中药材中农药残留现状及控制措施评析

2022-04-20 07:00:44热度:91°C

我国是中药材生产大国,然而我国中药产品的总出口额却仅占世界药品销售量的1%左右,其中一个重要的原因即是农药残留问题。近年来,有关中药产品中农药残留的安全性问题已受到越来越广泛的关注。

虽然早在20世纪70年代国际上就已经重视并开始了关于中药材中农药残留的研究,但该问题至今仍未得到显著改善。本文对中药材中常用农药的使用情况、残留现状及原因进行了归纳分析,并提出了防止农药残留超标的一些具体措施,旨在为更好地控制我国中药材中的农药残留提供参考。

1 中药材生产中常用的农药品种

中药材生产中曾经或目前较为常用的农药品种主要有有机氯类、有机磷类、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类等。

1.1有机氯类农药

有机氯是一类高效、广谱的杀虫剂,曾是使用量最大、使用历史最长的一类农药,自20世纪40年代开始在农业上推广应用,到60年代末即成为了世界上产量最高、用量最大的农药。我国曾大量生产和使用过的有机氯类农药主要有滴滴涕(DDT)、六六六、六氯苯、氯丹和硫丹等。由于该类药剂性质稳定,不易分解,能长期在水域、土壤和生物体内贮存,再加上植物对其的富集作用,因此对人类健康及环境安全危害较大,我国已于1983年停止了该类药剂的生产,并于1984年全面停止使用。但由于其残留期长,至今在中药材中仍可能存在该类药剂的残留,因此目前对有机氯类农药残留的检测仍然受到了一定的重视。马虹英等测定了19个批次的西洋参Panacis quinquefolii radix和人参Ginseng radix et rhizoma样品,全部检出了有机氯类农药残留,其中五氯硝基苯(PCNB)的最高残留量达到3167ng/g,超过药典标准31倍,仅有4批样品中该类农药的残留量符合药典标准;此外他们所测定的7批三七Notoginseng radix et rhizoma样品中也只有4批符合药典标准,其中PCNB的最高残留量达到898ng/g,几乎达到了药典标准的9倍。兰卫等在对新疆产西红花Croci stigma进行质量评价时发现,有3批样品中检出了六氯环己烷和DDT,但其残留量较低,均符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

1.2有机磷类农药

有机磷类农药是目前最常用的一类农用杀虫剂。我国从1956年开始生产、使用有机磷类农药,目前已有20多个品种在生产上推广应用。由于该类药剂化学结构中多含有酯键,易分解,不稳定,因此在中药材中的残留通常较少,但其对乙酰胆碱酯酶有抑制作用,易产生急性中毒,严重时可危及生命。此类药剂多数品种属于高毒或中等毒性,少数为低毒。虽然一些高毒的有机磷类农药目前已被禁用或限用,但由于不科学使用农药的现象仍然存在,故对中药材中有机磷类农药残留量的检测仍显得十分重要。向增旭等对山东和河南2省10个批次的金银花Lonicerae japonicae flos样品中11种有机磷类农药的残留情况进行了检测,发现2地的样品中均有该类农药被检出,其中3个样品中含有敌敌畏,4个样品中含有乐果,但残留量均较低。金银花在采摘后普遍需采用晒干或在土炕上加热烘干的方法处理,而这一过程有可能会加速有机磷类农药的分解。

1.3拟除虫菊酯类农药

拟除虫菊酯类属高效、低毒农药,具有性质稳定、不易光解、安全系数高、使用浓度低、触杀作用强、药效快、残效期长等优点,曾被称为杀虫剂研发的新突破。目前其作为有机氯类农药的替代品种已得到广泛应用。拟除虫菊酯类农药为神经毒剂,近年研究证明其还具有拟雌激素活性,可干扰人的内分泌,因此应特别加强对该类农药残留量的检测。但由于拟除虫菊酯类农药在结构上存在一定的异构体,因此增加了建立其多残留测定方法的难度。王平等采用气相色谱-电子捕获检测器法分别测定了10个批次的灵芝Ganoderma和茯苓Poria中5种拟除虫菊酯类农药的残留,仅在1批灵芝样品中检出了氰戊菊酯,残留量为0.033mg/kg,并未超过欧盟制定的茶叶中氰戊菊酯的残留限量标准(MRL值,0.1mg/kg)。李鹏等采用气相色谱法检测得到宁夏枸杞Lycii fructus中联苯菊酯的残留量为0.0022mg/kg,也未超过国家关于食品中联苯菊酯残留的限量标准。

