农学第二章杀菌剂毒理

抑菌作用的实践意义：
1. 繁殖体的形成受抑制，以及孢子被抑制，显然都会直接或 间接地妨碍病害的传播；
2. 即使只是孢子被抑制，延缓生长速率，也会导致孢子的老 化，老化孢子的萌发率会大大降低。
3.
由于抑菌作用可在较低药剂浓度下进行这就减少对寄主产 农学第二章杀菌剂毒理
生药害的机会，因而有助于使内吸剂在生产实践中发挥作用
这是杀菌剂对病菌细胞水平的作用，许多人常把这部分看为 是杀菌剂的杀菌机制，因此这部分将在谈及机制时加以阐明。
如对孢子形成和散发的抑制，对菌核形成的抑制等。抑菌作 用，其实质也是杀菌剂对菌细胞代谢影响的反映。
农学第二章杀菌剂毒理
三、杀菌剂的作用方式 （三）杀菌剂作用于寄主作物
植物对病菌侵染的反应有两种可能性：抗病或感病，以化学 物质为基础。
一般来说，影响能量生成的传统保护剂是典型起杀菌作用的，
而主要是影响生物合成的内吸剂则大部分是抑菌作用的。因此，
化合物的性质是影响毒性作用的主要原因。但是同一种化合物，
由于使用浓度或剂量不同会出现毒性方式的不同，在内吸剂中尤
为常见。
农学第二章杀菌剂毒理
四、杀菌剂的杀菌作用机制 （三）抑菌作用的类型及其实践意义
影响纤维素的合成，而影响菌丝的生长和孢子的形成。
这一类化合物的防病作用是影响附着胞胞壁上的黑色素形成， 使菌失去侵入寄主植物的能力，对病菌的生长等都没有影响，是 属于所谓无毒性杀菌剂类。
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（三）对细胞壁形成或功能破坏的间接作用
稻瘟菌经此药处理后，首先看到的是非常明显的细胞壁异形，壁 的几丁质含量显著降低，起初相当长的时间人们都认为此药是影响 几丁质的合成。后来进一步的研究才发现，它是先影响细胞膜的功 能，改变其通透性，使合成细胞壁的UDP－即膜与壁之间，从而减少了几丁质的合 成。
二、杀菌剂对细胞膜的破坏 （一）细胞膜结构受破坏 （二）药剂与膜上组分结合 （三）对膜上一些酶活性的影响 （四）对膜上甾醇合成的影响
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
菌类，尤其是真菌的细胞壁对保持菌的形态和保护细胞的 完整性起着重要的作用。真菌和细菌的细胞壁同样由二类物质 构成，一是微纤维，二是无定形物质，前者是包埋在后者之中。 不过在真菌和细菌中的微纤维的化学成分是不同的，前者主要 为几丁质和一些纤维素，后者为肽多糖。而高等植物的细胞壁 中的纤维结构则系纤维素。真菌细胞壁中的无定形物质则以葡 聚糖为主（约90%），不同真菌的细胞壁成分会有些区别。
二、杀菌剂透入菌体细胞及其移动
杀菌剂进入菌的细胞主要是通透细胞膜的问题。
菌的细胞膜的主要化学成份与结构基本上与其他生物一样 。
油/水分配系数还是一种重要的通透指标，无论如何非极性物 质不是比较容易透入脂-蛋白结构的细胞膜。
作为异生物质的杀菌剂，则还是主要通过被动运转而进入。
还值得指出的是，与孢子相比，药物更容易透入芽管或菌丝 的内部。
农学第二章杀菌剂毒理
四、杀菌剂的杀菌作用机制 （一）杀菌剂使菌类中毒后的各种表现
通常是影响菌丝生长、孢子萌发、各种子实体和侵染结构 的形成或导致细胞膨胀、原生质体和线粒体的瓦解以及细胞壁、 细胞膜的破坏等。这些中毒症状都是杀菌剂直接作用于菌体使 菌中毒后在生理上和生化上产生变化的结果。
农学第二章杀菌剂毒理
细菌的细胞壁与真菌的有很大不同，主要是含有肽多糖、脂多 糖和胞壁酸（或磷壁酸）。这些物质的合成都需要磷酸化的C－ 55聚异戊烯醇作为糖残基的携带者。
如抗霉唑（miconazole）和克霉唑（ketoconazole）除对真菌细 胞壁合成有影响外，对革兰氏阳性细菌也有杀菌毒性。抗霉唑会 抑制上述的作为糖残基携带者的C－55－聚异戊烯醇的合成，同 时有C－40－聚异戊烯醇的积累，示综的14C－甲羟戊酸不能掺入， 从而影响细胞壁的合成。
四、杀菌剂的杀菌作用机制 （四）杀菌剂在菌体内的主要作用部位
主要是作用于细胞壁、质膜、线粒体、核糖体和细胞核，破 坏这些重要的结构或影响这些结构上或里面的重要代谢物质的功 能。 （五）各种杀菌机制的生化基础及不同机制间的相互关系
杀菌剂的杀菌体作用机制就是杀菌剂致毒的生物化学。
农学第二章杀菌剂毒理
