赤霉素的安全及機理

訪談回放：農(nóng)業(yè)部談催熟劑、膨大劑等植物生長調(diào)節(jié)劑

2011年7月25日，農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司副司長周普國、農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所副所長顧寶根、國際食品法典委員會高級專家、衛(wèi)生部食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會委員喬雄梧、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心首席專家張真和做客。就“植物生長調(diào)節(jié)劑相關(guān)問題”與網(wǎng)友在線交流。

植物生長調(diào)節(jié)劑使用及市場監(jiān)管情況座談會于2011年6月24日在京召開。會議由農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所顧寶根副所長主持，張延秋所長、劉杰民副書記及有關(guān)單位代表近30人出席了會議。
     來自山東、陜西、江蘇、上海、四川、海南六省市的代表對前期“植物生長調(diào)節(jié)劑使用情況調(diào)查工作”的結(jié)果進(jìn)行了交流總結(jié)。并在會議上對植物生長調(diào)節(jié)劑使用及市場監(jiān)管方面存在的主要問題進(jìn)行了熱烈的討論，也對今后加強植物生長調(diào)節(jié)劑的管理提出了相關(guān)的建議。
     張延秋所長總結(jié)時指出，要持續(xù)關(guān)注植物生長調(diào)節(jié)劑的安全使用，進(jìn)一步加強對植物生長調(diào)節(jié)劑的研究。張所長指出，一方面要肯定植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮的積極作用，另一方面對因超范圍使用、藥肥混用、市場監(jiān)管不到位等問題進(jìn)行認(rèn)真研究，提出合理使用建議。并要求所內(nèi)相關(guān)處室，對已登記植物生長調(diào)節(jié)劑品種進(jìn)行重新評價，對產(chǎn)品功能進(jìn)行細(xì)化，完善質(zhì)量、殘留檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，制定對農(nóng)民和經(jīng)銷商有實際指導(dǎo)作用的宣傳手冊和技術(shù)規(guī)范等，從而保證植物生長調(diào)節(jié)劑的安全合理使用。
     農(nóng)藥檢定所藥政處、殘留室、分析室、監(jiān)督處、環(huán)境室等相關(guān)人員也參加了研討會。（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所生室）

　一、植物生長調(diào)節(jié)劑的安全使用

催熟劑或膨大劑都是植物生長調(diào)節(jié)劑的一種，植物生長調(diào)節(jié)劑包括仿天然人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素，是對植物的生長發(fā)育具有抑制和促進(jìn)等作用的一類物質(zhì)，目前在全世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。催熟劑、膨大劑都是老百姓根據(jù)植物生長調(diào)節(jié)劑的作用，對一些產(chǎn)品的俗稱。顧名思義，催熟劑的作用就是加快果實成熟，拿催熟劑中的乙烯利來講，它的作用主要是通過釋放乙烯來促進(jìn)果實成熟，而乙烯本身也是植物體內(nèi)存在的促進(jìn)果實成熟的物質(zhì)。有個生活小竅門，就是把沒有完全成熟的香蕉、柿子與成熟的蘋果放在一起，過幾天香蕉、柿子就變軟好吃了，其實就是蘋果釋放的乙烯催熟了香蕉和柿子。

張真和：不是所有蔬菜水果都需要使用植物生長調(diào)節(jié)劑

　　其實并不是所有的蔬菜水果都需要使用催熟劑、膨大劑或其他植物生長調(diào)節(jié)劑。如催熟劑主要用于香蕉、芒果的采后環(huán)節(jié)；膨大劑〔氯吡脲〕主要用于部分老品種的獼猴桃、葡萄以及溫室和塑料棚冬春季節(jié)生產(chǎn)的甜瓜等，其他蔬菜、水果生產(chǎn)不需要使用。

　　張真和：不能把某些水果不好吃簡單歸結(jié)于植物生長調(diào)節(jié)劑

　　水果好吃不好吃的影響因素很復(fù)雜。有品種自身的原因，如“紅富士”蘋果偏甜，適合我國大多數(shù)人的口味，口感就是比其他品種好；同樣，歐亞種葡萄偏甜，口感要好于偏酸的歐美種葡萄。也有生產(chǎn)環(huán)境的影響，比如以新疆為代表的西北地區(qū)光照充足、晝夜溫差大，就比其他地區(qū)生產(chǎn)出來的瓜果含糖量高，就是好吃。還有栽培技術(shù)的差異，采用適當(dāng)?shù)姆N植密度，采用測土配方施肥、尤其是多施有機肥，以及合理澆水等栽培技術(shù)的，生產(chǎn)出來的水果甜度高風(fēng)味好，也好吃；相反，種植密度太大，不注意增施有機肥，大量偏施氮肥，不利于果實糖分積累和風(fēng)味形成，就不好吃。另外，盲目追求高產(chǎn)和利用溫室、大棚設(shè)施一味搶早生產(chǎn)上市，也是一些水果品質(zhì)顯著下降不好吃的原因之一。

