小白菜中常用農(nóng)藥殘留試驗及膳食暴露評估

小白菜中常用農(nóng)藥殘留試驗及膳食暴露評估

卷心菜是中國消費者最喜歡的蔬菜品種之一。它在中國的許多地區(qū)種植，每年都可以上市。由于其生長時間長,農(nóng)藥使用相對頻繁,葉片舒展程度高,葉片附著農(nóng)藥量相對較高,容易造成的農(nóng)藥殘留超標問題已影響到膳食消費安全。我國《食品中農(nóng)藥最大殘留限量(GB2763-2005)》標準中規(guī)定毒死蜱在葉菜類蔬菜中最大殘留限量為0.1mg/kg,但對新農(nóng)藥茚蟲威缺少限量指標。毒死蜱是生產(chǎn)中常用農(nóng)藥。ZHANG等研究了大田春白菜中毒死蜱、樂果等7種農(nóng)藥的殘留動態(tài),袁玉偉等報道了毒死蜱在甘藍中的殘留動態(tài)。茚蟲威的作用機理完全不同于目前的各種殺蟲劑,并且具有卓越的殺蟲活性以及對非靶標生物低毒的特點,近年來在蔬菜生產(chǎn)中經(jīng)常使用。龔勇等采用氣相色譜法檢測小白菜中的茚蟲威殘留,方法簡單易行,符合殘留分析要求。陳麗萍等研究了茚蟲威在菜用大豆上的殘留動態(tài)。然而目前仍未見毒死蜱和茚蟲威在小白菜中的殘留動態(tài)研究報道。為此,我們根據(jù)生產(chǎn)實際,同時進行了毒死蜱和茚蟲威在小白菜中的殘留動態(tài)研究;并結(jié)合小白菜的采收特點,對不同間隔期的殘留進行了不同消費群體的短期和長期膳食暴露評估,以期能為小白菜的安全生產(chǎn)和消費者的安全消費提供依據(jù)。1材料和方法1.1剩余面積試驗1.1.1供試品種及栽培方式試驗于2008年11月25日～12月2日在紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院基地的大棚內(nèi)進行。供試小白菜品種為‘半高’,采用保護地栽培方式,于2008年11月1日直播。供試農(nóng)藥為48%毒死蜱(chlorpyrifos)EC(美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn))、15%茚蟲威(indoxacarb)SC(美國杜邦公司生產(chǎn))。1.1.2農(nóng)藥殘留分析試驗共設(shè)5個處理:①15%茚蟲威SC40.5g/hm2(有效成分含量,下同);②15%茚蟲威SC81g/hm2;③48%毒死蜱EC540g/hm2;④48%毒死蜱EC1080g/hm2;⑤清水對照。小區(qū)面積15m2,3次重復(fù)。于2008年11月25日用手動背負式噴霧器噴灑藥液至葉片表面均勻濕透,每小區(qū)用量為675L/hm2;分別于噴藥后0d(藥液干后),1,3,5,7d各取樣1次,對照處理僅在噴藥后0d取樣,小白菜的每株鮮重為9.4～16.4g。在每小區(qū)除周邊保護行之外的區(qū)域進行隨機采樣,10個以上采樣點采樣約1kg,去除明顯腐爛、萎蔫、枯老的葉片。將樣品立即暫存于冰箱內(nèi)(-18℃以下),全部采樣結(jié)束后一同進行農(nóng)藥殘留分析。田間試驗期間室外日平均氣溫4.7～11.7℃。1.2剩余分析1.2.1氣相色譜儀試劑:乙腈、石油醚(60～90℃,重蒸)、丙酮、氯化鈉、無水硫酸鈉、弗羅里硅土(650℃烘烤4h,5%去離子水脫活)、毒死蜱標準品(純度99.0%,美國Sigma公司提供)、茚蟲威標準品(純度99.0%,美國杜邦公司提供)氣相色譜儀:菲尼根TraceGCUltra(具FPD及ECD檢測器)。1.2.2樣品的預(yù)處理和檢測(1)氣相色譜fpd準確稱取20g(準確到0.01g)待測樣品,加入70mL乙腈和10mL水,高速提取2min,抽濾。將濾液移入100mL具塞量筒中,加入氯化鈉10～15g,用力振搖1min后靜置30min,使其充分分層。準確量取上層乙腈液35mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(40℃)濃縮至干,5mL丙酮定容,待測。氣相色譜(FPD)檢測條件:DB-1(30m×0.32mm×0.25μm);載氣:N2,2mL/min;空氣:115mL/min;H2:90mL/min。