeholdt PA'er af samme type og proportion. Imidlertid blev der ikke påvist PA'er i rooibos te på ukrudtsfrie steder.

På nuværende tidspunkt er ultrahøjtydende væskekromatografi tandemmassespektrometri (UPLC-MS/MS) med høj selektivitet og følsomhed blevet anvendt i vid udstrækning i den kvalitative og kvantitative analyse af PA'er i landbrugsprodukter og fødevarer21,22. Prøvebehandlingsmetoden består normalt af enten fastfaseekstraktion (SPE) eller QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) oprydning af komplekse fødevarematricekstrakter, som kan opnå den højest mulige følsomhed12,19. Der mangler dog stadig robuste analysemetoder, der muliggør påvisning og kvantificering af PA'er i komplekse matricer som jord, ukrudt og friske teblade.

Denne undersøgelse analyserede 15 PA'er i tørrede teprøver, friske teblade, ukrudt og ukrudtsrhizosfæriske jordprøver med UPLC-MS / MS kombineret med en adsorberende rensningsmetode. Desuden blev 15 parrede ukrudts- og ukrudtsrhizosfæriske jordprøver og 60 friske tebladprøver indsamlet fra fem prøveudtagningssteder i Jinzhai tehave i Anhui-provinsen, Kina, og blev analyseret for 15 PA'er. Disse resultater kan give en undersøgelsesmetode og nogle oplysninger om kilden og ruten for PA'er (forurening) i teprøver for at sikre teens kvalitet og sikkerhed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Til denne undersøgelse blev følgende ukrudtsarter indsamlet: 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 (Bænk.) S. Moore. De friske teblade blev plukket fra forskellige Longjing 43# tetræer, og de tørrede teprøver var kommercielt tilgængelige te, der blev behandlet i henhold til fremstillingsprocessen for grøn te (se materialetabel).

1. Indsamling af prøver

  1. Saml 40 rigtige prøver.
    1. Saml 10 ukrudt, 10 jordarter og 10 friske teblade tilfældigt fra flere tehaver.
      BEMÆRK: Til denne undersøgelse blev jorden udtaget i en dybde på 20 cm med en prøvemængde på 200 g.
    2. Saml tilfældigt 10 tørrede teprodukter (250 g) fra et supermarked.
  2. Saml prøver af ukrudt, jord og friske teblade for at studere forureningskilden til PA'er i te.
    1. Sæt fem prøveudtagningspunkter i samme tehave, med tre replikater på hvert punkt.
    2. Saml Ageratum conyzoides L. ukrudtsprøver med det højeste PA-indhold, der almindeligvis findes i tehaver.
      BEMÆRK: Prøvemængden var 250 g for nærværende undersøgelse.
    3. Indsaml jordprøverne.
      BEMÆRK: Jordprøverne var A. conyzoides rhizospæriske jord i en dybde på 20 cm med en prøvemængde på 200 g.
    4. Saml de friske teblade fra forskellige dele af teplanterne, herunder en knop med to blade, en knop med tre blade, en knop med fire blade og modne blade.
      BEMÆRK: Prøvemængden var 250 g.

