毛佳 尹可鎖 商瑞 白亭亭 劉立娜 楊寶明 李迅東
摘要[目的]評(píng)估噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的殘留消解及膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)。[方法]通過(guò)規(guī)范田間殘留試驗(yàn),結(jié)合大蔥中噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈的殘留量,評(píng)估噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈的長(zhǎng)期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)。[結(jié)果]噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的半衰期分別為4.6~7.4和5.8~6.9 d,均降解較快。長(zhǎng)期膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明,普通人群中噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈的風(fēng)險(xiǎn)商(RQ)分別為5%和84%,對(duì)一般人群健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。[結(jié)論]按照推薦劑量使用,噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中殘留不會(huì)對(duì)我國(guó)人體健康產(chǎn)生影響。
關(guān)鍵詞噻蟲(chóng)胺;蟲(chóng)螨腈;代謝物;大蔥;殘留消解;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
中圖分類(lèi)號(hào)S 481+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)0517-6611(2023)24-0187-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.042
Residues and Dietary Risk Assessment of Clothianidin,Chlorfenapyr and Its Metabolite in Welsh Onion
MAO Jia1,YIN Kesuo1,SHANG Rui2 et al
(1.Agricultural Environment and Resources Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming,Yunnan 650021;2.Yunnan Medical Health College,Kunming,Yunnan 650033)
Abstract[Objective]To evaluate the residual digestion and dietary intake risks of clothianidin and chlorfenapyr in welsh onion.[Method]By conducting standardized field residue tests and considering the residual levels of clothianidin and chlorfenapyr in welsh onion,the longterm dietary intake risks of clothianidin and chlorfenapyr were evaluated.[Result]The halflives of clothianidin and chlorfenapyr in welsh onion were 4.6-7.4 and 5.8-6.9 d,respectively,indicating faster degradation.The results of longterm dietary risk assessment indicated that the risk quotients (RQ) of clothianidin and chlorfenapyr in the general population were 5% and 84%,respectively,indicating that the risk of dietary intake was acceptable.[Conclusion]At the recommended dosage,the residues of clothianidin and chlorfenapyr in welsh onion have no effect on human health.
Key wordsClothianidin;Chlorfenapyr;Metabolites;Welsh onion;Residual digestion;Risk assessment
我國(guó)是大蔥生產(chǎn)第一大國(guó),2019年種植面積超過(guò)3萬(wàn)hm2,產(chǎn)量達(dá)到117萬(wàn)t[1]。隨著大蔥種植面積的擴(kuò)大、集約化生產(chǎn)的形成,害蟲(chóng)發(fā)生日趨嚴(yán)重,其中蔥薊馬發(fā)生普遍,危害嚴(yán)重[2]。由于施用單一農(nóng)藥品種的防治效果有限,且易產(chǎn)生抗藥性,這使得多種農(nóng)藥的混合施用成為防治病蟲(chóng)害的新選擇[3-4]。
噻蟲(chóng)胺,屬第二代煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑,對(duì)害蟲(chóng)具有胃毒、觸殺及內(nèi)吸活性,對(duì)刺吸式害蟲(chóng)有良好的防治效果[5]。蟲(chóng)螨腈,是一種取代芳基吡咯類(lèi)殺蟲(chóng)、殺螨劑,由于其作用機(jī)理新穎,殺蟲(chóng)譜廣、對(duì)常規(guī)農(nóng)藥無(wú)交互抗性,近年來(lái)廣泛應(yīng)用于防治蘋(píng)果、甘藍(lán)、黃瓜等作物的多種害蟲(chóng)[6]。隨著2種藥劑的廣泛使用,其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也得到了人們廣泛關(guān)注。2018年,歐盟提出為確保對(duì)蜜蜂的保護(hù),禁止了噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪這3種藥劑在露地環(huán)境中使用[7]。目前,我國(guó)在蔬菜上依然允許使用噻蟲(chóng)胺,但是為保證食品安全,也制定了眾多相應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品中的最大殘留限量。有關(guān)噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的殘留研究鮮見(jiàn)報(bào)道,對(duì)我國(guó)居民的膳食風(fēng)險(xiǎn)研究亦鮮見(jiàn)報(bào)道。該研究通過(guò)1年4地的田間試驗(yàn)研究了噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈及其代謝物溴代吡咯腈在大蔥中的殘留水平,結(jié)合噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在我國(guó)登記情況和我國(guó)居民的人均膳食結(jié)構(gòu),對(duì)普通人群的膳食風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估,以期為2種藥劑在大蔥上的科學(xué)合理使用以及制定我國(guó)噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中最大殘留限量(MRL)提供了依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料和試劑
噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99.0%)和蟲(chóng)螨腈標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99.0%),購(gòu)自Dr.Ehrenstorfer GmbH;溴代吡咯腈標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99.0%),購(gòu)自Honeywell Specialty Chemicals;28%蟲(chóng)螨腈·噻蟲(chóng)胺懸浮劑(蟲(chóng)螨腈8%,噻蟲(chóng)胺20%),購(gòu)自山東曹達(dá)化工有限公司;氯化鈉(分析純)、無(wú)水硫酸鎂(分析純)、甲酸(色譜純),購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;乙腈(色譜純),購(gòu)自sigma公司;有機(jī)濾器(0.22 μm),購(gòu)自天津天羽嘉瀾科技有限公司。
1.2儀器條件
1.2.1噻蟲(chóng)胺和溴代吡咯腈。
高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(1200-6460,美國(guó)安捷倫公司)及色譜柱Shim-pack XR-ODSⅡ(75.0 mm×2.0 mm,2.2 μm)用于分離噻蟲(chóng)胺和溴代吡咯腈。進(jìn)樣體積2 μL;流動(dòng)相為0.1%甲酸水溶液和乙腈,體積比30∶70;流速0.3 mL/min,質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。
1.2.2蟲(chóng)螨腈。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(8890-7000D,美國(guó)安捷倫公司)及色譜柱 HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)用于分離蟲(chóng)螨腈。氣相參數(shù):柱流速1 mL/min;載氣和淬滅氣均為He;碰撞氣N2流速1.5 mL/min;PSD吹掃流速3 mL/min;進(jìn)樣體積1 μL;不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣口溫度300 ℃;柱溫:初始溫度150 ℃,以15 ℃/min升至320 ℃,保持10 min;質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。
1.3田間試驗(yàn)
按照《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[8]要求設(shè)試驗(yàn)小區(qū),處理和對(duì)照小區(qū)面積不小于50 m2,小區(qū)間設(shè)不少于2 m的隔離帶。28%蟲(chóng)螨腈·噻蟲(chóng)胺懸浮劑在大蔥上防治薊馬的有效劑量為84 g/hm2,于大蔥薊馬發(fā)生初期噴霧施藥1次。于施藥后當(dāng)天(施藥后0 d)、3、5、7、10 d采集大蔥樣品。其中,山東省、河南省采集0、3、5、7、10 d樣品,湖北省、廣東省只采集5和7 d樣品。
在試驗(yàn)小區(qū)中用隨機(jī)方式將大蔥連根拔起,抖掉泥土,用刀削去根部及爛葉。至少采集24個(gè)點(diǎn),不少于2 kg。先采集對(duì)照小區(qū),后采集處理小區(qū),每小區(qū)采集2個(gè)獨(dú)立樣本。地頭或邊緣0.5 m內(nèi)不采樣。
1.4樣品處理
將田間采集的樣本用軟刷輕輕刷掉附著的泥土和其他黏附物,用不銹鋼刀切碎樣品,在不銹鋼盆中充分混勻,縮分后將樣品裝入可封口的樣品袋中,貼好標(biāo)簽后冷凍保存。
采用改進(jìn)的QuEChERS方法[9],準(zhǔn)確稱(chēng)取勻漿后的大蔥10.0 g至50 mL具塞塑料離心管內(nèi),加入10 mL乙腈,渦旋提取2 min,加入3 g氯化鈉和3 g無(wú)水硫酸鎂,劇烈振蕩1 min;4 000 r/min離心5 min;取上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)系濾膜,待測(cè)。
1.5膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算公式如下:
式中:NEDI為國(guó)家估算每日攝入量(mg/kg); FI為食物攝入量(kg);STMR為試驗(yàn)中位殘留量(mg/kg);bw為中國(guó)居民的平均體重(kg);RQ為風(fēng)險(xiǎn)商;ADI為每日允許攝入量(mg/kg)。 RQ越高表示接觸農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)越高;RQ>100%表示對(duì)人類(lèi)健康的風(fēng)險(xiǎn)不能接受[10-11]。
2結(jié)果與分析
2.1方法驗(yàn)證
檢測(cè)方法的正確度和準(zhǔn)確度用回收率試驗(yàn)評(píng)價(jià)。在空白大蔥樣品中按照0.03、0.30和3.00 mg/kg水平添加噻蟲(chóng)胺、蟲(chóng)螨腈和溴代吡咯腈標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,每個(gè)濃度5次平行試驗(yàn)。結(jié)果表明(表2):噻蟲(chóng)胺、蟲(chóng)螨腈和溴代吡咯腈的平均回收率分別為95%~99%、85%~101%和97%~104%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為4%~10%、3%~7%和2%~5%。在乙腈和空白大蔥基質(zhì)中,噻蟲(chóng)胺、蟲(chóng)螨腈和溴代吡咯腈系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中(0.03~5.00 mg/L)均有較好的線性(r>0.995 8)。為消除基質(zhì)效應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,噻蟲(chóng)胺、蟲(chóng)螨腈和溴代吡咯腈均采用基質(zhì)標(biāo)樣進(jìn)行校準(zhǔn)[12]。以最低添加濃度為定量限,噻蟲(chóng)胺、蟲(chóng)螨腈和溴代吡咯腈在大蔥中的方法定量限均為0.03 mg/kg。方法參數(shù)均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[8]。
