拟除虫菊酯类农药的毒理效应分析
【摘要】：拟除虫菊酯类产品再不断的研究改善过程中逐渐发展成为主要的农药消费产品。即使目前该类产品发展较慢，但是科研人员从来没有停止对其的研究。该类产品的良好环境相容性将为我国替代高毒农药做出重要的贡献。
【关键词】：农药；拟除虫菊酯；发展
拟除虫菊酯类农药作为六六六和滴滴涕等农药的替代品而被广泛使用，具有高效、低毒、易降解等特点。随着大量的应用，拟除虫菊酯农药引发的环境问题已引起人们的重视，越来越多的研究发现拟除虫菊酯能干扰生物体正常的功能对人类和动物的健康造成相当大的威胁。本文将从以下几点研究拟除虫菊酯的毒理效应机理，以及对拟除虫菊酯的潜在毒性作用进行比较全面的评价。
（1）拟除虫菊酯的作用机制
（2）拟除虫菊酯对水环境的影响
（3）拟除虫菊酯对哺乳动物的影响
（4）拟除虫菊酯对土壤的影响
1.拟除虫菊酯潜在毒性的作用机制
1.1拟除虫菊酯的转运
1.1.1拟除虫菊酯的暴露
外源性化合物对生物体毒性作用的产生首先取决于其暴露程度与途径。拟除虫菊酯作为杀虫剂大量应用于农林、园艺、绿化、仓库、畜牧、卫生和家庭等，主要通过喷洒的方式释放入空气。部分拟除虫菊酯能通过降雨或地表径流进入水体。进入土壤和植物中的拟除虫菊酯主要由使用中的喷洒方式造成。环境中的多数拟除虫菊酯通常能被阳光、微生物等在几天内迅速降解，但一些近期开发的农药在环境中可以稳定存在数月。这类农药的使用，尤其是不恰当或过量的使用，都可能导致更多的人群通过呼吸、进食、皮肤接触暴露于拟除虫菊酯中。而对普通的非职业人群来说，这种暴露通常是低剂量的长期暴露。
1.1.2拟除虫菊酯的吸收
外源性化合物要对生物体产生毒性作用，首先需要经过从暴露部位转运到体循环的过程。根据拟除虫菊酯不同的暴露途径，人类对这类农药的吸收主要通过呼吸和进食。由于目前拟除虫菊酯很少能在饮用水中被检出，通过饮用拟除虫菊酯污染的水引起的农药吸收并非主要途径。由于皮肤对拟除虫菊酯的吸收缓慢，一般认为通过皮肤直接接触而造成的吸收也并不普遍。但仍有研究表明这类农药会在表皮上吸附。吸收的速率与化合物性质、暴露浓度、暴露部位等相关，而脂溶性是影响吸收的最重要特性。具有较高脂溶性的拟除虫菊酯可能更易被生物体吸收。
1.1.3拟除虫菊酯的分布
由于拟除虫菊酯的高脂溶性可能使其可以在人体内广泛分布，迅速通过扩散作用进入脂肪、中枢和外周神经组织等高脂含量的组织，而后到达特定的细胞表面或内部的大分子和酶等靶作用部位。根據拟除虫菊酯对人神经系统的毒性作用推测，拟除虫菊酯应该在这些组织中发生分布。
1.1.4拟除虫菊酯的代谢与排泄
对拟除虫菊酯代谢作用的研究主要在哺乳动物模型上开展，对人类生物转化途径的研究仅在严格实验条件下或职业暴露后，对尿液和血液样本中的代谢产物进行检测。拟除虫菊酯在人类和动物体内的代谢产物非常类似，因此这类农药在人体和哺乳动物体中的代谢途径可能类似。拟除虫菊酯在生物体中的代谢开始于中央酯键的水解、氧化、结合反应形成一系列初级和二级水溶性的代谢产物，最后随尿液和胆汁排出体外。这可能是中央酯键断裂大量解毒的作用。
1.2拟除虫菊酯毒性的形成
