昆虫毒理学概述
第三章 杀虫剂及杀虫剂毒理
第三章 杀虫剂及杀虫剂毒理本章内容主要讲解杀虫剂毒杀机理及各种常用杀虫剂的性质特点，作用方式，在生物体内（昆虫、植物）代谢，防治对象及使用方法。
杀虫剂毒理（Insect Toxicology ）,主要研究各种杀虫剂对昆虫的毒杀机制和昆虫对杀虫剂反应的学科。
它包括药剂对昆虫的穿透与分布,生物转化与排除,对靶标部位的作用,以及选择毒性与抗药性的关系等内容。
第一节 杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布一．杀虫剂进入昆虫体内的途径:杀虫剂进入昆虫体内的途径,也就是杀虫剂的作用方式(Mode of action of insecticide):指杀虫剂侵入昆虫体内的方式及达到作用部位的途径和方法。
杀虫剂的杀虫作用，除本身毒剂外，首先必须以一定的方式侵入虫体，进入虫体内到达作用部位，然后才能在靶标部位（Target ）起作用。
因此了解杀虫剂的作用方式对科学使用农药，提高防治效果与经济效益，减少农药对环境的污染都有重要的理论意义和实用价值。
杀虫剂作用方式就是指杀虫剂进入虫体内途径，主要有：1．通过昆虫体壁进入：药剂与昆虫表皮或跗节接触后，能够穿透体壁进入体内而达到作用部位,使昆虫中毒死亡。
这种作用方式，称为触杀作用（Action of contact poisoning ）。
具有触杀作用的药剂，称为触杀剂。
如常用的辛硫磷、对硫磷、溴氰菊酯、甲氰菊酯（灭扫利）。
影响触杀作用的因素主要是昆虫表皮的构造与触杀剂的理化性质：（1）昆虫的体壁构造：我们学习过普通昆虫学，可知，昆虫体壁由表皮层、真表皮和底膜。
表皮层来源于皮细胞分泌的非细胞质物质，硬化以后成为昆虫的外骨骼，这是节肢动物的重要特征，因而表皮层又可分为三层：（由外向内）（昆虫体壁构造图示）由此可见，昆虫上表皮中所含蜡质、类脂及鞣化蛋白质都是非极性化合物（疏水性物质）与水，没有亲和性。
脂溶性强，水溶性弱，不易被水所湿润。
外表皮内表皮 护蜡层：主要成分类脂和鞣化蛋白 蜡层：含C 25—C 34个碳原子的碳氢化合物（蜡质） 角质精层：类脂、鞣化蛋白几丁质和蛋白质 几丁质和蛋白质任何一种杀虫剂在穿透昆虫体壁时，首先必须在昆虫体壁上湿润展布。
昆虫毒素的研究与应用
昆虫毒素的研究与应用作者：薛俊哲刘高强来源：《湖北农业科学》2012年第08期摘要：昆虫毒素是一类宝贵的药用资源，具有巨大的开发利用潜力。
综述了昆虫毒素的主要活性成分、药理作用及临床应用进展，并对其发展前景进行了展望。
关键词：昆虫毒素；活性成分；药理作用中图分类号：９６５．９文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）08－1524-04昆虫是地球上种类最多、数量最大、生长繁殖最快的生物类群［1］。
据估计，自然界中现存昆虫种类约１０００万种，其中具有药用价值的昆虫有８００余种［２］。
在漫长的进化、适应环境、抵御各种生物侵害的过程中产生了多种生物活性物质，如昆虫抗菌肽、昆虫酶、昆虫毒素等，这类物质具有抗肿瘤、抗病毒、调节免疫力等作用［３］。
昆虫毒素由于其特殊的生理活性，已成为国内外研究的热点。
现已发现有毒素的昆虫达７００多种，其中已鉴定出的毒素有６０多种［４］。
如斑蝥中斑蝥素及其衍生物对原发性肝癌有明显疗效［５，６］。
因此，对昆虫毒素进行研究和开发利用，在医药上具有广阔的应用前景。
本文全面综述了昆虫毒素的活性成分及药理作用，并对其开发前景进行了展望。
１昆虫毒素的成分１．１神经毒素昆虫中的神经毒素能结合昆虫和哺乳动物的传入神经和传出神经的受体、递质和离子通道，对其觅食和抵御敌害具有重要作用。
目前从蝎毒中鉴定了许多作用于钠离子通道的毒素。
如从蝎毒中分离出一类由６０～７０个氨基酸残基组成的单链神经毒素（Ｎｅｕｒｏｔｏｘｉｃｐｏｌｙｐｅｐ－ｔｉｄｅｓ）［７］。
１．２多肽类目前研究较多的主要是蜂毒。
其成分主要是蜂毒肽，是一种由２６个氨基酸残基组成的、分子量为２８４０的多肽溶血毒［８］。
另外，蚂蚁用毒素捕获猎物、自我防御和相互交流过程中分泌具有溶血活性和细胞毒性的抗菌肽［９］。
１．３酶类已知存在于昆虫毒素中的酶有磷脂酶（ＰＬＡ）、透明质酸酶、酸性磷酸酶、酯酶与脂酶、α－葡萄糖苷酶、β－半乳糖苷酶等，其中以磷脂酶和透明质酸酶最为普遍［１０］，磷脂酶Ａ２几乎存在于所有的昆虫毒素中，如Cｏｓｔａ等［１１］首次报道了蜜蜂的磷脂酶Ａ２，其分子量为１８５００，由１２８个氨基酸残基组成，有１２个半胱氨酸残基，由６对二硫键相联［１２］。