2.2噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈消解試驗(yàn)
河南和山東兩地大蔥消解試驗(yàn)表明(表3):在田間試驗(yàn)條件下噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的殘留消解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,半衰期分別為4.6~7.4和5.8~6.9 d,均降解較快。有研究結(jié)果表明,蟲(chóng)螨腈和噻蟲(chóng)胺在蔬菜[13-15]、水果[16]、谷物[17]、茶葉[18-19]等不同作物中半衰期有一定差異,但總體均降解較快,這與該研究結(jié)果一致。另有研究表明,蟲(chóng)螨腈在露地菜薹中半衰期為2.8 d,而保護(hù)地中半衰期為7.5 d,2種種植模式下半衰期差異巨大[6]。這可能與保護(hù)地和露地的溫度、濕度、光照等存在很大差異,農(nóng)藥在施用到環(huán)境中后其殘留情況在露地和保護(hù)地中存在較大差異有關(guān)。在北方大蔥基本為露天種植,因此該研究中僅對(duì)露地條件下藥劑殘留情況進(jìn)行了研究,而保護(hù)地種植模式下藥劑殘留情況需進(jìn)一步研究。
2.3噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈最終殘留試驗(yàn)
在田間試驗(yàn)條件下,2種藥劑以推薦劑量噴霧施藥1次,施藥后5和7 d分別采集大蔥樣品,4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的最終殘留量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。采收間隔5 d的菠菜中蟲(chóng)螨腈的殘留量在<0.030~0.055 mg/kg,噻蟲(chóng)胺殘留量在<0.030~0.140 mg/kg;采收間隔7 d的大蔥中藥劑殘留量相比5 d采收間隔明顯降低,其中蟲(chóng)螨腈殘留量在<0.030~0.048 mg/kg,噻蟲(chóng)胺殘留量在<0.030~0.100? mg/kg;溴代吡咯腈在大蔥中殘留量均低于最低檢測(cè)濃度。目前,我國(guó)尚未制定蟲(chóng)螨腈和噻蟲(chóng)胺在大蔥上的最大允許殘留限量[20]。日本和韓國(guó)規(guī)定大蔥中蟲(chóng)螨腈的最大殘留限量(MRL)分別為3.0和1.0 mg/kg,噻蟲(chóng)胺的最大殘留限量分別為1.0和0.3 mg/kg。該研究中4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)所得的最終殘留量均在日本和韓國(guó)相應(yīng)MRL值范圍內(nèi)。但是由于不同國(guó)家和地區(qū)人民飲食習(xí)慣的差異,導(dǎo)致大蔥攝入量也存在差異。因此,不同國(guó)家和地區(qū)制定的大蔥中藥劑的最大殘留限量是否適合我國(guó)需要進(jìn)行進(jìn)一步膳食攝入評(píng)估。
2.4噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
溴代吡咯腈是蟲(chóng)螨腈的代謝物,其毒性遠(yuǎn)高于母體,所以評(píng)估蟲(chóng)螨腈時(shí)同時(shí)考慮溴代吡咯腈殘留量[21]。該研究大蔥中溴代吡咯腈殘留量均小于方法定量限,僅以蟲(chóng)螨腈殘留量評(píng)估。為準(zhǔn)確評(píng)估2種藥劑膳食攝入風(fēng)險(xiǎn),該研究將2種藥劑在中國(guó)已登記作物上相應(yīng)的殘留試驗(yàn)中值一并帶入計(jì)算,如無(wú)法獲得殘留中值,使用已制定的最大殘留限量(表5)計(jì)算,并結(jié)合我國(guó)的膳食結(jié)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。對(duì)于尚未在我國(guó)建立最大殘留限量的作物,其選擇遵循以下順序:國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)>美國(guó)>歐盟>澳大利亞>韓國(guó)>日本[22]。距施藥后5 d,大蔥中噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值分別為0.057和0.030? mg/kg。噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈的ADI分別為0.10和0.03 mg/kg,按照公式(1)和(2)計(jì)算出噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在所有登記作物中RQ分別為5%和84%,均低于100%。因此,噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的殘留量對(duì)我國(guó)一般人群健康的影響是在一個(gè)可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平。
3結(jié)論與討論
在田間試驗(yàn)條件下噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈在大蔥中的殘留消解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,半衰期分別為4.6~7.4和5.8~6.9 d,降解較快。農(nóng)藥在環(huán)境中的降解除了受降雨、光照、濕度等物理化學(xué)因素的影響外,作物種類(lèi)也是影響其降解的關(guān)鍵因素,藥劑在不同作物中降解略有差異,一般生長(zhǎng)較快的作物中農(nóng)藥半衰期較短。長(zhǎng)期膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明,噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)螨腈對(duì)一般人群健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。目前,中國(guó)采用的膳食評(píng)估方法是在作物分類(lèi)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù),膳食攝入量是作物類(lèi)別消費(fèi)量。但是,目前我國(guó)可供查詢(xún)的食物分類(lèi)十分有限,且膳食數(shù)據(jù)為2002年衛(wèi)生部發(fā)布的《中國(guó)不同人群消費(fèi)膳食分組食譜》。隨著生活水平的提高,我國(guó)人民的膳食結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化。因此,為了更合理地進(jìn)行膳食評(píng)估,迫切需要建立更加準(zhǔn)確的膳食消費(fèi)量數(shù)據(jù)庫(kù)。
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