【國家獎】為耕者謀福利 讓飲者放寬心 做茶葉安全衛(wèi)士
茶葉是世界公認的健康飲品,全球有30億人飲茶。我國茶葉在世界上占有舉足輕重的地位,茶葉產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的半壁江山,全球每消費兩杯茶就有一杯來自中國。茶葉更是帶動了我國貧困茶區(qū)人民脫貧致富的重要經(jīng)濟作物。
然而回望歷史,自上世紀80年代以來,茶葉中的農(nóng)藥和污染物殘留問題是影響茶葉“健康”屬性、對外貿(mào)易和茶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的重大負面因素。以歐盟為例,農(nóng)藥殘留超標是我國輸歐茶葉最主要的通報項,占總通報數(shù)的60%以上。上世紀八、九十年代,DDT、三氯殺螨醇、氰戊菊酯等農(nóng)藥的超標問題先后成為限制我國出口的瓶頸問題。進入21世紀,八氯二丙醚在茶葉中的殘留量曾超標22倍,蒽醌的出口超標率曾高達30%-40%,高超標率、高殘留量引起的健康風險和出口退貨,引發(fā)國內(nèi)外對中國茶葉飲用安全的強烈擔憂。
“茶農(nóng)手里的茶賣不出去,喝茶的人喝的也不放心,解決這兩個問題,我們的茶產(chǎn)業(yè)才能變好?!敝袊r(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所陳宗懋院士說。
經(jīng)過分析,陳宗懋研究團隊認為,造成上述問題的主要原因一是風險物質(zhì)最大殘留限量標準制訂規(guī)則不科學,二是茶園農(nóng)藥適用、限用和禁用的判斷依據(jù)不明確,三是殘留農(nóng)藥轉(zhuǎn)移規(guī)律和污染物發(fā)生規(guī)律不明,四是檢測方法效率低。陳宗懋研究團隊通過30多年的理論、技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,致力于解決上述幾個問題,取得了可喜的成果。
解決了MRLs 制定的科學性問題
最大殘留限量(MRLs)是以法規(guī)形式標明的采收加工后茶葉中風險物質(zhì)的極限含量,是田間和其他過程管理及風險評價的參照標準。國際上茶葉MRLs標準差異巨大,如國際食品法典委員會(CAC)制定的茶葉中農(nóng)藥殘留限量標準在0.2-70 mg/kg,而歐盟農(nóng)藥和污染物限量標準九成以上規(guī)定是要小于0.1 mg/kg,這一點成為世界產(chǎn)茶國茶園農(nóng)藥管理的難題,也是我國茶葉國際貿(mào)易糾紛的重要原因。
陳宗懋通過國內(nèi)外調(diào)研發(fā)現(xiàn),國際上是參照水果、蔬菜、糧食等食用作物制定的茶葉中MRLs標準,忽略了茶葉最主要的消費方式是飲用而非食用的特性。針對這個問題,陳宗懋帶領(lǐng)團隊研究識別了干茶和茶湯中農(nóng)藥和污染物殘留量的差異,發(fā)現(xiàn)干茶中的農(nóng)藥殘留量與通過泡茶進入茶湯中的量相比,差距可達300倍。這就明確了國際上沿用40多年的以干茶中的殘留量為基準制定MRLs的慣例并不科學,過高估計了農(nóng)藥和污染物殘留通過飲茶方式造成的人體健康風險。
陳宗懋因此率先提出要以茶湯中的殘留量作為“有效風險量”的概念,探明了農(nóng)藥和污染物的水溶解度是有效風險量的決定因素,也是適用農(nóng)藥和禁限用農(nóng)藥確定的主要物化條件,并于1988年提出以有效風險量制定茶葉中MRLs的原則。他于2008年在聯(lián)合國糧農(nóng)組織茶葉政府間工作組會議(FAO-IGG/Tea)中牽頭成立了“茶湯MRLs工作組”,2011年又向國際食品法典農(nóng)藥殘留委員會(CAC-CCPR)提交新原則文件并于2016年第48屆CCPR會議上獲得通過。經(jīng)過近三十年的不懈努力,目前該原則已被CAC-CCPR、歐洲食品安全局(EFSA)、美國環(huán)境保護署(EPA)等國際官方機構(gòu)和主要產(chǎn)茶國和消費國認可,用于MRLs制定和飲茶風險評價,重構(gòu)了茶葉中MRLs制訂的國際規(guī)范,從源頭上保證了MRLs制定的科學性。依據(jù)該原則,團隊起草制修訂了硫丹(CAC、EPA)、氯氰菊酯(CAC)、聯(lián)苯菊酯(EPA)和茚蟲威(CAC、歐盟)6項國際標準,實現(xiàn)了我國制定農(nóng)產(chǎn)品國際MRLs標準零的突破。其中,茚蟲威是我國申請制定的首個茶葉CAC標準,避免了在歐盟和美國市場20%-30%的茶葉貿(mào)易損失,掌握了茶葉安全性評價技術(shù)話語權(quán)。
陳宗懋院士認為,“要在國際上擁有話語權(quán),要靠科研、講道理,靠我們自己的力量?!?他和他的團隊一直牢記并踐行著這一準則。
建立了安全選藥和合理用藥的技術(shù)體系
“如何選擇適合的茶園用農(nóng)藥是我一直想解決的一個問題,因為用什么農(nóng)藥直接關(guān)系到飲茶者的健康風險暴露?!标愖陧菏空f。他從20世紀60年代開始開展茶葉中的農(nóng)藥殘留問題研究,開創(chuàng)了我國茶葉中農(nóng)藥殘留研究之先河。
