王祥云,劉芯成,章 虎,齊沛沛,徐 浩,王新全,閔順耕,王 強
(1.浙江省農業科學院農產品質量標準研究所農業部農藥殘留檢測重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地浙江省植物有害生物防控重點實驗室,浙江杭州 310021;2.中國農業大學理學院,北京 100093)
商品蜂花粉中農藥及多氯聯苯殘留檢測
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1
(1.浙江省農業科學院農產品質量標準研究所農業部農藥殘留檢測重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地浙江省植物有害生物防控重點實驗室,浙江杭州 310021;2.中國農業大學理學院,北京 100093)
采用改進的QuEChERS方法提取凈化蜂花粉中的農藥等污染物殘留,以氣相色譜串聯質譜和液相色譜串聯質譜檢測了9個商品蜂花粉中114種農藥等環境污染物的殘留情況。結果顯示,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;農藥;多氯聯苯
文獻著錄格式:王祥云,劉芯成,章虎,等.商品蜂花粉中農藥及多氯聯苯殘留檢測[J].浙江農業科學,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的花粉細胞形成的團粒狀物[1],是我國三大蜂產品之一,在我國蜂業生產中占有重要地位。有關數據表明,我國2011年蜂花粉貿易量約為4500t,其中油菜花粉約2000t,茶花粉和雜花粉約2500t[2];另有將近10000t花粉被蜂農留作飼用[3]。蜂花粉中含有豐富的營養成分,包括20%左右的蛋白質,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,以及多種有機酸、不飽和脂肪酸、黃酮類化合物和激素,被人們譽為“濃縮的營養庫”“濃縮的微型天然藥劑”“完全營養食品”等,因此被德國聯邦衛生局列為官方認可的藥品[4]。然而,蜂花粉是由蜜蜂采集環境中花粉經簡單加工而成,花粉及蜜蜂攜帶的各種農藥、其他環境污染物、微生物以及生物毒素等也將進入蜂花粉中,從而對人類和蜜蜂健康造成潛在威脅,需引起更多關注。
早期研究結果認為,花粉中的農藥源于花期前后的農藥噴灑使用,種子包衣和土壤處理方式多被認為無法造成花粉中的農藥殘留,對蜜蜂等花粉采集和傳播者無害[5-6]。近年來,始發于美國東海岸的蜂群衰竭失調癥(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研究的發展。最新研究結果表明,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吸性仍會導致花蜜和花粉中的殘留,進而在蜂花粉中出現相應的農藥殘留[6]。此外,作為蜜蜂主要蛋白質來源的蜂花粉,研究者也關注了其中其他農藥殘留的情況,結果同樣不容樂觀。Mullin等[7]檢測了北美地區2007-2008生長季的350份蜂花粉樣品中200種農藥及代謝物的殘留量,結果顯示,樣品中檢出了98種農藥及代謝物,僅3個蜂花粉樣品中未檢出農藥,平均每個樣品7.1種,單個樣品中最高達31種。其中檢出率最多的農藥依次為氟胺氰菊酯、蠅毒磷、百菌清、二甲戊靈和毒死蜱等;殘留最高的農藥為百菌清,其濃度可達99mg·kg-1,而殘留量達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]報道了德國蜜蜂監測工程中215個油菜蜂糧中的42種農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農藥殘留。檢出率最高的農藥依次是蠅毒磷、啶酰菌胺和特丁津。西班牙的研究結果同樣證明了蜂糧中存在眾多的農藥殘留[9]。可見蜂花粉中確實潛在較高的農藥及其他污染物殘留風險。
關于我國蜂花粉中的農藥殘留等衛生安全問題,已有學者進行過研究[10],但尚未有蜂花粉中農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、品種和生產批次的蜂花粉樣品,以氣相色譜串聯質譜和液相色譜串聯質譜檢測其中的農藥和多氯聯苯等持久性有機污染物殘留情況,以期得到我國蜂花粉,尤其是我國商品蜂花粉中的農藥等污染物狀況的一個初步印象,以指導后續研究的開展。
1.1 材料
蜂花粉樣品購自附近超市及蜂產品專賣店,共計4個品牌,4個品種(表1)。樣品經高速粉碎機粉碎后,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-串聯質譜(LC-MS/MS),TSQ Quantum配Survey液相操作系統(美國Thermo FisherScientific公司);氣相色譜-串聯質譜(GCMS/MS),TraceGCUltra-TSQQuantumGC(美國ThermoFisherScientific公司);SorvallPrimoR高速冷凍離心機(美國ThermoFisherScientific公司)。114種農藥及多氯聯苯標準品購自農業部環境保護科研監測所、美國sigma和德國Dr.Ehrenstorfer Gmb等,分別配置成20.0~160.0μg·L-1的標準工作溶液待用,各步驟均按檢測規范操作。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[11]。
