1、 1 上海市科技兴农重点攻关项目 课题 可行性 报告 课 题 名 称 植物生长调节剂的安全性评估和预警 技术研究 起 止 期 限 2011 年 9 月 30 日起至 2014 年 10 月 1日 课题 申请 单位 上海市农业 技术推广服务中心 （盖章） 课题 参加 单位 上海市农业科学院 （ 盖章） 课 题 负责 人 朱 建 华 通 讯 地 址 上海市吴中路 628 号 联系 电话 (手机 ) 13801662168 邮政编码 201103 主 管 单 位 上海市农业委员会 种植业办公室 申 请 日 期 2011年 06 月 23 日 上海市科技兴农重点攻关项目管理办公室制 2 填 报 说 明
2、 一、填写本 可行性 报告 要求实事求是，认真填写各项内容，表达准 确，字迹清楚。 外来语同时用原文和中文表达。 课题申请单位填写时 如 各档空格不够，请自行加 页 ；并可根据有关要求或具体需要，加页填写或另提出补充说明文件。 二、 本 可行性 报告 请采用 A4 纸双面印刷，普通纸质材料作为封面，不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式 ，左侧装订成册 。 三、 课题 申请 单位填写后， 应 由主管 单位 审查 并盖章 后汇总报送上海市农业科技服务中心，一式 五 份。 四、本 可行性 报告 经 评审 、 立项 后，即作为课题合同书的附件。 3 一、 立 题 的依据和目的意义 1、国内外的研
3、究现状、水平和解决攻关内容的必要性 1.1社会稳定和经济发展需求 随着全球经济一体化和区域化进程的加快，农产品安全问题已不仅仅 影响一个省份、一个国家，而是影响全球。近段时间，国内接连发生的“三聚氰胺奶粉 ”、海南“毒豇豆”、青岛“毒韭菜”、食品添加剂等严重的食品或农产品安全事件，再一次把食品或农产品的安全问题推到了社会的前沿，引起了极为恶劣的社会影响，严重打击了消费者的信心。特别是，近期江苏曝光的“西瓜爆裂”事件，加重了国民对农产品安全的担忧，纷纷提出了对植物生长调节剂的安全性质疑。为了消除消费者的疑虑，政府管理部门、科研部门以及地方的管理、科研机构纷纷发表言论，强调“植物生长调节剂”的安全
4、性。因此， 受到我国农产品质量安全发展阶段的 制约，农产品安全问题已经上升为影响我国社会和地方稳定的一件大事。 农产品安全问题也直接影响到某个地方的经济发展和某个产业的发展 。三聚氰胺奶粉事件的发生给我国的奶粉产业造成了毁灭性的打击；海南毒豇豆事件造成海南豇豆种植产业的巨大经济损失；西瓜膨大剂事件发生后，江苏等地的西瓜滞销，使很多地方的西瓜产业蒙受损失。由于经济全球化的加快，我国农产品安全的发生会直接影响我国农产品国际贸易，导致出口受阻。 1.2 风险评估和预警的 现状 由于我国在农产品质量安全风险评估领域 起步晚、基础 薄弱，无法为安全性监管和控制提出强有力 的科学依据。只有开展风险评估工作
5、，才能为农产品安全预警提供依据，为我国农产品质量安全管理提供科技支撑， 根本上遏制农产品质量安全事件的发生。风险评估的主4 要作用体现在：（ 1） 风险分析是国际公认有效的科学评价方法；（ 2）安全危害因子伴随着农产品“从农田到餐桌”的生产全过程， 风险分析保证农产品安全控制的有效性；（ 3）风险分析提高我国农产品安全监管的科学性，农业行政主管部门需要根据农产品质量安全风险评估结果采取相应的管理措施。 针对植物生长调节剂，国际农药残留联席会议（ JMPR）、美国国家环保局（ EPA）、欧盟食品安 全委员会（ EFSA）以及加拿大、澳大利亚的一些相关机构均开展了风险评估工作，确定了急性参考摄入量
6、（ ARfD）和每日允许摄入量或参考剂量（ ADI/RfD） ，并设定了相应的最大残留限量值 。 JMPR 目前已经开展了对于乙烯利、多效唑、矮壮素和 2,4-滴 4种植物生长调节剂的风险评估工作， EPA、 ESFA针对乙烯利 Ethephon、多效唑 Paclobutrazol、萘乙酸 1-Naphthlcetic acid、矮壮素 Chlormequat Chloride、 2,4-滴 等少数几个农药通过风险评估确定了毒理学参数和制定 了最大残留限量值。而且，在风险评估过程中，描述了上述几种调节剂可能存在的毒性作用：如 多效唑中等急性毒性、降低肝重，矮壮素潜在致畸、致癌风险 等。 但是，
