农药毒理学期末复习

1.植物毒素（planttoxin）含甙类植物：强心毒甙、氢氰酸、皂素等含生物碱类植物：乌头碱、雷公藤碱等含毒蛋白类植物：相思豆、巴豆树等含酚类化合物植物：鱼藤酮（毒血藤）儿茶酚（漆树）毒素（toxin）是活的生物有机体中存在或向外界释放、分泌的一类具有明显生物活性物质。根据来源可分为动物毒素、植物毒素、微生物毒素三类。第一节毒理学概述2.微生物毒素细菌毒素真菌毒素霉菌毒素3.动物毒素蛇毒：海蛇、蝰蛇、眼睛蛇、响尾蛇爬虫类：毒蜥蜴两栖类：青蛙、蟾蜍和蝾螈鱼类：胆毒鱼类、卵毒鱼类、肉毒鱼类海洋生物：大约有4万种昆虫：蜈蚣、蝎子、蜘蛛、蜜蜂、蚂蚁等第一节毒理学概述农药有哪几个角度进入人体人体中农药的来源吸入皮肤渗透漂浮食用食用饮用植物残体挥发扩散根系吸收降落挥发扩散灌溉水土流失降落降落饲喂食用蔬菜、粮食中残留情况：§稻谷高粱玉米小麦§根菜叶菜果菜§韭菜、菠菜、胡萝卜多§辣椒、茄子、黄瓜少20世纪50年代初，日本九州岛南部熊本县的水俣镇，出现了患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人，久治不愈，全身弯曲，悲惨死去。此镇有4万居民，几年中先后有1万人不同程度患病，其后附近地方也发现此类症状。经数年调查研究，于1956年8月由日本熊本国立大学医学院研究报告证实，这是由于居民长期食用八代海水俣湾中含有汞的海产品所致。1.对寄生性天敌昆虫的影响农药对寄生性天敌昆虫的毒性随药剂品种、天敌种类及其发育阶段而有相当大的差异。2.对捕食性天敌昆虫的影响根据浸渍法测定，对七星瓢虫成虫和卵的毒性，溴氰菊酯＞氯氰菊酯＞氯菊酯＞氰戊菊酯。二、农药对陆生有益生物的影响•挥发作用•土壤吸附作用•淋溶作用•土壤降解作用第四节农药的安全评价•水解作用•光解作用•生物富集作用环境行为•土壤残留评价——特性等级的划分等级半衰期（月）残留性降解性11低残留B易降解21~3低残留A较易降解33~6中残留B中等降解46~12中残留A较难降解512长残留难降解1.土壤降解光解定义：残留在大气、作物、水体和土壤表面的农药在阳光的作用下遭受光降解的能力，包括直接光解和间接光解两种类型。•直接光解：农药分子吸收光能造成自身裂解的方式。•间接光解：由于到达地面的太阳光波长大于290nm，一些农药不能吸收290nm以上光波，光解主要通过环境中广泛存在的光敏剂或光催化剂转移光能而发生。•重要的非生物降解途径，对农药残留、药效、毒性均有重大影响。•表示：降解半衰期t0.53.光解农药光解后，其光解产物的毒性可能消失，可能保留，也可能比母体更强。(1)通过对光解产物的结构鉴定，可以明确光解产物是否可能对环境造成潜在的危害。(2)通过光敏剂的选择，可使农药污染物得到降解，尤其在污水治理方面可发挥很大作用。3.光解一、农药的吸收和分布•生物转运：农药等外来化学物在体内的吸收、分布和排泄过程。•生物膜是细胞外表的质膜和细胞内的各种细胞器膜如核膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体膜等的总称，是农药生物转运的基础。农药通过生物膜的方式有其穿透能力取决于其分子大小、亲脂性、极性等理化性质。10被动转运特殊转运•转运机制：（1）被动转运（简单扩散和滤过两种）a.简单扩散是指化学物质从浓度较高的一侧向浓度较低的一侧经脂质双分子层进行扩散性转运。（名词解释）b.滤过是化学物质的离子透过生物膜的亲水性孔道的过程。11一、农药的吸收和分布（2）特殊转运a.主动转运是农药从低浓度向高浓度移动透过生物膜，并消耗代谢能量的过程。b.易化扩散的过程与主动转运类似，不同的是：易化扩散为顺浓度梯度或顺电化学势运转，不需要能量。c.出胞和入胞12一、农药的吸收和分布首过效应：农药经口吸收在到达体循环前，经肠道、肠壁吸收，进入肝脏代谢分解，然后进入血液循环，其数量比摄入量少。（三）经消化道吸收消化道是一切外来化合物最主要的吸收途径。