Научная статья на тему 'О регламентации тропановых алкалоидов в зерновых продуктах'

О регламентации тропановых алкалоидов в зерновых продуктах Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
265
340
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
загрязнители пищевой продукции / тропановые алкалоиды / зерновые продукты / атропин / food pollutants / tropane alkaloids / grain products / atropine

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Багрянцева Ольга Викторовна, Хотимченко Сергей Анатольевич, Соколов Илья Евгеньевич, Колобанов Алексей Иванович, Елизарова Елена Викторовна

Тропановые алкалоиды (ТА) являются метаболитами различных видов растений семейств Brassicaceae, Solanaceae и Erythroxylaceae. Семена этих сорных растений обнаружены в семенах льна, сои, сорго, проса, подсолнечника, гречихи и пищевой продукции, получаемой из них, в травяных сборах, используемых в составе биологически активных добавок к пище и травяных чаев. Несмотря на то что загрязнение семян зерновых различными частями сорных растений снижается путем их сортировки и очистки, некоторое количество ТА попадает в переработанные пищевые продукты. Анализ поступления ТА со всем и видами пищевой продукции, проведенный Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Authority, EFSA), показал, что их содержание в составе рационов различных групп населения может превышать установленный уровень разовой безопасной дозы (ARfD) – 0,016 мкг на 1 кг массы тела – примерно на 11–18% для взрослых и на 5–25% для детей (в зависимости от возраста). Цель – обоснование необходимости введения регламентов безопасного содержания ТА в зерновых продуктах.Материал и методы. В процессе проведения исследований использованы гигиенические, информационно-аналитические методы, методы экспертной оценки на основе обобщения и анализа современных научных исследований, опубликованных в реферативных базах данных Scopus, Web of Science, PubMed, РИНЦ, отечественных и международных нормативных и законодательных документах. Результаты. Установленные риски при загрязнении зерна и пищевой продукции на зерновой основе, а также биологически активных добавок к пище на основе трав и травяных чаев ТА диктуют необходимость мониторинга пищевой продукции на их наличие. Заключение. В связи с большей изученностью рисков, связанных с наличием в пищевой продукции атропина и скополамина, требуется научное обоснование безопасных уровней содержания этих видов ТА в пищевых продуктах на основе зерновых культур, в том числе в продуктах детского питания для детей до 3 лет, содержащих просо, сорго, гречиху или продукты на основе этих круп.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Багрянцева Ольга Викторовна, Хотимченко Сергей Анатольевич, Соколов Илья Евгеньевич, Колобанов Алексей Иванович, Елизарова Елена Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Tropane alkaloids (TA) are metabolites of various plant species in the families Brassicaceae, Solanaceae and Erythroxylaceae. Seeds of these weeds are found in flax, soy, sorghum, millet, sunflower, buckwheat and food products obtained from them, in herbals used as a part of food supplements and herbal teas. Despite the fact that the contamination of grain seeds by various parts of weeds reduces by sorting and clean up, a certain amount of TA gets into processed foods. An analysis of the consumption of TA with all types of foods, conducted by the European food safety Agency (EFSA), showed that TA intake with ration of various population groups can exceed the established level of single safe intake (ARfD) – 0.016 μg/kg of body weight (by 11–18% for adults, and by 5–25% for children depending on the age). The aim of the research was to justify the need to introduce regulations for the safe content of TA in grain products. Material and methods. The study process used hygiene, analytical methods, expert assessments on the basis of generalization and analysis of contemporary scientific researches published in databases Scopus, Web of Science, PubMed, RISC, Russian and international regulatory and legislative documents. Results. The established risks associated with TA contamination of grain and grain-based foods, as well as food supplements based on herbs and herbal teas, make it necessary to monitor food products for it’s presence. Conclusion. Due to the greater study of the risks associated with the presence of atropine and scopolamine in foods, scientific justification of safe levels of these TA in foods based on cereals, including baby foods for children under 3 years old containi ng millet, sorghum, buckwheat or products based on these cereals is required.

Текст научной работы на тему «О регламентации тропановых алкалоидов в зерновых продуктах»

Для корреспонденции

Багрянцева Ольга Викторовна - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», профессор кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) Адрес: 109240, Российская Федерация, г. Москва, Устьинский проезд, д.2/14 Телефон: (495) 698-54-05 E-mail: [email protected] https://orcid.org/00 00-0003-3174-2675

Багрянцева О.ВЛ 2, Соколов И.Е.1, Колобанов А.И.1, Елизарова Е.В.2, Хотимченко С.А.1, 2

О регламентации тропановых алкалоидов в зерновых продуктах

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение наук Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, 109240, г. Москва, Российская Федерация

2 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Российская Федерация

1 Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation

2 I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), 119991, Moscow, Russian Federation

Тропановые алкалоиды (ТА) являются метаболитами различных видов растений семейств Brassicaceae, Solanaceae и Erythroxylaceae. Семена этих сорных растений обнаружены в семенах льна, сои, сорго, проса, подсолнечника, гречихи и пищевой продукции, получаемой из них, в травяных сборах, используемых в составе биологически активных добавок к пище и травяных чаев. Несмотря на то что загрязнение семян зерновых различными частями сорных растений снижается путем их сортировки и очистки, некоторое количество ТА попадает в переработанные пищевые продукты. Анализ поступления ТА со всеми видами пищевой продукции, проведенный Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Authority, EFSA), показал, что их содержание в составе рационов различных групп населения может превышать установленный уровень разовой безопасной дозы (ARfD) - 0,016 мкг на 1 кг массы тела - примерно на 11-18% для взрослых и на 5-25% для детей (в зависимости от возраста).

