植物源性食品中多菌灵应用现状及其在农产品中的风险评估研究进展

2023-06-10 04:50庞宏宇祝愿王晓鹭赖飞杜楠蔡滔
农业灾害研究 2023年4期
关键词:多菌灵风险评估限量

庞宏宇 祝愿 王晓鹭 赖飞 杜楠 蔡滔

摘要 多菌灵(Carbendazim,CBZ)是苯并咪唑类(Benzimidazole)内吸型低毒农药,广泛应用于叶面喷施、拌种和土壤处理等农业生产,能有效防治由真菌引起的黑斑病、褐斑病等病害。多菌灵自20世纪中期问世以来,已在36个作物上登记近1 000个农药产品。由于其施用对象广泛,人体摄入食品中可能造成一定积累。以多菌灵的理化性质、毒性及其代谢特点为基础,综述了多菌灵农药登记、残留与标准限量、与现行农产品质量安全领域中前沿的联合暴露风险评估中的浓度相加、独立作用和相互作用的方法与研究进展,探讨多菌灵对公共卫生安全的可接受范围。

关键词 多菌灵;农药登记;限量;风险评估

中图分类号:X171.5 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)04–0004-03

多菌灵(carbendazim)又称棉萎灵、卡菌丹,是一种以苯并咪唑环(benzimidazoles,BMZs)为母体的内吸性杀菌剂,广泛施用于油料、谷物、果蔬等多种作物,可防治真菌性病害等[1]。研究表明:多菌灵在实验动物中有致畸和致突变的作用,因此,我国与欧盟、美国和日本等国对多菌灵的最大残留限量(maximum residue limits,MRLs)都有严格的规定[2]。国家食品安全标准中规定了多菌灵在油料、谷物、果蔬等食品的MRIs,范围在0.05 mg/kg~20 mg/kg。由于多菌灵施用植物广泛,植物源性食品是其进入食物链的主要途经,多菌灵累积会影响人体健康安全[3]。因此,开展对植物源性食品中多菌灵的吸收、限量、多菌灵联合暴露评估的研究,对理解多菌灵的残留分布、预测多菌灵毒性水平有着至关重要的意义。

1 多菌灵的理化性质、作用机制、毒性与防治对象

多菌灵属于苯丙咪哇类内吸型杀菌剂,306 ℃时可分解、不溶于水,在丙酮、三氯甲烷等有机溶剂中微溶,易溶于无机盐类溶液,在酸碱条件中易分解[4]。多菌灵可用于防治粮、果、蔬菜、棉、油、花卉、树木的多种真菌病害。在真菌形成脱氧核糖核酸(DNA)的过程中,多菌灵黏附于纺锤丝微管蛋白质,阻碍核苷的生成[5]。目前,允许使用多菌灵的农作物包括:一是水果类(用于防治柑橘、枣等果树的轮纹病、黑斑病、褐斑病等病害);二是蔬菜类(用于防治瓜类白粉病、芹菜早疫病、豆类炭疽病、黄瓜灰霉病、十字花科蔬菜白斑病、豇豆煤霉病、茄子黄萎病等)。

2 多菌灵的登记情况

多菌灵在水果、蔬菜、油料与油脂等多种作物中共登记36个。在水果中登记仁果类、瓜果类、热带和亚热带类水果、浆果和其他小型类水果4个种类的梨、枇杷和苹果等8种作物。蔬菜中登记茄果类、水生类、根茎类和薯芋类、瓜类4个种类的番茄、莲藕和黄瓜等7个作物。谷物中稻类、麦类、旱粮类3个品类的水稻、小麦和玉米等7个作物。油料和油脂中登记大豆、花生和油菜3个作物。药用植物中已登记在人参中。在其他作物上登记有12个(表1)。

我国以多菌灵为有效成分的登记农药产品达946个。其中,可湿性粉剂667个、悬浮剂149个、悬浮种衣剂81个、原药21个、水分散粒剂16个、悬乳剂5个、种衣剂3个、烟剂2个、拌种剂1个、种子处理悬浮剂1个,包含432个登记证持有人。多菌灵有效成分含量有0~30%、30%~60%、60%以上3个范围。其中,拌种剂登记1个,且其含量在30%以下。可湿性粉剂中,多菌灵含量范围主要集中在30%~60%,占同种剂型登记数量的1/2。

近年来,我国多菌灵登记农药环保型剂型的数量在快速上升,剂型优化趋势明显,减轻了对人畜和环境的影响[6]。

从登记各主要剂型产品数量来看,可湿性粉剂、悬浮剂登记数量最多,且比率持续上升,说明多菌灵登记农药中的环境友好剂型在大幅度增加(表2、表3)。

3 多菌灵在标准中的限量对比

国家食品安全标准规定了多菌灵最大残留限量在0.05~5 mg/kg的范围, 如柑橘类为5 mg/kg、西瓜 0.5 mg/kg、韭菜2 mg/kg。其中,柑橘残留量5 mg/kg,是美国标准(0.01 mg/kg)的500倍[7]。同时,《GB 26130—2010食品中百草枯等54种农药最大残留限量》规定,苯菌灵可用于柑橘,最大残留限量为5 mg/kg, 残留物以苯菌灵和多菌灵的总和计算。欧盟、巴西、中国和韩国柑橘类水果多菌灵限量均为5 mg/kg。澳大利亚和加拿大对柑橘类水果中多菌灵的残留限量为10 mg/kg,而美国则直接禁止在食品中使用多菌灵[8]。

