原位可視化研究豇豆中農(nóng)藥殘留和代謝機(jī)制示意圖
近日，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心農(nóng)業(yè)投入品安全評(píng)價(jià)研究團(tuán)隊(duì)在豇豆生長(zhǎng)全過(guò)程中農(nóng)藥殘留遷移和代謝研究取得重要進(jìn)展。研究基于常壓質(zhì)譜技術(shù)原位探究了在豇豆植株生長(zhǎng)全過(guò)程中農(nóng)藥殘留的遷移規(guī)律及其關(guān)鍵代謝途徑，闡明了豇豆生長(zhǎng)中農(nóng)藥施用后殘留和代謝機(jī)制，為豇豆生產(chǎn)中農(nóng)藥合理使用和產(chǎn)品質(zhì)量安全控制提供了理論支撐。
豇豆屬于典型的花果同期的連續(xù)采摘作物，其生產(chǎn)中使用農(nóng)藥殘留導(dǎo)致質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。目前在豇豆中農(nóng)藥殘留的遷移、傳遞和代謝尚不明確，該研究利用常壓質(zhì)譜技術(shù)，原位分析了豇豆和植株樣品中福美雙、氟吡菌酰胺、吡丙醚和滅蠅胺4種農(nóng)藥殘留和20種典型次生代謝物，探究了農(nóng)藥和代謝物的時(shí)空分布規(guī)律，并解析豇豆中農(nóng)藥施用后的殘留遷移和代謝機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥在豇豆植株和豆莢中施用以后，豇豆植株中滅蠅胺和吡丙醚表現(xiàn)為向上傳導(dǎo)，而氟吡菌酰胺則可以進(jìn)行雙向傳導(dǎo)，福美雙主要?dú)埩粼谥仓瓯砻?。不同的農(nóng)藥在豇豆和植株中的遷移速率受豇豆成熟度、辛醇-水分配系數(shù)值和分子量的影響，并導(dǎo)致糖酵解、三羧酸循環(huán)和類(lèi)黃酮合成相關(guān)的20種典型次生代謝物發(fā)生變化。
四種不同農(nóng)藥在豇豆植株中的遷移規(guī)律
該研究成果以《In situ mass spectrometry imaging reveals pesticide residues and key metabolic pathways throughout the entire cowpea growth process》為題發(fā)表于《Journal of Hazardous Materials》。測(cè)試中心和天津農(nóng)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生蔣舒帆和測(cè)試中心林靖凌副研究員為該論文共同第一作者，測(cè)試中心韓丙軍研究員等為文章通訊作者。該研究得到中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)中心科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、海南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
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