Цель - обоснование необходимости введения регламентов безопасного содержания ТА в зерновых продуктах.

Финансирование. Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.

Для цитирования: Багрянцева О.В., Соколов И.Е., Колобанов А.И., Елизарова Е.В., Хотимченко С.А. О регламентации тропановых алкалоидов в зерновых продуктах // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 3. С. 54-61. DOI: 10.24411/0042-8833-2020-10029 Статья поступила в редакцию 13.04.2020. Принята в печать 18.05.2020.

Funding. Research work was carried out at the expense of subsidies for the performance of a state task. Conflicts of interest. The authors declare no conflict of interest.

For citation: Bagryantseva O.V., Sokolov I.E., Kolobanov A.I., Elizarova E.V., Khotimchenko S.A. On the regulate tropane alkaloids in grain products. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (3): 54-61. DOI: 10.24411/0042-8833-2020-10029 (in Russian) Received 13.04.2020. Accepted 18.05.2020.

On the regulate tropane alkaloids in grain products

Bagryantseva O.V.1, 2, Sokolov I.E.1, Kolobanov A.I.1, Elizarova E.V.2, Khotimchenko S.A.1, 2

Материал и методы. В процессе проведения исследований использованы гигиенические, информационно-аналитические методы, методы экспертной оценки на основе обобщения и анализа современных научных исследований, опубликованных в реферативных базах данных Scopus, Web of Science, PubMed, РИНЦ, отечественных и международных нормативных и законодательных документах.

Результаты. Установленные риски при загрязнении зерна и пищевой продукции на зерновой основе, а также биологически активных добавок к пище на основе трав и травяных чаев ТА диктуют необходимость мониторинга пищевой продукции на их наличие.

Заключение. В связи с большей изученностью рисков, связанных с наличием в пищевой продукции атропина и скополамина, требуется научное обоснование безопасных уровней содержания этих видов ТА в пищевых продуктах на основе зерновых культур, в том числе в продуктах детского питания для детей до 3 лет, содержащих просо, сорго, гречиху или продукты на основе этих круп. Ключевые слова: загрязнители пищевой продукции, тропановые алкалоиды, зерновые продукты, атропин

Tropane alkaloids (TA) are metabolites of various plant species in the families Brassicaceae, Solanaceae and Erythroxylaceae. Seeds of these weeds are found in flax, soy, sorghum, millet, sunflower, buckwheat and food products obtained from them, in herbals used as a part of food supplements and herbal teas. Despite the fact that the contamination of grain seeds by various parts of weeds reduces by sorting and clean up, a certain amount of TA gets into processed foods. An analysis of the consumption of TA with all types of foods, conducted by the European food safety Agency (EFSA), showed that TA intake with ration of various population groups can exceed the established level of single safe intake (ARfD) - 0.016 pg/kg of body weight (by 11-18% for adults, and by 5-25% for children depending on the age).

The aim of the research was to justify the need to introduce regulations for the safe content of TA in grain products.

Material and methods. The study process used hygiene, analytical methods, expert assessments on the basis of generalization and analysis of contemporary scientific researches published in databases Scopus, Web of Science, PubMed, RISC, Russian and international regulatory and legislative documents.

Results. The established risks associated with TA contamination of grain and grain-based foods, as well as food supplements based on herbs and herbal teas, make it necessary to monitor food products for it's presence.

Conclusion. Due to the greater study of the risks associated with the presence of atropine and scopolamine in foods, scientific justification of safe levels of these TA in foods based on cereals, including baby foods for children under 3 years old containing millet, sorghum, buckwheat or products based on these cereals is required. Keywords: food pollutants, tropane alkaloids, grain products, atropine

Тропановые алкалоиды (ТА) являются метаболитами различных видов растений, принадлежащих к семействам Бгазэ1сасеае (капустные), 8о1апасеав (пасленовые) и Егу^гоху1асеае (эритроксиловые) и др., являющихся сорняками. Семена этих растений обнаружены в виде примесей в семенах льна, сои, сорго, проса, подсолнечника, гречихи и пищевой продукции, получаемой из них, в травяных сборах, используемых в составе биологически активных добавок к пище (БАД) и травяных чаев. В настоящее время известно около 200 видов ТА. Наиболее изучены гиосциамин и скопола-мин. Атропин представляет собой рацемическую смесь 1_- и й-стереоизомеров гиосциамина. В связи с тем, что ТА не могут быть полностью удалены из пищевой продукции путем сортировки и очистки, готовая к употреблению продукция растительного происхождения может содержать в составе ТА [1].

В этой связи целесообразно установить максимально допустимые уровни содержания ТА в зерновых продуктах, что будет способствовать предупреждению их возможного негативного воздействия на здоровье населения [1-3].

Цель - обоснование необходимости разработки регламентов безопасного содержания ТА в зерновых продуктах.

Материал и методы

В ходе исследований использованы гигиенические, информационно-аналитические методы, методы экспертной оценки на основе обобщения и анализа современных научных исследований, опубликованных в реферативных базах данных Scopus, Web of Science, PubMed, РИНЦ, отечественных и международных нормативных и законодательных документах.

