Residue levels of pesticides in grapes and vine leaves in Lebanon and consequences
Teneurs en résidus de pesticides dans les raisins et les feuilles de vigne au Liban et conséquences
Abstract
The vine is closely linked to the history of Lebanon, where it is cultivated for both its fruits and its leaves. The export of viticulture products (grapes or vine leaves) is hindered by the presence of pesticide residues, sometimes resulting in the rejection of these commodities by the customs of importing countries. This situation is more concerning for vine leaves, a due to its regional pattern, which have not been sufficiently studied by the scientific community to establish Maximum Residue Limits (MRLs) specific to this commodity. Thus, this thesis evaluates the state of pesticide residue levels in viticultural products in Lebanon and highlights factors influencing their levels in leaves, such as the type of formulation and conservation processes (dry and in brine) and washing (tap water, 10% vinegar solution, or boiling water). Pesticide surveillance data obtained from sampling campaigns conducted by the Ministry of Agriculture (2012-2014), comprising 1594 samples of table grapes, were analyzed. The dissipation study of imidacloprid applied in two formulations (SL and WDG) was carried out for 18 days in grapes and vine leaves. The effect of conservation and washing on pesticide residue elimination was evaluated for three molecules: azoxystrobin, fenazaquin, and indoxacarb. Surveillance results showed that 73% of Lebanese table grapes contained residues of 48 molecules, with 23% exceeding the Codex MRLs, frequently detecting pesticide cocktails (60%). The SL formulation exhibited significantly higher initial deposits than the WDG formulation on grapes and vine leaves, and dissipation kinetics study revealed half-lives of 0.5 days for both formulations in both matrices. Imidacloprid residues were found to be 20 to 70 times higher in vine leaves than in grapes. Dry conservation showed an average reduction of 60% in residues for the three tested pesticides compared to 48% for brine conservation. Washing with boiling water showed an average elimination of 30% for the three molecules, compared to 26% and 18% for tap water and vinegar solution, respectively. Consumption of grapes and vine leaves posed no health risk to consumers. All results underline the need for stricter management of phytosanitary practices in Lebanese viticulture to ensure compliance with international standards and the protection of human health and the environment. Choosing granulated formulations over liquid ones is preferable due to significantly higher residue accumulation in leaves compared to grapes. Finally, since the conservation and washing of vine leaves do not guarantee total residue elimination, it would be recommended to establish a specific phytosanitary treatment program for vine leaf production.
La vigne est étroitement liée à l'histoire du Liban, où elle est cultivée tant pour ses fruits que pour ses feuilles. L'exportation des produits de la viticulture (raisins ou feuilles de vigne) est entravée par la présence de résidus de produits phytosanitaires, entraînant parfois le rejet de ces denrées par les douanes des pays importateurs. Cette situation est plus préoccupante pour les feuilles de vigne, produit de consommation régionale, n'ont pas été étudiées suffisamment par la communauté scientifique pour établir de Limites Maximales de Résidus (LMR) propre à cette denrée alimentaire. Ainsi, cette thèse évalue l'état des teneurs des résidus de pesticides dans les produits viticoles au Liban et met en lumière les facteurs influençant leurs teneurs dans les feuilles, tels que le type de formulation et les processus de conservation (à sec et en saumure ) et de lavage (eau du robinet, solution de vinaigre à 10% ou l'eau bouillante). Les données de surveillance des pesticides obtenues par les compagnes d'échantillonnages réalisées par le ministère d'agriculture (2012-2014) comportant 1594 échantillons de raisins de table ont été analysées. Le suivi de dissipation de l'imidaclopride appliqué sous forme de deux formulations (SL et WDG) a été effectué pendant 18 jours dans les raisins et les feuilles de vigne. L'effet de la conservation et du lavage sur l'élimination des résidus de pesticides a été évalué pour trois molécules, azoxystrobine, fenazaquin et indoxacarbe. Les résultats de surveillance ont montré que 73 % des raisins de table libanais contenaient des résidus de 48 molécules dont 23 % dépassant les LMR du Codex avec une détection fréquente de cocktails de pesticides (60%). La formulation SL a présenté un dépôt initial significativement plus élevé que la formulation WDG sur les raisins et les feuilles de vigne, et l'étude de la cinétique de dissipation a révélé des demi-vies de 0,5 jours pour les deux formulations dans les deux matrices. Les résidus d'imidaclopride se sont révélés être de 20 à 70 fois plus élevés dans les feuilles de vigne que dans les raisins. La conservation à sec a montré une réduction moyenne de 60 % des résidus pour les trois pesticides testés comparée à 48% pour la conservation en saumure. Le lavage à l'eau bouillante a montré une élimination moyenne de 30 % pour les trois molécules contre 26 et 18 % pour l'eau du robinet et la solution vinaigrée, respectivement. La consommation des raisins et des feuilles de vigne ne présentait aucun risque pour la santé des consommateurs. L'ensemble des résultats obtenus souligne la nécessité d'une gestion plus stricte des pratiques phytosanitaires dans la viticulture libanaise pour garantir la conformité aux normes internationales et la protection de la santé humaine et de l'environnement. Le choix de formulations granulées plutôt que liquides est préférable, en raison de l'accumulation significative plus élevée de résidus dans les feuilles par rapport aux raisins. Finalement, étant donné que la conservation et le lavage des feuilles de vigne ne garantit pas l'élimination totale des résidus il serait recommandé d'établir un programme de traitements phytosanitaires spécifique pour la production de feuilles de vigne.
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