INJ·T:220℃;FPD·T:150℃;基座·T:300℃;程序升溫:100℃,1min;20℃/min,260℃,5min;20℃/min,270℃,1min;進樣1.0μL。(2)u3000石油醚氧化法提取方法與毒死蜱檢測相同。凈化步驟如下:準確量取上層乙腈液25mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(40℃)濃縮至干,加入2mL石油醚溶解。稱弗羅里硅土4g裝入玻璃填充柱中(上下兩端裝2cm左右的無水硫酸鈉),用20mL石油醚預(yù)淋。將樣品提取液過弗羅里硅土柱,待上清液完全流出后,用50mL(石油醚∶丙酮體積比為9∶1)淋洗,淋洗液收集于50mL平底燒瓶中。然后在低于40℃的水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,氮氣吹干,用5mL石油醚定容,待測。氣相色譜(ECD)檢測條件:DB-5MS(30.00m×0.32mm×0.25μm);載氣為N2,2mL/min;INJ·T:280℃;DET·T:300℃;程序升溫:100℃,1min;40℃/min至220℃,2min;20℃/min至260℃,1min;進樣1.0μL。1.2.3添加不同濃度a.蟲威的回收率和精密度采用外標法,保留時間定性,峰面積定量?？瞻仔“撞酥蟹謩e添加不同濃度的毒死蜱和茚蟲威,其回收率分別為93%～103%和95%～105%,相對標準偏差分別為3.8%～6.8%和1.1%～5.9%(表1)。1.3風(fēng)險商%農(nóng)藥的膳食暴露和風(fēng)險評估采用下列公式:估計膳食暴露量(mg)=農(nóng)藥殘留量(mg/kg)×食物攝入量(kg)(1)最大允許攝入量(mg)=ADI或ARfD(mg/kg.bw)×體重(kg)(2)本文中長期評估采用ADI(日允許攝入量),急性評估采用ARfD(急性參照劑量)。風(fēng)險商(%)=估計膳食暴露量(mg)/最大允許攝入量(mg)×100(3)當(dāng)風(fēng)險商>100時,表示存在不可接受的較大風(fēng)險,數(shù)值越大,風(fēng)險越大;當(dāng)風(fēng)險商<100時,表示風(fēng)險是可以接受的,數(shù)值越小,風(fēng)險越小。2結(jié)果與分析2.1蟲威在西瓜ml的殘留限和最佳風(fēng)險商圖1表明,茚蟲威在小白菜中的殘留降解速度快,殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程。常量和加倍劑量時方程分別是C=7.9319×e-0.5382t(R2=0.9318)和C=11.252×e-0.4831t(R2=0.9448),半衰期T1/2分別為1.4和1.2d。常量和加倍劑量時0d的初始殘留分別為3.88和5.68mg/kg,3d時分別為2.18和2.99mg/kg,而7d時則降低到0.42和0.82mg/kg。從CAC和歐盟等國關(guān)于茚蟲威在白菜中最大殘留限量(MRL)規(guī)定(表2)來看,0d時就符合美國MRL為12mg/kg的規(guī)定;第3天開始符合CAC的3mg/kg規(guī)定,7d后才達到日本的要求(1mg/kg)。我國目前沒有小白菜中茚蟲威MRL,借鑒CAC的限量要求,確定其安全間隔期大約為3d。膳食暴露評估用數(shù)據(jù)主要是農(nóng)藥殘留量和食物消費量,長期暴露估計一般基于農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)測試驗中位數(shù)殘留(STMR)和不同群體的消費數(shù)據(jù)(表3);短期暴露估計基于殘留試驗的最高殘留(HR)和不同群體的消費數(shù)據(jù),然后將攝入量與該農(nóng)藥的ADI進行比較。按1.3節(jié)的方法,計算茚蟲威在不同年齡消費群體的理論長期和短期風(fēng)險商,數(shù)據(jù)見表4和表5。從表4可以看出,不同年齡群體的理論長期風(fēng)險商有很大差別,幼兒的風(fēng)險商相對高于成人。