农药毒理学期末复习

第一节 概述
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。
4. 急性眼刺激性
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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
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农药分级危害
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***
26
****
1. 甲胺磷 2. 甲基对硫磷 3. 对硫磷 4. 久效磷
5. 磷胺
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有机磷农药（organophosphoruspesticide） 按其毒性分三大类
第一节 毒理学概述
细菌毒素
2. 微生物毒素 真菌毒素
霉菌毒素 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
3.动物毒素
农药有哪几个角度进入人体
漂 浮
挥 发 扩 散
降 落 吸入 皮肤渗透 食 用 根 系 吸 收 植 物 残 体 水 土 流 失 食 用 挥 发 扩 散 饲 喂 食 用 饮 用
污水治理方面可发挥很大作用。
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 被动转运
特殊转运 其穿透能力取决于其分子大小、亲脂性、极性等理化性质。
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
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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
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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
• 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t0.5
3.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
溴氰菊酯＞氯氰菊酯＞氯菊酯＞氰戊菊酯。
第四节 农药的安全评价
环境行为
• 挥发作用 • 土壤吸附作用 • 水解作用 • 光解作用 • 生物富集作用
• 淋溶作用
• 土壤降解作用
1.土壤降解
• 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
1
2
<1
1~3
低残留B
低残留A
易降解
较易降解
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。
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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。
பைடு நூலகம்
一、农药的吸收和分布
（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。
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。
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。
第二节 蓄积毒性
（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
3. 溴甲烷
第一节 概述
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。
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。
3
4 5
3~6
6~12 >12
中残留B
中残留A 长残留
中等降解
较难降解 难降解
3.光解
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290 nm，一 些农药不能吸收290 nm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。
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一、农药的吸收和分布
• 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。
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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
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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：pH b 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
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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
5
蓄 4
中等蓄积
积 3 系 数 2
1 0
明显蓄积 高度蓄积
2. 影响农药慢性毒性的主要因素
①接触途径
消化道 皮肤 呼吸系统
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
③接触量
控制剂量是安全使用 化合物的基础
④接触期限
长期反复接触
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（acceptable daily intake，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。
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。
（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。
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有机磷农药中毒机制
有机磷农药 结合 胆碱酯酶 水解 磷酰化胆碱酯酶 乙酰胆碱蓄积
百草枯中毒 肺损伤
常见农药熏蒸剂
1. 磷化铝
2. 氯化苦
农药最大残留限量（Maximum Residue Limit, 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 （extraneous maximum residue limit，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
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
K值越小，表示化学物的蓄积性越大 。 轻度蓄积
（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。
3）机体状况
半饥饿状态可增加吸收
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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
富集系数，又称生物浓缩因子（bioconcentration factor，BCF） BCF＝生物体内化学物浓度/环境中该化学物浓度
持 久 性 有 机 污 染 物 （ Persistent Organic Pollutants ，
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。
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
二、农药对陆生有益生物的影响
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，
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三、生物转化相关酶类
一级代谢相关酶类： 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
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三、生物转化相关酶类
二级代谢相关酶类： 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
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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
降 降 落 落
灌 溉
人体中农药的来源
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。
第一节 毒理学概述
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。
1. 植物毒素（plant toxin）
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）
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
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