茉莉花是我国的特色经济作物,花苞开放过程中释放浓郁的香气,是制作茉莉花茶的重要原料。茉莉花中常发生茉莉蕾螟、茉莉叶螟、红蜘蛛、蚜虫、卷叶蛾、蓟马等虫害,以及白绢病、顶枯病、枝枯病、炭疽病等病害。化学农药施用是其病虫害主要防治措施之一。

农药在茉莉花上的田间消解-窨制加工过程中的残留行为研究较少,主要集中在有机磷和菊酯类杀虫剂。目前对茉莉花上农药消解行为的研究主要侧重于杀虫剂,杀菌剂鲜有报道。苯醚甲环唑是低毒杂环类杀菌剂农药,是甾醇脱甲基化抑制剂,具有内吸性,对子囊菌、担子菌、半知菌、白粉菌等有较好的防护和抑制活性,杀菌谱广。苯醚甲环唑对茉莉花上的炭疽病具有较好的抑菌效果,半数有效浓度小于1 mg/L;苯醚甲环唑水分散粒剂使用剂量为125 mg/L时对白绢病菌的平均抑菌率达89.66%,有望用于茉莉花病害的田间防治。苯醚甲环唑尚未在茉莉花上登记使用,我国和欧盟制定了其在茉莉花上的最大残留限量(MRL)分别为2 mg/kg和20 mg/kg,但均未经过实际的田间试验评估。

中国农业科学院茶叶研究所的孙荷芝、周利*、吉林农业大学植物保护学院的戴中洋等研究分析其在茉莉花上的田间消解-窨制转移行为,并评估其经茉莉花茶冲泡摄入的风险,旨在为茉莉花上杀菌剂的安全施用和MRL制修订提供科学指导。


01

方法确证

如表1所示,在茉莉花和茶叶0.01、0.1、1 mg/kg(茶汤0.005、0.01、0.05 mg/L)添加水平下,茉莉花上苯醚甲环唑的添加回收率为97%~102%,茶叶上添加回收率为77%~105%,茶汤中的添加回收率为78%~104%,RSD在2.1%~10.7%之间,定量限分别为0.01、0.01 mg/kg和0.005 mg/L,满足检测需求。


02

田间消解动态

如图2所示,苯醚甲环唑在鲜茉莉上的原始沉积量为(1.48±0.24)mg/kg;药后5 d,苯醚甲环唑消解率达87%;药后7 d,消解率超过95%。苯醚甲环唑在鲜茉莉上的消解符合一级反应动力学规律Ct=1.635e-0.454t,决定系数R2为0.993 6;其在茉莉花中的消解较快,消解半衰期为1.4 d。苯醚甲环唑的消解速率仅慢于敌敌畏和辛硫磷(半衰期约1 d),快于已报道的茉莉花上联苯菊酯等其他农药,消解半衰期范围为2.0~4.3 d。


农药的田间消解速率取决于农药理化性质、试验地气候和作物生长速率。根据茉莉花上已报道农药消解半衰期t1/2,分析其与农药水溶解度、亨利常数H、辛醇水分配系数、土壤吸附系数等理化参数的相关性,发现t1/2与lg H呈线性负相关(图3),t1/2=0.617-0.331lg H,Pearson相关系数r为-0.822 7,表明两者相关性强。亨利常数表征农药在气液两相中分配能力,亨利常数越大,农药越倾向分配于气相,因此亨利常数大的农药消解速率快、半衰期短。


茉莉花为灌木植物,对比苯醚甲环唑在不同灌木作物上的消解动态发现,茉莉花上的半衰期(1.4 d)略短于茶树(1.77 d)(表2),远短于金银花、火龙果、刺玫等其他灌木作物。该现象主要因为采摘部位的生长速率不同导致生长稀释作用不同,例如苯醚甲环唑在辣椒叶上的半衰期比果实短,因为花叶的生长速率通常快于果实。此外,苯醚甲环唑在同一作物上不同试验地的消解半衰期不同,例如火龙果上苯醚甲环唑在印度尼西亚日惹的半衰期为3 d,在印度尼西亚西爪哇的半衰期为5 d;辣椒上苯醚甲环唑在贵州的半衰期为6.1 d,在湖南和天津的半衰期分别达11.5、11.1 d。该差异主要由试验地试验时期的气候差异导致,包括温湿度、降雨量等。


03

窨制转移行为

茉莉花上的苯醚甲环唑在窨制过程中转移至茶叶,造成茶叶上农药残留。随着窨制次数的增加,茶叶中苯醚甲环唑的残留量从<0.01 mg/kg逐步增加至(0.044±0.006)、(0.076±0.008)、(0.125±0.001)mg/kg(表3);结合窨制过程中的茶-花配比和茉莉花上苯醚甲环唑残留量,从茉莉花转移至茶叶的比率分别为4.4%、4.1%、9.1%,总转移率达5.4%。前人研究表明,脂溶性农药在茉莉花窨制过程的花-茶转移主要受配花量影响。配花量相同时,一窨过程中苯醚甲环唑从茉莉花到茶叶的转移率为4.4%,转移率低于已报道的氰戊菊酯(6.9%~8.8%),该转移率差异受控于农药理化性质,具体有待进一步研究。


