Напитки на основе лекарственных растений очень популярны, но всегда ли они содержат только заявленные компоненты? Ученые из НИИ системной биологии и медицины и МФТИ с коллегами обратились к этой проблеме, создав методику выявления фальсификата лекарственных растений с помощью анализа ДНК, белков и морфологии. В результате обнаружены посторонние и даже потенциально вредные ингредиенты. Результаты опубликованы в журнале npj Science of Food.
Лекарственные растения — важное дополнение к фармацевтическим препаратам, используемым в медицине. Многие имеют доказанную эффективность и при этом не вызывают сильных побочных эффектов. Неудивительно, что люди ввели травяные чаи и добавки из растений в свой повседневный рацион. Однако как и в случае любого натурального сырья возникает проблема несоответствия состава на этикетке и реального содержимого упаковки.
Как же разобраться с тем, что в действительности содержат препараты растений? К этому вопросу обратились ученые из Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ, МГУ им. М. В. Ломоносова, «Сколково», Института общей генетики им. Н. И. Вавилова и НИИ Системной биологии и медицины Роспотребнадзора. Исследователи использовали одновременно несколько методик, основанных на разных признаках растительного сырья.
Во-первых, это высокопроизводительное секвенирование ДНК, которое позволяет точно установить последовательность нуклеиновых кислот. Его применили для ДНК-баркодирования — метода распознавания генетических «меток», специфических для этих систематических групп. Подход можно сравнить с поиском штрих-кода на товаре. Высокопроизводительное секвенирование перспективно для идентификации примесей в продуктах, однако его применение на практике встречает ряд технических сложностей. Так, переработка сырья или различие в ГЦ-составе могут привести к неоднородной амплификации фрагментов. Иначе говоря, некоторые фрагменты ДНК будут размножены при анализе больше, чем другие. Поэтому результат первого метода необходимо проверять с помощью альтернативных способов, на основе других подходов, например протеомного анализа.
Наконец, ученые дополнили свои высокотехнологичные методы классической морфологией растений. Ботаники изучили измельченные образцы, заметив различия в строении стеблей и листьев. Такое сочетание помогло максимально точно определить, что российский потребитель приобретает в качестве травяных чаев.
Исследователи приобрели образцы в розничной сети. Это семь продуктов. Некоторые из них продавались в качестве чистой травы иван-чая (кипрей узколистный, Epilobium angustifolium). Растение веками использовали в России в качестве копорского чая — дешевой замены зеленому и черному чаю, а также для использования в традиционной медицине. Остальные образцы представляли собой смеси иван-чая с другими лекарственными растениями. В некоторых обнаружили неожиданные и не заявленные на этикетке ингредиенты.
В одном из препаратов вместо чистого иван-чая его оказалось поровну с дербенником иволистным Lythrum salicaria. Причины такой подмены очевидны: иван-чай и дербенник внешне очень похожи, и сборщики сырья могли перепутать два растения. При этом замена, помимо обмана потребителя, может привести и к неблагоприятным последствиям для его здоровья из-за совсем других фармакологических эффектов растения. Дербенник сужает сосуды и потому опасен при гипертонии, атеросклерозе и склонности к тромбам. Кроме дербенника в продукте обнаружили небольшую примесь люцерны Medicago sp. и несколько других растений.
В остальных препаратах отмечено лучшее соответствие заявленному составу. Следующий продукт чистого иван-чая и вправду содержал только его. Травяные смеси также в целом имели в себе только заявленные E. angustifolium и прочие растения (традиционный чай, то есть чайный куст, душицу, яблоко, грушу и т. д.).
Более того, ученые даже смогли отличить ферментированные листья иван-чая от необработанных. Но несмотря на всесторонний анализ, некоторые небольшие по массе примеси не удалось распознать.
Исследователи отметили, что добавление незаявленных примесей может быть как сознательным, так и случайным. В первом случае речь о недобросовестном производителе, который таким образом экономит и использует более дешевый материал. Во втором причиной служит низкая квалификация персонала, который имеет дело с растениями. А также использование механизированного сбора сырья и недостаток контроля качества на производстве.
Не раскрывая названия приобретенных ими продуктов, биологи отметили лучшее соответствие на упаковке и внутри нее у более дорогих препаратов. Их купили в магазинах премиум-класса. А содержавший больше всего посторонних примесей образец продавался в супермаркете с доступными ценами. Таким образом, цена травяных напитков, как правило, напрямую связана с их качеством.
«В работе представлены результаты применения комплекса методов для анализа сухих растительных смесей как модельных объектов пищевой продукции. Показано, что стандартный подход — секвенирование ДНК-баркодов — может быть неоднозначным при исследовании многокомпонентных образцов, что может приводить к неполным или ошибочным заключениям о компонентном составе. В качестве метода подтверждения результатов секвенирования избран протеомный анализ. Установлено, что ни один из методов сам по себе не обеспечивает достаточной полноты и достоверности идентификации всех компонентов в образцах этого типа. Наиболее обоснованным представляется комплексный подход, сочетающий геномные, протеомные и, при необходимости, классические ботанические методы исследования»,— отметил Иван Чудинов, аспирант ФБМФ МФТИ.
Источник: МФТИ
Изображение: цветки кипрея узколистного (иван-чая). Авторство: Superior National Forest. Epilobium_angustifolium_1-eheepUploaded by AlbertHerring, CC BY 2.0, commons.wikimedia.org
