Bron en route van pyrrolizidine alkaloïde besmetting in thee monsters

Als secundaire metabolieten beschermen pyrrolizidine-alkaloïden (PA’s) planten tegen herbivoren, insecten en ziekteverwekkers ^1,2. Tot nu toe zijn meer dan 660 PA’s en PA-N-oxiden (PANO’s) met verschillende structuren gevonden in meer dan 6.000 plantensoorten wereldwijd ^3,4. PA-producerende planten komen vooral voor in de families Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae en Apocynaceae ^5,6. PA’s worden gemakkelijk geoxideerd tot onstabiele dehydropyrrolizidine-alkaloïden, die een sterke elektrofielheid hebben en nucleofielen zoals DNA en eiwitten kunnen aanvallen, wat resulteert in levercelnecrose, veneuze occlusies, cirrose, ascites en andere symptomen ^7,8. Het belangrijkste doelorgaan van PA-toxiciteit is de lever. PA’s kunnen ook long-, nier- en andere orgaantoxiciteit en mutagene, carcinogene en ontwikkelingstoxiciteit veroorzaken ^9,10.

Gevallen van menselijke en dierlijke vergiftiging zijn in veel landen gemeld door de inname van traditionele kruiden, supplementen of thee die PA’s bevatten of de indirecte besmetting van voedingsmiddelen zoals melk, honing of vlees (giftig door inname van weidegrond die PA’s bevat)^11,12,13. De bevindingen van de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA) geven aan dat stoffen zoals (kruiden)thee een belangrijke bron van menselijke blootstelling aan PA’s/PANO’s^{zijn 14}. Theemonsters produceren geen PA’s, terwijl PA-producerende planten vaak worden aangetroffen in theetuinen (bijv. Emilia sonchifolia, Senecio angulatus en Ageratum conyzoides)¹⁵. Eerder werd vermoed dat de thee tijdens het plukken en verwerken besmet kon zijn met PA’s uit hun producerende fabrieken. PA’s werden echter ook gedetecteerd in sommige met de hand geplukte theebladeren (d.w.z. geen PA-producerende planten), wat suggereert dat er andere routes of bronnen van besmetting moeten zijn¹⁶. Een co-teeltexperiment van jakobskruiskruid (Senecio jacobaea) met melissa (Melissa officinalis), pepermunt (Mentha piperita), peterselie (Petroselinum crispum), kamille (Matricaria recutita) en nasturtium (Tropaeolum majus) planten werd uitgevoerd, en de resultaten toonden aan dat PA’s werden gedetecteerd in al deze planten¹⁷. Er is geverifieerd dat PA’s inderdaad worden overgedragen en uitgewisseld tussen levende planten via bodem^18,19. Van Wyk et ^al.20 vonden dat rooibosthee (Aspalathus linearis) ernstig verontreinigd was op onkruidrijke locaties en PA’s van hetzelfde type en dezelfde verhouding bevatte. Er werden echter geen PA’s gedetecteerd in rooibosthee op onkruidvrije locaties.

Op dit moment wordt ultra-high performance vloeistofchromatografie tandem massaspectrometrie (UPLC-MS/MS) met hoge selectiviteit en gevoeligheid op grote schaal gebruikt bij de kwalitatieve en kwantitatieve analyse van PA’s in landbouwproducten en levensmiddelen^21,22. De monsterbehandelingsmethode bestaat meestal uit vaste fase extractie (SPE) of de QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) reiniging van complexe voedselmatrices extracten, die de hoogst mogelijke gevoeligheid^12,19 kunnen verkrijgen. Robuuste analysemethoden die de detectie en kwantificering van PA’s in complexe matrices zoals aarde, onkruid en verse theebladeren mogelijk maken, ontbreken echter nog steeds.

Deze studie analyseerde 15 PA’s in gedroogde theemonsters, verse theebladeren, onkruid en onkruid rhizosferische bodemmonsters met UPLC-MS / MS in combinatie met een adsorberende zuiveringsmethode. Bovendien werden 15 gepaarde onkruid- en onkruid rhizosferische bodemmonsters en 60 verse theebladmonsters verzameld van vijf bemonsteringslocaties in de Jinzhai-theetuin in de provincie Anhui, China, en werden geanalyseerd op 15 PA’s. Deze resultaten kunnen een onderzoeksmethode en enige informatie over de bron en route van PA’s (verontreiniging) in theemonsters opleveren om de kwaliteit en veiligheid van thee te waarborgen.