2. Behandling af prøver

  1. Forbehandle prøverne ved at følge nedenstående trin.
    1. Mal de tørrede te- og jordprøver med en kværn, før de pulveriserede prøver gennem en sigte med 200 masker, og opbevar dem ved -20 °C.
      BEMÆRK: Den tørrede te var et kommercielt tilgængeligt teprodukt (se materialetabel), så det blev direkte knust og sigtet til opbevaring. Jordprøverne (200 g) blev anbragt på et ventileret sted i mørke for at lufttørre i ca. en uge.
    2. Homogeniser ukrudt og friske teblade med en homogenisator og opbevar dem ved -20 ° C.
  2. Udfør prøvebehandling af tørrede teprodukter, friske teblade og ukrudt.
    1. Vej 1,00 g af hver prøve (tørrede teprodukter, friske teblade og ukrudt) og læg den i et 50 ml centrifugerør.
    2. Tilsæt 10 ml 0,1 mol/l svovlsyreopløsning og hvirvel i 2 minutter til fastfaseekstraktion (ved hjælp af SPE-cylinderampul, se materialetabel) og 1 min til adsorbentrensning. Udfør ultralydsekstraktion23 i 15 minutter, og centrifuger derefter i 10 minutter med en hastighed på 9.390 x g ved stuetemperatur.
      BEMÆRK: Ultralydoscillatorens effekt var 290 W, svingningsfrekvensen var 35 kHz, og temperaturen blev indstillet til 30 °C.
    3. Supernatanten overføres til et 50 ml centrifugeglas med en pipette af plastspids.
    4. Følg ovenstående trin for at gentage udtrækningen én gang. De to supernatanter kombineres.
      1. Aktivér SPE-cylinderampullerne med 5 ml methanol og 5 ml deioniseret vand. Der tilsættes 10 ml supernatant til den foraktiverede cylinderampul, og prøveoprydningen foretages.
      2. Efter at prøveopløsningsniveauet har nået det øverste lag af patroner, elueres analysanderne med 5 ml 1% myresyreopløsning og derefter 5 ml methanol. Kassér eluatet.
      3. Eluat med 5 ml methanol (indeholdende 0,5% ammoniakvand), filtrer eluatet gennem et 0,22 μm membranfilter og analyser med UPLC-MS/MS (se materialetabel).
    5. Udfør prøveoprydning ved hjælp af adsorbenter.
      1. Der hældes 2 ml supernatant (trin 2.2.4) i et 10 ml centrifugeglas fyldt med adsorbenter af GCB:PSA:C18 (10 mg:20 mg:15 mg, se materialetabellen), hvirvel i 1 min, og centrifugeres ved 9,390 x g i 8 minutter ved stuetemperatur.
      2. 1 ml supernatant ledes gennem et 0,22 μm membranfilter inden analyse med UPLC-MS/MS.
  3. Udfør behandling af jordprøverne.
    1. Vej en jordprøve på 1,00 g. Anbring det i et 50 ml centrifugerør, og tilsæt 0,1 ml 0,1 mol / L trinatriumcitratopløsning (se materialetabel) for at justere jordens pH-værdi til 6,0.
    2. Lad stå i 2 min, og tilsæt derefter 10 ml 0,1 mol / L svovlsyre methanolopløsning, hvirvel i 2 minutter og ryst i 30 minutter, og udfør derefter ultralydsekstraktion i 30 min.
    3. Supernatanten centrifugeres ved 9,390 x g i 10 min., og supernatanten overføres til et 50 ml centrifugeglas med pipette af plast.
    4. Følg ovenstående trin for at gentage ekstraktionen og kombinere supernatanten to gange.
      BEMÆRK: Oprensningsmetoden var den samme som i trin 2.2.5.1 og trin 2.2.5.2.

3. Instrumentel analyse

  1. Detekter de 15 PA'er i tørrede teprøver, friske teblade, ukrudt og jord (prøver fra trin 2) ved hjælp af et kommercielt tilgængeligt UPLC-MS/MS-system (2,1 mm x 100 mm, 1,8 μm) (se materialetabellen).
  2. Indstil kolonnetemperaturen til 40 °C, flowhastigheden til 0,250 ml/min og injektionsvolumenet til 3 μL.
  3. Indstil den mobile fase A: methanol (indeholdende 0,1% myresyre + 1 mmol / L ammoniumformiat) og mobil fase B: vand (indeholdende 0,1% myresyre + 1 mmol / L ammoniumformiat).
  4. Indstil en gradientelueringsprocedure: 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, der blev afholdt i 1,9 min, og 98% -100% A fra 11,0 min til 11,1 min, der blev afholdt i 2,9 min.
  5. Indstil massespektrometerparametrene: ioniseringstilstand, elektrospray positiv ionkilde (ESI +); forstøvertryk, 7,0 bar; kapillær spænding, 4,0 kV; konisk hul tilbageblæsningsstrøm, 150 l / h; gasstrøm med opløsningsmiddel, 800 l/h opløsningsmiddeltemperatur, 400 °C slaggasstrøm, 0,25 ml/min.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den optimerede adsorberende rensnings- og analysemetode for 15 PA'er i tørrede teprøver, friske teblade, ukrudt og jord blev etableret og sammenlignet med den almindeligt anvendte rensningsmetode ved hjælp af SPE-patronen. Resultaterne viste, at genvindingen af de 15 PA'er i tørrede teprøver, ukrudt og friske teblade ved hjælp af SPE-patronen var 72% -120%, mens den ved anvendelse af adsorbentrensning var 78% -98% (figur 1). Genvindingen af de 15 PA'er i jord ved hjælp af adsorbentrensning var 79-111 % (figur 1). Fyrre (40) reelle prøver blev tilfældigt indsamlet for at påvise indholdet af betalingsorganer for at sammenligne de to oprydningsmetoder (supplerende tabel 1-7). Heliotrine (He) blev påvist i alle 10 tørrede teprøver ved hjælp af adsorbentmetoden med et indhold på 1,3-22 μg/kg, mens det kun blev påvist i tre tørrede teprøver med SPE-cylinderampullen med et indhold på 1,8-24,6 μg/kg (supplerende tabel 3-4).

