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E-mail:bouy@mail.hzau.edu.cnBlog:园艺产品品质分析欧阳波1.影响园艺产品安全的主要因素2.果蔬中有害物质残留规律3.园艺产品中的天然有毒物质4.园艺产品加工和食品添加剂5.转基因食品的安全性评价园艺产品安全1.影响园艺产品安全的主要因素大气污染颗粒物、总悬浮物、飘尘、有害气体、氮氧化合物、氟化物、有害重金属元素（Hg、Pb）、有机物（苯并芘）等水源污染自然污染、人为污染土壤污染农药与化肥的不正确使用影响园艺产品安全的因素主要包括：1.工业“三废”和城市生活垃圾；2.农药、化肥和农膜等；3.采后贮藏加工中的二次污染；4.果蔬产品自身的嫌忌成分，包括转基因植物的安全性。颗粒物、总悬浮物、飘尘、有害气体、氮氧化合物、氟化物、有害重金属元素（Hg、Pb）、有机物（苯并芘）等主要指标：SO2、氮氧化合物、总悬浮物、氟化物大气污染敏感植物的SO2伤害阀值（μL/L）：8h0.25，4h0.35，2h0.55，lh0.95SO2经过气孔进入叶组织后，容易浸润在细胞壁的水分中，产生SO32-或HSO32-，然后被细胞氧化成SO42-二氧化硫氟化物幼嫩叶子叶尖和叶缘坏死，受伤害组织与正常组织之间常形成一条明显红色或深褐色界线氧化剂对O3敏感的蔬菜（菠菜、马铃薯、菜豆、番茄等）在O3为0.05-0.15μL/L的空气中接触0.5-0.8h就会出现伤害watermelonpotatoCl2毒性不及氯化氢强烈，但较SO2强2-4倍症状：叶尖黄白化，渐及全叶，伤斑不规则，边缘不清晰，呈褐色，妨碍同化作用，乃至坏死氯乙烯石油裂解工厂和聚乙烯工厂等是乙烯的主要污染源偏上生长叶片、花蕾、花和果实脱落失绿水污染自然污染人为污染工业废水、生活污水、农药化肥等对水体的污染日本“水俣病”(Minamatadisease)事件1953-1968年，在日本熊本县水俣湾，由于食用了含Hg污水污染的海湾中富集了Hg和甲基Hg的鱼虾和贝类、其他水生物以及该地区产出的粮食和蔬菜，近万人患中枢神经疾病，其中，283名甲基Hg中毒患者中有60余人死亡。年，生活在日本富山的人们，因为饮用了含Cd的河水和食用了含Cd的大米，以及其他含Cd的食物引起骨痛病，就诊患者258人，其中死亡者达207人。富山骨痛病（itai-itaidisease）事件水体自净化能力：物理净化（稀释、扩散、沉淀和混合等作用）化学净化和物理化学净化（氧化、还原、分解、化合及吸附等）生物化学净化（水体中的水生植物、微生物的作用使污染物降低）水体污染对蔬菜和果树安全品质的影响氮过量：硝酸盐问题有机污染物硝酸盐农药、吡啶类、酚类、芳香烃类等的富集和凝聚。有毒有机污染物中的多氯代二噁英类属全球性污染物，该类污染物毒性大，有致癌、致畸、致突变作用。污水的性质乌克兰总统维克托·尤先科遭人投毒病原体土壤污染土壤重金属污染常见重金属污染主要有Pb、Hg、Cd、Cr、As等世界各国土壤重金属的环境标准和最大允许浓度（单位：mg/kg）国家和地区镉铅铜锌德国1.510060200英国1.7555055200欧洲1.350-30050-140150-300美国3.56--73730加拿大1.660150300前苏联5背景＋20----中国0.3-1.030-50050-400200-500农药与化肥的不正确使用杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、杀线虫剂、除莠剂、杀鼠剂、杀软体动物剂、植物生长调节剂等我国使用的农药中杀虫剂约占70%，杀虫剂中有机磷药剂约占70%，有机磷药剂中高毒药剂约占70%。农药对土壤的污染农药对生物的影响及危害农药的使用抑制了病虫害，却造成90％以上的蚯蚓死亡对人体健康的影响我国单位面积化学农药的平均用量比世界发达国家高2.5~5倍，每年遭受残留农药污染的作物面积超过10亿亩。