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灭幼脲在茶树菇上的残留研究及风险评估

时间:2024-05-22

尹硕 吴迪 罗雪婷 李秋梅 潘洪吉 师迎春

摘要 [目的]研究灭幼脲在茶树菇及其菌棒上的消解动态及最终残留规律。[方法]以25%灭幼脲悬浮剂为供药试剂开展田间试验,建立液相色谱-串联质谱残留检测分析方法,对茶树菇及其菌棒上灭幼脲的消解动态规律和最终残留进行检测分析。[结果]在0.010~0.500和0.004~0.200 mg/L,灭幼脲在茶树菇和菌棒中的质量浓度与其峰面积线性关系良好,R2为0.999。灭幼脲在茶树菇和菌棒中的平均回收率为90%~105%,相对标准偏差(RSD)为0.6%~9.7%,其消解过程符合一级动力学模型,半衰期为2.39 d。以25%灭幼脲悬浮剂300、450 g/hm2间隔7 d施药3次,安全间隔期为3 d,初步推荐灭幼脲最大残留限量(MRL)为0.2 mg/kg。[结论]根据试验中灭幼脲最高残留量(HR)计算出普通人群灭幼脲每日摄入量占日允许摄入量的4.7%左右,认为该农药残留对一般人群健康的风险是可接受的。

关键词 灭幼脲;茶树菇;残留;消解动态;风险评估

中图分类号 TS207.5  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2023)14-0194-03

作者简介 尹硕(1986—),女,北京人,农艺师,硕士,从事农产品质量安全研究。*通信作者,推广技术研究员,硕士,从事蔬菜、食用菌病虫防治技术研究。

茶树菇学名柱状田头菇(Agrocybe aegerita),食用味道独特鲜美,且蛋白质含量高、富含多种氨基酸及B族维生素[1],具有较高的食用和药用价值,市场前景广阔。近年来,中国茶树菇种植产业不断扩大,除向市场供应干品外,鲜品销售量也在不断增长。茶树菇栽培过程中极易受到菇蚊、菇蝇、螨虫、杂菌等有害生物的危害,其中以菇蚊、菇蝇发生普遍且严重,防治不及时可极大地影响产量甚至绝收[2-4]。目前,化学防治仍是有效控制菇蚊、菇蝇的重要手段,中国登记在食用菌上的农药产品共有45个,涉及农药有效成分18种(高效氯氟氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、噻菌灵、噻霉酮、咪鲜胺锰盐、吡唑醚菌酯、代森联、二氯异氰尿酸钠、三十烷醇、灭蝇胺、赤霉酸、春雷霉素、呋虫胺、吡丙醚、咪鲜胺、多菌灵、腐霉利、百菌清)[5]。各食用菌品种上都可以使用的登记农药只有1种杀虫剂氯氟·甲维盐,很难满足生产需要。

灭幼脲为苯甲酰脲类几丁质合成抑制剂,主要通过抑制昆虫表皮几丁质合成酶和尿核苷辅酶的活性,从而抑制昆虫几丁质合成导致其死亡,对蚊蝇幼虫有较高的活性,也可抑制双翅目成虫卵的孵化[6]。我国尚未制定灭幼脲在食用菌中的残留测定方法及相应的限量标准[7-9]。国内外对灭幼脲残留的检测方法主要有液相色谱法[10-11]、液相色谱串联质谱法[12-18]等,对其在茶树菇中残留的研究鲜见报道。该研究利用液相色谱串联质谱法对茶树菇及其菌棒中灭幼脲的残留进行了检测,并对其残留消解动态及最终残留进行了研究,开展了膳食摄入风险评估,为其科学合理使用以及制定最大残留限量(MRL)标准提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

LC-MS 8045型三重四级杆液相色谱质谱联用仪,岛津(香港)有限公司;TDL-40B低速台式大容量离心机,上海安亭科学仪器厂;RJ-TDL-40B低速台式离心机,无锡市瑞江分析仪器有限公司;DFY-500C型粉碎机,温岭市林大机械有限公司;QL-901旋涡混合器,海门市其林贝尔仪器制造有限公司。