1.4氨基甲酸酯类农药

20世纪70年代以来,由于有机氯类农药被禁用或限用,有机磷类农药的大量使用使得对其产生抗性的昆虫种类日益增多,氨基甲酸酯类农药因而得以推广应用。氨基甲酸酯是一类效果良好的广谱性杀虫剂,其主要功能是抑制胆碱酯酶的活性。此类农药在高温和碱性条件下易被水解,且大多数的降解代谢产物具有与其母体相同或更强的活性,因此在进行残留检测时必须将其代谢产物考虑在内。万益群等对白术Atractylodis macrocephalae rhizoma、麦冬Ophiopogonis radix、黄芪Astragali radix、西洋参和当归Angelicae sinensis radix中氨基甲酸酯类农药的残留情况进行了检测,结果发现5种药材样品中均含有速灭威,其中当归中的残留量最高,为0.351mg/kg;同时还有其他一些氨基甲酸酯类农药品种被检出,但残留量均较低。尽管我国尚未建立有关速灭威的残留限量标准,但根据韩国规定稻谷中速灭威的最大残留限量为0.05mg/kg,可见当归中速灭威的残留量是比较高的。

2 中药材中农药残留特点及原因分析

2.1中药材中农药残留的主要特点

2.1.1具有普遍性

几乎所有的中药材样品中都有残留农药被检出,其中含量最低的为0.0001mg/kg,高的达0.3mg/kg。陈冲等对80余种中药材中有机氯类农药的残留量进行了统计分析,结果发现35种药材中总六六六(BHC)、总滴滴涕(DDT)和PCNB的残留量均较高,其中红花Carthami flos、西洋参、大青叶Isatidis folium等11种药材中的总DDT和总BHC,人参、防己Stephaniae tetrandrae radix、番泻叶Sennae folium、杜仲Eucommiae cortex中的总BHC以及菊花Chrysanthemi flos、白术、桔梗Platycodonis radix等9种中药材中的总DDT残留量均超过0.1mg/kg,西洋参、人参和党参Codonopsis radix中PCNB的残留量也超过了0.1mg/kg、均超过了国家药典标准。

2.1.2残留量差异大

同一地区不同药材、同种药材的不同部位中农药残留量存在较大差异,其中根茎类药材通常较其他类更易被农药污染。马虹英等研究了湖南省市售的21批中药材中有机氯类农药的残留情况,结果发现金银花中的总DDT残留量超标,西洋参中总BHC及PCNB残留量超标,三七粉中总DDT及PCNB残留量超标。张雪辉等对升麻Cimicifugae rhizoma等23种中药材中总六六六和总DDT的残留量进行了研究,发现其在不同种类中药材中的残留量从高到低顺序为:根茎类>全植株类>果实类。

2.1.3种植的中药材中农药残留量相对较高

与野生药材相比,种植的中药材中农药残留量普遍较高。其原因一方面来源于耕作区土壤中农药残留量本身相对较高,另一方面则来自种植过程中喷施的农药。

2.1.4成药中的农药残留量较低

相对鲜药材而言,加工后的中成药及提取物中残留农药种类较少、残留量较低。这是因为大多数农药不易溶于水,而一般中成药加工通常是用水提取,因此农药大多被留在药渣中,成药中的残留量很少。隆颖等采用毛细管气相色谱法对学者灵芝(灵芝精华)等7种、15批次中成药中20种有机氯类农药的残留量进行检测,结果有11批次检出了该类农药残留,但残留量均低于香港中成药商品注册要求的农药残留限量标准。

2.1.5不易发生急性中毒事件

目前关于服用中药材导致农药急性中毒的报道与食品安全方面的相关报道相比要少得多。其原因可能是因为中药材的摄入量相对较少,且中药材从收获到服用需经过的环节较多,间隔期较长,易引起急性中毒的农药经过降解后毒性已大大降低。但其慢性蓄积也不容忽视。

