Waiting
Login processing...

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

Environment

Källa och väg för pyrrolizidin alkaloid kontaminering i teprover

Published: September 28, 2022 doi: 10.3791/64375

Summary

Detta protokoll beskriver kontaminering av pyrrolizidinalkaloider (PA) i teprover från PA-producerande ogräs i teträdgårdar.

Abstract

Giftiga pyrrolizidinalkaloider (PA) finns i teprover, vilket utgör ett hot mot människors hälsa. Källan och vägen för PA-kontaminering i teprover har dock varit oklar. I detta arbete utvecklades en adsorbentmetod kombinerad med UPLC-MS / MS för att bestämma 15 PA i ogräset Ageratum conyzoides L., A. conyzoides rhizosfärisk jord, färska teblad och torkade teprover . De genomsnittliga återvinningarna varierade från 78% -111%, med relativa standardavvikelser på 0,33% -14,8%. Femton par A. conyzoides och A. conyzoides rhizosfäriska jordprover och 60 färska tebladprover samlades in från Jinzhai teträdgård i Anhui-provinsen, Kina, och analyserades för de 15 PA . Inte alla 15 PA upptäcktes i färska teblad, förutom intermedin-N-oxid (ImNO) och senecionin (Sn). Halten av ImNO (34,7 μg/kg) var större än av Sn (9,69 μg/kg). Dessutom koncentrerades både ImNO och Sn i teplantans unga blad, medan deras innehåll var lägre i de gamla bladen. Resultaten indikerade att PA i te överfördes genom vägen för PA-producerande ogräs-jord-färska teblad i teträdgårdar.

Introduction

Som sekundära metaboliter skyddar pyrrolizidinalkaloider (PA) växter mot växtätare, insekter och patogener 1,2. Hittills har över 660 PA och PA-N-oxider (PANO) med olika strukturer hittats i mer än 6,000 växtarter över hela världen 3,4. PA-producerande växter finns främst i familjerna Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae och Apocynaceae 5,6. PA oxideras lätt till instabila dehydropyrrolizidinalkaloider, som har stark elektrofilicitet och kan attackera nukleofiler såsom DNA och proteiner, vilket resulterar i levercellsnekros, venösa ocklusioner, cirros, ascites och andra symtom 7,8. Det huvudsakliga målorganet för PA-toxicitet är levern. PA kan också orsaka lung-, njur- och annan organtoxicitet och mutagen, cancerframkallande och utvecklingstoxicitet 9,10.

Fall av förgiftning hos människor och djur har rapporterats i många länder från intag av traditionella örter, kosttillskott eller te som innehåller PA eller indirekt kontaminering av livsmedel som mjölk, honung eller kött (giftigt från intag av betesmark som innehåller PA)11,12,13. Resultaten från Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (Efsa) tyder på att ämnen som (ört)te är en viktig källa till människors exponering för PA/PANO14. Teprover producerar inte PA, medan PA-producerande växter vanligtvis finns i teträdgårdar (t.ex. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus och Ageratum conyzoides)15. Det misstänktes tidigare att teet kunde vara förorenat med PA från deras producerande växter under plockning och bearbetning. Men PA upptäcktes också i vissa handplockade teblad (dvs. inga PA-producerande växter), vilket tyder på att det måste finnas andra vägar eller föroreningskällor16. Ett samodlingsexperiment av ragwort (Senecio jacobaea) med melissa (Melissa officinalis), pepparmynta (Mentha piperita), persilja (Petroselinum crispum), kamomill (Matricaria recutita) och nasturtium (Tropaeolum majus) växter genomfördes, och resultaten visade att PA upptäcktes i alla dessa växter17. Det har verifierats att utbetalande organ verkligen överförs och utbyts mellan levande växter via jord18,19. Van Wyk et al.20 fann att rooibos te (Aspalathus linearis) var allvarligt förorenat på ogräsrika platser och innehöll PA av samma typ och proportioner. Inga PA upptäcktes dock i rooibos te på ogräsfria platser.

