第十三章農(nóng)藥殘留及黃曲霉毒素測定

1、第十三章農(nóng)藥殘留及黃曲霉毒素測定第一節(jié) 食品中農(nóng)藥殘留及其檢測 農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的各種藥劑統(tǒng)稱，種類很多。我國農(nóng)藥生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 目前全世界實際生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥的品種為500多種，其中大量使用的有100種，主要是化學合成生產(chǎn)的。農(nóng)藥包括：殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑。我國已由農(nóng)藥進口國變成農(nóng)藥出口國。我國現(xiàn)有主要農(nóng)藥合成企業(yè)近400家，已建成700千噸以上原藥生產(chǎn)裝置，可常年生產(chǎn)250多種原藥、農(nóng)藥中產(chǎn)量居世界第二位（美國第一），農(nóng)藥產(chǎn)量呈逐年增長的趨勢。新品種與新工藝不斷出現(xiàn)。 常用的有：有機氯農(nóng)藥和有機磷農(nóng)藥兩類。 殺蟲劑有胺丙畏、苯胺硫磷等。 殺菌劑有腐霉利、乙霉威等

2、。 除草劑有丙草胺、麥草畏等。 生長調(diào)節(jié)劑有烯效唑、多效唑、油菜素內(nèi)酯等。生物農(nóng)藥發(fā)展迅速。1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，個別品種老化 殺蟲劑 殺菌劑 除草劑我國 68.5% 10.4% 18.3%發(fā)達國家 40% 20% 40%農(nóng)藥加工劑型增多，主要有乳油、粉劑、粉粒劑、懸浮劑、水劑、片劑、煙劑等。原料及中間體已經(jīng)滿足國內(nèi)需求。存在問題：2、農(nóng)藥加工落后，助劑研究滯后 我國原藥與制劑比例較低，目前為1：9但發(fā)達國家為1：10303、生產(chǎn)規(guī)模小，工藝技術(shù)落后，產(chǎn)品質(zhì)量差 我國農(nóng)藥產(chǎn)量約占全球的25%但銷售額不足8%4、生物農(nóng)藥還應(yīng)大力發(fā)展。農(nóng)藥在防治農(nóng)作物病蟲害、控制人類傳染病、提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量

3、以及確保人體健康等方面，都起著重要的作用。但是，大量廣泛用農(nóng)藥也會造成對食物的污染。農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥施用后，殘存在生物體、農(nóng)副產(chǎn)品和環(huán)境中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝產(chǎn)物、降解物和雜質(zhì)的總稱。殘留的數(shù)量叫殘留量。 農(nóng)藥進入人體的方式土壤、水 、空氣家禽、畜植物、飼料水生動、植物肉、蛋、乳人食品中普遍存在農(nóng)藥殘留, 殘留量隨食品種類及農(nóng)藥的種類不同而有很大差異，由于農(nóng)藥的毒性都很大，有的還可在人體內(nèi)蓄積，對人體造成危害。食品中殘留農(nóng)藥過高會導致癌癥和帕金森癥。 1994 年，我國農(nóng)藥中毒人數(shù)已超過10萬人，大部分是由于農(nóng)藥殘留而引起。容易吸收農(nóng)藥的蔬菜番茄、茄子、圓辣椒、卷心菜、白菜及大多數(shù)根菜類、

4、薯類。對農(nóng)藥吸收率較低的 葉菜類、果類等。為提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量，保證食品的安全性，保障消費者身體健康，許多國家都對食品中農(nóng)藥允許殘留量作了規(guī)定。表13l和132分別為我國和WHO制訂的有機氯農(nóng)藥六六六、滴滴涕在食品中的允許殘留量標準；表133為我國制訂的有機磷農(nóng)藥在食品中允許殘留量標準；表13 4為FAO/WHO推薦的部分食品中有機磷農(nóng)藥允許殘留量標準。我國將全面禁用5種高毒農(nóng)藥包括：甲胺磷、久效磷、甲基對硫磷、對硫磷、磷胺。 這5種農(nóng)藥目前年總產(chǎn)量達10萬噸；占我國農(nóng)藥生產(chǎn)總量的2025%。禁用方案分3階段：第一階段(2004年1月1日12月31日)： 撤消5種高毒農(nóng)藥產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、使用的

