Источник и путь загрязнения алкалоидами пирролизидина в образцах чая

В качестве вторичных метаболитов пирролизидиновые алкалоиды (ПА) защищают растения от травоядных, насекомых и патогенов ^1,2. На сегодняшний день более 660 PA и PA-N-оксидов (PANO) с различной структурой были обнаружены в более чем 6,000 видах растений по всему миру ^3,4. Растения, продуцирующие ПА, в основном встречаются в семействах Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae и Apocynaceae ^5,6. ПА легко окисляются до нестабильных алкалоидов дегидропирролизидина, которые обладают сильной электрофильностью и могут атаковать нуклеофилы, такие как ДНК и белки, что приводит к некрозу клеток печени, венозным окклюзиям, циррозу, асциту и другим симптомам ^7,8. Основным органом-мишенью токсичности ПА является печень. ПА также могут вызывать токсичность легких, почек и других органов, а также мутагенную, канцерогенную токсичность и токсичность для развития ^9,10.

Во многих странах сообщалось о случаях отравления людей и животных в результате употребления в пищу традиционных трав, добавок или чаев, содержащих ПА, или косвенного загрязнения пищевых продуктов, таких как молоко, мед или мясо (токсичных при употреблении в пищу пастбищ, содержащих ПА)^11,12,13. Результаты Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) указывают на то, что такие вещества, как (травяной) чай, являются важным источником воздействия на человека PA/PANO¹⁴. Образцы чая не производят ПА, тогда как растения, продуцирующие ПА, обычно встречаются в чайных садах (например, Emilia sonchifolia, Senecio angulatus и Ageratum conyzoides)¹⁵. Ранее подозревалось, что чай может быть загрязнен PA с заводов-производителей во время сбора и переработки. Тем не менее, ПА также были обнаружены в некоторых собранных вручную чайных листьях (т.е. без растений, продуцирующих ПА), что позволяет предположить, что должны существовать другие пути или источники загрязнения¹⁶. Был проведен эксперимент по совместному выращиванию растений полыни (Senecio jacobaea) с мелиссой (Melissa officinalis), мятой перечной (Mentha piperita), петрушкой (Petroselinum crispum), ромашкой (Matricaria recutita) и настурцией (Tropaeolum majus), и результаты показали, что ПА были обнаружены во всех этих растениях¹⁷. Было подтверждено, что ПА действительно передаются и обмениваются между живыми растениями через почву^18,19. Van Wyk et ^al.20 обнаружили, что чай ройбуш (Aspalathus linearis) был сильно загрязнен на участках, богатых сорняками, и содержал ПА того же типа и пропорции. Тем не менее, ПА не были обнаружены в чае ройбуш на участках, свободных от сорняков.

В настоящее время тандемная масс-спектрометрия со сверхвысокой эффективностью жидкостной хроматографии (UPLC-MS/MS) с высокой селективностью и чувствительностью широко используется в качественном и количественном анализе ПА в сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктах^21,22. Метод обработки образцов обычно состоит либо из твердофазной экстракции (SPE), либо из очистки QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) сложных экстрактов пищевых матриц, которые позволяют получить максимально возможную чувствительность^12,19. Однако надежные аналитические методы, позволяющие обнаруживать и количественно определять ПА в сложных матрицах, таких как почва, сорняки и свежие чайные листья, по-прежнему отсутствуют.

В этом исследовании было проанализировано 15 ПА в образцах сушеного чая, свежих чайных листьях, сорняках и ризосферных образцах почвы сорняков с помощью UPLC-MS / MS в сочетании с методом очистки адсорбента. Кроме того, 15 парных образцов почвы сорняков и ризосферных сорняков и 60 образцов свежих чайных листьев были собраны на пяти участках отбора проб в чайном саду Цзиньчжай в провинции Аньхой, Китай, и были проанализированы на наличие 15 ПА. Эти результаты могут предоставить метод обследования и некоторую информацию об источнике и пути ПА (загрязнения) в образцах чая для обеспечения качества и безопасности чая.