För närvarande har ultrahögpresterande vätskekromatografi tandemmasspektrometri (UPLC-MS / MS) med hög selektivitet och känslighet använts i stor utsträckning i den kvalitativa och kvantitativa analysen av PA i jordbruksprodukter och livsmedel21,22. Provbehandlingsmetoden består vanligtvis av antingen fastfasextraktion (SPE) eller QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) rengöring av komplexa livsmedelsmatrisextrakt, som kan uppnå högsta möjliga känslighet12,19. Robusta analysmetoder som möjliggör detektion och kvantifiering av PA i komplexa matriser som jord, ogräs och färska teblad saknas dock fortfarande.

Denna studie analyserade 15 PA i torkade teprover, färska teblad, ogräs och ogräs rhizosfäriska jordprover med UPLC-MS / MS kombinerat med en adsorbentreningsmetod. Dessutom samlades 15 parade ogräs- och ogräsrhizosfäriska jordprover och 60 färska tebladprover från fem provtagningsplatser i Jinzhai teträdgård i Anhui-provinsen, Kina, och analyserades för 15 PA. Dessa resultat kan ge en undersökningsmetod och viss information om källan och vägen för PA (kontaminering) i teprover för att säkerställa teets kvalitet och säkerhet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

För den aktuella studien samlades följande ogräsarter in: 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. och Crassocephalum crepidioides (Benth.) S. Moore. De färska tebladen plockades från olika Longjing 43 # teträd, och de torkade teproverna var kommersiellt tillgängligt te som bearbetades enligt tillverkningsprocessen för grönt te (se materialförteckning).

1. Insamling av prover

  1. Samla 40 riktiga prover.
    1. Samla 10 ogräs, 10 jordar och 10 färska teblad slumpmässigt från flera teträdgårdar.
      OBS: För den aktuella studien provtogs jorden på ett djup av 20 cm med en provmängd på 200 g.
    2. Samla slumpmässigt 10 torkade teprodukter (250 g) från en stormarknad.
  2. Samla prover av ogräs, jord och färska teblad för att studera föroreningskällan för PA i te.
    1. Ställ in fem provtagningspunkter i samma teträdgård, med tre replikat vid varje punkt.
    2. Samla Ageratum conyzoides L. ogräsprover med det högsta PA-innehållet som vanligtvis finns i teträdgårdar.
      OBS: Provmängden var 250 g för den aktuella studien.
    3. Samla jordproverna.
      OBS: Jordproverna var A. conyzoides rhizosfärisk jord på ett djup av 20 cm med en provmängd på 200 g.
    4. Samla de färska tebladen från olika delar av teplantorna, inklusive en knopp med två blad, en knopp med tre blad, en knopp med fyra blad och mogna blad.
      OBS: Provmängden var 250 g.

