朱 勇,羅宗濤,周麗絨,吳銀良,江瀟瀟
(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室 (寧波),浙江寧波 315040;2.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心,浙江寧波 315040)
豆芽是深受廣大消費者歡迎的食品,具有較高的營養(yǎng)價值。但因近年新聞媒體曝光市場豆芽存在的質(zhì)量安全隱患,如添加各類生長調(diào)節(jié)劑等,使豆芽質(zhì)量安全問題受到社會各界的廣泛關(guān)注。較為常見的添加劑為氯吡苯脲,是具有細(xì)胞分裂素活性的苯脲類植物生長調(diào)節(jié)劑,其生物活性卻較6-芐氨基嘌呤高10~100倍,能影響植物芽的發(fā)育,加速細(xì)胞有絲分裂,促進(jìn)細(xì)胞增大和分化,防止果實和花的脫落的作用,從而促進(jìn)植物生長、早熟、延緩作物后期葉片的衰老、增加產(chǎn)量,廣泛用于農(nóng)業(yè),園藝和果樹[1-3]。中國登記的使用氯吡脲的農(nóng)作物有6種,分別為黃瓜、西瓜、甜瓜、葡萄、獼猴桃和枇杷[4]。在日常的豆芽監(jiān)測中,時有個別樣品檢出氯吡脲這一事實也證明個別豆芽生產(chǎn)商拓展用途,將氯吡脲用于豆芽生產(chǎn)。
生產(chǎn)過程中氯吡脲使用濃度與豆芽體內(nèi)殘留量之間的關(guān)系、殘留風(fēng)險及快速檢測準(zhǔn)確定性的方法研究都至關(guān)重要。
WatersUPLC-XEVO超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,Acquity BHE C18色譜柱 (美國Waters公司);DYJ-S6031豆芽機(jī) (廣東小熊電器有限公司);氯吡脲 (四川施特優(yōu)化工有限公司);氯吡脲標(biāo)準(zhǔn)品(CAS號:68157-60-8,SIGMA公司);無水甲醇、甲酸均為色譜純試劑 (德國merck公司)。
供試綠豆為購自超市的上海裕田農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的禾煜牌綠豆,黃豆為購自種子公司的當(dāng)年新豆。豆芽均在農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室 (寧波)實驗室內(nèi)采用小熊豆芽機(jī) (DYJS6031)孵化。
色譜條件。Acquity BHE C18色譜柱 (100 mm×2.1 mm,內(nèi)徑1.7μm);流動相A為0.1%甲酸溶液,流動相B為甲醇,梯度洗脫條件:流動相B在0.5 min內(nèi)保持20%,然后在2.5 min內(nèi)上升到80%,保持1.5 min;再在0.1 min內(nèi)降至20%,保持 1.4 min;流速 0.3 mL·min-1,進(jìn)樣量10μL,柱溫30℃。
質(zhì)譜條件。ESI源正負(fù)離子模式電離,多反應(yīng)監(jiān)測 (MRM),毛細(xì)管電壓2.0 kV,萃取錐孔電壓30 V,RF透鏡電壓0.5 V,離子源溫度150℃,脫溶劑氣溫度500℃,錐孔氣流速50 L·h-1,脫溶劑氣流速1 000 L·h-1,倍增器電壓650 V,二級碰撞氣為氬氣,定性離子對m/z:248.2>129.0*,248.2>155.0(248.2為母離子,129.0為定量離子,129.0與155.0同為定性離子,*代表定量離子);錐孔電壓:24 V;碰撞能量:16,14 eV。
1.3.1 豆芽制作
綠豆芽、黃豆芽制作。分別稱取綠豆、黃豆各80 g,加水250 mL,浸泡3 h后,將豆均勻撒于豆芽機(jī)的培育盤上,豆芽機(jī)選擇“綠豆/黃豆,正?!边x項開機(jī)孵化,前5 h為泡豆階段,隔5 min噴水1次,5 h之后是培育時間,隔1 h噴水1次,噴水時間均為1 min,孵化水溫為26.4℃。上機(jī)后16,40 h,從培育盤中隨機(jī)選擇5顆豆芽,測量其芽長,然后將培育盤放入濃度梯度依次為0,0.02, 0.04, 0.08, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 和1.0 mg·L-1的氯吡脲溶液中浸泡,浸泡時間1 min,再次上機(jī)孵化,64 h后等豆芽成熟后再次隨機(jī)選擇5顆豆芽,測量其芽長,然后采收稱重。