外源性化合物的毒性產生是由分布于细胞中的终毒物与靶分子的相互作用，导致一系列变化，导致生物体在靶标分子、细胞器、细胞、组织、个体等不同水平上表现出损伤或失调。拟除虫菊酯作为内分泌干扰物，能对表达雌激素受体的细胞产生增殖作用，可能就是由于其促进了细胞有丝分裂的结果。S一生物丙烯菊酯能影响淋巴细胞和嗜碱性细胞的凋亡和非凋亡信号转导，引起体外免疫毒性的发生。功夫菊酯和联苯菊酯的对映体则可能介导p53信号通路，诱导巨噬细胞的氧化损伤和细胞凋亡。IS-cis-联苯菊酯还能通过激活JNK/MARK细胞通路，引起肝癌细胞的凋亡和增殖抑制。
2.拟除虫菊酯农药的环境行为分析
2.1拟除虫菊酯对水环境的影响
残留在农作物表面和土壤中的拟除虫菊酯会通过渗透、雨水冲刷等因素最终进入水体，拟除虫菊酯对哺乳动物毒性较弱，但是对鲫鱼、鲤鱼、大鳞副泥鳅、隆线蚤等水生生物具有很高的急性毒性，属于剧毒。拟除虫菊酯农药除了对鱼类表现出毒性外，还会对其它水生生物产生毒性。拟除虫菊酯农药影响藻类的生长会改变水生态环境的质量，进而影响水生生物的生存环境。高效氯氰菊酯可以抑制斜生栅藻的生长；氯氰菊酯会影响海洋卡盾藻的生长。
拟除虫菊酯还会对贝类和虾类产生毒性。氯菊酯会对江河入海口的草虾不同生理阶段都会产生影响，其中幼奸最为敏感，96小时半致死量为0.05mg/L，成年虾为0.25mg/L，晶胚为6.4mg/L，氯菊酯的存在会延长晶胚孵化的时间，减缓幼虾的游泳行为，降低成年虾的脂质过氧化作用。低剂量的氯菊酯就会严重影响草虾的生存健康，给养殖户带来经济损失。
2.2拟除虫菊酯对哺乳动物的影响
农药可以通过皮肤吸收进入体内，并引起身体相关器官和功能的损害。大量学者选择老鼠为研究对象，探讨拟除虫菊酯对哺乳动物的致毒性。
拟除虫菊酯农药对人毒性主要作用在中枢神经系统的小脑、锥体外系、脊髓和周围神经，使相关神经兴奋性增高，引起全身抽搐、流涎、失禁等症状的发生。农药也会引起交感神经兴奋，使儿茶酚胺的释放增强，并由此引起心肌收缩力加强，导致心功能紊乱。拟除虫菊酯还可以影响胎儿智力发育。除神经毒性外，拟除虫菊酯农药也能降低男性精子的密度和活力，改变精子活性，诱导精子产生畸形，并影响生殖激素水平，对男性产生生殖毒性。
2.3拟除虫菊酯对土壤环境的影响
农药喷施后，除部分挥发、光解外，残留的农药会通过各种途径进入土壤，影响土壤生态系统。研究发现氯氰菊酯和氰戊菊酯可以促进土壤中脱氢酶和蛋白酶的活性。农药可以通过影响酶活性间接对土壤环境构成影响。拟除虫菊酯农药还会对植物根部产生毒性，有些拟除虫菊酯可以使洋葱和大蒜根部分生组织细胞的有丝分裂发生畸变。
3.总结与分析
持续暴露于各种环境污染物，包括不同来源的农药中，都会增加器官损伤的可能性，而这已经成为人类健康的一大主要风险。本实验主要研究拟除虫菊酯的毒理效应，从拟除虫菊酯的作用机制、拟除虫菊酯对水环境的影响、拟除虫菊酯对哺乳动物的影响、拟除虫菊酯对土壤的影响几点研究拟除虫菊酯的毒理效应机理，对拟除虫菊酯的潜在毒性作用进行比较全面的评价。拟除虫菊酯类农药的确具有广谱高效的生物活性、低的环境和食品残留度、相对较低的哺乳动物毒性，但生产生活中的广泛使用使人类和生物不可避免地通过各种途径长期暴露于拟除虫菊酯中。使得拟除虫菊酯起到干扰生物体正常的功能，对人类和动物的健康造成相当大的威胁的作用。通过本次综述，能够更深入的了解到拟除虫菊酯的毒理效应，为以后的学习和生活提供了更多的建议。
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