毒理学简介
毒理学百科名片编辑本段在预防医学领域中，卫生毒理学的研究任务主要有三，一是研究机体与外来化合物相互作用的规律即中毒机理；二是对外来化合物进行安全性评价；三是为制订有关卫生标准和管理方案提供科学依据。
三、卫生毒理学研究方法一动物实验１、体内实验法通常在整体动物进行，使实验动物在一定时间内，按人体实际接触方式接触一定剂量的受试外来化合物，然后观察动物可能出现的形态或功能变化。
实验多采用哺乳动物，例如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠、狗和猴等。
通常检测外来化合物一般毒性，例如急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。
２、体外实验法大多利用游离器官、原代培养细胞、细胞系和细胞器等进行。
利用器官灌流技术可对肝脏、肾脏、肺和脑等进行灌流，借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态，与受试外来化合物接触，观察脏器出现的形态和功能变化，同时还可观察受试物在脏器中的代谢情况；游离细胞和细胞器多用于外来化合物对机体各种损害作用的初步筛检、作用机理和代谢转化过程的深入研究，有许多优点。
上述整体、器官、细胞和亚细胞水平的研究，各自都有一定的特点和局限性，在实际工作中，应主要根据实验研究目的和要求，采用最适当的方法，并且相互验证。
二人群调查为了将动物实验的结果，在人体上进行验证，有时需要进行人群调查。
根据动物试验结果和外来化合物本身的性质，选用适当的观察指标，采用流行病学的方法进行人群调查。
人群调查的特点是可以取得在人体直接观察的资料，但易受许多其他混杂因素的影响和干扰；结果和评定必须去伪存真，由表及里，并与动物实验结果进行综合考虑分析，才能得出较为符合实际的结论。
一、毒性毒性是一种物质对机体造成损害的能力。
毒性较高的物质，只要相对较小的数量，则可对机体造成一定的损害；而毒性较低的物质，需要较多的数量，才呈现毒性。
物质毒性的高低仅具有相对意义。
在一定意义上，只要达到一定数量，任何物质对机体都具有毒性；在一般情况下，如果低于一定数量，任何物质都不具备毒性；关键是此种物质与机体接触的量。
第四部分(二),产毒药用昆虫
4.斑蝥的服用方法
以斑蝥属的各种的干燥全成虫入药。用量0.03－0.06g，入 丸散剂。外用适量，不宜多用。市场上已有胶囊制品——复 方斑蝥胶囊。 斑蝥属剧毒药，微克量的斑蝥素就可使黏膜起水泡，斑蝥素 主要影响人、畜的胃肠、尿殖道、心脏和血管。在野外捕促 时应带手套、口罩，因为斑蝥在受到人们侵袭时，成虫腿关 节部能分泌出黄色毒液，这种毒液，人或动物的皮肤接触上， 则会起水泡、灼痛。 斑蝥毒性大，对皮肤、粘膜有强烈刺激性，内服可致消化道 粘膜损伤，故内服或外用均须慎用，以免中毒。
饲养方法
（1）池养 筑一水泥养虫池，种植斑蝥喜食植物，网罩下饲 养蝗虫，使其产卵于池内土中，再向池中放养斑蝥成虫（雌 雄各半），也使其产卵于地下，斑蝥幼虫孵出后自动找到蝗 虫卵而定居。南方大斑蝥的饲养密度以1000对/m3－1200对 /m3最为适宜。等成虫羽化出土后，及时收集。 （2）瓶养 在野外大量采集蝗虫卵块，储存在5℃以下的冰箱 中备用。在斑蝥幼虫孵化盛期，将蝗虫卵块置于广口瓶中， 底铺5－8cm细土，保持自然含水量（16%－20%），每瓶 置1－2块蝗虫卵块，顶端微露出土，以便幼虫寻找。接入1 －2头斑蝥初孵幼虫，以扎孔塑料封口保湿，自然室温饲养， 及时检查未被寄生卵块。
3.斑蝥的药理作用
斑蝥体内含有的斑蝥素，是一种倍半萜类油状剧毒物质，是斑蝥体 内的防卫性物质。 性味 味辛，性热，有剧毒，入大肠、小肠、肝、肾经。 功效 攻毒、逐瘀、利尿、触肌疗癣、抗癌。 主治 恶疮、顽癣、神经性皮炎、癌瘤、口眼歪斜、狂犬咬伤、疟疾 等。 主要药理作用：1、抗肿瘤作用：斑蝥提取特在体处能抑制人食管 癌、贲门癌、胃癌 、肺癌及脾肉瘤细胞的代谢。2、抗病毒作用。3、 抗炎、抗真菌作用。4、升高白细胞作用。5、能对抗四氯化碳所致肝 损伤和GPT的升高。6、免疫抑制作用，7、促雄性激素作用。8、发泡 作用。 斑蝥素的类似物去甲斑蝥素、斑蝥酸钠及羟基斑蝥胺等均具有抗癌 治癌作用。
昆虫毒理学天然农药与化学生物学教育部重点室-华南农业大学
第一章 绪论
昆虫毒理学 昆虫毒理学．下册
赵善欢主编
北京：农业出版社，1993.5
张宗炳著
北京：科学出版社，1959
昆虫毒理学．上册
张宗炳
北京：科学出版社，1965.8