2. Provbehandling

  1. Förbehandla proverna enligt stegen nedan.
    1. Mal det torkade teet och jordproverna med en kvarn, passera de pulveriserade proverna genom en sikt med 200 maskor och förvara dem vid −20 °C.
      OBS: Det torkade teet var en kommersiellt tillgänglig teprodukt (se materialförteckning), så det krossades direkt och siktades för lagring. Jordproverna (200 g) placerades på en ventilerad plats i mörkret för att lufttorka i ungefär en vecka.
    2. Homogenisera ogräset och färska teblad med en homogenisator och förvara dem vid -20 ° C.
  2. Utför provbehandling av torkade teprodukter, färska teblad och ogräs.
    1. Väg upp 1,00 g av varje prov (torkade teprodukter, färska teblad och ogräs) och placera det i ett 50 ml centrifugrör.
    2. Tillsätt 10 ml 0,1 mol/L svavelsyralösning och virvel i 2 min för fastfasextraktion (med SPE-patron, se Materialförteckning) och 1 min för adsorbentrening. Utför ultraljud utvinning23 för 15 min, och sedan centrifugera för 10 min med en hastighet av 9,390 x g vid rumstemperatur.
      OBS: Ultraljudsoscillatorns effekt var 290 W, oscillationsfrekvensen var 35 kHz och temperaturen var inställd på 30 °C.
    3. Överför supernatanten till ett 50 ml centrifugrör med en plastspetsdroppare.
    4. Följ stegen ovan för att upprepa extraktionen en gång. Kombinera de två supernatanterna.
      1. Aktivera SPE-patronerna med 5 ml metanol och 5 ml avjoniserat vatten. Tillsätt 10 ml supernatant till den föraktiverade cylinderampullen och utför provrengöring.
      2. Efter att provlösningsnivån nått det övre lagret av patroner, eluera analyterna med 5 ml 1% myrsyralösning och sedan 5 ml metanol. Kassera eluatet.
      3. Eluera med 5 ml metanol (innehållande 0,5% ammoniakvatten), filtrera eluatet genom ett 0,22 μm membranfilter och analysera med UPLC-MS/MS (se materialtabell).
    5. Utför provrengöring med adsorbenter.
      1. Ta 2 ml av supernatanten (steg 2.2.4) i ett 10 ml centrifugrör fyllt med adsorbenterna i GCB:PSA:C18 (10 mg:20 mg:15 mg, se materialtabell), virvel i 1 minut och centrifugera vid 9,390 x g i 8 minuter vid rumstemperatur.
      2. Passera 1 ml av supernatanten genom ett 0,22 μm membranfilter före analys med UPLC-MS/MS.
  3. Utför behandling av jordproverna.
    1. Väg upp ett jordprov på 1,00 g. Placera den i ett 50 ml centrifugrör och tillsätt 0,1 ml 0,1 mol / L trinatriumcitratlösning (se materialtabell) för att justera jordens pH-värde till 6,0.
    2. Låt stå i 2 minuter och tillsätt sedan 10 ml 0,1 mol / L svavelsyrametanollösning, virvel i 2 minuter och skaka i 30 minuter och utför sedan ultraljudsutvinning i 30 minuter.
    3. Centrifugera vid 9,390 x g i 10 minuter och överför supernatanten till ett 50 ml centrifugrör med en plastspetsdroppare.
    4. Följ stegen ovan för att upprepa extraktionen och kombinera supernatanten två gånger.
      Anmärkning: Reningsmetoden var densamma som i steg 2.2.5.1 och steg 2.2.5.2.

3. Instrumentell analys

  1. Upptäck de 15 PA i torkade teprover, färska teblad, ogräs och jord (prover från steg 2) med hjälp av ett kommersiellt tillgängligt UPLC-MS / MS-system (2,1 mm x 100 mm, 1,8 μm) (se materialtabell).
  2. Ställ in kolonntemperaturen på 40 °C, flödeshastigheten på 0,250 ml/min och insprutningsvolymen på 3 μl.
  3. Ställ in mobil fas A: metanol (innehållande 0,1% myrsyra + 1 mmol / L ammoniumformiat) och mobil fas B: vatten (innehållande 0,1% myrsyra + 1 mmol / L ammoniumformiat).
  4. Ställ in en gradientelueringsprocedur: 10 % A från 0,0 min till 0,25 min, 10 %-30 % A från 0,25 min till 6,0 min, 30 %-40 % A från 6,0 min till 9,0 min, 40 %-98 % A från 9,0 min till 9,01 min som hölls i 1,9 min och 98 %-100 % A från 11,0 min till 11,1 min som hölls i 2,9 min.
  5. Ställ in masspektrometerparametrarna: joniseringsläge, elektrospray positiv jonkälla (ESI +); finfördelartryck, 7,0 bar; kapillärspänning, 4,0 kV; koniskt hål tillbaka blåsflöde, 150 l / h; gasflöde med lösningsmedel, 800 l/h; upplösningstemperatur, 400 °C; slaggasflöde, 0,25 ml/min.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den optimerade renings- och analysmetoden för adsorbent med 15 PA i torkade teprover, färska teblad, ogräs och jord fastställdes och jämfördes med den vanliga reningsmetoden med SPE-patronen. Resultaten visade att återvinningen av de 15 PA i torkade teprover, ogräs och färska teblad med SPE-patronen var 72% -120%, medan den som använde adsorbentrening var 78% -98% (figur 1). Återvinningen av de 15 utbetalande organen i jord med adsorbentrening var 79–111 % (figur 1). Fyrtio (40) verkliga prover samlades slumpmässigt in för att upptäcka innehållet i PA för att jämföra de två saneringsmetoderna (kompletterande tabeller 17). Heliotrin (He) detekterades i alla 10 torkade teprover med adsorbentmetoden med ett innehåll av 1,3-22 μg/kg, medan det endast detekterades i tre torkade teprover med användning av SPE-patronen med ett innehåll av 1,8-24,6 μg/kg (kompletterande tabeller 3-4).

