平華 ,杜遠(yuǎn)芳 ,顏世偉,馮曉元 ,李楊 ,馬智宏 *
1. 北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究中心(北京 100097);2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(北京)(北京 100097);3. 陜西省果業(yè)研究發(fā)展中心(陜西 710021)
獼猴桃營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,被譽(yù)為維生素C之王,此外還含有豐富的氨基酸、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]。獼猴桃原產(chǎn)于中國(guó),目前種植面積和產(chǎn)量均居世界第一。近年來(lái),陜西、河南、四川、湖南、貴州、江西、浙江等省的獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,特別是陜西省,2016年栽培面積達(dá)到68 666 hm2,產(chǎn)量達(dá)到131萬(wàn) t,是中國(guó)獼猴桃生產(chǎn)第一大省[2]。目前我國(guó)栽培的獼猴桃品種多樣,主要有徐香、海沃德和紅陽(yáng)等。從果肉顏色上分為綠肉、黃肉和紅肉三大品種。獼猴桃主要病害有潰瘍病、灰霉病、褐斑病、炭疽病、根腐病、枯枝病和軟腐病等;蟲(chóng)害主要有金龜子、紅蜘蛛、葉嬋、蚧殼蟲(chóng)等[3]。隨著我國(guó)獼猴桃栽培面積的增大,各大主產(chǎn)區(qū)獼猴桃病蟲(chóng)害發(fā)生日益嚴(yán)重,農(nóng)藥使用也不斷增多[4-5]。根據(jù)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,目前獼猴桃登記農(nóng)藥有14個(gè)產(chǎn)品,涉及的有效成分僅有6種,而實(shí)際生產(chǎn)上使用的農(nóng)藥有幾十余種,主要為殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、殺螨劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等,90%以上是未登記農(nóng)藥;由于未登記農(nóng)藥缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范,生產(chǎn)上存在濫用、超劑量使用的現(xiàn)象,容易造成藥害或農(nóng)殘超標(biāo)現(xiàn)象,這就給獼猴桃質(zhì)量安全帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患[6]。因此有必要對(duì)流通市場(chǎng)環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)獼猴桃產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)其膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。目前,我國(guó)在果品農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面雖然已開(kāi)展了一些研究工作,但仍然處于起步階段,多采用國(guó)外的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)[7-9]。關(guān)于獼猴桃中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究較少,此次試驗(yàn)分別采用污染指數(shù)法和膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法從不同角度對(duì)獼猴桃農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展評(píng)估,以期客觀、全面評(píng)估獼猴桃農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)狀況,為安全生產(chǎn)和政府監(jiān)管提供技術(shù)支持。
乙腈、正己烷和丙酮(HPLC級(jí),美國(guó)Fisher公司);無(wú)水硫酸鎂使用前先放入馬弗爐在500 ℃加熱5 h,待冷卻后再放入干燥器備用;N-丙基乙二胺(PSA)、鍵合硅固相吸附劑C18(天津艾杰爾有限公司);0.2 μm微孔濾膜(美國(guó)PALL公司)。
單個(gè)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品溶液,濃度為100 μg·mL-1(純度大于98%,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所)。將單個(gè)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品溶液配成混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,試驗(yàn)時(shí)再根據(jù)需要配制成不同質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)工作液。
ACQUITY超高效液相色譜儀,Xevo TQ三重四極桿質(zhì)譜儀(配有ESI電離源,美國(guó)Waters公司);氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(TQ 8040,日本Shimadzu公司);高速冷凍離心機(jī)(3K30,美國(guó)Sigma公司);純水機(jī)(美國(guó)Pall公司);電子分析天平(XS205,瑞士梅特勒公司);勻漿機(jī)(B-400型,瑞士布琪公司);渦旋振蕩器(Vortex 5,德國(guó)IKA公司)。
