粉唑醇作为三唑类杀菌剂之一,具有广谱杀菌活性,较强内吸性,在植物体内可由根部向顶部传导,是防治草莓白粉病的特效药剂之一。然而,有研究表明粉唑醇对小鼠具有致畸性,对兔子的发育也具有阻碍性导致骨化延迟。因此,有必要研究粉唑醇在草莓及其副产品草莓酒上的环境降解行为。
手性农药在进入生态环境后,不同对映体之间对靶标生物的生物活性、非靶标生物的生态毒性以及在动物和植物的富集行为往往存在显著的差异。因此,从对映体角度来研究粉唑醇在设施草莓中的对映体选择性消解及草莓酒加工过程中的降解行为至关重要。
沈阳农业大学园艺学院,辽宁省草莓育种与优质栽培重点实验室的刘 娜、张志宏*,中国农业科学院植物保护研究所的潘兴鲁和沈阳农业大学植物保护学院的杨庆喜等人利用超高效合相色谱-串联质谱(UPCC-MS/MS)对粉唑醇进行手性拆分,从田间到餐桌,对草莓样品进行加工并分析两个对映体的残留量变化。研究结果阐明手性农药粉唑醇在草莓上的残留动态、对映体降解和代谢规律,明确手性农药高毒对映体在草莓加工过程中的变化规律,提出手性农药在草莓加工过程中风险控制关键点,为企业优化加工工艺、生产更为健康的食品提供科学基础。
1 方法确证
标准曲线和基质效应
高效液相色谱技术的优势在于高分离度、高灵敏度、高分析速度和低成本。超临界流体色谱技术以超临界CO2为主要的流动相,具有黏度低、传质性能好、分离效率高、绿色环保的优势。因此UPCC技术集合了两者的优势,使得该技术在仪器的可操控性能、重复性、精密度等方面有很大进步。它比液相色谱所使用的液体流动相以及气相色谱所使用的载气有更多突出的优点,例如:CO2单独使用或与少量共溶剂共同使用作为流动相,流体黏度小,比高效液相色谱中所使用的液体流动相扩散率更高、更有利于传质;与气相色谱相比,CO2单独作流动相可在更低的温度下实现分离。因此,在5 min内完成了粉唑醇的手性拆分。
准确度、精密度和灵敏度测定结果
(-)-R-粉唑醇和(+)-S-粉唑醇在草莓酒中的平均回收率为87.61%~96.19%,变异系数为1.5%~3.5%。本实验中,(-)-R-粉唑醇和(+)-S-粉唑醇在草莓及草莓酒中的最低检出限为0.005 mg/kg。
2 消解动态实验结果
粉唑醇在草莓上的田间消解动态实验结果表明, 两个对映体在草莓上的消解均符合一级动力方程。( - ) - R - 粉唑醇在草莓上的消解方程为y=1.09e-0.050 23x,R2=0.949 63;(+)-S-粉唑醇在草莓上的消解方程为y=1.08e-0.050 95x,R2=0.962 06。(-)-R-粉唑醇在草莓上的半衰期为13.80 d,(+)-S-粉唑醇在草莓上的半衰期为13.60 d。通过显著性差异分析半衰期表明,粉唑醇两个对映体在草莓生长过程中选择性降解行为不显著(P>0.05)。
3 草莓酒加工实验结果
通过显著性差异分析半衰期表明, 粉唑醇两个对映体在草莓酒发酵过程中选择性降解行为显著(P<0.05)。草莓酒发酵是一个复杂的过程,有研究表明在主发酵期酵母菌为优势菌群,主发酵结束后酵母菌逐渐衰亡,其他微生物开始生长,总酚和总黄酮含量在发酵前期逐渐上升,后期逐渐下降。因此在草莓酒的发酵过程中,由于有酵母菌的存在,酵母菌会选择性代谢,对手性化合物产生了选择性降解行为。
结 论
本实验研究了粉唑醇在草莓中的对映体选择性消解及草莓酒加工过程中的降解行为,结果表明粉唑醇对映体在草莓生长中没有明显的选择性降解行为,(-)-R-粉唑醇在草莓上的半衰期为13.80 d,(+)-S-粉唑醇在草莓上的半衰期为13.60 d。而在草莓酒的发酵过程中存在明显的选择性降解行为,(+)-S-粉唑醇优先降解。在草莓酒发酵过程中,清洗后(-)-R-粉唑醇在草莓酒中的半衰期为38.06 d,(+)-S-粉唑醇的半衰期为29.90 d。未清洗(-)-R-粉唑醇在草莓酒发酵中的半衰期为29.31 d,(+)-S-粉唑醇半衰期为22.14 d。研究结果为未来更准确地对草莓进行风险评估提供了参考依据,提示检验、监督等部门在未来食品风险评估中,也应关注从对映体的角度评价手性农药的安全性。