高萬君 李葉云 侯如燕

摘要：近年來，草甘膦作為茶園常用除草劑，茶葉中的殘留問題備受關注。文章介紹了茶葉中草甘膦的殘留現(xiàn)狀、檢測方法及草甘膦在茶樹中的吸收轉(zhuǎn)運代謝行為;分析了草甘膦代謝產(chǎn)物氨甲基膦酸的毒性和風險狀況;針對現(xiàn)階段茶葉中草甘膦存在的問題及隱患提出了相應的建議，為茶葉農(nóng)藥殘留安全提供預警信息。

關鍵詞：茶葉;草甘膦;氨甲基膦酸;殘留現(xiàn)狀;對策

Status and Countermeasures of

Glyphosate Residue in Tea

GAO Wanjun， LI Yeyun， HOU Ruyan*

School of Tea and Food Science & Technology， Anhui Agricultural University/Research Center of Food Nutrition and Safety/

State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization， Hefei 230036， China

Abstract： Glyphosate is a commonly used herbicide in tea gardens. In recent years， glyphosate residue in tea has attractedmuch attention. This article introduced the residue status， detection methods of glyphosate pesticide in tea and itsabsorption， transport and metabolism behavior in tea plants. The toxicity and risk status of glyphosate metabolite（aminomethylphosphonic acid） were analyzed. In view of the existing problems and potential dangers of glyphosatein tea， corresponding suggestions were put forward to provide early warning for the safety of tea pesticide residues.

Keywords： tea， glyphosate， aminomethylphosphonic acid， residue status， countermeasures

我國是產(chǎn)茶大國，茶園面積和茶葉產(chǎn)量均居世界首位。茶樹適宜生長在熱帶和亞熱帶地區(qū)，這種氣候也適宜雜草的生長，目前報道的我國茶園雜草種類共412種[1]。雜草與茶樹爭奪陽光、水分和土壤養(yǎng)分，并易產(chǎn)生茶園病蟲害，進而影響茶樹生長、茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)。人工除草成本高、效率低。長期以來，使用化學除草劑是茶園雜草防治的重要手段，而草甘膦作為全球使用時間最長、使用范圍最廣的除草劑，在茶園中普遍使用。由于草甘膦易被土壤鈍化，可能長期存在于土壤中被茶樹吸收。近年來，有關茶葉中草甘膦殘留超標的情況時有發(fā)生，針對草甘膦殘留，許多國家開始陸續(xù)制定更加嚴格的管理政策和計劃調(diào)整限量標準。因此，有必要對茶葉中草甘膦殘留現(xiàn)狀進行綜合分析，為我國茶葉草甘膦農(nóng)藥殘留控制提供預警信息。

一、草甘膦在茶園中的使用與殘留現(xiàn)狀

草甘膦（Glyphosate），又稱鎮(zhèn)草寧、農(nóng)達、草干膦、膦甘酸，化學名稱為N-（磷酸甲基）甘氨酸，由美國孟山都公司開發(fā)，是一種內(nèi)吸傳導型廣譜滅生性除草劑。草甘膦可以除去一年生或多年生惡性雜草，因具有高效、低毒、廉價等特點而廣泛應用于很多領域，尤其是農(nóng)業(yè)領域，現(xiàn)已成為全球生產(chǎn)和使用量最大的除草劑[2]。

我國茶樹種植區(qū)域廣闊，茶園生態(tài)環(huán)境復雜，雜草與茶樹爭奪水分、養(yǎng)分和生長空間，還會助長病蟲害的滋生蔓延，對茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量都造成影響，因此雜草防治是茶園管理中必不可少的環(huán)節(jié)[3]。人工除草效果好，但成本高、效率低。而化學除草劑可以彌補這些不足，多年來，草甘膦一直擔當著非選擇性除草市場的龍頭。隨著草甘膦的使用量不斷增加，特別是在茶園中的應用日益劇增，其殘留問題也越來越受到關注。我國頒布的《食品安全國家標準? 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2019）中規(guī)定茶葉中草甘膦最大殘留限量（MRL）為1 mg/kg[4]，即在茶葉中法定允許的草甘膦最大質(zhì)量分數(shù)為1 mg/kg，出口日本和歐盟的茶葉草甘膦最大殘留限量分別為1 mg/kg、2 mg/kg，均只含草甘膦母體，未規(guī)定代謝物的最大殘留限量。