如茚蟲威常量處理間隔5d,2～6歲的風(fēng)險商高于100;而18歲以上成人的風(fēng)險商僅為50左右。加倍處理時不同群體的風(fēng)險商明顯高于常量處理時不同群體的風(fēng)險商,且從第7天開始不同群體的風(fēng)險商都低于100。農(nóng)藥MRL與膳食暴露所產(chǎn)生的危害之間沒有直接聯(lián)系,如常量處理3d后按照CAC標準則符合限量要求,而中國蔬菜消費量評估表明其風(fēng)險商都高于100。按照JMPR提供茚蟲威對人體的ARfD為0.1mg/kgbw進行計算,無論是常量還是加倍劑量處理的不同間隔期,幼年消費者(2～10歲)的風(fēng)險商高于成年人的50%左右,但不同年齡群體膳食暴露量的理論急性風(fēng)險商都低于100;7d后的風(fēng)險商都低于10,這說明小白菜中茚蟲威的膳食風(fēng)險還是比較小的(表5)。2.2不同群體的蔬菜需求風(fēng)險商毒死蜱在小白菜中的殘留試驗結(jié)果見圖2,殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程。常量和加倍劑量時方程分別為C=47.5×e-0.6003t(R2=0.9588)和C=51.697×e-0.5459t(R2=0.9576),半衰期T1/2分別為1.1和1.3d。雖然毒死蜱在小白菜中的降解半衰期較短,但由于其常量和加倍處理時分別為20.6和24.8mg/kg,降解7d后的殘留分別為2.0和3.0mg/kg,均高于CAC、歐盟、美國和日本(分別為1.0,0.5,1.0和1.0mg/kg的限量標準),更高于我國現(xiàn)行0.1mg/kg的限量標準(表1)。根據(jù)不同年齡群體的蔬菜消費量(表3)和殘留平均值(圖2)計算毒死蜱的理論長期風(fēng)險商,結(jié)果如表6。常量和加倍劑量處理不同間隔期時,所有群體的理論長期風(fēng)險商都接近和高于100,且幼年消費者(2～10歲)的風(fēng)險商要高于成年人的50%左右。如果長期攝入可能存在一定的膳食安全風(fēng)險,應(yīng)該采取措施降低小白菜中的毒死蜱殘留量或者減少其消費量。表7表明,毒死蜱理論急性風(fēng)險商在某種程度上可以接受。無論是常量還是加倍劑量處理時,間隔3d后不同年齡群體的急性風(fēng)險商都低于100,且幼年消費者(2～10歲)的風(fēng)險商也均高于成年人的約50%左右;而7d后,不同年齡群體的急性風(fēng)險商范圍分別是9.1～19.6和13.9～30.3。3蟲威/死刑槲茚蟲威和毒死蜱在小白菜中的殘留試驗表明,常量用藥時的初始殘留量分別為3.88和20.60mg/kg,具有很大的差異,而其半衰期差異不大,都為1.1～1.4d。如果達到相同的防治效果,茚蟲威比毒死蜱在安全生產(chǎn)方面更具有推廣價值,因為茚蟲威更容易符合CAC、歐盟、美國和日本的MRL標準要求。我國毒死蜱在葉菜類的MRL為0.1mg/kg,但從小白菜中殘留試驗結(jié)果來看,常量用藥時間隔期7d后的殘留量為2.96mg/kg,遠高于國家標準。袁玉偉等研究認為安全間隔期7d的情況下,毒死蜱在大棚菠菜中的殘留量難于滿足0.1mg/kg的要求。由此,毒死蜱限量標準缺少實際操作性,不適合用于生長期短的蔬菜;而茚蟲威缺少限量標準,仍不能用于實際生產(chǎn)。暴露評估結(jié)果表明,不同間隔期時低年齡群體的茚蟲威風(fēng)險商約高于成人的50%,間隔期7d后的理論長期風(fēng)險商均開始可以接受且低于100;而短期暴露評估表明所有群體在不同間隔期時的理論急性風(fēng)險商都低于100,其風(fēng)險均為可接受。JMPR根據(jù)GEMS/Food(全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)/食品)的數(shù)據(jù)庫對茚蟲威進行國際急性膳食攝入評估,結(jié)論認為除了在甘藍上使用茚蟲威可能造成膳食風(fēng)險外,其余均不會對公眾造成健康危害。毒死蜱的理論風(fēng)險商都明顯高于茚蟲威,且長期理論風(fēng)險商基本都接近和高于100,而其急性風(fēng)險商也在間隔期3d后才都可以接受。JMPR對毒死蜱