技术介绍---烟叶病害及农药残留检测研究的现状

技术介绍---烟叶病害及农药残留检测研究的现状

云南佰司特科技有限公司

随着烟草和烟草制品的国家间贸易日趋增加，烟草及烟草制品的农药残留量是各国在烟草制品贸易中关注的重要内容，已成为国际市场烟叶评价和选购的重要因素，也是国际烟草贸易中进行商品检验的重要内容。一些发达国家已经制定了烟叶中农药残留量的最大限量法规，以便限制其他国家的烟叶出口。美国在1983年就颁布了“牛奶和烟草管理法”,要求农业部（USDA）尽快就美国烟草上不能使用但其他烟草生产国可能在使用的农药建立最大限量（MRL），要对进口的烟叶进行检验，以保证其农药残留不会超过这一最高限量。美国的烟草农药残留最高限量标准具体由USDA的农业市场服务处（AMS）负责制定，1986年公布了第一批限量标准，1989年对此进行了调整，调整后的最高限量标准包括19种农药，雷诺士烟草公司还特别划定硫丹（Endosulfan）低于3.0mg/kg。德国1986年就制定了卷烟和烟丝中18种农药、烟叶原料中71种农药的残留量的推荐最高限量。世界上其它一些国家对多种农药在烟草(烟草制品)中的最大残留量制定了标准，如法国4种、匈牙利32种、意大利96种、俄罗斯25种、西班牙41种、克罗地亚43种、爱沙尼亚16种、马来西亚6种、中东14种。综合德国、美国、西班牙和意大利制定的国家标准，对卷烟和烟叶中农药残留最高限量做出规定的就多达151种农药。

烟叶及其产品是我国出口创汇的重要组成部分，2001年为3.67亿美元，2002年为3.9亿美元，2003年为4.45亿美元，到2004年达到了5.2亿美元。为进一步适应加入WTO后烟草贸易的发展，同时规范国内烟草农药的使用，由国家局科教司、中国烟叶生产购销公司、烟草质量监督检验中心、青州烟草研究所等单位在对国内烟叶样品普查的基础上，按照良好农业实践(Good Agricultural Practice，简称GAP)生产模式，对农药残留的MRL进行了深人研究，提出了38种农药在烟草及烟草制品中的最大残留限量标准。同时农业部也制定了一系列农产品的最高农药残留限量(MRL)标准，烟草标准有13项，其中l项为强制性标准，12项为推荐性标准。国家烟草专卖局注意到这一影响烟草持续发展的问题，提出了以控制烟叶农药和重金属残留为核心的“无公害烟叶生产技术”。

中国国烟草总公司于2014-03-24发布中国烟草总公司企业标准YQ 50-2014《烟叶农药最大残留限量MAXIMUM RESIDUE LIMITS FOR PESTICIDES IN TOBACCO》，并于2014-04-15实施，本标准规定了烟叶中123种农药的最大残留限量，即每种农药在烟叶中的最大残留限量。

2016年5月，粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）联合发布对高风险农药（HHP）指南。高风险农药（HHPs）是指“根据国际公认的世界卫生组织（WHO或全球化学品统一分类和标签制度（GHS）分类体系和在相关有约束力的国际协议或公约中列出的被认为会对健康或环境造成特别严重的急性或慢性危害的农药。 此外，在某种使用条件下可能对健康或环境造成严重、不可逆转的危害的农药。鼓励各国政府利用这一指导方针审查现有批准的农药清单，以确定高风险农药并采取必要措施降低操作者、消费者和环境的风险。

习近平总书记关于“三农”问题的系列讲话中，强调以保障“农民权益”这一主线为根本出发点和落脚点。这就要求在烟叶生产中更加注重人文关怀，严格规范烟叶生产收购各环节安全生产，合理配备农药保管箱、防护服等生产防护用具，严禁使用童工，切实维护烟草行业良好社会形象。

围绕烟草可持续发展项目（STP）的要求制定烟农培训计划方案，以行业内现有的培训体系为依托，做到宣传点到位，培训全覆盖。在烟叶生长关键时期，作物、环境、人板块根据实际情况，分别组织培训内容，并列出重点培训项目，在常规烟叶生产、标准化技术措施宣传培训的基础上，主要针对烟技员和烟农开展STP通用知识、非烟物质控制、农药的合理使用与农药残留控制、农场废弃物管理、烟叶生产过程中水土保护、安全用工环境、禁止使用童工、STP信息系统采集培训等方面开展培训，培训层层衔接，从烟技员到烟农，从烟站到村组，全面开展。实施职业烟农培训计划，以经费补贴、废弃物回收激励政策和烟叶种植保险投保理赔等方式助力烟农多元增收。

