食品安全与生物防治

食品安全与生物防治中山大学昆虫学研究所教育部食品工程研究中心古德祥第1页，共48页。人们随着生活水平的提高，要求健康长寿。但目前许多食品存在不少问题，例如吃蔬菜中毒事故频繁发生，毒大米、瘦肉精、疯牛病、口蹄疫，用甲醛防腐的海鲜、农药咸鱼、杀人奶粉、毒米酒、工业漂白的腐竹、淘黑米的龙口粉丝、毒罐头等等，数一数，几乎没有安全的东西可吃了，有的食物吃了也不放心。第2页，共48页。食物(吃蔬菜时)中毒。仅1994年我国发生因农药引起食物中毒210起，中毒人数416人，死亡32人。据广州、茂名、珠海、中山、肇庆、韶关6市的不完全统计，从1998年至2001年10月，因农药残留导致蔬菜、水果食物中毒事故100多起，中毒人数1379人，死亡1人。同期湛江市共发生中毒事故47例，中毒人数462人，其中死亡6人。第3页，共48页。

家禽家畜的饲养过程，为防病和促进生长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，人得病后无药可治（如肺结核）。广州市居民肺炎链球菌耐药性调查，耐药程度高于全国的15%，达到17%；广州儿童的耐药率更高，达到50%。小孩早熟。第4页，共48页。“瘦肉精”猪肉中毒2001年11月13日广东河源市市民，因吃“瘦肉精”猪肉，400人中毒。之后顺德市因食用“瘦肉精”猪肉，630村民中毒；在信宜也毒倒530人。上海、广州、深圳、杭州、桐庐等地，中毒事件8起。第5页，共48页。“瘦肉精”（盐酸克伦特罗）是一种强效激动剂，可以作用于肾上腺素，能引起交感神经兴奋，原是治疗猪哮喘的兽用药，是一种可作兴奋剂的药物。“瘦肉精”主要分布于动物肝脏，肌肉中含量较肝脏低很多。人在吃了含有大量“瘦肉精”的猪肉后，会出现心跳过快、心慌、手颤、头晕、头痛等神经中枢中毒失控的现象，尤其对高血压、心脏病、糖尿病、甲亢、前列腺肥大患者危险性更大。健康人摄入超过20毫克就会出现中毒症状。第6页，共48页。腐竹加工时，加入有害物质“吊白块”“吊白块”是“甲醛次硫酸氢钠”，是一种工业用的漂白剂，是制造人造树脂、炸药、染料、皮革的一种添加剂；医学上作为尸体防腐剂。吊白块对人体有致癌作用，人食用后会捐坏肾脏、肝脏，严重的会导致癌变和畸形突变，一次性只要食用10克吊白块，就会有生命危险。而甲醛对人体中枢神经系统有毒性作用，并能剌激肺部引起中毒性水肿，经消化道中毒，可使口腔糜烂、上腹绞痛、呕血、昏迷、肝损伤等症状。腐竹中加入“吊白块”主要作用是凝固蛋白，增强韧性和防腐，使色泽光亮，爽滑可口。不法生产者加入“吊白块”以提高卖相，增加产量（增两成）。几年前在广西某地被除查封后，又来广东鹤山市生产（见羊城晚报2004，3，15A10版）。第7页，共48页。第8页，共48页。第9页，共48页。第10页，共48页。第11页，共48页。第12页，共48页。第13页，共48页。第14页，共48页。第15页，共48页。2004年6月22日广州市一德路查出有敌百虫农药的咸鱼750公斤，还检测出含甲醛的咸鱼。第16页，共48页。以上讲的多数是急性中毒，人们关注的、新闻媒体报道的、政府部门紧急处理的是急性中毒。对慢性中毒不关注，往往没有排上议事日程。对工业三废比较重视，农药对农田环境的污染往往不够重视。第17页，共48页。水稻、蔬菜、水果生产过程，会发生各种病虫害。目前，多数的病虫防治主要靠化学农药，也习惯使用农药。因化学农药有“立竿见影”的效果，见效快，在保产、保丰收方面起着重要的作用。但长期大面积、在大量施用化学农药，也带来许多负面影响：如害虫产生抗药性，害虫再猖獗，农药残留等问题。化学农药污染了水源、农田环境、残留于农产品，对人体健康造成威胁。第18页，共48页。农药在微生物作用下降解土壤中移动土壤胶体吸附化学降解植物吸收光化学降解挥发施入农田的农药在各种因素影响下的转化第19页，共48页。施用农药农作物大气土壤（农田）地下水农产品地表水水生物畜禽人体飘浮残留吸收饲料食用食用饮用食用饮用水吸入湿沉降吸收渗入农药进入人体的途径第20页，共48页。农药进入人体后，在各种酶的作用下发生一系列化。有的在人体内脂肪中残留，有的参与机体的代谢过程，对人体构成潜在的危害，主要表现在影响中枢神经系统及致癌、致畸问题。有机磷、有机氯农药等系列毒物慢性影响神经系统，症状如头昏、头痛、乏力等，其次为植物神经功能紊乱症状。如果农药能使脱氧核糖核酸(DNA)受损，会引起子细胞突变。当致突变物质作用于生殖细胞，就会致畸；若引起体细胞突变，便可致癌。第21页，共48页。有些农药在动物实验中已证实致癌乙体-六六六能引动物产生肿瘤。有机磷农药如乐果、敌百虫、敌敌畏、甲基对硫磷、甲基1605都能与DNA的鸟嘌呤起甲基化作用，因此可引起癌症。这些药物中敌敌畏的作用最强，乐果、敌百虫对小鼠的骨髓细胞均有致突变作用。第22页，共48页。化肥对农业生产的作用与影响

