平菇及其培養料中5種擬除蟲菊酯類農藥的殘留消解動態

樊中臣，唐 俊，操海群,*，吳祥為，花日茂，湯 鋒，岳永德

(1.安徽農業大學植物保護學院，安徽省農產品安全重點實驗室，安徽 合肥 230036；2.安徽農業大學資源與環境學院，安徽省農產品安全重點實驗室，安徽 合肥 230036；3.國際竹藤中心，北京 100080)

隨著生活水平的不斷提高和改善，人們對食品安全的要求越來越高，因此食用菌產品中農藥殘留問題越來越受到重視[1-2]。在食用菌生產中，使用化學農藥進行病蟲害防治，以及使用含有農藥殘留的農作物秸稈、木材等來栽培食用菌，可能會帶來食用菌產品中不同程度的農藥殘留污染，危害人們的身體健康[3-6]。

平菇(Pleurotus ostreatus)是目前栽培面積廣、消費量最大的食用菌品種之一，具有重要的食用和藥用價值[7]。解永剛等[8]研究發現，用500g/L異菌脲670倍液采用拌料法施藥后，培養料中異菌脲消解半衰期為52.16d；張浩等[9]報道了多菌靈和噻菌靈在平菇子實體和培養料中半衰期分別為2.24、2.58d和5.01、6.21d；在平菇子實體中的消解速度要快于培養料；最后一次采樣測定平菇子實體和培養料中的殘留量均低于各自檢出限。

擬除蟲菊酯類農藥是一類廣譜、高效、低毒殺蟲劑，廣泛用于農業生產中的害蟲防治[10-12]，目前有關擬除蟲菊酯類農藥在食用菌上的消解動態的報道甚少。本實驗在確證平菇培養料中聯苯菊酯、甲氰菊酯、高效氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥多殘留分析方法的基礎上，研究了供試農藥在平菇及其培養料中的殘留消解動態規律，并探討了培養料中供試農藥殘留向平菇子實體中轉移的規律。研究結果將為指導擬除蟲菊酯類殺蟲劑在食用菌栽培過程中的合理使用及其健康風險評估提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

平菇：安徽農業大學植保學院食用菌基地自種。

平菇培養料：原料為85%棉籽殼、2%石膏粉、1.5%熟石灰和1.5%過磷酸鈣，在0.10～0.15kPa，121～126℃高溫滅菌180min。

乙腈、正己烷、乙酸乙酯、石油醚(均為分析純) 江蘇強勝化工有限公司；無水硫酸鈉、氯化鈉(均為分析純) 中國醫藥集團上海化學試劑公司；弗羅里硅土(60～100目) 德國Riedel-De Haen公司；實驗用水均為艾科浦超純水系統所制純水。

農藥標準品：聯苯菊酯(純度≥98.3%)、甲氰菊酯(純度≥99.0%)、氰戊菊酯(純度≥99.8%)、溴氰菊酯(純度≥98.5%)、高效氯氟氰菊酯純度≥97.0%) 國家農藥質檢中心；高效氯氰菊酯(純度≥99.0%) 天津農藥股份有限公司。

供試農藥：25g/L聯苯菊酯乳油 蘇州富美實植物保護劑有限公司；20%甲氰菊酯乳油 浙江省東陽市金鑫化工有限公司；2.5%高效氯氟氰菊酯乳油 通州正大農藥化工有限公司；45g/kg高效氯氰菊酯乳油 威海韓孚生化藥業有限公司；25g/L溴氰菊酯乳油 拜耳作物科學(中國)有限公司。

1.2 儀器與設備

Agilent 6890氣相色譜儀(帶電子捕獲檢測器(ECD) 美國安捷倫科技有限公司；KQ-600型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；ZD-2型調速多用振蕩器 江蘇省金壇市國勝實驗儀器廠；TPZ-5型多管架自動平衡離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；EYELAN-1100型旋轉蒸發儀 上海愛郎儀器有限公司；SQ-2119B多功能食品加工機 上海帥佳電子科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

準確稱取農藥標準品，配制成質量濃度為1000mg/L的供試農藥單標貯備液。分別移取聯苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯單標貯備液0.1mL，高效氯氰菊酯和溴氰菊酯單標貯備液0.2mL置于10.0mL容量瓶中，正己烷定容至刻度，得到擬除蟲菊酯類農藥混合標準貯備液(聯苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯質量濃度為10.0mg/L，溴氰菊酯和高效氯氰菊酯質量濃度為20.0mg/L)，逐級稀釋配制成不同供試質量濃度的混合標準工作溶液。

1.3.2 供試農藥在平菇上的消解動態實驗

根據《農藥登記殘留田間實驗標準操作規程》要求[13]，在植物保護學院食用菌種植大棚中開展殘留消解動態實驗(2009年12月－2010年1月)。栽培條件：菌絲體培養階段溫度在25℃左右，黑暗條件下生長，生長期為25～30d；產菇期培養料水份在65%～75%之間，溫度在10～15℃之間，光照為散射光，大約10～14d子實體成熟。

