高效氯氟氰菊酯在香蕉中的殘留消解及膳食風險評估

田 瑩，謝德芳,3, ，陽辛鳳，趙方方，陳博鈺

（1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北武漢 430070；2.中國熱帶農業科學院分析測試中心，海南海口 571101；3.海南省熱帶果蔬產品質量安全重點實驗室，海南?？?571101）

香蕉是日常生活中的常見的熱帶水果，世界四大水果之一，其因營養豐富、口感軟糯、深受人們喜愛。香蕉的生長周期短、產量高，在全球水果品種產量中位居第二，2018年達到11456.89萬噸，是熱帶地區重要的經濟作物，在全球進出口水果貿易中占據重要地位。香蕉原產自東南亞，在我國產地主要分布在海南、廣東、福建、廣西、云南等地[1]。熱帶溫暖潮濕的生長環境導致病蟲害的頻發，香蕉生長中常見的蟲害有香蕉花薊馬[2]、冠網蝽、香蕉弄蝶[3]、交脈蚜[4]、斜紋夜蛾等。目前在香蕉上登記的殺蟲劑只有氯氟·吡蟲啉、礦物油、螺蟲·噻蟲啉等三種藥劑，而高效氯氟氰菊酯作為一種高效廣譜擬除蟲菊酯殺蟲劑、殺螨劑，在實際農業生產中已被廣泛應用于香蕉花薊馬、香蕉弄蝶、交脈蚜的防治。

高效氯氟氰菊酯具有觸殺和胃毒作用，作用于害蟲的神經系統，通過干擾鈉離子通道，抑制神經傳導，破壞神經元活動使害蟲死亡[5?6]，對鱗翅類、鞘翅類和半翅類害蟲的藥效尤為突出，對其他害蟲比如葉螨、銹螨等也有良好效果。高效氯氟氰菊酯對小白鼠屬中等毒性，對魚類、蜜蜂、蠶有劇毒[7?10]，并且噴灑后耐雨水沖刷，自然光下穩定性好，不容易降解，在田間使用過程中易造成殘留，污染農產品，危害環境，因此需要對其使用和殘留情況進行監測。高效氯氟氰菊酯的測定一般采用氣相色譜[11?12]、液相色譜[13]或者質譜聯用法[14]等方法，劉鈺等[15]用GC測定小麥中高效氯氟氰菊酯殘留，其方法定量限為0.01 mg/kg，回 收 率 為98%～101%；Sharma等[16]采 用GC-MS測定卷心菜中高效氯氟氰菊酯殘留，定量限為0.01 mg/kg；張盈等[17]利用氣相色譜建立同時快速測定高效氯氟氰菊酯和腐霉利在鮮食辣椒中殘留的檢測方法，方法檢出限為0.01 mg/kg，回收率為88%～102%。利用氣相色譜測定高效氯氟氰菊酯的殘留可以滿足試驗對靈敏度的要求，且方法簡單，同時可以實現對大批量樣品的快速檢測。

目前我國在GB2763-2019食品中最大農藥殘留限量[18]中對高效氯氟氰菊酯在小麥、玉米、大白菜、柑橘等作物上的最大殘留限量（MRL）進行了規定，但對其在香蕉上的MRL值并沒有作出規定，有關于香蕉中高效氯氟氰菊酯的降解研究也比較少；隨著高效氯氟氰菊酯應用范圍擴大，使用頻率增加，其安全性應引起人們的重視，因此對高效氯氟氰菊酯在香蕉上進行殘留消解試驗和膳食風險評估尤為重要。本實驗開展一年四地規范殘留試驗，對海南、廣西、廣東、云南四個地區的香蕉中高效氯氟氰菊酯的殘留行為進行分析，通過QuEChERS前處理方法處理樣品，采用氣相色譜分析，研究高效氯氟氰菊酯在香蕉中的消解動態、最終殘留情況以及膳食暴露風險評估，以期對今后高效氯氟氰菊酯的安全使用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

氯氟氰菊酯標準品 濃度1000 μg/mL、純度99.5%，北京壇墨質檢科技有限公司BW2020-037；乙腈 色譜純，美國Fisher；氯化鈉 分析純，廣州化學試劑廠。