在獼猴桃流通市場(chǎng)分別進(jìn)行調(diào)研取樣,共采集83份國(guó)產(chǎn)獼猴桃成熟果實(shí)樣品,主要品種有徐香、翠香、海沃德、紅陽(yáng)、金艷和亞特等。
1.4.1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法
根據(jù)獼猴桃生產(chǎn)過(guò)程中農(nóng)藥使用情況,檢測(cè)殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、殺螨劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等62種常見(jiàn)農(nóng)藥。按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)、三唑類(lèi)和其它類(lèi)農(nóng)藥。根據(jù)農(nóng)藥性質(zhì)不同選擇不同的檢測(cè)方法,有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類(lèi)等農(nóng)藥參照GB 23200.113—2018采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定;氨基甲酸酯、苯并咪唑類(lèi)等農(nóng)藥參照GB/T 20769—2008采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。對(duì)于樣品中檢出的所有農(nóng)藥,當(dāng)某個(gè)樣品中該農(nóng)藥低于方法檢出限時(shí),用1/2方法檢出限(LOD)代替。
1.4.2 質(zhì)量安全狀況評(píng)價(jià)方法
單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法最初主要用于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià),在水質(zhì)評(píng)價(jià)、土壤中重金屬污染評(píng)價(jià)、大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中得到了廣泛應(yīng)用[10-11]。由于研究性質(zhì)相近,只要有相應(yīng)指標(biāo)的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就可以,因此近年來(lái)該方法在蔬菜水果中農(nóng)藥殘留質(zhì)量安全評(píng)價(jià)中也得到了很好的應(yīng)用[12-13]。
1.4.2.1 單因子污染指數(shù)法[14]
單因子污染指數(shù)法是針對(duì)獼猴桃中某一種農(nóng)藥質(zhì)量安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),以確定該農(nóng)藥污染程度,同時(shí)可以為綜合污染指數(shù)法提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其計(jì)算公式為式(1):
式中:Pi為獼猴桃樣品中農(nóng)藥i的單因子污染指數(shù)值;Ci為獼猴桃樣品中農(nóng)藥i的實(shí)際測(cè)得含量,mg/kg;C0為獼猴桃中農(nóng)藥i的最大殘留限量,mg/kg,每種農(nóng)藥最大殘留限量值見(jiàn)表3。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):按污染嚴(yán)重程度分為四級(jí)。Pi<1時(shí),表示獼猴桃樣品中農(nóng)藥i安全;1≤Pi<2時(shí),表示獼猴桃樣品中農(nóng)藥i輕度污染;2≤Pi<3時(shí),表示獼猴桃樣品中農(nóng)藥i中度污染;Pi≥3時(shí),表示獼猴桃樣品中農(nóng)藥i重度污染。
1.4.2.2 綜合污染指數(shù)法[14]
綜合污染指數(shù)法是在單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上建立的,是對(duì)所有農(nóng)藥污染狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的方法,用以綜合評(píng)價(jià)獼猴桃受農(nóng)藥污染程度及污染級(jí)別,其計(jì)算公式為式(2):
式中:P綜為獼猴桃樣品中農(nóng)藥綜合污染指數(shù);Piave為各農(nóng)藥單因子污染指數(shù)的平均值;Pimax為各農(nóng)藥單因子污染指數(shù)最大值。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):按污染嚴(yán)重程度分為五級(jí)。P綜≤0.7時(shí),表示獼猴桃污染水平為清潔,處于安全級(jí)別;0.7<P綜≤1時(shí),表示獼猴桃污染水平為尚清潔,處于警戒級(jí)別;1<P綜≤2時(shí),表示獼猴桃已經(jīng)開(kāi)始受到污染,處于輕度污染級(jí)別;2<P綜≤3時(shí),表示獼猴桃已經(jīng)受到中度污染,處于中度污染級(jí)別;P綜>3時(shí),表示獼猴桃受污染已相當(dāng)嚴(yán)重,處于重度污染級(jí)別。
1.4.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