2.2造成中药材中农药残留超标的主要原因

2.2.1种植过程中滥用农药造成的直接污染

为保产增收,种植者在中药材生长过程中常存在不合理用药的问题。施药后药剂可能粘附在中药材表皮,也可能渗透到组织内部并输送至全株,经过一定时间后,大部分农药将逐渐被降解、消失,但如果农药性质稳定,则可长期残留,从而造成残留量超标的问题。

2.2.2环境中残留农药带来的间接污染

在农田施药过程中,直接沉降在作物上的药量只占很少一部分,大部分则散落在土壤、漂移到空气或被水流冲刷至池塘、湖泊和河流中,造成严重的环境污染,有些农药在土壤中可残存几年甚至十几年。中药材通过从根部吸收土壤中残留的农药、通过叶片代谢吸收空气中残留的农药或采用被污染的水源进行灌溉,都会引起农药残留量超标。

2.2.3采收、加工、贮存、包装及运输过程中引入的污染

对施药与采收中药材间隔期的选择不合理,在施药后不久即开始采收;在药材加工、贮存等过程中,为了达到利益最大化,不合理地使用催熟剂、防腐剂、保鲜剂和抑芽剂等;在包装及运输药材时,为防止其生虫、变质而采用农药(如氯化苦)进行熏蒸处理等都会对中药材造成二次污染。

2.2.4食物链富集作用造成的污染

环境污染使食物链受到污染和破坏,进而通过富集作用导致动物类药材被污染。王晓波等研究发现,地龙Pheretima中六六六的含量远远高于土壤中的含量,几乎是土壤中的8倍。这是因为地龙以土壤有机质为食,土壤中残留的农药可被其蓄积。

总之,造成中药材中农药残留超标的原因是多方面的,加上之前关于中药材生产质量规范化管理的条约相对较少,因而严重影响了中药材及其成药的产品质量。为此,世界各国及相关国际组织积极研究出台了各种政策和措施,以规范中药材的生产,保证其产品质量。1992年日本厚生省药务局修订了《药用植物栽培及质量评价》1998年欧共体起草了《药用植物和芳香植物种植管理规范》(草案);而我国关于中药材生产和质量管理规范化的认证工作相对滞后,严重阻碍了我国中药产业的现代化和国际化进程。

3 《中药材生产质量管理规范》(GAP)

20世纪末,国家食品药品监督管理局(原国家药品监督管理局)、科技部及经贸委联合提出和启动了《中药材生产质量管理规范》计划,以全面规范我国中药材生产、栽培及管理技术。《中药材生产质量管理规范》英文名为“Guidelines for Good Agricultural Practice of Medicinal Plants and Animals”,简称为《中药材GAP》。国家《“十·五”中药现代化发展纲要》中提出了制定中药现代化系列标准、规范的要求,《中药材GAP》即为其中保证中药材生产质量的一个标准。

国际上早在20世纪70年代即开始了对中药材中农药残留的研究,世界卫生组织于1980年将农药残留测定列为了中药产品质量检测项目,近年来更受到了日益广泛的关注。我国于20世纪80年代初期开始认识到中药材中农药残留污染的严重性,其中较早进行相关研究的单位有中国医学科学院药用植物研究所等,他们主要针对六六六、滴滴涕、五氯硝基苯、艾氏剂等半衰期长、易引起蓄积毒性的农药进行了研究。国家“九五”中医药科技攻关项目“中药材质量规范化研究”分别对71种常用中药材中有机氯类农药的残留情况进行了系统的方法学研究及含量测定,对全国常用中药材中农药的残留情况有了基本的了解,为《中药材GAP》的制定和全面贯彻实施奠定了基础。国家科技部在“十五”科技攻关计划项目中进一步设立了“50种中药中农药残留检测方法和限量标准的研究”专项,对中药材中有机磷和拟除虫菊酯类农药的残留量测定方法及限量标准进行了研究,并将结果收入了2005年版《中国药典》。