5、有關(guān)證書，開始部分禁用，使用比例下降15。第二階段(2005年1月1日2006年12月31日)： 禁止5種高毒農(nóng)藥原藥生產(chǎn)企業(yè)外的其他企業(yè)生產(chǎn)或加工此類產(chǎn)品，并將其使用范圍局限于棉花、小麥、玉米、水稻4種作物。第三階段(2007年1月1日)：中國全面禁止5種高毒農(nóng)藥的使用。食品中農(nóng)藥殘留量的分析， 1) 比色法 少特異性，靈敏度很低， 分光光度法 已很少使用 電化學分析2）紙色譜 TLC 3）GC 電子捕獲檢測器 適用有機氯農(nóng)藥。4）HPLC 非揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定性農(nóng)藥，如 部分有機磷農(nóng)藥。5）GC/ 紅外光譜聯(lián)用、 GC/MS 聯(lián)用。一、有機氯農(nóng)藥殘留量的檢測（一）有機氯農(nóng)藥的性質(zhì)及常見品種有

6、機氯農(nóng)藥是農(nóng)藥中一類有機含氯化合物，一般分為五大類： 1、DDT類氯化苯及其衍生物，包括DDT、 六六六。 2、氯化甲撐萘類七氯、 艾氏劑、狄氏劑。 3、七O五四 純品為白色晶體，微溶于水， 易溶于某些有機溶劑。 主要用于殺滅蚊蠅。蓄積在動植物脂肪中， 通過食物鏈進入人體。中毒癥狀為乏力、失 眠、眩暈、惡心等，長期接觸可影響中樞 神經(jīng)系統(tǒng)及肝臟。4、氯丹 純品為無色或淡黃色液體，微溶于水，易溶于某些有機溶劑。中毒情況同7054 5、林丹（又名高丙體六六六） 本品為無色晶體，不溶于水，溶于大多數(shù)有機溶劑。中毒情況同7054 。主要用于糧食、蔬菜、果樹、煙草、森林、糧倉。目前仍有一些國家（包括我國

7、）使用林丹由于有機氯性質(zhì)穩(wěn)定，在水域、土壤中仍有殘留，并會在較長時間內(nèi)繼續(xù)影響人類健康。 有機氯農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)（1）六六六 六六六分子式為C6H6Cl6，化學名為六氯環(huán)己烷、六氯化苯，英文名為Benzene hexachl oride (簡稱 BHC)。BHC有多種異構(gòu)體，其常見的異構(gòu)體化學結(jié)構(gòu)式為： BHC為白色或淡黃色固體，純品為無色無臭晶體，工業(yè)品有霉臭氣味，在土壤中半衰期為2年，不溶于水，易溶于脂肪及丙酮、乙醚、石油醚及環(huán)己烷等有機溶劑。BHC對光、熱、空氣、強酸均很穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定( BHC除外)，遇堿能分解(脫去HCl)。 C6H 6Cl6十3KOH C6H3Cl3十3KC

8、l 十3H2O (2)滴滴涕 滴滴涕分子式為C14H9Cl15， 化學名為2，2雙(對氯苯基)1，1，1一三氯乙烷、二氯二苯三氯乙烷，簡稱二二三，英文名為Dichlorodiphenyl trichloroethane，簡稱DDT。根據(jù)苯環(huán)上Cl的取代位置不同形成如下幾種異構(gòu)體： DDT產(chǎn)品為白色或淡黃色固體，純品DDT為白色結(jié)晶，熔點108.5109，在土壤中半衰期310年，（在土壤中消失95%需1633年）。不溶于水，易溶于脂肪及丙酮、CCl4、苯、氯苯、乙醚等有機溶劑。DDT對光、酸均很穩(wěn)定，對熱亦較穩(wěn)定，但溫度高于本身的熔點時，DDT會脫去HCl而生成毒性小的DDE，對堿不穩(wěn)定，遇堿亦

9、會脫去HCl。1874年人工合成DDT，1939年瑞士化學家穆勒發(fā)現(xiàn)了DDT的殺昆蟲作用，并因此獲得了1948年的諾貝爾獎。在二次世界大戰(zhàn)中及戰(zhàn)后的歐洲和亞洲，DDT用于殺滅傳播瘧原蟲的蚊子，挽救了數(shù)千人的生命。DDT在生物體內(nèi)富集作用很強。例如水鳥體內(nèi)DDT殘留為25 mg/kg，DDT污染的水要高出8001000萬倍。DDT的污染是全球性的，在人跡罕至的南極的企鵝、海豹、北極的北極熊、甚至未出世的胎兒體內(nèi)均可檢出DDT的存在。 樣品的予處理1.提取 用丙酮、己烷、乙醚、石油醚等。2.凈化用H2SO4磺化處理，除脂肪、蠟質(zhì)、色素等。3.濃縮KD減壓濃縮。（二）GC法測定有機氯農(nóng)藥殘留（三）T

