淺談農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的幾個(gè)問題

樸秀英，張峰祖，李富根

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所，北京 100125)

農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是我國農(nóng)藥登記評(píng)審和農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)制定中的一個(gè)重要評(píng)估手段和技術(shù)依據(jù)。為科學(xué)規(guī)范開展農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，原農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《食品中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》，規(guī)范了程序和技術(shù)要求[1]；2017年頒布實(shí)施的《農(nóng)藥登記資料要求》中，明確規(guī)定了登記申請(qǐng)者應(yīng)提交農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告[2]。本文結(jié)合國外相關(guān)規(guī)定和評(píng)估實(shí)踐，就農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的幾個(gè)技術(shù)問題進(jìn)行探討。

1 關(guān)于農(nóng)作物殘留試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所依據(jù)的農(nóng)作物殘留試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能夠反映農(nóng)藥使用或擬推薦使用的良好農(nóng)業(yè)規(guī)范(Good Agricultural Practice，以下簡(jiǎn)稱GAP)下的最高殘留水平。因此，對(duì)于每一農(nóng)藥登記申請(qǐng)者來說，通常基于擬申請(qǐng)的良好農(nóng)業(yè)規(guī)范中的最高施藥劑量、最多施藥次數(shù)、最短施藥間隔、最短安全間隔期來設(shè)計(jì)農(nóng)作物殘留試驗(yàn)[3]，并據(jù)此結(jié)果估算規(guī)范殘留試驗(yàn)中值(Supervised Trials Median Residue，以下簡(jiǎn)稱STMR)和最高殘留值(Highest Residue，以下簡(jiǎn)稱HR)。

1.2 試驗(yàn)選擇 在某一產(chǎn)品的登記評(píng)審過程中，若提交的農(nóng)作物殘留試驗(yàn)符合相關(guān)管理和技術(shù)要求，則以此試驗(yàn)結(jié)果估算STMR和HR。然而，推薦農(nóng)藥最大殘留限量時(shí)所開展的農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來說，可能會(huì)面對(duì)相同農(nóng)藥/農(nóng)作物組合的多個(gè)殘留試驗(yàn)報(bào)告。例如，目前吡蟲啉在防治小麥蚜蟲的登記產(chǎn)品共有309個(gè)[4]，假設(shè)有20項(xiàng)吡蟲啉在小麥上農(nóng)作物殘留試驗(yàn)報(bào)告，并且試驗(yàn)GAP、農(nóng)藥產(chǎn)品劑型不盡相同。這時(shí)，需要確定最嚴(yán)格的GAP(critical GAP，以下簡(jiǎn)寫cGAP)，即能導(dǎo)致最大殘留水平的GAP，并以能夠反映cGAP的殘留試驗(yàn)結(jié)果來估算STMR和HR。如果不加區(qū)分地采用不同GAP的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)偏差。

1.3 cGAP的確定 確定cGAP時(shí)，需要考察施藥劑量、施藥時(shí)期、施藥次數(shù)及安全間隔期等參數(shù)。通常，施藥劑量越高、施藥次數(shù)越多、安全間隔期越短，則殘留水平就越高。但是，可能會(huì)遇到兩種以上參數(shù)發(fā)生反方向變化的情況，這時(shí)需要綜合分析各種數(shù)據(jù)進(jìn)行研判。例如，2018年FAO/WHO JMPR評(píng)估推薦吡唑醚菌酯在茶葉上的限量時(shí)，雖然我國(0.25kg ai/ha)的最高施藥劑量高于日本(0.136 kg ai/ha)，但消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明，吡唑醚菌酯在鮮茶葉上降解更快(表1)，因此最終選擇安全間隔期短(日本：7d，我國：21d)的日本GAP作為cGAP[5]。

表1 吡唑醚菌酯在鮮茶葉上的殘留數(shù)據(jù)[5]

2 GAPs的可比性

殘留數(shù)據(jù)越多，越能夠反映真實(shí)客觀的情況。為了以更多的數(shù)據(jù)開展膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并推薦MRL，需要考察以其他GAP(相對(duì)于cGAP)開展的殘留試驗(yàn)是否能夠獲得與cGAP相同或相似殘留水平，即判斷其他GAP與cGAP之間的可比性(comparability)。歐盟對(duì)殘留水平可比性概念的解釋是采用OECD計(jì)算器算出相同或相近的MRL，可用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行評(píng)估判斷[6]。考察GAPs的可比性時(shí)，施藥劑量、安全間隔期、施藥時(shí)期和次數(shù)、施藥方法、農(nóng)藥劑型是主要考慮因素。

