外源赤霉酸及其降解产物在茶叶中的残留行为与安全性分析

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    31671941
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    陈红平
  • 依托单位：
    中国农业科学院茶叶研究所
  • 学科分类：
    C2009.食品安全风险评估
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Exogenous gibberellic acid has been widely used in Chinese tea gardens and its residue has become a potential safety risk for human. Toxicology has been revealed the neurotoxicity, carcinogenicity and teratogenicity of gibberellic acid. Our previous research suggested that exogenous gibberellic acid dissipated fast during tea plantation and its degradation mainly occurred at the step of drying during tea manufacturing; gibberellic acid has similar chemical structure with its degradation products. However, during tea manufacturing chain, the degradation mechanism and enantioselective dissipation of gibberellic acid is not clear. The occurrence and residue behavior have been unknown until now. The above mentioned problems resulted in two serious issues: abusage of gibberellic acid and absence of maximum residue level of gibberellic acid in tea. Therefore, in this project, the degradation products and dynamics of pyrolysis, photolysis and hydrolysis will be profiled based on modern mass spectrometry technique. The occurrence and residue behavior of degradation products, as well as enantioselective dissipation of gibberellic acid, will be investigated after tea trees planted in greenhouse or field are sprayed with gibberellic acid formulation. The safety level and danger threshold of gibberellic acid will be analyzed using risk assessment model. Finally, some key parameters of gibberellic acid used in tea gardens will be provided. This project is aimed to provide guidance of scientific theory for reasonable and regular application of exogenous gibberellic acid in tea gardens. The results will be useful for risk assessment of gibberellic acid in tea.
外源赤霉酸在我国茶园中长期广泛使用，成为我国茶叶质量安全隐患。赤霉酸具有神经毒性、致畸性和致癌性，对人体构成危害。我们前期研究表明，赤霉酸在茶树鲜叶中降解较快，在绿茶加工中的降解主要发生在干燥阶段；赤霉酸降解产物具有母体相似的化学结构。然而，赤霉酸在茶叶中降解作用机制和手性对映体消解行为尚不清晰，其降解产物发生机制和残留行为未见报道，导致我国茶园中无法实现外源赤霉酸安全使用和最大残留限量标准缺失的问题。基于此，本项目将利用现代质谱分析技术，解析赤霉酸热解、水解和光解产物及其降解动力学；采用模拟试验和田间试验，研究赤霉酸降解产物在茶叶种植、加工和冲泡过程中发生机制、残留行为与立体消解规律；利用风险评估模型，研究茶叶中赤霉酸及其降解产物对人体的安全水平和危害阈值，提出外源赤霉酸在茶叶中安全使用关键参数。该研究为茶园中科学、合理使用外源赤霉酸提供理论指导，为茶叶中赤霉酸残留风险评估提供基础数据。

结项摘要

赤霉酸（Gibberellic acid, GA3）是一种广谱性的植物生长调节剂，被广泛应用于我国茶园中茶树生长和发育的各个阶段。然而，GA3具有神经毒性、致畸性和致癌性，其残留问题对人体构成潜在危害。由于内源GA3在植物体内含量极低，以及由茶叶基质引起的基质效应等问题，茶叶中GA3的有效分析一直是茶叶质量安全的一大难题。又由于GA3在茶叶中降解作用机制尚不清晰，其降解产物发生机制和残留行为未见报道，导致我国茶园中无法实现外源GA3安全使用和最大残留限量标准缺失的问题。因此，迫切需要建立检测茶叶中GA3及其代谢产物的分析技术，评估外施GA3的安全性，保障茶叶质量安全。本研究建立了茶叶包括GA3在内的13种酸性植物激素的的高灵敏度分析方法，采用UPLC-Orbitrap MS 分析赤霉酸降解产物。通过高分辨质谱分析，得到赤霉酸5个降解产物（M273、M283-1、M283-2、iso-GA3和iso-GA3’；创新性的应用药物强降解的理念结合高分辨质谱Q-Exactive Orbitrap MS研究GA3降解行为，利用光化学反应仪与电热恒温培养箱下开展GA3的光解与水解实验，研究了GA3在不同因素（如光、pH、温度等）下的降解产物及其降解机理，发现并解析了GA3在强降解条件下产生的5种典型的降解产物；开展田间试验，探究外源GA3在茶叶生产过程中的代谢行为，首次发现了茶叶中GA3会转化为iso-GA3，揭示了GA3及其降解产物iso-GA3在茶叶种植、加工与冲泡过程中迁移转化规律；评估了茶叶中GA3的安全性，提出了茶叶中GA3最大残留限量内容与推荐值。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
色谱及色谱-质谱技术在复杂基质中赤霉素痕量分析中的应用
  • DOI：
    10.7506/spkx1002-6630-20190528-348
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    食品科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姜长岭;代金霞;刘新;鲁成银;陈红平
  • 通讯作者：
    陈红平
茶叶内含物质与外源污染物在冲泡过程中的浸出规律
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    茶叶科学
  • 影响因子：
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  • 作者：
    陈红平;刘新;鲁成银;邱静
  • 通讯作者：
    邱静
A Dissipation Pattern of Gibberellic Acid and Its Metabolite, Isogibberellic Acid, during Tea Planting, Manufacturing, and Brewing
茶叶种植、制造和冲泡过程中赤霉酸及其代谢物异赤霉酸的消散模式
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.0c06025
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Agricultural and Food Chemistry
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Changling Jiang;Haolei Han;Jinxia Dai;Ziqi Wang;Yunfeng Chai;Chengyin Lu;Hongping Chen
  • 通讯作者：
    Hongping Chen
分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定不同茶类中2,4-表芸苔素内酯残留
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019-12
  • 期刊：
    茶叶科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    诸力;陈红平;柴云峰;马桂岑;郝振霞;王晨;刘新;鲁成银
  • 通讯作者：
    鲁成银
Development and validation of an ultra performance liquid chromatography Q-Exactive Orbitrap mass spectrometry for the determination of fipronil and its metabolites in tea and chrysanthemum
超高效液相色谱 Q-Exactive Orbitrap 质谱法测定茶叶和菊花中氟虫腈及其代谢物的开发和验证
  • DOI：
    10.1016/j.foodchem.2017.11.017
  • 发表时间：
    2018-04-25
  • 期刊：
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Chen, Hongping;Gao, Guanwei;Lu, Chengyin
  • 通讯作者：
    Lu, Chengyin

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超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱法测定茶叶中21种农药残留量
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  • 作者：
    金莉莉;郝振霞;高贯威;柴云峰;王晨;陈红平;鲁成银
  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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