王祥云,劉芯成,章 虎,齊沛沛,徐 浩,王新全,閔順耕,王 強(qiáng)
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測重點(diǎn)實驗室省部共建國家重點(diǎn)實驗室培育基地浙江省植物有害生物防控重點(diǎn)實驗室,浙江杭州 310021;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,北京 100093)
商品蜂花粉中農(nóng)藥及多氯聯(lián)苯殘留檢測
王祥云1,2,劉芯成1,章 虎1,齊沛沛1,徐 浩1,王新全1,閔順耕2,王 強(qiáng)1
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測重點(diǎn)實驗室省部共建國家重點(diǎn)實驗室培育基地浙江省植物有害生物防控重點(diǎn)實驗室,浙江杭州 310021;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,北京 100093)
采用改進(jìn)的QuEChERS方法提取凈化蜂花粉中的農(nóng)藥等污染物殘留,以氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測了9個商品蜂花粉中114種農(nóng)藥等環(huán)境污染物的殘留情況。結(jié)果顯示,9個樣品中僅有3個樣品未檢出污染物殘留,殘留檢出率達(dá)66.7%,殘留量在2.33~270μg·kg-1,檢出率最高的為吡蚜酮,檢出濃度最高的是丁苯嗎啉(270μg·kg-1)。
商品蜂花粉;農(nóng)藥;多氯聯(lián)苯
文獻(xiàn)著錄格式:王祥云,劉芯成,章虎,等.商品蜂花粉中農(nóng)藥及多氯聯(lián)苯殘留檢測[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(2):249-251,255.
蜂花粉是蜜蜂采集被子植物雄蕊花藥或裸子植物小孢子囊內(nèi)的花粉細(xì)胞形成的團(tuán)粒狀物[1],是我國三大蜂產(chǎn)品之一,在我國蜂業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,我國2011年蜂花粉貿(mào)易量約為4500t,其中油菜花粉約2000t,茶花粉和雜花粉約2500t[2];另有將近10000t花粉被蜂農(nóng)留作飼用[3]。蜂花粉中含有豐富的營養(yǎng)成分,包括20%左右的蛋白質(zhì),20多種氨基酸,100多種酶和輔酶,10多種維生素,30多種常量元素和微量元素,約2%的核酸,以及多種有機(jī)酸、不飽和脂肪酸、黃酮類化合物和激素,被人們譽(yù)為“濃縮的營養(yǎng)庫”“濃縮的微型天然藥劑”“完全營養(yǎng)食品”等,因此被德國聯(lián)邦衛(wèi)生局列為官方認(rèn)可的藥品[4]。然而,蜂花粉是由蜜蜂采集環(huán)境中花粉經(jīng)簡單加工而成,花粉及蜜蜂攜帶的各種農(nóng)藥、其他環(huán)境污染物、微生物以及生物毒素等也將進(jìn)入蜂花粉中,從而對人類和蜜蜂健康造成潛在威脅,需引起更多關(guān)注。
早期研究結(jié)果認(rèn)為,花粉中的農(nóng)藥源于花期前后的農(nóng)藥噴灑使用,種子包衣和土壤處理方式多被認(rèn)為無法造成花粉中的農(nóng)藥殘留,對蜜蜂等花粉采集和傳播者無害[5-6]。近年來,始發(fā)于美國東海岸的蜂群衰竭失調(diào)癥(colonycollapsedisorder,CCD)席卷了美洲、歐洲和亞洲部分國家,造成了巨大的損失,這一嚴(yán)重威脅蜜蜂種群和作物授粉的蜜蜂神秘死亡、失蹤事件大力推動了相關(guān)研究的發(fā)展。最新研究結(jié)果表明,即使是種衣劑及其他土壤處理方式,煙堿類藥物由于其水溶性和內(nèi)吸性仍會導(dǎo)致花蜜和花粉中的殘留,進(jìn)而在蜂花粉中出現(xiàn)相應(yīng)的農(nóng)藥殘留[6]。