采用國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛使用的目標(biāo)危害系數(shù)法(Target hazard quotients,THQ),用來(lái)評(píng)價(jià)食用獼猴桃后由于農(nóng)藥殘留所帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)。該方法不僅可用于單一農(nóng)藥污染因子的膳食暴露人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,還可以用來(lái)評(píng)價(jià)多種農(nóng)藥殘留聯(lián)合污染的健康風(fēng)險(xiǎn)。單一農(nóng)藥殘留暴露風(fēng)險(xiǎn)采用THQ評(píng)價(jià),多種農(nóng)藥殘留聯(lián)合暴露風(fēng)險(xiǎn)采用HI(Hazard index)評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法已經(jīng)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中得到了廣泛應(yīng)用[15-16]。
1.4.3.1 單一農(nóng)藥暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[17]
估計(jì)攝入量(Estimated daily intake,EDI)為每人每天每千克體重通過(guò)獼猴桃暴露估計(jì)攝入農(nóng)藥量(mg·kg-1·d-1),其計(jì)算公式為式(3):
式中:C為獼猴桃樣品中檢出的農(nóng)藥含量,mg·kg-1;F為每人每天平均獼猴桃攝入量,kg;BW為人體平均體重,kg。每人每天平均獼猴桃攝入量為0.009 47 kg,平均體重為60.3 kg。
慢性暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用人體每日的膳食暴露量與每日允許攝入量(Acceptable daily intake,ADI)的比值進(jìn)行評(píng)估。單一農(nóng)藥殘留慢性暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估公式為式(4):式中:ADI為每人每天每千克體重某種農(nóng)藥污染因子允許攝入的最大量(mg·kg-1·d-1),即人終生持續(xù)暴露在該劑量水平污染物環(huán)境下,而不會(huì)發(fā)生非致癌有害效應(yīng)的劑量。ADI值參考GB 2763—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[18]。
THQ值如果小于1,表明對(duì)暴露人群無(wú)明顯健康風(fēng)險(xiǎn);如果大于1,表明存在明顯的健康風(fēng)險(xiǎn),并且隨著比值的增大,相應(yīng)的健康風(fēng)險(xiǎn)增大。
1.4.3.2 農(nóng)藥多殘留聯(lián)合暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[17]
由于獼猴桃中往往檢出不止一種農(nóng)藥殘留,這就需要對(duì)農(nóng)藥多殘留的聯(lián)合暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。多種農(nóng)藥殘留聯(lián)合暴露評(píng)估采用HI表示,用來(lái)評(píng)價(jià)農(nóng)藥殘留聯(lián)合污染的健康風(fēng)險(xiǎn),其計(jì)算公式為式(5):
HI值如果小于1,則表明對(duì)暴露人群無(wú)明顯健康風(fēng)險(xiǎn);如果大于1,表明存在明顯的健康風(fēng)險(xiǎn),并且隨著比值的增大,相應(yīng)的健康風(fēng)險(xiǎn)增大。
所有獼猴桃樣品合格率為88.0%,超出限量值的比例為12.0%。在檢測(cè)的62種農(nóng)藥中,檢出22種農(nóng)藥,檢出率為35.5%;獼猴桃樣品中各個(gè)農(nóng)藥殘留量平均值均處于較低水平(表1)。由圖1可以看出,檢出率較高的5種農(nóng)藥分別為氯吡脲(75.9%)、氯氟氰菊酯(69.9%)、多菌靈(47.0%)、戊唑醇(42.2%)和苯醚甲環(huán)唑(31.3%)。檢出的農(nóng)藥除氯吡脲外,均未在獼猴桃上登記。未檢出禁限用農(nóng)藥,說(shuō)明生產(chǎn)中嚴(yán)格控制了禁限用農(nóng)藥的使用。檢出的農(nóng)藥以低毒農(nóng)藥為主,占比72.7%,中等毒農(nóng)藥占比為27.3%。其中,殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、殺螨劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑所占比例分別為47.8%,43.5%,4.3%和4.3%,以殺蟲(chóng)劑和殺菌劑為主,占比達(dá)到91.3%(圖2)。樣品中農(nóng)藥檢出率為100.0%,單個(gè)樣品中檢出農(nóng)藥數(shù)量百分比見(jiàn)圖3,存在多殘留現(xiàn)象,檢出3種以上農(nóng)藥樣品所占比例為74.7%。
83份樣品中有10份樣品檢出農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象。檢出的超標(biāo)農(nóng)藥有氯氟氰菊酯和苯醚甲環(huán)唑,超標(biāo)率分別為8.4%和3.6%,氯氟氰菊酯超標(biāo)倍數(shù)為1.09~1.73倍(表2)。獼猴桃農(nóng)藥最大殘留限量值參照標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。
單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,檢出的所有農(nóng)藥單因子污染指數(shù)Pi平均值均小于1,表示獼猴桃樣品中所有檢出的農(nóng)藥均處于安全水平(圖4)。圖4為Pi平均值大于0.02的6種農(nóng)藥,Pi平均值較高的3種農(nóng)藥有氯氟氰菊酯、氯吡脲和苯醚甲環(huán)唑,Pi值分別在0.005~1.73,0.005~0.989和0.005~1.26之間,7個(gè)樣品中氯氟氰菊酯Pi值在1.0~2.0之間,處于輕度污染水平;3個(gè)樣品中苯醚甲環(huán)唑Pi值在1.0~2.0之間,處于輕度污染水平,這兩種農(nóng)藥可以作為生產(chǎn)中需要重點(diǎn)控制的農(nóng)藥。