根据各国/组织中茶叶上苯醚甲环唑的MRL(表4),二窨以上的茶叶中苯醚甲环唑的残留量满足中国、日本和食品法典委员会限量要求,但超过欧盟的MRL(0.05 mg/kg)。鉴于苯醚甲环唑在窨制过程发生花-茶转移,转移率达5.4%,为保障茉莉花茶质量安全和出口经济,茉莉花茶窨制过程不仅需要关注原始茶坯的苯醚甲环唑残留,也需把控茉莉花上相应残留。


04

基于茶汤的风险评估

三窨后的茶叶中苯醚甲环唑经整叶冲泡3 次,转移到茶汤的残留量均低于定量限(0.005 mg/L),无法计算浸出率。因为茶叶中苯醚甲环唑残留量为0.125 mg/kg,比其他浸出规律研究中的残留量低;研究表明,苯醚甲环唑在茶叶冲泡3~4 次的浸出率为19.6%~21.8%、30.4%~50.6%、(53.9±17.6)%。浸出率主要影响因素为农药理化性质(水溶解度和正辛醇-水分配系数),其次是冲泡条件(水温、时间等)。按照风险最大化原则,将茶叶中苯醚甲环唑的浸出率参考值设为53.9%,进行摄入风险评估。如表5所示,苯醚甲环唑经茉莉花茶冲泡后的RQc和RQa分别为0.067%和0.004 6%。基于茶汤的急性风险和慢性风险因子评估远小于1,通过茶汤饮用造成的人体膳食摄入风险是可接受的。


05

结 论

本研究建立了茉莉花中苯醚甲环唑的残留分析方法,该方法的重现性、定量限、准确度和精密度均满足农药残留检测要求。苯醚甲环唑在广西试验点茉莉花上的半衰期为1.4 d,降解较快。苯醚甲环唑在茉莉花窨制过程中发生花-茶转移,三窨过程的转移率可达5.4%。为保障茉莉花茶质量安全和出口经济,茉莉花茶窨制过程需要关注原始茶坯和茉莉花上苯醚甲环唑残留。冲泡后茶汤中未检出苯醚甲环唑。结合茉莉花茶的消费量,茉莉花茶中苯醚甲环唑经冲泡的RQc和RQa分别为0.067%和0.004 6%,表明苯醚甲环唑经茉莉花茶冲泡摄入的膳食风险低。因此,苯醚甲环唑可安全用于茉莉花田的病虫害防治,10%水分散粒剂按1 000 倍液施药1 次,药后1~3 d窨制的茉莉花茶对人体膳食摄入风险是可接受的。

通信作者:


周利研究员
中国农业科学院茶叶研究所茶树病虫害防控创新团队首席科学家

农业农村部茶叶质量安全控制重点实验室副主任

农业农村标准技术审评专家库专家

国家市场监管咖啡技术创新中心专家委员会委员

中国茶叶学会理事

2012年从中国农业大学农药学专业博士毕业后进入茶叶所工作,主要从事茶叶质量安全、茶叶中农药残留和污染物减控研究,入选浙江省浙农领军英才,获得中国茶叶学会优秀女科技工作者称号。获2019国家科技进步奖二等奖(排名第3)、中华农业科学技术奖一等奖等省部级及以上奖励4 项。主持国家自然科学基金、省重点研发计划课题等4 项,参与省重大专项等20余项;发表论文60 篇,其中SCI论文39 篇(4篇影响因子>10)。授权国家专利4 项,制定行业标准1 项;副主编《生态茶业研究与展望》著作1 部,参编《农药残留分析原理与方法》著作4 部。

第一作者:

孙荷芝 助理研究员
中国农业科学院茶叶研究所 茶树病虫害防控创新团队

2015年自浙江大学化学专业博士毕业,同年加入中国农业科学院茶叶研究所农产品质量安全研究中心工作,次年加入茶树病虫害防控创新团队。为实现保障茶叶质量安全和茶园生态安全的团队目标,围绕团队重点任务开展茶叶中风险物质行为特征与风险评估研究。获2019国家科技进步奖二等奖(排名8/10),主持并参与国家自然科学基金、省重点研发计划课题等8项,发表论文44 篇(其中SCI论文42 篇,单篇影响因子最高10.753),授权国家发明专利3 项,起草农业行业标准1 项。

本文《 苯醚甲环唑在茉莉花茶上的转移行为和摄入风险 》来源于《食品科学》2025年46卷第7期303-308,作者:孙荷芝,戴中洋,马进森,王新茹,罗宗秀,修春丽,周利*。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20240913-099 。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑:刘芯;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网


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