此外,作為蜜蜂主要蛋白質(zhì)來源的蜂花粉,研究者也關(guān)注了其中其他農(nóng)藥殘留的情況,結(jié)果同樣不容樂觀。Mullin等[7]檢測了北美地區(qū)2007-2008生長季的350份蜂花粉樣品中200種農(nóng)藥及代謝物的殘留量,結(jié)果顯示,樣品中檢出了98種農(nóng)藥及代謝物,僅3個蜂花粉樣品中未檢出農(nóng)藥,平均每個樣品7.1種,單個樣品中最高達(dá)31種。其中檢出率最多的農(nóng)藥依次為氟胺氰菊酯、蠅毒磷、百菌清、二甲戊靈和毒死蜱等;殘留最高的農(nóng)藥為百菌清,其濃度可達(dá)99mg·kg-1,而殘留量達(dá)1mg·kg-1以上的有涕滅威、甲萘威、毒死蜱和吡蟲啉等殺蟲劑,煙酰胺、克菌丹和腈菌唑等殺菌劑以及二甲戊靈等除草劑。Genersch等[8]報道了德國蜜蜂監(jiān)測工程中215個油菜蜂糧中的42種農(nóng)藥活性成分的殘留情況,在2005-2006年的105個蜂糧樣品中,僅有25個樣品中未檢出相應(yīng)農(nóng)藥殘留。檢出率最高的農(nóng)藥依次是蠅毒磷、啶酰菌胺和特丁津。西班牙的研究結(jié)果同樣證明了蜂糧中存在眾多的農(nóng)藥殘留[9]。可見蜂花粉中確實潛在較高的農(nóng)藥及其他污染物殘留風(fēng)險。
關(guān)于我國蜂花粉中的農(nóng)藥殘留等衛(wèi)生安全問題,已有學(xué)者進(jìn)行過研究[10],但尚未有蜂花粉中農(nóng)藥殘留情況的公開報道。因此,從市場上購買的9個不同品牌、品種和生產(chǎn)批次的蜂花粉樣品,以氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測其中的農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等持久性有機(jī)污染物殘留情況,以期得到我國蜂花粉,尤其是我國商品蜂花粉中的農(nóng)藥等污染物狀況的一個初步印象,以指導(dǎo)后續(xù)研究的開展。
1.1 材料
蜂花粉樣品購自附近超市及蜂產(chǎn)品專賣店,共計4個品牌,4個品種(表1)。樣品經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后,裝入樣品瓶中,同時每個樣品稱取2份(每份2g)于50mL離心管中待測,剩余樣品置冷藏箱-18℃保存。
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS),TSQ Quantum配Survey液相操作系統(tǒng)(美國Thermo FisherScientific公司);氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GCMS/MS),TraceGCUltra-TSQQuantumGC(美國ThermoFisherScientific公司);SorvallPrimoR高速冷凍離心機(jī)(美國ThermoFisherScientific公司)。114種農(nóng)藥及多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)品購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所、美國sigma和德國Dr.Ehrenstorfer Gmb等,分別配置成20.0~160.0μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液待用,各步驟均按檢測規(guī)范操作。乙腈(色譜純,美國Honeywell公司)購自天津博納艾杰爾科技有限公司,其余試劑均為分析純,市售。
1.2 方法
前處理樣品提取方法參見文獻(xiàn)[11]。
