食品安全與生物防治

食品安全與生物防治中山大學昆蟲學研究所教育部食品工程研究中心古德祥第1頁，共48頁。人們隨著生活水平的提高，要求健康長壽。但目前許多食品存在不少問題，例如吃蔬菜中毒事故頻繁發(fā)生，毒大米、瘦肉精、瘋牛病、口蹄疫，用甲醛防腐的海鮮、農藥咸魚、殺人奶粉、毒米酒、工業(yè)漂白的腐竹、淘黑米的龍口粉絲、毒罐頭等等，數一數，幾乎沒有安全的東西可吃了，有的食物吃了也不放心。第2頁，共48頁。食物(吃蔬菜時)中毒。僅1994年我國發(fā)生因農藥引起食物中毒210起，中毒人數416人，死亡32人。據廣州、茂名、珠海、中山、肇慶、韶關6市的不完全統(tǒng)計，從1998年至2001年10月，因農藥殘留導致蔬菜、水果食物中毒事故100多起，中毒人數1379人，死亡1人。同期湛江市共發(fā)生中毒事故47例，中毒人數462人，其中死亡6人。第3頁，共48頁。

家禽家畜的飼養(yǎng)過程，為防病和促進生長使用了大量的激素和抗生素，致使有害病菌的抗性水平提高，抗生素失效，人得病后無藥可治（如肺結核）。廣州市居民肺炎鏈球菌耐藥性調查，耐藥程度高于全國的15%，達到17%；廣州兒童的耐藥率更高，達到50%。小孩早熟。第4頁，共48頁?！笆萑饩必i肉中毒2001年11月13日廣東河源市市民，因吃“瘦肉精”豬肉，400人中毒。之后順德市因食用“瘦肉精”豬肉，630村民中毒；在信宜也毒倒530人。上海、廣州、深圳、杭州、桐廬等地，中毒事件8起。第5頁，共48頁?！笆萑饩保}酸克倫特羅）是一種強效激動劑，可以作用于腎上腺素，能引起交感神經興奮，原是治療豬哮喘的獸用藥，是一種可作興奮劑的藥物。“瘦肉精”主要分布于動物肝臟，肌肉中含量較肝臟低很多。人在吃了含有大量“瘦肉精”的豬肉后，會出現心跳過快、心慌、手顫、頭暈、頭痛等神經中樞中毒失控的現象，尤其對高血壓、心臟病、糖尿病、甲亢、前列腺肥大患者危險性更大。健康人攝入超過20毫克就會出現中毒癥狀。第6頁，共48頁。腐竹加工時，加入有害物質“吊白塊”“吊白塊”是“甲醛次硫酸氫鈉”，是一種工業(yè)用的漂白劑，是制造人造樹脂、炸藥、染料、皮革的一種添加劑；醫(yī)學上作為尸體防腐劑。吊白塊對人體有致癌作用，人食用后會捐壞腎臟、肝臟，嚴重的會導致癌變和畸形突變，一次性只要食用10克吊白塊，就會有生命危險。而甲醛對人體中樞神經系統(tǒng)有毒性作用，并能剌激肺部引起中毒性水腫，經消化道中毒，可使口腔糜爛、上腹絞痛、嘔血、昏迷、肝損傷等癥狀。腐竹中加入“吊白塊”主要作用是凝固蛋白，增強韌性和防腐，使色澤光亮，爽滑可口。不法生產者加入“吊白塊”以提高賣相，增加產量（增兩成）。幾年前在廣西某地被除查封后，又來廣東鶴山市生產（見羊城晚報2004，3，15A10版）。第7頁，共48頁。第8頁，共48頁。第9頁，共48頁。第10頁，共48頁。第11頁，共48頁。第12頁，共48頁。第13頁，共48頁。第14頁，共48頁。第15頁，共48頁。2004年6月22日廣州市一德路查出有敵百蟲農藥的咸魚750公斤，還檢測出含甲醛的咸魚。第16頁，共48頁。以上講的多數是急性中毒，人們關注的、新聞媒體報道的、政府部門緊急處理的是急性中毒。對慢性中毒不關注，往往沒有排上議事日程。對工業(yè)三廢比較重視，農藥對農田環(huán)境的污染往往不夠重視。第17頁，共48頁。水稻、蔬菜、水果生產過程，會發(fā)生各種病蟲害。目前，多數的病蟲防治主要靠化學農藥，也習慣使用農藥。因化學農藥有“立竿見影”的效果，見效快，在保產、保豐收方面起著重要的作用。但長期大面積、在大量施用化學農藥，也帶來許多負面影響：如害蟲產生抗藥性，害蟲再猖獗，農藥殘留等問題?；瘜W農藥污染了水源、農田環(huán)境、殘留于農產品，對人體健康造成威脅。第18頁，共48頁。農藥在微生物作用下降解土壤中移動土壤膠體吸附化學降解植物吸收光化學降解揮發(fā)施入農田的農藥在各種因素影響下的轉化第19頁，共48頁。施用農藥農作物大氣土壤（農田）地下水農產品地表水水生物畜禽人體飄浮殘留吸收飼料食用食用飲用食用飲用水吸入濕沉降吸收滲入農藥進入人體的途徑第20頁，共48頁。農藥進入人體后，在各種酶的作用下發(fā)生一系列化。有的在人體內脂肪中殘留，有的參與機體的代謝過程，對人體構成潛在的危害，主要表現在影響中樞神經系統(tǒng)及致癌、致畸問題。有機磷、有機氯農藥等系列毒物慢性影響神經系統(tǒng)，癥狀如頭昏、頭痛、乏力等，其次為植物神經功能紊亂癥狀。如果農藥能使脫氧核糖核酸(DNA)受損，會引起子細胞突變。當致突變物質作用于生殖細胞，就會致畸；若引起體細胞突變，便可致癌。第21頁，共48頁。有些農藥在動物實驗中已證實致癌乙體-六六六能引動物產生腫瘤。有機磷農藥如樂果、敵百蟲、敵敵畏、甲基對硫磷、甲基1605都能與DNA的鳥嘌呤起甲基化作用，因此可引起癌癥。這些藥物中敵敵畏的作用最強，樂果、敵百蟲對小鼠的骨髓細胞均有致突變作用。第22頁，共48頁。化肥對農業(yè)生產的作用與影響