灭幼脲(chlorobenzuron)标准品,国家农药质检中心 (沈阳);25%灭幼脲悬浮剂,东莞市瑞德丰生物科技有限公司。

乙腈,色谱纯,Fisher Chemicals公司;C18、PSA,40~63 μm,天津博纳艾杰尔科技有限公司;无水硫酸镁、氯化钠,分析纯,北京市化学试剂公司。

1.2 田间试验

1.2.1 消解动态试验。

试验小区面积5 m2,设立2个重复小区,每个小区菌棒数约为400个,出菇后喷雾施药1次;施药剂量有效成分0.03 g/m2。分别于施药后2 h及1、2、3、5、7、10、14、21、28 d取蘑菇和菌棒样品。

1.2.2 最终残留试验。

设4个不同施药剂量和不同施药次数的小区,每个小区面积5 m2,菌棒数量约400个,以灭幼脲有效成分300、450 g/hm2的剂量施药2、3次,施药间隔期7 d。于末次施药间隔3、5、7、10 d取茶树菇和菌棒样品。另设对照区,不施药,采集对照样品。

1.2.3 采样方法。

1.2.3.1 茶树菇的采集。在试验小区内以对角线法取不同位置采集12个点的生长正常的茶树菇样本,总量不少于1 kg,粉碎混匀后四分法缩分,装入封口样品容器中,于-20 ℃保存,待测。

1.2.3.2 菌棒的采集。在小区内选择对角线上6个点,取走整包菌棒。菌棒从出菇顶分为上(0~5 cm)、中(>5~10 cm)、下(>10~15 cm)3段,分别粉碎,装入封口样品容器中,于-20  ℃保存,待测。

1.3 样品前处理方法

称取茶树菇样品10 g,加入10.0 mL乙腈、3 g氯化钠,涡旋5 min,以3 800 r/min离心5 min,取1 mL上清液,加入50 mg C18、50 mg PSA、50 mg无水MgSO4,涡旋1 min,取上清液过0.22 μm有机系滤膜,待LC-MS/MS分析测定。

称取菌棒样品5 g,加入25.0 mL乙腈、3 g氯化钠,涡旋5 min后提取净化,步骤同上。

1.4 儀器分析测定条件

1.4.1 液相色谱条件。色谱柱为Athena C18-WP(3.0 μm×2.1 mm×50 mm),柱温为40 ℃,进样体积1 μL。流动相为0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B),流速为0.3 mL/min,流动相比例为A∶B=20∶80(V/V)。

1.4.2 质谱条件。电喷雾电离源(ESI),正负离子模式,多反应监测(MRM);离子源温度300 ℃;DL管温度250 ℃;加热块温度400 ℃;雾化气体流速3.0 L/min;干燥气体流速 10 L/min;加热气体流速10 L/min。定性定量检测参数见表1。

1.5 方法学验证

准确称取灭幼脲标准品0.010 0 g(精确至0.000 1 g),用乙腈溶解并定容于10 mL容量瓶中,配成质量浓度1 000 mg/L的标准储备液,于-20 ℃冰柜中避光保存。分别用茶树菇、菌棒的空白提取溶液稀释标准储备液,配制成0.010、0.020、0.050、0.100、0.500 mg/L的茶树菇基质匹配标准工作液和0.004、0.008、0.020、0.040、0.200 mg/L的菌棒基质匹配标准工作液,以质量浓度为横坐标、定量离子峰面积响应值为纵坐标绘制标准曲线。

在空白茶树菇、菌棒样品中添加3 个水平的灭幼脲标准溶液,每个水平重复5 次。空白茶树菇样品中添加水平为0.01、0.05、0.10 mg/kg;空白菌棒样品中添加水平为0.02、0.10、1.00 mg/kg,计算添加回收率及相对标准偏差(RSD)。