农药在消化道中的吸收方式：①主要通过简单扩散②少数通过主动运输③一些难溶物质可通过胞饮方式吸收。14一、农药的吸收和分布（三）经消化道吸收影响消化道对药剂吸收的因素（解答题）1）生理因素a消化液：pHb消化道的活动c消化道的内容物d胃肠中的菌群e停留时间15一、农药的吸收和分布（三）经消化道吸收2）农药本身的因素a物理性状：溶解度、脂溶性、油水分配系数Kow、离子化程度、与蛋白质亲和力b添加物的影响3）机体状况半饥饿状态可增加吸收16一、农药的吸收和分布农药代谢的基本形式•衍生•异构化•光化•裂解•轭合二、生物转化与有关酶类生物转化生物转化是指化学物质进入机体后，经过多种酶的作用代谢转化成衍生物的过程。主要在肝脏进行，由肝细胞线粒体微粒体酶催化。结果：a极性增强，利于排出b毒性改变解毒作用（detoxification）增毒作用（toxication）对硫磷对氧磷代谢活化（activation）多数物质非直接致癌，是经代谢活化的代谢物质致癌。例子18三、生物转化相关酶类细胞色素P450酶黄素单加氧酶环氧化物水解酶醇脱氢酶醛脱氢酶19一级代谢相关酶类：三、生物转化相关酶类葡萄糖醛酸转移酶谷胱甘肽转移酶乙酰转移酶甲基转移酶20二级代谢相关酶类：四、代谢酶的诱导与抑制外源化合物对代谢酶的抑制作用分类：1）抑制剂与酶活性中心发生可逆或不可逆结合2）不同外源化合物对在同一酶活性中心发生竞争性抑制3）破坏酶4）减少酶的合成5）变构作用6）缺乏辅因子21影响农药生物转化的因素1.种属差异2.个体差异3.转化酶的诱导和抑制4.代谢饱和5.饮食营养6.年龄与性别22急性毒性类型1.急性经口毒性2.急性经皮毒性3.急性吸入毒性4.急性眼刺激性23实验动物的选择依据1.个体选择2.年龄与体重3.性别4.动物数5.分组24农药分级危害25***26****1.甲胺磷2.甲基对硫磷3.对硫磷4.久效磷5.磷胺27有机磷农药（organophosphoruspesticide）按其毒性分三大类（1）剧毒类：（乙基）对硫磷(1605）、内吸磷（1059）、甲拌磷；（2）高毒类：甲基对硫磷、敌敌畏、乐果（中度毒性）；（3）低毒类：马拉硫磷、敌百虫。28有机磷农药中毒机制磷酰化胆碱酯酶水解乙酰胆碱蓄积有机磷农药胆碱酯酶结合百草枯中毒肺损伤常见农药熏蒸剂1.磷化铝2.氯化苦3.溴甲烷1.生物放大：在同一食物链上，高位营养级生物体内来自环境的某些元素或难以分解的化合物的浓度高于低位营养级生物的现象。第一节概述生物放大并不是在所有条件下都发生，有些物质只能沿食物链传递，不能沿食物链放大；有些物质既不能沿食物链传递，也不能沿食物链放大。例如，植食性昆虫体内重金属的浓度差不多总是低于被取食的植物体本身的浓度。2.生物浓缩，又称生物富集，系指生物机体从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。生物对环境污染物富集的条件：A、该环境污染物容易被生物吸收；B、在生物体内的降解和排泄的速度较慢；C、该化合物在积累过程中对生物体本身未达到致命伤害。第一节概述影响生物富集的因素：生物本身、物质本身、环境条件不同生物的影响因素：生物种类、大小、性别、器官、生物发育阶段等。不同物质的要影响因素：降解性、脂溶性和水溶性。一般，降解性小、脂溶性高、水溶性低的物质，生物浓缩系数高。如虹鳟对四氯联苯的浓缩系数为12400，而对四氯化碳的浓缩系数是17.7。环境条件方面的影响因素包括温度、盐度、水硬度、pH值、氧含量和光照状况等。如翻车鱼对多氯联苯浓缩系数在水温5℃时为6.0×103，而在15℃时为5.0×104。第一节概述3.生物积累：同一生物随着其生长发育期的延长或者随着年龄的增长，环境中某种元素或难分解的化合物的富集系数也不断增大的现象。生物积累、放大和富集可从不同侧面为探讨环境中污染物的迁移、排放标准和可能造成的危害，以及利用生物对环境进行监测和净化，提供重要科学依据，三者程度都可用富集系数表示。