食品中農藥殘留的危害及色譜檢測方法

摘　要　介紹了4類代表性農藥的特性, 闡述了農藥殘留的危害,綜合敘述了國內外檢測有機磷農藥殘留的方法, 對其暴露帶來的健康效應進行了綜述。

我國是農業(yè)大國。據(jù)估計, 1986~1990年農藥防治有害生物所減少的糧食損失平均每年為總產量的7. 7%, 因此, 使用農藥是提高農業(yè)產量的重要措施之一[ 1] 。長期以來,農藥的使用對防治有害生物和提高農業(yè)經濟效益都起到了不可忽視的作用。農藥施用到農作物上之后, 絕大部分因多種原因而轉化, 但同時農作物內往往會有少量的殘留, 長時間攝食殘留農藥將會影響人體的健[ 2] 。直到20 世紀中葉, 許多化學合成農藥在加工生產和使用過程中暴露出的問題及其大量施用后對環(huán)境所造成的嚴重后果才逐漸引起了人們的關注。在這里介紹了一些代表性農藥的特性及其殘留危害的基礎上, 對農藥暴露所帶來的人體健康效應進行綜述。

1． 農藥的特性及危害

根據(jù)農藥化學結構, 目前所使用的農藥大致可分為有機

磷類、有機氯類、氨基甲酸酯類和擬除蟲類等。

1. 1有機磷類農藥

有機磷類農藥( organophosphorus pesticides, OPPs)自問世到現(xiàn)在已有70 年的歷史。因為、快速、廣譜等特點, 有機磷類農藥一直在農藥中占有很重要的位置, 對世界農業(yè)的發(fā)展起了很重要的作用。我國已生產和使用的有機磷類農藥達數(shù)10 種之多, 其中常用的有敵敵畏、樂果、馬拉硫磷等。但隨著這些有機磷類農藥的廣泛被使用, 暴露出了很多問題, 如高殘留、毒性強等, 尤其在環(huán)保意識日益增強的今天, 其暴露的問題也引起了人們的高度重視[3] 。部分非持久有機磷類農藥在某些環(huán)境條件下也會有較長的殘留期, 并在動物體內產生蓄積[ 4]。如馬拉硫磷是一種高選擇性有機磷類農藥, 在環(huán)境中的殘留不容忽視, 水體中已有檢出[ 5] 。馬拉硫磷對水生生物屬高毒農藥[ 6] , 對人免疫功能也具有一定的毒性作用[ 7], 已成為水環(huán)境中重要的監(jiān)測項目。

大多數(shù)有機磷類農藥都屬于磷酸酯類或硫代磷酸酯類化合物, 其中有機磷酸脂類化合物純品多為油狀, 少數(shù)為結晶固體。常用劑型有乳劑、油劑、粉劑及顆粒劑等。有機磷類農藥的中毒特征是血液中膽堿酯酶活性下降, 膽堿酯酶的活性受到抑制, 導致神經系統(tǒng)機能失調, 從而使一些受神經系統(tǒng)支配的臟器, 如心臟、支氣管、腸、胃等發(fā)生功能異常[ 1]。

1. 2有機氯類農藥

有機氯類農藥( organoch lor ine pesti??cides, OCPs)是氯代烴類化合物, 亦稱氯代烴農藥。有機氯農藥大多數(shù)為白色或淡黃色結晶或固體, 不溶或非溶于水, 易溶于脂肪及大多數(shù)有機溶劑, 揮發(fā)性小, 化學性質穩(wěn)定, 與酶和蛋白質有較高親和力, 易吸附在生物體內, 生物富集作用*。

1. 3?? 氨基甲酸酯類農藥??

 氨基甲酸酯類農藥( carbamatepesticides)是繼有機磷類農藥之后發(fā)現(xiàn)的一種新型農藥, 也是我國目前使用量較大的殺蟲劑之一, 已被廣泛應用于糧

食、蔬菜和水果等各種農作物。常見的氨基甲酸酯類農藥有西維因、呋喃丹和速滅威等。此類農藥具有分解快、殘留期短、低毒、和選擇性強等特點。

1. 4?? 擬除蟲菊酯類農藥??

