APP下载

红小豆中精喹禾灵及其代谢物残留测定和膳食风险评估

2020-07-03屈江玲汤华成曹冬梅

食品与机械 2020年5期
关键词:红小豆残留量代谢物

屈江玲 汤华成 曹冬梅,2,3

(1. 黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江 大庆 163319;2. 黑龙江省农产品加工与质量安全重点实验室,黑龙江 大庆 163319;3. 国家杂粮工程技术研究中心,黑龙江 大庆 163319)

精喹禾灵是一种选择性除草剂,精喹禾灵及其代谢物精喹禾灵酸均可抑制目标杂草脂肪酸的合成而使其生长恶化[1-2]。二者均具有生殖毒性和肝脏毒性[3],已被欧盟等国家禁用,但在中国仍被广泛应用于豆类等作物[4]。目前已有关于精喹禾灵在洋葱[5]、芥菜籽[6]、黑豆[7]、油菜籽[8]残留的检测报道。Alba等[9]测得玉米中精喹禾灵及其代谢物的最大残留限定量(MRL)为0.02 mg/kg,残留中值<0.02 mg/kg,而关于红小豆中精喹禾灵及其代谢物的残留检测和膳食风险评估尚未见报道。

红小豆的蛋白质含量高(20%~50%),是其他禾谷粮食作物2~3倍[10]。同时还具有良好的药用价值,能防结石、抗衰老等[11-12]。试验拟通过测定黑龙江和湖南两地红小豆种植过程中的精喹禾灵及其代谢物残量,评估其膳食摄入风险,并对GB 2763—2019中规定的精喹禾灵在红小豆中的最大残留限定量0.1 mg/kg对消费者的保护水平进行评估,为规范红小豆中精喹禾灵的使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

红小豆:珍珠红,黑龙江安达红小豆试验田;

红小豆:晋红一号,湖南张家界红小豆试验田;

精喹禾灵标准品:CAS号为100646-51-3,纯度>99%,德国Ehrenstorfer 公司;

精喹禾灵酸标品:CAS号为76578-12-6,纯度>97.6%,德国Ehrenstorfer 公司;

精喹禾灵乳油:精喹禾灵含量10%,郑州大农药业有限公司;

乙腈:分析纯,天津富宇精细化工有限公司;

乙腈:色谱纯,上海安谱科技仪器公司;

色谱分离柱: Athena C18column (4.6 mm×250 mm,5 μm),美国安捷伦公司。

1.1.2 仪器与设备

色谱仪:Agilent 1260 Infinity II型,美国安捷伦公司;

检测器:光电二极管阵列检测器(DAD),美国安捷伦公司;

电子天平:CP214型,上海奥豪斯仪器有限公司;

氮吹仪:MTN-2800D型,天津奥特塞恩斯仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 田间试验 2019年6月分别在安达(黑龙江)和张家界(湖南)两地开始试验。安达试验田土壤属于暗棕土,有机质含量为1.93%,pH 8.44;张家界土壤有机质含量为2.44%,pH 7.86,试验田土壤属于红土。按《农药残留试验准则和农药田间试验操作规程》设计试验,试验小区面积30 m2,每小区设置3个重复,另设对照组小区。红小豆的最终残留试验分别以推荐低剂量(0.3 mL/m2)和高剂量(0.6 mL/m2)施药。设置施药2次和3次的不同试验组,施药间隔10 d。于末次喷洒农药后的第14,21,28天从样地中随机收取红小豆样品。分析前,所有样品均储存于-20 ℃冰箱中。

1.2.2 前处理 称取5 g红小豆样品放入50 mL离心管中,加入25 mL乙腈—1%乙酸溶液,涡旋2 min。分别加入0.1 g NaCl,2.5 g MgSO4,涡旋1 min,4 000 r/min离心5 min,取1/2上清液氮气吹干。用1 mL色谱级乙腈复溶,转入含50 mg C18的离心管中,涡旋1 min,10 000 r/min离心1 min,上清液过0.22 μm过滤器,待HPLC检测。

1.2.3 HPLC分析 柱温30 ℃,流动相:乙腈和水(1%乙酸)体积比70∶30,流速1 mL/min,检测波长236 nm。吸取20 μL待检测物进行分析,用外部标准峰面积定量检测精喹禾灵及其代谢物残留量。

表1 10%精喹禾灵乳油的田间试验设计方案†

Table 1 Field experiment design scheme of 10%refined quinoline emulsion residue in adzuki bean