喬雄梧：使用過植物生長調(diào)節(jié)劑的農(nóng)產(chǎn)品是安全的不會危害健康

　　“一抹就紅”、”一抹就粗”，植物生長調(diào)節(jié)劑還沒有這么神奇。前面專家介紹過,植物生長調(diào)節(jié)劑只是在必要時才使用，不是什么蔬菜水果都使用。即便使用過植物生長調(diào)節(jié)劑的農(nóng)產(chǎn)品也是安全的,人吃了不會危害健康。按照我國《農(nóng)藥登記資料規(guī)定》，每種植物生長調(diào)節(jié)劑在登記前都需在我國的不同生態(tài)區(qū)域做2年以上的殘留試驗。只有試驗結(jié)果證明，蔬菜水果中的殘留量不會對人體健康造成風(fēng)險的，才會批準(zhǔn)使用。在評價一種植物生長調(diào)節(jié)劑是否可以登記、是否可以使用時,確保人的健康安全是第一位的,對人的健康安全有風(fēng)險的產(chǎn)品,都不會批準(zhǔn)登記的。

我國對于登記的38種植物生長調(diào)節(jié)劑都有評價標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法

對于在我國登記使用的38種植物生長調(diào)節(jié)劑，無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是農(nóng)產(chǎn)品中殘留，我國都有評價標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法。對產(chǎn)品質(zhì)量而言，現(xiàn)有38種植物生長調(diào)節(jié)劑均有相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，全國有農(nóng)藥檢測資質(zhì)和能力的檢測單位均可開展相應(yīng)的檢測工作。對農(nóng)產(chǎn)品中殘留而言，我國都有殘留檢測方法，可以進(jìn)行殘留檢測；至于殘留標(biāo)準(zhǔn)，目前我們已制定了10種植物生長調(diào)節(jié)劑的殘留限量國家標(biāo)準(zhǔn)，11種因不存在安全風(fēng)險，按照國際慣例，不需要制定殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，其他17種植物生長調(diào)節(jié)劑的國家殘留標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，實際工作中我們采用國際食品法典、歐盟或美國的殘留標(biāo)準(zhǔn)開展監(jiān)測和評價。

登記品種——目前有效成分33種，集中使用的17種

目前已取得登記的植調(diào)劑的有效成分大概有34種，包括赤霉酸、甲哌鎓、乙烯利、萘乙酸、矮壯素、丙酰蕓苔素內(nèi)酯、蕓苔素內(nèi)酯、烯效唑、多效唑、抑芽丹、吲哚乙酸、調(diào)環(huán)酸鈣、核苷酸、復(fù)硝酚鉀、胺鮮酯、2,4-滴鈉鹽等，其中目前集中在蔬菜水果上常用的有以下17種植調(diào)劑的有效成分：

• 赤霉酸－－菠菜、柑橘、梨、葡萄、芹菜；2、甲哌鎓－－甘薯、馬鈴薯；3、乙烯利－－番茄、柿子、香蕉；4、萘乙酸－－豆類、番茄、甘薯、蘋果、葡萄；5、矮壯素－－番茄；6、噻苯隆－－黃瓜、葡萄、甜瓜；7、單氰胺－－葡萄；8、丙酰蕓苔素內(nèi)酯－－黃瓜、葡萄；9、蕓苔素內(nèi)酯－－草莓、白菜、番茄、柑橘、黃瓜、辣椒、梨、荔枝、蘋果、葡萄、香蕉；10、多效唑－－荔枝、龍眼、芒果；11、吲哚丁酸－－黃瓜；12、氯吡脲－－黃瓜、獼猴桃、枇杷、葡萄、甜瓜、西瓜；13、1-甲基環(huán)丙烯－－番茄、梨、李子、蘋果、柿子、香甜瓜、獼猴桃；14、復(fù)硝酚鉀－－番茄、白菜、柑橘、黃瓜、荔枝、茄子；15、胺鮮酯－－番茄、白菜；16、2,4-滴鈉鹽－－番茄；17、2,4-滴三乙醇胺鹽－－大白菜、番茄、茄子、茭瓜。

限量標(biāo)準(zhǔn)——國家只正式出臺7類植調(diào)劑殘留標(biāo)準(zhǔn)

