紅小豆中精喹禾靈及其代謝物殘留測定和膳食風險評估

屈江玲 湯華成 曹冬梅，2，3

(1. 黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，黑龍江 大慶 163319；2. 黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全重點實驗室，黑龍江 大慶 163319；3. 國家雜糧工程技術研究中心，黑龍江 大慶 163319)

精喹禾靈是一種選擇性除草劑，精喹禾靈及其代謝物精喹禾靈酸均可抑制目標雜草脂肪酸的合成而使其生長惡化[1-2]。二者均具有生殖毒性和肝臟毒性[3]，已被歐盟等國家禁用，但在中國仍被廣泛應用于豆類等作物[4]。目前已有關于精喹禾靈在洋蔥[5]、芥菜籽[6]、黑豆[7]、油菜籽[8]殘留的檢測報道。Alba等[9]測得玉米中精喹禾靈及其代謝物的最大殘留限定量(MRL)為0.02 mg/kg，殘留中值<0.02 mg/kg，而關于紅小豆中精喹禾靈及其代謝物的殘留檢測和膳食風險評估尚未見報道。

紅小豆的蛋白質(zhì)含量高(20%～50%)，是其他禾谷糧食作物2～3倍[10]。同時還具有良好的藥用價值，能防結石、抗衰老等[11-12]。試驗擬通過測定黑龍江和湖南兩地紅小豆種植過程中的精喹禾靈及其代謝物殘量，評估其膳食攝入風險，并對GB 2763—2019中規(guī)定的精喹禾靈在紅小豆中的最大殘留限定量0.1 mg/kg對消費者的保護水平進行評估，為規(guī)范紅小豆中精喹禾靈的使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

紅小豆：珍珠紅，黑龍江安達紅小豆試驗田；

紅小豆：晉紅一號，湖南張家界紅小豆試驗田；

精喹禾靈標準品：CAS號為100646-51-3，純度>99%，德國Ehrenstorfer 公司；

精喹禾靈酸標品：CAS號為76578-12-6，純度>97.6%，德國Ehrenstorfer 公司；

精喹禾靈乳油：精喹禾靈含量10%，鄭州大農(nóng)藥業(yè)有限公司；

乙腈：分析純，天津富宇精細化工有限公司；

乙腈：色譜純，上海安譜科技儀器公司；

色譜分離柱： Athena C18column (4.6 mm×250 mm，5 μm)，美國安捷倫公司。

1.1.2 儀器與設備

色譜儀：Agilent 1260 Infinity II型，美國安捷倫公司；

檢測器：光電二極管陣列檢測器(DAD)，美國安捷倫公司；

電子天平：CP214型，上海奧豪斯儀器有限公司；

氮吹儀：MTN-2800D型，天津奧特塞恩斯儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 田間試驗 2019年6月分別在安達(黑龍江)和張家界(湖南)兩地開始試驗。安達試驗田土壤屬于暗棕土，有機質(zhì)含量為1.93%，pH 8.44；張家界土壤有機質(zhì)含量為2.44%，pH 7.86，試驗田土壤屬于紅土。按《農(nóng)藥殘留試驗準則和農(nóng)藥田間試驗操作規(guī)程》設計試驗，試驗小區(qū)面積30 m2，每小區(qū)設置3個重復，另設對照組小區(qū)。紅小豆的最終殘留試驗分別以推薦低劑量(0.3 mL/m2)和高劑量(0.6 mL/m2)施藥。設置施藥2次和3次的不同試驗組，施藥間隔10 d。于末次噴灑農(nóng)藥后的第14，21，28天從樣地中隨機收取紅小豆樣品。分析前，所有樣品均儲存于-20 ℃冰箱中。

1.2.2 前處理 稱取5 g紅小豆樣品放入50 mL離心管中，加入25 mL乙腈—1%乙酸溶液，渦旋2 min。分別加入0.1 g NaCl，2.5 g MgSO4，渦旋1 min，4 000 r/min離心5 min，取1/2上清液氮氣吹干。用1 mL色譜級乙腈復溶，轉(zhuǎn)入含50 mg C18的離心管中，渦旋1 min，10 000 r/min離心1 min，上清液過0.22 μm過濾器，待HPLC檢測。

1.2.3 HPLC分析 柱溫30 ℃，流動相：乙腈和水(1%乙酸)體積比70∶30，流速1 mL/min，檢測波長236 nm。吸取20 μL待檢測物進行分析，用外部標準峰面積定量檢測精喹禾靈及其代謝物殘留量。

表1 10%精喹禾靈乳油的田間試驗設計方案?