1.3.2 氯吡脲提取
豆芽樣品打漿后,稱取5 g樣品,加入10 mL甲醇,勻漿,以5 000 r·min-1離心3 min后吸取上清液200μL,與800μL甲酸溶液混合均勻,過0.22μm濾膜后進(jìn)行LC-MS/MS分析。
準(zhǔn)確配制1.0,2.0,5.0,10.0和20.0μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)濃度工作液,進(jìn)行液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析。
以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
在綠豆芽和黃豆芽空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加3個濃度分別是0.01,0.10,1.00 mg·kg-1,每濃度添加3個樣品。按上述條件1.3.2進(jìn)行樣品處理,按1.2進(jìn)行樣品分析,測定加標(biāo)回收率,考察方法的準(zhǔn)確性和可靠性。結(jié)果表明,3個添加濃度的回收率分別為89.1%,81.9%和81.7%,均在70%~120%,批內(nèi)變異系數(shù)分別為4.2%,4.0%和 3.9%,均小于 10%,檢測限均為0.001 mg·kg-1,可滿足風(fēng)險評估樣品監(jiān)測的要求。
2.2.1 氯吡脲對綠豆芽的生長影響
從表1可知,與未使用氯吡脲的對照比較,孵化綠豆芽使用浸泡氯吡脲溶液濃度在0.02~1.00 mg·L-1,在生長初期16 h,由于綠豆芽還未浸泡氯吡脲,所以胚軸長度上相差不大,直徑也相差不大,此時胚根還未長出來;第1次浸泡后24 h(上機(jī)40 h,)再次測量,與對照相比胚根胚軸沒有更長反而有縮短的跡象;第2次浸泡后24 h(上機(jī)64 h)后,綠豆芽成熟,使用了氯吡脲的豆芽比對照組胚根和胚軸更短,豆芽更粗,隨著浸泡濃度的增加,胚根胚軸都有縮短的跡象,抑制效果明顯。將采收后的綠豆芽稱重,采用0.02 mg·L-1氯吡脲浸泡的綠豆產(chǎn)量最大,隨著浸泡濃度的增加,綠豆芽的產(chǎn)量均有一定程度的下降。這與朱杰麗等[5]在研究氯吡脲對楊梅果實生長時發(fā)現(xiàn)過高濃度反而對楊梅產(chǎn)生偏生、偏小、偏少的情況相吻合。
表1 氯吡脲對綠豆芽孵化的影響
2.2.2 氯吡脲對黃豆芽的生長影響
從綠豆芽的孵化結(jié)果來看,浸泡的氯吡脲濃度超過0.10 mg·L-1后,生長趨勢反而抑制,短小很多。
在黃豆芽試驗中,將氯吡脲的最高濃度設(shè)在0.10 mg·L-1。黃豆芽孵化使用的氯吡脲溶液濃度為0.02~0.10 mg·L-1,黃豆芽試驗的結(jié)果與綠豆芽相類似 (表2)。
表2 黃豆芽孵化時使用氯吡脲的試驗結(jié)果
在生長初期16 h,由于黃豆芽此時均未浸泡氯吡脲,所以胚軸長度上相差不大,直徑也相差不大,此時胚根還未長出來;在第1次浸泡后24 h(上機(jī)40 h,)再次測量,與對照相組比較其胚軸、胚根有縮短的跡象,但無規(guī)律;在第2次浸泡后24 h(上機(jī)64 h)黃豆芽成熟,浸泡了氯吡脲的黃豆芽比對照組胚軸變短,特別是浸泡濃度為0.10 mg·L-1時,縮短25%,胚根變化不大;但浸泡過氯吡脲后黃豆芽胚軸直徑均比對照組粗。低濃度的氯吡脲溶液能促進(jìn)黃豆芽胚軸的伸長,但隨著氯吡脲濃度的增加,抑制效果明顯,反應(yīng)在采收后的重量上,采用0.02 mg·L-1濃度浸泡后的黃豆產(chǎn)量最大,隨著浸泡濃度的增加,黃豆芽的產(chǎn)量均有一定程度的下降。
2.2.3 氯吡脲在豆芽的殘留風(fēng)險
