异菌脲在果蔬上的残留消解动...规律及其微生物降解研究进展_潘虎.pdf

异菌脲在果蔬上的残留消解动态规律及其微生物降解研究进展潘虎1，2，达娃卓玛1，代艳娜1，王威武2，李涛2，吴娜娜3，张晓明4，田云2（1.西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所，拉萨 850032；2.湖南农业大学生物科学技术学院，长沙410128；3.湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128；4.湖南省烟草公司常德市公司，湖南 常德 415000）摘要：异菌脲是一种高效广谱的二甲酰亚胺类杀菌剂，对多种果蔬真菌性病害具有较好的防治效果，该药使用范围较为广泛。异菌脲对水生动物具有较高毒性，对植物、鸟类具有中等毒性，可抑制人体干细胞的生长、影响男性精子质量和造成 DNA 的损伤，甚至可能致癌，已被加拿大、欧盟列为高风险农药品种。本文对果蔬中异菌脲的残留消解动态规律及其微生物降解研究进行了概述，以期为异菌脲的污染防控提供详细的研究资料。关键词：异菌脲；残留；消解动态规律；微生物降解；果蔬中图分类号：S481.8文献标识码：A文章编号：2096-5877（2023）01-0102-06Research Progress on Residues and Dissipation Dynamics of Iprodione inFruits and Vegetables and Its Microbial DegradationPAN Hu1,2,DAWA Zhuoma1,DAI Yanna1,WANG Weiwu2,LI Tao2,WU Nana3,ZHANG Xiaoming4,TIAN Yun2(1.Institute of Agricultural Product Quality Standard and Testing Research,Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences,Lhasa 850032;2.College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128;3.Orient Science and Technology College,Hunan Agricultural University,Changsha 410128;4.Changde City Company of Hunan Tobacco Company,Changde 415000,China)Abstract：Iprodione is a kind of high efficient and broad-spectrum diformimide fungicide,which has good controleffect on many kinds of fruits and vegetables fungal diseases.However,iprodione is highly toxic to aquatic animals,moderately toxic to plants and birds,it can inhibit the growth of human stem cells,affect the quality of male sperm,cause DNA damage,and may even cause cancer.Iprodione has been listed as a high risk pesticide in Canada andEuropean Union.In this paper,the residues and dissipation dynamics of iprodione in fruits and vegetables and itsmicrobial degradation were summarized in order to provide detailed information for the prevention and control ofiprodione contamination.Key words：Iprodione;Residues;Degradation dynamics principles;Microbial Degradation;Fruits and vegetables异菌脲（Iprodione，C13H13N3O3Cl2）又名扑海因，是法国罗纳-普朗克农化公司在 20 世纪 70 年代研发的一种高效广谱的二甲酰亚胺类（DCs）触杀型杀菌剂，可有效抑制真菌孢子萌发及菌丝生长，兼具保护和治疗作用1。异菌脲作为有效的杀真菌剂，在世界范围内被广泛应用，2015 年异菌脲在全世界范围内的销售额为 1.65 亿美元，占收稿日期：2020-04-07基金项目：西藏自治区自然科学基金XZ2019ZRG-79(Z)；国家农产品质量安全风险评估专项（GJFP2019007）；国家自然科学基金（32060025）作者简介：潘虎（1986-），男，副研究员，在读博士，主要从事农产品质量安全研究工作。二甲酰亚胺类杀菌剂份额的 64.72。目前，异菌脲主要用于防治葡萄、草莓、蔬菜的灰霉病、早疫病、黑斑病、落叶病、轮纹病等；也可用于草莓、香蕉、苹 果、柑 橘、梨 等 水 果 贮 存 期 防 腐 保 鲜 处理3-4，可有效控制已对苯并咪唑类和麦角甾醇抑制类药剂产生抗性的真菌性病害5。异菌脲对水生动物具有较高毒性，对植物、鸟类具有中等毒性6-7，具有植物细胞遗传毒性，导致染色体改变和细胞死亡8，可抑制人体干细胞的生长、影响男性精子质量和造成 DNA 的损伤9，可导致人体内分泌紊乱、神经系统功能失调、降低体内荷尔蒙分泌，甚至可能致癌10。