多菌靈的毒性及風(fēng)險評估研究進(jìn)展

徐信燡 施春雷

摘 ? 要 ? 多菌靈是一種高效、低毒、內(nèi)吸、廣譜性苯并咪唑類殺菌劑，廣泛應(yīng)用于蔬果生產(chǎn)中，但易產(chǎn)生農(nóng)藥殘留和食品安全問題。綜述了多菌靈在蔬果中的殘留現(xiàn)狀及降解、毒性、毒理學(xué)評價、殘留風(fēng)險評估研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞 ? 多菌靈;殘留;降解;毒性;風(fēng)險評估

中圖分類號：TS207.5 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C ? ?DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.34.011

多菌靈是一種高效、低毒、內(nèi)吸、廣譜性苯并咪唑類殺菌劑，通過干擾遺傳物質(zhì)DNA生物合成，尤其是阻止核苷酸的生物合成，干擾病原物的細(xì)胞分裂過程，被廣泛用于糧食、棉花、油料作物、水果、蔬菜、花卉等的真菌病害防治中。目前，多菌靈在美國是禁用的，但在中國及歐盟等多個國家（地區(qū)）均允許使用。在我國，多菌靈在蔬菜中的殘留限量為0.1～3.0 mg·kg-1（如白菜類0.5 mg·kg-1，茄果類3.0 mg·kg-1），歐盟的殘留限量為0.1 mg·kg-1，要求相對較高。隨著我國人民物質(zhì)生活水平的提高，人們對健康食物日益關(guān)注，對食物中農(nóng)藥殘留問題也越發(fā)敏感，因此對我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性提出了更高的要求。

1 多菌靈在蔬果中的殘留現(xiàn)狀

多菌靈是蔬菜、水果生產(chǎn)中廣泛使用的一種殺菌劑，不可避免地在蔬果中有一定殘留，尤其是設(shè)施蔬菜、水果的殘留發(fā)生率相對更高。金彬研究大棚栽培條件下多菌靈在黃瓜果實上的殘留量變化，發(fā)現(xiàn)大棚黃瓜坐果后向果實直接噴霧，施藥7 d后，殘留量略高于最高殘留限量[1]。田麗等報道了2015—2017年陜西省市售水果中殺菌劑殘留狀況，發(fā)現(xiàn)多菌靈的檢出率和超標(biāo)率最高，分別為48.2%和2.1%[2]。李運(yùn)朝等評估河北省番茄和黃瓜中殺菌劑農(nóng)藥的殘留狀況及居民的膳食攝入風(fēng)險，其108份番茄和108份黃瓜樣品的殘留分析表明，11.1%的番茄樣品和22.2%的黃瓜樣品檢出了多菌靈殘留[3]。周洪波等測定了多菌靈在獼猴桃上的殘留量，發(fā)現(xiàn)多菌靈在獼猴祧中消解較快，在套袋果實上的半衰期為7.18 d，安全間隔期為5 d;在不套袋果實上的半衰期為5.92 d，安全間隔期為10 d，屬于易降解的農(nóng)藥（T1/230 d），使用濃度為l∶500水溶液于幼果期均勻噴施1次，28 d后樣品中檢測出的多菌靈殘留量遠(yuǎn)低于國際上規(guī)定多菌靈的農(nóng)殘限量（0.1 mg·kg-1）[4]。研究證明，多菌靈在蔬果中的殘留具有普遍性，但品種間差異顯著。