近年來，茶葉中草甘膦除草劑超標引起業(yè)內(nèi)普遍關注，根據(jù)浙江省茶葉預警點領導小組辦公室統(tǒng)計，2013—2016年，我國出口茶葉（不含茶飲料）被境外通報不合格次數(shù)分別為58批次、40批次、32批次、24批次，主要為農(nóng)藥殘留問題，其中草甘膦是新增加通報項目的重點[5]。2019年9月，歐盟食品安全局（EFSA）根據(jù)歐盟第396/2005號法規(guī)，對草甘膦殘留量進行了審查評估，建議降低茶葉等153種農(nóng)產(chǎn)品中草甘膦殘留限量值。預計歐盟將接受EFSA建議，適時調(diào)整草甘膦殘留限量標準。法國、德國等歐盟成員已開始或計劃采取行動禁止或限制使用草甘膦[6]。因此，在茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)的同時，有必要對茶葉中草甘膦使用進行綜合分析。

二、草甘膦及其代謝物的毒理學和健康風險

近年來，多項研究結(jié)果表明，草甘膦對生物具有一定的毒性，是一種內(nèi)分泌干擾物。抑制哺乳動物的細胞色素P450酶活性，引起歐洲鰻魚的肝紅細胞染色體異常以及細胞DNA鏈斷裂，會對雄性Wistar大鼠的大腦造成嚴重的氧化損傷等;還與不孕不育、癌癥等數(shù)種疾病有關[2，7]。鑒于草甘膦存在多種毒性作用，對人體健康存在潛在危害，很多國家和地區(qū)對草甘膦的使用進行限制和對在食品中殘留制定了嚴苛的限量標準。國際權威機構對草甘膦致癌的研究結(jié)果一直受到很大爭議，2015年草甘膦被世界衛(wèi)生組織（WHO）下屬的國際癌癥研究機構（IARC）列入“2A”類致癌物，意味著草甘膦對人“很可能”致癌。2016年5月世界衛(wèi)生組織與聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）經(jīng)過重重研究之后又得出“草甘膦不大可能致癌”的結(jié)論。2017年，歐洲化學品管理局（ECHA）、加拿大衛(wèi)生部有害生物管理局（PMRA）、歐盟食品安全局（EFSA）、美國環(huán)保署（EPA）先后表示草甘膦不可能或不大可能對人類致癌[8]。然而，即便如此，草甘膦的安全風險仍繼續(xù)受到質(zhì)疑。就此來看，草甘膦殘留已成為農(nóng)藥殘留檢測中的重要檢測項目，因此對其檢測方法的研究和開發(fā)具有較強的現(xiàn)實意義。

氨甲基膦酸（AMPA）是草甘膦的主要降解產(chǎn)物，與草甘膦具有相似的毒理學特點。近年來對AMPA的毒性研究主要集中在對生物胚胎發(fā)育的影響和細胞毒性等方面。Cheron等[9]通過實驗測試了AMPA濃度對歐洲普通蟾蜍胚胎發(fā)育的影響，質(zhì)量濃度涵蓋天然水體中發(fā)現(xiàn)的草甘膦含量范圍（0.07～3.57 μg/L），發(fā)現(xiàn)這些低濃度的AMPA降低了胚胎存活率，增加了發(fā)育持續(xù)時間，影響孵化的形態(tài)。Kwiatkowska等[10]表明AMPA對人體紅細胞（體外）有輕微的毒性作用。當AMPA濃度達0.05 mmol/L時開始誘導溶血，達0.25 mmol/L時開始產(chǎn)生活性氧并增加血液中的高鐵血紅蛋白水平。有研究證明AMPA會引起臍帶膜細胞損傷，并偶爾導致胚胎或新生兒細胞死亡[11-12]。Wo?niak等[13]研究了AMPA對培養(yǎng)的人外周血單核細胞（PBMCs）DNA損傷的影響。將細胞孵育24 h，可誘導DNA單鏈和雙鏈斷裂，并引起嘌呤和嘧啶氧化，增加PBMCs中的ROS（包括·OH）水平。AMPA濃度達500 μmol/L時即會引起DNA損傷。