编号施药剂量/(mL·m-2)施药次数及时间1~30.3▲▲4~60.3▲▲▲7~90.6▲▲10~120.6▲▲▲130.0

† ▲表示喷药,个数表示喷药次数,位置表示喷药时间。

1.2.4 膳食风险评估

(1) 慢性膳食摄入风险:根据红小豆中农药监管残留中值(STMR)[13]、每日摄入红小豆数、体重以及每日允许摄入量(ADI)[14]等计算。膳食风险评估中残留是一个重要指标。精喹禾灵ADI为0.009 mg/kg·BW,其代谢物精喹禾灵酸未规定ADI值,考虑其与精喹禾灵具有类似毒性,采用精喹禾灵的ADI值[15]。中国不同年龄人群杂豆类长期膳食建议摄入量参照中国居民膳食指南(2016版)(表2)。

表2不同年龄人群体重及红小豆消费量

Table 2 Body weight and adzuki bean consumption of different crowds

人群红小豆消费量/(kg·d-1)体重/kg2~3岁幼儿0.03144~6岁幼儿0.03217~10岁儿童0.03~0.073511~13岁儿童0.03~0.074014~17岁儿童0.05~0.104618~64岁成人0.05~0.1550~7265岁以上成人0.05~0.1550~70

按式(1)、(2)计算慢性膳食摄入风险。

(1)

(2)

式中:

RQc——慢性风险商,%;

NEDI——国家估计每日摄入量,mg/kg·BW;

ADI——每日允许摄入量,mg/kg·BW;

STMR——监管残留中值,mg/kg;

F——红小豆的居民日均消费量,kg;

bw——体重,kg。

若RQc<100%,慢性膳食摄入风险是可接受的,RQc值越小,风险越低;若RQc≥100%,慢性膳食摄入风险是不可接受的,RQc值越大,风险越高[16]。

(2) 最大残留限定量(MRL)对消费者的保护水平:用理论每日最大摄入量(TMDI)对消费者的长期农药摄入量进行评估,并按式(3)计算。

(3)

式中:

TMDI——理论每日最大摄入量,mg/kg·BW;

MRL——红小豆中的最高残留限量,mg/kg。

评估MRL对长期膳食摄入风险的保护水平,主要使用ADI值相比理论每日最大摄入量来表示,并按式(4)进行计算。

(4)

式中:

CPLc——长期风险的消费者保护水平,%。

当CPLc<100%时,所建立的MRL对于居民长期膳食摄入风险的保护水平在可接受的范围内,CPLc值越小,对居民长期膳食摄入风险的保护水平越高;当CPLc≥100%时,所建立的MRL对于居民长期膳食摄入风险的保护水平在不可接受的范围内,CPLc值越大,对居民长期膳食摄入风险的保护水平越低[17]。

(3) 急性膳食摄入风险:根据红小豆中农药最高残留量、红小豆消费的大份餐、急性参考剂量等计算。精喹禾灵的急性参考剂量(ArfD)为1 mg/kg·BW,其代谢物精喹禾灵酸未有规定,采用精喹禾灵的ArfD值。红小豆单果重量为0.019 4 kg,各人群短期膳食摄入量来源于世界卫生组织(表3)。

按式(5)、(6)计算急性膳食摄入风险[18]。

(5)

(6)

式中:

RQa——急性风险商,%;

表3 红小豆短期摄入风险评估参数

ArfD——急性参考剂量,mg/kg·BW;

NESTI——国家估计短期摄入量,mg/kg·BW;

U——红小豆单果重量,kg;

LP——大份餐(即红小豆的最大消费量),kg;

HR——最高残留值,mg/kg;

bw——体重,kg;

v——变异因子,取3。

1.2.5 数据处理 使用Excel软件进行数据处理和计算。

2 结果与分析

2.1 精喹禾灵及其代谢物最终残留量

由表4可知,黑龙江红小豆中精喹禾灵残留量为0.07~1.07 mg/kg,精喹禾灵酸残留量为0.10~1.20 mg/kg;湖南红小豆中精喹禾灵残留量为0.03~0.66 mg/kg,精喹禾灵酸残留量为0.05~0.97 mg/kg。

表4 精喹禾灵及其代谢物在红小豆中最终残留试验结果

2.2 膳食风险评估

2.2.1 长期膳食风险 试验发现,末次施药14 d后的精喹禾灵和精喹禾灵酸最终残留值大于21,28 d的,根据最大风险原则,对末次施药14 d后的残留中值进行长期膳食风险评估,若风险在可接受范围内,则末次施药21,28 d的残留中值也均能满足要求。末次施药14 d后,精喹禾灵和精喹禾灵酸的STMR值分别为0.645,0.815 mg/kg,代入式(1)、(2)中进行长期膳食摄入风险评估。

由表5可知,各年龄段人群的精喹禾灵NEDI值为0.000 48~0.001 40 mg/kg,RQc为1.98%~15.40%;精喹禾灵酸的NEDI值为0.000 61~0.001 77 mg/kg,RQc为6.80%~19.70%。精喹禾灵及其代谢物的RQc≪100%,说明精喹禾灵及其代谢物在中国各年龄段中都是