2 多菌靈的降解研究進(jìn)展

多菌靈的降解主要為光化學(xué)催化降解和生物降解。

2.1 光化學(xué)降解

在自然界中多菌靈的光化學(xué)催化降解過程非常緩慢，光降解過程符合一級動力學(xué)方程，當(dāng)反應(yīng)環(huán)境中溶解氧濃度提高時，多菌靈的降解速率也隨之提高。Mazellier等以高壓汞燈和太陽光為光源研究多菌靈的光降解效率，發(fā)現(xiàn)太陽光光源下多菌靈在水媒介體系中主要是間接光降解，證明多菌靈在避光條件下，有很強(qiáng)的穩(wěn)定性;在pH值大于7時可顯著提高其光降解率，羥自由基也可促進(jìn)多菌靈的光降解[5]。賀君通過高效液相色譜法測定多菌靈的含量，pH對多菌靈水解作用有影響，pH值為12時其水解率最大，達(dá)到0.16%，但總體上降解也不明顯;采用太陽光、紫外燈、高壓汞燈3種光源對多菌靈進(jìn)行光降解，發(fā)現(xiàn)有氧基團(tuán)顯著影響光降解率，在有氧化基團(tuán)條件下高壓汞燈的光降解率最高，紫外光其次，太陽光再次;多菌靈的吸附率與土壤及腐植酸的含量呈正相關(guān)，在設(shè)置試驗條件下分別可達(dá)到10.11%和90.89%。

2.2 在動植物中的降解

Rouchaud等研究報道胡蘿卜、草莓、蘋果等植物體內(nèi)的多菌靈可代謝為2-氨基-苯并咪唑（2AB）、2-氨基-苯甲睛、苯胺等物質(zhì)[6]。周威發(fā)現(xiàn)，在相同季節(jié)下，大棚種植蔬菜的多菌靈降解率顯著低于露地;在相同種植條件下，夏季的多菌靈降解率要高于溫度相對低的冬季，說明相對封閉的大棚環(huán)境和季節(jié)變化會影響多菌靈在植物中的降解。J. J. Kirkland[7]和Krechniak[8]以同位素示蹤法，研究了鼠、狗、奶牛和母雞體內(nèi)多菌靈的代謝，發(fā)現(xiàn)多菌靈在動物體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物是5-HBC和4-HBC。

2.3 微生物對多菌靈的降解

研究發(fā)現(xiàn)某些微生物具有很強(qiáng)的降解多菌靈的能力。Fuchs和Vries發(fā)現(xiàn)假單胞菌能夠代謝多菌靈為2-氨基苯并咪唑[9]。Holtman和Kobayashi等分離培養(yǎng)了5株紅球菌，發(fā)現(xiàn)能在15 d后完全降解培養(yǎng)液中的多菌靈（16 μg·mL-1）[10]。Pattanasupong等從日本稻田中分離得到一種微生物聚生體，在5.5 d內(nèi)可降解全部的多菌靈[11]。張桂山等分離得到一種以多菌靈為唯一C-N源的羅爾斯通氏菌在24 d的多菌靈降解率為19.16%（500μg·mL-1），在有酵母膏存在時降解率可達(dá)95.96%[12]。其后，張麗珍等[13]、高玉爽等[14]、張世恒等[15]分別分離得到短小芽孢桿菌NY97-1、紅球菌屬多菌靈降解菌djl-6和djl-6-2、多菌靈降解菌菌株2-1，均發(fā)現(xiàn)對多菌靈有較好的降解能力，最高降解率達(dá)到100%，并發(fā)現(xiàn)金屬元素在降解過程中的作用。

3 多菌靈的毒性和毒理學(xué)評價研究進(jìn)展

3.1 多菌靈的毒性

3.1.1 一般毒性

多菌靈對人和動物的毒性屬于低毒，但長期暴露于含多菌靈的食物，經(jīng)過消化道的吸收，可積累在動物體內(nèi)尤其是臟器組織中，從而影響機(jī)體的健康。肝臟是最易累積多菌靈的組織器官，多菌靈在肝臟中的累積量大，代謝慢，易發(fā)生肝臟毒性。據(jù)文獻(xiàn)報道，大鼠急性經(jīng)口半數(shù)致死濃度（LC50）超過15 000 mg·kg-1;鯉魚TLm（24 h）為40 μg·mL-1以上。熊昭娣等研究農(nóng)藥對農(nóng)田環(huán)境及非靶標(biāo)有益生物的影響，發(fā)現(xiàn)22%多菌靈殺菌劑對斑馬魚處理24、48、72、96 h，LC50分別為8.53、8.39、8.07、7.64 mg·L-1;斑馬魚的安全濃度為0.76 mg·L-1;多菌靈對斑馬魚的毒性屬中毒[16]。新近有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)多菌靈對Navicula sp.生長具有抑制作用，24 h的EC50值為2.18 mg·L-1，藻體生長速率在72 h后恢復(fù)，葉綠素a的含量與藻體生長速率呈反比[17]。