Общая характеристика тропановых алкалоидов

ТА являются хорошо известным классом метаболитов растений, обладающих выраженной биологической активностью, которые естественным образом встречаются в растениях нескольких семейств, включая капустные (Brassicaceae), вьюнковые (Convolvulaceae), пасленовые (Solanaceae), эритроксиловые (Erythroxylaceae), молочайные (Euphorbiaceae), протейные (Proteaceae), ризо-форовые (Rhizophoraceae) [4-6].

ТА находятся во всех частях этих растений и отвечают за токсическое действие некоторых из них. Разновидность и концентрация ТА, продуцируемых растением, определяются его видом и стадией развития, а также факторами окружающей среды. Атропин, скополамин и гиосциамин - это наиболее изученные ТА, определяемые в растениях семейства пасленовых (Solanoideae), принадлежащих к трибам: пасленовые (Solaneae), бе-леновые (Hyoscyameae), дурмановые (Datureae), а также растениями родов белладонна (Atropa belladonna), ско-полия (Scopolia japonica), которые могут загрязнять посевы зерновых культур и трав, служащих сырьем для производства травяных чаев, настоек, экстрактов и БАД к пище [3, 7-11].

Таким образом, пищевая продукция может быть загрязнена ТА в процессе ее выращивания и первичной переработки. Однако некоторое количество ТА может попадать в пищевое сырье и переработанные пищевые продукты, несмотря на то, что загрязнение семян зерновых различными частями (плодами, семенами и пр.) растений может быть обнаружено при визуальным осмотре или уменьшено путем сортировки и очистки с использованием физических методов. При этом присутствие 1 семени дурмана на 1 млн семян/плодов сельскохозяйственных культур может представлять определенный риск для здоровья населения [1, 2, 12].

ТА включают широкий спектр моно-, ди- и тризаме-щенных производных алкалоидов, имеющих общее ядро тропана (8-азабицикло[3.2.1]октана) в качестве ключевого структурного элемента. Они часто этери-фицируются различными алифатическими и ароматическими кислотами [3, 13, 14]. В настоящее время известно более 200 видов соединений ТА, которые образуются при этерификации атропина с различными кислотами, такими как уксусная, пропановая, изомас-ляная, изовалериановая, 2-метилмасляная, тиоглико-левая, D-а-гидрокси-р-фенилпропионовая, троповая и атроповая кислоты. L-гиосциамин и L-скополамин образуются в растениях из аминокислот - орнитина и аргинина [4].

Влияние тропановых алкалоидов на организм человека

ТА влияют на центральную и периферическую нервную систему как конкурентные неселективные антагонисты мускаринового ацетилхолинового рецептора (mAChR), что препятствует связыванию нейромедиатора ацетилхолина. mAChR является подклассом семейства

рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), и включает 5 подтипов рецепторов (M1-M5). При воздействии ТА на рецепторы М1, М3 и М5, связанные с белком Gq, происходит активация фосфолипазы С, что влияет на концентрацию кальция и функционирование кальций-каль-модулиновой системы в цитозоле клетки. Рецепторы М2 и М4, с другой стороны, соединяются с белком Gi и ингибируют аденилатциклазу, регулируя концентрацию циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Рецепторы M1 встречаются в клетках центральной нервной системы и ганглиях и, таким образом, влияют на процессы запоминания. В клетках сердечной мышцы обнаружены М1-рецепторы и в меньшем количестве М2-рецепторы. МЗ-рецепторы участвуют в регуляции сокращения гладких мышц. Рецепторы M4 были обнаружены в клетках коры больших полушарий мозга, гиппокампа и полосатого тела мозга. Имеются данные, что они участвуют в развитии болевых ощущений, механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (перехода кратковременной памяти в долговременную), пространственной памяти. Предполагается, что рецепторы М5 участвуют в механизмах вазоконстрикции, вазодилата-ции в результате активации ими продукции оксида азота в головном мозге [3] (см. рисунок).

ТА абсорбируются из желудочно-кишечного тракта, распределяются в тканях и выводятся преимущественно через почки, не накапливаются в организме человека [1, 4, 12-19]. Согласно проведенным Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (European Food Safety Authority, EFSA) исследованиям с привлечением добровольцев, недействующая доза (NOAEL) суммы L-гиосциамина и L-скополамина при пероральном введении составила 0,16 мкг на 1 кг массы тела. Следующая более высокая доза суммы этих ТА, 0,48 мкг на 1 кг массы тела, снижала частоту сердечных сокращений у добровольцев, что не может быть причиной неблагоприятных последствий для здоровых людей, но может быть значимо для людей с брадикардией. Учитывая, что исследование проведено на молодых здоровых добровольцах мужского пола, полученное значение недействующей дозы (NOAEL) - 0,16 мкг на 1 кг массы тела - разделили на коэффициент безопасности 10, таким образом, был установлен уровень разовой безопасной дозы ТА (ARfD), равный 0,016 мкг на 1 кг массы тела (в пересчете на сумму L-гиосциамина и L-скополамина) [1, 4].

