譚陽,孫小鳳,韓燕,耿貴工,崔明明,肖明
(青海大學農林科學院,農業(yè)部農產品質量安全風險評估實驗室(西寧),青海西寧 810016)
蜂蜜是由蜜蜂采集植物花蜜或昆蟲分泌物,與其自身分泌物結合經釀造、存放、脫水,存儲于巢脾中的天然甜性物質,它不僅豐富了人類食譜,也發(fā)揮了其固有的保健作用,早已列入我國《藥食同源食品目錄及新資源食品名單》目錄中。我國是養(yǎng)蜂大國,蜂蜜年產量已超過40萬噸,占世界蜂蜜總產量的1/4以上[1]。2017年我國出口蜂蜜129274噸,出口金額達到27070萬美元[2]。同時,我國也是蜂產品消費大國,它不僅可作為甜味劑,也是輕工業(yè)和食品加工業(yè)良好的添加劑[3]。
蜜蜂對農藥非常敏感,蜜源植物生產中常用的農藥都不可避免會造成蜂蜜及其副產品的污染物殘留問題,威脅食用者的健康,直接影響我國蜂產品的國際競爭力。Mulin和王祥云[4,5]分別對北美和中國的蜂花粉進行了農藥殘留檢測,其檢出率都高達99%。蜂蜜中的農藥殘留,主要來源于環(huán)境污染和蜂藥污染,特別是殺蟲劑與殺螨制劑[6]。有研究表明新煙堿類殺蟲劑與2006年美國、歐洲爆發(fā)的蜂群落崩潰綜合癥密切相關[7]。已有學者[8~10]分別對蜂蜜中主要殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑進行了檢測研究,結合2014年開展的蜂蜜中農藥危害因子篩查,確定了五種主要危害因子,為啶蟲脒、吡蟲啉、噻蟲嗪、多菌靈和克螨特。故連續(xù)兩年對西北地區(qū)主要蜜源植物種植區(qū)蜂蜜產品開展風險評估工作。
新疆具有優(yōu)越的光熱水土條件,適宜栽培向日葵。油葵在新疆的常年種植面積達到200萬~250萬畝,占新疆油料作物種植面積的60%以上[11];我國中西線洋槐蜜源區(qū)主要在陜西、甘肅、山西等區(qū)域;青海省氣候條件特殊,是我國枸杞生物多樣性最豐富的地區(qū)之一,枸杞資源豐富,油菜連片種植面積大,花繁蜜多。與其他蜜源產地蜂蜜相比,青海蜂蜜營養(yǎng)價值較高[12]。于西北地區(qū)優(yōu)勢蜜源植物種植區(qū)采集蜂蜜樣品,檢測其五種農藥的殘留含量水平,分析蜂蜜中農藥殘留水平與蜜粉源植物中農藥污染程度的相關性。選用簡單點評估模型,對兒童、孕齡女性、老人三類特定人群進行膳食暴露風險評估。為引導消費提供理論依據,并為蜂蜜產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與參考。
于2016、2017年,在青海甘藍型油菜、小油菜種植區(qū)采集油菜蜜共51份,在青海海西柴達木盆地采集枸杞蜜共18份,在陜西、甘肅洋槐生長區(qū)采集洋槐蜜共32份,2016年在新疆油葵連片種植區(qū)采集葵花蜜14份。共計采集新鮮蜂蜜樣品115份,每份樣品1000 g,置于棕色樣品瓶中密封低溫保存,備用。
蜂蜜樣品前處理在QuERChERS農藥殘留快速檢測方法[13]基礎上稍作更改。對于結晶樣品,40 ℃水浴,待全部融化后攪拌均勻,冷卻至室溫,對于無結晶的樣品,直接攪拌均勻。準確稱取5.0 g蜂蜜樣品置于具塞離心管中,加5 mL水和10 mL乙腈,旋渦混勻,加入4 g無水硫酸鈉和1 g氯化鈉,劇烈震蕩1 min,以6000 r/min離心3 min,取上清液凈化后過0.22 μm濾膜,待測。
液相色譜條件:LC-MS/MS-8050 (Shimadzu),色譜柱:Shim-pack XR-ODS Ⅲ(1.6 μm)75 mm×2.0 mm柱;流動相:A為甲醇,B為1 mmol/L乙酸銨水溶液。梯度洗脫條件:0.5~3 min,15% A~60% A;3~13 min,60% A~65% A;13~13.5 min,65% A~95% A;13.5~17 min,95% A~95% A;17~17.1 min,95% A~15% A;17.1~22 min,15% A。流速為0.4 mL/min;進樣量:1 μL;柱溫:40 ℃。質譜條件:正負離子同時掃描,MRM模式;霧化氣流量3 L/min,干燥氣流量10 L/min,加熱氣流量10 L/min;接口溫度250 ℃;脫溶劑管溫度250 ℃;加熱模塊溫度400 ℃。離子監(jiān)測條件參照李凌云[14]一文。