據國外測算，現代農業(yè)產量至少有1/4是靠化肥獲得的增產幅可達50%至60%。發(fā)展中國家在過去20年中糧食的增產約30%是由于化肥的施用。但長期施用氮肥，變會產生一些負面的影響。銨態(tài)氮肥和尿素的使用都最終使土壤酸化，可提高土壤酸度，加速鈣、鎂耕層淋溶，降低了土壤的肥力；迫使微生物向土壤尋求碳源和其他營養(yǎng)物，加快土壤腐殖質的分解，帶來土壤板結，保水保肥能力下降。第23頁，共48頁。化肥對農產品質量和對人的影響

施用化肥的瓜果蔬菜的外觀要比施有機肥的好。但一般認為施用有機肥的水果、蕃茄和蔬菜的香氣足，甜度好。使西瓜甜、茶葉香。施有機肥的根菜、葉菜的干物質、糖、維生素C、鉀和鈣的含量都比施化肥的高，而施化肥的則有較高的蛋白質、氨基酸、鈉和維生素A。第24頁，共48頁。過量施用化肥，施用時間不當，植物體內可能積累過量的硝酸鹽、亞硝酸鹽，對植物本身不會受害，而對動物和人有很大毒性，生成亞硝胺，具有致癌、致畸、致突變，對人有很大的威脅。硝酸鹽還原形成的亞硝酸。將血紅蛋白中的二價鐵轉化為三價鐵，使血紅球變性的血紅蛋白不具有帶氧的能力。因此，動物機體所有組織都將出現窒息現象。因此，有機食品要控制化肥的使用，限制硝酸鹽的含量。各國控制食品中硝酸衛(wèi)生標準如下表。第25頁，共48頁。國別作物最大允許濃度(mg/kgNO3)前蘇聯(lián)卷心菜300蕃茄60洋蔥400黃瓜150胡蘿卜300美國菠菜(兒童)833(干重)

菠菜(成人)3600(干重)前聯(lián)邦德國食品和蔬菜250前民主德國菠菜1200FAO/WHO菠菜432(鮮重)各國植物性產品中硝酸鹽的允許含量第26頁，共48頁。重金屬對農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響和對人的危害

重金屬一般是指汞、鎘、鉛、鉻、砷等元素。重金屬通過農業(yè)灌溉、農藥化肥的施用、污泥、垃圾農用等途徑進入農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。由于重金屬不能為土壤微生物所分解，相反地生物可以富集重金屬。這些化學污染物通過食鏈在人體內積累，嚴重危害人體健康。日本曾在50年代出現“水俁病”和“骨痛病”，其病因是由汞和鎘污染所引起的“公害病”，從此，重金屬的環(huán)境污染問題倍受關注。第27頁，共48頁。重金屬的生物遷移：植物可通過根系從土壤中吸收某些化學形態(tài)的重金屬，遷移到作物的莖、葉及籽實中，并在作物體內積累。這一方面可看作是生物對土壤重金屬污染的凈化，另一方面可看作是重金屬通過土壤對作物的污染。除植物外，土微生物的吸收及土壤動物啃食重金屬含量較高的表土，也是重金屬向生物遷移的一種途徑。

