Residue of pyrimidine fungicides in fruits and vegetables (2012–2013)
Pozostałości
fungicydów pirymidynowych
w owocach i warzywach (2012–2013)
Magdalena Słowik-Borowiec, Anna Kurdziel, Aneta Matyaszek,
Magdalena Podbielska, Julian Rupar, Ewa Szpyrka
Summary
The aim of the study was to evaluate the occurrence of pyrimidine fungicide residues in fruits and vegetables in 2012–2013. Validated analytical methods based on liquid / liquid extraction coupled with gas chromatography with electron capture and nitrogen phosphorus detection (GC-ECD/NPD – gas chromatography with electron capture and nitrogen phosphorus detection) were used for analysis. The total of 704 samples of fruits and vegetables were tested for the presence of pesticide residues, 49 of all samples had residues of pyrimidine fungicides. Cyprodinil and pyrimethanil were the most commonly found residues. In the analysed samples two cases of irregularity associated with the use of preparations of pyrimidine were found, the first was related with the use of non-recommended plant protection product, the second was related with exceeding the maximum residue levels.
Key words: fruit; vegetables; gas chromatography; residues; pyrimidine fungicides
Streszczenie
Celem opracowania była ocena występowania pozostałości fungicydów pirymidynowych w owocach i warzywach w latach 2012–2013. Do analizy zastosowano zwalidowane metody analityczne opierające się na ekstrakcji ciecz/ciecz w połączeniu z chromatografią gazową z detekcją wychwytu elektronów i azotowo-fosforową (GC-ECD/NPD – gas chromatography with electron capture and nitrogen phosphorus detection). Przebadano 704 próbki owoców i warzyw, w 49 próbkach stwierdzono obecność pozostałości fungicydów pirymidynowych. Najczęściej występowały pozostałości cyprodinilu oraz pirymetanilu. W analizowanych próbkach były dwa przypadki nieprawidłowości związanej z zastosowaniem preparatów pirymidynowych, pierwszy dotyczył użycia niezalecanego środka do ochrony danej uprawy, drugi przekroczenia najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości.
Słowa kluczowe: owoce; warzywa; chromatografia gazowa; pozostałości; fungicydy pirymidynowe
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy Terenowa Stacja Doświadczalna
Langiewicza 28, 35-101 Rzeszów m.borowiec@iorpib.poznan.pl
Institute of Plant Protection – National Research Institute Prog. Plant Prot. 54 (3): 334-338 Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy ISSN 1427-4337
Wstęp / Introduction
Fungicydy pirymidynowe to grupa środków ochrony roślin (ś.o.r.) o działaniu zapobiegawczym i wyniszcza-jącym, które w rolnictwie wykorzystywane są do zwal-czania mączniaka prawdziwego roślin sadowniczych, warzywnych, ozdobnych oraz leśnych. Do związków tych należy bupirymat (preparat Nimrod 250 EC), fenarymol (Rubigan 12 EC, wycofany z obrotu od 2009 roku), inne substancje czynne, które decyzją Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi (MRiRW) nie są dopuszczone do stoso-wania w Polsce (diflumetorym, dimetyrimol, etirimol, fe-rimzon, nuarymol, triarymol). Do grupy fungicydów pirymidynowych należą również fungicydy anilinopirymi-dynowe o działaniu zapobiegawczo-interwencyjnym, które stosuje się w ochronie roślin m.in. przeciwko szarej pleśni, parchowi jabłoni, zgniliźnie twardzikowatej. Należą do nich takie substancje czynne, jak: mepanipirym (preparat Frupica 440 SC), pirymetanil (Vision 250 SC, Mythos 300 SC), cyprodinil – wchodzi w skład preparatów Switch
62,5, Agria-Cyprofludio 62.5 WG, Chorus 50 WG, pozostałe preparaty jak: Unix 75 WG, Vangard 75 WG, Acanto Prima 38 WG, Agro Cypronil 75 WG czy Bontima 250 EC stosowane są w ochronie zbóż. (Rejestr ś.o.r.; Etykiety-instrukcje ś.o.r.; Compendium Pesticide).
