Origem e Rota de Contaminação por Alcaloide Pirrolizidínico em Amostras de Chá
Summary
O presente protocolo descreve a contaminação de alcaloides pirrolizidínicos (APs) em amostras de chá de plantas daninhas produtoras de AP em jardins de chá.
Abstract
Alcaloides pirrolizidínicos tóxicos (APs) são encontrados em amostras de chá, que representam uma ameaça à saúde humana. No entanto, a origem e a via de contaminação por AP em amostras de chá permanecem obscuras. Neste trabalho, um método adsorvente combinado com UPLC-MS/MS foi desenvolvido para determinar 15 APs em plantas daninhas Ageratum conyzoides L., solo rizosférico de A. conyzoides, folhas de chá fresco e amostras de chá seco. As recuperações médias variaram de 78%-111%, com desvios-padrão relativos de 0,33%-14,8%. Quinze pares de A. conyzoides e A. conyzoides rhizospheric amostras de solo e 60 amostras de folhas de chá fresco foram coletadas no jardim de chá Jinzhai na província de Anhui, China, e analisadas para os 15 APs. Nem todos os 15 APs foram detectados em folhas de chá fresco, exceto N-óxido intermediário (ImNO) e senecionina (Sn). O conteúdo de ImNO (34,7 μg/kg) foi maior que o de Sn (9,69 μg/kg). Além disso, tanto o ImNO quanto o Sn concentraram-se nas folhas jovens da planta de chá, enquanto seu conteúdo foi menor nas folhas velhas. Os resultados indicaram que os APs no chá foram transferidos através do caminho de plantas daninhas produtoras de AF – solo e folhas frescas de chá em jardins de chá.
Introduction
Como metabólitos secundários, os alcaloides pirrolizidínicos (APs) protegem as plantas contra herbívoros, insetos e patógenos 1,2. Até o momento, mais de 660 APs e óxidos de AP-N (PANOs) com diferentes estruturas foram encontrados em mais de 6.000 espécies de plantas em todo o mundo 3,4. Plantas produtoras de AP são encontradas principalmente nas famílias Asteraceae, Boraginaceae, Fabaceae e Apocynaceae 5,6. Os APs são facilmente oxidados a alcaloides desidropirrolizidínicos instáveis, que apresentam forte eletrofilicidade e podem atacar nucleófilos como DNA e proteínas, resultando em necrose das células hepáticas, oclusões venosas, cirrose, ascite e outros sintomas 7,8. O principal órgão-alvo da toxicidade da AP é o fígado. Os APs também podem causar toxicidade pulmonar, renal e de outros órgãos e toxicidade mutagênica, carcinogênica e de desenvolvimento 9,10.
Casos de intoxicação humana e animal têm sido relatados em muitos países a partir da ingestão de ervas tradicionais, suplementos ou chás contendo APs ou da contaminação indireta de alimentos como leite, mel ou carne (tóxicos pela ingestão de pastagens contendo APs)11,12,13. As conclusões da Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) indicam que substâncias como o chá (herbal) são uma importante fonte de exposição humana a APs/PANOs14. Amostras de chá não produzem APs, enquanto plantas produtoras de AF são comumente encontradas em jardins de chá (por exemplo, Emilia sonchifolia, Senecio angulatus e Ageratum conyzoides)15. Suspeitava-se anteriormente que o chá poderia estar contaminado com APs de suas plantas produtoras durante a colheita e processamento. No entanto, APs também foram detectados em algumas folhas de chá escolhidas manualmente (ou seja, sem plantas produtoras de AF), sugerindo que deve haver outras rotas ou fontes de contaminação16. Foi conduzido um experimento de co-cultivo de plantas de trapoeraba (Senecio jacobaea) com plantas de melissa (Melissa officinalis), hortelã-pimenta (Mentha piperita), salsa (Petroselinum crispum), camomila (Matricaria recutita) e nasturtium (Tropaeolum majus), cujos resultados mostraram que APs foram detectados em todas essas plantas17. Verificou-se que os APs são, de fato, transferidos e trocados entre plantas vivas via solo18,19. Van Wyk et al.20 verificaram que o chá de rooibos (Aspalathus linearis) estava severamente contaminado em locais ricos em plantas daninhas e continha APs do mesmo tipo e proporção. No entanto, não foram detectados APs no chá de rooibos em locais livres de plantas daninhas.
Atualmente, a cromatografia líquida de ultra-alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (UPLC-MS/MS) com alta seletividade e sensibilidade tem sido amplamente utilizada na análise qualitativa e quantitativa de APs em produtos agrícolas ealimentícios21,22. O método de tratamento da amostra é geralmente composto por extração em fase sólida (SPE) ou limpeza QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe) de extratos de matrizes alimentares complexas, que podem obter a maior sensibilidade possível12,19. No entanto, métodos analíticos robustos que permitam a detecção e quantificação de APs em matrizes complexas como solo, plantas daninhas e folhas de chá fresco ainda estão ausentes.
Este estudo analisou 15 APs em amostras de chá seco, folhas de chá fresco, plantas daninhas e amostras de solo rizosférico de plantas daninhas com UPLC-MS/MS combinado com um método de purificação por adsorvente. Além disso, 15 amostras pareadas de solo rizosférico de plantas daninhas e plantas daninhas e 60 amostras de folhas de chá fresco foram coletadas de cinco pontos de amostragem no jardim de chá Jinzhai na província de Anhui, China, e foram analisadas para 15 APs. Estes resultados podem fornecer um método de levantamento e algumas informações sobre a origem e rota de APs (contaminação) em amostras de chá para garantir a qualidade e segurança do chá.
Protocol
Representative Results
Discussion
O presente trabalho foi projetado para desenvolver um método eficaz e sensível para explorar as rotas de contaminação e fontes de APs em amostras de chá, bem como a distribuição de APs em diferentes partes das plantas de chá. No entanto, neste estudo, apenas 15 APs foram separados com sucesso na coluna cromatográfica, o que é um número muito pequeno em comparação com o grande número de alcaloides nas espécies vegetais 3,4. Isso não só foi relacio…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pela National Natural Scientific Foundation of China (32102244), pelo National Agricultural Products Quality and Safety and Risk Assessment Project (GJFP2021001), pela Natural Scientific Foundation of Anhui Province (19252002) e pelo 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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