富集系数，又称生物浓缩因子（bioconcentrationfactor，BCF）BCF＝生物体内化学物浓度/环境中该化学物浓度第一节概述POPs具有的显著特性：持久性/长期残留性生物蓄积性半挥发性（沸点在170～350℃）高毒性长距离迁移性持久性有机污染物（PersistentOrganicPollutants，POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。联合国环境规划署（UNEP）规定的12种POPs艾氏剂（Aldrin）：有机氯农药狄氏剂（Dieldrin）：有机氯农药异狄氏剂（Endrin）：有机氯农药滴滴涕（DDT）：有机氯农药，也用作农药中间体氯丹（Chlordane）：有机氯农药毒杀芬（Toxaphene）：有机氯农药六氯苯（Hexachlobenzene）：有机氯农药，也用作精细化工产品灭蚁灵（Mirex）：有机氯农药七氯（Heptachlor）：有机氯农药多氯联苯（PCBs）：精细化工产品二噁英（PCDDs）：含氯废物焚烧所产生的次生污染物。苯并呋喃（PCDFs）：非故意制造的副产品或者二次污染物质。（一）基本概念1.蓄积作用*******农药长期、连续、反复进入机体，当进入机体的速度（或总量）超过代谢转化和排泄的速度（或总量）时，农药或其代谢物在机体内逐渐增加并贮留，这种现象为农药的蓄积作用。蓄积作用是发生亚慢性、慢性毒作用的物质基础。第二节蓄积毒性（一）基本概念2.物质蓄积化学物在体内存留总量不断增加，这种量的蓄积称为物质蓄积。3.功能蓄积化学物对机体的功能损害不断积累的作用，也被称为损害蓄积。第二节蓄积毒性两个相对概念，同时存在、互为基础，因为物质蓄积发生时，存在机体结构与功能的改变，而功能改变的积累必须以物质积累为基础。（一）基本概念4.蓄积毒性将受试物小剂量多次给予试验动物，当给予受试物的时间间隔剂量超过机体解毒和排泄能力，导致受试物在体内蓄积所引起的毒性作用。蓄积毒性是相对的，与剂量大小和给予受试物的间隔时间有密切关系。5.蓄积系数是指多次染毒使半数动物出现效应的总剂量与一次染毒的半数效应剂量的比值。6.贮存库化学物蓄积时，在体内分布常为相对集中的形式，化学物对蓄积地点可有作用，也可无作用。当化学物对蓄积地点相对无害时，这种蓄积地点就称为贮存库。②蓄积强度分级标准543210高度蓄积轻度蓄积中等蓄积蓄积系数明显蓄积K值越小，表示化学物的蓄积性越大。2.影响农药慢性毒性的主要因素③接触量控制剂量是安全使用化合物的基础①接触途径消化道皮肤呼吸系统④接触期限长期反复接触②农药类型部分有机氯农药：易蓄积部分有机磷农药：易降解农药慢性毒性：机体长期反复多次接触农药所产生的毒害作用。每人每日容许摄入量（acceptabledailyintake，ADI）是指成年人或动物每日摄入某种化学物质（食品添加剂、农药等），对健康无任何已知不良效应的剂量。农药最大残留限量（MaximumResidueLimit,MRL）是在食品或农产品内部或表面法定允许的农药最大浓度，以每千克食品或农产品中农药残留的毫克数表示（mg/kg）。再残留限量（extraneousmaximumresiduelimit，EMRL）一些持久性农药虽已禁用，但还长期存在环境中，从而再次在食品中形成残留，为控制这类农药残留物对食品的污染而制定其在食品中的残留限量，以每千克食品或农产品中农药残留的毫克数表示（mg/kg）。（2）基因突变主要有正向和反向两类：正向突变是指野生型（即正常基因）所发生的突变，突变的基因失活而表现出可检测的表型变化。反向突变（回复突变）则是通过突变使原失活的基因功能恢复，从而表现野生型表型。一、基因突变a碱基对替换b移码突变c密码子插入或缺失d三核苷酸重复e大段损伤（3）基因突变的类型：DNA损伤的因素①自发性损伤（一）DNA复制时碱基的错误配对（二）环出效应导致的DNA损伤1.环出效应引起碱基错配2.环出效应引起碱基缺失或插入（三）碱基氨基自发脱落C自发脱氨基可导致G-C