杨梅中4 种农药残留的膳食风险评估及家庭清洗去除效果

赵慧宇, 刘银兰, 孙妍婕, 张宗辉, 杨桂玲*,, 王新全

(1. 浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所，杭州 310021；2. 浙江省农药残留检测与控制研究重点实验室，杭州 310021；3. 农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(杭州)，杭州 310021)

杨梅是中国南方地区重要的经济作物，成熟期在每年6—7 月，正值南方高温梅雨季节，受真菌侵染和气候因素导致烂果落果严重。生产中杀菌剂 (如嘧菌酯、多菌灵、咪鲜胺等)[1]和防落果植物生长调节剂 (如2,4-D)[2]使用普遍，但在杨梅上登记用药种类较少。作者在历年监测过程中发现，杀菌剂和植物生长调节剂无论是在检出率还是在残留量都位居前列。此外，由于杨梅没有果皮，很多消费者不清洗即直接食用，加之对其常用农药的残留风险尚不明确，因此开展杨梅中的农药风险评估研究十分必要。膳食暴露风险评估是研究食品中危害物是否构成健康威胁的有效方法，与危害物的毒性效应及摄入量直接相关。评估时，通常采用基于目标人群膳食消费数据和危害物的残留数据计算出膳食暴露量的估计值，再将该估计值与相关的健康指导值进行比较[3-5]。

家庭农药去除研究可以为消费者提供健康合理的消费指导建议。已有研究发现，清水冲洗和盐水浸泡可以明显减少果蔬中的农药残留[6-7]，因此本研究针对杨梅中检出率和残留量相对较高的4 种农药 (2,4-D、咪鲜胺、嘧菌酯和多菌灵)，利用QuEChERS 样品前处理方法和高效液相色谱-串联质谱 (HPLC-MS/MS) 检测手段测定了来自市场流通和生产环节中的239 批次杨梅样品。采用点评估方法评价了杨梅中上述4 种农药的膳食暴露风险，并基于消费习惯问卷调研结果，选择2 种最常见的家庭杨梅清洗方式，模拟农药残留去除试验，提出安全消费指导建议。

1 材料与方法

1.1 药剂、试剂与仪器设备

嘧菌酯(azoxystrobin)、咪鲜胺(prochloraz)、多菌灵(carbendazim)和2,4-滴(2,4-D)标准品均购自农业部农业环境保护研究所(中国天津)，纯度98.2%～99.9%。250 g/L 嘧菌酯悬浮剂 (azoxystrobin 250 g/L SC，先正达)、50% 多菌灵可湿性粉剂(carbendazim 50% WP，深圳诺普信农化股份有限公司)、450 g/L 咪鲜胺水乳剂(prochloraz 450 g/L EW，浙江天丰生物科学有限公司)和85% 2,4-D可溶粉剂 (2,4-D 85% SP，四川润尔科技有限公司)。乙腈和甲醇 (色谱纯，美国Merck 公司)；氯化钠和无水硫酸镁 (分析纯，Agela Technologies公司)；N-丙基乙二胺固相吸附剂和C18(Agela Technologies 公司)。

BS 224S 万分之一电子天平，北京塞多利斯科学仪器有限公司；VXMTAL VXMTDG 多管涡旋振荡器，英芮生化科技有限公司；TTL-DCⅡ型氮吹仪，北京同泰联科技发展有限公司；Primo R低温冷冻离心机，美国热电公司；LCMS8050 液相色谱-三重四极杆质谱联用仪，日本岛津公司；0.22 μm 滤膜，Agela Technologies 公司；KQ 500DE超声波清洗器，苏州昆山超声仪器有限公司。

1.2 杨梅样品采集

分别在浙江、福建、云南等地随机采集来自市场和即将上市基地生产环节的239 批次杨梅样品，用于农药残留分析。

1.3 不同清洗方式对杨梅中农药残留的影响

1.3.1 田间模拟施药试验 为了获得用于家庭农药去除试验研究的带有供试农药残留的杨梅样品，在浙江黄岩选择3 棵杨梅树，于采收前3 d 均匀施药1 次。施药剂量基于产品标签和生产调研结果，农药剂型及施药剂量分为250 g/L 嘧菌酯悬浮剂 (稀释3 000 倍)、50%多菌灵可湿性粉剂 (稀释1 000 倍)、450 g/L 咪鲜胺水乳剂 (稀释1 500倍) 和 85% 2,4-D 可溶性粉剂 (稀释 300 000 倍)。其中咪鲜胺施药剂量参照其在杨梅上登记的施药量(1 500～2 000 倍)，嘧菌酯施药剂量参考团体标准《杨梅主要病虫防治指南》中杨梅上的推荐施药量，而2,4-D 和多菌灵结合了田间调研结果和其在果树和番茄上的登记使用量分别设定。采收时在杨梅树的东南西北4 个方向枝条上随机采集成熟果实，共计15 kg，用于家庭农药去除试验。