Reningsmetoden för adsorbent (GCB: PSA: C18) valdes för att detektera PA i ogräs, ogräs rhizosfäriska jordar och färska teblad i teplantagesystem. Fem provtagningsplatser valdes ut i en teträdgård i Jinzhai. Förutom jakobin (Jb), seneciphyllin (Sp), seneciphyllin N-oxid (SpNO) och senkirkine (Sk) detekterades totalt 11 PA i ogräset A. conyzoides, varav det högsta innehållet av PA var intermedin (Im) (2 006-2 970 μg/kg), heliotrin-N-oxid (HeNO) (2 446-2 731 μg/kg) och intermedin-N-oxid (ImNO) (13 535-17 345 μg/kg) (tabell 1). I jord påvisades endast ImNO på provtagningsplats 5, med en halt på 6,05 μg/kg (kompletterande tabell 8). ImNO och Sn upptäcktes i de färska tebladen från de fem provtagningsställena (figur 2). ImNO påvisades i olika delar av teplantorna och dess innehåll varierade mellan 4,36 och 26,5 μg/kg, vilket var större än för Sn, förutom att Sn inte påvisades i mogna blad från provtagningsplats 1 och provtagningsplats 2. Sn påvisades i olika delar av teplantorna på de andra provtagningsställena och halten varierade mellan 1,0 och 3,14 μg/kg (figur 2).

På provtagningsplats 5 visades överföringsfenomenet PA mellan ogräs, ogräs rhizosfärisk jord och färska teblad (figur 3). Bland de 11 PA-ogräsen upptäcktes endast ImNO i jorden, med ett innehåll på 6,05 μg/kg, medan ImNO och Sn upptäcktes i olika delar av teplantorna. Halten av ImNO i en knopp med två blad var högst, vilket var 12,6 μg/kg (figur 3).

Figure 1
Figur 1: Jämförelse av återhämtning. Jämförelse av återvinningen av 15 PA (pyrrolizidinalkaloider) i extrakt från (A) färska teblad, (B) torkade teprover, (C) ogräs och (D) jordprover vid rengöring med adsorbenten (spikad nivå = 0,02 mg / kg) och SPE-patroner (blandad katjonbytare fastfasextraktionskolonner, spikad nivå = 0,01 mg / kg). Felstaplarna visar standardavvikelsen och signifikanstestet utfördes genom variansanalys. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Innehåll och typ av utbetalande organ (pyrrolizidinalkaloider) i olika delar av teplantorna som samlats in från de fem provtagningsställena . a) Provtagningsplats 1. b) Provtagningsplats 2. c) Provtagningsplats 3. D) Provtagningsplats 4. E) Provtagningsplats 5. Felstaplarna visar standardavvikelsen och signifikanstestet utfördes genom variansanalys. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: Utbetalande organ som ingår i ogräs och deras överföring till jord och färska teblad. (A) Innehållet och typen av PA (pyrrolizidinalkaloider) som detekteras i ogräs, jord och färska teblad. (B) Innehållet och typen av utbetalande organ som upptäckts i ogräset. Felstaplarna visar standardavvikelsen och signifikanstestet utfördes genom variansanalys. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Provtagningsplats Medelhalten av enskilda PA (± relativa standardavvikelser), μg/kg Innehållet av totala utbetalande organ (μg/kg)
Han HeNEJ Im ImNEJ Jb JbNEJ Åter Reno Sn SnNNO 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

Tabell 1: Halten av enstaka och totala utbetalande organ (pyrrolizidinalkaloider) i ogräs på de fem provtagningsställena. ND representerar ingen upptäckt.