Adsorbentrensningsmetoden (GCB: PSA: C18) blev valgt til at detektere PA'er i ukrudt, ukrudtsrhizosfærisk jord og friske teblade i teplantagesystemer. Fem prøveudtagningssteder blev valgt i en tehave i Jinzhai. Ud over jakobin (Jb), seneciphyllin (Sp), senciphyllin N-oxid (SpNO) og senkirkin (Sk) blev der påvist i alt 11 PA'er i ukrudtet A. conyzoides, hvoraf det højeste indhold af PA'er var intermedin (Im) (2.006-2.970 μg/kg), heliotrin-N-oxid (HeNO) (2.446-2.731 μg/kg) og intermedin-N-oxid (ImNO) (13.535-17.345 μg/kg) (tabel 1). I jord blev der kun påvist ImNO på prøvetagningssted 5 med et indhold på 6,05 μg/kg (supplerende tabel 8). ImNO og Sn blev påvist i de friske teblade fra de fem prøvetagningssteder (figur 2). ImNO blev påvist i forskellige dele af teplanterne, og indholdet varierede fra 4,36-26,5 μg/kg, hvilket var større end Sn, bortset fra at Sn ikke blev påvist i modne blade fra prøvetagningssted 1 og prøvetagningssted 2. Sn blev påvist i forskellige dele af teplanterne på de andre prøvetagningssteder, og indholdet varierede fra 1,0-3,14 μg/kg (figur 2).

På prøvetagningssted 5 blev overførselsfænomenet PA'er blandt ukrudtet, ukrudtsrhizosfærisk jord og friske teblade vist (figur 3). Blandt de 11 PAs ukrudt blev der kun påvist ImNO i jorden med et indhold på 6,05 μg/kg, mens ImNO og Sn blev påvist i forskellige dele af teplanterne. Indholdet af ImNO i en knop med to blade var det højeste, som var 12,6 μg/kg (figur 3).

Figure 1
Figur 1: Sammenligning af nyttiggørelse. Sammenligning af genvinding af 15 PA'er (pyrrolizidinalkaloider) i ekstrakter fra (A) friske teblade, (B) tørrede teprøver, (C) ukrudt og (D) jordprøver efter oprydning med adsorbenten (spiked level = 0,02 mg/kg) og SPE-patroner (blandede kationbytter fastfaseekstraktionskolonner, spiked level = 0,01 mg/kg). Fejlbjælkerne viser standardafvigelsen, og signifikanstesten blev udført ved variansanalyse. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Indhold og typer af PA'er (pyrrolizidinalkaloider) i forskellige dele af teplanterne indsamlet fra de fem prøveudtagningssteder. A) Prøveudtagningssted 1. B) Prøveudtagningssted 2. C) Prøveudtagningssted 3. d) Prøveudtagningssted 4. E) Prøveudtagningssted 5. Fejlbjælkerne viser standardafvigelsen, og signifikanstesten blev udført ved variansanalyse. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: PA'er indeholdt i ukrudt og deres overførsel til jord og friske teblade. (A) Indholdet og typen af PA'er (pyrrolizidinalkaloider), der påvises i ukrudt, jord og friske teblade. B) indholdet og typen af PA'er, der påvises i ukrudtet. Fejlbjælkerne viser standardafvigelsen, og signifikanstesten blev udført ved variansanalyse. Klik her for at se en større version af denne figur.

Prøveudtagningssted Gennemsnitsindholdet af enkelte PA'er (± relative standardafvigelser), μg/kg Indholdet af samlede PA'er (μg/kg)
Han HeNO Im ImNO Jb JbNO Re Reno Sn SnNO Sp Sp
NEJ		 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

Tabel 1: Indholdet af enkelte og samlede PA'er (pyrrolizidinalkaloider) af ukrudt på de fem prøvetagningssteder. ND repræsenterer ingen opdaget.