生物降解非生物降解（水解反应和光化学降解）防治农药污染的措施加强管理。大力开发高效、低毒、安全性农药。采用综合措施防治病虫改进农药制剂剂型和喷洒技术选育抗病虫品种！农药在土壤中的降解及土壤污染的防治化肥的使用及其存在的问题1．化肥的不正确使用影响土壤肥力影响土壤酸度（长期大量施用过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等生理酸性肥料导致土壤中H＋增多）致使土壤变酸或变碱营养元素间的拮抗或协同作用2．化肥不正确使用与土壤的污染3．化肥的不正当使用对生物的影响及对策（1）调整肥料结构有机与无机配合施用适氮、增磷、增钾发展节肥施肥技术（缓效型、长效型，叶面喷施肥、果木长效肥（2）调整肥料投向（3）选育氮、磷营养高效的植物新品种2.果蔬中有害物质残留规律果蔬作物中农药残留的形成果蔬的农药残留是指农药使用后残存于果蔬作物中的农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称，残存的数量称为残留量。施药后农药直接污染污染环境中农药的间接污染影响果蔬农药残留的主要因素农药的理化性质及农药施用方法蔬菜作物种类环境因素极危险农药（挥发性浓度急性中毒浓度）：敌敌畏、某些熏蒸剂；危险农药（挥发性浓度相当于急性中毒浓度）：马拉硫磷、倍硫磷等；低危险农药（挥发性浓度急性中毒浓度）：多数农药：对硫磷、敌百虫和氯氰菊酯等杀虫剂残留性：有机氯农药拟除虫菊酯农药有机磷农药和氨基甲酸酯农药除草剂残留性：均三氮苯类、磺酰脲类和取代脲类除草剂苯甲酸和酰胺类除草剂脂肪酸除草剂农药的理化性质农药的施用方法：施药量、施药方法、施药部位、施药时期的选择和施药次数、采收间隔控制等。施药方法：喷雾法、喷粉法、撒施、沟施和穴施法、种苗处理法、灌浇法、熏蒸法、毒饵法和涂抹法。果蔬作物种类和栽培方式不同类型的作物对各种农药的吸收差异悬殊：茄子对各种六六六的异构体基本不能吸收（吸收率仅0.002％-0.035％），而胡萝卜很容易吸收芜菁吸收氧化七氯的能力比茄子大2720倍易从土壤中吸收农药的作物是胡萝卜，其次是草莓、菠菜、萝卜、马铃薯、甘薯等。不易吸收的蔬菜作物有番茄、辣椒、大白菜、白菜等。总体来说，根菜类、薯类吸收土壤中残留农药的能力较强，而叶菜类、果菜类相对较弱，但黄瓜例外。环境因素日光、湿度、降雨等辛硫磷对光照特别敏感，将辛硫磷喷洒于作物表面，在有光照的条件下，3d后几乎完全降解，即使在阴天的情况下，5-6d也基本完全降解。影响农药残留的土壤性质主要有土壤质地、酸碱性、透气性、有机质及金属离子含量、土壤含水量。蔬菜中硝酸盐的残留规律蔬菜对NO2的吸收、运转和还原蔬菜极易富集硝酸盐，人体摄入的硝酸盐有81.2％来自蔬菜。NO3-存在部位及其生理作用：植物积累的NO3-主要分布在植物细胞的液泡内。NO3-积累的生理机制（1）Heuner和Filner提出硝酸根存在两个库（位于细胞质的代谢库和位于液泡的储藏库）（2）Koch等不少学者认为植物体内硝酸盐的积累是一种奢侈消耗。（3）Chapin等认为积累在液泡中的NO3-有其重要的生理意义。（4）还有一些学者认为蔬菜硝酸盐的吸收速度与还原速度的不一致，是硝酸盐积累的另一原因。影响硝酸盐在蔬菜中积累的主要因素内部因子：蔬菜种类、蔬菜品种、蔬菜部位及生长阶段外部因素：光照、温度、施肥等环境因素根菜类薯蓣类绿叶菜类白菜类葱蒜类豆类茄果类多年生菜类食用菌类环境条件外部因素氮肥施用有机肥料硝化抑制剂添加10%-20%的双氰胺可使青菜叶中硝酸盐含量降低35.7%-71.1%，茎降低14.5%-54.9%。萝卜叶中硝酸盐含量降低29.9%-34.6%，茎中降低11.7％-32.2％。果蔬中重金属的残留规律不同的土壤类型，其有机质含量、孔隙度、酸碱度、酶活性、CEC等理化特性不同，直接影响重金属在土壤中的迁移与固定，从而影响果蔬对其吸收与富集。