2.1 “±25%”原則 JMPR和OECD都遵循“±25%”原則，即導(dǎo)致殘留量±25%偏離的GAPs是具有可比性的[7,8]。

對(duì)于土壤施藥、種子處理和葉面施藥方式，通常認(rèn)為施藥劑量與殘留量之間線性相關(guān)。因此，在其他參數(shù)一致時(shí)，與cGAP相比較，±25%施藥劑量的GAP與cGAP是具有可比性的[7,8]。果樹的施藥劑量通常按濃度(mg a.i./kg)表示，這時(shí)應(yīng)考慮所用的藥液量和施藥表面積。

安全間隔期(PHI)對(duì)殘留結(jié)果的影響主要看農(nóng)藥消解情況。如果農(nóng)藥消解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律(半衰期為T1/2)，可以推算安全間隔期為在PHI-0.32 *T1/2和PHI+0.42*T1/2之間的GAPs是具有可比性的[7]。歐盟經(jīng)驗(yàn)表明，安全間隔期偏離不超過±25%的，則認(rèn)為具有可比性[8]。

2.2 施藥時(shí)期和次數(shù) 農(nóng)藥的持久性和施藥間隔會(huì)影響施藥次數(shù)對(duì)殘留水平的貢獻(xiàn)度。一般情況下距最后一次施藥3個(gè)半衰期前的施藥不會(huì)顯著影響最終殘留水平。對(duì)于非持久性農(nóng)藥，如果施藥次數(shù)多于5次的，前期的施藥一般不會(huì)對(duì)最終殘留有顯著的貢獻(xiàn)[6,7]。另外，從農(nóng)作物殘留試驗(yàn)中最后一次施藥前的殘留數(shù)據(jù)，也可以判斷前期施藥是否對(duì)最終殘留有明顯的影響。

2.3 施藥方式和農(nóng)藥劑型 相對(duì)于上面幾個(gè)參數(shù)，不同劑型不會(huì)對(duì)最終殘留產(chǎn)生明顯影響。用于種子處理、苗前或苗期施藥、土壤溝施等劑型的殘留數(shù)據(jù)也具有可比性。對(duì)于后期兌水葉面施用的劑型，如乳油、可濕性粉劑、水分散粒劑和懸浮劑等，需要考慮兩個(gè)因素，一是農(nóng)藥產(chǎn)品中是否含有有機(jī)溶劑或油，二是安全間隔期。如果PHI長(zhǎng)于7d，并且農(nóng)藥產(chǎn)品不含有機(jī)溶劑或油，則認(rèn)為導(dǎo)致相近的殘留水平[7]。

2.4 其他 不同殘留試驗(yàn)的GAPs雖然具有可比性，但是其殘留數(shù)據(jù)存在明顯差異時(shí)，需要判斷不同試驗(yàn)的殘留數(shù)據(jù)是否來自同一總體，必要時(shí)可采用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，如曼-惠特尼秩和檢驗(yàn)(Mann-Whitney U-test)或多組獨(dú)立樣本的秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis H test)[7]。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 獨(dú)立試驗(yàn)的判定 獨(dú)立試驗(yàn)是相對(duì)重復(fù)試驗(yàn)提出的概念，并且是針對(duì)具有可比性的GAPs的。估算STMR和HR時(shí)，一個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)僅選擇一個(gè)殘留數(shù)據(jù)。確定獨(dú)立試驗(yàn)時(shí)需要考慮試驗(yàn)點(diǎn)地理位置、種植(一年生作物)和施藥時(shí)期、農(nóng)藥產(chǎn)品劑型、施藥方式、施藥劑量、施藥器械等。地理位置不同的試驗(yàn)，以及在同一試驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)的不同方式施藥、作物種植和施藥時(shí)期間隔>30d、額外使用助劑的試驗(yàn)，均被認(rèn)為是獨(dú)立試驗(yàn)[7]。但是，在相同試驗(yàn)點(diǎn)、相同噴藥操作、不同施藥器械(其他要素均一致)的試驗(yàn)，則被認(rèn)為是非獨(dú)立試驗(yàn)，即是重復(fù)試驗(yàn)[7]。同一試驗(yàn)點(diǎn)施藥劑量不同的試驗(yàn)，按照2.1的“±25%”原則，若判定具有可比性，則認(rèn)為是重復(fù)試驗(yàn)；若判定為不具有可比性，可以采用比例推算原則選擇導(dǎo)致最高殘留量的試驗(yàn)[7,8]。