2 结果与分析

2.1 方法有效性评价

由表2可知,在0.010~0.500和0.004~0.200 mg/L,灭幼脲在茶树菇及其菌棒中的峰面积与其质量浓度呈良好的线性关系,R2为0.999,能够满足该试验定量分析的要求。按照添加回收的最低浓度确定方法的定量限,灭幼脲在茶树菇和菌棒样品上的定量限(LOQ)分别为0.010和0.020 mg/kg。

灭幼脲在茶树菇和菌棒中的添加回收率结果见表3。由表3可知,灭幼脲在茶树菇中的平均回收率为90%~101%,RSD在0.6%~8.2%;灭幼脲在菌棒中平均回收率为94%~105%,RSD在2.6%~9.7%。表明方法的准确度、精确度符合农药残留分析标准的要求[19]。

2.2 消解动态 根据灭幼脲在茶树菇、菌棒上的消解动态残留量(表4)结果分析表明,灭幼脲在茶树菇上消解过程符合一级动力学模型,消解曲线为y=0.043 5e-0.29x(R2=0.927 6);半衰期为2.39 d。灭幼脲在菌棒中残留量均小于定量限。2.3 最终残留

最终残留试验检测结果(表5)表明,25%灭幼脲悬浮剂以300~450 g/hm2施药2~3次,用药3~10 d,灭幼脲在茶树菇中的残留量为0.024~0.078 mg/kg,在菌棒上段残留量<0.020~0.136 mg/kg,在菌棒中段和下段残留量<0.020 mg/kg。

2.4 膳食风险评估

灭幼脲的日允许摄入量(ADI)为1.25 mg/kg[7]。根据灭幼脲在中国登记使用情况[20] 以及居民人均膳食结构调查数据[21] ,结合该试验得到的残留试验结果及茶树菇实际生长情况进行膳食风险评估,选用采收间隔期3 d时灭幼脲最高残留量(HR)0.078 mg/kg进行膳食风险评估,灭幼脲在所有登记作物中的长期膳食摄入风险评估见表6。经计算,一般人群灭幼脲的理论最大日摄入量(TEDI)为3.67 mg,占日允许摄入量(78.75 mg)的4.7%,小于100%,不会对一般人群健康造成不可接受的风险。目前,中国和国际食品法曲委员会(CAC)均尚未制定灭幼脲在茶树菇中的MRL值。根据膳食风险评估结果和中国农产品及食品中农药最大残留限量制定指导原则,结合施药剂量和采收间隔期(3 d)的HR值,初步建议推荐灭幼脲在茶树菇上登记使用,安全间隔期为3 d,MRL值可暂定为0.2 mg/kg(具体试验还需相关部门进一步验证)。

3 结论

该研究建立了液相色谱-串联质谱同时测定茶树菇及其菌棒中灭幼脲残留的分析方法,方法的准确性和精密度均达到残留分析要求。

消解动态试验结果表明,灭幼脲在茶树菇中半衰期为2.39 d。由于施药方式为喷雾,灭幼脲要在菌棒顶端着药,随时间推移,未见由上至下淋溶现象,主要集中在菌棒上段。

最终残留试验结果发现,灭幼脲残留主要集中在菌棒上段,最终残留试验中茶树菇上的残留量较菌棒中的残留量低。目前,灭幼脲在中国暂未制定最大残留限量(MRL)标准,国际食品法典委员会、美国、日本和韩国也没有相关规定;该研究以25%灭幼脲悬浮剂300、450 g/hm2间隔7 d施药3次,安全间隔期为3 d,初步推荐灭幼脲MRL值为 0.2 mg/kg。

在实际生产中,食用菌作为小宗作物相应的登记产品较少,农户不知该如何科学选择和使用农药,且缺乏管理依据,无法判定安全性,对于消费者来说是潜在的健康风险。希望有关部门及农药企业尽快完善中国农药在食用菌上的登记及限量标准的制定,促进小宗作物合理用药。

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