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

編號施藥劑量/(mL·m-2)施藥次數(shù)及時間1～30.3▲▲4～60.3▲▲▲7～90.6▲▲10～120.6▲▲▲130.0

? ▲表示噴藥，個數(shù)表示噴藥次數(shù)，位置表示噴藥時間。

1.2.4 膳食風險評估

(1) 慢性膳食攝入風險：根據(jù)紅小豆中農(nóng)藥監(jiān)管殘留中值(STMR)[13]、每日攝入紅小豆數(shù)、體重以及每日允許攝入量(ADI)[14]等計算。膳食風險評估中殘留是一個重要指標。精喹禾靈ADI為0.009 mg/kg·BW，其代謝物精喹禾靈酸未規(guī)定ADI值，考慮其與精喹禾靈具有類似毒性，采用精喹禾靈的ADI值[15]。中國不同年齡人群雜豆類長期膳食建議攝入量參照中國居民膳食指南(2016版)(表2)。

表2不同年齡人群體重及紅小豆消費量

Table 2 Body weight and adzuki bean consumption of different crowds

人群紅小豆消費量/(kg·d-1)體重/kg2～3歲幼兒0.03144～6歲幼兒0.03217～10歲兒童0.03～0.073511～13歲兒童0.03～0.074014～17歲兒童0.05～0.104618～64歲成人0.05～0.1550～7265歲以上成人0.05～0.1550～70

按式(1)、(2)計算慢性膳食攝入風險。

(1)

(2)

式中：

RQc——慢性風險商，%；

NEDI——國家估計每日攝入量，mg/kg·BW；

ADI——每日允許攝入量，mg/kg·BW；

STMR——監(jiān)管殘留中值，mg/kg；

F——紅小豆的居民日均消費量，kg；

bw——體重，kg。

若RQc<100%，慢性膳食攝入風險是可接受的，RQc值越小，風險越低；若RQc≥100%，慢性膳食攝入風險是不可接受的，RQc值越大，風險越高[16]。

(2) 最大殘留限定量(MRL)對消費者的保護水平：用理論每日最大攝入量(TMDI)對消費者的長期農(nóng)藥攝入量進行評估，并按式(3)計算。

(3)

式中：

TMDI——理論每日最大攝入量，mg/kg·BW；

MRL——紅小豆中的最高殘留限量，mg/kg。

評估MRL對長期膳食攝入風險的保護水平，主要使用ADI值相比理論每日最大攝入量來表示，并按式(4)進行計算。

(4)

式中：

CPLc——長期風險的消費者保護水平，%。

當CPLc<100%時，所建立的MRL對于居民長期膳食攝入風險的保護水平在可接受的范圍內(nèi)，CPLc值越小，對居民長期膳食攝入風險的保護水平越高；當CPLc≥100%時，所建立的MRL對于居民長期膳食攝入風險的保護水平在不可接受的范圍內(nèi)，CPLc值越大，對居民長期膳食攝入風險的保護水平越低[17]。

(3) 急性膳食攝入風險：根據(jù)紅小豆中農(nóng)藥最高殘留量、紅小豆消費的大份餐、急性參考劑量等計算。精喹禾靈的急性參考劑量(ArfD)為1 mg/kg·BW，其代謝物精喹禾靈酸未有規(guī)定，采用精喹禾靈的ArfD值。紅小豆單果重量為0.019 4 kg，各人群短期膳食攝入量來源于世界衛(wèi)生組織(表3)。

按式(5)、(6)計算急性膳食攝入風險[18]。

(5)

(6)

式中：

RQa——急性風險商，%；

表3 紅小豆短期攝入風險評估參數(shù)

ArfD——急性參考劑量，mg/kg·BW；

NESTI——國家估計短期攝入量，mg/kg·BW；

U——紅小豆單果重量，kg；

LP——大份餐(即紅小豆的最大消費量)，kg；

HR——最高殘留值，mg/kg；

bw——體重，kg；

v——變異因子，取3。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 使用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理和計算。

2 結果與分析

2.1 精喹禾靈及其代謝物最終殘留量

由表4可知，黑龍江紅小豆中精喹禾靈殘留量為0.07～1.07 mg/kg，精喹禾靈酸殘留量為0.10～1.20 mg/kg；湖南紅小豆中精喹禾靈殘留量為0.03～0.66 mg/kg，精喹禾靈酸殘留量為0.05～0.97 mg/kg。