据国外测算，现代农业产量至少有1/4是靠化肥获得的增产幅可达50%至60%。发展中国家在过去20年中粮食的增产约30%是由于化肥的施用。但长期施用氮肥，变会产生一些负面的影响。铵态氮肥和尿素的使用都最终使土壤酸化，可提高土壤酸度，加速钙、镁耕层淋溶，降低了土壤的肥力；迫使微生物向土壤寻求碳源和其他营养物，加快土壤腐殖质的分解，带来土壤板结，保水保肥能力下降。第23页，共48页。化肥对农产品质量和对人的影响

施用化肥的瓜果蔬菜的外观要比施有机肥的好。但一般认为施用有机肥的水果、蕃茄和蔬菜的香气足，甜度好。使西瓜甜、茶叶香。施有机肥的根菜、叶菜的干物质、糖、维生素C、钾和钙的含量都比施化肥的高，而施化肥的则有较高的蛋白质、氨基酸、钠和维生素A。第24页，共48页。过量施用化肥，施用时间不当，植物体内可能积累过量的硝酸盐、亚硝酸盐，对植物本身不会受害，而对动物和人有很大毒性，生成亚硝胺，具有致癌、致畸、致突变，对人有很大的威胁。硝酸盐还原形成的亚硝酸。将血红蛋白中的二价铁转化为三价铁，使血红球变性的血红蛋白不具有带氧的能力。因此，动物机体所有组织都将出现窒息现象。因此，有机食品要控制化肥的使用，限制硝酸盐的含量。各国控制食品中硝酸卫生标准如下表。第25页，共48页。国别作物最大允许浓度(mg/kgNO3)前苏联卷心菜300蕃茄60洋葱400黄瓜150胡萝卜300美国菠菜(儿童)833(干重)

菠菜(成人)3600(干重)前联邦德国食品和蔬菜250前民主德国菠菜1200FAO/WHO菠菜432(鲜重)各国植物性产品中硝酸盐的允许含量第26页，共48页。重金属对农业生态系统的影响和对人的危害

重金属一般是指汞、镉、铅、铬、砷等元素。重金属通过农业灌溉、农药化肥的施用、污泥、垃圾农用等途径进入农业生态系统。由于重金属不能为土壤微生物所分解，相反地生物可以富集重金属。这些化学污染物通过食链在人体内积累，严重危害人体健康。日本曾在50年代出现“水俣病”和“骨痛病”，其病因是由汞和镉污染所引起的“公害病”，从此，重金属的环境污染问题倍受关注。第27页，共48页。重金属的生物迁移：植物可通过根系从土壤中吸收某些化学形态的重金属，迁移到作物的茎、叶及籽实中，并在作物体内积累。这一方面可看作是生物对土壤重金属污染的净化，另一方面可看作是重金属通过土壤对作物的污染。除植物外，土微生物的吸收及土壤动物啃食重金属含量较高的表土，也是重金属向生物迁移的一种途径。