   根據(jù)我國多個科研部門的科研人員研究表明，絕大部分常用的植調(diào)劑都屬于低毒化學(xué)品，其中包括：萘乙酸、2，4—D、防落素、青鮮素、6-芐基氨基嘌呤、乙烯利、增苷膦、比久、噻唑隆、助長素(Pix)、矮壯素、多效唑、烯效唑、增甜劑、復(fù)硝鹽、蕓苔素內(nèi)酯、抑芽敏、水楊酸、三碘苯甲酸、調(diào)節(jié)安、異戊氨基嘌呤和疏果安等。小部分植物生長調(diào)節(jié)劑屬于微毒類，例如：吲哚乙酸、脫落酸。極少數(shù)屬于中等毒化學(xué)品。在微量應(yīng)用的情況下，殘留量是極低的，雖然如此我國也仍然制定了作為農(nóng)藥類別的植調(diào)劑的農(nóng)產(chǎn)品殘留標(biāo)準(zhǔn)。

     自2013年3月1日起實施《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》，根據(jù)GB 2763-2012制定的限量標(biāo)準(zhǔn)，我國只規(guī)定了7種植調(diào)劑的殘留標(biāo)準(zhǔn)，另外還有6種植調(diào)劑的殘留標(biāo)準(zhǔn)還沒有正式發(fā)布。

針對社會關(guān)注的問題以及管理和使用指導(dǎo)方面存在的薄弱環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)部下一步擬重點開展以下幾項工作：一是加強培訓(xùn)指導(dǎo)。加大培訓(xùn)和指導(dǎo)力度，普及植物生長調(diào)節(jié)劑使用知識，提高農(nóng)民科學(xué)用藥意識和技術(shù)水平。擬組織專家在中央電視臺農(nóng)業(yè)頻道舉辦植物生長調(diào)節(jié)劑合理使用專題講座。組織編寫《植物生長調(diào)節(jié)劑使用指南》小冊子，在蔬菜水果重點產(chǎn)區(qū)舉辦專題培訓(xùn)班，進(jìn)一步提高技術(shù)到位率。同時，大力推廣新型生產(chǎn)技術(shù)，如在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中推廣應(yīng)用授粉器和蜜蜂授粉技術(shù)，減少植物生長調(diào)節(jié)劑的使用。（轉(zhuǎn)自新華網(wǎng)）

動物激素與植物調(diào)節(jié)劑：俗稱〔植物激素〕對人體健康的影響是完全不一樣的，

從上述專家和文中我們知道“動物激素與植物調(diào)節(jié)劑，俗稱〔植物激素〕對人體健康的影響是完全不一樣的，就是同為植物調(diào)節(jié)劑范圍內(nèi)的各類物質(zhì)對人體健康影響也是不同的。有些甚至于全球不檢其農(nóng)產(chǎn)品殘留。我國訖今為止有11種因不存在安全風(fēng)險，按照國際慣例，不需要制定殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，例：赤霉酸、蕓苔素等等。實際工作中我國采用國際食品法典、歐盟或美國的殘留標(biāo)準(zhǔn)開展監(jiān)測和評價。

其原因是：以上述赤霉酸、蕓苔素為例

首先從赤霉素的生物合成與運輸說起

(一)生物合成

   合成前體:GA的生物合成前體為甲瓦龍酸(mevalonic acid ,MVA)，也叫甲羥戊酸。

   合成途徑:MVA經(jīng)過一系列中間過程(包括環(huán)化)形成貝殼杉烯；后者經(jīng)GA12-醛轉(zhuǎn)化生成一系列不同的GA。各種GA相互之間還可轉(zhuǎn)化，所以大部分植物體內(nèi)都含有多種赤霉素。

   合成場所:頂端幼嫩部分，正在發(fā)育的種子是GA的豐富來源。一般來說，生殖器官中所含的GA比營養(yǎng)器官中的高。

〔二〕雙向傳導(dǎo)：根端通過木質(zhì)部分向上傳導(dǎo)，嫩枝端通過韌皮部向下運輸

再次其作用機理篇
赤霉素的生理效應(yīng)