氣相色譜-串聯質譜,TraceUltralGC氣相色譜帶TSQQuantumGC串聯質譜檢測器,配Varian VF-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)低流失質譜柱,進樣口溫度為280℃,質譜連接線溫度為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。進樣量為1 μL,外標法定量。EI質譜,EZ檢測方法;碰撞氣氬氣1.0mTorr;定量離子對、定性離子對、碰撞能量等參數略。
液相色譜-串聯質譜,TSQQuantum配Survey液相操作系統(美國ThermoFisherScientific公司);LunaC18色譜柱(150mm×2.0mm,3μm);柱溫25℃,進樣量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。質譜條件:電噴霧正離子掃描方式;檢測方式:選擇反應監測;噴霧電壓4 200V;毛細管溫度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、碰撞能量等參數略。
由表1可知,9個蜂花粉樣品中,檢出了8種10項次農藥,僅有3個樣品未檢出待測農藥,檢出率達66.7%,殘留量范圍為2.33~270μg· kg-1。檢出的農藥種類包括殺蟲劑/殺螨劑、殺菌劑、除草劑和植物生長調節劑等四大類;檢出頻率最高的是殺蟲劑、殺螨劑類農藥,達60%,其次是殺菌劑類農藥,占20%;除草劑和植物生長調節劑各占10%;單個農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種農藥殘留,剩余的樣品中除1號荷花花粉同樣含有3種農藥殘留外,其余均僅檢出一種農藥殘留。
2.1 持久性有機污染物
持久性有機污染物廣泛存在于環境中,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、滴滴涕和多氯聯苯等持久性有機污染物殘留,其原因可能是此類持久性有機污染物的脂溶性較強,難以從土壤和水體中通過蒸騰作用由植物根部傳輸到花粉中,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 有機磷和擬除蟲菊酯類農藥
試驗中的有機磷和擬除蟲菊酯類農藥囊括了我國40余個主要品種,其中有機磷類農藥不僅包括國外蜂花粉檢出較多且在我國農業生產中同樣應用廣泛的毒死蜱,也包括了未在我國登記,但在近期綠色和平組織關于廣東、山東兩地典型集約化農區環境中的農藥報告中檢出率達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藥,但并非是新鮮蜂花粉樣品中沒有上述農藥的殘留。對照表1中的生產日期可推測,上述蜂花粉至少經歷了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),而有機磷和擬除蟲菊酯多屬于易降解農藥,最終導致商品蜂花粉中有機磷和擬除蟲菊酯類農藥的未檢出。

表1 蜂花粉樣品相關信息及檢測結果
2.3 其他檢出農藥情況分析
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、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,說明吡蚜酮在農業生產中超范圍使用。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。另外一個風險較突出的藥物是劇毒農藥克百威,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。
試驗在農藥種類的選擇上考慮國內農藥的實際情況,盡量選擇代表性的農藥,最終的待測化合物包括多氯聯苯、六六六和滴滴涕為代表的持久性有機污染物,已禁用的有機磷、氨基甲酸酯以及其他常用殺蟲劑、殺菌劑、除草劑農藥等共計114種。
QuEChERS方法本身近年來得到了充分的驗證和應用,因此本文在參照文獻方法的基礎上沒有進行更多的修改。由于實驗室條件的限制,并不具備文獻方法中的同位素標樣,無法以內標法進行計算,從而導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,可能導致部分強水溶性和強脂溶性農藥殘留的損失。
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;另一方面農藥代謝物的考慮不足,使得檢測數據無法完全準確代表我國目前商品蜂花粉中的農藥等污染物殘留情況。另外,農藥檢測范圍與文獻存在一定的差異,在未做方法驗證的情況下,可能導致部分目標農藥的檢測方法不完善;商品蜂花粉經歷了較長的生產周期和貨架期,給其中的農藥等環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藥代謝物,擴大檢測范圍;其次根據擬定的檢測范圍,對方法進行充分的驗證,確保檢測數據的可靠性;最后,關于蜂花粉樣品的新鮮度問題,擬采取從養殖戶收購當季新鮮蜂花粉進行試驗,從而最大程度確定我國蜂花粉中農藥殘留等污染物的實際情況。
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(責任編輯:張瑞麟)
TS207.5
B
0528-9017(2014)02-0249-03
2013-11-01
國家自然科學基金(21207118)
王祥云(1983-),男,浙江金華人,博士生,助理研究員,從事農產品中農藥等污染物研究工作。E-mail:wangxy@ mail.zaas.ac.cn。
閔順耕(1963-),教授,博導,從事農產品營養品質與農藥殘留快速分析技術工作。E-mail:minsg@263.net。
王 強(1963-),研究員,從事農產品質量安全及相關標準研究工作。E-mail:qiangwang2003@sina.com。