7、由于缺乏相应的数据，大部分植物生长调节剂没有得到有效的安全性评估， ADI 和最大残留限量值没有设定。我国在植物生长调节剂毒理学阈值确定、最大残留限量研究方面投入的工作也比较少，致使多数植物生长调节剂还没有建立最大残留限量值。目前，仅设定了 2,4-D、多效唑、乙烯利、氯吡脲和矮壮素等少数几种生长调节剂在作物中的残留限量值（表 1）。 结合我国当前生长调节剂使用现状，迫 切需要对植物生长调节剂开展安全性筛选和评估，构建预警体系，为 科学监管和控制植物生长调节剂风险提供技术支持。 5 表 1 我国现有生长调节剂最大残留限量 农药名称 作物 MRL(mg/kg) 标准号 矮壮素 小麦 5 GB27
8、63-2005 玉米 5 GB2763-2005 棉籽 0.5 GB2763-2005 多效唑 稻谷 0.5 GB2763-2005 小麦 0.5 GB2763-2005 苹果 0.5 GB2763-2005 菜籽油 0.5 GB2763-2005 花生 0.5 NY1500-2007 乙烯利 番茄 2 GB2763-2005 热带及亚热带水果(皮不可食 ) 2 GB2763-2005 棉籽 2 GB2763-2005 玉米 0.5 2,4-滴 小麦 0.5 GB2763-2005 大白菜 0.2 GB2763-2005 果菜类蔬菜 0.1 GB2763-2005 氯吡脲 西瓜 0.1 NY1
9、500 黄瓜 0.1 NY1500 猕猴桃 0.05 NY1500 葡萄 0.05 NY1500 1.3植物生长调节剂存在潜在风险 1.3.1使用情况不可控，残留风险不明确 植物生长调节剂 (Plant Growth Regulator,PGR)种类繁多。 植物生长调节剂是用于调节植物生长、发育的一类物质，又称为植物外源激素。目前得到公认的植物激素主要有五大类：生长素类（ IAA），赤霉素类（ GA），细胞分裂素类（ CTK），脱落酸类（ ABA）和乙烯（ ETH）。目前，植物生长调节剂在世界上广泛应用于农林业生产，国外已商品化的品种有 100 多种，我国登记使用的植物生长调节剂有 38 个品
10、种，常用的有 6-苄基氨基嘌呤、吲哚丁酸、多效唑、乙烯利、噻苯隆、氯吡脲、芸薹素内酯、复硝酚钠、萘乙酸、吲哚丁酸、矮壮素、 2，4-D等十几个品种，主要在园艺、果树、水稻、棉花 、烟草 等作物上使用 (表 2)。 6 表 1 我国登记品种较多的几个植物生长调节剂 名称 登记商品数 使用范围 乙烯利 Ethephon 93 玉米，棉花，番茄，香蕉 多效唑 Paclobutrazol 50 水稻，菊花，花生，小麦，油菜，荔枝，龙眼 萘乙酸 1-Naphthlcetic acid 34 水稻，葡萄，黄生，沙棘，番茄，黄瓜 矮壮素 Chlormequat Chloride 34 棉花，水 稻，小麦 芸
11、 苔 素 内 酯 Brassinolide 32 玉米，水稻，烟草，花生，番茄，黄瓜，小白菜，柑橘，葡萄，荔枝，香蕉，棉花，小麦，大豆，梨，草莓，茶树，叶菜类蔬菜，甘蔗，油菜，辣椒 噻苯隆 Thidiazuron 21 黄瓜，甜瓜，葡萄，棉花 复硝酚钠 Compound Sodium Nitrophenolate 16 番茄，黄瓜，茄子，水稻，荔枝，柑橘 羟烯腺嘌呤 oxyenadenine 16 水稻、玉米、大豆、番茄、柑橘、茶叶、辣椒、烟草 苄氨基嘌呤6-Benzylaminopurine 12 柑橘，苹果，白菜 氯吡脲 Forchlorfenuron 12 西瓜、黄瓜、甜瓜、葡萄、猕猴桃