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badaw-czy uczestniBadaw-czy w opracowanym przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi (MRiRW), programie wielolet-nim: „Ochrona roślin uprawnych z uwzględnieniem bezpieczeństwa żywności oraz ograniczenia strat w plo-nach i zagrożeń dla zdrowia ludzi, zwierząt domowych i środowiska” na lata 2011–2015. W ramach tego pro-gramu Laboratorium Badania Pozostałości Środków Och-rony Roślin w Rzeszowie wykonuje analizy płodów rolnych na obecność pozostałości ś.o.r., a także wykonuje badania na zlecenia klientów indywidualnych, producen-tów i przetwórców.
Celem pracy jest przedstawienie wyników badań prowadzonych w latach 2012–2013 oraz metody anali-tycznej wykorzystanej do oznaczania pozostałości ś.o.r.
Tabela 1. Substancje czynne należące do grupy fungicydów pirymidynowych objęte programem badań
Table 1. The active substances belonging to the group of pyrimidine fungicides included in the research program FUNGICYDY PIRYMIDYNOWE PYRIMIDINE FUNGICIDES Bupirimate (5-butyl-2-(ethylamino)-6-methyl- Fenarimol (α-(2-chlorophenyl)-α-(4-chlorophenyl)-5-pyrimidinemethanol) FUNGICYDY ANILINOPIRYMIDYNOWE ANILINOPYRIMIDINE FUNGICIDES Cyprodinil (4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2-pyrimidinamine) Pyrimethanil (4,6-dimethyl-N-phenyl-2-pyrimidinamine) Mepanipyrim (4-methyl-N-phenyl-6- (1-propynyl)-2-pyrimidinamine)
Materiały i metody / Materials and methods W roku 2012 i 2013 poddano analizie 704 próbki pro-duktów pochodzenia roślinnego w ramach kontroli urzę-dowej, a także na zlecenia klientów indywidualnych. Prób-ki pochodzące z badań monitoringowych były pobierane i dostarczane do badania zgodnie z wcześniej ustalonym harmonogramem przez inspektorów Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa z miejsc ich produkcji, a próbki komercyjne dostarczane były bezpośrednio przez producentów.
Pozostałości fungicydów pirymidynowych oznaczano stosując wielopozostałościową metodę chromatograficzną, która od 2011 roku jest metodą akredytowaną według normy PN-EN ISO/IEC 17025 (2005) przez Polskie Centrum Akredytacji. W ramach zapewnienia jakości prowadzonych analiz, Laboratorium systematycznie uczestniczy w baniach biegłości organizowanych przez Unię Europejską, uzyskując pozytywne wyniki i tym samym potwierdzając swoje kompetencje.
Przygotowanie próbki i analiza instrumentalna
Próbkę analityczną (100 g) homogenizowano z ace-tonem i sączono pod próżnią przez sączek umieszczony na lejku Büchnera. Do dalszej analizy pobierano 1/5 objętości uzyskanego przesączu i umieszczano w rozdzielaczu zawierającym 2,5% roztwór siarczanu (VI) sodu. Uzyska-ny przesącz ekstrahowano trzykrotnie dichlorometanem. Połączone ekstrakty odparowywano do sucha na wyparce obrotowej Rotavapor-R firmy Büchi w temperaturze poniżej 40°C, a następnie suchą pozostałość przenoszono ilościowo eterem naftowym do kolb miarowych o pojem-ności 10 ml i uzupełniano do nominalnej objętości. Uzyskane ekstrakty oczyszczano na kolumnie florisilowej. Oznaczane substancje eluowano mieszaniną eter dietylo-wy: eter naftowy 3:7 (v/v) a następnie mieszaniną eter naftowy: aceton 7:3 (v/v). Eluaty odparowywano do sucha na wyparce obrotowej. Suchą pozostałość przenoszono ilościowo eterem naftowym do kolb miarowych o pojem-ności 10 ml i uzupełniano do nominalnej objętości (Sadło 1998; Grzegorzak i wsp. 2012).
Oczyszczone ekstrakty analizowano na chromatografie gazowym Agilent 6890 wyposażonym w detektory EC i NP (kolumna DB-1701; program temperatur: temperatura początkowa 100°C → 20°C/min → 180°C – 4 min → 20°C/min → 220°C – 5 min → 20°C/min → 260°C – 48 min; łączny czas analizy 65 minut). Wyniki potwierdzano na chromatografie Hewlett Packard 7890 wyposażonym w detektory EC i NP (kolumna HP-5MS; program temperatur: temperatura początkowa 100°C → 10°C/min → 180°C – 4 min → 3°C/min → 220°C – 15 min → 10°C/min → 260°C – 11 min; łączny czas analizy 55 minut) w zakresie liniowości ich wskazań.