當平菇子實體直徑長至2cm左右時，將供試農藥兌水稀釋750倍(在蔬菜上推薦施用質量濃度的1.5倍)均勻噴霧，至子實體表面有水珠滴下。每個處理3次重復，每個重復10袋料(每袋料約1kg)。分別于施藥后2h及1、2、4、5、6、9、10、14、21d采集平菇樣品。采集方法為多點隨機取樣法，每次每個重復采集平菇樣品1.0kg左右，混勻縮分，各取200g，置于－20℃冰箱中保存，供殘留分析。

1.3.3 供試農藥在平菇培養料中的消解動態及其向平菇子實體的轉移實驗

實驗于2010年3—7月在植物保護學院食用菌種植大棚進行。栽培條件：菌絲體培養階段溫度在25℃左右，黑暗條件下生長，生長期為25～30d；產菇期培養料水份在65%～75%之間，溫度在10～36℃之間，光照為散射光，大約3～7d子實體成熟。

按照各供試農藥在蔬菜上推薦用量的1.5倍(稀釋750倍)，于培養料滅菌前噴霧，并混合均勻，另設空白對照。每個處理3次重復，每個重復10袋料(每袋料約1kg)。分別在施藥后2h，滅菌后2h及1、3 、5、7、9、l4、21、28、42、62、83、103d采集培坡養料樣品。在施藥后42、62、83、103d，即分別為第1茬、第2茬、第3茬和第4茬出菇期間，同步采集平菇和培養料樣品，供殘留分析。

1.3.4 樣品分析

提取：10.0g樣品中加入5mL水和20mL乙腈，機械振蕩提取10min，超聲波振蕩提取10min；加入6g NaCl，振搖1min，4000r/min離心5min；取上清液過無水硫酸鈉漏斗；所剩基質再加入20mL乙腈，超聲波提取15min，離心5min，取上清液過無水硫酸鈉漏斗；合并提取液于40℃條件下旋轉濃縮近干，待凈化。

凈化：玻璃層析柱中自下而上依次裝入少許脫脂棉、2cm無水硫酸鈉、4g 5%的水脫活的弗羅里硅土和2cm無水硫酸鈉，敲實；10mL石油醚預淋洗，上樣；用40mL石油醚-乙酸乙酯(98：2，V/V)淋洗，前10mL棄去；收集淋洗液于38℃條件下濃縮至干，正己烷定容至10mL，待測定。

測定：HP-5毛細管氣相色譜柱(30mm×0.25mm，0.25μm)；程序升溫：60℃保持1min，以30℃/min升溫到180℃，再以5℃/min升溫到250℃，保持5min，最后以3℃/min到280℃，保持1min；進樣口溫度：250℃；檢測器溫度：300℃；載氣：高純氮氣(99.999%)；流速：1.5mL/min；不分流進樣；進樣體積：2μL。

1.3.5 數據處理

實驗數據的統計分析均采用唐啟義等[14]的DPS統計軟件。一級動力學方程采用文獻[15]的方法，計算公式如下：

式中：K為消解速率常數/d-1；C0為供試農藥的初始量/(mg/kg)；Ct為t時刻供試農藥的殘存量/(mg/kg)；當供試農藥消解50%時，即Ct=C0/2時，所需的時間即為消解半衰期，以t1/2表示。

2 結果與分析

2.1 平菇培養料中擬除蟲菊酯類農藥多殘留分析方法的確證

表1 供試擬除蟲菊酯類農藥在平菇培養料中的添加回收結果Table 1 Recoveries of selected pyrethroid pesticides in spiked growing medium

多殘留分析方法測定平菇中擬除蟲菊酯類農藥殘留的準確性、精確性以及靈敏度，均滿足農藥殘留分析的要求[16]。本實驗在空白培養料中添加聯苯菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥的混合標樣，其中聯苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯添加量分別為0.005、0.05、0.5mg/kg；高效氯氰菊酯和溴氰菊酯添加量分別為0.01、0.1、1mg/kg，每個添加量5次重復，進行添加回收實驗。

由表1可知，在添加量范圍內，培養料中擬除蟲菊酯類農藥平均添加回收率為91.46%～105.83%，相對標準偏差為1.60%～8.26%。聯苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯最低檢測限為5μg/kg，高效氯氰菊酯和溴氰菊酯最低檢測限為10μg/kg。該殘留分析方法的準確度、精確度和靈敏度均滿足農藥殘留分析的要求。

2.2 擬除蟲菊酯類農藥在平菇中的消解動態

表2 擬除蟲菊酯類農藥在平菇中消解動力學參數Table 2 Degradation kinetic parameters of pyrethroid pesticides in Pleurotus ostreatus

