茶サンプル中のピロリジジンアルカロイド汚染の発生源と経路

二次代謝産物として、ピロリジジンアルカロイド(PA)は草食動物、昆虫、および病原体から植物を保護します^1,2。これまでに、異なる構造を持つ660を超えるPAおよびPA-N酸化物(PANO)が、世界中の6,000を超える植物種で発見されています^3,4。PA生産植物は、主にキク科、ボラギナ科、ブナ科、およびキク科^5,6に見られます。PAは不安定なデヒドロピロリジジンアルカロイドに容易に酸化され、強い求電子性を持ち、DNAやタンパク質などの求核剤を攻撃し、肝細胞の壊死、静脈閉塞、肝硬変、腹水、およびその他の症状を引き起こす可能性があります^7,8。PA毒性の主な標的器官は肝臓です。PAはまた、肺、腎臓、およびその他の臓器毒性および変異原性、発がん性、および発生毒性を引き起こす可能性があります^9,10。

PAを含む伝統的なハーブ、サプリメント、お茶の摂取、または牛乳、蜂蜜、肉などの食品の間接的な汚染(PAを含む放牧の摂取による毒性)から、人間と動物の中毒の症例が多くの国で報告されています^11,12,13。欧州食品安全機関(EFSA)の調査結果は、(ハーブ)ティーなどの物質がPA / PANOへの人間の曝露の重要な原因であることを示しています¹⁴。茶サンプルはPAを生成しませんが、PA産生植物は茶園で一般的に見られます(例:エミリアソンチフォリア、セネシオアングラタス、およびアゲラタムコニゾイデス)¹⁵。以前は、お茶がピッキングおよび加工中に生産工場からのPAで汚染されている可能性があると疑われていました。しかし、PAはいくつかの手摘み茶葉(すなわち、PA生産プラントがない)でも検出され、他の経路または汚染源があるに違いないことを示唆しています¹⁶。ラグワート(セネシオ・ジャコバエア)とメリッサ(メリッサ・オフィシナリス)、ペパーミント(ハッカ・ピペリタ)、パセリ(ペトロセリナム・クリスプム)、カモミール(マトリカリア・レキューティタ)、キンレンカ(トロパエオラム・マジュス)の共栽培実験を行い、その結果、これらすべての植物でPAが検出されました¹⁷。PAは実際に土壌^18,19を介して生きている植物間で移動および交換されることが確認されています。Van Wykら²⁰は、ルイボスティー(Aspalathus linearis)が雑草が豊富な場所でひどく汚染されており、同じ種類と比率のPAを含んでいることを発見しました。しかし、雑草のない場所のルイボスティーからPAは検出されませんでした。

現在、高い選択性と感度を備えた超高速液体クロマトグラフィータンデム質量分析(UPLC-MS / MS)は、農産物および食品中のPAの定性的および定量的分析に広く使用されています^21,22。サンプル処理方法は通常、固相抽出(SPE)または複雑な食品マトリックス抽出物のQuEChERS(クイックイージーで安価で効果的な頑丈な安全)クリーンアップのいずれかで構成され、可能な限り最高の感度を得ることができます^12,19。しかし、土壌、雑草、新鮮な茶葉などの複雑なマトリックス中のPAの検出と定量を可能にする堅牢な分析方法はまだ不足しています。

本研究では、乾燥茶試料、生茶葉、雑草、雑草根圏土壌試料中の15種類のPAを、UPLC-MS/MSと吸着剤精製法を組み合わせて分析した。さらに、中国安徽省金寨茶園の5つのサンプリングサイトから15対の雑草および雑草根圏土壌サンプル15ペアと60生茶葉サンプルを収集し、15のPAについて分析しました。これらの結果は、お茶の品質と安全性を確保するために、お茶のサンプル中のPA(汚染)の発生源と経路に関する調査方法といくつかの情報を提供することができます。