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜,TraceUltralGC氣相色譜帶TSQQuantumGC串聯(lián)質(zhì)譜檢測器,配Varian VF-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)低流失質(zhì)譜柱,進(jìn)樣口溫度為280℃,質(zhì)譜連接線溫度為280℃,離子源溫度為250℃,燈絲電流為50 mA。柱溫箱程序升溫條件:起始溫度為80℃,保持1min,以每分鐘30℃升至200℃,保持1min,再以每分鐘10℃升至280℃,保持14min。載氣為高純氦氣,流速為0.8mL·min-1。進(jìn)樣量為1 μL,外標(biāo)法定量。EI質(zhì)譜,EZ檢測方法;碰撞氣氬氣1.0mTorr;定量離子對、定性離子對、碰撞能量等參數(shù)略。
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜,TSQQuantum配Survey液相操作系統(tǒng)(美國ThermoFisherScientific公司);LunaC18色譜柱(150mm×2.0mm,3μm);柱溫25℃,進(jìn)樣量5μL,流動相,V(甲醇)/V(含0.1%甲酸的2mmol·L-1乙酸銨溶液)9/1,流速0.25mL·min-1。質(zhì)譜條件:電噴霧正離子掃描方式;檢測方式:選擇反應(yīng)監(jiān)測;噴霧電壓4 200V;毛細(xì)管溫度350℃;霧化氣2.5L·h-1;氣簾氣0.5L·h-1;碰撞氣氬氣0.2Pa。定量離子對、定性離子對、碰撞能量等參數(shù)略。
由表1可知,9個蜂花粉樣品中,檢出了8種10項次農(nóng)藥,僅有3個樣品未檢出待測農(nóng)藥,檢出率達(dá)66.7%,殘留量范圍為2.33~270μg· kg-1。檢出的農(nóng)藥種類包括殺蟲劑/殺螨劑、殺菌劑、除草劑和植物生長調(diào)節(jié)劑等四大類;檢出頻率最高的是殺蟲劑、殺螨劑類農(nóng)藥,達(dá)60%,其次是殺菌劑類農(nóng)藥,占20%;除草劑和植物生長調(diào)節(jié)劑各占10%;單個農(nóng)藥檢出率最高的是吡蚜酮(30%),殘留量最高的是丁苯嗎啉(270μg· kg-1)。從花粉品種看,未檢出的花粉品種包括2個油菜花花粉和1個五味子花粉,但同為油菜花的3號蜂花粉樣品中卻含有種類最多的3種農(nóng)藥殘留,剩余的樣品中除1號荷花花粉同樣含有3種農(nóng)藥殘留外,其余均僅檢出一種農(nóng)藥殘留。
2.1 持久性有機(jī)污染物
持久性有機(jī)污染物廣泛存在于環(huán)境中,包括土壤、水體和大氣中均有檢出,而生長其中的各種動植物中也同樣遭受污染[12-13]。本試驗中的9個商品蜂花粉樣品中均未檢出六六六、滴滴涕和多氯聯(lián)苯等持久性有機(jī)污染物殘留,其原因可能是此類持久性有機(jī)污染物的脂溶性較強(qiáng),難以從土壤和水體中通過蒸騰作用由植物根部傳輸?shù)交ǚ壑?而存在于大氣中的則由于花粉期較短,無法在花粉中累積到滿足儀器靈敏度的濃度。此外,前處理中正己烷的脫脂處理也可能帶來一定的損失。
2.2 有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥
試驗中的有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥囊括了我國40余個主要品種,其中有機(jī)磷類農(nóng)藥不僅包括國外蜂花粉檢出較多且在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中同樣應(yīng)用廣泛的毒死蜱,也包括了未在我國登記,但在近期綠色和平組織關(guān)于廣東、山東兩地典型集約化農(nóng)區(qū)環(huán)境中的農(nóng)藥報告中檢出率達(dá)100%的苯硫磷[14]。雖然此次9個蜂花粉樣品中均未檢出上述農(nóng)藥,但并非是新鮮蜂花粉樣品中沒有上述農(nóng)藥的殘留。對照表1中的生產(chǎn)日期可推測,上述蜂花粉至少經(jīng)歷了6個月以上的儲藏期,且其中很長一段時間是在室溫下(超市貨架),而有機(jī)磷和擬除蟲菊酯多屬于易降解農(nóng)藥,最終導(dǎo)致商品蜂花粉中有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的未檢出。