W procesie walidacji metody analitycznej uwzględ-niono 5 rodzajów matryc: warzywa kapustne (kalafior), owoce ziarnkowe (jabłko), warzywa owocowe (pomidor), zboża (pszenica) oraz nasiona (fasola), w których po wstępnej analizie, nie stwierdzono obecności substancji czynnych.
Walidację przeprowadzono wzbogacając próbki matryc mieszaninami certyfikowanych wzorców odniesienia
(Dr. Ehrenstorfer, Niemcy) na 2 poziomach: od 0,010 do 2,225 mg/kg. Dla każdego z poziomów wykonano 5 pow-tórzeń.
Wyniki interpretowano według przyjętych w Europie kryteriów zawartych w zaleceniach Komisji Europejskiej i opublikowanych w dokumencie SANCO/12684/2011 (2011).
Wyniki i dyskusja / Results and discussion
Dla wszystkich wzbogaconych próbek średni odzysk związków mieścił się w granicach 70–120%, a powta-rzalność mierzona odchyleniem standardowym z odzys-ków była mniejsza lub równa 20%. Dla wszystkich bada-nych związków uzyskano bardzo dobrą liniowość odpo-wiedzi detektora (R2 ≥ 0,99). Granice oznaczalności dla bupirymatu, fenarymolu, mepanipirymu i pirymetanilu wynosiły 0,01 mg/kg, a dla cyprodinilu – 0,02 mg/kg i były znacząco niższe od Najwyższych Dopuszczalnych Poziomów Pozostałości (NDP) obowiązujących w Polsce. Inne metody analityczne opisane w literaturze dla matryc roślinnych z użyciem nowoczesnych technik analizy instrumentalnej (EFSA 2010, 2011a, b, c, 2013) charak-teryzują się zbliżonym poziomem oznaczalności dla omawianej grupy związków.
W latach 2012–2013 w laboratorium poddano badaniu na obecność pozostałości fungicydów pirymidynowych 704 próbki owoców i warzyw (2012 – 345 próbki, w 2013 roku – 359 próbek). Próbki pochodziły z produkcji krajowej i dostarczane były w postaci świeżej lub mro-żonej. Asortyment próbek pochodzących z monitoringu wynikał z programu urzędowej kontroli, zgodnie z którym do badań pobierane były próbki reprezentatywne dla danego kraju (z uwzględnieniem produkcji, jak i spożycia danych produktów).
W 49 próbkach (7%) stwierdzono występowanie fungicydów pirymidynowych. Pozostałości tych fungicy-dów wykryto w: 4 próbkach agrestu (40% ogółem przeba-danych próbek tej uprawy), 23 próbkach maliny (22,5%), 6 próbkach truskawki (20%), 3 próbkach porzeczki (17%), 4 próbkach pomidora (11%), 3 próbkach jabłek (8%), 1 próbce gruszki (6%), i 3 próbkach winogron (75%), a także w 1 próbce liści pietruszki. Wyniki analiz oraz wartości NDP zestawiono w tabeli 2.
Najczęściej wykrywanymi substancjami czynnymi z grupy fungicydów pirymidynowych był pirymetanil i cyprodinil (po 4% z wszystkich przebadanych próbek), rzadziej bupirymat (1%) (rys. 1). W analizowanych prób-kach nie stwierdzono pozostałości mepanipirymu i fenary-molu, który decyzją Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi (MRiRW) został wycofany z obrotu i stosowania w ochro-nie roślin od czerwca 2009 roku (Rozporządzeochro-nie 2008).
Ocenę uzyskanych wyników przeprowadzono w opar-ciu o wykaz NDP środków ochrony roślin obowiązujący w Polsce (Rozporządzenie 2005). Kontrola prawidłowości stosowania środków ochrony roślin była prowadzona w oparciu o aktualny „Rejestr środków ochrony roślin do-puszczonych do obrotu i stosowania” oraz „Etykiety-instrukcje stosowania środków ochrony roślin dopusz-czonych do obrotu i stosowania zezwoleniem MRiRW” (Rejestr ś.o.r.; Etykiety-instrukcje ś.o.r.).
