蒽醌在茶叶种植和加工过程中的输入机制
9，10-蒽醌(AQ)是一种化工原料，用于造纸业和染料剂工业，在农业上曾用作驱鸟剂，我国未有蒽醌的登记使用。虽然AQ被认为低毒，但是EFSA(European Food Safety Authority)在评估报告中指出，AQ可能存在致癌风险。欧盟设定其在茶叶上的MRL限量为0.02 mg/kg，其他国家现今还未有蒽醌在茶叶中的限量标准。目前，蒽醌在茶叶中的污染来源不明。本文主要探讨在茶叶栽培过程中蒽醌的污染来源，建立了干茶、鲜叶、茶汤、水、土壤基质中蒽醌的检测方法，通过田间喷施模拟蒽醌沉降，水培和土培实验，研究了蒽醌在田间降解和迁移规律，探讨了茶叶种植过程中蒽醌的可能污染来源。主要研究内容和结果如下: (1)茶叶样品和环境样品中蒽醌残留检测方法的建立。优化了蒽醌检测的色谱质谱条件，对比了不同提取溶剂、洗脱溶剂及净化材料对蒽醌在干茶、鲜叶、茶汤、土壤、水等基质中提取效率的影响，建立了溶剂提取，GC-MS/MS检测，内标法定量的蒽醌检测方法。蒽醌在干茶、鲜叶、茶汤、土壤、水中的回收率分别为92.7％-111.5％、87.0％-110.8％、106.9％-116.2％、89.7％-119.6％、75.8％-111.0％，相对标准偏差(RSD)＜17.0％，最低定限量分别为0.01 mg/kg、0.01mg/kg、0.4μg/L、0.01 mg/kg和1.0μg/L，基质效应分别为-9.8％、-7.0％、-29.9％、-24.4％、-17.6％。所建立方法准确高效，灵敏度高，满足残留分析的要求，可以用于上述基质中蒽醌的检测。 (2)蒽醌在茶叶种植-加工-冲泡过程中的转移规律研究。通过模拟实验研究蒽醌从茶园到茶杯的转移规律，考察了沉降作用可能造成的茶叶蒽醌污染。结果表明，蒽醌在茶鲜叶中的消解动态符合一级动力学模型，Ct=1.0261e-01893t(r2=0.8099)，半衰期为3.7天。蒽醌在红茶和绿茶中的加工损失率接近，分别为63.0％-82.9％和58.8％-84.6％,其中干燥过程对蒽醌损失的贡献最大。蒽醌的茶汤浸出率大约在10％左右，与冲泡温度成正比。虽然田间降解和加工过程可降低茶叶中的蒽醌污染，但是鲜叶中蒽醌的残留量大约在0.024 mg/kg，即可能造成出口茶叶中蒽醌超标(0.02mg/kg)，所以蒽醌的沉降作用可能造成茶叶蒽醌污染。 (3)水培条件下蒽醌在茶树中的转移和分布规律。水培液和蒸馏水中蒽醌的水解行为研究表明，蒽醌在两种介质中快速降解，符合一级动力学方程，分别为Ct=0.3344e-0.451t(r2=0.8519)和Ct=0.388e-0235t(r2=0.9239)，半衰期1.5天和3.0天。水培液中的无机盐对蒽醌降解有一定的促进作用。因此在茶树水培试验中，采用每天更换含蒽醌的水培营养液的方式，测定不同浓度(0.025 mg/L、0.25 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L)，不同时间(2h、1d、3d、5d、7d、10d、14d、20 d、30 d、50 d)的茶苗嫩叶、成熟叶、根系以及水体中蒽醌的含量。结果表明:茶树根系对于蒽醌有明显的吸附作用，富集系数20-90;蒽醌可以从根系迁移到叶片，迁移率0.02％-3.5％，其中成熟叶富集蒽醌的能力高于嫩叶;蒽醌添加浓度为0.25 mg/L时，嫩叶中蒽醌的含量超过0.024mg/kg，经过加工过程后干茶中蒽醌的含量超过欧盟限量0.02 mg/kg。因而，在茶树栽培体系中，水体污染可能造成茶鲜叶中蒽醌污染。 (4)土培条件下蒽醌在茶树中的转移和分布规律。在土壤中添加不同水平的蒽醌(0.5 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg)，定期(1d、3d、7d、30 d、85 d、145 d、165 d、195 d)采集并测定茶苗嫩叶、成熟叶、根和土壤中蒽醌的含量。结果表明:土培体系中的蒽醌主要吸附在土壤中，茶树根系对蒽醌有一定的吸附作用，但很难通过茶树的吸收转移到茶树叶片。因此，蒽醌的土壤污染较难造成茶叶中蒽醌含量超标。 综上所述，模拟沉降实验表明，当鲜叶中蒽醌含量大于或等于0.024 mg/kg时，干茶中蒽醌含量则超过欧盟定量限0.02 mg/kg;水体中的蒽醌污染(大于或等于0.25 mg/L)可能造成茶叶中蒽醌超标;土壤中的蒽醌较难转移至茶树叶片，引起蒽醌污染。因而，在栽培条件下，蒽醌的沉降可能造成干茶中的蒽醌污染。
茶叶;蒽醌;污染来源;田间降解;迁移规律
中国农业科学院
硕士
茶学
陈宗懋
2017
中文
TS201.6
58
2018-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）