氯吡脲是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的毒理評估資料,對哺乳動物毒性低。氯吡脲對鼠的急性經(jīng)口LD50為4 902 mg·kg-1bw,屬于低毒;兔急性經(jīng)皮LD50≥ 2 000 mg·kg-1bw,也屬于低毒,鼠急性吸入LC50≥3.0 mg·L-1,屬于無毒;兔眼睛刺激性為中等強(qiáng)度,但對皮膚無刺激性;鳥類急性經(jīng)口LD50≥2 250 mg·kg-1,亞急性LC50≥5 620 mg·kg-1,均為低毒;對冷水魚和溫水魚,LC50>9.2和8.8 mg·kg-1,屬于中等毒性。慢性和亞慢性試驗結(jié)果表明,氯吡脲只對鼠腎臟有輕微的影響,而對其他器官無影響,也無神經(jīng)毒性、致癌或內(nèi)分泌干擾毒性。歐盟、美國、澳大利亞和日本評估后規(guī)定氯吡脲每日允許攝入量 (ADI)值分別為 0.05,0.07,0.07 和 0.093 mg·kg-1bw[6-9]。
按照國際上普遍認(rèn)可的分析評估原理和方法,用式 (1)估計每日攝入量 (EDI),慢性攝入風(fēng)險用式 (2),估計每日攝入量占ADI的百分率表示:
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)險可以接受,數(shù)值越小,風(fēng)險越小。
以本次豆芽機(jī)孵化黃綠豆芽為例,豆芽體內(nèi)所含氯吡脲濃度隨著浸泡液濃度的增加而上升,浸泡溶液為1.0 mg·L-1時,綠豆芽最高殘留量為0.035 mg·kg-1,以綠豆芽黃豆芽產(chǎn)量最大的0.02 mg·L-1浸泡濃度,綠豆芽體內(nèi)含0.002 mg·kg-1,黃豆芽含0.003 mg·kg-1,約為氯吡脲濃度的10%~15%,殘留量不高。
根據(jù)表3,不同年齡階段消費人群的體重以及蔬菜消費量,同時根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的調(diào)查估算數(shù)據(jù),我國成年人豆芽平均每日消費量15 g左右,兒童按成人的1/2計,按實驗室豆芽機(jī)的黃豆芽0.003 mg·kg-1殘留量為Ci,同時以最為嚴(yán)格的歐盟ADI值為考量,以食用實驗室豆芽機(jī)孵化豆芽的作為情形1,氯吡脲的風(fēng)險商在各年齡段在0.0013%~0.0035%;如果假設(shè)所有年齡段人群每天消費的所有蔬菜均為實驗室豆芽機(jī)孵化的豆芽作為情形2,氯吡脲的各類人群攝入量也只有 0.014~0.030μg·kg-1,僅占 ADI值的0.027% ~0.059%,此數(shù)據(jù)與張志恒等[10]報道的氯吡脲在果蔬中的慢性膳食攝入風(fēng)險相吻合。所以即使按照最大風(fēng)險原則每天消費的蔬菜均為含
式中:EDI為估計每日攝入量 (μg·kg-1bw);Ci為第i種食物的平均殘留值 (mg·kg-1);Fi為第 i種食物的消費量 (g·d-1);bw為體重 (kg)。0.003 mg·kg-1殘留量進(jìn)行評估,各類人群的氯吡脲攝入量也遠(yuǎn)低于每日允許攝入量,通過實驗室豆芽機(jī)孵化出的豆芽風(fēng)險可以接受 (表3)。居民實際食用豆芽的量與上述的調(diào)查數(shù)據(jù)會有出入,但考慮到上述的評估已顯示氯吡脲的膳食風(fēng)險很低,因此對最終結(jié)論基本沒有影響。
表3 不同年齡階段消費人群的體重、蔬菜消費量及氯吡脲風(fēng)險
豆芽生長中單獨使用氯吡脲的效果不明顯,0.02 mg·L-1的氯吡脲浸泡對產(chǎn)量的增加有作用,隨著浸泡液濃度的增加,抑制效果開始產(chǎn)生,作為一種具有細(xì)胞分裂素活性的苯脲類植物生長調(diào)節(jié)劑,其生物活性較6-芐氨基嘌呤高10~100倍,所以使用的濃度很低,從實驗效果看增產(chǎn)作用不明顯,故與其他植物生長調(diào)節(jié)劑混合使用的概率較大。以濃度為0.02 mg·L-1浸泡液為例,豆芽中殘留量僅為0.003 mg·kg-1,即使按照最大風(fēng)險原則進(jìn)行評估,各類人群的氯吡脲攝入量也遠(yuǎn)低于每日允許攝入量,風(fēng)險可以接受。
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