楊梅中4 種農(nóng)藥殘留的膳食風險評估及家庭清洗去除效果

趙慧宇, 劉銀蘭, 孫妍婕, 張宗輝, 楊桂玲*,, 王新全

(1. 浙江省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標準研究所，杭州 310021；2. 浙江省農(nóng)藥殘留檢測與控制研究重點實驗室，杭州 310021；3. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(杭州)，杭州 310021)

楊梅是中國南方地區(qū)重要的經(jīng)濟作物，成熟期在每年6—7 月，正值南方高溫梅雨季節(jié)，受真菌侵染和氣候因素導(dǎo)致爛果落果嚴重。生產(chǎn)中殺菌劑 (如嘧菌酯、多菌靈、咪鮮胺等)[1]和防落果植物生長調(diào)節(jié)劑 (如2,4-D)[2]使用普遍，但在楊梅上登記用藥種類較少。作者在歷年監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)，殺菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑無論是在檢出率還是在殘留量都位居前列。此外，由于楊梅沒有果皮，很多消費者不清洗即直接食用，加之對其常用農(nóng)藥的殘留風險尚不明確，因此開展楊梅中的農(nóng)藥風險評估研究十分必要。膳食暴露風險評估是研究食品中危害物是否構(gòu)成健康威脅的有效方法，與危害物的毒性效應(yīng)及攝入量直接相關(guān)。評估時，通常采用基于目標人群膳食消費數(shù)據(jù)和危害物的殘留數(shù)據(jù)計算出膳食暴露量的估計值，再將該估計值與相關(guān)的健康指導(dǎo)值進行比較[3-5]。

家庭農(nóng)藥去除研究可以為消費者提供健康合理的消費指導(dǎo)建議。已有研究發(fā)現(xiàn)，清水沖洗和鹽水浸泡可以明顯減少果蔬中的農(nóng)藥殘留[6-7]，因此本研究針對楊梅中檢出率和殘留量相對較高的4 種農(nóng)藥 (2,4-D、咪鮮胺、嘧菌酯和多菌靈)，利用QuEChERS 樣品前處理方法和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜 (HPLC-MS/MS) 檢測手段測定了來自市場流通和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的239 批次楊梅樣品。采用點評估方法評價了楊梅中上述4 種農(nóng)藥的膳食暴露風險，并基于消費習慣問卷調(diào)研結(jié)果，選擇2 種最常見的家庭楊梅清洗方式，模擬農(nóng)藥殘留去除試驗，提出安全消費指導(dǎo)建議。

1 材料與方法

1.1 藥劑、試劑與儀器設(shè)備

嘧菌酯(azoxystrobin)、咪鮮胺(prochloraz)、多菌靈(carbendazim)和2,4-滴(2,4-D)標準品均購自農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)環(huán)境保護研究所(中國天津)，純度98.2%～99.9%。250 g/L 嘧菌酯懸浮劑 (azoxystrobin 250 g/L SC，先正達)、50% 多菌靈可濕性粉劑(carbendazim 50% WP，深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司)、450 g/L 咪鮮胺水乳劑(prochloraz 450 g/L EW，浙江天豐生物科學有限公司)和85% 2,4-D可溶粉劑 (2,4-D 85% SP，四川潤爾科技有限公司)。乙腈和甲醇 (色譜純，美國Merck 公司)；氯化鈉和無水硫酸鎂 (分析純，Agela Technologies公司)；N-丙基乙二胺固相吸附劑和C18(Agela Technologies 公司)。

BS 224S 萬分之一電子天平，北京塞多利斯科學儀器有限公司；VXMTAL VXMTDG 多管渦旋振蕩器，英芮生化科技有限公司；TTL-DCⅡ型氮吹儀，北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司；Primo R低溫冷凍離心機，美國熱電公司；LCMS8050 液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；0.22 μm 濾膜，Agela Technologies 公司；KQ 500DE超聲波清洗器，蘇州昆山超聲儀器有限公司。