2019年，国际烟草市场对农残的要求更加苛刻，主要表现在:菲莫国际公司 PMI : 2018年起, 采购烟叶不得检测出毒理性一级的农药；2020年及以后所采购烟叶，不得检测出菲莫国际公司定义的高危险农药。日本烟草国际 JTI : 自2018年起， 采购烟叶不得检测出二甲戊灵；至2021年，不得检测出毒理性1级农药。并特别强调：重点关注毒理性１级农药中的菊酯类杀虫剂及杀线虫剂：例如氟氯氰菊酯 （和），氯氰菊酯 （Zeta），克线磷，杀线威。CORESTA ( 国际烟草科学研究合作中心) 农药咨询委员会正在制定CORESTA 高风险农药指南，可能在2020 年颁布。如果顺利颁布，高风险农药的消除将会成为全球烟草行业都将强制推动的一个要求，而不只是公司行为。

目前，烟草农药残留量主要采用色谱法或色谱-质谱联用等技术检测，方法稳定，结果准确、重复性好，但不能满足现场快速筛查需求，不能及时对烟叶农药残留作出评价。随着农药残留快速检测技术的研究和应用，一些特异性强、高灵敏度的快速检测方法实现了对农药残留的现场快速筛查和检测。

酶抑制法操作简单、时间短，适合田间检测及对大量样品的初筛，但是应用范围有限，而且酶、底物和显色剂都有一定的特异性，检测结果容易出现假阳性或假阴性，导致方法的重复性和回收率较低。生物传感器技术容易实现对农药残留进行快速现场检测筛查，但是也存在选择性低、酶活性不高、检测成本较高等缺点。近年来，新型纳米材料的引入提高了传感器的检测性能，除了纳米材料，分子印迹技术也将成为农残快速检测技术研究开发的热点和发展趋势。光谱法作为一种无损检测技术，可实现多组分实时快速同时测定，但是方法的灵敏度较低，受样品组分的相关信息以及背景干扰因素所产生的噪音信号影响，检测结果准确度和特异性较低，同时需要大量数据分析建立模型拟合，且要不断更新模型。免疫分析法检测试剂盒易普及和推广，尤其适用极性强、难挥发和热不稳定农药的田间快速检测，在实际应用中，可根据农药种类和结构建立不同的农药免疫检测分析系统。因为检测前需要明确待检农药，一种农药抗体只能对这种农药或结构相似的几种农药进行检测，因而不适合多种农药残留分析和未知农药的检测，广谱性较难实现，同时农药特异性抗体的开发和制备也较为困难，不同批次的抗体在性能方面也存在差别，从而会影响到检测结果的重复性。

目前，农药快速检测技术在烟草上的应用研究报道极少，烟草大田生产中快速的农药筛查应用也很少。我国烤烟生产上使用的农药品种繁多，2004年中国烟叶购销公司推荐使用的就有48种，生产上实际使用的近百种，但只对少数农药在植烟土壤和烟叶中残留及消解动态有过研究。随着人们对烟草制品中农药残留的关注和重视，未来快速检测技术将会成为烟草农药残留检测的必要技术，在烟草质量安全监督管理中与传统的实验室检测方法一样具有不可替代的作用。

随着《烟草控制框架公约》的签署，世界上的卷烟制造业对烟叶原料的诚信度和来源要求越来越高，卷烟生产企业要求烟叶产地在提供原料时，还必须提供烟叶的详细资料，其中就包括病虫害防治措施和烟叶中农药残留量等。农药残留是影响烟叶安全性的重要内容，部分烟叶农药残留超标问题将可能成为未来限制我国烟叶发展的不安全因素，因此我们应该花大力气重视生产中烟叶农药残留的控制问题，尽量减少农药残留对烟叶造成的危害和影响。虽然对烟草农药残留的研究从未间断过，但是目前还没有对我国烟叶农药残留现状和产地环境农药残留的详细的系统的研究报道。

对烟叶病害监控，农药残留控制，到目前为止，也没有总结出一套系统的理论方法，国内外同类研究基本上还处于起步阶段，非常缺少系统化的数据和技术。而大数据库的建立，针对烟叶病害、农残检测建立的数据信息，目前全球还是空白。而该项目正是立足于现状与发展趋势，以减少烟叶病害、降低农药残留为主的大数据监测技术为目的，建立信息化的大数据库，通过检测建立方法学和标准，进而建立数据库，提出合理有效的绿色烟叶管控方案。