3.1《中药材GAP》的建立历程

《中药材GAP》的制定工作于1998年正式启动,历经多次修改。2002年3月,国家食品药品监督管理局局务会审议通过了《中药材生产质量管理规范(试行)》,并予发布,于2002年6月1日正式颁布实施。国家食品药品监督管理局于2003年9月又制定并发布了《中药材生产质量管理规范认证管理办法(试行)》和《中药材GAP认证检查标准(试行)》,2003年11月1日正式施行。2004年3月,国家食品药品监督管理局公布了首批获得国家GAP认证的企业及相应的中药材生产基地,标志着我国中药材生产的质量管理规范(GAP)正式全面启动。自此,我国开始步入了中药材生产现代化、标准化的管理渠道,使中药材中农药的残留污染得到了一定程度的控制。

3.2具体内容

《中药材GAP》的内容主要包括3部分:栽培基地的环境,包括地理地质条件、气候、土壤、大气、水等与药用植物生长繁殖相关的自然条件;栽培管理,包括栽培制度、选种育种、种子处理、播种和移栽、田间管理、病虫害防治、采收加工、贮藏运输等;生产人员,指整个生产过程的规范化操作,包括技术支持、检测分析、文件记录及档案管理等。

3.3建立《中药材GAP》的意义

我国是世界上首个由国家主管部门颁布天然药物生产质量管理规范(GAP)的国家。GAP和GLP(Good Laboratory Practice,药品非临床安全性研究质量管理规范)、GCP(Good Clinical Practice,药品临床试验管理规范)、GMP(Good Manufactory Practice,药品生产质量管理规范)及GSP(Good Supply Practice,药品流通质量管理规范)共同组成了较为完备的药品质量管理体系,从源头上为控制中药产品中的农药残留问题奠定了法律基础。实施GAP管理标志着我国中药材生产已从散在的经验种植阶段向科学的规范化种植阶段转化,并初步迈入了科学、良性的发展道路。

4 防止中药材中农药残留超标的主要措施

相对大宗农作物而言,中药材产量及规模较小,属于小作物范畴,在其上登记使用的农药品种也极少。目前对小作物的生产管理已越来越受到国际社会的重视。第一届国际小作物峰会(GMUS)于2007年12月在罗马举行,明确提出了小作物上登记使用农药品种的缺乏和标准缺失的问题,以及一些可能的解决措施。目前我国小作物上的农药使用主要存在以下问题:一是未经登记的农药产品被大量使用;二是对小作物上病、虫、草害的发生规律和防治技术缺乏系统研究,导致没有合适的药剂可进行有效防治;三是由于部分小作物受病、虫、草危害严重,导致农民盲目大量使用农药。中药材作为经济价值较高的重要小作物类别,其农药残留问题更应该受到重视。因此,仅靠《中药材GAP》来防止其农药残留超标是远远不够的,要彻底解决这一问题,必须采取更全面、具体的防治管理措施。

4.1完善法律法规,建立相应的质量标准体系

农药残留是目前影响中药材产品质量安全的主要因素之一,因此必须尽快研究制订出相应的、合理的农药残留限量(MRL)标准。国家对外贸易经济合作部于2001年7月1日颁布并实施了《药用植物及其制剂进出口绿色行业标准》,其中规定药用植物及制剂中六六六(总BHC)、滴滴涕(总DDT)、五氯硝基苯的残留量应≤0.1mg/kg,艾氏剂的残留量应≤0.02mg/kg。2010年版《中国药典》中规定了甘草Glycyrrhizae radix et rhizoma、黄芪中六六六(总BHC)、滴滴涕(总DDT)的残留量不得超过千万分之二,五氯硝基苯的残留量不得超过千万分之一。然而,由于我国中药材和农药的种类繁多,目前被检测的中药材种类太少,检测的农药品种也比较单一,仅靠现有的标准是远远不够的,还应尽快研究建立起更为详细、完善的农药残留限量标准。

4.2科学合理地使用农药

中药材中的农药残留主要来自于农药的不合理使用,因此首先应合理选择农药品种,尽量选用高效、低毒、低残留的农药;在必须施用农药时,应采用其最小剂量并严格按照《中华人民共和国农药管理条例》中的要求进行;其次应合理选择施药时期,如需熟知虫害的虫龄阶段,病虫易侵染、为害的生育期等,在适宜施药的时期应严禁采收药材;此外应合理地进行农药混配使用,合理混用对防治病虫害能起到事半功倍的效果。

