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食品/農產品
2020/10/26

天然植物毒素:吡咯利啶生物鹼 (PA)、莨菪烷類生物鹼 (TA)

資料來源 SGS食品服務
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植物體面對外來病菌、昆蟲或食草植物的侵害,會分泌一種次級代謝物--「生物鹼」,是一種胺基酸衍生而來的含氮鹼的低分子量化合物,這類物質通常具備生理活性,常被用來開發成為藥物、興奮劑或毒藥,除了台灣汙染物與毒素類法規中有限值規範的配醣生物鹼/茄鹼外,吡咯利啶生物鹼 pyrrolizidine alkaloids (PA)及莨菪烷類生物鹼tropane alkaloids (TA) 也分布相當廣泛。

吡咯利啶生物鹼 (PA)、莨菪烷類生物鹼 (TA)

含有吡咯利啶生物鹼 pyrrolizidine alkaloids (PA) 和莨菪烷類生物鹼tropane alkaloids (TA) 存在於多種植物中,是植物體用來抵禦外在食草性昆蟲威脅所產生的天然成分。目前已知的PA 約有600多種 (及其 N-oxides衍生物) 和超過200多種的TA。
 

PA 和 TA 如何進入食品? 哪一類的食品會被影響?

PA存在於6,000多種植物中,全球約有3%開花植物體中含有此物質,例如紫草科、菊科及豆科。TA 則還存在於茄科植物中,例如曼陀羅花、顛茄等。在食品中發現 PA 或 TA 的主要原因植物於收穫時不經意地混入了會產生 PA 或 TA 的雜草植物,此外,PA 也會經由食品的植物性材料本身(例如草本植物、沙拉、葉類蔬菜、穀物、草本補充劑、茶、草本茶)或其花粉 (蜂蜜) 而進入食物鏈中。TA 則存在於穀物類(特別是高粱、小米、蕎麥)、亞麻籽、大豆、葵花籽、茶類及草本茶。
 

PA和TA的健康危害?

在較高的濃度下,PA 和 TA 會可能對健康產生負面影響。 某些PA 被特別認為是有毒或致癌的,TA 則可能對於具有心血管疾病的人存在健康風險,特別是嬰兒及幼兒。在德國和歐洲,食品中可能的 PA 含量太低,無法引起嚴重影響。但是,不能排除經常飲用大量茶飲和草本茶的消費者可能面臨的慢性健康風險,EFSA 曾在2011年得出結論,PA 可能對長期食用蜂蜜的嬰兒和兒童存在健康風險 [EFSA 2017]。雖然目前歐盟汙染物與天然毒素限量法規中,僅針對穀類基質的食品以及嬰幼兒食品( 含有小米、高粱、蕎麥或其製品) 中的 2 種 TA (Atropine 及 Scopolamine) 制定限量皆為  1.0 μg/kg [(EU) 2016/239],但於其實近年來歐盟食品安全局 (EFSA) 一直要求食品相關管理機構、學術研究機構、食品業者或其他相關利益者提交有關於化學汙染物相關的資料,其中也包含了TA 及 PA,這些資料將被歐盟食品安全局 EFSA 用來作為評估食品及飼料的科學意見,評估相關風險後做為修訂汙染物限量的依據 [EFSA 2020]。
 

SGS 所採用的檢驗分析方法

樣品經由均質和萃取後,萃取液以液相串聯質譜儀 LC-MS/MS (liquid chromatography with tandem mass spectrometry) 進行分析 4 種 TAs及15 種PAs,依據不同的樣品基質,定量極限可達 5 μg/kg 至 1 μg/kg。
 

TAs 檢測的項目包括:

  1. scopolamine
  2. atropine
  3. atropineN-oxide
  4. anisodamine
 

PAs 檢測的項目包括:

  1. echimidine and echimidine-N-oxide
  2. erucifoline and erucifoline-N-oxide
  3. europine and europine-N-oxide
  4. heliotrine and heliotrine-Noxide
  5. intermedine/indicine and intermedineN-oxide/indicine-N-oxide
  6. jacobine and jacobine-N-oxide
  7. lasiocarpine, lasiocarpine-N-oxide
  8. lycopsamine and lycopsamine-N-oxide
  9. monocrotaline and monocrotaline-N-oxide
  10. retrorsine and retrorsine-N-oxide
  11. senecionine and senecionine-N-oxide
  12. seneciphylline and seneciphylline-N-oxide
  13. senecivernine and senecivernine-N-oxide
  14. senkirkine
  15. trichodesmine
 

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參考資料

  1. 國家衛生研究院:植物性天然毒素技術報告
  2. 歐盟食品安全局:Pyrrolizidine alkaloids in tea, herbal infusions and food supplements
  3. 歐盟食品安全局:Call for continuous collection of chemical contaminants occurrence data in food and feed
  4. Maximum levels of tropane alkaloids in certain cereal-based foods for infants and young children (EU) 2016/239