表1 蜂花粉樣品相關(guān)信息及檢測結(jié)果
2.3 其他檢出農(nóng)藥情況分析
此次檢出率最高的吡蚜酮在我國主要用于防治水稻稻飛虱,也見于甘藍(lán)、小麥、棉花、觀賞菊花的蚜蟲以及茶葉茶小綠葉蟬的防治。此次在荷花蜂、茶花蜂和油菜花蜂的花粉中均有檢出,說明吡蚜酮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中超范圍使用。而花粉種類不純,摻雜部分其他允許使用吡蚜酮作物的花粉同樣會導(dǎo)致吡蚜酮的檢出。丁苯嗎啉并未在我國登記使用,意味著該成分的非法使用。另外一個風(fēng)險較突出的藥物是劇毒農(nóng)藥克百威,已被禁止在蔬菜水果等作物上使用,但允許以種衣劑等方式使用,這可能正是花粉中克百威殘留的來源。
試驗在農(nóng)藥種類的選擇上考慮國內(nèi)農(nóng)藥的實際情況,盡量選擇代表性的農(nóng)藥,最終的待測化合物包括多氯聯(lián)苯、六六六和滴滴涕為代表的持久性有機(jī)污染物,已禁用的有機(jī)磷、氨基甲酸酯以及其他常用殺蟲劑、殺菌劑、除草劑農(nóng)藥等共計114種。
QuEChERS方法本身近年來得到了充分的驗證和應(yīng)用,因此本文在參照文獻(xiàn)方法的基礎(chǔ)上沒有進(jìn)行更多的修改。由于實驗室條件的限制,并不具備文獻(xiàn)方法中的同位素標(biāo)樣,無法以內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行計算,從而導(dǎo)致殘留量定量潛在一定的偏差。另外,在前處理方法上,采用加入8mL水和3mL正己烷來凈化樣品,可能導(dǎo)致部分強(qiáng)水溶性和強(qiáng)脂溶性農(nóng)藥殘留的損失。
本次試驗一方面樣品量偏少,僅新購買了1-7號蜂花粉樣品,8號和9號為實驗室留存樣品;另一方面農(nóng)藥代謝物的考慮不足,使得檢測數(shù)據(jù)無法完全準(zhǔn)確代表我國目前商品蜂花粉中的農(nóng)藥等污染物殘留情況。另外,農(nóng)藥檢測范圍與文獻(xiàn)存在一定的差異,在未做方法驗證的情況下,可能導(dǎo)致部分目標(biāo)農(nóng)藥的檢測方法不完善;商品蜂花粉經(jīng)歷了較長的生產(chǎn)周期和貨架期,給其中的農(nóng)藥等環(huán)境污染物以充足的時間降解,無法完全反映新鮮蜂花粉中的農(nóng)藥等污染物的殘留狀況。因此,針對上述不足,試驗首先擬增加部分典型農(nóng)藥代謝物,擴(kuò)大檢測范圍;其次根據(jù)擬定的檢測范圍,對方法進(jìn)行充分的驗證,確保檢測數(shù)據(jù)的可靠性;最后,關(guān)于蜂花粉樣品的新鮮度問題,擬采取從養(yǎng)殖戶收購當(dāng)季新鮮蜂花粉進(jìn)行試驗,從而最大程度確定我國蜂花粉中農(nóng)藥殘留等污染物的實際情況。
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(責(zé)任編輯:張瑞麟)
TS207.5
B
0528-9017(2014)02-0249-03
2013-11-01
國家自然科學(xué)基金(21207118)
王祥云(1983-),男,浙江金華人,博士生,助理研究員,從事農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥等污染物研究工作。E-mail:wangxy@ mail.zaas.ac.cn。
閔順耕(1963-),教授,博導(dǎo),從事農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)與農(nóng)藥殘留快速分析技術(shù)工作。E-mail:minsg@263.net。
王 強(qiáng)(1963-),研究員,從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究工作。E-mail:qiangwang2003@sina.com。