基于生理毒物联合代谢动力学模型的多农药残留风险评估基础研究

Humans concurrently exposed to a number of pesticides via food and pesticides may had a combined action that causes synergistic or antagonistic toxic effect that would be unexpected from knowledge about the single pesticide. This is one of the outstanding food safety problems. Combined with the basis for the work of the preliminary risk assessment studies, risk assessment of cumulative exposure to multi-pesticide residues will be developed based on the advantage of physiologically based toxicokinetic (PBTK) model that simulating the kinetics of pesticides in mixtures. In this study, widespread pesticides in vegetables including chlorpyrifos, dichlorvos, fenvalerate and chorothalonil were chosen to evaluate the toxicological mechanisms, physiological parameters and biochemical (or metabolic) parameters of binary pesticide mixtures and establish the PBTK model constituted with biotransformation sub models of several pesticides and metabolites in different tissues and organs. The PBTK model will be optimized, validated and evaluated. The processing factors of different kinds of vegetable under different home preparations will be established using Meta-analysis method. Combining the accumulated data of pesticide residues determination in vegetables and vegetable consumption of Jiangsu province residents, the risk assessment of cumulative exposure to multi-pesticide residues will be realized. This research is very important for establishing the MRL of pesticides in vegetable and supervising the safety of agro-product.

本项目针对食品中农药残留总是多种同时存在且农药毒性间往往具有协同增毒或拮抗作用的突出问题，结合前期风险评估研究的工作基础，拟发挥生理毒物代谢动力学模型具有模拟药物在目标体内联合毒性的独特优势，开展多农药残留累积暴露风险评估基础研究。课题以蔬菜中常见农药毒死蜱、敌敌畏、氰戊菊酯、百菌清为对象，评估二元混合农药毒性作用机制、生理参数、生化或代谢参数，建立由若干个母体化合物及代谢物在不同组织器官内生物转化子模型组成的生理毒物联合代谢动力学（PBTK）模型，并对模型优化、验证和评估；采用meta分析法制订各类蔬菜不同采后处理的加工因子；结合前期积累的蔬菜中农药残留实测数据和我国部分地区（江苏）蔬菜膳食消费调查结果，实现基于PBTK模型的蔬菜中多农药残留累积暴露风险评估。该研究成果对政府部门制订农药残留MRL值和农产品安全监管具有重要理论与技术支持作用。

蔬菜安全问题是我国蔬菜市场面临的重大问题，迫切需要评估农药残留对人群健康危害风险并加以控制。与此同时，政府将食品安全风险评估作为监管基础，积极构建农产品质量安全风险评估体系。在此前提下，本项目发挥生理代谢动力模型具有模拟药物在目标体内联合毒性的独特优势，开展多农药残留累积暴露风险评估。. 目前分别建立了敌敌畏在大鼠、氰戊菊酯在小鼠体内生理毒物代谢动力学模型，并对模型进行模拟和验证，结果显示模拟值与实验值间不存在显著差异，因此认为利用该模型可以估测大鼠经口摄入敌敌畏及小鼠静脉摄入氰戊菊酯后体内生理毒物代谢动力学数据，为评估人体有害物质暴露内剂量数据提供了途径；建立了毒死蜱、对硫磷和二嗪农在大鼠体内生理毒物联合代谢动力学模型，并进行了模拟，由于缺乏实际大鼠体内数据，没有进行验证。. 采用元分析方法评估食品加工对叶菜、果菜以及水果中农药残留作用。通过数据库文献搜索、数据采集、元分析计算，获得食品加工方式响应比值、实验间变异及置信区间，并对实验数据进行同质性Q检验。结果显示叶菜中自来水洗、乙酸水洗、食盐水洗、次氯酸钠水洗、漂烫、清炒、微波响应比值分别为0.45、0.45、0.54、0.15、0.76、0.27、0.99；果菜中自来水清洗、多种溶液清洗、去皮、水煮、清炒、漂烫、烘烤响应比值均小于0.6，说明对去除果菜中农药残留有较好作用；水果中除干燥外，其他加工方法响应比均小于1，可降低农药残留，去皮和榨汁可以降低农药85%以上的残留。元分析获得的食品加工对叶菜、果菜、水果中农药残留作用响应比值可作为加工因子用于食品安全风险评估中，并可指导水果、蔬菜安全消费。. 结合前期积累的蔬菜中农药残留实测数据和我国部分地区（江苏）蔬菜膳食消费调查结果，实现了基于PBTK模型的蔬菜中毒死蜱、对硫磷和二嗪农残留累积暴露风险评估。慢性危害评估显示蔬菜中3种有机磷类农药残留对江苏省人群暴露水平是安全的，其中二嗪农由于暴露水平较高，对人群尤其是儿童具有一定潜在风险，仍需给予一定关注。此外，为减少暴露分析以及慢性危害评估的不确定因素，获得更为准确、可靠的结果，建立全国范围内有效的食品污染物监测系统、完善细化人群膳食结构数据是非常必要的。. 项目共发表学术论文8篇，其中SCI收录2篇，另有两篇EI收录的文章已接收待发表，培养研究生3人。