Fuente y ruta de contaminación por alcaloides pirrolizidina en muestras de té
Summary
El presente protocolo describe la contaminación de los alcaloides de pirrolizidina (PA) en muestras de té de malezas productoras de PA en jardines de té.
Abstract
Los alcaloides tóxicos de pirrolizidina (PA) se encuentran en muestras de té, que representan una amenaza para la salud humana. Sin embargo, la fuente y la ruta de contaminación por PA en muestras de té no están claras. En este trabajo, se desarrolló un método adsorbente combinado con UPLC-MS / MS para determinar 15 PA en la maleza Ageratum conyzoides L., suelo rizosférico de A. conyzoides , hojas de té frescas y muestras de té secas. Las recuperaciones promedio oscilaron entre 78% y 111%, con desviaciones estándar relativas de 0.33% -14.8%. Quince pares de muestras de suelo rizosférico de A. conyzoides y A. conyzoides y 60 muestras de hojas de té frescas se recolectaron del jardín de té Jinzhai en la provincia de Anhui, China, y se analizaron para las 15 AP . No se detectaron los 15 PA en hojas de té frescas, excepto el N-óxido intermedio (ImNO) y la senecionina (Sn). El contenido de ImNO (34,7 μg/kg) fue mayor que el de Sn (9,69 μg/kg). Además, tanto ImNO como Sn se concentraron en las hojas jóvenes de la planta del té, mientras que su contenido fue menor en las hojas viejas. Los resultados indicaron que los PA en el té se transfirieron a través del camino de las malezas productoras de PA-suelo-hojas de té frescas en los jardines de té.
Introduction
Como metabolitos secundarios, los alcaloides de pirrolizidina (AP) protegen a las plantas contra herbívoros, insectos y patógenos 1,2. Hasta ahora, se han encontrado más de 660 PA y óxidos de PA (PANO) con diferentes estructuras en más de 6.000 especies de plantas en todo el mundo 3,4. Las plantas productoras de PA se encuentran principalmente en las familias Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae y Apocynaceae 5,6. Los PA se oxidan fácilmente a alcaloides deshidropirrolizidina inestables, que tienen una fuerte electrofilicidad y pueden atacar nucleófilos como el ADN y las proteínas, lo que resulta en necrosis de células hepáticas, oclusiones venosas, cirrosis, ascitis y otros síntomas 7,8. El principal órgano diana de la toxicidad por PA es el hígado. Los AP también pueden causar toxicidad pulmonar, renal y de otros órganos, así como toxicidad mutagénica, carcinogénica y para el desarrollo 9,10.
En muchos países se han notificado casos de intoxicación humana y animal por la ingestión de hierbas, suplementos o tés tradicionales que contienen AP o la contaminación indirecta de alimentos como la leche, la miel o la carne (tóxicos por la ingestión de pastos que contienen AP)11,12,13. Los resultados de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) indican que sustancias como el té (a base de hierbas) son una fuente importante de exposición humana a las AP/PANO14. Las muestras de té no producen AP, mientras que las plantas productoras de PA se encuentran comúnmente en jardines de té (por ejemplo, Emilia sonchifolia, Senecio angulatus, y Ageratum conyzoides)15. Anteriormente se sospechaba que el té podría estar contaminado con PA de sus plantas productoras durante la recolección y el procesamiento. Sin embargo, también se detectaron AP en algunas hojas de té recogidas a mano (es decir, sin plantas productoras de AP), lo que sugiere que debe haber otras rutas o fuentes de contaminación16. Se realizó un experimento de cocultivo de artemisa (Senecio jacobaea) con melisa (Melissa officinalis), menta (Mentha piperita), perejil (Petroselinum crispum), manzanilla (Matricaria recutita) y capuchina (Tropaeolum majus), y los resultados mostraron que se detectaron APs en todas estas plantas17. Se ha verificado que las AP son efectivamente transferidas e intercambiadas entre plantas vivas a través del suelo18,19. Van Wyk et al.20 encontraron que el té rooibos (Aspalathus linearis) estaba severamente contaminado en sitios ricos en malezas y contenía AP del mismo tipo y proporción. Sin embargo, no se detectaron AP en el té rooibos en sitios libres de malezas.
En la actualidad, la cromatografía líquida de ultra alta resolución espectrometría de masas en tándem (UPLC-MS/MS) con alta selectividad y sensibilidad ha sido ampliamente utilizada en el análisis cualitativo y cuantitativo de APs en productos agrícolas y alimentarios21,22. El método de tratamiento de la muestra generalmente consiste en la extracción en fase sólida (SPE) o en la limpieza QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) de extractos de matrices alimentarias complejas, que pueden obtener la mayor sensibilidad posible12,19. Sin embargo, todavía faltan métodos analíticos robustos que permitan la detección y cuantificación de AP en matrices complejas como tierra, malezas y hojas de té frescas.
Este estudio analizó 15 PA en muestras de té seco, hojas de té frescas, malezas y muestras de suelo rizosférico de malezas con UPLC-MS / MS combinado con un método de purificación adsorbente. Además, se recolectaron 15 muestras de suelo rizosférico de malezas y malezas emparejadas y 60 muestras de hojas de té frescas de cinco sitios de muestreo en el jardín de té Jinzhai en la provincia de Anhui, China, y se analizaron para detectar 15 AP. Estos resultados pueden proporcionar un método de encuesta y cierta información sobre la fuente y la ruta de las AP (contaminación) en las muestras de té para garantizar la calidad y seguridad del té.
Protocol
Representative Results
Discussion
El presente trabajo fue diseñado para desarrollar un método eficaz y sensible para explorar las rutas de contaminación y las fuentes de AP en muestras de té, así como la distribución de AP en diferentes partes de las plantas de té. Sin embargo, en este estudio, sólo 15 PA fueron separados con éxito en la columna cromatográfica, que es un número muy pequeño en comparación con el gran número de alcaloides en las especies de plantas 3,4. Esto no solo e…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Científicas Naturales de China (32102244), el Proyecto Nacional de Calidad e Inocuidad y Evaluación de Riesgos de Productos Agrícolas (GJFP2021001), la Fundación Científica Natural de la Provincia de Anhui (19252002) y el USDA (HAW05020H).
Materials
| 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 |
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