昆虫毒理学．上册
张宋炳著
昆虫毒理学的新进展 张宗炳
北京：科学出版社，1958 北京：北京大学出版社，1982.9
一 昆虫毒理学的范畴
2 剂量与杀虫剂活性评价标准
死亡率，抑制率等 LD50 LC50 KT50 EC50
LD50统计分析方法
死亡率 死亡率
probit
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5 浓度 10
15
20
0
0
5
10
15
20
25
30
浓度对数
另一位对治疗中毒有贡献的人是12世纪的名医麦孟尼德 （Maimonides）。他的《中毒诊治与解毒剂》（Treatise on Poisons and their Antidotes）在当时尤其重要，因为这 本书指出，油腻或多脂肪食物有减少胃部吸收毒性的效果， 以及在四肢使用止血带可以减轻被动物叮咬的疼痛感。
第一个对中毒者采取合理治疗的人是希波克拉底斯 (Hippocrates)，大约在公元前400年。他当时一定已经了 解到，在治疗或减轻中毒症状时，最重要的是要减少消化 道(gut)对这些有毒物质的摄取。
公元前2世纪的名医尼坎得(Nicander of Colophon)， 也用罪犯进行试验来找出解毒剂。在他所写的解毒剂学术 论文中，提到多种毒物，包括铅粉(白铅)、氧化铅、乌头、 斑蝥、毒人参(毒芹)、莨菪素以及鸦片。
第三部分：杀虫剂毒理学
2、从体壁进入－是一条重要的途径
昆虫比表面积＝表面积/体积 体壁是以触杀作用为主的杀虫剂进入昆虫体内的重要屏障。现在使用 杀虫剂大多是触杀剂，由于昆虫体积小，相对表面积大，体壁接触 药剂的机会多。因此与从口腔、气门相比较，药剂从体壁侵入虫体 是重要的途径。 关键是杀虫剂能否在昆虫体壁湿润、展布；杀虫剂必须具有一定的脂 溶性，以穿透亲脂疏水的上表皮。
植物化学保护 杀虫剂篇（2）
第三章 杀虫剂毒理学
引言
一、概念 主要是研究杀虫剂化合物分子与昆虫体内生物分子之 间的相互作用，即杀虫剂杀虫的机理，昆虫中 毒机理。
二、杀虫剂历史概况:
（一）低效杀虫剂时期（－1945年） 植物性杀虫剂：烟草、除虫菊、鱼藤酮 无机杀虫剂：硫酸铜、砷酸钙、硫磺、磷化钙、氟硅酸钙 特点：用量大，杀虫作用单一 （二）高效杀虫剂时期（20世纪40年代－60年代） 有机合成的杀虫剂OP，OCl，Carb 特点：用量减少，杀虫谱广 （三）超高效杀虫剂时期（1960－) 由于有害生物的抗性，人们愈来愈关注农药对环境的污染问题。以 Py 杀虫剂为主，单位面积用量大大降低。 特点：用量少，杀虫谱广，高效，低毒，低残留 （四）特异性杀虫剂或“非杀生剂”杀虫剂时期 模拟合成昆虫内外分泌物，使害虫生长发育受阻而致死，对昆虫的化 蛹、变态、生殖、发育的调节，干扰昆虫生长发育繁殖过程。
昆虫解
一个从昆虫中分离到的细胞色素 J9:$ 基因。 (KJ#L& 抗体可 强烈地抑制微粒体七氯环氧化作用， 说明 (KJ#L& 主要代谢环 戊二烯类杀虫剂。 抗性昆虫中， 调控基因突变导致 J9:$ 酶的过 量产生是引起其对各类杀虫剂高抗性的主要原因。但是， 氨基 酸替换也会引起昆虫抗药性的增强 ? # @ 。 B-.<- 将野生的和突变 的 (KJ#L! 的 2MNL 插入大肠杆菌表达载体， 在大肠杆菌中表 达得到有活性的解毒酶蛋白，发现氨基酸替换后酶对 MMO 的 代谢活性明显提高。 !% = 谷胱甘肽转移酶 （ PQO,） 谷胱甘肽转移酶是一类催化还原型谷胱甘肽与各种亲电 化合物亲核加成反应的酶。 PQO 基因的克隆和异源表达促进了 酶作用的分子机制的研究。研究表明， PQO 有代谢多种农药的 能力，昆虫杀虫剂抗性水平与 PQO 活性水平相关。 O);< 和 O4 首次证明 *% ,./% 中表达的果蝇 PQO M& 基因的产物具有 MMO 脱氢化酶活性 ? C @ 。 Q6.);-; 通过对表达的家蝇 PQO 同工酶的性 质分析表明，5RPQO= 对甲基对硫磷和林丹的活性最高，表明 它是有机磷抗性主要因素 ? " @ 。
?= @