不同果蔬对有害元素吸收的差异性叶菜类＞根茎类＞瓜果类低度累积型：胡萝卜、茄子、芥菜、丝瓜、番茄、辣椒中度累积型：白萝卜、菜花、莴苣、大葱、小白菜、韭菜重度累积型：芹菜、茴香、香菜、圆白菜属极重度累积型：白菜、油菜不同元素在果蔬中吸收的差异性AsCdHgMnPbCrZnCu，Cu元素特别容易吸收果蔬对不同重金属元素吸收的特点柑橘叶片Hg＞Pb＞Cd＞Cu＞Zn＞Cr＞As＞Ni柑橘果皮Cd＞Hg＞Cu＞Zn＞Pb＞Cr＞Ni＞As柑橘果肉Hg＞Cu＞Cr＞Zn＞Cd＞Ni＞Pb＞As。有害元素在果蔬体内的转移与分布土壤Cd浓度较低时，莲藕中Cd含量以匍匐茎最高，荷叶次之，藕再次，而荷梗最低。但随生长期的延长，特别是成熟期，在高浓度下，藕中Cd含量增加，可能超过荷叶。一定Pb浓度下，莲藕各器官Pb含量为：匍匐茎＞荷梗＞藕＞荷叶。有毒蛋白及氨基酸凝集素一种能使红血球细胞凝集的蛋白质称为植物红血球凝集（Phytohemagglutinins）简称凝集素（Agglutinins）含有凝集素的主要是豆类及豆状种子。3.园艺产品中的天然有毒物质蛋白质性质的酶抑制剂大多数植物蛋白质对动物是无毒的，但也有少数几种是有毒的。相思子毒素相思子毒素是一种蛋白质，也是一种细胞毒素，有很高的毒性。渗入细胞后作用于核糖体，使蛋白质的合成受到抑制而引起食物中毒。当加热到65℃时，蛋白质变性，毒性随之消失。蓖麻毒素是一种剧毒蛋白质。它主要存在于蓖麻籽中。该毒素易损伤肝、肾等实质器官，发生出血、变性、坏死病变。并能凝集和溶解红细胞，抑制麻痹心血管和呼吸中枢，是致死的主要原因之一。2011年8月，“基地”阿拉伯半岛分支公开宣称，要用毒素炸弹袭击美国。相思子(红豆)种子含多种毒性蛋白，有强烈毒性，服0.5毫克可致中毒。水毒芹英国紫杉又名“毒果紫杉”，是地球上毒性最致命的树种之一。紫杉除了果实无毒外，满身上下都带剧毒，由于其毒素能导致抽搐和麻痹，一度曾被当作堕胎药。制药时，将其茎叶烘干研碎成粉，在其它节育措施出现之前，医师会让急于堕胎的女性服用少许，达到流产的效果。不幸的是稍有误差便会造成死亡。历史上将其高度稀释后可广泛用于多种医疗用途。紫杉的主要毒素是紫杉碱，有镇定心肌的作用，且见效迅速，没有解药。水毒芹学名“Cicutadouglasii”，被美国农业部列为“北美地区毒性最强的植物”。水毒芹含有毒芹素，这种毒素能够破坏中枢神经，导致误食者癫痫发作(症状包括丧失意识以及肌肉剧烈收缩)并最终死亡。喇叭水仙水仙全株都有毒，尤其是鱗莖部分，誤食會引起消化道與循環系統的疾病，嚴重時有可能發生休克、麻痺而死夹竹桃是最毒的植物之一，包含了多种毒素，有些甚至是致命的。它的毒性极高，曾有小量致命或差点致命的报告。胰蛋白酶抑制剂大豆等植物中含有一种蛋白质，能抑制胰蛋白酶的活性。从而减低了动物食入的蛋白质的营养价值饮用豆浆必需煮沸以使这种抑制剂失活。淀粉酶抑制剂菜豆、芋头、未成熟的香蕉和芒果中含有各种蛋白质性质的淀粉酶抑制剂。毒肽最著名的毒肽是存在于蕈类中的毒素——鹅膏菌毒素和鬼笔菌毒素。鹅膏菌毒素是环辛肽。鬼笔菌毒素是环庚肽。主要作用于肝脏的细胞核或肝细胞的微粒体。一般每100克中两者的含量分别为10~15毫克，一个重50克的毒蕈足以杀死一个成年人。非蛋白氨基酸及其衍生物不组成蛋白质结构的氨基酸称为非蛋白氨基酸。从结构上看大多数非蛋白氨基酸是蛋白氨基酸的模拟物。有时当作相应的蛋白氨基酸而被组入蛋白质中。（1）β-氰基丙氨酸蚕豆、野豌豆种子中存在，它是一种有神经毒性的非蛋白氨基酸。（2）刀豆氨酸（类似于精氨酸）（3）L-3,4二羟基苯丙氨酸（引起蚕豆病的主要原因）。（4）低血糖氨酸（荔枝病的主要原因，转化酶不够）。毒苷生氰苷类主要存在于某些豆类，核果和仁果的种仁、木薯的块根中。生氰苷类在酸和酶的作用下水解产生氢氰酸，它能阻断呼吸链上的细胞色素a3的电子传递，引起动物呼吸困难、缺氧、甚至死亡。果蔬