人可通过食物、饮用水、呼吸空气等途径收环境中的重金属，见下图第28页，共48页。水土壤水生食物链陆生食物链空气污染源食品工业人体呼吸重金属进入人体的途径

第29页，共48页。重金属对人体的危害

重金属镉(Cd)：非人体必需的元素，主要通过呼吸和消化道进入人体，在肾脏积累，损坏肾小管，使肾功能发生障碍，尿蛋白、尿糖增多，引发糖尿病；影响维生素D的活性，引发骨痛病、骨骼畸形等；镉进入呼吸道可引起肺炎、肺气肿；镉进入消化道可引起肠胃炎；镉中毒易造成流产、新生儿残废和死亡，还可能导致骨癌、直肠癌、食道癌和胃癌的诱发。镉中毒者常伴有贫血症。第30页，共48页。重金属铅(Pb)：亦非人体必需元素，主要通过消化道和呼吸道进入体内，液态铅化物可通过皮肤接触进入人体。在血液中形成可溶性的磷酸铅、甘油磷酸铅等化合物，它们与蛋白结合经体内循环，可为软组织(肝、肾、脑、胰等)吸收，而软组织中铅又可以不溶性的三磷酸铅的形式转移沉积到骨骼中。人体摄入过量铅，会引起中枢神经系统损伤，出现疲惫、头痛、痉挛、精神障碍等；过量铅可损害骨髓造血系统，引起贫血；过量铅作用于心血管系统时，引起动脉硬化、心肌损害；胃肠铅中毒则表现为胃肠粘膜出血，肠管痉孪。

第31页，共48页。重金属汞(Hg)：人体吸入汞的途径主要是消化道，其次是呼吸道及皮肤吸收，多积累在脂肪和肌肉中。无机汞在体内可使肾脏、脑细胞受损伤损害，中枢神经系统发生障碍，也可导致致畸胎和死胎；有机汞毒性最大，引发著名的公害病“水俣病”，是甲基汞中毒，表现为手、足、唇麻木和刺痛，语言失常，向心视野缩小，听觉失灵，震颤和情绪失常，运动失调等中枢神经系统的损伤，严重中毒者死亡。第32页，共48页。重金属砷(As)：正常人体常含砷约为98mg，每人每天允许最高摄入量为3mg。砷的毒是抑制了酶的活性。当过量砷进入人体时会产生一系列不良的生物化学反应。积累过量砷时，三价砷阻滞三磷酸腺苷的合成作用，引起人体乏力、疲惫；三价砷对酶系统的干扰，使细胞氧化功能受阻，呼吸障碍代谢失调；危害神经细胞时，可导致神经功能紊乱，运动失调；过量砷引发循环系统障碍，血管和心脏功能受损害；过量砷使染色体变异，可致畸、致突变；砷中毒有明显的皮肤损伤，出现皮肤增厚、角化过度，有时可恶化为皮肤癌。

第33页，共48页。随着环境意识的提高，人们看重无公害食品、绿色食品、有机食品。自然饮，野生植物菜肴受青睐。农药残留、激素、抗生素超标、重金属超标的农副产品，不能出口，国人也不应该食用。食品安全应从生产的源头抓起。农作物生产要出产无公害、绿色、有机食品；农产品加工要有生产许可证，符合食品安全的要求。政府有关部门要加大执法力度。第34页，共48页。不同农作物有不同的病虫，很难以单一手下段解决所有病虫害问题。应采取综合治理的方法，即以生物防治为主的综合防治：