三、茶葉中草甘膦殘留的檢測方法

草甘膦屬氨基酸類除草劑，具有強極性，不溶于一般有機溶劑，缺少發(fā)色和熒光基團，與植物中的有機物有很強結(jié)合能力，使其直接分析難度較大[5，14]。而茶葉基質(zhì)復雜，含有大量的色素、多酚、生物堿等，對草甘膦的殘留檢測干擾較大。根據(jù)草甘膦的特性，目前茶葉中草甘膦的殘留檢測前處理過程一般使用水提取，二氯甲烷脫脂;固相萃取柱或分散固相萃取對提取液進行凈化，以達到降低基質(zhì)效應的目的;柱前或柱后衍生，使草甘膦衍生物具有紫外和熒光吸收基團，便于儀器分析。目前茶葉中草甘膦殘留主要使用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進行測定，該方法具有高選擇性、高靈敏度、重復性好以及對痕量化合物檢出限低等優(yōu)勢。Li等[15]用水提取茶葉中草甘膦，二氯甲烷脫脂，陽離子交換（CAX）固相萃取柱進行凈化，F(xiàn)MOC-Cl衍生，運用HPLC-MS/MS檢測衍生物，結(jié)果顯示，草甘膦在茶葉中的加標回收率為80.0%～104.0%，相對標準偏差（RSD）為6.7%～18.2%，定量限（LOQ）為0.05 mg/kg。Zhu等[16]用0.05 mol/L NaOH溶液提取，Oasis HLB柱凈化，F(xiàn)MOC-CL衍生，使用UPLC-MS/MS檢測茶葉中草甘膦的殘留量，結(jié)果表明草甘膦LOQ為 0.03～0.08 mg/kg，回收率在72.1%～109.9%，RSD為0.5%～9.8%。Tong等[17]檢測茶鮮葉中草甘膦殘留，用水提取，QuEChERS凈化，F(xiàn)MOC-Cl衍生，UPLC-MS/MS分析，結(jié)果顯示，回收率和RSD分別在82.3%～116.0%、4.7%～13.0%范圍內(nèi)，LOQ為0.1 mg/kg。我國現(xiàn)行有效的關于茶葉中草甘膦殘留量的檢測方法有《進出口食品中草甘膦殘留量的檢測方法 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（SN/T 1923—2007）[18]、《出口食品中氨基酸類有機磷除草劑殘留量的測定 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（SN/T 3983—2014）[19]和《出口食品中草甘膦及其代謝物殘留量的測定方法 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》（SN/T 4655—2016）[20]，這3項標準方法，前兩者前處理方法相同，都是經(jīng)過水和二氯甲烷提取，經(jīng)陽離子交換柱（CAX）凈化，與衍生化試劑FMOC-CL反應;后者用水提取，經(jīng)透析袋、RP柱及石墨化碳黑吸附劑凈化后分析。

在當今快速發(fā)展的大環(huán)境推動下，傳統(tǒng)檢測技術突破了繁瑣的前處理過程，或與高分子材料和納米材料等前沿技術融合，實現(xiàn)了快速、簡單、高靈敏度和特異性分析。Kodama等[21]利用毛細管電泳在線生成銅（II）-草甘膦絡合物方法快速、簡單地分析茶飲料中草甘膦殘留量，結(jié)果表明，使用此方法，草甘膦的回收率在98.4%～99.6%之間。Wang等[22]基于碳點標記抗體和抗原磁珠的免疫反應建立了高選擇性和高靈敏度的草甘膦熒光檢測方法，該方法用于珠江水、茶和土壤樣品中草甘膦的檢測，回收率在87.4%～103.7%之間，效果較好。Watanabe等[23]建立了一種基于比色法的草甘膦簡單篩查方法，飲料樣品（綠茶和可樂飲料）的檢出限為800 μg/mL。