10、LC法測定有機氯農(nóng)藥殘留二、有機磷農(nóng)藥殘留及其檢測 (一)有機磷農(nóng)藥的特性及種類 1常見的有機磷農(nóng)藥及其結(jié)構(gòu) 有機磷農(nóng)藥(Organophosphorus Pesticides)是農(nóng)藥中一類含磷的有機化合物，其種類很多，目前大量生產(chǎn)與使用至少有60多種，按其毒性可分成高毒、中等毒及低毒三類；按其結(jié)構(gòu)則可劃分為磷酸酯及硫代磷酸酯兩大類，其結(jié)構(gòu)通式如下：根據(jù)R，Rl及X等基團不相同，可構(gòu)成不同的有機磷農(nóng)藥。 2有機磷農(nóng)藥的理化性質(zhì) 有機磷農(nóng)藥中，除敵百蟲、樂果為白色晶體外，其余有機磷農(nóng)藥的工業(yè)品均為棕色油狀。有機磷農(nóng)藥有特殊的蒜臭味，揮發(fā)性大，對光、熱不穩(wěn)定，并具有如下性質(zhì)： 溶解性：由于各種有機

11、磷農(nóng)藥的極性強弱不同，故對水及各種有機溶劑的溶解性能也不一樣，但多數(shù)有機磷農(nóng)藥難溶于水，可溶于脂肪及各種有機溶劑，如疏水性有機溶劑：丙酮、石油醚、正己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等，親水性有機溶劑；乙脂、二甲基亞砜等。 水解性：因有機磷農(nóng)藥屬酯類(磷酸酯或硫代磷酸酯)，故在一定條件下能水解，特別是在堿性介質(zhì)、高溫、水分含量高等環(huán)境中，更易水解。如敵百蟲在堿性溶液中易水解為毒性較大的敵敵畏。 氧化性：有機磷農(nóng)藥中，硫代磷酸酯農(nóng)藥在溴作用下或在紫外線照射下，分子中S易被O取代，生成毒性較大的磷酸酯。 樣品預處理 一般根據(jù)有機磷農(nóng)藥與樣品的種類，選擇適當?shù)奶崛∪軇┡c提取方法。用乙睛、丙酮、氯仿或二氯甲烷等

12、提取。 2凈化 將樣品提取液經(jīng)乙晴或二甲基亞砜分配提取后，再用柱色譜凈化，柱中吸附劑可由活性炭、氧化鋁、弗羅里矽土、無水Na 2SO4或硅藻土等按一定比例組成。 目前，國際上許多國家與組織(包括FDA，AOAC)FDA美國食品藥物管理局。大量使用由storher相wans在1965年提出的，后經(jīng)多次改進的掃集共蒸餾法(sweepcodistillation)來凈化有機磷農(nóng)藥樣品提取液。 3.濃縮KD減壓濃縮。（二）有機磷農(nóng)藥的檢測GC法測定 氮磷檢測器。幾種有機磷農(nóng)藥的檢驗標準：甲胺磷 GB14876第五節(jié) 食品中霉菌毒素及其檢測 一、霉菌毒素的種類 霉菌是一些絲狀真菌的通稱，在自然界分布很廣

13、，幾乎無處不有，主要生長在不通風、陰暗、潮濕和溫度較高的環(huán)境中。霉菌可非常容易地生長在各種食品上并產(chǎn)生危害性很強的霉菌毒素。目前已知的霉菌毒素約有200余種，與食品關(guān)系較為密切的有黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、雜色曲霉素等。已知有5種毒素可引起動物致癌，它們是黃曲霉毒素(B-、G。、M，)、黃天精、環(huán)氯素、雜色曲霉素和展青霉素。霉菌污染食品可使食品的食用價值降低，甚至使之完全不能食用，造成巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計全世界每年平均有2的谷物由于霉變不能食用。霉菌毒素引起的中毒大多通過被霉菌污染的糧食、油料作物以及發(fā)酵食品等引起。霉菌毒素多數(shù)有較強的耐熱性，一般的烹調(diào)加熱方法不能使其破壞。當人體攝入的霉菌毒