1.3.2 家庭农药去除试验 试验设3 个处理：未清洗对照、自来水冲洗1 min 和5 g/L 盐水浸泡20 min，每个处理3 个重复。清洗后晾干去核匀浆，于 −20 ℃保存，待测。

1.3.3 农药残留检测

1.3.3.1 标准溶液配制 分别准确称取10.0 mg 2,4-D、咪鲜胺、嘧菌酯和多菌灵标准品，用甲醇溶解，配制成100 mg/L 的标准溶液，于4 ℃保存，有效期6 个月。

1.3.3.2 样品前处理 称取10 g (± 0.05 g) 匀浆后的杨梅样品于50 mL 离心管中，加入10.00 mL 乙腈，涡旋1 m i n；加入1.5 g 氯化钠和6 g无水硫酸镁，再涡旋1 min，然后在7 000 r/min 条件下离心3 min；取上清液至2 mL 离心管中 (内含50 mg PSA，50 mg C18和 150 mg 无水硫酸镁)，涡旋30 s 后于7 000 r/min 下离心3 min；准确移取0.75 mL 上清液，加入0.75 mL 纯净水，混合摇匀，过0.22 μm 滤膜，待测。

1.3.3.3 色谱条件 色谱柱：Kromasil 100-1.8-C18柱 (2.1 mm × 100 mm，5 μm)；柱温 35 ℃；进样体积2 μL；流动相A 为5 mmol/L 甲酸铵水溶液，B 为甲醇，流速0.3 mL/min，洗脱梯度表1。1.3.3.4 质谱条件 采用多反应监测模式 (MRM)条件下的电喷雾电离源正离子模式 (ESI+)，雾化气流量3 L/min；加热气流量10 L/min；接口温度300 ℃；DL 温度250 ℃；加热块温度400 ℃；干燥器流量10 L/min。农药的质谱检测参数如表2 所示。

表1 高效液相色谱梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution program for HPLC

1.4 膳食暴露风险评估方法

以监测数据为基础，采用点评估 (PE) 方法对中国不同人群潜在的膳食风险进行评估。

1.4.1 慢性膳食暴露风险评估方法 参照国际上普遍认可的风险评估原理和方法，按公式 (1) 估计每日摄入量 (EDI)。

式中：EDI 为每日摄入量的估计值，mg/(kg bw·d)；Ci为第i 种食物的残留中位值，mg/kg；Fi为第i 种食物的消费量，g/d；bw 为体重，kg。

慢性摄入风险用每日摄入量的估计值与每日允许摄入量的比值表示，按公式 (2) 计算。

式中：ADI 为每日允许摄入量，mg/(kg bw·d)。RQc 为慢性风险商。

在计算农药总膳食慢性风险时，除杨梅外的其他大类食品消费数据参考了2002 年中国卫生部发布的“中国居民营养与健康状况调查数据”[8]。为了全面评估单一农药的慢性膳食摄入风险，评估的食物包括我国已登记的作物大类、本次要评估的杨梅产品，以及我国已经制定残留限量标准的产品，相关数据见表3。

表2 4 种农药的质谱检测参数Table 2 Mass spectrometry parameters for the determination of 4 pesticides

对应各类产品的残留值，采用中国限量标准编制说明中涉及的基于田间残留试验得到的残留中值(STMR) (包括编制说明中提到的CAC 所采用的 STMR)[9]， 对于那些缺乏STMR 数据的产品大类，其残留值参照我国国家标准《食品中农药最大残留限量》[10]中相应产品大类上已有残留限量标准进行计算。当RQc ≤ 1 时，表示风险可接受，RQc 越小风险越小；当RQc ＞ 1 时，表示有不可接受的风险，RQc 越大风险越大。

1.4.2 急性膳食暴露风险评估方法 急性膳食暴露风险评估采用公式 (3) 估计每日摄入量 (ESTI)。

式中：ESTI 为短期摄入量的估计值，mg/(kg bw·d)；HR 为采用食物的最大残留值，mg/kg；LPperson为食物的大份餐消费量，g/(person·d)；bw为体重，kg。

急性摄入风险用每日摄入量的估计值与急性参考剂量 (ARfD) 的比值表示，按公式 (4) 计算。

式中：ARfD 为急性参考剂量，mg/(kg bw·d)。RQa 为急性风险商。当RQa ≤ 1 时，表示风险可接受，RQa 越小风险越小；当RQa ＞ 1 时，表示有不可接受的风险，RQa 越大风险越大。