Результаты

Частота встречаемости различных видов тропановых алкалоидов в зерновых продуктах

Согласно данным EFSA, в настоящее время имеются достоверные сведения о частоте встречаемости и уровнях содержания только двух ТА, а именно L-гиосциамина и L-скополамина [4].

EFSA [1] проанализировано 1709 образцов пищевых продуктов растительного происхождения, главным об-

Рецепторы mAChR, связанные с G-белком (GPCR)

Gq-белок -М1 - ганглии ЦНС

рецепторы М1, М3, М5

Gi-белок - рецепторы М2, М4

М3, М1 - клетки сердечной мышцы

М5 - клетки сосудов головного мозга

М4 - клетки коры больших полушарий мозга, гиппокампа, полосатого тела мозга

М2 - клетки

сердечной

мышцы

Механизм действия тропановых алкалоидов The mechanism of tropane alkaloids action

разом произведенных в Европе, на содержание ТА. Образцы пищевой продукции были отобраны в розничных магазинах в период с июня 2015 г. по август 2016 г. в 9 европейских странах (Чехия, Франция, Германия, Венгрия, Италия, Нидерланды, Польша, Испания, Великобритания). При этом 27,4% этих образцов были получены из хозяйств органического производства. Отобранные образцы исследовали на наличие 24 видов ТА. Было проанализировано 268 образцов однокомпонент-ных видов муки (гречневая, пшенная, кукурузная), 260 образцов продуктов на основе злаков для детей раннего возраста 6-36 мес (хлопья для завтрака, печенье и другие продукты на основе злаков), 219 образцов хлопьев для завтрака, 164 образца печенья и кондитерских изделий, 114 образцов хлебобулочных изделий, 81 образец макаронных изделий, 121 вид сухих травяных чаев, 78 образцов бобовых и смесей бобовых для жарки. Анализ образцов на наличие ТА проводили методом жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией. Пределы количественной оценки для различных групп пищевых продуктов составляли в зависимости от типа ТА: 0,0067-0,0333 мкг/л для травяных настоев; 0,5-5 мкг/кг - для продуктов на зерновой основе, травяных чаев и пищевой продукции на растительной основе.

Один или несколько видов ТА из растений рода дур-мановых (йаЬигеаё) были обнаружены в 21,3% образцов однокомпонентной муки, 20,0% зерновых продуктов для детей раннего возраста от 6 до 36 мес, 6,8% образцов сухих завтраков, 14,6% печенья и кондитерских изде-

лий, 15,8% хлеба, 70,2% сухого (травяного) чая, 26,2% бобовых и зерновых смесей. В макаронах ТА не обнаружены. Наибольшее среднее значение концентрации ТА (сумма атропина и скополамина) в зерновых продуктах для детей составила 130,7 мкг/кг. В среднем концентрация суммы атропина и скополамина, выявленная в образцах травяных чаев, составила 13,4 мкг/кг, а максимальная достигала 428,5 мкг/кг. Атропин и скополамин были наиболее часто обнаруживаемыми ТА [1, 20-24].

ЕББА рекомендовано собрать дополнительные данные о частоте и уровнях встречаемости других ТА, таких как анизодамин, апоатропин, апоскополамин, калистегины, конволидин, конвольвин, кускогигрин, гоматропин, лит-торин, фигрин, псевдотропин, скополин, сектропан, ти-глоидин, 3а-тиглоилокситропан, тропин, тропин в сумме с тропиноном [2, 20].

В рамках выполнения программы ЕББА в Великобритании на наличие ТА были проведены исследования 227 образцов пищевой продукции. В целом содержание ТА в пищевой продукции было низким, однако в некоторых образцах выявляли значительные количества ТА. Такие зерновые культуры, как просо, сорго и мука (не из пшеницы), содержали самый широкий спектр ТА. Один образец желтого проса содержал до 10 различных алкалоидов (9,8 мкг/кг атропина, а также 8 других алкалоидов с суммарным содержанием ТА 33,6 мкг/кг). ТА выявлены в 16 из 20 образцов травяных чаев. Самый высокий уровень атропина (129 мкг/кг) обнаружен в мятном чае. Было установлено, что в среднем 47% ТА элюируется из сухого чая в настои. Наибольшее содержание атропина в продуктах детского питания составило 3,73 мкг/кг.

В некоторых отдельных образцах пищевой продукции, предназначенных для питания детей, было выявлено до 8 видов ТА [2, 25-27].

О возможности содержания ТА в продуктах питания для детей свидетельствуют исследования J. Marin-Saez и соавт. [26]. Данными авторами при анализе пищевых продуктов для детского питания на зерновой основе в 2011-2013 гг. были обнаружены образцы, содержащие ТА в среднем от 0,037 до 0,304 мкг/кг, при максимальном содержании от 0,39 до 8,08 мкг/кг Исследованиями P. Mulder и соавт. [2] показано, что ТА были обнаружены в 20,0% образцов пищевых продуктов на зерновой основе для детей в возрасте от 6 до 36 мес (среднее значение содержания суммы атропина и скополамина -0,09 мкг/кг).

Оценка уровня потребления ТА, проведенная EFSA [1, 2, 20], показала, что поступающее с пищей количество ТА на 1 кг массы тела в сутки может составлять у детей первого года жизни от 1 до 15 нг, у детей от 1 года до 3 лет - от 1 до 21 нг, у детей старше 3 лет - от 1 до 20 нг.