表1 獼猴桃中農(nóng)藥檢出情況
圖1 農(nóng)藥檢出率
圖2 不同類(lèi)型農(nóng)藥檢出情況
表2 檢出的超標(biāo)農(nóng)藥
表3 檢出農(nóng)藥最大殘留限量值
圖3 單個(gè)樣品中檢出農(nóng)藥數(shù)量百分比
綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,86.8%的獼猴桃樣品綜合污染指數(shù)小于0.7,污染水平為清潔,處于安全級(jí)別;8.4%的獼猴桃樣品綜合污染指數(shù)在0.7~1.0之間,污染水平為尚清潔,處于警戒級(jí)別;4.8%的獼猴桃樣品綜合污染指數(shù)在1.0~2.0之間,已經(jīng)開(kāi)始受到污染,處于輕度污染級(jí)別。所有獼猴桃樣品P綜平均值為0.32,小于0.7,說(shuō)明獼猴桃樣品中農(nóng)藥殘留整體水平為清潔,處于安全級(jí)別。
圖4 農(nóng)藥殘留單因子污染指數(shù)
對(duì)獼猴桃中檢出農(nóng)藥慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估,檢出的22種農(nóng)藥的ADI值參照GB 2763—2016(表4)。由表4中可以看出,22種農(nóng)藥的慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)THQave值在1.85×10-7~4.70×10-4之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.0,平均值為7.38×10-5。THQmax值在7.74×10-6~9.35×10-3之間,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.0。這表明獼猴桃農(nóng)藥殘留慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)為可接受狀態(tài),對(duì)人體無(wú)健康風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)藥多殘留聯(lián)合膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)HI值為1.62×10-3,也遠(yuǎn)小于1.0,說(shuō)明農(nóng)藥聯(lián)合膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)也為可接受狀態(tài),對(duì)人體無(wú)健康風(fēng)險(xiǎn)。
以THQave計(jì)算,貢獻(xiàn)率在1.0%以上的農(nóng)藥有13種,總貢獻(xiàn)率達(dá)97.3%。貢獻(xiàn)率較高的2種農(nóng)藥為戊唑醇(29.0%)和氯氟氰菊酯(27.0%),總貢獻(xiàn)率為56.0%。其中低毒農(nóng)藥有16種,貢獻(xiàn)率為62.6%;中等毒農(nóng)藥有6種,貢獻(xiàn)率為37.4%。
分別計(jì)算每個(gè)獼猴桃樣品農(nóng)藥殘留的HI值,通過(guò)比較相同品種獼猴桃HI平均值發(fā)現(xiàn),不同品種獼猴桃風(fēng)險(xiǎn)存在一定差異,亞特>翠香>海沃德>徐香>紅陽(yáng)>金艷(圖5)。
表4 農(nóng)藥殘留膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及貢獻(xiàn)率
圖5 不同品種獼猴桃風(fēng)險(xiǎn)比較
通過(guò)對(duì)所有獼猴桃樣品果肉中農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),果肉中僅檢出多菌靈、戊唑醇和毒死蜱3種農(nóng)藥。全果中檢出超標(biāo)的氟氯氰菊酯和苯醚甲環(huán)唑在果肉中均未檢出。僅有一個(gè)樣品中檢出3種農(nóng)藥,2個(gè)樣品檢出2種農(nóng)藥,38.6%的樣品中檢出1種農(nóng)藥,58.6%的樣品中未檢出任何農(nóng)藥。果肉中農(nóng)藥殘留水平遠(yuǎn)低于全果中殘留量,因此獼猴桃剝皮后,果肉可以放心食用。
采用污染指數(shù)法和膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法分別對(duì)流通市場(chǎng)環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)獼猴桃中農(nóng)藥殘留狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià),獼猴桃樣品中雖然農(nóng)藥檢出率較高,但殘留水平總體較低,污染整體水平為清潔,處于安全級(jí)別。氯氟氰菊酯和苯醚甲環(huán)唑雖然有超標(biāo)現(xiàn)象,但慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)均為可接受狀態(tài),對(duì)人體無(wú)健康風(fēng)險(xiǎn)。膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率較高的兩種農(nóng)藥為戊唑醇和氯氟氰菊酯,貢獻(xiàn)率分別為29.0%和27.0%。因此在獼猴桃生產(chǎn)中需要加強(qiáng)氯氟氰菊酯、戊唑醇和苯醚甲環(huán)唑的用藥管理,指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)用藥。目前我國(guó)獼猴桃上登記的農(nóng)藥種類(lèi)較少,造成了生產(chǎn)中盲目用藥的現(xiàn)象,建議加快獼猴桃農(nóng)藥登記工作??傮w而言,國(guó)產(chǎn)獼猴桃農(nóng)藥殘留處于安全狀態(tài),剝皮后果肉完全可以放心食用。