Variability of pesticide residues in medium and large size vegetable crop units
Authors: Prodhan Mohammad Dalower Hossain 
Published: August 2021

Η παραλλακτικότητα των υπολειμμάτων γεωργικών φαρμάκων μεταξύ τεμαχίων τροφίμων είναι πολύ σημαντική κατά την αξιολόγηση της ασφάλειας των τροφίμων και της επικινδυνότητας στον άνθρωπο. Για τον προσδιορισμό της παραλλακτικότητας των υπολειμμάτων επιλεγμένων γεωργικών φαρμάκων σε τεμάχια τροφίμων μεσαίου (μελιτζάνες) και μεγάλου μεγέθους λαχανικών (λάχανα, κουνουπίδια και πεπόνια) απαιτείται να είναι διαθέσιμη μία αποτελεσματική πολυδύναμος μέθοδος ανάλυσης των υπολειμμάτων. Για τον λόγο αυτό τέσσερες πολυδύναμες μέθοδοι ανάλυσης υπολειμμάτων αναπτύχθηκαν και επικυρώθηκαν εφαρμόζοντας την γρήγορη, εύκολη, φτηνή, αποτελεσματική, απόλυτη και ασφαλή (QuEChERS) τεχνική εκχύλισης συνδυασμένη με υγρή χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας τριπλού τετραπόλου (LC-MS/MS) για τον προσδιορισμό 13 γεωργικών φαρμάκων επάνω/μέσα στις μελιτζάνες, δέκα φαρμάκων στα πεπόνια, και επτά φαρμάκων μέσα/επάνω στα λάχανα και κουνουπίδια, αντίστοιχα. Όλες οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν είναι απλές, αποτελεσματικές, εύκολες, ακριβής και γρήγορες. Οι μέσες τιμές των ανακτήσεων όλων των επιλεγμένων γεωργικών φαρμάκων κυμάνθηκαν από 71,8 με 112% με RSD (Σχετική τυπική απόκλιση)<16,2% για τις μελιτζάνες, 82 με 106% και RSD<6% για τα πεπόνια, 80 με 110% και RSD<16% για τα λάχανα και 74 με 110% και RSD<8% για τα κουνουπίδια όταν επεξεργάστηκαν δείγματα ανάκτησης σε τέσσερα επίπεδα (0,01, 0,05, 0,10 και 0,20 mg/Kg) για όλα τα επιλεγμένα λαχανικά εκτός από τις μελιτζάνες για τις οποίες τα αντίστοιχα επίπεδα ανάκτησης ήταν 0,01, 0,05, 0,10 και 0,50 mg/Kg. Οι τιμές των LOD (Όριο Ανίχνευσης, Level of Detection) κυμάνθηκαν από 0,001 με 0,003 mg/Kg για όλες τις ουσίες που αναλύθηκαν. Η τιμή του LOQ (Όριο ποσοτικού προσδιορισμού, Level of Quantification) τέθηκε στο 0,01 mg/Kg για όλες τις ουσίες το οποίο ήταν σε χαμηλότερο επίπεδο από τα αντίστοιχα επίπεδα των MRLs (Ανώτατα επιτρεπτά επίπεδα υπολειμμάτων γεωργικών φαρμάκων στα παραγόμενα γεωργικά προϊόντα, Maximum Residue Limits) της Ευρωπαϊκής Κοινότητας.Οι συντελεστές συσχέτισης των καμπυλών αναφοράς ποσοτικού προσδιορισμού ήταν (R2)>0,997 για όλα τα γεωργικά φάρμακα που επιλέχθηκαν, όταν τα διαλύματα των προτύπων ουσιών παρασκευάστηκαν με την χρησιμοποίηση διαλυμάτων εκχυλισμάτων των αντίστοιχων υποστρωμάτων. Οι επιδράσεις των υποστρωμάτων της μελιτζάνας, πεπονιού, λαχάνου και κουνουπιδιών, αντίστοιχα, στην ευαισθησία όλων των γεωργικών φαρμάκων που περιλαμβανόταν στην έρευνα υπολογίσθηκαν στο πλαίσιο της μελέτης αυτής. Η επίδραση του υποστρώματος της μελιτζάνας ήταν πολύ σημαντική στην ευαισθησία της μεθόδου κατά την ανάλυση του thiamethoxam, cypermethrin και deltamethrin κατά -69%, +57% και +93%, αντίστοιχα. Η επίδραση του υποστρώματος του πεπονιού είχε σημαντική επίδραση στην ευαισθησία του thiamethoxam και deltamethrin ανερχόμενη σε -53% και +135%, αντίστοιχα. Το υπόστρωμα του λαχάνου είχε σημαντική επίδραση στην ευαισθησία της cypermethrin και deltamethrin και ανήλθε σε +49% και +97%, αντίστοιχα. Τέλος το υπόστρωμα του κουνουπιδιού είχε σημαντική επίδραση στην ευαισθησία της cypermethrin και deltamethrin στα επίπεδα του +90% και +145%, αντίστοιχα.