Kompletterande tabell 1: Halten av enstaka och totala PA i färska teblad renade med adsorbentmetoden. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 2: Halten av enstaka och totala PA i färska teblad renade med SPE. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 3: Halten av enstaka eller totala PA i torkat te renat med adsorbentmetoden. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 4: Halten av enstaka och totala utbetalande organ i torkat te renat med SPE. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 5: Halten av enkla och totala utbetalande organ i ogräs som renats med adsorbentmetoden. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 6: Halten av enstaka och totala utbetalande organ i ogräs som renats med SPE. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 7: Halten av enkla och totala utbetalande organ i jord som renats med adsorbentmetoden. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Kompletterande tabell 8: Halten av enstaka och totala utbetalande organ i jord vid de fem provtagningsställena. ND representerar ingen upptäckt. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det aktuella arbetet var utformat för att utveckla en effektiv, känslig metod för att utforska föroreningsvägarna och källorna till PA i teprover samt fördelningen av PA i olika delar av teplantorna. I denna studie separerades emellertid endast 15 PA framgångsrikt på kromatografisk kolonn, vilket är ett mycket litet antal i jämförelse med det stora antalet alkaloider i växtarter 3,4. Detta var inte bara relaterat till förpackningsegenskaperna hos själva kolonnen utan också till den komplexa matrisen hos de undersökta teproverna. Därför behöver bättre separations- och reningsmetoder för att detektera multi-PA fortfarande undersökas ytterligare.

SPE-patroner och adsorbentmetoder har tillämpats för att detektera multi-PA i en mängd olika provmatriser, men i den komplexa matrisen av te har adsorbentmetoden inte rapporterats24. Därför utvecklades adsorbentmetoden med förhållandet GCB:PSA:C18 (10 mg:20 mg:15 mg) i detta arbete, och återvinningen av 15 PA uppfyllde detektionskraven för PA i olika provmatriser. Däremot var ImNO, Eu och Re-återhämtningar i genomsnitt 119%, 120% respektive 115% i torkat te vid rengöring med SPE-patroner, vilket visade en signifikant matriseffekt. Dessutom, jämfört med SPE-patroner, hade adsorbentmetoden (GCB: PSA: C18) en kortare provbehandlingstid, lägre kostnad och bättre återvinning för PA-analys (figur 1B). Att fastställa detektionsmetoder för 15 PA i torkade teprover, färska teblad, ogräs och jord gav en effektiv detektionsmetod för att utforska föroreningskällan för PA i teprover. Enligt nuvarande kunskap etablerades dessutom för första gången en multi-PA-detektionsmetod i jord i denna studie.

Överföringsvägen för PA i teplantagesystemet studerades. Våra studier tyder på att A. conyzoides var ett av ogräsen med det högsta totala PA-innehållet i Jinzhai teträdgård, och det växte bredvid teplantorna. Därför samlades A. conyzoides, A. conyzoides rhizosfärisk jord och de olika delarna av färska teblad från de fem provtagningsplatserna i en teträdgård i Jinzhai för att analysera de 15 PA. Figur 3 visar att bland de 11 PA som producerades i A. conyzoides detekterades endast ImNO i A. conyzoides rhizosfärisk jord, medan ImNO och Sn detekterades i färska teblad. Detta tyder på att inte allt innehåll av PA som produceras i A. conyzoides kunde transporteras in i teplantorna via jordmediet. En del av de utbetalande organ som överförs till jorden kan brytas ned av markmikroorganismer.

ImNO och Sn fördelades huvudsakligen i en knopp med två blad och en knopp med tre blad, medan innehållet av PA i mogna blad var relativt lågt. På provtagningsplats 4 nådde halten av ImNO i en knopp med två blad 26,5 μg/kg, medan halten i andra delar av teplantan varierade mellan 7,14–10,4 μg/kg. Sn påvisades inte i mogna blad på provtagningsplats 1 och provtagningsplats 2. Detta tyder på att de berikade delarna av PA i teplantor huvudsakligen var koncentrerade till de unga bladen, och halten låg långt under det gränsvärde för högsta tillåtna resthalt av PA i teprover som fastställts av Europeiska unionen (150 μg/kg för vuxna, 75 μg/kg för spädbarn och småbarn)25. Resultaten visar att PA i teprover kan komma från PA-producerande ogräs i teträdgårdar via jorden. Dessutom bekräftar resultaten överföringen och utbytet av utbetalande organ mellan anläggningar17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av 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) och 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

Denna månad i JoVE nummer 187 Källa förorening te trädgård pyrrolizidin alkaloider adsorbent
Källa och väg för pyrrolizidin alkaloid kontaminering i teprover
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