韩国规定在芝麻籽、柿子、苹果、石榴等农产品中多菌灵的残留限量应在0.01~20 mg/kg范围内[9]。加拿大规定南瓜、草莓、番茄等22种农产品中,以多菌灵和甲基硫菌灵含量总和计算,其残留限量范围在0.1~6 mg/kg[10]。欧盟以多菌灵和苯菌灵残留总和进行计算,柚、橙类、香橼、柠檬限量范围0.2~0.7 mg/kg。

4 多菌灵的风险评估进展

4.1 单一膳食暴露風险评估

根据单一农药膳食暴露风险评估标准,风险系数小于1,健康风险处于可接受范围[11]。阳辛凤检测海南省296份豇豆样品并进行膳食暴露风险评估,发现多菌灵检出率为45.8%,残留范围为0.016~3.049 mg/kg,豇豆多菌灵暴露风险(0.200)远低于风险值(HI=1),对公众健康几乎没有危害[12]。

在我国香蕉主产区196个样本中的农残研究发现,全香蕉果实中,多菌灵检出率27.55%,短期膳食摄入风险成人约2.0%,儿童约1.0%,均远小于100%,在可接受范围内,但香蕉样品中还检出二元和三元农药组合为吡唑醚杀菌/吡虫啉、吡唑醚杀菌/吡虫啉和吡唑醚杀菌/吡虫啉、吡唑醚杀菌/多菌灵杀菌/吡虫啉[13]。可见,单一的农药膳食暴露评估已经不能满足多残留问题的评估问题。

4.2 联合暴露风险评估

联合暴露的累积性评估定义起源于美国,即“累积性暴露评估”(Cumulative risk assessment,CRA),是多暴露途徑下的多种接触物质毒性评估。欧盟食品安全局提出“累积性评估”,是在膳食摄入多种化合物的联合暴露评估。世界卫生组织国际化学品安全规划主张使用“多种化合物联合暴露”(Combined exposure to multiple chemicals)的定义,即在多种途径下的多种化合物暴露和单一途径下的多种化合物暴露[14]。

联合风险评估的基础方法包括浓度相加、独立作用和相互作用。浓度相加,适用于作用机制相似的农药联合评估。独立作用法(效应相加法),是假设低效应下,单一农药作用将不会对联合效应产生贡献,其所有农药组分联合效应为零。相互作用,是通过农药的直接反应、毒物动力学和毒效动力学反应,进行高浓度暴露下的相互作用,远远超出公众基本摄入水平,一般不适用于食品安全领域。农药在单一途径的暴露评估已经不能全域体现对公共卫生的影响,但如何选择一个合理的评估方法,仍是一个需要持续关注的问题。

参考文献

[1] 崔凯.甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵防控黄瓜枯萎病发生的根际微生物效应[D].北京:中国农业科学院,2021.

[2] 李庆鹏,崔文慧,郑淼,等.果汁中农药多菌灵国内外标准的对比分析[J].食品安全质量检测学报,2013,4(6):1892-1896.

[3] 徐钰哲.甲基硫菌灵和多菌灵在柑橘上的残留消解及其在生物炭上的吸附[D].长沙:湖南农业大学,2019.

[4] 李洁.多菌灵对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响及机制研究[D].镇江:江苏大学,2021.

[5] 李敏,安文佳,张海燕,等.蔬菜中农药残留数据的合规分析[J].中国口岸科学技术,2022,4(3):66-70.

[6] 白小宁,李友顺,赵安楠,等.2021年及近年我国农药登记情况和特点分析[J].农药科学与管理,2022,43(1):1-11,23.

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[10] Ermler S, Scholze M, Kortenkamp A. Seven benzimidazole pesticides combined at sub-threshold levels induce micronuclei in vitro[J]. Mutagenesis, 2013, 28(4): 417-426.

[11] 段云,钱程,李建国.海南豇豆中有机磷农药残留的累积性暴露评估[J].热带农业科学,2013,33(12):70-74.

[12] 阳辛凤,李萍萍,刘春华,等.海南豇豆多菌灵、啶虫脒和阿维菌素残留及其膳食风险评估[J].南方农业学报,2017, 48(11):2010-2015.

[13] 马晨,张群,刘春华,等.香蕉中农药多残留分析及短期膳食摄入风险评估[J].农药学学报,2022,24(1):161-167.

[14] 杨桂玲.农产品中农药多残留联合暴露风险评估方法研究[D].北京:中国农业科学院,2017.

责任编辑:黄艳飞

Abstract Carbendazim (CBZ) is a low toxic pesticide of benzimidazole type, which is widely used in agricultural production such as foliar spraying, seed dressing and soil treatment. It can effectively control black spot, brown spot and other diseases caused by fungi. Since carbendazim came out in the middle of the 20th century, nearly 1 000 pesticide products have been registered on 36 crops. Due to its wide range of application objects, human ingestion of food may cause certain accumulation. Based on the physical and chemical properties, toxicity and metabolic characteristics of carbendazim,  reviewed the methods and research progress of carbendazim pesticide registration, residue and standard limit, concentration addition, independent action and interaction in combined exposure to multiple chemicals, which is a frontier in the field of agricultural product quality and safety, and discussed the acceptable range of carbendazim to public health and safety.

Key words Carbendazim; Pesticide registration; Limit; Risk assessment

基金项目 贵州猕猴桃农药残留风险评估研究(黔质量发展项目[2021]23号)。

作者简介 庞宏宇(1981—),男,贵州贵阳人,高级农艺师,主要从事农产品质量安全检验检测工作,*通信作者:蔡滔(1969—),男,高级农经师,主要从事农产品质量安全研究,E-mail:927221925@qq.com。

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