1.5 数据来源

1.5.1 农药毒理评估数据 多菌灵和咪鲜胺的急性参考剂量(ARfD) 综合参照欧盟农药残留数据库[11]，其中嘧菌酯的ARfD 尚不明确，本次不做研究。2,4-D 的ARfD 根据欧洲食品安全局 (EFSA)公布的大鼠急性神经毒性试验测得的NOAEL 值[75 mg/(kg bw·d)]除以不确定因子 100 计算得到，为0.75 mg/kg bw[12]。所有农药的慢性参考剂量 (ADI)参照《食品中农药最大残留限量》[10]中规定(表4)。1.5.2 农药残留量数据 采用QuEChERS 结合HPLC-MS/MS 方法测定239 批次杨梅样品中4 种农药的残留量，在进行评估计算时，若涉及到未检出农药残留的样品，其残留量按定量限 (LOQ)计算。根据澳大利亚和新西兰等国家公布的风险评估计算方法[13]，在进行膳食暴露风险评估时，慢性风险评估可以根据评估目的使用检出的平均值、中值或最大值，通常对于农药残留风险评估使用中位数残留量而不是算术平均值，主要原因是农药残留分布通常为左偏分布而非正态分布[14]，因此采用每种农药的残留中值而不是平均值计算慢性膳食暴露风险可以避免高估风险。急性风险评估的农药残留量采用每种农药残留量的最大值计算。1.5.3 杨梅消费量及清洗习惯调研 采用问卷调研的方式，统计分析了不同性别成人对杨梅的平均消费量和大份餐消费量。共收集问卷211 份，有效问卷178 份，调查对象年龄在18～50 岁之间，男性77 人，女性101 人。经统计，成人每日杨梅消费量为7.5 g，大份餐消费量为1 144 g。

成人平均体重采用我国限量标准编制时使用的63 kg[9]。

2 结果与讨论

2.1 添加回收试验结果

在0.1 和0.01 mg/L 2 个添加水平下，每个添加水平重复5 次，4 种农药的平均回收率为75%～100%，RSD 为1.2%～7.0% (表5)，均满足残留分析要求。线性范围为1～0.25 mg/L，R2在0.990～0.999 之间。方法的定量限 (LOQ) 为0.01 mg/kg。

表3 4 种农药的总膳食慢性风险计算数据及来源Table 3 Chronic risk calculating data for the residues of 4 pesticides

表4 4 种农药的慢性和急性参考剂量Table 4 Chronic and acute reference doses of 4 pesticides

2.2 膳食风险评估结果

2.2.1 农药在杨梅中的残留分布 检测结果(表6)显示：239 批次杨梅中农药残留检出率由高到低分别为多菌灵 (30%)、嘧菌酯 (25%)、咪鲜胺 (23%)和2,4-D (1.7%)，其残留中值均为0.01 mg/kg。该结果与生产实际用药情况相符。

2.2.2 农药的总膳食慢性风险评估 为了考察4 种农药通过杨梅消费所带来的慢性膳食风险和该风险在总膳食慢性风险中的占比，本研究连续两年采集了来自浙江、福建和云南3 地的市场和生产环节杨梅样品，共计239 批次，样品量大，可以覆盖杨梅大部分的主产省份，真实反映我国杨梅主产区的农药残留现状。其中基地生产环节采集的是成熟即将上市的杨梅，市场环节采集的是杨梅产区批发和零售杨梅。在评估农药的总膳食慢性风险时，由于4 种农药在各大类产品的残留量监测数据很难获取，因此采用风险高估的策略。

表5 杨梅中4 种农药的添加回收率及相对标准偏差 (n=5)Table 5 Recoveries and RSDs of 4 pesticides in bayberries (n=5)

表6 杨梅中4 种农药残留检出情况Table 6 Detection of 4 pesticide residues in bayberries

总慢性膳食风险评估结果如 (表7) 表明：咪鲜胺、多菌灵、2,4-D 和嘧菌酯的总膳食慢性暴露风险商(RQc)分别为0.82、0.57、0.50 和0.011。根据表3 中各大类产品中的残留量代入公式 (1)中，计算得出杨梅中4 种农药的膳食风险占比均非常低 (风险贡献度为0.01%～0.05%)，说明杨梅不是上述4 种农药的主要慢性风险膳食来源。

2.2.3 农药的急性膳食暴露风险 在评估杨梅中农药残留的急性膳食风险时，由于缺乏中国人群的杨梅膳食消费数据，本文通过问卷调研方式统计了一般人群对杨梅的膳食大份餐消费量。并采用各农药残留检出量的最大值进行急性膳食暴露风险评估，由于嘧菌酯的急性参考剂量尚不明确，故不做计算。结果（表7）表明：多菌灵、咪鲜胺、2,4-D 的膳食急性风险商RQa 分别为3.93、1.12 和0.001，其中多菌灵与咪鲜胺的急性风险商超出安全限量值。对于极端高残留样品存在较高的急性膳食风险，因此风险管理部门应该关注杨梅中多菌灵和咪鲜胺的风险管控。