3.1.2 生殖毒性

大鼠暴露于超過50 mg·kg-1多菌靈環(huán)境中，對睪丸發(fā)育有明顯的抑制作用，睪丸重量減輕，輸精小管萎縮，精子細(xì)胞成熟敏感;按大鼠體重灌胃多菌靈（25 mg·kg-1），發(fā)現(xiàn)48 d后大鼠的附睪精子密度減低，活率下降，正常精子數(shù)減少，說明小劑量的多菌靈便可減弱雄性大鼠的生殖能力[18]，這可能與多菌靈抑制了雄性生殖器官能量代謝、相關(guān)酶的活性和激素的分泌有關(guān)。于功昌等發(fā)現(xiàn)每天按體重灌胃多菌靈（100 mg·kg-1或200 mg·kg-1），連續(xù)80 d后，雄性大鼠睪丸和附睪均明顯萎縮，右側(cè)睪丸和附睪重量減輕，左側(cè)附睪尾精子活率和精子數(shù)量降低，作用機(jī)制與下調(diào)Bcl-2和上調(diào)Bax致細(xì)胞凋亡增加有關(guān)[19]。雄性小鼠暴露多菌靈日糧60 d后配種，發(fā)現(xiàn)多菌靈不影響雌性小鼠的受精率，但顯著降低胎兒的死亡率;受孕初期母鼠暴露于多菌靈中，暴露劑量為35 mg·kg-1時，胎兒死亡率顯著提高，胎盤發(fā)育降低，胎兒重量減少，畸形率提高，多菌靈暴露劑量增加到160 mg·kg-1，則胎兒全部死亡，暴露劑量在8 mg·kg-1以下則未見不良現(xiàn)象[20]。

3.1.3 免疫毒性

有研究發(fā)現(xiàn)大鼠按體重灌胃多菌靈（150 mg·kg-1）105 d，其胸腺和脾臟質(zhì)量指數(shù)顯著降低，并呈線性關(guān)系;暴露于300 mg·kg-1或600 mg·kg-1多菌靈，則發(fā)現(xiàn)大鼠胸腺組織出現(xiàn)明顯的纖維化和水腫[21]。

3.1.4 致癌和致突變性

一般認(rèn)為長期暴露于大劑量多菌靈（雌性小鼠500 mg·kg-1、雄性小鼠1 500 mg·kg-1），會提高小鼠發(fā)生肝臟腫瘤的風(fēng)險，且呈劑量-反應(yīng)關(guān)系;也有報道大鼠暴露于1 000 mg·kg-1多菌靈120 d，未見此現(xiàn)象[22]。

3.2 毒理學(xué)評價

世界衛(wèi)生組織（WHO）報告，多菌靈對人、畜禽、魚等的毒性較低。多菌靈的暴露途徑有飲食攝入、皮膚接觸和呼吸吸入[23]。大鼠經(jīng)口LC50>15 000 mg·kg-1，經(jīng)皮LC50>2 000 mg·kg-1，小鼠口服LC50為5 000 mg·kg-1。WHO將多菌靈列為危險化學(xué)品[24]，歐盟將多菌靈列為內(nèi)分泌干擾物[25]，中國農(nóng)藥毒性分級標(biāo)準(zhǔn)將多菌靈列為低毒殺菌劑，可以在生產(chǎn)中使用[26]。表1總結(jié)了多菌靈的急性和慢性毒性。

4 多菌靈殘留風(fēng)險評估研究進(jìn)展

多菌靈是一種在蔬果生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的低毒、高效、廣譜、低成本殺菌劑，生產(chǎn)中大劑量、超范圍、無停藥期地盲目使用多菌靈的現(xiàn)象十分普遍，造成蔬果中多菌靈殘留超標(biāo)，構(gòu)成食品安全風(fēng)險。

