啶蟲脒在桃上的殘留消解規律與膳食風險評估

陳小龍, 王 亞, 程金金, 趙江濤, 余向陽

(1. 省部共建國家重點實驗室培育基地——江蘇省食品質量安全重點實驗室，南京 210014；2. 江蘇省農業科學院 農產品質量安全與營養研究所，南京 210014)

桃Prunus persicaL. Batsch屬薔薇科李屬桃亞屬，果肉細膩多汁，味美芳香，且富含蛋白質、糖類、有機酸、多種微量元素和維生素。2016年桃在中國的種植面積和產量分別達到8.5 × 105 hm2和1 428萬t[1]，占全國水果栽培面積的6.6%，水果產量的7.9%。但桃樹的病蟲害問題尤其突出，嚴重影響產業的健康發展。據統計，桃種植過程中蟲害達150余種，病害100余種[2]，使用化學農藥是桃生產過程中病蟲害防治的主要措施。截至2020年12月1日，經查詢中國農藥信息網[3]，在桃上登記的農藥制劑信息僅45條，其中包括1種昆蟲性信息素、31種殺蟲劑和13種殺菌劑。病蟲害種類多，而登記用于桃上的農藥種類少，導致農戶往往借鑒其他作物的防治情況超范圍用藥進行桃上的病蟲害防治。

啶蟲脒又名吡蟲清，是繼吡蟲啉之后開發的第一代氯代煙堿型殺蟲劑，主要通過選擇性控制昆蟲神經系統煙堿型乙酰膽堿酯酶受體而發揮作用，與常規殺蟲劑沒有交互抗性，具有高效、廣譜及良好的根部內吸性、觸殺和胃毒作用，可有效防治同翅目、鞘翅目、雙翅目和鱗翅目等害蟲[4]，截至2020年12月1日，經查詢中國農藥信息網[3]，中國登記的啶蟲脒制劑信息共有829條，涉及25種農作物 (表1)。由于啶蟲脒良好的殺蟲作用也可能被農戶用于桃上蟲害防治。李海飛等[5]在分析桃中農藥殘留時發現，啶蟲脒的檢出率為37.8%，位于桃上農藥殘留第三位，因此其造成的殘留膳食攝入風險值得關注。

表1 啶蟲脒在不同作物上的登記情況[3]Table 1 Acetamiprid registered on different crops[3]

本研究于2015—2018年，連續4年對中國9大桃主產區桃中的啶蟲脒殘留進行了調查與膳食暴露風險分析，通過消解試驗以及模擬農戶用藥，對其殘留消解規律進行了分析，以期明確啶蟲脒在桃上的殘留情況和消解規律，為其在桃樹上科學合理施用提供理論依據，為相關產品登記提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試劑

試驗于江蘇省農業科學院溧水植物科學基地進行。供試桃品種為紫金紅3號，露地栽培7月中下旬成熟，樹形為三主枝自然開心形，樹齡及長勢相同，按常規栽培措施進行試驗前病蟲害防治 (不施用含啶蟲脒成分的農藥) 和水肥管理。

啶蟲脒 (acetamiprid) 標準品 (純度≥ 95%，德國D r.E h r e n s t o r f e r公司)；5%啶蟲脒乳油(acetamiprid 50 EC，河北禾潤生物科技有限公司，該產品已在蘋果上登記，其推薦使用劑量為有效成分15 mg/kg，施藥間隔期10 d。在試驗開始時進行檢測，確認其有效成分含量)。N-丙基乙二胺 (PSA)和C18(天津Agela有限公司)；乙腈和甲酸為色譜純，氯化鈉為分析純。試驗用去離子水均為超純水 (18.2 MΩ/cm)。

1.2 儀器與設備

6410-1200串聯三重四極桿質譜儀 (Agilent公司，美國)；IKA組織研磨儀 (儀科實驗室技術有限公司)；TG16-WS離心機 (長沙湘智離心機儀器有限公司)；Direct-Q 5 UV型超純水系統 (Millipore公司，美國)；旋渦混合儀 (滬西分析儀器廠有限公司)。

1.3 試驗設計

1.3.1 啶蟲脒在桃果皮與果肉上的消解試驗 由于啶蟲脒尚未在桃上登記，故參照其在蘋果上的登記信息，采用 5% 啶蟲脒乳油，按照蘋果上的推薦劑量 (有效成分15 mg/kg)進行噴霧施藥1次，分別于施藥后1、3、5、7和9 d采集桃樣品。每棵樹按上、下、左、右、前、后和中部7個點位采集，每個點采集3個桃，共21個桃計為1個樣本，以未噴施啶蟲脒的桃樹為對照。每個小區2棵桃樹，3次重復。試驗于2017年6月1日至7月24日在江蘇省南京市溧水植物科學基地進行，使用Caipos環境智能監測系統監測果園的平均溫濕度、降水量等信息。

1.3.2 模擬農戶實際用藥的殘留驗證試驗 按照蘋果上的推薦劑量 (有效成分15 mg/kg) 及施藥間隔期 (10 d )，采用 5% 啶蟲脒乳油分別噴霧施藥2～3次，分別于末次施藥后間隔7、14和21 d采集桃樣品。其余同1.3.1節消解試驗。