人可通過食物、飲用水、呼吸空氣等途徑收環(huán)境中的重金屬，見下圖第28頁，共48頁。水土壤水生食物鏈陸生食物鏈空氣污染源食品工業(yè)人體呼吸重金屬進入人體的途徑

第29頁，共48頁。重金屬對人體的危害

重金屬鎘(Cd)：非人體必需的元素，主要通過呼吸和消化道進入人體，在腎臟積累，損壞腎小管，使腎功能發(fā)生障礙，尿蛋白、尿糖增多，引發(fā)糖尿?。挥绊懢S生素D的活性，引發(fā)骨痛病、骨骼畸形等；鎘進入呼吸道可引起肺炎、肺氣腫；鎘進入消化道可引起腸胃炎；鎘中毒易造成流產、新生兒殘廢和死亡，還可能導致骨癌、直腸癌、食道癌和胃癌的誘發(fā)。鎘中毒者常伴有貧血癥。第30頁，共48頁。重金屬鉛(Pb)：亦非人體必需元素，主要通過消化道和呼吸道進入體內，液態(tài)鉛化物可通過皮膚接觸進入人體。在血液中形成可溶性的磷酸鉛、甘油磷酸鉛等化合物，它們與蛋白結合經體內循環(huán)，可為軟組織(肝、腎、腦、胰等)吸收，而軟組織中鉛又可以不溶性的三磷酸鉛的形式轉移沉積到骨骼中。人體攝入過量鉛，會引起中樞神經系統(tǒng)損傷，出現疲憊、頭痛、痙攣、精神障礙等；過量鉛可損害骨髓造血系統(tǒng)，引起貧血；過量鉛作用于心血管系統(tǒng)時，引起動脈硬化、心肌損害；胃腸鉛中毒則表現為胃腸粘膜出血，腸管痙孿。

第31頁，共48頁。重金屬汞(Hg)：人體吸入汞的途徑主要是消化道，其次是呼吸道及皮膚吸收，多積累在脂肪和肌肉中。無機汞在體內可使腎臟、腦細胞受損傷損害，中樞神經系統(tǒng)發(fā)生障礙，也可導致致畸胎和死胎；有機汞毒性最大，引發(fā)著名的公害病“水俁病”，是甲基汞中毒，表現為手、足、唇麻木和刺痛，語言失常，向心視野縮小，聽覺失靈，震顫和情緒失常，運動失調等中樞神經系統(tǒng)的損傷，嚴重中毒者死亡。第32頁，共48頁。重金屬砷(As)：正常人體常含砷約為98mg，每人每天允許最高攝入量為3mg。砷的毒是抑制了酶的活性。當過量砷進入人體時會產生一系列不良的生物化學反應。積累過量砷時，三價砷阻滯三磷酸腺苷的合成作用，引起人體乏力、疲憊；三價砷對酶系統(tǒng)的干擾，使細胞氧化功能受阻，呼吸障礙代謝失調；危害神經細胞時，可導致神經功能紊亂，運動失調；過量砷引發(fā)循環(huán)系統(tǒng)障礙，血管和心臟功能受損害；過量砷使染色體變異，可致畸、致突變；砷中毒有明顯的皮膚損傷，出現皮膚增厚、角化過度，有時可惡化為皮膚癌。

第33頁，共48頁。隨著環(huán)境意識的提高，人們看重無公害食品、綠色食品、有機食品。自然飲，野生植物菜肴受青睞。農藥殘留、激素、抗生素超標、重金屬超標的農副產品，不能出口，國人也不應該食用。食品安全應從生產的源頭抓起。農作物生產要出產無公害、綠色、有機食品；農產品加工要有生產許可證，符合食品安全的要求。政府有關部門要加大執(zhí)法力度。第34頁，共48頁。不同農作物有不同的病蟲，很難以單一手下段解決所有病蟲害問題。應采取綜合治理的方法，即以生物防治為主的綜合防治：

