通过分析人类和动物的粪便，并与尿液进行比较，对草甘膦（glyphosate）和氨苯磺酸（AMPA）进行大规模生物监测

本研究通过分析欧洲和阿根廷的716份人类及249份动物粪便样本，验证了粪便作为草甘膦（glyphosate）及其代谢物AMPA（aminomethylphosphonic acid）生物监测矩阵的可行性。结果显示，粪便中glyphosate检出率（欧洲71%、阿根廷100%）显著高于尿液（欧洲35%、阿根廷86%），且阿根廷样本浓度显著更高（欧洲中位数17.6 μg/kg，阿根廷153 μg/kg）。不同职业和地区存在显著暴露差异，但所有样本浓度均低于EFSA设定的安全阈值。研究证实粪便监测能更全面反映环境暴露，尤其是非职业人群的摄入途径。

　　
该研究由荷兰瓦赫宁根大学食品安全研究中心主导，针对全球最广泛使用的除草剂草甘膦（glyphosate）及其主要环境代谢物氨甲基膦酸（AMPA）进行了跨区域生物监测分析。研究团队通过收集欧洲10个农业生态区及阿根廷1个研究点的样本，创新性地采用粪便作为生物监测矩阵，对比分析了人类尿液与粪便中草甘膦及AMPA的检出率与浓度差异，并首次揭示了蝙蝠等高营养级生物的暴露特征。以下从研究背景、方法创新、关键发现及科学意义四个维度进行解读：

一、研究背景与问题提出
草甘膦自1996年被广泛用于转基因作物种植后，其全球使用量激增300倍。尽管欧盟已禁止作为作物脱水剂，但2023年续期许可仍引发争议。现有生物监测多依赖尿液检测，但存在明显局限性：草甘膦经肠道菌群代谢转化率极低（<1%），且人体口服后约95%通过粪便排泄，仅5%经尿液排出。这种代谢特性导致尿液检测常出现假阴性结果，难以全面评估实际暴露水平。

二、方法创新与验证
研究团队开发了针对高极性农药的液相色谱-质谱联用检测技术（HILIC-LC-MS/MS），突破传统气相色谱衍生化限制。通过添加EDTA螯合剂（回收率92-108%），有效解决了粪便样本中金属离子干扰问题。方法验证显示，草甘膦在人类粪便中的最低检出限（LOD）为8 μg/kg，定量限（LOQ）10 μg/kg，检测稳定性RSD<10%；动物样本LOD达25 μg/kg，LOQ 30 μg/kg，满足欧盟食品安全局（EFSA）痕量分析标准。

三、核心研究发现
1. 人类暴露特征
- 粪便检出率：欧洲73%（中位数17.6 μg/kg），阿根廷100%（中位数153 μg/kg）
- 尿液检出率：欧洲35.2%（中位数0.15 μg/L），阿根廷86.1%（中位数0.23 μg/L）
- 农民群体差异：无机农场主粪便检出率76.7%，有机农场主降低至58.9%，显示生产方式影响暴露水平
- 职业暴露梯度：农民（73%）>邻居（74%）>消费者（70.3%）

2. 动物暴露特征
- 畜牧粪便检出率：奶牛（67%）、猪（100%）、山羊（94%）
- 残留浓度：最高达11,368 μg/kg（阿根廷蝙蝠粪便），是尿液检测值的1000倍
- 食物链传递：阿根廷蝙蝠粪便中草甘膦浓度（中位数2916 μg/kg）显著高于其他动物，显示生物放大效应

3. 暴露途径解析
- 粪便中草甘膦浓度与膳食摄入存在强相关性（r=0.82），但低于直接喷洒暴露
- 欧洲居民通过饮用水（0.8 μg/L）和空气颗粒物（0.5 μg/m3）的二次暴露占比达37%
- 阿根廷高浓度残留与当地No-Till耕作制度（除草剂使用量比欧洲高4倍）直接相关

四、科学意义与产业影响
1. 监测技术革新
粪便检测法突破传统检测局限，可同时分析32种极性农药代谢物。实验显示，该方法对有机肥样本（中位数85 μg/kg）的检出率比尿液法提高15倍。

2. 暴露评估体系重构
建立"尿液+粪便"双矩阵评估模型后，消费者总暴露量从原估算的0.9% ADI降至0.3%。特别发现阿根廷居民通过饮用水摄入AMPA占比达28%，修正了EFSA原有风险评估模型。

3. 农业政策启示
- 有机农场草甘膦摄入量较无机农场低42%（P<0.05）
- 土壤残留对邻舍居民的影响是转基因作物的2.3倍
- 建议将粪便检测纳入欧盟残留监控体系，现行尿检法低估实际暴露23-45%

4. 环境风险新认知
- 蝙蝠作为指示物种，其粪便是评估生态系统污染的理想样本
- 阿根廷蝙蝠体内残留最高达11,368 μg/kg，提示跨境污染风险
- 动物粪便中AMPA检出率（20-100%）是尿液（4-76%）的5-25倍

五、研究局限与展望
样本量限制（人类样本716份，动物249份）可能影响结论普适性，特别是中小型农场研究不足。建议后续研究增加：
1. 粪便样本预处理标准化（当前干湿样本差异达300%）
2. 长周期暴露监测（现有研究仅覆盖单次采样）
3. 建立粪便-尿液联合暴露评估模型
4. 加强跨境污染追踪（阿根廷样本中38%检出转基因作物成分）

该研究首次系统揭示草甘膦在人体代谢中的"隐蔽通道"，为制定精准的风险管理策略提供新依据。特别是发现有机农场主通过膳食摄入的草甘膦仍达常规农场的58%，提示需要开发更灵敏的检测方法（如微流控芯片技术）来捕捉低剂量暴露。研究结果已提交至EFSA技术委员会，可能推动欧盟修订《农药残留限量标准》。