豇豆是我國居民喜食的家常菜，因豇豆是花果同期作物，生產(chǎn)過程中極易受病蟲為害，為控制豇豆的病蟲害，無論是豇豆的收獲期還是非收獲期均會使用農(nóng)藥，無法保證停藥期的落實，農(nóng)藥殘留隱患嚴(yán)重[31-32]。多哥南部地區(qū)[33]、喀麥隆國[34]、我國浙江杭州都檢測出豇豆中農(nóng)藥殘留;膳食風(fēng)險評估表明食用加納、尼日利亞、多哥、我國海南等國家和地區(qū)的豇豆攝入有機(jī)磷等農(nóng)藥的風(fēng)險商均小于1，各類人群可能存在的健康風(fēng)險均在可接受范圍內(nèi)[17，34-35]。陽辛鳳應(yīng)用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對海南豇豆樣品中多菌靈殘留進(jìn)行檢測和風(fēng)險評估，發(fā)現(xiàn)295份豇豆樣品中有242份（82.0%）樣品農(nóng)藥殘留為陽性，多菌靈、啶蟲脒和阿維菌素在樣品中的檢出率分別為45.8%、64.4%和28.8%，殘留值范圍分別為0.016～3.049 mg·kg-1、0.015～1.710 mg·kg-1、0.011～0.312 mg·kg-1;通過食用豇豆攝入多菌靈、啶蟲脒和阿維菌素殘留的最高HI分別為0.200、0.262和0.718;海南產(chǎn)區(qū)豇豆中多菌靈、啶蟲脒和阿維菌素的膳食暴露風(fēng)險在可接受水平，不會給公眾健康帶來危害。

草莓是一種深受廣大種植者和消費(fèi)者喜愛的漿果類水果，其種植容易，生產(chǎn)周期短，見效快，營養(yǎng)價值高。我國超過80%的草莓都是設(shè)施栽培的，由于其特殊的小環(huán)境，病害發(fā)生率高，農(nóng)藥施用多，而多菌靈是草莓生產(chǎn)中最常用的一種保護(hù)性殺菌劑。草莓是一種無外皮保護(hù)的鮮食漿果，高劑量、超范圍地使用多菌靈，更容易發(fā)生多菌靈殘留的危害。崔新儀采用外標(biāo)法以高效液相色譜分析草莓中多菌靈的殘留情況，并根據(jù)測定結(jié)果對不同人群進(jìn)行膳食風(fēng)險評估，發(fā)現(xiàn)多菌靈的消解速率符合一級動力學(xué)方程，半衰期為6.93、7.7 d;根據(jù)一級動力學(xué)方程計算在35 d后，多菌靈的降解達(dá)到最大殘留限值，而實際施藥28 d后，草莓中多菌靈達(dá)到完全降解。采用風(fēng)險商方法評估，施用劑量為1 500 g·hm-2時，多菌靈對所有人群的風(fēng)險都是可以接受的（RQ<1）;施用劑量為4.498 g·m-2時，采摘期在0、1 d內(nèi)的，對3～6歲的幼兒存在不可避免的風(fēng)險;采摘期在7 d后的，幼兒所受的風(fēng)險較低。以往的研究結(jié)果建議多菌靈的使用安全間隔期為35 d[36]。

5 展望

迄今為止，多菌靈是用于蔬果病蟲害防治的主要殺菌劑，國內(nèi)外的研究已經(jīng)證明了多菌靈的毒性及在蔬果中的殘留，對人類身體健康構(gòu)成潛在威脅，不容忽視。雖然已有的蔬菜中多菌靈殘留的風(fēng)險評估證明是安全的，多菌靈的暴露風(fēng)險在可以接受的范圍，但考慮到這類風(fēng)險評估報告的數(shù)量非常有限，以及蔬菜生產(chǎn)的特殊性、多菌靈的低降解性、毒性的復(fù)雜性與持久性，未來還須加強(qiáng)多菌靈的合理利用及風(fēng)險評估方面的研究，使多菌靈能夠更有效合理地應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)。

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（責(zé)任編輯：易 婧）