以農業(yè)措施為基礎：改變農事操作（如提早漚田防三化螟；輪作；改變作物布局等）；選用抗病蟲品種等

以生物防治為主要手段：保護利用天敵，發(fā)揮天敵對害蟲的控制作用；使用生物農藥（如應用蘇云金桿菌Bt、昆蟲病毒制劑、昆蟲病原線蟲、井崗霉素等）

協(xié)調使用植物源殺蟲劑（如印楝、魚藤酮制劑）、昆蟲生長調劑（撲虱靈、滅幼脲）第35頁，共48頁。

化學農藥（高效低毒低殘留農藥）只作為應急措施。必要時應用。下面以綠色稻谷生產為例：第36頁，共48頁。草種子、肥料黑麥草田增加土壤有機物質；改變土壤結構收割黑麥草4-6次收益：1200元/畝黑麥草養(yǎng)草魚、養(yǎng)鵝、養(yǎng)牛等保護天敵越冬(蜘蛛、隱翅蟲、瓢蟲、寄生蜂等)早稻本田天敵遷入稻田，加快天敵群落重建，控制害蟲(稻飛虱、稻縱卷葉螟、三化螟)的發(fā)生數量增加本田有機肥減少化肥的用量不用或少用農藥生產綠色稻谷綠色大米,有機大米黑麥草—水稻輪作，病蟲害綜合治理的綠色食品生產模式第37頁，共48頁。

黑麥草—水稻輪作，可促進綠色、有機稻谷的生產冬種黑麥草，可增加一造收入，同時也能保護天敵越冬，加快水稻插植后天敵群落重建的速度，發(fā)揮天敵對害蟲的控制作用。冬種黑麥草，增加土壤有機質，可減少化學肥料的施用。第38頁，共48頁。無公害食品、綠色食品、有機食品，三個層次，標準不同，質量不同。無公害食品，農藥殘留不超標，達到國家食品容許的水平。綠色食品，不使用化學農藥，生產環(huán)境無污染，產品達到國家A級標準。有機食品，不使用化學農藥，不使用化肥，水源清潔，環(huán)境無污染，產品達到國家AA標準。第39頁，共48頁。綠色稻米（A級）生產技術操作規(guī)程綠色稻谷生產基地建設基地選擇要考慮如下因素：周圍沒有明顯或潛在的污染源，尤其是沒有化工廠、塑料廠、水泥廠、石灰廠等；有清潔的灌溉水源；基地有較豐富的有機肥源；基地的經營者有較好的生產技術基礎；土壤的背景狀況較好，最好沒有嚴重的化肥、農藥、重金屬污染的歷史。需完成農業(yè)環(huán)境質量現狀評價和監(jiān)測報告（大氣、土壤、水源狀況）第40頁，共48頁。二、抗病蟲、優(yōu)質良種（如豐華占等）的選用與科學的田間管理按優(yōu)質稻（如豐華占）生產要求，進行浸種、播種、插植、中耕和肥水管理。培育壯秧，施足基肥，增加有機肥，適時曬田。第41頁，共48頁。病蟲防治

對病蟲害實施綜合治理：以農業(yè)措施為基礎，以生物防治為主要手段，保護利用天敵，發(fā)揮天敵對害蟲的控制作用。具體措施：冬種黑麥草，保護天敵越冬；選用抗病蟲品種，如選用豐華占，能抗稻瘟病和稻飛虱；天敵群落重建的保護：水稻插植后，30-40天內不使用化學殺蟲劑，有利于天敵群落的重建。適當保留田埂雜草，只搞兩面光，田埂面上保留矮草，以及路邊、水溝保留一些雜草，有利天敵輾轉遷移。以生物防治為主要手段，發(fā)揮天敵對害蟲的控制作用：水稻生長中期（5月中、9月下旬）用生物農藥—蘇云金桿菌（Bt）防治稻縱卷葉螟，有利于保護蜘蛛等天敵，以天敵控制水稻后期發(fā)生的稻飛虱第42頁，共48頁。

對主要害蟲的防治：防治三化螟：提早漚田，3月中旬犁耙漚田，壓低三化螟越冬基數；早稻和晚稻插植前，播小面秧苗，誘殺三化螟（50畝田播半分地）；挑治枯心群，一般不用全田施挑治枯心群：三化螟孵化高峰期，使用蘇云金桿菌（Bt）乳劑（生物效價：12000IU/mg以上），150—200克/畝。第43頁，共48頁。防治稻縱卷葉螟：水稻中期使用蘇云金桿菌，蘇云金桿菌（Bt）乳劑（生物效價：12000IU/mg以上），150—200克/畝。防治稻飛虱：首先發(fā)揮天敵的控制作用，必要時對超過防治指標的田塊，使用昆蟲生長調節(jié)劑，如25%撲虱靈WP25—60克/畝，再加10%井崗霉素（50—100克），兼治紋枯病。第44頁，共48頁。其他病蟲草的防治：防治稻瘟病：使用抗病品種（如上