使用SPSS 20.0軟件完成方差分析,Excel完成計算與圖形繪制。
估算不同對象人群的蜂蜜日均攝入量(EDI,estimated daily intake),按式(1)計算:
注:C-蜂蜜中污染物殘留值,單位為mg/kg/d;P-蜂蜜的日均消費量,單位為kg/d;bw-體重,單位為kg。
膳食暴露風險商,以上式所得每日攝入量(EDI)與每日允許攝入量(ADI)的商值表示按式(2)計算:
注:RQ-風險商,%;ADI-每日允許攝入量[15],單位為mg/kg bw。計算各農藥的膳食暴露風險商,評估風險大小[16]。RQ越小風險越小,當RQ≤100%時,表示風險可以接受;反之,當RQ>100%時,表示有不可接受的風險。
2.1.1 蜂蜜中農藥殘留的總體情況
圖1 四種蜂蜜的農藥殘留檢出情況Fig.1 Detection of pesticide residues in four honeys
檢測的115份蜂蜜樣品中,49.57%檢出了農藥殘留,其中農藥多殘留樣品占樣品總數(shù)的29.57%。同一樣品中,檢出一種農藥殘留的比例最高,為20%,同一樣品中最多檢出4種農殘,其樣品比例最低,僅為3.48%,且都出現(xiàn)在枸杞蜜樣品中,應引起重視。油菜蜜、葵花蜜、洋槐蜜、枸杞蜜的農藥殘留檢出率分別為 43.14%、64.29%、25%、100%,農藥多殘留樣品比例分別為11.76%、50%、9.38%、100%(圖1)。蜂蜜樣品中農藥殘留檢出情況如表1所示,多菌靈、克螨特、吡蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪的檢出率分別為22.61%、16.52%、21.74%、29.57%、5.22%,目前,我國《食品中農藥殘留最大限量》[15]尚未對蜂蜜作出相關規(guī)定,因此參照歐盟標準對樣品農藥殘留是否超標進行判別[17],歐盟標準規(guī)定蜂蜜中吡蟲啉,啶蟲脒,噻蟲嗪,多菌靈,克螨特的最高殘留限量標準均為0.05 mg/kg、0.05 mg/kg、0.05 mg/kg、1.0 mg/kg、0.05 mg/kg。115個蜂蜜樣品中,有13個枸杞蜜和3個葵花蜜樣品農藥殘留超標,合格率為86.09%。啶蟲脒殘留超標率為13.91%,吡蟲啉殘留超標率為7.83%,多菌靈、克螨特、噻蟲嗪的殘留量均未超標。
表1 兩年蜂蜜樣品的農藥殘留檢出情況Table 1 Detection of pesticide residues in honey for two years
2.1.2 不同蜜源蜂蜜的農藥殘留差異
從表2可以看出,不同蜜源蜂蜜間,多菌靈殘留水平存在顯著差異,葵花蜜中多菌靈殘留水平顯著高于其他蜜源蜂蜜。這可能是由于向日葵多發(fā)黑莖病、菌核病、黃萎病等疾病[18,19],種植人員多用50%多菌靈拌種,并于花期噴灑,以防治病害。不同蜜源蜂蜜間,啶蟲脒和吡蟲啉殘留水平都存在極顯著差異,其中枸杞蜜的殘留水平顯著高于其他蜜源蜂蜜。由于枸杞病蟲害中以蚜蟲危害最甚,吡蟲啉是目前防治抗性枸杞蚜蟲的理想藥劑[20]。另外,啶蟲脒在枸杞病蟲害的化學防治中使用較普遍,因此在枸杞中殘留情況較為常見。這說明蜂產品中農藥殘留的水平跟蜜粉源植物中農藥的污染程度密切相關。表3列出了四種蜜源植物花期的主要病蟲害及常用的化學防治農藥。
表2 不同蜂蜜的農藥殘留水平Table 2 Pesticide residue levels of different honey
