شناسایی آلودگی‌های گیاهی در پودر زعفران

زعفران ادویه ای منحصر به فرد است که از خشک کردن کلاله گل زعفران (Crocus sativus L.) به دست می آید. به دلیل قیمت بالای آن، تقلب با انگیزه اقتصادی نسبتاً اغلب رخ می دهد. مطالعه ارائه شده با هدف ایجاد یک استراتژی موثر برای تشخیص مواد تقلبی گیاهی بالقوه زیر مورد استفاده برای جایگزینی یا رقت زعفران: گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)، گل همیشه بهار (Calendula officinalis L.)، زردچوبه (Curcuma longa L.)، آکیوت (Bixa orellana L.)، فلفل قرمز (Capsicum spp.) آرنیکا کوهی (Arnica montana L.)، چغندر (Beta vulgaris L.) و انار (Punica granatum L.). یک استراتژی غربالگری غیرهدف مبتنی بر کروماتوگرافی مایع فاز معکوس با عملکرد فوق‌العاده بالا همراه با طیف‌سنجی جرمی با وضوح بالا (UHPLC-HRMS/MS) برای تجزیه و تحلیل یک عصاره گیاهی اتانولی آبی استفاده شد.

با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره، تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA)، و تجزیه و تحلیل تفکیک حداقل مربعات جزئی (PLS-DA)، برای پردازش «اثرانگشت‌های شیمیایی» تولید شده، متابولیت‌های منحصر به فرد گیاهان مورد بررسی را می‌توان شناسایی کرد. برای فعال کردن کنترل معمول اصالت زعفران با غربالگری هدف، یک پایگاه داده طیفی داخلی توسعه داده شد. در حال حاضر، شامل 82 نشانگر منحصر به فرد است.

به این ترتیب، تشخیص افزودن کمتر از 1% (وزنی) از تمام مواد تقلبی گیاهی آنالیز شده در مخلوط با زعفران امکان پذیر شد. روش توسعه یافته برای کنترل 7 نمونه پودر زعفران از بازار چک مورد استفاده قرار گرفت و هیچ یک از موارد تقلبی نظارت شده تایید نشد.

Saffron is a unique spice obtained by drying stigmas of saffron flowers (Crocus sativus L.). Due to its high price, economically motivated adulteration occurs relatively often. The presented study aimed to develop an effective strategy for the detection of the following potential botanical adulterants used for a saffron substitution or dilution: safflower (Carthamus tinctorius L.), calendula (Calendula officinalis L.), turmeric (Curcuma longa L.), achiote (Bixa orellana L.), red pepper (Capsicum spp.), mountain arnica (Arnica montana L.), beet (Beta vulgaris L.), and pomegranate (Punica granatum L.). A non-target screening strategy based on ultra-high performance reverse-phase liquid chromatography coupled to tandem high-resolution mass spectrometry (UHPLC-HRMS/MS) was employed for the analysis of an aqueous ethanol plant extract.

By using multivariate statistical methods, principal components analysis (PCA), and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA), for processing the generated “chemical fingerprints,” metabolites unique to the investigated plants could be identified. To enable routine saffron authenticity control by target screening, an internal spectral database was developed; currently, it involves 82 unique markers. In this way, the detection addition as low as 1% (w/w) of all analyzed botanical adulterants in admixture with saffron was possible.

The developed method was used to control 7 saffron powder samples from the Czech market, and none of the monitored adulterants were confirmed.