14、素量達到一定程度后，可引起中毒。霉菌中毒往往表現(xiàn)為明顯的地方性和季節(jié)性，臨床表現(xiàn)較為復雜，有急性中毒、慢性中毒以及致癌、致畸和致突變等。食品中常見的幾類霉菌毒素如下。 1黃曲霉毒素黃曲霉毒素(Aflatoxins。簡寫AFT)是黃曲霉、寄生曲霉及溫特曲霉等產(chǎn)毒菌株的代謝產(chǎn)物 ，是一群結(jié)構(gòu)類似的化合物。目前已發(fā)現(xiàn)17種黃曲霉毒素。 根據(jù)其在波長為365nm紫外光下呈現(xiàn)不同顏色的熒光而分為B、G二大類： B大類在氧化鋁薄層板上于紫外光照射下呈現(xiàn)藍色熒光；G大類則呈綠色熒光。 AFT主要污染糧油及其制品，如花生、花生油、玉米、大米、棉籽等被污染嚴重，此外各種植物性與動物性食品也能被廣泛污染，如在胡桃

15、、杏仁、高梁、小麥、豆類、王豆、皮蛋、奶與奶制品、干咸魚及辣椒中均有AFT污染。其污染程度與各種作物生物學特性和化學組成以及成熟期所處的氣候條件有很大關(guān)系。一般來說，富含脂肪的糧食易產(chǎn)生AFT。此外，收獲季節(jié)高溫、高濕，也易造成AFT的污染。 AFT屬劇毒物質(zhì)，其毒性比氰化鉀還高，也是目前最強的化學致癌物質(zhì)。其中AFT Bl的毒性和致癌性最強，故其在食品中允許量各國都有嚴格規(guī)定。FAOWHO規(guī)定食品中 AFTBl15 ppb，美國20 ppb，日本10 ppb，以色列與瑞典規(guī)定不得檢出。表135為我國制訂的主要食品中AFT B1的允許量標準。黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)(一)黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu) (

16、二)黃曲霉毒素的理化性質(zhì) 1. 溶解性：AFT的分子量為312346，難溶于水、乙醚、石油醚及己烷中，易溶于油和甲醇、丙酮、氯仿、苯、 等有機溶劑中。 2穩(wěn)定性：AFT是一組性質(zhì)比較穩(wěn)定的化合物；其對光、熱、酸較穩(wěn)定，而對堿和氧化劑則不穩(wěn)定。 樣品預處理 樣品預處理包括APT的提取、凈化及濃縮等過程。 二、霉菌毒素的檢測 1黃曲霉毒素的檢測 我國涉及黃曲霉毒素的限量及檢測的國家標準有GB 27611981(食品中黃曲霉毒素B1允許量標準)、GB 9676-1988(牛乳及其制品中黃曲霉毒索M，限量衛(wèi)生標準)、GBT 17480-1998(酶聯(lián)免疫吸附法測定飼料中黃曲霉毒素B、)、GBT 500

17、922-1996薄層色譜法(第一法)ELISA(第二法)測定食品中黃曲霉毒素B，GBT 5009231996薄層色譜法(第一法)微柱篩選法(第二法)測定食品中黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2GBT 5009241996(一) 薄層色譜法測定食品中黃曲霉毒素M1 、B1其最低檢出量0.4 ng是各實驗室所公認的。 (二) 高效液相色譜法測定食品中AFT B1、B3、Gl、G 2、M1(三）酶聯(lián)免疫法測定原理： 固相酶聯(lián)免疫吸附。B1特異性抗體包被于聚苯乙烯微量反應(yīng)板的孔穴中，再加入樣品提取液（未知抗原）及B1抗原（已知抗原），使兩者與抗體進行免疫競爭反應(yīng)，然后加酶底物顯色，顏色的深淺取決于抗體和酶標B1抗原結(jié)合的量，即樣品中B1多，則被抗體結(jié)合的B1抗原少，顏色淺，反之則深。用目測法或酶標儀B1標準樣比較判斷樣品中B1的含量。儀器： 黃曲霉毒素B1測定儀由于AFT是一劇毒且強致癌性物質(zhì)，使用時應(yīng)特別小