1.2 楊梅樣品采集

分別在浙江、福建、云南等地隨機采集來自市場和即將上市基地生產(chǎn)環(huán)節(jié)的239 批次楊梅樣品，用于農(nóng)藥殘留分析。

1.3 不同清洗方式對楊梅中農(nóng)藥殘留的影響

1.3.1 田間模擬施藥試驗 為了獲得用于家庭農(nóng)藥去除試驗研究的帶有供試農(nóng)藥殘留的楊梅樣品，在浙江黃巖選擇3 棵楊梅樹，于采收前3 d 均勻施藥1 次。施藥劑量基于產(chǎn)品標簽和生產(chǎn)調(diào)研結(jié)果，農(nóng)藥劑型及施藥劑量分為250 g/L 嘧菌酯懸浮劑 (稀釋3 000 倍)、50%多菌靈可濕性粉劑 (稀釋1 000 倍)、450 g/L 咪鮮胺水乳劑 (稀釋1 500倍) 和 85% 2,4-D 可溶性粉劑 (稀釋 300 000 倍)。其中咪鮮胺施藥劑量參照其在楊梅上登記的施藥量(1 500～2 000 倍)，嘧菌酯施藥劑量參考團體標準《楊梅主要病蟲防治指南》中楊梅上的推薦施藥量，而2,4-D 和多菌靈結(jié)合了田間調(diào)研結(jié)果和其在果樹和番茄上的登記使用量分別設(shè)定。采收時在楊梅樹的東南西北4 個方向枝條上隨機采集成熟果實，共計15 kg，用于家庭農(nóng)藥去除試驗。

1.3.2 家庭農(nóng)藥去除試驗 試驗設(shè)3 個處理：未清洗對照、自來水沖洗1 min 和5 g/L 鹽水浸泡20 min，每個處理3 個重復(fù)。清洗后晾干去核勻漿，于 ?20 ℃保存，待測。

1.3.3 農(nóng)藥殘留檢測

1.3.3.1 標準溶液配制 分別準確稱取10.0 mg 2,4-D、咪鮮胺、嘧菌酯和多菌靈標準品，用甲醇溶解，配制成100 mg/L 的標準溶液，于4 ℃保存，有效期6 個月。

1.3.3.2 樣品前處理 稱取10 g (± 0.05 g) 勻漿后的楊梅樣品于50 mL 離心管中，加入10.00 mL 乙腈，渦旋1 m i n；加入1.5 g 氯化鈉和6 g無水硫酸鎂，再渦旋1 min，然后在7 000 r/min 條件下離心3 min；取上清液至2 mL 離心管中 (內(nèi)含50 mg PSA，50 mg C18和 150 mg 無水硫酸鎂)，渦旋30 s 后于7 000 r/min 下離心3 min；準確移取0.75 mL 上清液，加入0.75 mL 純凈水，混合搖勻，過0.22 μm 濾膜，待測。

1.3.3.3 色譜條件 色譜柱：Kromasil 100-1.8-C18柱 (2.1 mm × 100 mm，5 μm)；柱溫 35 ℃；進樣體積2 μL；流動相A 為5 mmol/L 甲酸銨水溶液，B 為甲醇，流速0.3 mL/min，洗脫梯度表1。1.3.3.4 質(zhì)譜條件 采用多反應(yīng)監(jiān)測模式 (MRM)條件下的電噴霧電離源正離子模式 (ESI+)，霧化氣流量3 L/min；加熱氣流量10 L/min；接口溫度300 ℃；DL 溫度250 ℃；加熱塊溫度400 ℃；干燥器流量10 L/min。農(nóng)藥的質(zhì)譜檢測參數(shù)如表2 所示。

表1 高效液相色譜梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program for HPLC

1.4 膳食暴露風險評估方法

以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用點評估 (PE) 方法對中國不同人群潛在的膳食風險進行評估。

1.4.1 慢性膳食暴露風險評估方法 參照國際上普遍認可的風險評估原理和方法，按公式 (1) 估計每日攝入量 (EDI)。

式中：EDI 為每日攝入量的估計值，mg/(kg bw·d)；Ci為第i 種食物的殘留中位值，mg/kg；Fi為第i 種食物的消費量，g/d；bw 為體重，kg。

慢性攝入風險用每日攝入量的估計值與每日允許攝入量的比值表示，按公式 (2) 計算。

式中：ADI 為每日允許攝入量，mg/(kg bw·d)。RQc 為慢性風險商。

在計算農(nóng)藥總膳食慢性風險時，除楊梅外的其他大類食品消費數(shù)據(jù)參考了2002 年中國衛(wèi)生部發(fā)布的“中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查數(shù)據(jù)”[8]。為了全面評估單一農(nóng)藥的慢性膳食攝入風險，評估的食物包括我國已登記的作物大類、本次要評估的楊梅產(chǎn)品，以及我國已經(jīng)制定殘留限量標準的產(chǎn)品，相關(guān)數(shù)據(jù)見表3。