(一)促進(jìn)莖的伸長生長

   赤霉素最顯著的生理效應(yīng)：就是促進(jìn)整體植株的生長。這種效應(yīng)主要是由于促進(jìn)了細(xì)胞伸長。

GA〔赤霉素〕促進(jìn)生長具有以下特點：

1.GA可促進(jìn)整株植物生長，尤其是對矮生突變品種的效果特別明顯。

2. GA一般促進(jìn)節(jié)間的伸長，不是促進(jìn)節(jié)數(shù)增加。

A.赤霉素是通過增加細(xì)胞壁的伸展性來促進(jìn)細(xì)胞伸長生長。

即赤霉素增加木葡聚糖內(nèi)糖基轉(zhuǎn)移酶活性，增加細(xì)胞壁的伸展性，同時也增加了細(xì)胞壁對膨脹素的透性。

B.赤霉素和生長素在促進(jìn)細(xì)胞伸長生長過程中是協(xié)同作用的關(guān)系

C.赤霉素首先誘導(dǎo)細(xì)胞的伸長生長，然后誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)行分裂。

3. GA對生長的促進(jìn)作用不存在超濃度的抑制作用。

4.不同植物品種對GA〔赤霉素〕的反應(yīng)也有很大的差異。

(二)誘導(dǎo)開花

    若對未經(jīng)春化的作物施用GA，則不經(jīng)低溫過程也能誘導(dǎo)開花，且效果很明顯。GA也能代替長日照誘導(dǎo)某些長日植物開花，但GA對短日植物的花芽分化無促進(jìn)作用。

(三)打破休眠：GA可代替光照和低溫打破休眠，這是因為GA可誘導(dǎo)α-淀粉酶、蛋白酶和其它水解酶的合成，催化種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的降解，以供胚的生長發(fā)育所需。

• 在啤酒制造業(yè)中，用GA處理萌動而未發(fā)芽的大麥種子，可誘導(dǎo)α-淀粉酶的產(chǎn)生，加速釀造時的糖化過程，并降低萌芽的呼吸消耗，從而降低成本。

四）促進(jìn)雄花分化
　　對于雌雄異花同株的植物，用GA處理后，雄花的比例增加；對于雌雄異株植物的雌株，如用GA處理，也會開出雄花。GA在這方面的效應(yīng)與生長素和乙烯相反。
（五）其它生理效應(yīng)
　　加強IAA對養(yǎng)分的動員效應(yīng)，促進(jìn)某些植物座果和單性結(jié)實、延緩葉片衰老等?？纱龠M(jìn)細(xì)胞的分裂和分化，GA促進(jìn)細(xì)胞分裂是由于縮短了G1期和S期。但GA對不定根的形成卻起抑制作用，這與生長素〔例吲哚乙酸〕又有所不同。

自然狀態(tài)下GA〔赤霉素〕的二種形態(tài)

★植物體內(nèi)的GA可通過結(jié)合和降解來消除過量的GA。但GA合成以后在體內(nèi)的降解很慢，然而卻很容易轉(zhuǎn)變成無生物活性的束縛型(即結(jié)合型)GA。所以，植物主要是通過結(jié)合方式來調(diào)控GA的量。

★植物體內(nèi)的結(jié)合態(tài)GA主要有GA-葡萄糖酯和GA-葡萄糖苷等。結(jié)合態(tài)GA是GA的貯藏和運輸形式。在植物的不同發(fā)育時期，自由型與束縛型GA可相互轉(zhuǎn)化。如在種子成熟時，游離的GA不斷轉(zhuǎn)變成束縛型的GA而貯藏起來，而在種子萌發(fā)時，束縛型的GA又通過酶促水解轉(zhuǎn)變成自由型的GA而發(fā)揮其生理調(diào)節(jié)作用。