Agilent GC-7890B 氣相色譜儀-電子捕獲檢測器；CR22N 型落地式高速冷凍離心機 日本日立公司；L204 電子天平 瑞士梅特勒-托利多公司；HT-200 多管渦旋混合器 北京優晟聯合科技有限公司；DM-1 色譜柱（30 m×0.32 mm ID×0.25 μm），美國安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 田間實驗 按農藥殘留試驗準則要求設試驗小區，試驗小區布置：設處理小區4株樹，3次重復，另設對照小區2株樹，小區之間設保護帶。施藥劑量為33.3 mg a.i./kg（10%高效氯氟氰菊酯水乳劑3000倍液），采取全株噴霧施藥，每棵樹用水量約為400 mL，施藥次數為2次，施藥間隔期7 d，采收前42 d第一次施藥。消解動態曲線根據一級動力學方程（1）擬合，半衰期按照公式（2）進行計算：

式中，C表示高效氯氟氰菊酯施藥后的殘留量，mg/kg；C0表示施藥后的初始殘留量，mg/kg；k為消解系數；t代表時間，d；DT50為半衰期，d。

1.2.2 殘留消解實驗 殘留消解試驗在海南和廣東兩地進行，按照1.2.1田間實驗設計進行施藥，最后一次施藥后2 h、1、7、14、28、35 d時取香蕉2 kg，分成兩份制備香蕉全果、果肉樣品。將樣品搗碎勻漿后取200 g，分別裝入塑料瓶中，標明編號，密封包裝后在?20 ℃冰柜中保存。

1.2.3 最終殘留實驗 最終殘留試驗在海南、廣東、云南、廣西四地進行，施藥方式及樣品處理同1.2.2殘留消解試驗，距離最后一次施藥間隔時間28、35 d時采樣。

1.2.4 樣品分析

1.2.4.1 提取與凈化 分別稱取香蕉全果、果肉樣品10 g（精確到0.01 g）于50 mL塑料離心管，加20 mL乙腈提取，加4 g氯化鈉，多管渦旋振蕩器2500 r/min，渦旋5 min，8000 r/min離心5 min，取10 mL上清液加入15 mL凈化管（900 mg MgSO4、150 mg PSA），2500 r/min渦旋2 min，8000 r/min離心5 min，取上清液過0.22 μm有機濾膜，待測。

1.2.4.2 檢測條件 流速：1.0 mL/ min，進樣量：1 μL，進樣口溫度：250 ℃，檢測器溫度：290 ℃，進樣方式：不分流進樣，載氣：氮氣（純度99. 999%），升溫程序：升溫至120 ℃，保持1 min；以20 ℃/min升溫至280 ℃，保持0.5 min；以5 ℃/min升溫至305 ℃，保持4 min。

1.2.5 標準溶液配制及添加回收實驗 移取0.1 g的氯氟氰菊酯標準品，配制成1000 μg/mL的氯氟氰菊酯標準儲備液，冷藏避光保存，有效期6個月。將1000 μg/mL的氯氟氰菊酯標準儲備液用丙酮稀釋配得10 μg/mL的二級標準儲備液，冷藏避光保存，有效期3個月。參照樣品前處理的方法處理空白樣品，得到不含有待測農藥的空白基質，利用基質溶液將10 μg/mL的氯氟氰菊酯二級標準儲備液稀釋配得0.5、0.2、0.1、0.05、0.01 μg/mL系列標準工作液（標準工作液在4 ℃冷藏避光保存，有效期3 d）。

參考高效氯氟氰菊酯在香蕉中的最大殘留限量值，選擇在全果、果肉中分別添加3個水平（表1）的標準品，按照1.2.2的方法進行樣品前處理，每個水平重復5次，計算最終每個水平的平均回收率和相對標準偏差（RSD）。

1.2.6 膳食風險評估 長期膳食攝入風險評估是在農藥殘留試驗和毒理學實驗的基礎上，對居民因為膳食攝入農藥給自身帶來的健康風險進行定量評價，參考2002年衛生部發布的中國居民營養與健康狀況調查中一般人群對于米、面及其制品、蔬菜類、水果類、畜禽類、奶及奶制品、蛋及蛋制品、植物油、糖、淀粉、食鹽等各類食品的消費量，通過農藥殘留試驗，獲得香蕉上高效氯氟氰菊酯的殘留試驗中值和最高殘留值，結合我國居民人均膳食結構和已制定的最大殘留限量（MRLs），計算高效氯氟氰菊酯在我國的估算每日攝入量（NEDI），計算公式如下：