表2 4 種農(nóng)藥的質(zhì)譜檢測參數(shù)Table 2 Mass spectrometry parameters for the determination of 4 pesticides

對應(yīng)各類產(chǎn)品的殘留值，采用中國限量標準編制說明中涉及的基于田間殘留試驗得到的殘留中值(STMR) (包括編制說明中提到的CAC 所采用的 STMR)[9]， 對于那些缺乏STMR 數(shù)據(jù)的產(chǎn)品大類，其殘留值參照我國國家標準《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[10]中相應(yīng)產(chǎn)品大類上已有殘留限量標準進行計算。當RQc ≤ 1 時，表示風險可接受，RQc 越小風險越小；當RQc ＞ 1 時，表示有不可接受的風險，RQc 越大風險越大。

1.4.2 急性膳食暴露風險評估方法 急性膳食暴露風險評估采用公式 (3) 估計每日攝入量 (ESTI)。

式中：ESTI 為短期攝入量的估計值，mg/(kg bw·d)；HR 為采用食物的最大殘留值，mg/kg；LPperson為食物的大份餐消費量，g/(person·d)；bw為體重，kg。

急性攝入風險用每日攝入量的估計值與急性參考劑量 (ARfD) 的比值表示，按公式 (4) 計算。

式中：ARfD 為急性參考劑量，mg/(kg bw·d)。RQa 為急性風險商。當RQa ≤ 1 時，表示風險可接受，RQa 越小風險越小；當RQa ＞ 1 時，表示有不可接受的風險，RQa 越大風險越大。

1.5 數(shù)據(jù)來源

1.5.1 農(nóng)藥毒理評估數(shù)據(jù) 多菌靈和咪鮮胺的急性參考劑量(ARfD) 綜合參照歐盟農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫[11]，其中嘧菌酯的ARfD 尚不明確，本次不做研究。2,4-D 的ARfD 根據(jù)歐洲食品安全局 (EFSA)公布的大鼠急性神經(jīng)毒性試驗測得的NOAEL 值[75 mg/(kg bw·d)]除以不確定因子 100 計算得到，為0.75 mg/kg bw[12]。所有農(nóng)藥的慢性參考劑量 (ADI)參照《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[10]中規(guī)定(表4)。1.5.2 農(nóng)藥殘留量數(shù)據(jù) 采用QuEChERS 結(jié)合HPLC-MS/MS 方法測定239 批次楊梅樣品中4 種農(nóng)藥的殘留量，在進行評估計算時，若涉及到未檢出農(nóng)藥殘留的樣品，其殘留量按定量限 (LOQ)計算。根據(jù)澳大利亞和新西蘭等國家公布的風險評估計算方法[13]，在進行膳食暴露風險評估時，慢性風險評估可以根據(jù)評估目的使用檢出的平均值、中值或最大值，通常對于農(nóng)藥殘留風險評估使用中位數(shù)殘留量而不是算術(shù)平均值，主要原因是農(nóng)藥殘留分布通常為左偏分布而非正態(tài)分布[14]，因此采用每種農(nóng)藥的殘留中值而不是平均值計算慢性膳食暴露風險可以避免高估風險。急性風險評估的農(nóng)藥殘留量采用每種農(nóng)藥殘留量的最大值計算。1.5.3 楊梅消費量及清洗習慣調(diào)研 采用問卷調(diào)研的方式，統(tǒng)計分析了不同性別成人對楊梅的平均消費量和大份餐消費量。共收集問卷211 份，有效問卷178 份，調(diào)查對象年齡在18～50 歲之間，男性77 人，女性101 人。經(jīng)統(tǒng)計，成人每日楊梅消費量為7.5 g，大份餐消費量為1 144 g。

成人平均體重采用我國限量標準編制時使用的63 kg[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 添加回收試驗結(jié)果

在0.1 和0.01 mg/L 2 個添加水平下，每個添加水平重復(fù)5 次，4 種農(nóng)藥的平均回收率為75%～100%，RSD 為1.2%～7.0% (表5)，均滿足殘留分析要求。線性范圍為1～0.25 mg/L，R2在0.990～0.999 之間。方法的定量限 (LOQ) 為0.01 mg/kg。