4.3加强生物防治力度,推广生物农药的使用

随着人们对化学农药负面影响认识的加深,生物防治及生物源农药的使用正日益受到重视。常见的生物防治方法主要有利用天敌、采取科学的耕作措施、通过培育作物对病虫害的抗性、利用不育昆虫进行防治等。如利用昆虫病原线虫防治枸杞负泥虫Lema (Microlema) decempunctata Gebler、射干钻心虫Oxytripiaorbiculosa (Esper)和细胸金针虫Agriotes fusicollis Miwa;采用植物源农药如苦参素、苦皮藤提取物、烟碱防治磷翅目害虫;采用木霉属真菌防治白术、菊花上的白鹃病及人参、西洋参上的立枯病等等。目前已得到推广应用的生物源农药有植物源杀虫剂、杀菌剂、驱避剂和增效剂(如除虫菊素、大蒜素等),活体微生物农药(如真菌制剂、细菌制剂、病毒制剂),矿物源农药(如硫制剂、铜制剂)及农用抗生素(如春雷霉素、浏阳霉素)等。

4.4选育抗病虫害的中药材新品种

为了从根本上杜绝农药残留污染问题并保证中药材产量的提高,应积极利用现代生物技术培育出高品质且能抵抗病虫害的新品种。何迎春等成功利用转几丁质酶SchiA基因的质粒pBG 1112获得了抗纹枯病和稻瘟病的水稻新品种。同样也有研究者考虑将转基因技术用于中药材领域的新品种培育实验:如利用根癌农杆菌将半夏凝集素基因导入百合基因组中,培育得到了抗蚜虫能力增强的转基因植株;将天蚕抗菌肽B基因转入广藿香中,提高了广藿香抗青枯病的能力。

4.5科学规划中药材生产基地

开展中药材生产、栽培技术研究,建立规范化、标准化的中药材生产基地,是确保中药材产品质量的重要措施。《中药材GAP认证检查评定标准(试行)》中明确规定了中药材产地的环境应符合国家相关标准:土壤应符合土壤质量二级标准,大气环境质量应符合国家二级标准,中药材灌溉用水应符合灌溉水质量标准,中药材GAP生产基地应建立在无污染背景的地点,且应远离主要公路。中药材生产基地的建设可避免零散农户的盲目种植,在有实力的科研单位的指导下,通过科学的方法对药材进行选种、种植和施药,从根本上保证药材产品的质量。

5 结语

针对小作物和农药少量使用等问题,第二届国际小作物峰会于2012年2月在罗马举行,为小作物领域的国际间信息交流提供了一个平台,并提出了未来5年世界各国及国际组织可采取的一些措施与计划,如建立开放的国家间信息共享平台,对小作物制定更加详细的农药残留限量标准等。目前小作物农药的使用、限量标准的建立等问题已引起各国和国际组织的高度重视。我国虽为中药材生产大国,但由于农药残留检测技术相对落后,国内也并未建立起完善的限量标准,因而一直未能从根本上解决中药材领域的农药残留问题,因此更应对该问题给予高度的重视。首先要尽快完善相关法律、法规及残留限量标准,努力打破世界贸易壁垒,使我国尽快与国际标准接轨;其次要对中药材生产实施规范化的质量管理,确保优质、安全、稳定、无污染的“绿色药材”的生产;此外还要努力将新型生物育种技术运用到中药材新品种的选育中。总之,我们应加速科研创新,综合采取各项措施,将我国的中药材资源优势转化为经济和科技优势,以确保我国中药材产品的国际竞争力。

本文转自“农药学学报”,分享仅为传播中药基础知识,其版权归原作者所有,文中观点仅代表作者本人,不代表本平台立场,感谢原作者的辛苦付出。转载请标明来源。若有异议,将做删除处理。

专委会简介:

专委会将一如继往以中药源头建设为核心工作,加强专委会自身队伍建设、强化专家团队建设、提高业务服务水平、搭建中药材产销平台;进一步加强基础指导,围绕种植养殖、生产、销售、培训等全产业链提供全方位服务,提高中药材品质质量,引导中药材种植养殖产业健康稳步发展。

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【即将开播】关于举办新版中药材GAP解读与网络宣讲会的通知

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