他和團隊陸續(xù)開展了殘留農(nóng)藥在茶葉種植和加工過程中的沉積和消解規(guī)律研究,明確了36種農(nóng)藥在茶樹上的消解半衰期,明確了蒸汽壓為表征農(nóng)藥在加工過程消解的關(guān)鍵參數(shù),建立了半衰期、蒸汽壓、農(nóng)藥水溶解度,農(nóng)藥對大鼠的急性參考劑量、農(nóng)藥的每日允許攝入量ADI值和大鼠急性致死中量、農(nóng)藥對魚和對蜜蜂的劑型毒性7個參數(shù),5個評價等級的茶園農(nóng)藥安全分級評價和選用技術(shù),形成我國第一個在產(chǎn)前選用農(nóng)藥的作物評估體系,解決了茶產(chǎn)業(yè)中農(nóng)藥安全選用問題。以此為依據(jù),篩選推薦了聯(lián)苯菊酯、噻嗪酮、炔螨特等低風險農(nóng)藥用于茶園病蟲害防治,降低了消費者和茶園作業(yè)人員的高毒高風險農(nóng)藥暴露風險。
因多次施藥、多次采收、生長期短、比表面積大的特點,同等施藥條件下茶葉中的殘留量較其他作物高。陳宗懋研究團隊依據(jù)施藥濃度、使用次數(shù)和施藥后的采收時間(安全間隔期)與茶葉中農(nóng)藥殘留量的研究結(jié)果,制定了20種農(nóng)藥制劑防治茶園主要病蟲害的使用準則,成為指導我國茶區(qū)農(nóng)藥使用的第一科學準則。通過配套的技術(shù)培訓,提高了我國茶農(nóng)的農(nóng)藥使用技術(shù)水平,減少了因超量使用和不合理采收引起的農(nóng)藥殘留超標。
外源污染物源控制大幅降低污染水平
茶葉中八氯二丙醚和蒽醌、六六六和DDT因來源不明,引起我國茶葉30%-50%的高超標率問題。因此,陳宗懋研究團隊開展了在茶園水環(huán)境、土壤、大氣、茶樹和茶產(chǎn)品環(huán)節(jié)的污染物的發(fā)生和轉(zhuǎn)移規(guī)律研究。
研究探明茶園禁用六六六后,水稻田施用的六六六在大氣擴散和干濕沉降的作用下,造成了茶葉中的高含量污染;三氯殺螨醇制劑中含有的3%-11% DDT雜質(zhì)是造成上世紀80年代茶葉中DDT40%高檢出率的原因;制茶加工環(huán)境中蚊香的使用,釋放的八氯二丙醚煙霧會被茶葉吸附,造成出口茶葉八氯二丙醚超標率大于30%;加工過程的燃料和包裝物是造成蒽醌在歐盟口岸上連續(xù)多年居超標首位的主要原因。據(jù)此,陳宗懋提出了六六六、三氯殺螨醇、氰戊菊酯和八氯二丙醚的禁限用建議,針對蒽醌提出了清潔化生產(chǎn)和包裝建議。至本世紀初,六六六、三氯殺螨醇和八氯二丙醚的檢出率低于0.1%。蒽醌的超標率下降20%,從源頭上控制了茶葉中外源污染物問題。
高通量檢測技術(shù)和快檢產(chǎn)品保證了茶葉質(zhì)量安全
縮短茶葉中農(nóng)藥殘留測定周期對于提高茶葉質(zhì)量安全和經(jīng)濟效益至關(guān)重要,陳宗懋團隊研發(fā)了茶葉中490種化學品的高通量檢測技術(shù)國家標準,大幅度提高了茶葉中農(nóng)藥殘留檢測的效率。但因茶葉生化成分復雜,可實際應用的農(nóng)藥殘留快速測定技術(shù)一直是領(lǐng)域空白。
他們聯(lián)合浙江大學,針對高檢出率的新煙堿類農(nóng)藥,研發(fā)了單克隆抗體靶向識別檢測技術(shù),實現(xiàn)了茶鮮葉和干茶中吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲胺和氯噻啉4種新煙堿農(nóng)藥的高靈敏、特異性、方便快捷、低成本的快速檢測,從制樣到測定完畢的時間僅為液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定時的10%,假陽性率低、靈敏度高,滿足最嚴格國際MRLs標準要求;創(chuàng)制了新煙堿農(nóng)藥速測卡,檢測成本僅為質(zhì)譜測定的5%。這些檢測技術(shù)和快檢產(chǎn)品的操作簡單,方便易學,已在15個省52家茶葉試驗站與公司推廣應用近25000多套,引領(lǐng)了茶葉殘留快速測定新方向。
陳宗懋團隊的這些技術(shù)和成果通過國際會議、培訓班等多種形式,并依托國際食品法典、FAO-IGG/Tea工作組、茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系28個試驗站,農(nóng)科院創(chuàng)新工程等項目,在全球范圍內(nèi)推廣應用。MRLs制定的國際規(guī)范已應用于CAC(國際食品法典委員會)、EPA(美國環(huán)境保護署)、EFSA(歐洲食品安全局)等國際權(quán)威制標機構(gòu),其制修訂標準被印度、斯里蘭卡、肯尼亞等產(chǎn)茶國應用。降殘技術(shù)、源控制和快檢產(chǎn)品已經(jīng)在18個產(chǎn)茶省推廣應用,近三年在5省累計推廣2712萬畝,創(chuàng)造經(jīng)濟效益19.9億元。研究成果的應用顯著提高了我國茶葉的國際競爭力,為2007到2018年間,我國茶葉的出口量增幅35.5%,出口額增幅192.4%做出了重要貢獻,并為我國茶葉質(zhì)量合格率從80年代的60%到2018年97.2%的跨越式提升提供了保障,促進了健康中國建設(shè),推動了我國茶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的科技進步。
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