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巴基斯坦KPK地区番茄农药残留分析及其对人类健康的潜在风险评估:基于LC-MS/MS技术的多类农药检测研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology Reports CS7.4
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本研究针对巴基斯坦KPK地区番茄种植及市场流通环节的农药残留问题,采用欧盟标准QuEChERS前处理结合LC-MS/MS技术,系统分析了49种多类农药(包括新烟碱类、三唑类等)的残留水平。结果显示58.8%样本存在污染,其中4份田间样本超出EU-MRLs标准,但健康风险评估表明消费者暴露风险极低(ADI<2.36%)。该研究为跨境农产品安全监管提供了重要数据支撑。
番茄作为全球重要的经济作物,其富含的番茄红素(lycopene)和维生素C等成分已被证实具有抗氧化、预防心血管疾病等健康效益。然而在巴基斯坦这样的农业国家,番茄种植面临严重的病虫害威胁,农民普遍依赖化学农药防控,导致农药残留问题日益突出。既往研究多局限于气相色谱(GC)可检测的有限种类农药,且样本量小、方法灵敏度不足,难以全面评估风险。更严峻的是,巴基斯坦作为番茄净进口国(年进口额5400万美元),其出口产品曾因农药超标被欧盟拦截,暴露出监管体系与国际标准接轨的迫切需求。
针对这一现状,巴基斯坦国家农业研究中心的Farrakh Mehboob团队在《Toxicology Reports》发表最新研究,首次采用欧盟EN 15662标准优化的QuEChERS(快速、高效、耐用、安全)前处理技术,结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)平台,对Khyber Pakhtunkhwa省两个主产区(Swat和Lower Dir)及伊斯兰堡市场的51份番茄样本进行49种农药的系统筛查。研究创新性地将方法检测限(LOD)降至0.001-0.01 mg/kg,量化限(LOQ)达0.01-0.1 mg/kg,显著提升了对吡虫啉(imidacloprid)、戊唑醇(tebuconazole)等高风险化合物的捕捉能力。
关键技术方面,团队采用三重四极杆质谱(Agilent 6420)在多重反应监测(MRM)模式下分析,通过优化流动相(0.1%甲酸-5mM甲酸铵水溶液/乙腈梯度)和色谱柱(Eclipse plus C18
)实现高效分离。质量控制严格遵循EU-SANTE指南,采用基质匹配标曲校正离子抑制效应,并通过三个加标水平(0.01/0.1/0.5 mg/kg)验证方法稳定性,回收率控制在70-120%区间。
研究结果揭示:在农药残留分布方面,田间样本污染率(73.5%)显著高于市场样本(29.4%),Swat地区以新烟碱类吡虫啉(检出率47%)为主,Lower Dir地区则以甲霜灵(metalaxyl)和噻虫嗪(thiamethoxam)为特征污染物。值得注意的是,4份田间样本(7.8%)超出欧盟MRLs标准,其中毒死蜱(chlorpyrifos)残留达0.92 mg/kg(超标91倍),吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)和戊唑醇分别超标40%和177%。
健康风险评估采用FAO确定性模型,以巴基斯坦人均番茄日消费量16.11g为基准计算每日摄入量(EDI)。尽管存在超标现象,但所有农药的ADI百分比均低于2.36%,其中最高风险来自啶酰菌胺(boscalid)(0.385%)和戊唑醇(0.186%),证实当前污染水平对消费者的慢性风险可控。
这项研究的意义在于:方法学上,首次验证了欧盟QuEChERS方案对巴基斯坦番茄矩阵的适用性,为发展中国家建立符合国际标准的检测体系提供模板;监管层面,明确毒死蜱、噻虫嗪等高风险农药应作为重点监控对象,建议加强对Swat等主产区的用药指导;国际贸易方面,研究数据可帮助巴基斯坦应对欧盟等市场的技术性贸易壁垒。作者特别指出,由于番茄在春秋两季种植病虫害谱差异大,未来需扩大采样规模和季节覆盖,以更全面评估风险。该成果为"一带一路"沿线国家的农产品质量安全合作提供了科学范本。
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