式中：STMRi指農藥在某一食品中的規范殘留試驗中值；STMR-Pi 表示用加工因子校正的規范殘留試驗中值；Fi指一般人群某一食品的消費量。計算NEDI時，如果沒有合適的STMR或STMR-P，可以使用相應的MRL。當風險概率≤100%時，表示該慢性風險在可接受范圍，風險概率越小，安全性越高；當風險概率＞100%時，表示該風險已經超過了可接受范圍。

1.3 數據處理

利用Excel 2007處理數據，Origin 2019進行方程擬合與繪圖。

2 結果與分析

2.1 標準曲線和線性關系

實驗中高效氯氟氰菊酯的保留時間為11.06 min左右，標準線性方程為y=155711x?387.55，R2=0.9997，其中y代表峰面積，x代表濃度，結果表明高效氯氟氰菊酯的濃度與峰面積具有良好的線性關系。

2.2 基質效應

基質效應（matrix effect, ME）指分析液中某些基質物質存在改變了目標分析物的響應值，對最終結果的準確性產生影響的現象[19]。基質效應通常是利用基質與溶劑分別配制的標準溶液曲線斜率之比表示[20]，ME＞0.8為基質抑制效應，ME＜1.2為基質增強效應，比值在0.8～1.2之間表示弱基質效應，對試驗結果影響可忽略[21]。香蕉中含有糖類、蛋白質等多種組分，有研究表明香蕉對苯醚甲環唑及噻呋酰胺具有基質抑制效應[22]，對氯氰菊酯、聯苯菊酯等擬除蟲菊酯具有基質增強效應[23]。為了試驗結果的準確性，采用基質匹配曲線進行定量。

2.3 方法驗證

方法靈敏度通過測定最小檢出量（Limit of detection, LOD）和最低檢測濃度（Limit of quantification, LOQ）表示，通過加標回收實驗測得高效氯氟氰菊酯的LOD值為0.01 ng，LOQ值為0.01 mg/kg。利用QuEChERS方法進行樣品前處理，氣相色譜圖如圖1所示，在高效氯氟氰菊酯信號附近沒有干擾信號。由表1可得，高效氯氟氰菊酯的平均回收率為79%～110%，相對標準差（RSD）為2.2%～9.5%，符合農藥殘留實驗準則要求[24]，該方法可靠。

圖1 香蕉全果樣品中高效氯氟氰菊酯（0.005 μg/mL）色譜圖Fig.1 Chromatogram of Lambda-cyhalothrin (0.005 μg/mL)in banana fruits

表1 高效氯氟氰菊酯在香蕉全果及果肉中的回收率及標準偏差Table 1 Recovery rate and standard deviation of lambda-cyhalothrin in banana fruits and flesh

2.4 高效氯氟氰菊酯在香蕉中的殘留消解動態

動態殘留消解試驗在海南和廣東兩地進行，海南試驗點香蕉全果施藥后原始積累量0.02 mg/kg，全果及果肉在采樣第7 d后殘留量均＜0.01；廣東點原始積累量0.13 mg/kg，通過數據擬合得到消解動態方程為C=0.12878e?0.03136t，相關系數為R2=0.98676，殘留半衰期為22.1 d，高效氯氟氰菊酯在香蕉中的消解動態符合一級動力學方程（圖2）。

圖2 高效氯氟氰菊酯在香蕉全果中的消解動態曲線Fig.2 The digestion dynamic curve of lambda-cyhalothrin in banana fruits

2.5 最終殘留

試驗結果如表2，由表2可知，在相同的施藥條件下，采樣距末次施藥間隔28 d時，海南、廣東、云南、廣西四地香蕉全果中高效氯氟氰菊酯的殘留量分別為：＜0.01、0.054、0.016、0.059 mg/kg，殘留中值STMR為0.035 mg/kg；果肉中殘留量均＜0.01 mg/kg；35 d時四地全果中殘留量分別為＜0.01、0.040、0.015、0.057 mg/kg；果肉中均＜0.01 mg/kg。