表3 4 種農(nóng)藥的總膳食慢性風險計算數(shù)據(jù)及來源Table 3 Chronic risk calculating data for the residues of 4 pesticides

表4 4 種農(nóng)藥的慢性和急性參考劑量Table 4 Chronic and acute reference doses of 4 pesticides

2.2 膳食風險評估結(jié)果

2.2.1 農(nóng)藥在楊梅中的殘留分布 檢測結(jié)果(表6)顯示：239 批次楊梅中農(nóng)藥殘留檢出率由高到低分別為多菌靈 (30%)、嘧菌酯 (25%)、咪鮮胺 (23%)和2,4-D (1.7%)，其殘留中值均為0.01 mg/kg。該結(jié)果與生產(chǎn)實際用藥情況相符。

2.2.2 農(nóng)藥的總膳食慢性風險評估 為了考察4 種農(nóng)藥通過楊梅消費所帶來的慢性膳食風險和該風險在總膳食慢性風險中的占比，本研究連續(xù)兩年采集了來自浙江、福建和云南3 地的市場和生產(chǎn)環(huán)節(jié)楊梅樣品，共計239 批次，樣品量大，可以覆蓋楊梅大部分的主產(chǎn)省份，真實反映我國楊梅主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀。其中基地生產(chǎn)環(huán)節(jié)采集的是成熟即將上市的楊梅，市場環(huán)節(jié)采集的是楊梅產(chǎn)區(qū)批發(fā)和零售楊梅。在評估農(nóng)藥的總膳食慢性風險時，由于4 種農(nóng)藥在各大類產(chǎn)品的殘留量監(jiān)測數(shù)據(jù)很難獲取，因此采用風險高估的策略。

表5 楊梅中4 種農(nóng)藥的添加回收率及相對標準偏差 (n=5)Table 5 Recoveries and RSDs of 4 pesticides in bayberries (n=5)

表6 楊梅中4 種農(nóng)藥殘留檢出情況Table 6 Detection of 4 pesticide residues in bayberries

總慢性膳食風險評估結(jié)果如 (表7) 表明：咪鮮胺、多菌靈、2,4-D 和嘧菌酯的總膳食慢性暴露風險商(RQc)分別為0.82、0.57、0.50 和0.011。根據(jù)表3 中各大類產(chǎn)品中的殘留量代入公式 (1)中，計算得出楊梅中4 種農(nóng)藥的膳食風險占比均非常低 (風險貢獻度為0.01%～0.05%)，說明楊梅不是上述4 種農(nóng)藥的主要慢性風險膳食來源。

2.2.3 農(nóng)藥的急性膳食暴露風險 在評估楊梅中農(nóng)藥殘留的急性膳食風險時，由于缺乏中國人群的楊梅膳食消費數(shù)據(jù)，本文通過問卷調(diào)研方式統(tǒng)計了一般人群對楊梅的膳食大份餐消費量。并采用各農(nóng)藥殘留檢出量的最大值進行急性膳食暴露風險評估，由于嘧菌酯的急性參考劑量尚不明確，故不做計算。結(jié)果（表7）表明：多菌靈、咪鮮胺、2,4-D 的膳食急性風險商RQa 分別為3.93、1.12 和0.001，其中多菌靈與咪鮮胺的急性風險商超出安全限量值。對于極端高殘留樣品存在較高的急性膳食風險，因此風險管理部門應(yīng)該關(guān)注楊梅中多菌靈和咪鮮胺的風險管控。

表7 楊梅中4 種農(nóng)藥殘留膳食暴露風險評估結(jié)果Table 7 Dietary risk assessment of 4 pesiticides in bayberries

2.2.4 膳食暴露風險評估中的不確定因素 在計算農(nóng)藥總膳食慢性風險商時，除楊梅外的其他大類食品消費數(shù)據(jù)參考了2002 年中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查數(shù)據(jù)[8]，但自2002 年至今，中國居民的膳食情況和身體條件實際已發(fā)生一些變化，同時由于缺乏針對具體食物品種的居民膳食數(shù)據(jù)，因此只能借鑒食物大類的平均消費量數(shù)據(jù)進行計算。對各類產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留值采用我國《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[10]中的農(nóng)藥殘留限量值進行計算，未檢出樣品的殘留量均取其定量限值，因此保守估計了各農(nóng)藥的總膳食慢性風險。