四、杀菌剂的杀菌作用机制 （六）了解杀菌剂作用方式和作用机制的目的
杀菌剂作用方式和作用机制是杀菌剂的杀菌本质。 第一、在分子水平解释杀菌剂对活菌体内的生化反应的干扰。 其次，加快新药剂的合成。 第三，为解决抗药性问题提供理论基础。 最后，了解降低药物对环境污染和人体的伤害。
农学第二章杀菌剂毒理
第二节 杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏
一、杀菌剂对细胞壁的影响 （一）对真菌细胞壁形成的影响 （二）细胞壁其他组分的改变或异形 （三）对细胞壁形成或功能破坏的间接作用 （四）对细菌细胞壁的影响
咪唑类杀菌剂，如抗霉唑（miconazole）、克霉唑（ketoconazole） 和抗三唑（clotrinazole）是著名甾醇抑制剂，尤其是在高浓度下会 严重破坏细胞膜的透性，使细胞内含物大量外流，并产生杀菌作用。 其重要症状是壁上的几丁质量反常增多。作用机制被认为是分布在 膜上的几丁质合成酶在正常情况下外于静止状态，可以被蛋白酶活 化。经药剂处理后的菌体的蛋白酶由于膜透性的破坏而大量释放， 造成几丁质合成酶异常地活化，使几丁质大量增加，造成壁异常。
四、杀菌剂的杀菌作用机制
（二）杀菌作用与抑菌作用
中毒表现：杀菌作用主要是表现为孢子不能萌发，而抑菌作 用则表现为孢子萌发后的芽管或菌丝不能继续生长。
菌中毒后体内代谢过程的变化：杀菌作用多数是影响生物氧 化，而抑菌作用多数是影响生物合成。
不过，这两种作用也不能截然分开，许多时候一种药物的作 用性质不是固定不变的，要受许多因素的影响，主要是药剂的种 类、使用浓度和作用时间。
植物保护素是在植物体内生成对病菌有毒性的化学物质。通 过促进植保素的生成或提高植保素在植物体内的含量的防病方法 可以看为是提高植物的抗病性方法。
寄主植物经化学处理后，除可能提高植保素的含量外，还可 能有其他的变化。也可以取得防病的效果，其途径可以是降低植 物对病菌的毒素的敏感性，或提高植物钝化毒素的能力。
据报道，经甲霜灵处理的鞭毛菌有细胞壁加厚了的中毒症状， 此药常系抑制rRNA的合成。这可能是由于rRNA的前身三磷酸核 苷积累结果，因为三磷酸核苷会刺激β（1-3）葡糖合成酶的活性 而参与细胞壁合成的调节作用，因而大幅度地提高了细胞壁合成。
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（四）对细菌细胞壁的影响
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（一）对真菌细胞壁形成的影响
作用于真菌细胞壁的杀菌剂主要是影响几丁质合成酶的活性而 使壁的形成受阻。
甾醇抑制剂顾名思义是抑制膜上甾醇合成，但这类药剂有 的也可作用于细胞壁。例如，在70年代末十三吗啉被证实会抑 制Mucor . sp. 的几丁合成酶的活性。抑制机制是由于药物分子 上的烃基侧链和带正电荷的吗啉环结合而使分子具有溶菌作用， 结果导致几丁质合成酶失去活性，其作用点看来是酶体上的磷 脂。
苯来特可以防治由Fusarium solani引起的豌豆茎枯，是由 于分解产物异氰酸丁酯抑制几丁质合成酶活性的结果。
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（一）对真菌细胞壁形成的影响
此类抗菌素常称为核苷酸抗菌素类，在日本广泛使用，主 要是用于防治由Alternaria kikachiana引起的梨黑斑病。此外， 对稻纹枯病、稻瘟病也有效果。此类药剂不会抑制孢子萌发而 会使芽管异形，其机制是由于几丁质合成受阻而影响细胞壁的 生成。 4.抑霉唑（imazalil）和丁苯吗啉（fenpropimorph）等的作用 形成类几丁物质，且不规则分布会使孢子与菌丝异形，并从而 影响新孢子的形成。
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂毒理学研究的进展
（一）19世纪前的毒理学 古代至19世纪中叶DeBary之前人们没有毒理这个概念。 1880-1881年，Marshell-Ward提出了植株喷雾防病的原理 1894年Saunders等提出种子保护理论；
