生态毒理学 (14)
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Sm－ = {(1/(X1+RX2))[X12/1nW+(RX2)2/2nW+(X1+RX2)2/mnW
+[X1Ym1’+avg+X)]2R/b2Y22’avngW－(X(X－1+XRaXvg2))2(]Y}1m/2’avg－
不同反应性代谢物的解毒或活化
药物代谢酶体系的研究表明：
体系主要是由肝脏中细胞色素P450酶系构成，不仅参与药物的代谢， 而且也参与环境毒物的解毒或活化，其代谢物的性质取决于体内的 生化反应。
生态毒理学 (14)
产量曲线的应用
X，Y分别表示影响产量的两个不同机制，则有：
X+Y产量
➢ 图(a)，对单因子影响产量进行量化，以不同速率单独使用一种 化学污染物的剂量－响应曲线；
➢ 图(b)，污染物A约束机制X，污染物约束机制Y，则曲线(1)为序 列加和反应，与算术加和作用不同，反映在各自限制机制上的 差异；
电子转移(由药物 至血红素)
(1) 二硫化碳 (2) 乙烯乙炔
3, 5－二乙氧羰基 －1, 4－二氢可力 丁
(1) 脱辅基蛋白 (2) 血红素
血红素
电子转移(由血红 四氯化碳 素至药物)
血红素
亲电试剂 共价 细胞色素内的亲核中心 加合物
环境中致肝坏死化学物引发损伤的过程
环境中 致肝坏 死的化
学物
吸收
➢ 图(f)，污染物A约束机制X，污染物B约束机制Y，A不完全约束 机制Y，B不完全约束机制X，则两者的复合生态效应为部分协 同作用。
生态系统中化学物质交互作用
生态学效应
非交互作用 交互作用
作用点
相似
不相似
简单相似
独立
复杂相似
从属
复合污染试验研究的设计
有交互作用的正交试验设计
例如三因素两水平的试验，若考虑因素间的交互作 用则需采用特殊的正交表安排试验，如L8(27)正交表。 并列法
➢ 图(c)，若污染物A和B同时约束机制X，则曲线(2)为算术加和作 用，曲线(2)与(1)平行；
➢ 图(d)，若污染物B同时约束机制X和Y，A只约束机制X，污染 物B和A的交互作用为协同效应，如方格区(3)的反应曲线所示；
➢ 图(e)，污染物A降低污染物B的效应浓度，A约束机制X，B约束 机制Y，两者的复合生态效应为拮抗作用，如方格区(5)所示；
P450灭活
与P450共价反应
途径 I － 解毒过程； 途径 II － 毒物活化过程。
高反应性代谢物
药物或毒物 O
2
II
细胞色素P450
e－
e－
I
NADPH
低反应或中等 反应代谢物
自杀性底物的反应类型和靶作用部位
肝脏中，P450酶系代谢物的性质取决于在体内的生物化学反应。催化生物体内 环境毒物的生物化学反应的酶包括：单加氧酶、氧化酶和还原酶。
2. 因素的水平可以适当调整，避免高档次水平或低档 次水平相遇，防止试验中发生意外或反应速度过慢；
3. 自动处理数据，迅速准确求得有关方程式； 4. 便于分析各因素对试验结果的影响； 5. 可以定量预报优化条件及优化结果的区间估计。
复合污染的特点
生态系统复合污染普遍发生 如：污泥的土地处理，采矿的土壤污染，污水灌溉， 冶炼等工业，水体疏浚的沉积物，城市园地，大气混 合污染物，同一生物体中多种污染物； 复合污染生态效应机制多样化
肝外组织
有毒代谢物
有毒母体物质
非活性代谢物
肝外组织
有毒代谢物
有毒母体物质
非活性代谢物
血液 有毒母体物质
非活性代谢物
分布
生物转化 排出
活化 灭活
最后致坏 死性产物
直接及间接 相互作用
与DNA、RNA、蛋 白质、脂质等反应
肝坏死
有毒物肝外和肝内代谢机理示意图
肝外组织 血液 肝脏
有毒母体物质 有毒母体物质 谢物
机理 A 母体化学物是最终有毒物，对肝内或肝外组织、器官产 生损害。代谢只起到解毒功能。毒性作用点位特定性与 否取决于诸如选择性暴露、优先吸收、靶标组织内毒物 的累积，或出现特定受体或高易受作用点位。
T = f(log[A]+log[B])} 抑制作用，独立作用，其它作用(如互逆协同，互逆拮 抗，互逆加和)； 复合污染问题的复杂性
重金属之间，有机污染物之间，有机污染物与无机 污染物之间的交互作用； 复合污染研究的复杂性
研究设计的组合数字庞大。
复合污染的指标体系
联合毒性指标 1) 毒性单元 2) 加和指数 3) 混合毒性指数 4) 半致死计量指数 5) 复合毒性指数 联合作用模型的假设检验