我國已將風險評估列為一項最基本的法律制度,于 2006年頒布了《中華人民共和國農產品質量安全法》[21]。暴露評估,是風險評估的重要組成部分,主要有點評估、簡單分布和概率評估3種評估模型[22]。點評估一般采用食品高消費量和污染物高殘留量進行計算,保護了大部分人群。一般情況下,農藥的急性暴露估計采用點評估模型[23]。對于有閾值的化學性污染物,計算EDI和ADI比值進行暴露評估[24]。與大宗食品相比,蜂產品風險評估具有其特殊性,它的作用對象多為敏感人群[25],因此針對特定人群的消費數(shù)據意義較大,對暴露評估結果起到舉足輕重的作用。本研究采用點評估模型對蜂蜜中的5種農藥進行風險評估。計算中污染殘留值(C)分別取均值(Mean)與97.5百分位點值[26],均值反應中央趨勢暴露數(shù)據,97.5th反應高端趨勢暴露數(shù)據。參照馮強[27]的數(shù)據調查結果對兒童孕齡女性老人設定暴露因子參數(shù)見表 4。
表3 四種蜜源植物花期的主要病蟲害及常用農藥Table 3 Main diseases and pests and common pesticides during flowering of four honey plants
蜂蜜農藥膳食暴露風險商用公式(2)算得。從表5可見,三類人群的平均值與97.5百分位點值均小于1%,遠低于100%的判定標準。這說明蜂蜜中的農藥殘留風險較低,可以接受。其中,只有啶蟲脒和克螨特對兒童和孕齡女性的風險商略大于0.1%。五種農藥中,噻蟲嗪的攝入風險最小,均小于0.005%。在不同人群中,10歲以下兒童的膳食暴露風險最高。與不同學者在重金屬[28]、黃曲霉毒素[29]和農藥殘留[30]方面的評估結果一致:兒童的膳食暴露量偏高,需加以重視。點評估過程中常存在一些影響結果的不確定因素,本研究也同樣存在。如未考慮除蜂蜜以外的其他膳食來源農藥,導致得出通過蜂蜜攝入農藥的風險很低的結論;其次,蜂蜜一般稀釋飲用,食用農藥濃度比直接監(jiān)測蜂蜜中濃度要低;再次,調查數(shù)據中蜂蜜的日均攝入量,與實際使用量存在一定差異。這也是導致本研究中農藥殘留超標樣品,風險評估結論卻為風險遠低于判定標準的部分原因。
表4 不同對象暴露因子參數(shù)Table 4 Exposure factor parameters for different objects
表5 不同對象的農藥殘留膳食暴露風險評估Table 5 Dietary Exposure Risk Assessment of Pesticide Residues for Different Subjects
在檢測的115個蜂蜜樣品中,49.57%的樣品檢出農藥殘留。雖有個別蜂蜜樣品的農藥殘留含量超過歐盟的最高限量標準,但其膳食暴露風險評估結果均為低風險,消費者可放心食用。不同蜜源蜂蜜間,農藥殘留水平存在一定差異,這可能跟蜜粉源植物中農藥的污染程度有關;本文采用點評估模型,對兒童,孕齡女性,老人三類敏感人群進行膳食暴露風險評估。結果表明三類人群的膳食暴露風險商均低于 1%,遠低于 100%的判定標準,說明農藥殘留風險較低,可以接受。在不同人群中,10歲以下兒童的膳食暴露風險最高。歐盟、日本及美國等國家均制定了蜂蜜農殘最大殘留限量(MRL),且不斷調整完善,使得我過蜂蜜產品出口難度加大,我國農業(yè)相關部門應盡快制定蜂蜜等特色農產品農藥殘留最大限量標準,保證對我國蜂產品的有效監(jiān)控,引導良性發(fā)展。從風險控制角度來講,今后應控制農藥的使用頻率,科學合理使用生物農藥和低殘留化學農藥,更好地保持生態(tài)平衡,同時確保蜂農及相關企業(yè)的利益,促進我國蜂產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。