Supplerende tabel 1: Indholdet af enkelte og samlede PA'er i friske teblade renset ved adsorbentmetoden. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 2: Indholdet af enkelt- og totale PA'er i friske teblade renset af SPE. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 3: Indholdet af enkelt- og totale PA'er i tørret te renset ved adsorbentmetoden. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 4: Indholdet af enkelt- og totale PA'er i tørret te renset med SPE. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 5: Indholdet af enkelte og samlede PA'er i ukrudt, der renses ved adsorbentmetoden. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 6: Indholdet af enkelt- og samlede PA'er i ukrudt, der er renset med SPE. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 7: Indholdet af enkelt- og totale PA'er i jord renset ved adsorbentmetoden. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 8: Indholdet af enkelte og samlede PA'er for jordbunden på de fem prøvetagningssteder. ND repræsenterer ingen opdaget. Klik her for at downloade denne tabel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Dette arbejde var designet til at udvikle en effektiv, følsom metode til at udforske kontamineringsveje og kilder til PA'er i teprøver samt fordelingen af PA'er i forskellige dele af teplanterne. I denne undersøgelse blev kun 15 PA'er imidlertid med succes adskilt på den kromatografiske søjle, hvilket er et meget lille antal sammenlignet med det store antal alkaloider i planteart 3,4. Dette var ikke kun relateret til selve søjlens pakningsegenskaber, men også til den komplekse matrix af de undersøgte teprøver. Derfor er der stadig behov for yderligere efterforskning af bedre separations- og rensningsmetoder til påvisning af multi-PA'er.

SPE-cylinderampuller og adsorberende metoder er blevet anvendt til at detektere multi-PA'er i en række prøvematricer, men i den komplekse matrix af te er adsorbentmetoden ikke blevet rapporteret24. Derfor blev adsorbentmetoden med et forhold på GCB:PSA:C18 (10 mg:20 mg:15 mg) udviklet i dette arbejde, og genfindelsen af 15 PA'er opfyldte detektionskravene for PA'er i forskellige prøvematricer. I modsætning hertil var ImNO-, Eu- og Re-genvindinger i gennemsnit henholdsvis 119%, 120% og 115% i tørret te ved oprydning med SPE-patroner, hvilket viste en signifikant matrixeffekt. Sammenlignet med SPE-patroner havde adsorbentmetoden (GCB: PSA: C18) desuden en kortere prøvebehandlingstid, lavere omkostninger og bedre genvinding til PA-analyse (figur 1B). Etablering af detektionsmetoder for 15 PA'er i tørrede teprøver, friske teblade, ukrudt og jord gav en effektiv detektionsmetode til at udforske kontamineringskilden til PA'er i teprøver. Desuden blev der ifølge den nuværende viden etableret en multi-PA-detektionsmetode i jord for første gang i denne undersøgelse.

Overførselsruten for PA'er i teplantagesystemet blev undersøgt. Vores undersøgelser tyder på, at A. conyzoides var et af ukrudtet med det højeste samlede PA-indhold i Jinzhai tehaven, og det voksede ved siden af teplanterne. Derfor blev A. conyzoides, A. conyzoides rhizosfærisk jord og de forskellige dele af friske teblade indsamlet fra de fem prøveudtagningssteder i en tehave i Jinzhai for at analysere de 15 PA'er. Figur 3 viser, at blandt de 11 PA'er produceret i A. conyzoides blev kun ImNO påvist i A. conyzoides rhizosfærisk jord, mens ImNO og Sn blev påvist i friske teblade. Dette indikerer, at ikke alt indholdet af PA'erne produceret i A. conyzoides kunne transporteres ind i teplanterne via jordmediet. Noget indhold af PA'er, der overføres til jorden, kan nedbrydes af jordmikroorganismer.

ImNO og Sn var hovedsageligt fordelt i en knop med to blade og en knop med tre blade, mens indholdet af PA'er i modne blade var relativt lavt. På prøvetagningssted 4 nåede indholdet af ImNO i en knop med to blade op på 26,5 μg/kg, mens indholdet i andre dele af teplanten varierede fra 7,14-10,4 μg/kg. Sn blev ikke påvist i modne blade på prøvetagningssted 1 og prøvetagningssted 2. Dette tyder på, at de berigede dele af beskyttede stoffer i teplanter hovedsagelig var koncentreret i de unge blade, og at indholdet lå langt under den maksimalgrænseværdi for restkoncentrationer af PA'er i teprøver, som Den Europæiske Union har fastsat (150 μg/kg for voksne, 75 μg/kg for spædbørn og småbørn)25. Resultaterne afslører, at PA'erne i teprøver kan komme fra PA-producerende ukrudt i tehaver via jorden. Desuden bekræfter resultaterne overførsel og udveksling af betalingsorganer mellem fabrikker17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af National Natural Scientific Foundation of China (32102244), National Agricultural Products Quality and Safety and Risk Assessment Project (GJFP2021001), Natural Scientific Foundation of Anhui-provinsen (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 måned i JoVE udgave 187 Kilde forurening tehave pyrrolizidin alkaloider adsorbent
Kilde og vej for pyrrolizidinalkaloidforurening 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