12、、枇杷 烯腺嘌呤 enadenine 11 番茄，柑橘，茶叶，水稻，玉米，大豆，甘蓝，辣椒 吲哚丁酸 3-indolbutyric acid 11 黄瓜，水稻，玉米，杨树 吲哚乙酸 3-Indolyl-acetic acid 6 沙棘，花生，小麦，黄瓜，茶叶，苹果玉米，大豆，水稻 2,4-滴 2,4-D 原药为主 广谱 植物生长调节剂可能造成过量残留。 常规使用条件下，多种常用植物生长调节剂属于易降解农药 ，残留量处在安全水平以下。 噻苯隆在棉叶中的半衰期为 1.89 3.08d， 多效唑在吉林、黑龙江、山东省三地小麦植株中的降解半衰期分别为和 0.3 d 1.8d，均属于易降解农药 （ 蔡德
13、玲等 ,2009； 赵微等 ,2010） 。 氯吡脲在猕猴桃中的半衰期为 4.8 8.4d, 黄瓜收获时 (施药后 40d)，土壤中均未检出氯吡脲残留（李佳 等 ,2010） 。但 是， 很多植物生长调节剂是人工合成的外源激素，与植物没有亲和性，在严格使用条件下如 一定 使用时期、用量、7 浓度、环境等表现为在某个阶段是有效的，由于植物体内不存在分解这类人工合成的化 合物的酶类 ,因而其调控效果比内源激素更为稳定 , 残效期更长 , 多次使用严重影响农产品品质和安全性，且其分解产物残留于植物体内也可能对人类身体健康产生不利影响。浸果催熟番茄中乙烯利残留量普遍较高，处理浓度在 4000mg/L时
14、已达1.98mg/kg，而当处理浓度在 6000mg/L时，无论是田间催熟或浸果催熟，乙烯利残留量均超出最大允许残留限量 (MRL)值 (2mg/kg)（郭潇等 ,2008） 。从我国农业生产的现状出发，由于生产仍以分散经营为主，植物生长调节剂使用关注较少，可能由于滥用或者加量使用造成残留超标。 植 物生长调节剂残留现状不清楚，监测数据少。 由于大多数植物生长调节剂是低毒的，不是农产品质量安全问题关注的重点，长期以来，农业部和省级部门的监测工作中没有相关残留检测数据的大量积累，使得我们对市场农产品的植物生长调节剂残留现状不清楚。但是，个别可获得的数据还是说明了植物生长调节剂存在一定的残留风险。
15、2009年，山东济宁市对蔬菜中的乙烯利进行调查， 68份样品中，乙烯利检出率为 86.76%，超标率为超过 4%（我国标准为 2mg/kg（徐爱东 ,2011） 。 因此，有必要对 上海市 农产品中常用植物生长调节剂开展使用现状调研 、市场调查和监测工作，摸清生长调节剂在 上海市 使用的安全现状，为进一步管理奠定基础。 1.3.2部分植物生长调节剂具有慢性毒性 目前 , 已将应用于农业生产的植物生长调节剂列为农药，除了赤霉素是直接提取自生物体以外， 绝大多数是化学合成的，依赖于剂量反应，具有潜在的风险。根据食品安全性毒理学评价程序，长期饲8 喂噻苯隆，可导致小白鼠囊泡萎缩，附睾小管增大；小鼠长
16、期暴露在2,4-D的环境中会造成骨骼畸形，致病率和死亡率增加；乙烯利能导致小鼠体细胞、生殖细胞遗传损伤，使小鼠骨髓细胞微核率和雄性生殖细胞畸形率提高 ，干扰精子正常生成和成熟过程，导致小鼠体细胞染色体畸变和生殖细胞基因突变 ， 对人类具有潜在的诱癌、致畸及其他多方面的危险 （于文辉 等 ,2006;Haux et al, 2002） ；高剂量的多效唑对动物雄性生殖器官有损伤，子代体重和繁殖指数降低、肝脏受损，可能是致癌物质，多效唑粉剂对皮肤和眼睛有轻微至中等的刺激作用 （陈润涛 等 , 2008） 。 长期饲喂氯吡脲，小鼠肾脏受到影响，雄性产生出脓性炎症，雌性引起非出脓性间质肾炎（最低有害作用
17、剂量LOAEL=雄性 93mg/kg/d，雌性 122mg/kg/d；无明显作用水平浓度 NOAEL为雄性 7mg/kg/d、雌性 9mg/kg/d）抑制体重增加，损害肾脏，引起肾管扩张或者褐变，促进雄性肾上腺皮质 A-细胞增生、雌性鼻纤维骨损伤和雌性非典型淋巴增生，高剂量（ 400ppm）引起幼鼠脱发情况增加，母体和胎儿体重降低 （ 李瑞娟 ， 2008） 。 2, 4-二氯苯氧乙酸及其衍生物普遍存在于人体、水和土壤中。它具有急性神经毒性 ,对皮肤和眼睛有刺激作用 , 吸入或接触后 , 其急性毒性作用主要表现为神经性毒性 , 慢性毒性作用主要表现为对血液、肝、肾等毒性及抑制某些酶的活力 ,
