近日，茶樹病蟲害防控創(chuàng)新團(tuán)隊在茶園手性農(nóng)藥降解代謝行為及產(chǎn)物毒性研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Enantioselectivity of indoxacarb during the growing, processing, and brewing of tea: Degradation, metabolites, and toxicities”為題在線發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域國際知名期刊《總環(huán)境科學(xué)Science of the Total Environment》上。
手性農(nóng)藥是一類結(jié)構(gòu)獨特的農(nóng)藥化學(xué)品。全世界農(nóng)藥化合物中近1/3帶有手性結(jié)構(gòu)，我國茶園登記的60多種農(nóng)藥化合物成分中有近2/3帶有手性結(jié)構(gòu)。手性對映體是化合物含有物質(zhì)和鏡像不能重疊性質(zhì)的光學(xué)異構(gòu)體，而對映體之間活性和毒性往往差異大，甚至相反。由于對映體分離難度大，對手性農(nóng)藥做安全評價時通常不區(qū)分對映體，同時未考慮代謝物，因此常導(dǎo)致評價結(jié)果不準(zhǔn)確。
茚蟲威是我國茶園常用農(nóng)藥之一。該論文研究了茚蟲威不同對映體在茶葉生長、加工和沖泡過程中的變化，明確其降解產(chǎn)物及轉(zhuǎn)化規(guī)律，比較了不同對映體對不同蟲齡茶尺蠖幼蟲和蜜蜂的毒性，并利用TEST軟件預(yù)測了降解產(chǎn)物的對非靶標(biāo)生物的毒性。其中R-indoxacarb存在轉(zhuǎn)化為S-indoxacarb趨勢，明確了對蜜蜂毒性和對茶尺蠖活性，順序均為S-indoxacarb > indoxacarb(3S+1R)>> R-indoxacarb;IN-JT333(DCJW)通常被認(rèn)為是茚蟲威在昆蟲體內(nèi)酶促轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的起到直接殺蟲作用的代謝物，本次研究中首次在植物源樣品中發(fā)現(xiàn)，其在茶湯樣本中未檢出;降解產(chǎn)物IN-KG433的毒性和浸出率均高于茚蟲威，在沖泡過程中很容易從茶葉轉(zhuǎn)移到茶湯中，但是在茶葉中的殘留量不高，不會導(dǎo)致飲用安全風(fēng)險。本研究提醒我們需要關(guān)注茶園手性農(nóng)藥不同代謝物和對映體之間差異化的風(fēng)險，研究結(jié)果也為手性農(nóng)藥在茶葉等農(nóng)產(chǎn)品中的風(fēng)險評估提供了一個新的、更為全面的視角。
我所2020屆碩士畢業(yè)生鐘青為第一作者，張新忠副研究員為該論文通訊作者。該論文也是研究組在之前手性農(nóng)藥對映體(Journal of Chromatography A，2018;Ecotoxicology and Environmental Safety，2019;Journal of Separation Science，2020)及農(nóng)藥代謝物(Science of the Total Environment，2021;Food Control，2021)殘留研究基礎(chǔ)上取得的又一項重要研究成果。該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)項目子課題和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程的資助。
來源：中國茶葉
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