1.3.3 桃主產區抽樣檢測 分別從河北、河南、遼寧、山東、北京、陜西、浙江、山西和江蘇9個桃主產區采集鮮桃樣品。采樣對象包括散戶、大戶和合作社等不同規模的主體，按照GB/T 8855—2008新鮮水果和蔬菜取樣方法[6]，每個果園按照五點取樣法采集3 kg桃果進行試驗分析。

1.4 樣品制備

1.4.1 樣品預處理

消解試驗與殘留驗證試驗樣品：桃果去皮后，將果皮和果肉 (去核) 分別研磨后保存，24 h內完成樣品前處理。

啶蟲脒殘留抽樣試驗樣品：桃果去核后將整果 (包括果肉和果皮) 置于研磨機中，加少許干冰后研磨5 min，混勻，于 ?20 ℃ 冰箱保存。

1.4.2 樣品前處理方法 采用改進的QuEChERS方法進行。稱取10.0 g勻漿后的桃樣品，用10 mL乙腈溶解，搖床振蕩2 h；加入2 g氯化鈉，渦旋1 min，于3 500 r/min下離心5 min；取5 mL上清液，加入50 mg PSA、50 mg C18和150 mg無水硫酸鎂，渦旋1 min；取1 mL上清液過0.22 μm微孔濾膜，待測。

1.5 液相色譜-串聯質譜檢測方法

色譜條件：Aglient ZORBAX SB-C18色譜柱(150 mm × 2.1 mm，3.5 μm，美國Aglient公司)；流動相為V(乙腈) :V(0.1%甲酸水溶液) = 80 :20；流速0.2 mL/min；進樣量5 μL。

質譜條件：多重反應監測 (MRM) 正離子模式，定量離子對223.1/126，定性離子對223.1/56；離子源溫度為350 ℃；毛細管電壓4 000 V；傳輸電壓90 V，碰撞能量10 eV；霧化氣為氮氣(172 kPa)，干燥氣為氮氣 (10 mL/min)。

1.6 膳食攝入風險評估

對2015—2018年中國9大主產區桃中的啶蟲脒殘留進行了抽樣檢測和膳食攝入風險分析。根據中國桃產量 (1 428.90 × 104t)[7]，其中鮮食約占87% (1 243.14 × 104t)[8]，出口鮮食桃數量 (9.6 ×104t)[9]、貯藏運輸損耗率 (8%)[10]及消費天數 (365 d)，按照中國人口13.953 8億，折算出中國居民日均桃消費量約為0.022 kg。按照公式 (1) 計算桃中啶蟲脒殘留慢性膳食攝入風險占每日允許攝入量(ADI) 的比值 (%ADI)[11]。

式中，STMR為規范試驗殘留中值 (mg/kg)，取抽樣檢測得到的平均殘留值；0.022為居民日均桃消費量 (kg)；ADI取值 0.07 mg/kg bw[12]；bw為體重，按63 kg計。按照公式（2）計算桃中啶蟲脒殘留急性膳食攝入風險占急性參考劑量 (ARfD)的比值 (%ARfD)[11]。

式中，LP為桃的大份餐數據，根據聯合國糧農組織公布的數據，中國居民桃的LP值為0.642 8 kg[11]；HR為最大殘留量，單位mg/kg；ARfD 取值 0.10 mg/kg[12]。

1.7 數據處理

采用SPSS 20.0軟件對數據進行單因素方差分析，當P＜ 0.05時，認為存在顯著性差異。采用Excel制作相關圖譜。

2 結果與討論

2.1 啶蟲脒殘留檢測方法

取啶蟲脒標準品，用乙腈溶解配制成10 mg/L標準儲備液，試驗時用乙腈稀釋，配制成質量濃度為5、10、25、50、100、150、200和250 μg/L的系列啶蟲脒標準溶液，繪制峰面積 (y) 與質量濃度 (x) 的標準曲線。在5～250 μg/L范圍內，啶蟲脒的質量濃度與其峰面積間具有良好的線性關系，相關系數均大于0.998 7。通過向待測空白樣品中添加10、50和100 μg/kg 3個水平的啶蟲脒標準溶液，確認測定方法的準確度和精密度，每個水平重復3次。結果顯示，啶蟲脒的添加回收率在75%～118%之間，相對標準偏差小于10%，符合農藥殘留檢測的要求[13]，說明檢測方法可靠。典型色譜圖與質譜圖見圖1。

2.2 啶蟲脒在桃果皮與果肉上的消解動態分析

分別于施藥后1、3、5、7和9 d采樣分析發現，啶蟲脒在桃果皮上的殘留量在0.077～0.291 mg/kg之間，在桃果肉中的殘留量在0.032～0.212 mg/kg之間，相同采樣時間桃果皮中的殘留量是果肉中殘留量的1.4～3倍，表明去皮食用可減少殘留農藥的攝入。由圖2可知，桃果皮與果肉中的啶蟲脒殘留消解動態均符合一級反應動力學方程，消解半衰期分別為3.92和3.14 d。研究表明，啶蟲脒在不同作物與不同環境中的消解速率差別較大。啶蟲脒在水稻植株中的消解半衰期為7.04～20.4 d[14]，在茶葉中為3.36～16.1 d[15]，在大棚黃瓜中為9.7～10.1 d[16]，在豇豆中為2.8～4.8 d[17]，在毛葉棗中為2.8 d[18]，在苦菜中為9.9 d[19]，在蘋果中為2.2～5.1 d[20]。本研究中啶蟲脒在桃果上的消解半衰期與蘋果中的相近。