Παραλλακτικότητα έχει καθοριστεί ως η διακύμανση στη συγκέντρωση των υπολειμμάτων ενός γεωργικού φαρμάκου μεταξύ των τεμαχίων της ίδιας παρτίδας κάποιου γεωργικού προϊόντος. Ως παράγοντας παραλλακτικότητας (VF) καθορίσθηκε ο λόγος μεταξύ του 97,5% των επιπέδων των υπολειμμάτων κάποιας παρτίδας προς τον μέσο όρο των υπολειμμάτων της ίδιας παρτίδας του ίδιου προϊόντος. Οι παράγοντες παραλλακτικότητας χρησιμοποιούνται κατά την αξιολόγηση της έκθεσης του καταναλωτή μέσω της καθημερινής διατροφής ώστε να αντισταθμιστεί η παραλλακτικότητα των επιπέδων των υπολειμμάτων στις διάφορες μονάδες που συνιστούν το σύνθετο δείγμα.Ολες οι αναλυτικές μέθοδοι που αναπτύχθηκαν εφαρμόσθηκαν επιτυχώς στις αναλύσεις υπολειμμάτων γεωργικών φαρμάκων στις μελιτζάνες, πεπόνια, λάχανα και κουνουπίδια που συλλέχθηκαν από διάφορες αγορές της Θεσσαλονίκης με σκοπό την εκτίμηση του παράγοντα παραλλακτικότητας υπολειμμάτων που υφίσταται ανάμεσα στις μονάδες των ανωτέρω λαχανικών. Αναλύθηκαν συνολικά 142 μελιτζάνες και μεταξύ αυτών στις 67 (47%) βρέθηκαν υπολείμματα γεωργικών φαρμάκων. Μεταξύ των 67 μελιτζανών με υπολείμματα στις 9 μόνο μελιτζάνες βρέθηκαν υπολείμματα από περισσότερα του ενός γεωργικά φάρμακα και στις 58 υπήρχαν υπολείμματα μόνο από ένα γεωργικό φάρμακο. Μόνο μία μελιτζάνα βρέθηκε να περιέχει υπολείμματα του dimethoate σε συγκέντρωση ανώτερη από το αντίστοιχο επίπεδο του EU-MRL (European Commission, 2005). Στην περίπτωση των πεπονιών, αναλύθηκαν 122 πεπόνια και μεταξύ αυτών σε 32 πεπόνια (26%) βρέθηκαν υπολείμματα γεωργικών φαρμάκων από τα οποία σε δύο πεπόνια βρέθηκαν υπολείμματα από περισσότερα του ενός γεωργικά φάρμακα και στα υπόλοιπα 30 υπήρχαν υπολείμματα μόνο από ένα γεωργικό φάρμακο. Σε κανένα από τα πεπόνια οι συγκεντρώσεις των υπολειμμάτων που βρέθηκαν υπερέβαιναν τα αντίστοιχα επίπεδα των EU-MRLs (European Commission, 2005 & European Food Safety Authority, 2014).Συνολικά 132 λάχανα συλλέχθηκαν από τις αγορές και αναλύθηκαν. Μεταξύ των δειγμάτων που αναλύθηκαν σε 41 λάχανα (31%) βρέθηκαν υπολείμματα γεωργικών φαρμάκων και από αυτά μόνο δύο λάχανα βρέθηκαν με υπολείμματα από περισσότερα του ενός γεωργικού φαρμάκου και στα υπόλοιπα 39 βρέθηκαν υπολείμματα από ένα μόνο γεωργικό φάρμακο. Σε ένα μόνο λάχανο η συγκέντρωση της deltamethrin που βρέθηκε ήταν σε επίπεδο ανώτερο από το αντίστοιχο επίπεδο του EU-MRL. Στην περίπτωση των κουνουπιδιών συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν 120 κουνουπίδια. Μεταξύ των κουνουπιδιών που αναλύθηκαν στα 48 (40%) βρέθηκαν υπολείμματα γεωργικών φαρμάκων. Σε κανένα από τα κουνουπίδια δεν βρέθηκαν υπολείμματα από περισσότερα του ενός γεωργικά φάρμακα και μόνο σε ένα κουνουπίδι η συγκέντρωση του εντομοκτόνου chlorpyrifos που βρέθηκε ήταν σε επίπεδο ανώτερο από το αντίστοιχο επίπεδο του EU-MRL.