表7 杨梅中4 种农药残留膳食暴露风险评估结果Table 7 Dietary risk assessment of 4 pesiticides in bayberries

2.2.4 膳食暴露风险评估中的不确定因素 在计算农药总膳食慢性风险商时，除杨梅外的其他大类食品消费数据参考了2002 年中国居民营养与健康状况调查数据[8]，但自2002 年至今，中国居民的膳食情况和身体条件实际已发生一些变化，同时由于缺乏针对具体食物品种的居民膳食数据，因此只能借鉴食物大类的平均消费量数据进行计算。对各类产品中农药残留值采用我国《食品中农药最大残留限量》[10]中的农药残留限量值进行计算，未检出样品的残留量均取其定量限值，因此保守估计了各农药的总膳食慢性风险。

2.3 不同清洗方式下农药的去除率

杨梅外表高低不平，稍稍用力就会破坏其表皮，调研结果表明，约有25.7%的人群选择不清洗直接食用，采用清水冲洗1 min 以内的人群占46.6%，采用其他方法 (如盐水浸泡、清水浸泡) 的人群比例占27.7%。本研究模拟了清水冲洗1 min和盐水浸泡20 min 两种家庭农药残留去除方法进行试验，经测定咪鲜胺、嘧菌酯、多菌灵和2,4-D 的初始残留平均值分别为2.49、0.39、3.94 和0.07 mg/kg，经过清水冲洗1 min 后，其残留平均值分别降低为1.9、0.2、1.15 和0.04 mg/kg，经过盐水浸泡20 min 后其残留平均值分别降低为2.27、0.36、3.12 和0.065 mg/kg。结果如图1 所示，在盐水浸泡下咪鲜胺、嘧菌酯、2,4-D 和多菌灵的去除率分别为8.9%、8.7%、10%和20.7%，而清水冲洗下分别为23.9%、47.5%、49.9%和70.8%，表明清水冲洗更能有效去除农药残留。清水冲洗后多菌灵的急性风险商由原来的3.93 降为1.15，咪鲜胺的急性风险商由1.12 降为0.85 (风险可接受)。

农药残留的去除水平受其理化性质影响。对比4 种农药的去除率和它们的正辛醇/水分配系数(Kow) 发现，随着Kow 的降低，其农药残留去除效果越好，这与刘娜等的研究结果一致[15]。Kow值是讨论有机污染物在环境介质 (水、土壤或沉淀物) 中分配平衡的重要参数，Kow 值越小其亲水性越强。由图2 可以看出，多菌灵的Kow 值较小，亲水性较强，因而冲洗过程中能被较好去除。此外，因杨梅表面比较粗糙，流水冲洗更能提高农药去除效果。Zhou 等[16]比较了清水浸泡、流水冲洗与超声洗碗机对花菜与葡萄表面农药去除的效果。结果表明，清洗后油菜表面农药去除率在14.7%～59.8%，葡萄上的农药去除率在72.1%～100%。葡萄表面亲水性强的农药更容易去除，本研究结果与其相吻合。

3 结论

本研究针对杨梅中检出率较高的2,4-D、咪鲜胺、嘧菌酯和多菌灵4 种农药，利用QuEChERS样品前处理方法结合高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS) 检测手段测定了239 个批次来自市场流通和生产环节的杨梅样品。结果表明，检出率由高到低分别为多菌灵 (30%)、嘧菌酯 (25%)、咪鲜胺 (23%) 和2,4-D (1.7%)，其残留量平均值分别为0.069、0.046、0.058 和0.01 mg/kg。采用点评估方法评价了杨梅中上述4 种农药的潜在膳食暴露风险，总膳食慢性风险商由高到低分别为咪鲜胺 (0.82)、多菌灵 (0.57)、2,4-D (0.50) 和嘧菌酯(0.011)。急性风险评估风险商由高到低分别为多菌灵 (3.93)、咪鲜胺 (1.12) 和2,4-D (0.001)，其中多菌灵和咪鲜胺超出风险安全限值。

清洗试验结果表明，清水冲洗1 min比盐水浸泡 20 min 对农药残留的去除效果更好，其中，采用前者处理，多菌灵、2,4-D、嘧菌酯和咪鲜胺的去除率分别为70.8%、49.9%、47.5%和23.9%。随着农药的正辛醇/水分配系数降低，清水冲洗对农药残留去除效果越好，多菌灵的急性风险商由原来的3.93 降为1.15，咪鲜胺的急性风险商由1.12 降为0.85 (风险可接受)，因此风险管理部门应该关注杨梅中的多菌灵和咪鲜胺的风险管控，并向消费者科普消费指导和清洗建议。