以农业措施为基础：改变农事操作（如提早沤田防三化螟；轮作；改变作物布局等）；选用抗病虫品种等

以生物防治为主要手段：保护利用天敌，发挥天敌对害虫的控制作用；使用生物农药（如应用苏云金杆菌Bt、昆虫病毒制剂、昆虫病原线虫、井岗霉素等）

协调使用植物源杀虫剂（如印楝、鱼藤酮制剂）、昆虫生长调剂（扑虱灵、灭幼脲）第35页，共48页。

化学农药（高效低毒低残留农药）只作为应急措施。必要时应用。下面以绿色稻谷生产为例：第36页，共48页。草种子、肥料黑麦草田增加土壤有机物质；改变土壤结构收割黑麦草4-6次收益：1200元/亩黑麦草养草鱼、养鹅、养牛等保护天敌越冬(蜘蛛、隐翅虫、瓢虫、寄生蜂等)早稻本田天敌迁入稻田，加快天敌群落重建，控制害虫(稻飞虱、稻纵卷叶螟、三化螟)的发生数量增加本田有机肥减少化肥的用量不用或少用农药生产绿色稻谷绿色大米,有机大米黑麦草—水稻轮作，病虫害综合治理的绿色食品生产模式第37页，共48页。

黑麦草—水稻轮作，可促进绿色、有机稻谷的生产冬种黑麦草，可增加一造收入，同时也能保护天敌越冬，加快水稻插植后天敌群落重建的速度，发挥天敌对害虫的控制作用。冬种黑麦草，增加土壤有机质，可减少化学肥料的施用。第38页，共48页。无公害食品、绿色食品、有机食品，三个层次，标准不同，质量不同。无公害食品，农药残留不超标，达到国家食品容许的水平。绿色食品，不使用化学农药，生产环境无污染，产品达到国家A级标准。有机食品，不使用化学农药，不使用化肥，水源清洁，环境无污染，产品达到国家AA标准。第39页，共48页。绿色稻米（A级）生产技术操作规程绿色稻谷生产基地建设基地选择要考虑如下因素：周围没有明显或潜在的污染源，尤其是没有化工厂、塑料厂、水泥厂、石灰厂等；有清洁的灌溉水源；基地有较丰富的有机肥源；基地的经营者有较好的生产技术基础；土壤的背景状况较好，最好没有严重的化肥、农药、重金属污染的历史。需完成农业环境质量现状评价和监测报告（大气、土壤、水源状况）第40页，共48页。二、抗病虫、优质良种（如丰华占等）的选用与科学的田间管理按优质稻（如丰华占）生产要求，进行浸种、播种、插植、中耕和肥水管理。培育壮秧，施足基肥，增加有机肥，适时晒田。第41页，共48页。病虫防治

对病虫害实施综合治理：以农业措施为基础，以生物防治为主要手段，保护利用天敌，发挥天敌对害虫的控制作用。具体措施：冬种黑麦草，保护天敌越冬；选用抗病虫品种，如选用丰华占，能抗稻瘟病和稻飞虱；天敌群落重建的保护：水稻插植后，30-40天内不使用化学杀虫剂，有利于天敌群落的重建。适当保留田埂杂草，只搞两面光，田埂面上保留矮草，以及路边、水沟保留一些杂草，有利天敌辗转迁移。以生物防治为主要手段，发挥天敌对害虫的控制作用：水稻生长中期（5月中、9月下旬）用生物农药—苏云金杆菌（Bt）防治稻纵卷叶螟，有利于保护蜘蛛等天敌，以天敌控制水稻后期发生的稻飞虱第42页，共48页。

对主要害虫的防治：防治三化螟：提早沤田，3月中旬犁耙沤田，压低三化螟越冬基数；早稻和晚稻插植前，播小面秧苗，诱杀三化螟（50亩田播半分地）；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，使用苏云金杆菌（Bt）乳剂（生物效价：12000IU/mg以上），150—200克/亩。第43页，共48页。防治稻纵卷叶螟：水稻中期使用苏云金杆菌，苏云金杆菌（Bt）乳剂（生物效价：12000IU/mg以上），150—200克/亩。防治稻飞虱：首先发挥天敌的控制作用，必要时对超过防治指标的田块，使用昆虫生长调节剂，如25%扑虱灵WP25—60克/亩，再加10%井岗霉素（50—100克），兼治纹枯病。第44页，共48页。其他病虫草的防治：防治稻瘟病：使用抗病品种（如上