3.2 重復(fù)數(shù)據(jù)的處理 農(nóng)作物殘留試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)不同類型的“重復(fù)”數(shù)據(jù)，主要有以下幾個(gè)情形；(a)實(shí)驗(yàn)室重復(fù)制備樣品；(b) 重復(fù)檢測(cè)樣品；(c) 一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的重復(fù)樣品；(d) 一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的重復(fù)試驗(yàn)小區(qū)；(e)一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的重復(fù)試驗(yàn)。對(duì)于a和b類的重復(fù)數(shù)據(jù)，平均值則被認(rèn)為對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室樣品殘留量的最佳估計(jì)值；對(duì)于c和d類，平均值用于STMR估算、最大殘留限量推薦以及動(dòng)物膳食負(fù)荷的計(jì)算；然而，確定HR則是基于有重復(fù)樣品的最高殘留值；e情況時(shí)，選擇產(chǎn)生最高殘留水平的小區(qū)的試驗(yàn)，用于最高殘留限量推薦和膳食攝入評(píng)估[7]。

3.3 低于定量限的殘留數(shù)據(jù) 一般來說，當(dāng)所有相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)都小于定量限時(shí)，可將STMR 值設(shè)定為定量限。在具有多個(gè)不同定量限的試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)均小于定量限，則通常使用最低的定量限作為 STMR值，但需要考慮最小定量限試驗(yàn)的數(shù)據(jù)量[7]。

3.4 數(shù)值修約和異常值處理 為STMR和HR能夠反映客觀真實(shí)的殘留水平，通常在數(shù)據(jù)計(jì)算最后一步進(jìn)行數(shù)值修約，即報(bào)告最終結(jié)果時(shí)進(jìn)行。對(duì)于異常值，應(yīng)充分論證可獲得的相關(guān)信息后才可以舍去，即不能隨意舍去異常值。

4 用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物

用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物主要有三種情形，即僅為母體、僅為代謝物、母體和代謝物。不同情況的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中所選取的數(shù)據(jù)及計(jì)算方法有所差異。

4.1 用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物僅為母體或代謝物 僅為母體時(shí)最簡(jiǎn)單，STMR、HR、每日允許攝入量(Accepted Daily Intake，以下簡(jiǎn)稱ADI)或急性參考劑量(Acute Reference of Dose，以下簡(jiǎn)稱ARfD)均選擇母體殘留數(shù)據(jù)和毒理學(xué)終點(diǎn)。僅為代謝物時(shí)，則選擇代謝物的殘留數(shù)據(jù)估算STMR和HR，并且應(yīng)選用代謝物的ADI或ARfD。例如丙硫菌唑，其用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留定義為脫硫丙硫菌唑，丙硫菌唑的ADI為0.05mg/kg bw，其ARfD為0.8mg/kg bw(婦女和育齡女性)；而脫硫丙硫菌唑的ADI低于丙硫菌唑(0.01mg/kg bw)，ARfD是分不同人群制定，對(duì)一般人群和育齡婦女分別為1mg/kg bw和0.01mg/kg bw[9]。

4.2 用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物為母體和代謝物 第一種情形是當(dāng)母體和代謝物具有相似的毒性效應(yīng)時(shí)，用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物為母體和代謝物，以母體表示。這時(shí)選用母體的ADI和ARfD，并以母體和代謝物殘留量之和估算STMR和HR，其中代謝物的殘留量需要用母體和代謝物的摩爾分子量進(jìn)行折算。

第二種情形是母體和代謝物具有相同的毒性作用機(jī)理，但毒性水平不一致，通常代謝物毒性高于母體，如乙酰甲胺膦，其代謝物甲胺磷的ADI和ARfD分別是母體乙酰甲胺磷的7.5倍和10倍。在膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中需要同時(shí)考慮乙酰甲胺磷和甲胺磷，既要考慮殘留水平，也要考慮毒性水平的差異。因此，估算STMR時(shí)采用乙酰甲胺磷和7.5倍甲胺磷殘留量之和，估算HR時(shí)則采用乙酰甲胺磷和10倍甲胺磷殘留量之和。