Tabela 2. Pozostałości fungicydów pirymidynowych w owocach i warzywach (2012–2013) Table 2. Residues of pyrimidine fungicides in fruits and vegetables (2012–2013)
Uprawa Crop Liczba badanych próbek Number of analysed samples Substancja czynna Active substance Próbki z pozostałościami Samples with residues
Zakres wykrywanych pozostałości
Range of found residues MRL NDP [mg/kg] liczba number [%] min [mg/kg] max [mg/kg] Agrest Gooseberry 10 bupirimate 4 40 0,01 0,23 5,0 Gruszka Pear 16 pyrimethanil 1 6 0,18 – 5,0 Jabłko Apple 36 cyprodinil pyrimethanil 1 3 3 8 0,06 0,01 –0,08 1,0 5,0 Malina Raspberry 102 cyprodinil pyrimethanil 11 19 11 19 0,02 0,01 0,42 3,00 10,0 10,0 Papryka
Sweet pepper 40 pyrimethanil 1 2 0,02* 2,0
Pietruszka – nać
Parsley – leaves 1 bupirimate 1 100 0,745** – 0,05
Pomidor Tomato 38 bupirimate cyprodinil 1 3 3 8 0,29 0,01 –0,03 2,0 1,0 Porzeczka Currant 18 cyprodinil 3 17 0,01 0,03 5,0 Truskawki Strawberries 30 cyprodinil pyrimethanil 4 2 13 7 0,01 0,02 0,24 – 5,0 5,0 Winogrono Grape 4 cyprodinil 3 75 0,03 0,16 5,0
NDP – najwyższe dopuszczalne poziomy pozostałości – MRL – maximum residues levels
*substancja, której stosowanie nie jest zalecane w danej uprawie – application of the substance was not recomended for that crop
**substancja, której pozostałość przekroczyła najwyższy dopuszczalny poziom pozostałości (NDP) – the substance of which residue level exceeded maximum residues levels (MRL)
Rys. 1. Liczba próbek z pozostałościami fungicydów
pirymidynowych w owocach i warzywach (2012–2013) Fig. 1. Number of samples with the residues of pyrimidine
fungicides in fruits and vegetables (2012–2013)
Tylko w jednym przypadku stwierdzono przekroczenie NDP bupirymatu w naci pietruszki (po uwzględnieniu analizy niepewności wyniku).
W jednej próbie papryki stwierdzono pozostałości pirymetanilu niezalecanego do ochrony tej uprawy. Preparaty fungicydowe (Vision 250 SC i Mythos 300 SC), w których substancją czynną jest pirymetanil stosowane są jedynie do ochrony jabłoni i gruszy przed parchem jabłoni
(Venturia inaequalis), a także do ochrony truskawki i ma-liny przed szarą pleśnią (Botrytis cinerea Pers).
Porównując uzyskane wyniki z wynikami otrzymanymi z terenu południowo-wschodniej Polski w roku 2010 (Słowik-Borowiec i wsp. 2011) i 2011 (Szpyrka i wsp. 2012) można stwierdzić, że pozostałości tej grupy fungi-cydów kształtują się na podobnym poziomie: pirymetanil 4–8%, cyprodinil około 4%, bupirymat około 1% i fena-rymol 0,4% (tylko w 2010 roku), natomiast pozostałości mepanipirymu nie stwierdzono w analizowanych prób-kach. Podobne wyniki otrzymano również w badaniach przeprowadzonych dla próbek pochodzących z terenu Polski północno-wschodniej w latach 2008–2011 (Łozo-wicka i wsp. 2012). Oceniając uzyskane wyniki można stwierdzić, że poziomy wykrywanych pozostałości pirymi-dynowych były porównywalne, najczęściej występowały pozostałości tych samych substancji czynnych w tych samych uprawach, a omawiana grupa środków ochrony roślin jest jedną z najczęściej znajdywanych w owocach i warzywach.
Wnioski / Conclusions
1. W 7% przebadanych próbek stwierdzono obecność pozostałości fungicydów pirymidynowych (najczęściej
stwierdzano pozostałości cyprodinilu oraz pirymeta-nilu).
2. Na podstawie wyników z lat ubiegłych można stwierdzić, że częstotliwość występowania oraz poziom pozostałości poszczególnych fungicydów pirymidyno-wych w próbkach roślinnych utrzymuje się na stałym poziomie.