18、并能抑制某些蛋白合成 ; 动物胚胎 学研究还未有直接证据证明其对人的生殖功能有影响 , 但小鼠长期暴露在 2, 4-二氯苯氧乙酸环境中 , 会造成骨骼畸形及致病率和死亡率增加 （ 徐爱东 ,2009） 。 所以，必须 开展风险筛选工作， 对高风险植物生长调节剂开展技术研究和风险评估，建立相应的预警指标，为管理和控制提供依据。 1.3.3我国风险评估和预警基础薄弱 在植物生长调节剂的风险评估和预警方面，我国基础薄弱，迄今9 还没有形成系统的风险评估系统，主要表现在：（ 1）植物生长调节剂基础数据积累少，特别是监测数据、残留数据和相关毒理学数据，特别是公开的残留数据少， 主要集中在乙烯利、多效唑、
19、噻苯隆等几种主要的生长调节方面。缺少这三种数据，使得风险评估工作缺乏基础的支撑而停滞不前；（ 2）风险评估的机制没有建立起来，虽然食品安全法和农产品质量安全法强调了风险评估的法律地位，但是，由于起步晚，特别是农业系统内，还没有系统地开展风险评估的规划，没有成立专业的委员会和专家队伍；（ 3）风险评估缺乏必要的工具，主要是缺乏在对大量的风险物质进行筛选的技术、毒理学效应转化评估技术等基础数据。正因为此原因，导致我国的植物生长调节剂相关标准指标、结构有不合理之处。目前我国已制定相关 限量标准的主要有 2,4-滴、矮壮素、多效唑、乙烯利和氯吡脲，但是与实际生产的应用范围相比，不能覆盖登记作物；而且，
20、标准指标的制定主要参考国际食品法典委员会（ CAC）和其他国家的标准，原创性较差。对于其他常用植物生长调节剂，更是缺乏相应的安全控制标准，无法为其使用和管理提供有效的科技支持。因此，必须开展植物生长调节剂的风险评估与预警技术研究，为进一步的风险管理和控制提供技术支撑。 相对来说国内外已经开展了比较成熟的研究。国际农药残留专家委员会（ JMPR）已经对 2,4-滴、矮壮素、乙烯利开展了系统的风险评估，由 CAC 建立了相关的限量标准。美国、欧盟等过也已针对多效唑、噻苯隆等农药开展了初步的风险评估，在毒理学、农药残留试验方面积累了大量的数据。这也为我们开展高风险植物生长调节剂的筛选和评估、预警工作
21、提供了可供参考的数据和方法，保证研究项目的顺利进行。 10 1.3.4检测技术相对完备，但缺乏系统性 国内外的专家在植物生长调节剂的定性检测、多残留检测和快速检测方面均已开展相关研究，积累了丰富的经验。目前已经建立了多效唑的气相色谱法，噻苯隆的液相色谱法和超高效液相色谱 -串联质谱法，乙烯利的顶空进样气相色谱法，丁酰肼液质或者 衍生化气象色谱法，氯吡脲、萘乙酸和对氯苯氧乙酸的分散固相萃取 -高效液相色谱法， 6-苄基腺嘌呤高效液相色谱 电喷雾质谱联用法等仪器检测方法，针对玉米素、 6 - 苄基腺嘌呤建立了放射性标记免疫分析法。另外，针对乙烯利、丁酰肼、抑芽丹、赤霉素、玉米素、氯吡尿、矮壮素、
22、-萘乙酸 8中植物生长调节剂建立了固相萃取 -液相色谱串联质谱多残留检测技 术 以及 植物中六种内源细胞分裂素组分和生长素的含量的高效液相色谱检测 （ 吴凤琪， 2010； 汪伟 ， 2009； 卢颖林 ， 2007） 。这为多种植物生长调节剂的多残留检测和某种调 节剂的快速检测提供了研究经验。也为开展市场安全状况调查提供了技术手段。目前，需要对现有技术进行集成、开发，建立植物生长调节剂的多残留快速检测技术，为风险监测和预警提供有效的技术支撑。 1.3.5基础数据累积，预警技术发展 预警是对食物安全运行状况进行监测、识别与预控，判别安全风险发生的领域与时间，采取必要的制度、组织、手段和监管 ， 保证 农产品 的供给安全。从风险分析与 农产品 安全监测来看，风险分析为质量安全监测提供了监测依据，风险分析理论与技术的发展，使监测的科学性、有效性不断得到加强；而监测的实践需要，对风险分 析的发展产生源源不断的动力。早在 1970 年世界卫生组织（ WHO）就与联合国环境保护署（ UNEP）和联合国粮农组织（ FAO）联合发起全球环境监测规划 /农产品污染监测与评估项目 EMS/Food），并与相关国际组织