2.3 不同清洗方式下農(nóng)藥的去除率

楊梅外表高低不平，稍稍用力就會破壞其表皮，調(diào)研結(jié)果表明，約有25.7%的人群選擇不清洗直接食用，采用清水沖洗1 min 以內(nèi)的人群占46.6%，采用其他方法 (如鹽水浸泡、清水浸泡) 的人群比例占27.7%。本研究模擬了清水沖洗1 min和鹽水浸泡20 min 兩種家庭農(nóng)藥殘留去除方法進行試驗，經(jīng)測定咪鮮胺、嘧菌酯、多菌靈和2,4-D 的初始殘留平均值分別為2.49、0.39、3.94 和0.07 mg/kg，經(jīng)過清水沖洗1 min 后，其殘留平均值分別降低為1.9、0.2、1.15 和0.04 mg/kg，經(jīng)過鹽水浸泡20 min 后其殘留平均值分別降低為2.27、0.36、3.12 和0.065 mg/kg。結(jié)果如圖1 所示，在鹽水浸泡下咪鮮胺、嘧菌酯、2,4-D 和多菌靈的去除率分別為8.9%、8.7%、10%和20.7%，而清水沖洗下分別為23.9%、47.5%、49.9%和70.8%，表明清水沖洗更能有效去除農(nóng)藥殘留。清水沖洗后多菌靈的急性風險商由原來的3.93 降為1.15，咪鮮胺的急性風險商由1.12 降為0.85 (風險可接受)。

農(nóng)藥殘留的去除水平受其理化性質(zhì)影響。對比4 種農(nóng)藥的去除率和它們的正辛醇/水分配系數(shù)(Kow) 發(fā)現(xiàn)，隨著Kow 的降低，其農(nóng)藥殘留去除效果越好，這與劉娜等的研究結(jié)果一致[15]。Kow值是討論有機污染物在環(huán)境介質(zhì) (水、土壤或沉淀物) 中分配平衡的重要參數(shù)，Kow 值越小其親水性越強。由圖2 可以看出，多菌靈的Kow 值較小，親水性較強，因而沖洗過程中能被較好去除。此外，因楊梅表面比較粗糙，流水沖洗更能提高農(nóng)藥去除效果。Zhou 等[16]比較了清水浸泡、流水沖洗與超聲洗碗機對花菜與葡萄表面農(nóng)藥去除的效果。結(jié)果表明，清洗后油菜表面農(nóng)藥去除率在14.7%～59.8%，葡萄上的農(nóng)藥去除率在72.1%～100%。葡萄表面親水性強的農(nóng)藥更容易去除，本研究結(jié)果與其相吻合。

3 結(jié)論

本研究針對楊梅中檢出率較高的2,4-D、咪鮮胺、嘧菌酯和多菌靈4 種農(nóng)藥，利用QuEChERS樣品前處理方法結(jié)合高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS) 檢測手段測定了239 個批次來自市場流通和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的楊梅樣品。結(jié)果表明，檢出率由高到低分別為多菌靈 (30%)、嘧菌酯 (25%)、咪鮮胺 (23%) 和2,4-D (1.7%)，其殘留量平均值分別為0.069、0.046、0.058 和0.01 mg/kg。采用點評估方法評價了楊梅中上述4 種農(nóng)藥的潛在膳食暴露風險，總膳食慢性風險商由高到低分別為咪鮮胺 (0.82)、多菌靈 (0.57)、2,4-D (0.50) 和嘧菌酯(0.011)。急性風險評估風險商由高到低分別為多菌靈 (3.93)、咪鮮胺 (1.12) 和2,4-D (0.001)，其中多菌靈和咪鮮胺超出風險安全限值。

清洗試驗結(jié)果表明，清水沖洗1 min比鹽水浸泡 20 min 對農(nóng)藥殘留的去除效果更好，其中，采用前者處理，多菌靈、2,4-D、嘧菌酯和咪鮮胺的去除率分別為70.8%、49.9%、47.5%和23.9%。隨著農(nóng)藥的正辛醇/水分配系數(shù)降低，清水沖洗對農(nóng)藥殘留去除效果越好，多菌靈的急性風險商由原來的3.93 降為1.15，咪鮮胺的急性風險商由1.12 降為0.85 (風險可接受)，因此風險管理部門應(yīng)該關(guān)注楊梅中的多菌靈和咪鮮胺的風險管控，并向消費者科普消費指導(dǎo)和清洗建議。