闻报道， !$$& 年夏天美国 5133-. 教授将在凤凰城附近的政府 棉田里释放 = #$$ 个含有水母荧光基因的棉铃虫蛾， 用来监控 转基因昆虫可能带来的生态影响。总之， 随着分子生物学、 抗 性分子遗传学的发展， 及对天敌的遗传背景的不断了解， 转基 因抗性天敌的问世及其应用已为期不远。 =% ! 解毒酶对污染粮食的治理 化学防治往往造成粮食的污染， 因而人们迫切希望有一种 解毒酶能方便而又快捷地降解残留农药。这种酶一般应有以 （ 解毒酶应由单一基因编码的仅有一个亚基因组成 下特性： &） 的酶， 同时该酶应不需辅酶或辅基即可在生物体外长时间保存 解毒酶应具有很高亲和力。因为被污染的粮食中农 活性。 （ !） 药浓度一般为 E<・ V< / & 级，这就要求解毒酶对农药必需具有 较高的亲和力， 迅速与农药结合并具有较高的转化效率， 将农 酶的稳定性好， 消长半衰期长， 药降解成无毒或低毒产物。 （ =） 且在较宽的 8W 和温度范围内保留较高酶活性。 （ 9 ）解毒酶要 该酶必须 有较宽的底物专一性， 对多种农药有降解作用。 （ :） 能以低廉的成本生产。 微生物来源的解毒酶一般有较高的降解能力， 每分钟分解 &$= —&$# 有机磷分子，而微生物解毒酶与有机磷农药反应时， 一般在几到几十 达到最大反应速度一半时， 底物的浓度 （ X5） 显然低亲和性解毒酶不利于去除粮食蔬菜 ; EF3・ G / & 之间 ? && @ 。 中的低残留高毒性的农药污染。昆虫的羧酸酯酶对农药有较 高的亲和性， 且在体外依然表现出降解活性。因此， 有望应用 于污染粮食的治理。本实验室通过大肠杆菌表达并纯化了昆 其表现出具有降解农药能力 （ 待发表 ） 。 昆虫酯 虫羧酸酯酶 B& ， 酶的催化能力虽较低， 但有研究表明， 酯酶基因的突变可大大 提高酯酶对农药的降解速率及酶的热稳定性 以得到有商业用途的解毒酶。 =% = 解毒酶对污染水源及土壤的治理 土壤和水源若长期被农药污染会严重影响人类的健康。 昆 虫解毒酶在微生物或植物中异源表达为治理污染环境提供了 一 条 方 便 可 行 的 途 径 。 L;R-.,-; 将 果 蝇 (KJ#L& 基 因 与 NLMJW / 细胞色素 J9:$ 还原酶基因，同时在大肠杆菌中表 达， 使转化菌拥有解毒活性 ? &= @ 。 本实验室曾将羧酸酯酶基因 B& （ 转入蓝藻中进行表达， 用于降解农药 ? &9 @ 。植物和 -,A-.),- B& ） 动物的 J9:$ 基因有一定同源性， 将动物 J9:$ 基因转移到植物 中高效表达， 并利用植物的 J9:$ 还原酶， 可以使转基因植物拥 有解毒能力 ? &: @ 。转基因植物目前已用于生产实践， 产生了良好 的经济效益。昆虫解毒酶基因经几十年研究已探明其作用机 理。 因此将解毒酶基因转入植物可望用于农药污染治理。 转基 因植物具有治理污染易于操作， 美化环境， 又不会对环境造的 二次污染等优点。 转基因微生物已可用于农药的生物整治。 将 转基因微生物或藻类固定于生物反应器中，使污水流经反应 器， 即净化了污水， 又不至于对环境形成潜在危害。
昆虫学概论
8、世代：是指昆虫从新生命下生开始，发育到成虫性成熟开始繁殖后代为止所经历的时间，称为一个世代。
9、越冬代：越冬虫态到第二年恢复发育后，继续发育至成虫的这个世代，称为越冬代，而由这代成虫所产的后代为第一代。
10、年生活史：是指昆虫在一年中发生的过程。
11、世代交替：即同种昆虫在一年中随季节孤雌生殖与有性生殖交替进行的现象，称为世代交替，或异态交替。
三、简答题
1、说明昆虫纲的特征。
答案：
体躯具有头胸腹三个体段，其中，头部具有1对复眼，0～3个单眼，1对触角和1组口器；胸部具有3对足，一般还有1对翅；腹部内部有消化等内脏和生殖系统，外部具有肛门和外生殖器官，有时还有1对尾须。昆虫从幼期发育至成虫需在外部形态和内部生理上发生一系列变态。
2、咀嚼式口器取食特点？
8、填写出4种昆虫常见的繁殖方式（两性生殖）、（孤雌生殖）、（多胚生殖）、（卵生）、（卵胎生）、（幼体生殖）。
9、普遍接受的是生物学物种概念是“在自然界能够（交配）、产生（可育后代），并与其它物种存在着（殖隔离生）的群体”。昆虫学名是按照国际（动物命名）法规，给昆虫命名的（拉丁语）或（拉丁化）的单词名称。
21、物种：林奈氏的物种概念：种是有其相同形态，在自然情况下能够交配，生出正常的下代来。
普遍接受的是生物学物种概念：物种是自然界能够交配、产生可育后代，并与其它物种存在着生殖隔离的群体。
或陈世骧进化论的物种概念（1961）：物种是有机世界发展的链索上的基本环节，是发展的连续性和间断性统一的基本间断形式，有机世界以通过种的形式而发展，以新种的形式成为发展的基本环节，在有性生物中，物种呈现为统一的繁殖群体，并占有一定的空间，具有实践或潜在繁殖力的种群组成，而与其它这样的群体存在生殖上的隔离。
Introduction of Toxicology昆虫毒理学简介
Comparison of Two Different Chemicals