第三種情形是母體和代謝物分別評(píng)估，其原因主要是毒性機(jī)理不相同。例如噻蟲嗪和百菌清，其用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留定義為噻蟲嗪和噻蟲胺、百菌清和SDS3701[10]。這時(shí)需要分別估算母體和代謝物的STMR和HR，并采用各自的ADI和ARfD(如需要)，分別開展膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。需要注意的是，由于噻蟲胺也是一種農(nóng)藥，因此在開展噻蟲胺膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，需要考慮使用噻蟲嗪導(dǎo)致的噻蟲胺殘留水平。

4.3 低于定量限的殘留量之和的計(jì)算 殘留試驗(yàn)結(jié)果中經(jīng)常會(huì)遇到殘留量低于定量限的情況，這時(shí)根據(jù)所獲得的信息，具體情況具體分析(case-by-case)后，計(jì)算母體和代謝物之和。下面以3個(gè)JMPR的評(píng)估實(shí)例簡(jiǎn)單介紹[7]。

JMPR實(shí)例1：咪唑菌酮(fenamidone)用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留定義為咪唑菌酮和代謝物RPA 410193、RPA 412636、RPA 412708之和，以咪唑菌酮表示(后兩個(gè)代謝物僅為土壤代謝物)。當(dāng)母體和代謝物的殘留量低于定量限時(shí)，由于不同作物的安全間隔期不同，在不同作物上殘留量之和的計(jì)算不能簡(jiǎn)單相加。在PHI為4～5周收獲的葡萄和草莓中，RPA 410193與母體殘留量的數(shù)量級(jí)相同，殘留量之和為母體和代謝物相加；但是，在較短的安全間隔期(2～21d)內(nèi)收獲的其他植物商品中，代謝物比母體殘留量低得多，殘留量之和只考慮母體(表2)。

表2 咪唑菌酮和RPA410193的殘留量

續(xù)表

JMPR實(shí)例2：腈菌唑(myclobutanil)在植物商品中用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留定義為腈菌唑與代謝物RH-9090及其共軛物之和，以腈菌唑表示。RH-9090的定量限為0.01mg/kg，檢出限為0.0025mg/kg。當(dāng)RH-9090的殘留量高于檢出限、低于定量限時(shí)，認(rèn)為腈菌唑和RH-9090的殘留量在一個(gè)數(shù)量級(jí)水平，殘留量之和為兩者之和；但是，當(dāng)RH-9090的殘留量低于檢出限，認(rèn)為腈菌唑的殘留量明顯高于RH-9090，殘留量之和只考慮母體(表3)。

表3 腈菌唑和RH-9090的殘留量

JMPR實(shí)例3：肟菌酯(trifloxystrobin)用于膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留定義為肟菌酯和代謝物CGA321113之和，以肟菌酯表示。考慮到CGA321113通常在農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留中占比很小，當(dāng)CGA321113殘留量低于定量限時(shí)，不計(jì)入殘留量之和表(4)。

表4 肟菌酯和CGA321113的殘留量

5 小結(jié)

5.1 一是規(guī)范開展農(nóng)作物殘留試驗(yàn)，是農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要基礎(chǔ) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)能夠反映擬推薦的GAP，且能夠獲得最高殘留水平，特別是待測(cè)殘留物應(yīng)包含用于監(jiān)測(cè)和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的殘留物。試驗(yàn)過程中，特別注意施藥和田間樣品采樣的均勻性，樣品運(yùn)輸條件符合相關(guān)要求，如實(shí)記錄氣象數(shù)據(jù)、田間管理以及試驗(yàn)過程中的任何偏離。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)描述清楚試驗(yàn)開展、數(shù)據(jù)計(jì)算過程，完整規(guī)范呈現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常值要有客觀分析。

5.2 是充分利用和分析數(shù)據(jù)信息，是農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要手段 農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中常常會(huì)遇到新情況新問題。從國外的評(píng)估實(shí)踐來看，最有效快捷的方法是充分利用數(shù)據(jù)信息，比如植物代謝試驗(yàn)、消解試驗(yàn)、作物生長(zhǎng)、農(nóng)藥特性等，具體問題具體分析，從有限的數(shù)據(jù)客觀預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)情況，做出合理的判斷和解釋。對(duì)農(nóng)藥膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估感興趣的技術(shù)人員可多研讀JMPR評(píng)估報(bào)告，逐步鍛煉和積累數(shù)據(jù)分析能力和經(jīng)驗(yàn)。