Для всех возрастных групп основными пищевыми продуктами, влияющими на суммарное поступление ТА, были хлеб и зерновые продукты, а также травяные чаи и травяные настои. Анализ потребления ТА со всеми видами пищевой продукции, проведенный EFSA, показал, что поступление ТА в составе рационов различных групп населения может превышать установленный уровень разовой безопасной дозы ТА (ARfD) примерно на 11-18% [1].

Вместе с тем следует отметить низкую выявляемость ТА в ходе постмаркетингового контроля пищевой продукции с странах ЕС. Так, в 2018 г. выявлено только 22 случая загрязнения пищевой продукции натуральными токсинами, такими как пирролизидиновые алкалоиды, ТА, фикотоксины, эргоалкалоиды и др. [28].

Регламентация безопасных уровней содержания тропановых алкалоидов в зерновых продуктах

Atropa belladonna и атропин, согласно регламенту Европейского союза (ЕС) № 37/2010 от 22 декабря 2009 г., разрешены для использования в ветеринарной практике в качестве лекарственных препаратов. Вследствие отсутствия кумулятивной активности, остаточные количества ТА в тканях не регламентируются. В этой связи EFSA пришло к выводу, что остатки ТА в пищевой продукции (молоко, мясо или яйца) не представляют риска для здоровья людей после применения атропина в качестве ветеринарного препарата [3]. Вместе с тем в отношении Atropa belladonna указывается, что данный препарат может быть разрешен только «для использования в гомеопатических ветеринарных лекарственных средствах, приготовленных в соответствии с гомеопатическими фармакопеями, при концентрациях в продуктах, не превышающих одной части на сотню» [29].

В документах ЕС установлены нормативы содержания атропина и скополамина в переработанных продуктах на основе зерновых культур и детском питании на зерновой основе для детей до 3 лет, содержащих просо, сорго,

гречиху, и продуктах на основе этих круп, а также в необработанных цельных и измельченных ядрах абрикоса: атропин - не более 1 мкг/кг; скополамин - не более 1 мкг/кг [30].

В ЕС осуществляется мониторинг на наличие ТА в следующих видах пищевой продукции: 1) в злаках и в продуктах их производства (в гречихе, сорго, просе, кукурузе и, соответственно, в производимых из них крупах и муке); 2) в пищевых продуктах на зерновой основе для детей раннего возраста (до 3 лет); 3) в зерновых завтраках, продуктах мукомольного производства, зернах для потребления человеком, продуктах без глютена, БАД на основе трав, чаях и травяных настоях, бобовых овощах (без стручков) и масличных культурах и в продуктах их переработки [31].

Методом анализа, используемым в процессе мониторинга ТА, является высокоэффективная жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией или газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией. Нижние пределы количественного определения для атропина (рацемической смеси энан-тиомеров гиосциамина) и скополамина должны быть не более: для пищевого сырья - 5 мкг/кг; для кормов -10 мкг/кг; для готовой для употребления пищевой продукции - 2 мкг/кг; для пищевых продуктов на зерновой основе для питания детей до 3 лет - 1 мкг/кг [31].

В документах Таможенного союза содержание ТА (атропин и скополамин) в пищевых продуктах не нормируется.

Заключение

ТА являются метаболитами различных видов сорных растений. Загрязнение семян зерновых различными частями сорных растений и трав снижается путем их сортировки и очистки, однако некоторое количество ТА попадает в переработанные пищевые продукты. Анализ потребления ТА (суммы атропина и гиосциамина) со всеми видами пищевой продукции показал, что их поступление в составе рационов различных групп населения может превышать установленный - 0,016 мкг на 1 кг массы тела.

Установленные риски здоровью при загрязнении зерна и пищевой продукции на зерновой основе, а также БАД к пище на основе трав и травяных чаев ТА делают необходимым проведение мониторинга пищевой продукции на их наличие. В связи с большей изученностью рисков, связанных с загрязнением пищевой продукции ТА, целесообразно внести изменения в Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011) в части нормирования их содержания в пищевых продуктах на основе зерновых культур, в том числе в продуктах детского питания для детей до 3 лет, содержащих просо, сорго, гречиху или продукты на основе этих круп. Кроме того, для контроля пищевой продукции за содержанием ТА необходимо разработать и валидировать метод их определения, в первую очередь в зерновых продуктах.

Сведения об авторах

Багрянцева Ольга Викторовна (Olga V. Bagryantseva) - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» профессор кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-3174-2675

Хотимченко Сергей Анатольевич (Sergey A. Khotimchenko) - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий, первый заместитель директора ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», профессор кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-5340-9649

Соколов Илья Евгеньевич (Ilya E. Sokolov) - лаборант-исследователь лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) http://orcid.org/0000-0003-2819-6001;

Колобанов Алексей Иванович (Alexey I. Kolobanov) - лаборант-исследователь лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) http://orcid.org/0000-0003-3986-1708

Елизарова Елена Викторовна (Elena V. Elizarova) - кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-5300-8688

Литература

1. Arcella D., Altieri A. Human acute exposure assessment to tropane alkaloids. European Food Safety Authority (EFSA). Scientific report // EFSA J. 2018. Vol. 16, N 2. Article ID 5160. DOI: 10.2903/j.efsa.2018.5160.