目前烟叶残留测定方法的样品提取方法主要包括固相萃取（SPE）、固相微萃取（SPME）、快速溶剂萃取（ASE）、微波辅助萃取（MAE）和超临界流体萃取（SFE）等，仪器分析方法包括高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱法（GC）、液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）、气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）等。这些方法具有较好的灵敏度和专一性，是烟叶农残检测最主要的手段，但农残检测的色谱质谱方法存在成本高、样品前处理复杂、繁琐费时，而且需专业人员操作，很难满足对样品进行现场、批量、快速检测的需要，不能实现田间、收购站等现场快速检测。

我国烤烟生产上使用的农药品种繁多中国烟叶购销公司推荐使用的就有48种，生产上实际使用的近百种，但只对少数农药在植烟土壤和烟叶中残留及消解动态有过研究。随着人们对烟草制品中农药残留的关注和重视，未来快速检测技术将会成为烟草农药残留检测的必要技术，在烟草质量安全监督管理中与传统的实验室检测方法一样具有不可替代的作用。

关注从烟农种植烟叶开始到生产出卷烟所有供应链中参与的所有人的安全以及所有环境的保护，包括全球各国的法律法规、用工，包括农业用工规范、严苛的农残标准、烟叶全程全面的可追溯性。应对气候变化，减少温室气体排放，保护森林、可持续燃料的使用、废弃物处理等等、保护水资源、保护生物多样性等等，关注从烟农种植烟叶开始到生产出卷烟所有供应链中参与的所有人的安全以及所有环境的保护。

我国烤烟生产上使用的农药品种繁多中国烟叶购销公司推荐使用的就有48种，生产上实际使用的近百种，但只对少数农药在植烟土壤和烟叶中残留及消解动态有过研究。

国内外同类研究（推广）现状基本上处于起步阶段，刚刚开始有一些病害和农残检测的方法和技术，大数据的记录和分析，全球目前还是处于空白状态，急需建立相应的数据库。国际国外都意识到这个问题，很多国家都开始提出相关的历年，国际卷烟制造商和国内工业企业也对烟叶质量安全提出了更高的要求，但是目前受烟叶农残管控联动机制与监管体系不健全等因素的影响，烟叶农残超限量及高危农药检出的情况时有发生。为严格落实“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，满足工业企业对“高端、特色、优质、绿色、生态、安全”原料需求，未来全球包括全国烟叶市场，必将呈现质量要求越来越高的趋势。。围绕病虫害综合防治措施，对烟草重要病害的快速检测，减少农药施用量，降低烟叶农药残留，进一步提升烟叶产品的质量和安全，增强烟叶市场竞争力，推动烟叶稳定健康高质量发展。打造绿色烟叶品牌，提升烟叶质量安全已经是烟草经济可持续发展必经之路。所以，随着人们对烟草制品中农药残留的关注和重视，未来快速检测技术将会成为全球包括中国烟草管控质量的必要技术，在烟草质量安全监督管理中具有不可替代的作用。

公司介绍：

北京佰司特贸易有限责任公司（快检业务）（https://www.best-science.org/），办公地址为北京市朝阳区劲松三区华腾大厦，我们是一家新型高新技术公司，集研发、生产、销售于一身，公司专注于快速检测和在线监测的技术开发和综合解决方案，目前产品涵盖毒化检测，爆炸物检测，环境监测，食品安全，烟草农残检测等多个领域。公司团队现有国家青年千人博士生导师1人，博士以上学历专家团队3人，专利30余项，员工本科率达到100%。

北京佰司特贸易有限责任公司（快检业务）在云南昆明设立子公司，云南佰司特贸易有限公司（https://www.best-science.org/），地址为昆明市官渡区永平路51号鑫都韵城，重点服务于西南地区的烟草行业客户，提供农残和植物疫病定性和定量快速检测技术，包括：烟草农残定性（胶体金）快速检测技术、烟草农残定量（荧光）快速检测技术、烟草农残实验室操作技术、烟草农残田间现场操作（简化版）技术、烟草农残检测大数据查询和管理系统、烟草农残检测数据服务器方案、烟草疫病快速检测技术等等。

烟草农残定性（胶体金）/定量（荧光）快速检测的项目包括：二甲戊灵、多菌灵、三唑酮、三唑醇等10多种；烟草疫病定性（胶体金）/定量（荧光）快速检测的项目包括：青枯病，花叶病等多种。烟草农残和疫病的定性/定量检测方法适合多种检材，如：新鲜烟叶、干烟叶、烟叶碎末等；检测速度快，一般为10分钟/样品，对大部分的检测灵敏度优于20ppb（ng/g）。