Effects of Chemicals and Response of Organisms
Dose-Response to ????
Characteristics of Exposure
Adverse toxic effects in a biologic system
The first law of toxicology:
Everything is toxic depending on the dose.
The Most Important Principle of Toxicology (Con.)
The term “Toxin” generally refers to toxic
Realization by Paracelsus
“ there are no toxic substances, only toxic dosages of compounds”. “Poison cannot be defined as a substances per se; rather, the same substances might be both poisonous and non-poisonous: “only the dose determines when a thing is not a poison”.
substances which are produced naturally, such as zeralanone, fungi produced by a mold, is a toxin.
The term “Toxicant” is usually refers to toxic
农药毒理学：第一章 杀虫药剂的穿透与转运
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2. 主动转运（active transport）
葡萄糖、氨基酸 ②由通道中介的易化扩散（channel mediated diffusion）：
如Na＋、 K＋和Ca2+等
离子通道（ion channel）：位于膜上的由蛋 白组成的跨膜充水小孔。
12
2. 主动转运（active transport） 细胞膜通过本身的耗能过程，逆电-化学梯度将物质分 子或离子从膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。
Passive Transport
Active Transport
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1. 被动转运（passive transport） 顺着浓度差（梯度，concentration gradient）
或电位差（梯度，potential gradient, 二者合称电 化学梯度）产生净流动叫被动转运。
(1)单纯扩散（simple diffusion）：物质的分子 或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式称为单纯扩 散。
• Active transport requires chemical energy because it is the movement of biochemicals from areas of lower concentration to areas of higher concentration.
底膜：中性粘多糖。将皮细胞与血腔分开 表皮孔道 有利穿透 体壁上的外长物:毛、刺、鳞片
昆虫毒理学概述
昆虫毒理学概述昆虫毒理学概述摘要：昆虫毒理学是毒理学的一个分支学科,主要研究有毒物质对昆虫的毒杀机理、昆虫对毒物反应以及环境对毒物与昆虫相互作用的影响,为杀虫药剂新品种开发与合理应用提供新理论和新途径。
本文综述了昆虫毒理学的内容，发展现状，我国的发展现状，研究进展以及发展方向。
关键词：昆虫毒理学研究进展展望1、引言昆虫毒理学是研究杀虫药剂对昆虫作用的学科，是研制新杀虫剂和合理使用杀虫剂防治害虫的理论基础。
昆虫毒理学是害虫防治卫生保健与研究创新药剂的理论基础，虽然杀虫药剂的应用已有悠久的历史，但昆虫毒理学却是一门较为年轻的学科它主要研究杀虫药剂杀死昆虫的机制及昆虫对杀虫药剂的反应，还包括环境及昆虫生理状态等因素对杀虫剂毒杀作用的影响，以及杀虫剂对环境和生态系统的影响[1]。
研究有毒物质对昆虫的毒杀机理昆虫对毒物反应以及环境对毒物与昆虫相互作用的影响，为杀虫药剂新品种开发与合理应用提供新理论和新途径。
