2008年至2018年中国新烟碱类农药的暴露趋势及一项纵向研究中的健康风险

《Environmental Research》：Exposure trends of neonicotinoids from 2008 to 2018 and health risk in a longitudinal study in China

吡虫啉代谢物N-ACE在血清中检出率持续升高，长期低剂量暴露风险需关注。

　　

Jiazhen Zhang|Hong Guo|Lin Liu|Jinglan Ma|Jiao Zou|Zhengyang Xiao|Zhewen Li|Yunqi Luo|Caizheng Yu|Meian He

中国湖北省武汉市华中科技大学同济医学院公共卫生学院职业与环境健康系及环境健康国家重点实验室，430030

摘要

背景

新烟碱类（NNIs）是全球使用最广泛的杀虫剂之一，但关于其暴露趋势和健康风险的研究仍然有限。

目的

基于东风-同济队列，探讨新烟碱类在十年间的暴露趋势及其健康风险。

方法

本研究参与者（共216人）来自东风-同济队列。我们在三个时间点（2008年、2013年和2018年）测量了10种新烟碱类化合物及其3种代谢物的血清水平。采用线性混合效应模型分析新烟碱类浓度随时间的变化趋势，并根据暴露水平计算风险商（HQs）以评估健康风险。同时运用潜在类别轨迹分析方法识别不同的新烟碱类暴露轨迹。

结果

十年间新烟碱类的检出率和暴露水平均显著增加（所有P<0.001）。其中，IMI和N-ACE的检出率在每次调查中均超过65%，且N-ACE是最主要的新烟碱类物质。风险商（HQs）均低于1，但随时间呈上升趋势（所有P<0.05）。IMI的暴露轨迹可分为四组，年龄和体重指数可能对分组有影响。

结论

本研究探讨了新烟碱类的时间趋势及其相关健康风险，为保护环境和公共健康以及制定健康政策提供了重要科学依据。

引言

随着高毒性农药逐渐退出市场，新烟碱类（NNIs）已成为全球使用最广泛的新兴杀虫剂之一[1]。新烟碱类具有高效、广谱和长效的优点，通过破坏昆虫的神经系统发挥作用[2]。第一代新烟碱类杀虫剂吡虫啉（IMI）于1991年问世。过去30年来，不断有新的新烟碱类杀虫剂出现。新烟碱类具有很强的化学稳定性，容易在环境介质中迁移和积累。先前研究表明，新烟碱类对昆虫具有高度选择性[3]。然而，越来越多的证据表明，新烟碱类可能对非目标生物和人类产生不良影响，可能通过饮食、饮用水和呼吸进入人体，对人类健康构成威胁，包括糖尿病[4]、血脂异常[5]和肥胖[6]。因此，必须特别关注新烟碱类对环境和人类健康的影响。

由于新烟碱类对蜜蜂的毒性，欧盟和美国已出台法规限制其使用[7, 8]，但中国尚未实施任何限制措施，且中国是新烟碱类的主要生产和出口国[9]。这凸显了研究中国新烟碱类长期暴露趋势的重要性。目前关于新烟碱类时间变化的研究较为有限[10-15]，大多数研究仅关注尿液中新烟碱类浓度的短期变化，样本量通常较小。需要进一步研究新烟碱类暴露水平及其相关健康风险的长期趋势。

研究发现，新烟碱类在人体内的半衰期很短，从几小时到几天不等[16]，其浓度可能随时间发生显著变化。除了尿液检测外，还需要检测血液（如血清）中的新烟碱类水平。此外，当前的流行病学研究通常仅测量一次新烟碱类的暴露水平，因此在多个时间点进行检测以探究其暴露轨迹具有重要意义。

为填补这些研究空白，本研究的主要目标是：（1）调查2008年至2018年十年间新烟碱类的暴露水平、长期趋势和健康风险；（2）探讨新烟碱类的长期暴露轨迹及其潜在影响因素。本研究可为全球新烟碱类暴露水平的比较提供中国的数据支持，并揭示长期低剂量暴露的累积效应及潜在健康风险。

研究人群

研究对象来自东风-同济队列。首先排除了患有肿瘤或严重肾功能障碍的个体，随后从完成三次调查（2008年、2013年和2018年）的参与者中随机选取250人，再排除血清样本不足的个体，最终共有216人纳入本研究。更多细节见先前发表的文献[17]。

十年间新烟碱类的浓度和时间趋势

在13种化合物中，只有两种新烟碱类的检出率超过65%（IMI分别为2008年的68.06%、2013年的88.43%、2018年的92.59%；N-ACE分别为2008年的99.07%、2013年的100%、2018年的100%）；三种新烟碱类的检出率在10%至65%之间（ACE、THM和CLO）；一种名为N-THM的化合物检出率低于10%；其余新烟碱类未检出。表1和图1展示了十年间新烟碱类检出率和浓度分布的变化情况。

讨论

研究发现，十年间所有新烟碱类的浓度和检出率均呈上升趋势。尽管新烟碱类的风险商（HQs）远低于1，但随时间呈上升趋势。此外，IMI的暴露轨迹可分为四组。

结论

总体而言，血清中新烟碱类的暴露水平相对较低，但其浓度和检出率在过去十年中呈上升趋势。在本研究中，只有IMI和N-ACE的检出率超过65%。2008年IMI和N-ACE的检出率（中位浓度）分别为68.06%（0.026）和99.07%（0.097）；到2018年，检出率（中位浓度）分别为92.59%（0.048）和100.00%（0.239）。N-ACE是最主要的新烟碱类物质。

作者贡献声明

Jinglan Ma：方法学、数据管理。Lin Liu：方法学、数据管理。Hong Guo：方法学、数据管理。Jiazhen Zhang：撰写初稿、可视化、方法学、数据管理、概念构建。Yunqi Luo：方法学、数据管理。Zhewen Li：方法学、数据管理。Zhengyang Xiao：方法学、数据管理。Jiao Zou：方法学、数据管理。Caizheng Yu：方法学、数据管理。Meian He：撰写与编辑、监督、资源获取、资金筹集

资助

本研究得到了非传染性疾病-国家重点科研项目（2024ZD0531600）、国家重点研发计划（2023YFA0915101）和湖北省自然科学基金创新团队项目（2023AFA007）的资助。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。