近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶葉質(zhì)量與風(fēng)險評估創(chuàng)新團(tuán)隊揭示了吡咯里西啶生物堿(PAs)及其N-氧化物(PANOs)在茶樹(Camellia sinensis L.)中的吸收轉(zhuǎn)運規(guī)律及其降解機制，在茶葉中PAs/PANOs污染物風(fēng)險評估研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果分別以“Uptake, accumulation, translocation and transformation of seneciphylline (Sp) and seneciphylline-N-oxide (SpNO) by Camellia sinensis L.”、“Insight into pyrrolizidine alkaloids degradation and the chemical structures of their degradation products using ultra high performance liquid chromatography and Q-Exactive Orbitrap mass spectrometry”為題分別發(fā)表在《Environmental International(國際環(huán)境)》和《Journal of Hazardous Materials(有害物質(zhì)雜志)》上。
PAs/PANOs是植物毒素，目前已在6000多種植物發(fā)現(xiàn)了660多種。PAs/PANOs對人體存在潛在的健康風(fēng)險，是當(dāng)前備受關(guān)注的食品安全污染物，歐盟等國家對其實行嚴(yán)格限制，這成為我國茶葉等農(nóng)產(chǎn)品出口受阻的新增風(fēng)險因素。然而，PAs/PANOs在茶葉中的污染途徑及其降解行為尚不清楚，不利于茶葉中PAs/PANOs風(fēng)險評估與科學(xué)管控。該研究利用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UHPLC-MS/MS)和超高效液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜(UHPLC-Q Exactive Orbitrap-MS)技術(shù)揭示了茶樹對代表性PAs千里光菲靈堿(Sp)及其氮氧化合物(SpNO)的吸收轉(zhuǎn)運規(guī)律，以及15種PAs/PANOs的光解規(guī)律，并鑒定了降解產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)茶樹根系通過主動跨膜途徑高效吸收Sp/SpNO;Sp與SpNO吸收轉(zhuǎn)運存在差異，前者主要集中在根部，而后者則更易轉(zhuǎn)運到地上部分;茶樹體內(nèi)存在SpNO還原為Sp的現(xiàn)象。另外，研究發(fā)現(xiàn)堿性條件下PAs/PANOs光解較快，其降解速率與化合物結(jié)構(gòu)相關(guān)，降解產(chǎn)物主要為具有相似毒性的異構(gòu)體和毒性較低的次要副產(chǎn)物。
研究前期已揭示了藿香薊、野茼蒿等富含PAs雜草是茶葉中PAs/PANOs主要污染來源，查明了PAs/PANO在茶園土壤、茶葉加工中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。該研究進(jìn)一步明確了茶園雜草-土壤-茶樹是茶葉中PAs/PANOs關(guān)鍵污染路徑，光解是PAs/PANOs主要降解途徑。本研究將為茶葉中PAs/PANOs污染阻控和風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與理論支撐，有利于降低我國茶葉中PAs/PANOs污染水平，保障茶葉消費安全與出口安全。
該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、現(xiàn)代茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目的支持。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所在讀碩士生魯鈺婷、聯(lián)合培養(yǎng)碩士生伊岳星和已畢業(yè)碩士生韓浩蕾分別為這兩篇文章的共同第一作者，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所陳紅平研究員、中國農(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所邱靜研究員和浙江工業(yè)大學(xué)李祖光教授分別為通訊作者。
圖1 Sp/SpNO在茶樹中的吸收、積累、轉(zhuǎn)運和轉(zhuǎn)化示意圖
圖2 PAs/PANOs的降解及其降解產(chǎn)物的研究示意圖
來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所
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