Η παραλλακτικότητα των επιπέδων των υπολειμμάτων γεωργικών φαρμάκων μεταξύ μελιτζανών και κουνουπιδιών, αντίστοιχα, επίσης μελετήθηκε με την ανάλυση δειγμάτων που συλλέχθηκαν από αντίστοιχους επιτηρούμενους αγρούς. Σε αυτούς τους επιτηρούμενους αγρούς τα εντομοκτόνα cypermethrin και deltamethrin εφαρμόσθηκαν προσυλλεκτικά σε μίγμα στις συνιστώμενες δόσεις και τα δείγματα συλλέχθηκαν στα προκαθορισμένα PHIs (pre-harvest interval), αντίστοιχα. Οι παράγοντες παραλλακτικότητας που υπολογίσθηκαν για τα υπολείμματα της cypermethrin και deltamethrin ήταν 2,38 και 2,32, αντίστοιχα, στα κουνουπίδια και 2,54 και 2,51 στις μελιτζάνες, αντίστοιχα. Σύγκριση των επιπέδων των υπολειμμάτων γεωργικών φαρμάκων που βρέθηκαν σε κάθε ένα από τα λαχανικά που αναλύθηκαν με τα αντίστοιχα επίπεδα των υπολειμμάτων που βρέθηκαν στα σύνθετα δείγματα των κουνουπιδιών και μελιτζανών βρέθηκε ότι οι μέσοι όροι των υπολειμμάτων και για τα δύο γεωργικά φάρμακα ήταν υψηλότεροι στα σύνθετα δείγματα από τους μέσους όρους των υπολειμμάτων που προέκυψαν από την ανάλυση των μεμονωμένων μονάδων μελιτζανών και κουνουπιδιών, αντίστοιχα.Στην μελέτη αυτή επίσης υπολογίσθηκε η παραλλακτικότητα των επιπέδων των υπολειμμάτων της cypermethrin και deltamethrin, αντίστοιχα, σε κουνουπίδια που ήταν καλυμμένα με φύλλα (προστατευμένα) και δίχως φύλλα (μη-προστατευμένα). Βρέθηκε ότι τα υπολείμματα και των δύο εντομοκτόνων βρίσκονταν σε χαμηλότερα επίπεδα στα προστατευμένα κουνουπίδια από εκείνα που βρέθηκαν στα μη-προστατευμένα. Επίσης βρέθηκε ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις υπολειμμάτων και από τα δύο εντομοκτόνα βρίσκονταν στο άνω ήμισυ του κάθε κουνουπιδιού. Επίσης μελετήθηκε η παραλλακτικότητα των επιπέδων των υπολειμμάτων μεταξύ των μελιτζανών του ιδίου φυτού. Βρέθηκε ότι οι μελιτζάνες που βρίσκονταν κατά τον ψεκασμό στην εξωτερική επιφάνεια του φυτού περιείχαν υψηλότερες συγκεντρώσεις υπολειμμάτων και από τα δύο εντομοκτόνα σε σχέση με τα επίπεδα των υπολειμμάτων που βρέθηκαν στις μελιτζάνες που βρίσκονταν στην εσωτερική περιφέρεια του κάθε φυτού.Οι παράγοντες παραλλακτικότητας (VFs) των υπολειμμάτων των διαφόρων γεωργικών φαρμάκων που βρέθηκαν στις μελιτζάνες, πεπόνια, λάχανα και κουνουπίδια, αντίστοιχα, που συλλέχθηκαν από τις διάφορες αγορές επίσης υπολογίσθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας. Ένας συνολικός αριθμός 517 δειγμάτων από τα τέσσερα λαχανικά συλλέχθηκαν από διάφορες αγορές της Θεσσαλονίκης και αναλύθηκαν. Για τις μελιτζάνες οι παράγοντες παραλλακτικότητας που υπολογίσθηκαν κυμάνθηκαν από 1,00 με 7,09, για τα πεπόνια από 1,0 με 4,85, για τα λάχανα από 1,0 με 6,75 και για τα κουνουπίδια από 2,40 με 7,12. Ο μέσος όρος των VF για τις μελιτζάνες, πεπόνια, λάχανα και κουνουπίδια ήταν 3,89, 2,89, 5,00 και 5,11, αντίστοιχα. Λαμβάνοντας υπόψη το είδος του λαχανικού ο μέσος όρος του VF για τα λαχανικά μεσαίου μεγέθους ήταν 3,89 και 4,33 για τα λαχανικά μεγάλου μεγέθους. Ο μέσος όρος του VF, λαμβάνοντας υπόψη και τα τέσσαρα είδη λαχανικών που διερευνήθηκαν, ήταν 4,11. Γενικά οι τιμές VF που βρέθηκαν για τα δείγματα που συλλέχθηκαν από τις διάφορες αγορές ήταν υψηλότερες από τις αντίστοιχες τιμές που υπολογίσθηκαν με βάση τα δεδομένα που προέκυψαν από τις αναλύσεις των δειγμάτων που συλλέχθηκαν από τους επιτηρούμενους αγρούς. Με βάση τα πειραματικά δεδομένα που προέκυψαν από την παρούσα έρευνα μία τιμή VF ίση με 3,0 που προκύπτει από επιτηρούμενους αγρούς είναι κατάλληλη να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της προσλαμβανόμενης ποσότητας υπολειμμάτων δια της καθημερινής διατροφής, αντίθετα για δείγματα αγοράς μία VF τιμή θα πρέπει να επανεξεταστεί όταν θα υπάρχουν περισσότερα δεδομένα κυρίως δεδομένα για είδη λαχανικών/φρούτων μεγάλου μεγέθους.