3. Spośród 704 badanych próbek tylko w jednym przypadku miała miejsce nieprawidłowość zastoso-wania pirymetanilu w uprawie papryki oraz jeden przypadek przekroczenie NDP (pietruszka nać); wyniki te świadczą o poprawności stosowania przez rolników preparatów pirymidynowych.
Literatura / References
Compendium of Pesticide Common Names. Nomenclature data for over 1700 active ingredients of pesticides, plus indexes of common names, systematic names, molecular formulae and CAS Registry Numbers, and a classification of pesticides. http://www.alanwood. net [Accessed: 09.01.2014].
EFSA. 2010. Conclusion on the peer review of the pesticide risk assessment of the active substance bupirimate. J. EFSA 8 (10), 1786 pp. EFSA Reasoned opinion. 2011a. Reasoned opinion of EFSA: Review of the existing maximum residue levels (MRLs) for mepanipyrim
according to Article 12 of Regulation (EC) No 396/2005. J. EFSA 9 (8), 2342 pp.
EFSA Reasoned opinion. 2011b. Reasoned opinion of EFSA: Modification of the existing MRLs for fenarimol in various crops. J. EFSA 9 (9), 2350 pp.
EFSA Reasoned opinion. 2011c. Reasoned opinion of EFSA: Review of the existing maximum residue levels (MRLs) for pyrimethanil according to Article 12 of Regulation (EC) No 396/2005. J. EFSA 9 (11), 2454 pp.
EFSA Reasoned opinion. 2013. Reasoned opinion on the review of the existing maximum residue levels (MRLs) for cyprodinil according to Article 12 of Regulation (EC) No396/2005. J. EFSA 11 (10), 3406 pp.
Etykiety-instrukcje stosowania środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu i stosowania zezwoleniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi. http://www.bip.minrol.gov.pl/DesktopDefa ult.aspx?TabOrgId=1186&LangId=0 [dostęp: 09.01.2014].
Grzegorzak M., Szpyrka E., Słowik-Borowiec M., Kurdziel A., Matyaszek A., Rupar J. 2012. Potential risk to consumer related with occurrence of pesticide residues in early vegetables. Ecol. Chem. Eng. A. 19 (3): 239–248. DOI: 10.2428/ecea.2012.19(03)025. Łozowicka B., Hrynko I., Rutkowska E., Jankowska M., Kaczyński P., Janowicz T. 2012. Pozostałości środków ochrony roślin
w owocach i warzywach z terenu północno-wschodniej Polski (2008–2011). [Pesticide residues in fruit and vegetables from north-eastern Poland (2008–2011)]. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 52 (2): 423–430.
PN-EN ISO/IEC 17025. 2005. Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących, 42 ss. Rejestr środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu i stosowania. http://www.bip.minrol.gov.pl/DesktopDefault.aspx?
TabOrgId=647&LangId=0 [dostęp: 09.01.2014].
Rozporządzenie (WE) nr 396/2005 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 lutego 2005 r. zmieniające dyrektywę Rady 91/414/EWG w sprawie najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości pestycydów w żywności i paszy pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz na ich powierzchni (Dz. Urz. UE, L 70/1, z dnia 16.03.2005 r., z późn. zm.), s. 16.
Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 2 grudnia 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wykazu substancji aktywnych, których stosowanie w środkach ochrony roślin jest zabronione (Dz. U. Nr 218, poz. 1398), s. 8: 12096–12103.
Sadło S. 1998. Partition coefficient – its determining and significance in estimation of pesticide residue losses in the course of extraction procedure. J. Plant Prot. Res. 38 (2): 179–184.
SANCO/12495/2011. Method validation and quality control procedures for pesticide residues analysis in food and feed, 40 pp.
Słowik-Borowiec M., Szpyrka E., Kurdziel A., Grzegorzak M., Rupar J., Rogozińska K. 2011. Kontrola poziomów pozostałości
środków ochrony roślin w owocach i warzywach z terenu południowo-wschodniej Polski. [Pesticide residues in fruit and vegetables from south-eastern Poland]. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 51 (20): 740–746.
Szpyrka E., Kurdziel A., Grzegorzak M., Rupar J., Słowik-Borowiec M., Matyaszek A. 2012. Pozostałości środków ochrony roślin w płodach rolnych z terenu południowo-wschodniej Polski. [Pesticide residues in crops from south-eastern region of Poland]. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 52 (1): 149–152.