2、昆虫毒理学的发展现状昆虫毒理学是一门年轻的学科，Hoskins在1929年在Berkeley 开始讲授昆虫毒理学。
随后80年，随着新类型杀虫药剂的发展以及相关学科的发展昆虫毒理学得到了迅速的发展从最初的剂量死亡率关系研究到现在的基因组学蛋白质组学的研究，昆虫毒理学的发展速度可以与昆虫生理学生物化学分子生物学等相媲美。
近年来相关毒理学的迅速发展大大促进了昆虫毒理学的发展主要体现在: (1)在新杀虫药剂发现方面引入许多新的思想，和昆虫毒理学相关的是引入了分子靶标定向指导思想例如新烟碱类药剂的发展大大促进了以AChR为分子靶标药剂的发展。
(2)生物技术、分子生物学理论、生物信息学的发展，使昆虫毒理学从剂量—反应关系达到了分子水平。
(3）在药剂靶标酶蛋白、受体离子通道蛋白（例如：乙酰胆碱酯酶、乙酰胆碱受体、GABA受体、钠离子通道等）、药剂解毒酶系（如细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶等）的纯化、药剂—受体（酶）蛋白结合及其基因克隆、表达、调控等方面的研究结果，对于指导生态学上可接受的杀虫药剂发现害虫抗药性的治理、杀虫药剂的合理使用等方面起到了重要的促进和指导作用[2]。
昆虫毒理学绪论
六、农药毒理学的研究方法
（四）查找毒理学文献的方法 1.期刊杂志： （1）应用昆虫学评论; （2）化学文摘;
（3）昆虫学文摘
（4）生物学文摘; （5）国内一些期刊，如植物保护学报、昆虫学报、植物病理 学报、杂草学报、植物保护、农药学学报、昆虫知识、昆虫生 理学报、生物化学和生物物理进展、世界农药等。
五、开发新型农药的各种途径 2. 类同合成（analogue synthesis） 亦称为衍生物合成，可分为两个层次。 低层次的类同合成是从某个已开发的新农药品种 的结构出发，进行一系列的衍生合成，这样合成出来 的化合物就是“模仿分子”。在磺酰脲类除草剂、三 唑类杀菌剂、有机磷杀虫剂、氨基甲酸酯类杀虫剂和 拟除虫菊酯类杀虫剂的开发中获得普遍成功。
二、昆虫毒理学的范畴
1. 杀虫药剂毒理学和昆虫毒理学 杀虫药剂毒理学（Pesticide Toxicology）是论述杀虫 药剂在各种生命体上的反应的科学，主要阐述杀虫剂 的作用机理、在不同的生命体中代谢途径和毒效作用 的差异、以及产生这些差异的原因。 杀虫剂毒理学是研究特定有毒化合物本身的科学， 而不研究杀虫剂在特定动物类群上的反应。而昆虫毒 理学则包括了这两个方面。
杀虫剂毒理学发展简史
1939年，P.Muller 发现DDT的杀虫性能；
1946 年， J.M.ToH.Gordon认为DDT的作用位点在神经轴突； 1949 年， J.Bourshell 证明有机磷类杀虫剂与胆碱酯 酶结合的部位是酯动部位；
O
CH 2NHCO O
CH 3 CH 3
克百威
O O CH3 CH3 O C N S N
(CH 2)3CH3 CH 3 (CH 2)3CH 3
丁硫克百威
2. 类同合成（analogue synthesis） 较高层次的类同合成是对已开发农药品种的 分子结构进行较大改变，包括骨架结构的改变等。 如拟除虫菊酯类。 对构效关系的研究有利于 进行类同合成。所谓构效关系就是研究分子结构 与生物活性之间的关系。
第三章杀虫剂及杀虫剂毒理
第三章杀虫剂第一节杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布一、杀虫剂进入昆虫体内的途径：杀虫剂能否发挥杀虫作用，取决于两个方面：一是它对害虫的毒效，也就是说有没有对昆虫正常生理活动起抑制或破坏作用；二取决于它能否侵入虫体并有足够的量达到作用的组织或部位，才能发挥其杀虫作用。
Olson （1970）用14C-DDT点滴处理美洲蜚蠊前胸背板，60小时后用水和丙酮从表皮外部洗脱出的点滴剂量高于80%；Polles等（1972）用14C-异狄氏剂处理烟草夜蛾（Heliothis virescence），48小时后从表皮外部洗脱63%的放射性活性剂量，从表皮中仅抽提到22%的放射性活性剂量。
上述试验表明：昆虫体壁表皮可以有效地保留杀虫剂，所以昆虫表皮是阻止杀虫剂穿透的有力屏障。
所以如何穿透昆虫的表皮（体壁、消化道、气管）并达到作用部位，是昆虫毒理学研究的主要问题之一。
杀虫剂通过体壁的穿透具有重要的意义：1.研究提高杀虫剂穿透性的方法，从而提高杀虫剂的药效；2.昆虫生长发育抑制剂如苯甲酰基脲类的作用靶标就是昆虫体壁形成的生理过程；3.实现杀虫剂对昆虫和哺乳动物之间的选择性的途径；4.昆虫的抗药性与表皮的穿透性的降低有关。