表2 高效氯氟氰菊酯在四個地區最終殘留量Table 2 Final residues of lambda-cyhalothrin in the four regions

2.6 風險評估

根據GB2763-2019食品中農藥最大殘留限量，高效氯氟氰菊酯的每日允許攝入量ADI值為0.02 mg/kg·bw，香蕉中高效氯氟氰菊酯的MRL值選擇本實驗的殘留中值進行計算，如表3所示，最終結果得出高效氯氟氰菊酯的膳食風險概率為76.84%，為可接受風險。

表3 高效氯氟氰菊酯膳食風險評估模型Table 3 Lambda-cyhalothrin dietary risk assessment model

3 結論與討論

本實驗的農藥殘留檢測采用QuEChERS方法處理、氣相色譜（配ECD檢測器）法進行條件優化，建立了測定高效氯氟氰菊酯在香蕉中殘留量的分析方法，其精密度和準確性都能達到農藥殘留分析測定的要求；高效氯氟氰菊酯在香蕉中的LOD值為0.01 ng，高于楊周寧[25]測得的小白菜中的結果0.0017 ng。相比于小白菜，香蕉中含有大量的果膠、碳水化合物、蛋白質等物質，干擾物較多，對農藥的提取、凈化和測定帶來困難。

廣東和海南兩地高效氯氟氰菊酯的殘留消解試驗，海南在第7 d后香蕉中的殘留值均＜0.01 mg/kg，廣東香蕉全果中殘留半衰期為22.1 d。同等施藥條件下，海南氣溫更高、降水豐沛，農藥降解更快，半衰期更短，留量少。

四個實驗點的最終殘留結果顯示各采樣時間的香蕉果肉中均未檢出高效氯氟氰菊酯殘留，表明高效氯氟氰菊酯在香蕉果肉中沒有內吸，殘留主要在香蕉果皮上，由于高效氯氟氰菊酯的結構是親脂的，而香蕉皮上蠟質含量大，這就成了主要的殘留部位，劉艷萍在香蕉上進行幾種親脂性農藥殘留試驗時也得到了類似的結果[26]。

相同的施藥條件下，28 d時海南香蕉全果中高效氯氟氰菊酯殘留量＜0.01 mg/kg，低于同時期廣東（0.054 mg/kg）、廣西（0.059 mg/kg）、云南（0.016 mg/kg）三地的實驗結果；35 d時這三個地區的高效氯氟氰菊酯殘留量均＞0.01 mg/kg（廣東0.040 mg/kg、廣西0.057 mg/kg、云南0.015 mg/kg；）。四地高效氯氟氰菊酯殘留量隨時間推移逐漸減少，農藥在田間施用后溫度、降雨量、施藥濃度、水分、田間管理（包括套袋、灌溉）等多種因素都會對其產生影響；香蕉生長時果實膨大的過程造成的生物稀釋作用[27]以及香蕉植株內的多種新陳代謝反應也會促進農藥的進一步降解；對于其他三地，海南的香蕉樣品中高效氯氟氰菊酯的殘留量最少，考慮原因可能是由于四個香蕉產地的環境差異，海南屬于季風性熱帶氣候，相對于廣東、廣西、云南三個內陸城市，年日照時長較長，降水量大，溫濕度更高，農藥的降解速度更快。

中國及CAC等國家或組織對于香蕉中高效氯氟氰菊酯使用的MRL值都沒有規定，歐盟標準規定為0.15 mg/kg，本試驗結果高效氯氟氰菊酯在四地的殘留試驗中28 d的殘留量最大值為0.059 mg/kg，小于歐盟的限量標準（0.15 mg/kg）。

對高效氯氟氰菊酯在香蕉最終殘留試驗結果進行膳食風險評估，得出風險概率為76.84%，小于100%，風險可接受。建議10%高效氯氟氰菊酯水乳劑以施藥劑量有效成分33.3 mg/kg（制劑3000倍液），香蕉薊馬若蟲盛發期施藥，施藥次數為2次，以噴霧方式施藥，施藥間隔期7 d，推薦安全間隔期為28 d。