2. Mulder P.P.J., de Nijs M., Castellari M. et al. Occurrence of tropane alkaloids in food // EFSA Support. Publ. 2016. Vol. 13, N 12. Article ID EN-1140. 200 p. DOI: 10.2903/sp.efsa.2016.EN-1140.

3. Kim N., Estrada O., Chavez B. et al. Tropane and granatane alkaloid biosynthesis: a systematic analysis // Molecules. 2016. Vol. 21. Article ID 1510. 25 p. DOI: 10.3390/molecules21111510.

4. Scientific opinion on tropane alkaloids in food and feed. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain // EFSA J. 2013. Vol. 11, N 10. Article ID 3386. P. 1-113.

5. Chan Th.Y.K. Worldwide occurrence and investigations of contamination of herbal medicines by tropane alkaloids // Toxins. 2017. Vol. 9. Article ID 284. 10 p. DOI: 10.3390/toxins9090284.

6. Куркин В.А. Фармакогнозия : учебник для студентов фармацевтических вузов (факультетов). Самара : ОФОРТ; ГОУВПО «СамГМУ Росздрава», 2007. 1239 с.

7. Compendium of botanicals reported to contain naturally occur-ing substances of possible concern for human health when used in food and food supplements // EFSA J. 2012. Vol. 10, N 5. Article ID 2663. 60 p.

8. Isah T. Stress and defense responses in plant secondary metabolites production // Biol. Res. 2019. Vol. 52. Article ID 39. 25 p. URL: https://doi.org/10.1186/s40659-019-0246-3.

9. Harfi B., Khelifi L., Khelifi-Slaoui M. et al. Tropane alkaloids GC/MS analysis and low dose elicitors' effects on hyoscyamine biosynthetic pathway in hairy roots of Algerian Datura species // Sci. Rep. 2018. Vol. 8. Article ID 17951. 8 p. DOI: 10.1038/s41598-018-36625-4.

10. Temerdashev A.Z., Kolychev I.A., Kiseleva N.V. Chromatographic determination of some tropane alkaloids in Datura metel // J. Anal. Chem. 2012. Vol. 67. P. 960-966. DOI: 10.1134/S106 1934812120040.

11. Kaur R., Matta T., Kaur H. Plant derived alkaloids // Saudi J. Life Sci. 2017. Vol. 2, N 5. P. 158-189. DOI: 10.21276/haya http://schol-arsmepub.com/haya/

12. Kohnen-Johannsen K.L., Kayser O. Tropane alkaloids: chemistry, pharmacology, biosynthesis and production // Molecules. 2019. Vol. 24. Article ID 796. 23 p. DOI: 10.3390/molecules24040796.

13. Tropane alkaloids (from Datura sp.) as undesirable substances in animal feed. Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain // EFSA J. 2008. Vol. 6, N 8. Article ID 691. P. 1-55.

14. Tian F., Li C., Xin W. et al. Comparative study on pharmacokinetics of a series of anticholinergics, atropine, anisodamine, anisodine, scopolamine and tiotropium in rats // Eur. J. Drug Metab. Phar-macokinet. 2015. Vol. 40. P. 245-253. DOI: 10.1007/s13318-014-0192-y.

15 Ghosal S., Bang E., Yue W. et al. Activity-dependent BDNF release is required for the rapid antidepressant actions of scopolamine // Biol. Psychiatry. 2018. Vol. 83, N 1. P. 29-37. DOI: 10.1016/j.bio-psych.2017.06.017.

16. Yang Y., Raine A. Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial, violent, and psychopathic individuals: a meta-analysis // Psychiatry Res. 2009. Vol. 174, N 2. P. 81-88. DOI: 10.1016/j.pscychresns.2009.03.012.

17. Debnath B., Singh W.S., Das M. et al. Role of plant alkaloids on human health: a review of biological activities // Materials Today Chem. 2018. Vol. 9. 56-72. URL: https://doi.org/10.1016/ j.mtchem.2018.05.001.

18. Park L., Furey M., Nugent A. et al. Negative trial of scopolamine in major depressive disorder does not demonstrate neurophysiologi-cal changes seen with the antidepressant response of ketamine // Biol. Psychiatry. 2018. Vol. 83. P. S305-S306. DOI: 10.1016/j.bio-psych.2018.02.787.

19. Park L., Furey M., Nugent A.C. et al. Neurophysiological changes associated with antidepressant response to ketamine not observed in a negative trial of scopolamine in major depressive disorder // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2019. Vol. 22, N 1. 10-18. DOI: 10.1093/ijnp/pyy051.

20. Mulder P.P.J., Pereboom-de Fauwa D.P.K.H., Hoogenbo-om R.L.A.P. et al. Tropane and ergot alkaloids in grain-based products for infants and young children in the Netherlands in 2011— 2014 // Food Addit. Contam. Part B Surveill. 2015. Vol. 8, N 4. P. 284-290. URL: http://dx.doi.org/10.1080/19393210.2015. 1089947.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

21. Romera-TorresA., Romero-González R.,Vidal J.L.M., FrenichA.G. Simultaneous analysis of tropane alkaloids in teas and herbal teas by liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (Orbitrap) // J. Sep. Sci. 2018. Vol. 41, N 9. P. 1938-1946. DOI: 10.1002/jssc.201701485.