异菌脲在环境中积累后可抑制环境中其他微生物的生长，对环境微生物潘虎等：异菌脲在果蔬上的残留消解动态规律及其微生物降解研究进展东北农业科学2023，48（1）：102-107Journal of Northeast Agricultural SciencesDOI:10.16423/ki.1003-8701.2023.01.0231期潘虎等：异菌脲在果蔬上的残留消解动态规律及其微生物降解研究进展103群落结构造成明显影响，可导致环境微生物多样性下降和土壤肥力缺失等11。同时，异菌脲在环境中易降解生成少量的 3,5-二氯苯胺，3,5-二氯苯胺是一种持久性有机污染物，具有较强的肾毒性和致癌作用，加剧了异菌脲的污染毒力12。2016 年加拿大有害生物管理局（PMRA）建议取消异菌脲的所有用途，并已开始拟禁用异菌脲13，同时下调异菌脲最大残留限量值（葡萄中MRL 为 10 mg/kg，土 豆、其 他 农 产 品 中 MRL 为0.07 mg/kg）14；2018 年欧盟委员会决定不再批准异菌脲的续展登记，并撤销之前所有含有异菌脲成分的杀菌剂或杀线虫剂产品的登记，异菌脲属于高风险农药品种。加拿大、美国、日本和欧盟都制定了较为严格的水果、蔬菜和粮食中异菌脲的最大残留限量值（0.0125 mg/kg）15-16，并对其残留 量 进 行 持 续 风 险 监 测。我 国 新 制 定 的GB2763-2019 食品中农药最大残留限量 规定异菌脲在蔬菜、水果和谷物中的最大残留限量值分别为 0.210、530、0.110 mg/kg17。我国针对异菌脲的最大残留限量标准较加拿大、欧盟等宽泛，这将间接加剧异菌脲在我国的质量安全隐患。本文对果蔬中异菌脲的残留消解动态规律及微生物降解研究进行了详细的分析总结，以期为异菌脲的污染防控提供基础研究数据。1异菌脲在果蔬上的残留消解动态规律近年来，果蔬种植过程中异菌脲的市场需求量不断增加，但大面积和连续使用致使其在农产品中残留量过高，不仅对环境造成污染，而且会造成果蔬中异菌脲残留量升高，通过生物富集作用给人们身体健康带来较大隐患18-19。果蔬中异菌脲的残留消解动态研究不仅为制定最大残留限量标准（MRL）提供了参考，同时也为农药的合理使用提供了研究基础，是一项重要而又紧迫的研究工作，具有重要实际应用价值。目前，国内外已开展了部分果蔬中异菌脲残留消解动态研究（表 1），宋国春等20研究结果表表 1异菌脲在果蔬上的残留消解动态规律品种苹果20梨21葡萄2杨梅22番茄23番茄24青菜15大白菜5原始沉积量（mg/kg）3.543.010.690.790.751.0252.433.930.3030.351.35612.7133.150.75降解动态方程Ct=2.4704 e-0.0537tCt=2.1349 e-0.0405tCt=0.586 e-0.059tCt=0.555 e-0.060tCt=2.3873 e-0.0784tCt=2.6649 e-0.0736tCt=2.9046 e-0.07529tCt=4.259 e-0.05tCt=0.4616 e-0.1664tCt=0.3456 e-0.2194tCt=1.11 e-0.06tCt=15.389 e-0.3088 tCt=38.25 e-0.2825 tCt=0.7263 e-0.186 t相对系数-0.9668-0.96450.99440.92670.98180.9774-0.96346-0.9683-0.9071-0.99140.9471-0.9798-0.9837-0.9467半衰期（d）12.9117.1112.0012.008.849.419.2013.864.203.2010.602.242.453.70检测方法GC-ECDGC-ECDLC-MS/MSGC-ECDGC-ECDGC-MSGC-ECDGC-MS/MS明，异菌脲在苹果中消解较慢，半衰期为 12.9117.11 d；曹彦卫等21研究了异菌脲在梨中的降解动态规律，结果表明异菌脲在梨上的消解过程符合一级动力学，半衰期为 12 d，异菌脲在梨上的安全间隔期为 7 d；Loutfy N 等2研究了尼罗河三角洲地区葡萄中异菌脲的残留降解动态，异菌脲在葡萄果实中的降解符合一级动力学消解模式，半衰期为 8.89.4 d；颜丽菊等22研究了异菌脲在杨梅果实上的残留降解动态，异菌脲在“东魁杨梅”和“临海早大梅”果实中的降解符合一级动力学消解模式，半衰期分别为 9.2 d 和 13.86 d，异菌脲在杨梅果实中降解速度较慢。陈莉等23评价了异菌脲悬浮剂在番茄上使用后的残留动态规律，异菌脲在番茄中的降解较快，降解规律符合一级动力学，半衰期为 3.24.2d；Zhu X D 等24也研究了番茄中异菌脲的残留降解动态，异菌脲在番茄中的降解符合一级动力学消解模式，半衰期为 10.6 d，与陈莉等23的报道有较大差异，可能是由异菌脲的原始沉积量差异导致；沈超群等25研究了异菌脲在大棚青菜中的降104东 北 农 业 科 学48卷解动态，结果表明 500 g/L 异菌脲在大棚青菜中的消解半衰期为 2.242.44 d，建议异菌脲在大棚青菜上的安全间隔期为 7 d；邵燕等4研究了异菌脲在大白菜中的消解动态，500 g/hm2的 50%异菌脲可湿性粉剂在大白菜中消解较快，半衰期小于3.7 d，施药 7 d 后异菌脲消解 95%以上，消解过程符合一级动力学。上述研究表明果蔬上异菌脲的残留基本符合一级动力学消解规律，但异菌脲在水果上的半衰期较蔬菜明显增长，其原因有待进一步探讨。果蔬品种、异菌脲的原始沉积量是影响异菌脲消解半衰期的重要因素，其次，异菌脲在果蔬不同部位、不同种植地点和不同季节的残留消解规律也有所差异26-27。需要不断地开展不同环境条件下、不同果蔬中异菌脲的残留消解规律研究，为完善异菌脲在果蔬上安全间隔期及最大残留限量的制定提供基础研究数据。2异菌脲的微生物降解研究异菌脲的降解方式主要有自然水解反应、光化学降解和微生物降解28。微生物个体微小、比表面积大，且繁殖快，适应能力强、易培养29，一些长期处在有异菌脲残留环境中的微生物，不仅对其形