用聯苯菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥噴施一次，于施藥后不同時間采樣進行殘留量測定。由表2可知，平菇中供試農藥的殘留量隨著時間的延長而逐漸降低，其消解動態符合一級動力學方程。供試5種擬除蟲菊酯類農藥在平菇中的消解速率較快，半衰期為3.01～5.06d。其中，甲氰菊酯降解最快，其消解曲線方程為C=5.7232e－0.2299t(R2= 0.9622)，半衰期為3.01d；聯苯菊酯最慢，其消解曲線方程為C=0.4741e－0.1369t(R2= 0.9379)，半衰期為5.06d。

2.3 滅菌對擬除蟲菊酯類農藥在培養料中降解的影響

在食用菌栽培中，要對培養料進行高溫高壓滅菌處理，以除去影響食用菌生長的雜菌。滅菌前后，聯苯菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥在培養料中的殘留量如表3所示。培養料的滅菌會顯著影響聯苯菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥在培養料中的消解。其中，聯苯菊酯和甲氰菊酯的消解率在20%左右，高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯的降解率達50%以上。

表3 滅菌對擬除蟲菊酯類農藥在培養料中降解的影響Table 3 Degradation rates of pyrethroid pesticides in sterilized growing medium

2.4 擬除蟲菊酯類農藥在平菇培養料中的消解動態

用聯苯菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥噴施一次，于施藥滅菌后不同時間采樣，測定其在培養料中的殘留量。由表4可知，培養料中供試農藥的殘留量隨著時間的延長而逐漸降低，其消解動態符合一級動力學方程。供試5種擬除蟲菊酯類農藥在培養料中的消解速率較慢，半衰期為21.07～54.59d。其中，甲氰菊酯降解最快，其消解曲線方程為C=17.273e－0.0329t(R2= 0.9635)，半衰期為21.07d；聯苯菊酯最慢，其消解曲線方程為C=5.7542e－0.0127t(R2= 0.8378)，半衰期為54.59d。

表4 擬除蟲菊酯類農藥在培養料中消解動力學參數Table 4 Degradation kinetic parameters of pyrethroid pesticides in growing medium

2.5 培養料中擬除蟲菊酯類農藥向平菇子實體中轉移規律

表5 培養料中擬除蟲菊酯類農藥向平菇子實體中的轉移Table 5 Pyrethroid pesticide residues in growing medium and Pleurotus ostreatus

在平菇培養料中添加一定量供試農藥后，正常栽培平菇，分別于藥后42d(第一茬菇采收期)、62d(第二茬菇采收期)、83d(第三茬菇采收期)、103d(第四茬菇采收期)同步采集平菇及其培養料樣品，進行供試農藥殘留檢測。由表5可知，培養料中供試農藥在藥后42、62、83、103d后的殘留量仍較高，分別達1.29～7.40、1.55～1.78、0.32～1.78、0.14～1.76mg/kg。然而，在同步采集的平菇子實體中均沒有檢測到供試農藥的殘留量。可見，平菇子實體在生長期間，平菇培養料中供試擬除蟲菊酯類農藥殘留不會向平菇子實體轉移，對食用菌產品質量安全的影響較小。

3 討 論

本實驗開展了平菇培養料中聯苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥多殘留分析方法的確證實驗，證明該方法具有較好的準確度、精密度和靈敏度，完全滿足農藥殘留分析的要求[17]。另外，該方法操作簡單，也可以用于平菇、金針菇等食用菌產品中擬除蟲菊酯類農藥的多殘留分析[16,18]。

聯苯菊酯等5種供試擬除蟲菊酯類農藥在平菇和培養料中的消解動態符合一級動力學方程，其在平菇中的消解速率明顯快于培養料，半衰期分別為3.01～5.06d、25.48～54.59d。培養料滅菌會顯著影響使其中的聯苯菊酯和甲氰菊酯降解20%左右，高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯降解50%以上。這可能主要是由于擬除蟲菊酯類農藥隨著溫度的升高分解會加快，殘留農藥會有不同程度的降解。

在轉移實驗中，培養料中供試農藥在藥后42、62、83、103d后的殘留量仍較高，分別達1.29～7.40、1.55～1.78、0.32～1.78、0.14～1.76mg/kg。然而，在同步采集的平菇子實體中均未檢測到供試農藥的殘留量。因此，平菇子實體在生長期間，平菇培養料中供試擬除蟲菊酯類農藥殘留不會向平菇子實體轉移，對食用菌產品質量安全的影響較小。曲明清[19]報道了真姬菇和培養料中氯菊酯的最終殘留，在接菌和未接菌的情況下，培養料中均含有大量氯菊酯農藥殘留，而在真姬菇中卻未檢出殘留量。這可能因為擬除蟲菊酯類農藥是一類脂溶性農藥，疏水性很強，極性很弱[20]。在平菇的生產過程中，擬除蟲菊酯類農藥易被培養料及菌絲吸附并固定，而難以被平菇吸收而進入子實體中。但在不同的栽培條件下，不同的食用菌品種中，是否仍有相同的轉移規律，有待進一步的研究。

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