2.3 模擬農戶實際用藥殘留驗證分析

結果 (圖3) 表明：2次施藥與3次施藥后，桃果皮中啶蟲脒殘留量在0.152～0.348 mg/kg之間，7、14與21 d 3個取樣時間點3次用藥與2次用藥間殘留量無差異。桃果肉中的啶蟲脒殘留較低，其中僅3次施藥處理組距末次施藥后7 d的樣品檢出殘留量為0.018 mg/kg，其他樣品均未檢出 (低于檢出限0.010 mg/kg)。表明啶蟲脒在桃上消解速率快，用藥后7 d消解已經趨于穩定，2次施藥與3次施藥3個取樣時間點樣品中啶蟲脒的殘留量均不超過中國規定的其在核果上最大殘留限量 (MRL)值2 mg/kg[21]。

按照消解試驗得到的一級反應動力學方程，單獨計算得到啶蟲脒在桃果皮上14與21 d的理論殘留量為0.024～0.083 mg/kg。與圖3中啶蟲脒殘留量對比發現，驗證試驗的殘留量比理論殘留量低，主要原因可能是由于 2 次試驗的環境條件不同，消解方程不能完全適用。此外，消解試驗的平均溫度為29.46 ℃、相對濕度為78.9%、降水量為0.72 mm，而驗證試驗的平均溫度為33.27 ℃、相對濕度為86.08%、降水量為0.98 mm (圖4)，即驗證試驗的平均溫度、相對濕度以及降水量均比消解試驗時高。研究表明，除施藥量和農藥性質等因素外，溫度、降水量、相對濕度和光照等環境因素均可對啶蟲脒的消解產生影響[22]。

2.4 主產區桃中啶蟲脒殘留抽檢與膳食攝入風險分析

結果 (表2) 顯示：2015—2018年間，啶蟲脒在桃上的殘留檢出率在8%～38%之間，殘留量范圍在0.001～1.348 mg/kg之間，遠低于中國規定的啶蟲脒在核果上的最大殘留限量 (MRL) 值2 mg/kg。由于啶蟲脒的良好殺蟲作用，其被廣泛用于農作物的蟲害防治，殘留抽樣檢出率也普遍較高，且在不同作物上的檢出率存在較大差異。譚穎等[23]調查了北京市場上蔬菜水果中9種新煙堿類農藥殘留，發現49種蔬菜樣品與24種水果樣品中啶蟲脒的檢出率高達100%，殘留量范圍為0.20～37.7 μg/kg。此外，其他研究數據顯示，啶蟲脒在蔬菜水果中的檢出率為3.5%～82.1%[24-29]。檢出率差異大的主要原因與啶蟲脒在作物上登記情況、農戶實際用藥情況、作物生長環境及農作物本身性質差異等因素有關。雖然本研究中 2015—2018年啶蟲脒在桃上的殘留檢出率較高，但均未超過其在核果上的MRL標準。啶蟲脒在桃上的慢性膳食攝入風險占ADI的比值在0.021%～ 0.086%之間，急性膳食攝入風險占 ARfD 的比值在1.520%～13.755%之間。

3 結論與建議

本研究結果顯示，啶蟲脒在桃果皮與果肉中的消解半衰期分別為 3.92 與 3.14 d。3 次施藥與2 次施藥情況下，距末次施藥后 7、14 與 21 d 3 個取樣時間點桃中啶蟲脒的殘留量均較低，遠低于中國規定的啶蟲脒在核果上的 MRL值 2 mg/kg，且去皮食用能夠進一步降低其膳食攝入風險。

2015—2018 年間，啶蟲脒在桃上的殘留檢出率在 8%～38%之間，殘留量范圍在 0.001～1.348 mg/kg 之間，也遠低于其在核果上的 MRL值。連續 4 年桃上啶蟲脒殘留的急性膳食攝入風險占ARfD 的比值在1.520%～13.755%之間，慢性膳食攝入風險占 ADI 的比值在0.021%～0.086%之間，總體膳食風險貢獻較小。本研究結果可為啶蟲脒在桃樹上的登記使用提供參考。

由于目前在桃上登記使用的農藥種類少，啶蟲脒作為低毒高效殺蟲劑已被登記用于其他果樹和蔬菜上，易導致農戶超范圍在桃蟲害防治中的使用，同時由于缺乏用藥信息指導，增加了其膳食暴露的不確定性，因此建議考慮啶蟲脒在桃樹上登記使用的可行性，以便農戶嚴格遵守《食品安全法》與《農藥管理條例》，避免超范圍用藥。