22. Marín-Sáez J., Romero-González R., Frenich A.G. Multi-analysis determination of tropane alkaloids in cereals and solanaceaes seeds by liquid chromatography coupled to single stage Exactive-Orbitrap // J. Chromatogr. A. 2017. Vol. 1518. P. 46-58. DOI: 10.1016/ j.chroma.2017.08.052.

23. Shimshoni J.A., Duebecke A., Mulder P.P.J. et al. Pyrrolizidine and tropane alkaloids in teas and the herbal teas peppermint, rooibos and chamomile in the Israeli market // Food Addit. Contam. Part A Chem. Anal. Control. Expo Risk Assess. 2015. Vol. 32. P. 2058-2067.

24. Vaclavik L., Krynitsky A.J., Rader J.I. Targeted analysis of multiple pharmaceuticals, plant toxins and other secondary metabolites in herbal dietary supplements by ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-orbital ion trap mass spectrometry // Anal. Chim. Acta. 2014. Vol. 810. P. 45-60. DOI: 10.1016/ j.aca.2013.12.006.

25. Stratton J., Clough J., Leon I. et al. Final Report. Monitoring of tropane alkaloids in foods. FS 102116 Fera Science Ltd., March 2017. 222 p.

26. Marín-Sáez J., Romero-González R., Frenich A.G. Reliable determination of tropane alkaloids in cereal based baby foods coupling on-line spe to mass spectrometry avoiding chromatographic step // Food Chem. 2019. Vol. 275. P. 746-753. DOI: 10.1016/j.food-chem.2018.09.137. Epub 2018 Sep 24.

27. Gonçalves C.O., Cubero-Leon E., Tamosiunas V. et al. Determination of tropane alkaloids in cereal products for infants and young children. Report on the 2016 Proficiency Test of the European Union Reference Laboratory for Mycotoxins for the Network of National Reference Laboratories. Luxembourg : Publications Office of the European Union, 2017. 44 p. URL: https://ec.europa.eu/jrc.

28. RASFF — The Rapid Alert System for Food and Feed — 2018 Annual Report. Luxembourg : Publications Office of the European Union, 2019. 53 p. URL: https://ec.europa.eu/food/safety/rasff/ reports_publications_en.

29. Commission Regulation (EU) No 37/2010 of 22 December 2009 on pharmacologically active substances and their classification regarding maximum residue limits in foodstuffs of animal origin (Text with EEA relevance) // Official Journal of the European Union. 2010. L 15, 20.1. 79 p. in redaction on 2019; 02010R0037. EN-03.03.2019-037.001-4.

30. Commission Regulation (EU) 2016/239 of 19 February 2016 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels of tropane alkaloids in certain cereal-based foods for infants and young children // Official Journal of the European Union. 2016. L 45. P. 3-531.

31. Commission Recommendation (EU) 2015/976 of 19 June 2015 on the monitoring of the presence of tropane alkaloids in food // Official Journal of the European Union. 2015. L 157/97-98.

References

1. Arcella D., Altieri A. Human acute exposure assessment to tropane alkaloids. European Food Safety Authority (EFSA). Scientific report. EFSA J. 2018; 16 (2): 5160. DOI: 10.2903/j.efsa.2018. 5160.

2. Mulder P.P. J., de Nij s M., Castellari M., et al. Occurrence of tropane alkaloids in food. EFSA Support Publ. 2016; 13 (1): EN-1140. DOI: 10.2903/sp.efsa.2016.EN-1140.

3. Kim N., Estrada O., Chavez B., et al. Tropane and granatane alkaloid biosynthesis: a systematic analysis. Molecules. 2016; 21: 1510. DOI: 10.3390/molecules21111510.

4. Scientific opinion on tropane alkaloids in food and feed. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA J. 2013; 11 (10): 3386.

5. Chan Th.Y.K. Worldwide occurrence and investigations of contamination of herbal medicines by tropane alkaloids. Toxins. 2017; 9: 284. DOI: 10.3390/toxins9090284.

6. Kurkin V.A. Pharmacognosy. Textbook for students of pharmaceutical universities (faculties). Samara: OFORT; GOUVPO «SamGMU Roszdrava», 2007: 1239 p. (in Russian)

7. Compendium of botanicals reported to contain naturally occuring substances of possible concern for human health when used in food and food supplements. EFSA J. 2012; 10 (5): 2663.

8. Isah T. Stress and defense responses in plant secondary metabolites production. Biol Res. 2019; 52: 39. URL: https://doi.org/10.1186/ s40659-019-0246-3

9. Harfi B., Khelifi L., Khelifi-Slaoui M., et al. Tropane alkaloids GC/MS analysis and low dose elicitors' effects on hyoscyamine biosynthetic pathway in hairy roots of Algerian Datura species. Sci Rep. 2018; 8: 17951. DOI: 10.1038/s41598-018-36625-4.

10. Temerdashev A.Z., Kolychev I.A., Kiseleva N.V. Chromatographic determination of some tropane alkaloids in Datura metel. J Anal Chem. 2012; 67: 960-6. DOI: 10.1134/S10619348121 20040.

11. Kaur R., Matta T., Kaur H. Plant derived alkaloids. Saudi J Life Sci. 2017; 2 (5): 158-89. DOI: 10.21276/haya http://scholarsmepub. com/haya/

12. Kohnen-Johannsen K.L., Kayser O. Tropane alkaloids: chemistry, pharmacology, biosynthesis and production. Molecules. 2019; 24: 796. DOI: 10.3390/molecules24040796.