赤霉酸自然形成的和人工合成的之區(qū)別

• 自然形成的稱之謂：植物的內(nèi)源性物質(zhì)
• 人工合成的稱之謂：植物生長調(diào)節(jié)劑
• “植物的內(nèi)源性物質(zhì)”是植物自身產(chǎn)生的作物生長過程中所必需的物質(zhì)，以滿足其生長的需要。
• “植物生長調(diào)節(jié)劑”是作物生長過程中所需的物質(zhì)不足。通過外部補充的形式，來滿足植物生長期特殊需要。
• 國內(nèi)著名植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用專家何鐘佩教授明確表示。植物激素和動物激素的作用機理完全不同，“根本是兩回事”。
• 問：果品中“膨大劑”殘留量有無國家標(biāo)準(zhǔn)？
      答：聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)建立了農(nóng)藥安全評價規(guī)范和準(zhǔn)則，歐美等發(fā)達(dá)國家建立了一套嚴(yán)格的風(fēng)險評估制度。我國根據(jù)國際準(zhǔn)則，在借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，建立較為完善的農(nóng)藥安全評價體系。美國、日本等許多發(fā)達(dá)國家將“膨大劑”列為不需要進(jìn)行毒性管理的豁免物質(zhì)清單，其殘留不需要制定安全限量標(biāo)準(zhǔn)，目前還沒有科學(xué)證據(jù)表明會對人體健康產(chǎn)生危害。
   赤霉酸作為植物生長調(diào)節(jié)劑，最早由英國于1961年研制生產(chǎn)。1985年，國內(nèi)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)獲得我國農(nóng)藥登記。目前，赤霉酸在全世界范圍內(nèi)廣泛使用，尚未發(fā)現(xiàn)對人體有害。
   問：使用“膨大劑”是否像“瘦肉精”一樣屬于非法添加？
      答：按照1997年國務(wù)院頒布的《農(nóng)藥管理條例》對農(nóng)藥的定義，“膨大劑”屬于農(nóng)藥范疇。氯吡脲、赤霉酸等“膨大劑”與“瘦肉精”有著本質(zhì)的不同，氯吡脲、赤霉酸屬于登記批準(zhǔn)允許使用的農(nóng)藥品種，而“瘦肉精”則屬于國家明令禁止生產(chǎn)、銷售和使用的非法添加物。
      問：有報道稱“膨大劑”由日本研制，但后來出現(xiàn)瓜果畸形，不再使用，為何我國還在使用？
      答：氯吡脲最早是在美國首先研發(fā)的，日本于1985年開始生產(chǎn)和使用。據(jù)查證，目前，氯吡脲仍在日本登記和使用，登記范圍為葡萄、獼猴桃、西瓜、甜瓜、茄子、煙草等作物(并非像有些專家所說的，日本已停止登記和使用)。20世紀(jì)80年代末，我國從日本引進(jìn)這種“膨大劑”，1992年獲得我國農(nóng)藥登記，并開始在一些省應(yīng)用。目前，氯吡脲不僅在我國使用較廣，而且在美國、歐盟、澳大利亞、日本、韓國等國家和地區(qū)都在廣泛使用。

生長素、赤霉素和細(xì)胞分裂素都能促進(jìn)細(xì)胞分裂，但它們各自所起的作用不同

★生長素促進(jìn)核的分裂,細(xì)胞分裂素主要是對細(xì)胞質(zhì)的分裂起作用,

★而赤霉素促進(jìn)細(xì)胞分裂主要是縮短了細(xì)胞周期中的G1期和S期的時間，從而加速了細(xì)胞的分裂。

★幾種植物生長調(diào)節(jié)劑復(fù)配效果更好！例；細(xì)胞分裂素、吲哚乙酸、蕓苔素等

GA〔赤霉素〕在植物體內(nèi)的運輸沒有極性，可以雙向運輸↑↓

★在植物體內(nèi)的運輸沒有極性，可以雙向運輸↑↓。根尖合成的GA通過木質(zhì)部向上運輸，而葉原基〔植物枝芽端〕產(chǎn)生的GA則通過韌皮部向下運輸，其運輸速度與光合產(chǎn)物相同，為50～100厘米/小時。

訖今為止己發(fā)現(xiàn)的GA〔赤霉素〕有120余種

分別為GA1、GA2、GA3、GA4，GA5、GA6、GA7、GA8、GA9……GA120。

現(xiàn)實際在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大量應(yīng)用的有GA3、GA4、GA7?！财渌麲A9據(jù)說在科學(xué)家的實驗室中在探索其應(yīng)用，其它GA尚未認(rèn)識其相應(yīng)的作用?！?/p>

解決：

各種水果生產(chǎn)的保花保果，增產(chǎn)、提高品質(zhì)，轉(zhuǎn)色正形、提早成熟，保鮮等等

水稻生產(chǎn)中：促進(jìn)稻種發(fā)芽，培育壯秧，增加千粒重，防治寒露風(fēng)，水稻除草劑藥害，雜交水稻制種花期相遇。等等！

蔬菜生產(chǎn)中的?；ū９?、無子核、葉菜類的增產(chǎn)、催芽等等

茶葉催春芽，增秋茶產(chǎn)量等

總之，赤霉素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用有著廣泛的用途，八十年代有這樣一句話描述“920、920、用到那里那里靈！”訖今為止，人們對其的認(rèn)識還是很膚淺的。認(rèn)識中還有很多領(lǐng)域尚待探索。

但凡是使用赤霉素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的，一條鐵律必須遵守，那就是

★“肥水管理一定要跟上”。

從目前的應(yīng)用上看。如何引導(dǎo)散戶農(nóng)民正確使用生長調(diào)節(jié)劑也是政府部門亟待解決的問題。
★根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖魑锴闆r設(shè)計有針對性的應(yīng)用技術(shù)方案是使用成敗的關(guān)鍵！

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