茶科技 | 茶叶中吡咯里西啶生物碱风险评估研究取得新进展

近日，中国农业科学院茶叶研究所茶叶质量与风险评估创新团队揭示了吡咯里西啶生物碱（PAs）及其N-氧化物（PANOs）在茶树（Camellia sinensis L.）中的吸收转运规律及其降解机制，在茶叶中PAs/PANOs污染物风险评估研究中取得新进展。相关研究成果分别以“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”为题分别发表在《Environmental International（国际环境）》和《Journal of Hazardous Materials（有害物质杂志）》上。

PAs/PANOs是植物毒素，目前已在6000多种植物发现了660多种。PAs/PANOs对人体存在潜在的健康风险，是当前备受关注的食品安全污染物，欧盟等国家对其实行严格限制，这成为我国茶叶等农产品出口受阻的新增风险因素。然而，PAs/PANOs在茶叶中的污染途径及其降解行为尚不清楚，不利于茶叶中PAs/PANOs风险评估与科学管控。该研究利用超高效液相色谱串联质谱（UHPLC-MS/MS）和超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱（UHPLC-Q Exactive Orbitrap-MS）技术揭示了茶树对代表性PAs千里光菲灵碱（Sp）及其氮氧化合物（SpNO）的吸收转运规律，以及15种PAs/PANOs的光解规律，并鉴定了降解产物化学结构。研究发现茶树根系通过主动跨膜途径高效吸收Sp/SpNO；Sp与SpNO吸收转运存在差异，前者主要集中在根部，而后者则更易转运到地上部分；茶树体内存在SpNO还原为Sp的现象。另外，研究发现碱性条件下PAs/PANOs光解较快，其降解速率与化合物结构相关，降解产物主要为具有相似毒性的异构体和毒性较低的次要副产物。

图1 Sp/SpNO在茶树中的吸收、积累、转运和转化示意图研究前期已揭示了藿香蓟、野茼蒿等富含PAs杂草是茶叶中PAs/PANOs主要污染来源，查明了PAs/PANO在茶园土壤、茶叶加工中的迁移转化规律。该研究进一步明确了茶园杂草-土壤-茶树是茶叶中PAs/PANOs关键污染路径，光解是PAs/PANOs主要降解途径。本研究将为茶叶中PAs/PANOs污染阻控和风险评估提供基础数据与理论支撑，有利于降低我国茶叶中PAs/PANOs污染水平，保障茶叶消费安全与出口安全。

图2 PAs/PANOs的降解及其降解产物的研究示意图该研究得到了中国农业科学院创新工程、现代茶叶产业技术体系等项目的支持。我所在读硕士生鲁钰婷、联合培养硕士生伊岳星和已毕业硕士生韩浩蕾分别为这两篇文章的共同第一作者，我所陈红平研究员、中国农科院质标所邱静研究员和浙江工业大学李祖光教授分别为通讯作者。