13. Tropane alkaloids (from Datura sp.) as undesirable substances in animal feed. Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA J. 2008; 6 (8): 691.

14. Tian F., Li C., Xin W., et al. Comparative study on pharmacokinet-ics of a series of anticholinergics, atropine, anisodamine, anisodine, scopolamine and tiotropium in rats. Eur J Drug Metab Pharmaco-kinet. 2015; 40: 245-53. DOI: 10.1007/s13318-014-0192-y.

15 Ghosal S., Bang E., Yue W., et al. Activity-dependent BDNF release is required for the rapid antidepressant actions of scopolamine. Biol Psychiatry. 2018; 83 (1): 29-37. DOI: 10.1016/j.bio-psych.2017.06.017.

16. Yang Y., Raine A. Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial, violent, and psychopathic individuals: a meta-analysis. Psychiatry Res. 2009; 174 (2): 81-8. DOI: 10.1016/j. pscychresns.2009.03.012.

17. Debnath B., Singh W.S., Das M., et al. Role of plant alkaloids on human health: a review of biological activities. Materials Today Chem. 2018; 9: 56-72. URL: https://doi.org/10.1016/j. mtchem.2018.05.001.

18. Park L., Furey M., Nugent A., et al. Negative trial of scopolamine in major depressive disorder does not demonstrate neurophysiologi-cal changes seen with the antidepressant response of ketamine. Biol Psychiatry. 2018; 83: S305-6. DOI: 10.1016/j.biopsych.2018.02.787.

19. Park L., Furey M., Nugent A.C., et al. Neurophysiological changes associated with antidepressant response to ketamine not observed in a negative trial of scopolamine in major depressive disorder. Int J Neuropsychopharmacol. 2019; 22 (1): 10-8. DOI: 10.1093/ijnp/ pyy051.

20. Mulder P.P.J., Pereboom-de Fauwa D.P.K.H., Hoogenboom R.L.A.P., et al. Tropane and ergot alkaloids in grain-based products for infants and young children in the Netherlands in 20112014. Food Addit Contam Part B Surveill. 2015; 8 (4): 284-90. URL: http://dx.doi.org/10.1080/19393210.2015.1089947.

21. Romera-Torres A., Romero-González R.,Vidal J.L.M., FrenichA.G. Simultaneous analysis of tropane alkaloids in teas and herbal teas by liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (Orbitrap). J Sep Sci. 2018; 41 (9): 1938-46. DOI: 10.1002/jssc.201701485.

22. Marín-Sáez J., Romero-González R., Frenich A.G. Multi-analysis determination of tropane alkaloids in cereals and solanaceaes seeds by liquid chromatography coupled to single stage Exactive-Orbitrap. J Chromatogr A. 2017; 1518: 46-58. DOI: 10.1016/ j.chroma.2017.08.052.

23. Shimshoni J.A., Duebecke A., Mulder P.P.J., et al. Pyrrolizidine and tropane alkaloids in teas and the herbal teas peppermint, rooibos and chamomile in the Israeli market. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2015; 32: 2058-67.

24. Vaclavik L., Krynitsky A.J., Rader J.I. Targeted analysis of multiple pharmaceuticals, plant toxins and other secondary metabolites in herbal dietary supplements by ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-orbital ion trap mass spectrometry. Anal Chim Acta. 2014; 810: 45-60. DOI: 10.1016/j.aca.2013.12. 006.

25. Stratton J., Clough J., Leon I., et al. Final Report. Monitoring of tropane alkaloids in foods. FS 102116 Fera Science Ltd., March 2017: 222 p.

26. Marín-Sáez J., Romero-González R., Frenich A.G. Reliable determination of tropane alkaloids in cereal based baby foods coupling on-line spe to mass spectrometry avoiding chromato-

graphic step. Food Chem. 2019; 275: 746-53. DOI: 10.1016/j.food-chem.2018.09.137. Epub 2018 Sep 24.

27. Gonçalves C.O., Cubero-Leon E., Tamosiunas V., et al. Determination of tropane alkaloids in cereal products for infants and young children. Report on the 2016 Proficiency Test of the European Union Reference Laboratory for Mycotoxins for the Network of National Reference Laboratories. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2017: 44 p. URL: https://ec.europa.eu/jrc.

28. RASFF — The Rapid Alert System for Food and Feed — 2018 Annual Report. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2019: 53 p. URL: https://ec.europa.eu/food/safety/rasff/ reports_publications_en.

29. Commission Regulation (EU) No 37/2010 of 22 December 2009 on pharmacologically active substances and their classification regarding maximum residue limits in foodstuffs of animal origin (Text with EEA relevance). Official Journal of the European Union. 2010. L 15, 20.1: 79 p. in redaction on 2019; 02010R0037. EN-03.03.2019-037.001-4.

30. Commission Regulation (EU) 2016/239 of 19 February 2016 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels of tropane alkaloids in certain cereal-based foods for infants and young children. Official Journal of the European Union. 2016. L 45: 3-531.

31. Commission Recommendation (EU) 2015/976 of 19 June 2015 on the monitoring of the presence of tropane alkaloids in food. Official Journal of the European Union. 2015. L 157/97-98.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.