杀虫剂侵入虫体有三条途径1.由口进入，通过消化道，如胃毒剂，内吸剂2.由虫体壁或皮肤进入，如触杀剂3.由气门经气管进入，如气体的熏蒸剂杀虫剂进入虫体的方式主要取决于其物理性质1.缺少脂溶性和不易挥发的极性物质，能溶于水，一般易于从口器进入；2.室温下能挥发成气体，则可以从气门或触角进入；3.具有脂溶性物质则易于从表皮穿透进入；大多数杀虫剂对高等动物也有毒，但它们一般对高等动物的毒性较低。
这是因为：（1）.药剂易于穿透昆虫体壁，而不利于穿透高等动物（皮肤构造不同），（2）.昆虫体积小，因而表面积大得多；（3）.体重不同，耐药性不同。
杀虫剂进入虫体的方式也受到昆虫生物行为学的制约1.叶面群栖性昆虫主要通过体壁含跗节、口腔进入；2.迁移取食型昆虫主要通过跗节或口腔进入；3.隐蔽为害型昆虫主要通过口腔或体壁进入。
“昆虫毒理学”课程教学及考核方式的改革与实践
“昆虫毒理学”课程教学及考核方式的改革与实践包文学（内蒙古农业大学林学院，内蒙古呼和浩特010019）“昆虫毒理学”是农药学、昆虫生理学和分子生物学相结合的一门延伸学科。
主要介绍农药进入昆虫体内的途径、贮存、解毒、释放、转移、作用、降解和排出等内容的分子机理。
该课程是农林业类高等院校植物保护专业和森林保护专业的拓展课程。
主要教学任务是让学生重点掌握不同类型的神经毒剂、呼吸毒剂、消化毒剂、昆虫生长调节剂和生物农药分子作用机理。
并且让学生具备农药生物测定、害虫抗性治理、农药残留分析及其环境影响评估等能力。
为了提高教学质量和培养学生综合能力，在“昆虫毒理学”传统教学模式的基础上，尝试了教学和考核方式进行改革与实践。
本文是对“昆虫毒理学”课程的教改内容进行总结与分析。
一、教学现状1.教材现状。
目前为止，《昆虫毒理学》相关的出版物有张宗炳1958年出版的《昆虫毒理学》（上册）、张宗炳1982年出版的《昆虫毒理学的新进展》、赵善欢1993年1月出版的《昆虫毒理学原理》和赵善欢1993年5月出版的《昆虫毒理学》等4部。
上述这些出版物均存在内容过时或不全等问题，没有即时跟进当今科学研究的发展进度。
因此，不能选定为本课程的教学教材，只能作为辅助教材。
目前，我校“昆虫毒理学”课程教学内容主要是以张宗炳先生和赵善欢先生的出版物内容为基础，结合日本的《農薬の科学》和《農薬学》的相关内容。
2.培养目标。
经课程实际性质与社会所需人才方向相结合制定了本课程培养目标。
通过学习本课程，学生掌握神经毒剂、呼吸毒剂、生长发育调节剂、消化毒剂、生殖毒剂、行为干扰剂的作用部位及其作用机理。
并且学会识别杀虫剂类型、合理使用杀虫剂浓度、测定害虫对杀虫剂的敏感性、计算LC50值（LD50值）、污染环境、农药残留测定等技术及理论。
了解国内外农药使用和研究趋势，长期使用农药导致对害虫、天敌、环境等方面影响的理论知识。
3.课程教学现状。
“昆虫毒理学”是一门农药理论知识与实践操作衔接作用的科学研究性专业拓展课程。
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昆虫毒理学概述
摘要：昆虫毒理学是毒理学的一个分支学科,主要研究有毒物质对昆虫的毒杀机理、昆虫对毒物反应以及环境对毒物与昆虫相互作用的影响,为杀虫药剂新品种开发与合理应用提供新理论和新途径。
本文综述了昆虫毒理学的内容，发展现状，我国的发展现状，研究进展以及发展方向。
关键词：昆虫毒理学研究进展展望
1、引言
昆虫毒理学是研究杀虫药剂对昆虫作用的学科，是研制新杀虫剂和合理使用杀虫剂防治害虫的理论基础。
昆虫毒理学是害虫防治卫生保健与研究创新药剂的理论基础，虽然杀虫药剂的应用已有悠久的历史，但昆虫毒理学却是一门较为年轻的学科它主要研究杀虫药剂杀死昆虫的机制及昆虫对杀虫药剂的反应，还包括环境及昆虫生理状态等因素对杀虫剂毒杀作用的影响，以及杀虫剂对环境和生态系统的影响[1]。
研究有毒物质对昆虫的毒杀机理昆虫对毒物反应以及环境对毒物与昆虫相互作用的影响，为杀虫药剂新品种开发与合理应用提供新理论和新途径。
2、昆虫毒理学的发展现状
昆虫毒理学是一门年轻的学科，Hoskins在1929年在Berkeley 开始讲授昆虫毒理学。
随后80年，随着新类型杀虫药剂的发展以及
相关学科的发展昆虫毒理学得到了迅速的发展从最初的剂量死亡率关系研究到现在的基因组学蛋白质组学的研究，昆虫毒理学的发展速度可以与昆虫生理学生物化学分子生物学等相媲美。
近年来相关毒理学的迅速发展大大促进了昆虫毒理学的发展主要体现在: (1)在新杀虫药剂发现方面引入许多新的思想，和昆虫毒理学相关的是引入了分子靶标定向指导思想例如新烟碱类药剂的发展大大促进了以AChR为分子靶标药剂的发展。