 擬除蟲菊酯類農藥( pyrethroidpesticides)是一類重要的合成殺蟲劑, 常見的菊酯類農藥有氯氰菊酯等。該類農藥是模擬天然菊酯的化學結構而合成的有機化合物, 大多以無色晶體的形式存在, 一部分為較黏稠的液[8] , 具有、廣譜、低毒和生物降解性等特性。人類短期內接觸大量擬除蟲菊酯類農藥后, 輕者出現(xiàn)頭暈、頭痛、惡心和嘔吐等; 重者表現(xiàn)為精神萎靡或煩躁不安、肌肉跳動、甚至抽搐和昏迷等癥狀[1] 。由于多種擬除蟲菊酯類農藥對魚類和貝類等水生動物毒性較大, 一些國家已對其使用作出了嚴格的限制。因此, 對在農作物、食品和環(huán)境基質中擬除蟲菊酯類農藥的殘留分析非常重要[9] 。

2．有機磷農藥(0PS) 的檢測方法

有機磷農藥是含有C - P 鍵或C - 0 - P ,C - S - P ,C -N —P 鍵的有機化合物,目前,正式商品有幾十種,如敵敵畏、馬拉硫磷等。大部分有機磷農藥不溶于水,而溶于有機溶劑,在中性和酸性條件下穩(wěn)定,不易水解,在堿性條件下易水解而失效。有機磷農藥主要是抑制生物體內的膽堿脂酶(CH - E) 的活性,導致乙酰膽堿(Ach) 這種傳導介質代謝紊亂,產生遲發(fā)性神經毒性,引起運動失調、昏迷、呼吸中樞麻痹、癱瘓甚至死亡[10]。作為典型的酶毒劑,有機磷農藥可以通過消化道攝入,也可以通過皮膚、黏膜、呼吸道吸收而引發(fā)中毒。根據(jù)有機磷農藥的化學和毒理學性質,檢測有機磷農藥的分析方法有五大類:波譜法、色普法、酶抑制法、酶聯(lián)免疫法以及活體生物測定法。

2. 1 　波譜法　

該方法是根據(jù)有機磷農藥中某些官能團或水解、還原產物與特殊的顯色劑在特定條件下發(fā)生氧化、磺酸化、酯化、絡合等化學反應,產生特定波長的顏色反應來進行定性或定量(*) 測定。

2．2 　色譜法

2. 2. 1 　薄層色譜法( TLC) 　

薄層色譜法是一種成熟的、應用也較廣的微量快速檢測方法。它在農藥殘留測定技術上有它*的用處,它既是重要的分離手段,又是定性、定量的分析方法。

檢測過程一般先用適宜的溶劑提取有機磷農藥,經純化濃縮后,在薄層硅膠板上分離展開,顯色后與標準的有機磷農藥比較Rf 值進行定性測定或用儀器進行定量測定。

2. 2. 2 　氣相色譜法( GC) 　

該方法是利用經提取、純化、濃縮后的有機磷農藥注入氣相色譜柱,程序化升溫汽化后,不同的有機磷農藥在固相中分離[11],經不同的檢測器檢測掃描繪出氣相色譜圖,通過保留時間來定性[12],通過峰或峰面積與標準曲線對照來定量。一次可同時測定多組份,簡便快捷,靈敏度高,準確性也好。而色譜條件的佳設定是氣相色譜技術的關鍵。

2. 2. 3 　液相色譜法(HPLC) 　

液相色譜法是在液相色譜柱層析的基礎上,引入氣相色譜理論并加以改進而發(fā)展起來的色譜分析方法。液相色譜法在農藥殘留分析的應用越來越廣泛[13],是因為液相色譜法能適合分析沸點高而不太容易汽化、熱不穩(wěn)定和強極性農藥及其代謝產物;且可以與柱前提取、純化及柱后熒光衍生化反應和質譜等聯(lián)用,易實現(xiàn)分析自動化;同時一些新型檢測器的問世在一定程度上提高了液相色譜法的檢測靈敏度。與氣相色譜法相比,不僅分離效能好,靈敏度高,檢測速度快,而且應用面廣。

3．結語

綜上所述, 農藥的環(huán)境暴露可引起多種健康效應, 如導致神經系統(tǒng)受損、影響生育系統(tǒng), 干擾人體免疫系統(tǒng)和內分泌系統(tǒng), 甚至導致癌癥等。因此, 農藥殘留的危害應引起足夠重視, 對其暴露問題尤其應該予以關注, 這對政府制定相關農業(yè)政策以及預防農藥使用帶來的疾病等問題具有著長遠意義。