四、草甘膦在茶樹中吸收轉(zhuǎn)運代謝行為

侯如燕課題組對草甘膦在水培茶苗中的吸收、轉(zhuǎn)運、代謝和分布動態(tài)進行了研究，結(jié)果表明，草甘膦經(jīng)茶苗根部吸收并代謝成氨甲基膦酸，通過韌皮部或木質(zhì)部轉(zhuǎn)運到葉部，草甘膦在茶苗根部的殘留量最高，老葉中的殘留量高于嫩葉[17]。郭永春等[24]研究發(fā)現(xiàn)，對幼齡茶樹與成年茶樹噴施不同劑量的草甘膦后，草甘膦在茶樹中的轉(zhuǎn)運和代謝規(guī)律不盡相同，幼齡茶樹莖和葉中可檢測到代謝產(chǎn)物氨甲基膦酸，成年茶樹莖和葉中未檢測到氨甲基膦酸;成年茶樹成葉中草甘膦的降解期比嫩葉長，積累量總體高于嫩葉。因此，就加工后的成品茶安全風險而言，使用茶樹成熟葉片加工后的商品茶比嫩葉帶來更大的安全隱患。郭永春等[25]還對草甘膦施用后對茶葉品質(zhì)安全造成的潛在影響開展了進一步評估，以金觀音茶樹為試材，將草甘膦施于茶樹培養(yǎng)基質(zhì)中，研究草甘膦在茶樹葉片中的殘留情況以及對其主要生化成分的影響，結(jié)果顯示，茶園噴施草甘膦后不易使茶樹葉片產(chǎn)生明顯藥害，但可長時間保留在葉片中，并使茶樹葉片中游離氨基酸、兒茶素和生物堿類化合物的含量發(fā)生顯著改變。因此，最后建議茶園盡量不使用草甘膦除草劑，其部分結(jié)果與侯如燕課題組的研究結(jié)果基本一致，課題組在田間噴施推薦劑量草甘膦之后，發(fā)現(xiàn)茶園中草甘膦處理小區(qū)的茶樹正常生長，未見藥害產(chǎn)生[3]。

五、對于茶葉中草甘膦殘留問題的建議

1. 加強茶葉中草甘膦及其代謝產(chǎn)物的風險監(jiān)測

茶葉通常為水沖泡之后飲用，草甘膦及其代謝產(chǎn)物氨甲基膦酸為極性較高的化合物。這對直接飲用茶湯的消費者而言，產(chǎn)生的潛在風險值得進一步關注。GB 2763—2019中對殘留物的定義為由于使用農(nóng)藥而在食品、農(nóng)產(chǎn)品和動物飼料中出現(xiàn)的任何特定物質(zhì)，包括被認為具有毒理學意義的農(nóng)藥衍生物，如農(nóng)藥轉(zhuǎn)化物、代謝物、反應產(chǎn)物及雜質(zhì)等[4]。我國茶葉中草甘膦殘留定義中只規(guī)定了草甘膦母體，而其代謝產(chǎn)物氨甲基膦酸是毒理學意義上的毒物，卻尚未涉及限量標準，建議啟動茶葉中氨甲基膦酸的風險評估程序，提出合理的限量指標，制定相關的安全標準，并納入相關檢測[5]。茶葉中草甘膦及其代謝物殘留檢測過程繁瑣，檢驗方法標準多且檢測項目相互交叉。建議加強該類除草劑的方法標準整合和簡單易行的檢驗方法研究。

2. 加快推廣茶園化學除草劑減施技術

我國出口歐盟的農(nóng)產(chǎn)品中，茶葉占主導地位，對于歐盟將大概率接受EFSA的建議，適時調(diào)整草甘膦殘留限量標準來說，我國目前比歐盟更為嚴格的茶葉中草甘膦殘留限量標準，也將不再符合歐盟的標準。因此為了我國茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)綠色高效發(fā)展，應該加大推廣茶園除草劑減施技術。

茶園草害控制是茶樹栽培管理中的一項重要工作，使用化學除草劑是我國茶園雜草防治的重要手段之一，但是過量或不規(guī)范的使用，會造成環(huán)境惡化。草甘膦作為茶園中使用廣泛的除草劑，其殘留超標對人類的安全風險備受關注，如何進行殘留控制是我國茶產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

有條件的茶園可以進行人工除草、機械除草等方法。茶園推行化學除草劑替代減量技術，包括人工與機械除草、生物除草、天然除草劑除草、覆蓋與間作等農(nóng)業(yè)措施除草[26]。近年來，隨著“以草抑草”技術的成熟，應用鼠茅草、白三葉等草類植物在茶園及果園中抑制雜草的發(fā)生有很大的成效。張永志等[27]研究表明，在茶園間作鼠茅草可以顯著降低雜草的發(fā)生并提高土壤肥力和提升茶葉品質(zhì)，這一技術有望成為一種生態(tài)的茶園抑草方式。該技術是否能夠改善受除草劑污染的土壤，值得進一步深入研究。另外，要加快開發(fā)出高效、安全的新型除草劑產(chǎn)品，以期使用較少的施用量達到最大化的效果。

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