表4 精喹禾靈及其代謝物在紅小豆中最終殘留試驗結果

2.2 膳食風險評估

2.2.1 長期膳食風險 試驗發(fā)現(xiàn)，末次施藥14 d后的精喹禾靈和精喹禾靈酸最終殘留值大于21，28 d的，根據(jù)最大風險原則，對末次施藥14 d后的殘留中值進行長期膳食風險評估，若風險在可接受范圍內(nèi)，則末次施藥21，28 d的殘留中值也均能滿足要求。末次施藥14 d后，精喹禾靈和精喹禾靈酸的STMR值分別為0.645，0.815 mg/kg，代入式(1)、(2)中進行長期膳食攝入風險評估。

由表5可知，各年齡段人群的精喹禾靈NEDI值為0.000 48～0.001 40 mg/kg，RQc為1.98%～15.40%；精喹禾靈酸的NEDI值為0.000 61～0.001 77 mg/kg，RQc為6.80%～19.70%。精喹禾靈及其代謝物的RQc?100%，說明精喹禾靈及其代謝物在中國各年齡段中都是

安全的，且膳食風險很低。

2.2.2 參考MRL標準對消費者的膳食風險 由表6可知，紅小豆中精喹禾靈及其代謝物在各年齡段人群的理論最大每日攝入量為0.000 04～0.000 11 mg/kg，MRL標準對消費者膳食風險的保護水平為0.4%～1.2%。CPLc?100%，說明中國建立的精喹禾靈的最大殘留限定量的標準對各年齡段人群的消費者的保護在可接受范圍內(nèi)。

2.2.3 急性膳食風險 試驗測得精喹禾靈和精喹禾靈酸的HR分別為 1.07，1.20 mg/kg。代入式(5)、(6)中進行急性膳食攝入風險評估，結果見表7。由表7可知，兒童、孕婦、一般人群的精喹禾靈的NESTI為0.005 14～0.011 63 mg/kg，RQa為 0.5%～1.2%；精喹禾靈酸的NESTI為0.005 76～0.013 04 mg/kg，RQa為 0.5%～1.3%，精喹禾靈及其代謝物的RQa?100%，說明精喹禾靈及其代謝物在中國各年齡段中的急性膳食攝入風險都在可接受范圍內(nèi)，且風險很低。因此，只要合理使用精喹禾靈乳油，施藥短期內(nèi)不收獲紅小豆，精喹禾靈及其代謝物對中國居民短期膳食安全不會帶來危害。

表5基于紅小豆中精喹禾靈和精喹禾靈酸的最終殘留試驗的慢性風險評估

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

人群精喹禾靈NEDI/(mg·kg-1)RQc/%精喹禾靈酸NEDI/(mg·kg-1)RQc/%2～3歲幼兒0.001 3815.400.001 7519.404～6歲幼兒0.000 9210.200.001 1612.907～10歲兒童0.000 55～0.001 296.10～14.300.000 70～0.001 637.80～18.1011～13歲兒童0.000 48～0.001 135.40～12.500.000 61～0.001 436.80～15.8014～17歲兒童0.000 70～0.001 401.98～2.370.000 89～0.001 779.80～19.7018～64歲成人0.000 65～0.001 347.20～14.900.000 82～0.001 709.10～18.9065歲以上成人0.000 65～0.001 387.20～15.400.000 82～0.001 759.10～19.40

表6 MRL標準對消費者膳食風險的保護水平

表7基于紅小豆中精喹禾靈和精喹禾靈酸的最終殘留試驗的急性風險評估

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

人群精喹禾靈NESTI/(mg·kg-1)RQa/%精喹禾靈酸NESTI/(mg·kg-1)RQa/%4～6歲兒童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 結論

10%精喹禾靈乳油分別按推薦劑量(0.3，0.6 mL/m2)施藥2～3次，施藥間隔10 d，末次施藥后14，21，28 d采收，紅小豆中精喹禾靈殘留量均≤1.07 mg/kg，精喹禾靈酸殘留量均≤1.20 mg/kg。膳食攝入風險評估表明，紅小豆中精喹禾靈及其代謝物精喹禾靈酸的長期和短期膳食攝入風險都較低。因此，只要遵循農(nóng)業(yè)規(guī)范施藥，末次施藥后14 d內(nèi)不收獲紅小豆，精喹禾靈及其代謝物對中國居民膳食安全不會帶來危害。此外，中國建立的精喹禾靈在紅小豆中最大殘留限定量對消費者的保護水平為0.4%～1.2%，其對中國各年齡段人群消費者的保護均達到可接受水平。試驗僅對紅小豆中精喹禾靈及其代謝物的最終殘留進行了測定及膳食風險評估，但在多次高濃度施藥的紅小豆中精喹禾靈及其代謝物的殘留濃度還處于較高水平，應進一步研究精喹禾靈及其代謝物的耗散曲線和降解方法。