（二）当代毒理学 1907年Falck开创与促进了毒理学研究的重要手段生物测定法。 1930年McCallan（S.E.A.）更较完整地提出了杀菌剂室内生物测定方法。 1942年Howard的研究工作标志了近代化学治疗作用原理的突破。 1943年Zentmyer创立杀菌剂毒理中一个重要机制——螯环化作用。Horsfall
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（二）细胞壁其他组分的改变或异形
前面提出过真菌细胞中除以几丁质为主的骨架物质外，还有另 一类无定形物质，这一类物质中80－90%是多糖，其他则主要为 蛋白质、脂肪和一些果胶。这些物质异常也会使细胞壁产生变化， 导致菌的中毒。
1.稻瘟灵（富士1号）的作用 其作用是减少脂质物质的合 成。同时，甾醇合成也受影响，使膜的功能进一步受到破坏而阻 碍糖的吸收，从而影响细胞壁的合成。经稻瘟灵处理的稻瘟病菌 的菌丝粗大，比对照大2－3倍。
杀菌剂进入菌体细胞后的移动一般对杀菌毒力没有大的影响。 但是，如果药剂只对细胞内特定的细胞器有毒性，则会受些影响。
物质在菌体内的移动在菌的孢子和菌丝内有些不同，在后者
比较容易些。
农学第二章杀菌剂毒理
三、杀菌剂的作用方式
杀菌剂的毒理广义地说包括：（1）防病原理，（2）杀菌作 用方式和（3）杀菌作用机制，但一般只包括后两种。
广义的抑菌不仅仅指使真菌或细菌停止生长，它还包括了药
剂对菌体的各种各样的抑制方式，其中最普遍的是抑制菌类的各 种孢子的形成。这类称为抗孢子形成剂（anti-sporulants）。有人 把它们称为基因抑制剂（genestatic物质）。药剂还可以抑制各种 繁殖体的形成、孢子的释放、病斑以及孢子侵入植物组织的结构 的形成，有的甚至仅抑制孢子的游动。
（J.G.）1956年的《杀菌剂作用原理》 （三）70年代后的毒理学
Lukens（R.T.）1972年的《杀菌剂作用的化学》。 1977年出版的Siegel（M.R.）和Sisler（H.D.）主编的《抗菌化合物》；同年再 版的Marsh（R.W.）主编的《内吸杀菌剂》。 Lyr.（H.）主编于1987年出版的《近代选择性杀菌剂》。 70年代中后期对抗药性的理论性农学问第题二章的杀研菌究剂毒。理
（一）杀菌剂作用方式的涵义
作用方式可以指，药剂是起保护作用还是治疗作用，或通过 内吸而起作用；可以指药剂是专化性的作用还是非专化性的作用； 或指药剂的防病谱广还是窄；或药剂是多作用点还是单一（或少 数）作用点；最后也可以是指药剂的毒性作用是抑制菌体内能的 生成，还是干扰菌体内生物合成或干扰菌体的细胞结构，等等。 应注意的是，作用方式有时还指药剂是直接作用于病菌还是通过 对寄主的作用而影响病菌的。
农学第二章杀菌剂毒理
一、杀菌剂对细胞壁的影响
（三）对细胞壁形成或功能破坏的间接作用
3.环烃类（如地茂散、五氯硝基苯）以及二甲酰亚胺类（扑海因、 乙烯菌核利）等的作用
在正常情况下，在细胞膜上的几丁质合成酶是处于静止（休眠） 状态的，这是由于受一种蛋白质的抑制。经这些药剂处理后，这 种抑制蛋白质被一种蛋白分解酶所分解，从而激活了几丁质合成 酶，可能是由于变构的作用，因此几丁质合成异常增多而细胞壁 加厚。
第二章 杀菌剂毒理学
第一节 杀菌剂毒理学——作用方式及杀菌作用机制 第二节 杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏 第三节 杀菌剂对菌体代谢的干扰――对能生成的影响 第四节 杀菌剂对菌体代谢的干扰——对代谢物质的生物合
成及其功能的影响 第五节 无杀菌毒性的药剂
农学第二章杀菌剂毒理
第一节 杀菌剂毒理学——作用方式及杀菌作用机制 一、杀菌剂毒理学研究的进展 二、杀菌剂透入菌体细胞及其移动 三、杀菌剂的作用方式 四、杀菌剂的杀菌作用机制
农学第二章杀菌剂毒理
三、杀菌剂的作用方式
（二）杀菌剂对病原菌的直接作用
真菌分泌的毒素对寄主有选择性和非选择性。这些毒素中有 很多是与病害发生或病状的出现有关，因此抑制毒素的产生被认 为是一种可能用于防治病害的方法。
2.（细）胞外酶产生的调节 真菌在侵染植物时菌体分泌的胞 外糖酶常起着重要作用（溶解、分解），例如内多聚半乳糖醛酸 酶、纤维素酶等，因此用化学物质降低或抑制病菌这些酶的产生， 也是防治病害的一个可能的途径。