(2)生物技术、分子生物学理论、生物信息学的发展，使昆虫毒理学从剂量—反应关系达到了分子水平。
(3）在药剂靶标酶蛋白、受体离子通道蛋白（例如：乙酰胆碱酯酶、乙酰胆碱受体、GABA受体、钠离子通道等）、药剂解毒酶系（如细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶等）的纯化、药剂—受体（酶）蛋白结合及其基因克隆、表达、调控等方面的研究结果，对于指导生态学上可接受的杀虫药剂发现害虫抗药性的治理、杀虫药剂的合理使用等方面起到了重要的促进和指导作用[2]。
3、我国昆虫毒理学的研究进展
我国毒理学研究始于20世纪40年代后期，随着化学杀虫剂的普遍推广，20世纪60 年代成为昆虫学研究的重点领域之一早期的昆虫毒理工作者对害虫防治与毒理测定以及杀虫剂的有效使用方式进行研究，20世纪 50年代中期至今我国昆虫毒理学在如下领域发展迅速[3]。
（1）：植物源杀虫剂，有许多植物源物质对昆虫有拒食作用，如克罗烷二萜类化合物对亚洲玉米螟5龄幼虫拒食活性的构效关系研究表明，化合物的立体效应对拒食活性有重要的影响。
（2）：昆虫抗
药性研究，包括昆虫抗性机理的研究、抗性分子遗传学研究、抗性治理。
（3）：杀虫药剂分子毒理学研究。
（4）：对不育剂的探索研究。
（5）：环境对药效的影响。
4、展望
昆虫毒理学研究涉及杀虫药剂等外来化合物及其代谢产物的定性和定量问题、毒物的代谢和作用机理、靶标的结构与功能及其与效应物的分子互作等。
因此昆虫毒理学的研究需要多学科的知识和技术。
随着微量仪器分析技术、分子生物技术的发展以及医药毒理学研究理论的借鉴，在传统昆虫毒理学研究的基础上，会形成许多新的学科生长点。
昆虫基因组测序种数的增加，从分子水平解释昆虫毒理学的现象会迅速发展；生物技术的发展会使毒理学的一些思路以全新的形式展现，例如通过转基因植物抑制昆虫对杀虫药剂的解毒酶系治理抗药性、发展新的环境相容性药剂；昆虫生理学、生物化学以及分子生物学的发展将大大加速“The Unique Toxicology of Insects”的发展，为选择性药剂的创制提供理论指导[4]。
相关毒理学的发展大大促进昆虫毒理学的发展。
发现毒理学、“组学”毒理学及其相关技术以及mRNA差异显示技术、膜蛋白基因表达技术等在昆虫毒理学研究中的作用都将进一步得到了体现和运用。
发现毒理学的研究思路是将药物毒性优化筛选和评价贯穿于新药发现、筛选和安全性评价的整个过程中，以达到加快药物研发进程、降低药物研发费用、提高研发成功率的目的［5，6］。
生命科学在新理论和新技术上有了突飞猛进的发展，一系列“组
学”(omics) 应运而生，如基因组学(genomics)、蛋白质组学( proteomics)、细胞组学(cellomics或cytomics)等。
新学科不断涌现，使人们对基因和基因组的认识，对生命本质的认识和认识生命、健康的手段取得了重要的进展。
其中某些学科已与毒理学产生交叉融合形成了新分支。
膜蛋白基因表达技术的研究将加速膜蛋白杀虫药剂靶标的发现［7，8］。
已经发现的膜蛋白靶标钠离子通道、氯离子通道、乙酰胆碱受体、GABA受体、谷氨酸受体、甘氨酸受体鱼尼丁受体等在杀虫药剂靶标研究中占有重要的地位。
在“silent sprint”问世不到年期间，昆虫毒理学得到了迅速的发展，环境友好型的杀虫药剂得到了大幅度发展。
未来随着昆虫毒理学的发展，会有一天新的杀虫剂与环境完全相容。
参考文献
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[4] Casida J. E. ,Quistad G. B. Why insecticides are more toxic to insects than people: the unique toxicology of insects. J. Pest. Sci. , 2004, 29 (2) : 81-86
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[6] 廖明阳, 吴纯启. 药物毒理学研究的发展现状与趋势. 毒理学杂志, 2007,21(5):356-358
[7] 张天宝. 毒理学的挑战机遇和发展趋势. 卫生毒理学杂志,2003,17(1): 2-5
[8] 顾祖维. 现代毒理学的研究方法进展及其热点. 中国公共卫生, 2005,21(2) :254-256。