安全的,且膳食风险很低。

2.2.2 参考MRL标准对消费者的膳食风险 由表6可知,红小豆中精喹禾灵及其代谢物在各年龄段人群的理论最大每日摄入量为0.000 04~0.000 11 mg/kg,MRL标准对消费者膳食风险的保护水平为0.4%~1.2%。CPLc≪100%,说明中国建立的精喹禾灵的最大残留限定量的标准对各年龄段人群的消费者的保护在可接受范围内。

2.2.3 急性膳食风险 试验测得精喹禾灵和精喹禾灵酸的HR分别为 1.07,1.20 mg/kg。代入式(5)、(6)中进行急性膳食摄入风险评估,结果见表7。由表7可知,儿童、孕妇、一般人群的精喹禾灵的NESTI为0.005 14~0.011 63 mg/kg,RQa为 0.5%~1.2%;精喹禾灵酸的NESTI为0.005 76~0.013 04 mg/kg,RQa为 0.5%~1.3%,精喹禾灵及其代谢物的RQa≪100%,说明精喹禾灵及其代谢物在中国各年龄段中的急性膳食摄入风险都在可接受范围内,且风险很低。因此,只要合理使用精喹禾灵乳油,施药短期内不收获红小豆,精喹禾灵及其代谢物对中国居民短期膳食安全不会带来危害。

表5基于红小豆中精喹禾灵和精喹禾灵酸的最终残留试验的慢性风险评估

Table 5 Chronic risk assessment based on the final residual test of quizalofop-p-ethyl and quizalofop-p-acid in adzuki bean(14 d)

人群精喹禾灵NEDI/(mg·kg-1)RQc/%精喹禾灵酸NEDI/(mg·kg-1)RQc/%2~3岁幼儿0.001 3815.400.001 7519.404~6岁幼儿0.000 9210.200.001 1612.907~10岁儿童0.000 55~0.001 296.10~14.300.000 70~0.001 637.80~18.1011~13岁儿童0.000 48~0.001 135.40~12.500.000 61~0.001 436.80~15.8014~17岁儿童0.000 70~0.001 401.98~2.370.000 89~0.001 779.80~19.7018~64岁成人0.000 65~0.001 347.20~14.900.000 82~0.001 709.10~18.9065岁以上成人0.000 65~0.001 387.20~15.400.000 82~0.001 759.10~19.40

表6 MRL标准对消费者膳食风险的保护水平

表7基于红小豆中精喹禾灵和精喹禾灵酸的最终残留试验的急性风险评估

Table 7 Acute risk assessment based on the final residual test of quizalofop-p-ethyl and quizalofop-p-acid in adzuki bean(14 d)

人群精喹禾灵NESTI/(mg·kg-1)RQa/%精喹禾灵酸NESTI/(mg·kg-1)RQa/%4~6岁儿童0.011 631.20.013 041.3孕期女性0.005 140.50.005 760.6一般人群0.007 610.80.008 540.9

3 结论

10%精喹禾灵乳油分别按推荐剂量(0.3,0.6 mL/m2)施药2~3次,施药间隔10 d,末次施药后14,21,28 d采收,红小豆中精喹禾灵残留量均≤1.07 mg/kg,精喹禾灵酸残留量均≤1.20 mg/kg。膳食摄入风险评估表明,红小豆中精喹禾灵及其代谢物精喹禾灵酸的长期和短期膳食摄入风险都较低。因此,只要遵循农业规范施药,末次施药后14 d内不收获红小豆,精喹禾灵及其代谢物对中国居民膳食安全不会带来危害。此外,中国建立的精喹禾灵在红小豆中最大残留限定量对消费者的保护水平为0.4%~1.2%,其对中国各年龄段人群消费者的保护均达到可接受水平。试验仅对红小豆中精喹禾灵及其代谢物的最终残留进行了测定及膳食风险评估,但在多次高浓度施药的红小豆中精喹禾灵及其代谢物的残留浓度还处于较高水平,应进一步研究精喹禾灵及其代谢物的耗散曲线和降解方法。

猜你喜欢

红小豆残留量代谢物
顶空气相色谱法测定明胶空心胶囊中EO和ECH的残留量
阿尔茨海默病血清代谢物的核磁共振氢谱技术分析
一株红树植物内生真菌Pseudallescheria boydii L32的代谢产物*
饲料和食品中磺胺增效剂残留量检测方法研究进展
高效液相色谱法测定猪心脏瓣膜假体中戊二醛残留量
红小豆高产种植技术分析
红小豆价格持续上涨,后期有回落风险
肠道差自闭症风险高
2014年红小豆种植面积增加价格或有所回落
我们的呼吸“指纹”