各自独立发挥作用： P = P1+P2－P1P2
独立作用于生物体： Pc = 1－(1－P1)(1－P2)…(1－Pn)
发生交互作用，对数计量－反应关系呈线性关系：
Y = a1 + blogX1 Y = a2 + blogX2 R = X1/X2, R = log－1[(a2－a1)]/b] Y = am + logXm Y = a1 + blog{[X1+RX2+K(RX1X2)1/2]Xm}, K = [Rm1－(X1+RX2)]/(RX1X2)1/2 U = (m－ )/Sm－
将水平数相同的正交表改造为水平数不同的正交表 的设计方法。应用这种方法可以将多水平因素试验安 排在较少水平的标准表上，同时也考虑了交互作用。
组合因素法
将两个水平较少的因素组合成一个水平较多的因素， 且安排至多水平正交表中进行试验。
均匀设计法
与正交设计相比，有五个优势：
1. 试验次数少，每个因素每个水平只作一次试验，试 验次数与水平数相等；
这 些 酶 的 一 些 外 源 性 底 物 能 引 起 组 织 细 胞 的 损 害 ， 被 称 为 自 杀 性 底 物 (suicide substrate)，其反应类型和在细胞色素中的靶部位如下表所示。
酶作用方式 单加氧化酶
氧化酶 还原酶
药物
反应类型
自杀性底物
在细胞色素中的主 要靶部位
氧加入于： (1) 硫中心 (2) 不饱和侧链
协同作用，拮抗作用，竞争作用，保护/掩盖作用， 加和作用。
{序列加和： T1 = f([A]+[B]), T2 = f([B]+[C]), …, Tn = f([Y]+[Z]), T = f(T1, T2, …, Tn)； 部分加和： T = f(log[A]+[B]))；
浓度加和作用： T = f([A]+[B])； 超加和作用：
+[X1Ym1’+avg+X)]2R/b2Y22’avngW－(X(X－1+XRaXvg2))2(]Y}1m/2’avg－
不同反应性代谢物的解毒或活化
药物代谢酶体系的研究表明：
体系主要是由肝脏中细胞色素P450酶系构成，不仅参与药物的代谢， 而且也参与环境毒物的解毒或活化，其代谢物的性质取决于体内的 生化反应。
生态毒理学 (14)
产量曲线的应用
X，Y分别表示影响产量的两个不同机制，则有：
X+Y产量
➢ 图(a)，对单因子影响产量进行量化，以不同速率单独使用一种 化学污染物的剂量－响应曲线；
➢ 图(b)，污染物A约束机制X，污染物约束机制Y，则曲线(1)为序 列加和反应，与算术加和作用不同，反映在各自限制机制上的 差异；
电子转移(由药物 至血红素)
(1) 二硫化碳 (2) 乙烯乙炔
3, 5－二乙氧羰基 －1, 4－二氢可力 丁
(1) 脱辅基蛋白 (2) 血红素
血红素
电子转移(由血红 四氯化碳 素至药物)
血红素
亲电试剂 共价 细胞色素内的亲核中心 加合物
环境中致肝坏死化学物引发损伤的过程
环境中 致肝坏 死的化
学物
吸收
➢ 图(f)，污染物A约束机制X，污染物B约束机制Y，A不完全约束 机制Y，B不完全约束机制X，则两者的复合生态效应为部分协 同作用。
生态系统中化学物质交互作用
生态学效应
非交互作用 交互作用
作用点
相似
不相似
简单相似
独立
复杂相似
从属
复合污染试验研究的设计
有交互作用的正交试验设计
例如三因素两水平的试验，若考虑因素间的交互作 用则需采用特殊的正交表安排试验，如L8(27)正交表。 并列法
➢ 图(c)，若污染物A和B同时约束机制X，则曲线(2)为算术加和作 用，曲线(2)与(1)平行；
➢ 图(d)，若污染物B同时约束机制X和Y，A只约束机制X，污染 物B和A的交互作用为协同效应，如方格区(3)的反应曲线所示；
➢ 图(e)，污染物A降低污染物B的效应浓度，A约束机制X，B约束 机制Y，两者的复合生态效应为拮抗作用，如方格区(5)所示；
P450灭活
与P450共价反应
途径 I － 解毒过程； 途径 II － 毒物活化过程。
高反应性代谢物
药物或毒物 O
2
II
细胞色素P450
e－
e－
I
NADPH
低反应或中等 反应代谢物
自杀性底物的反应类型和靶作用部位
肝脏中，P450酶系代谢物的性质取决于在体内的生物化学反应。催化生物体内 环境毒物的生物化学反应的酶包括：单加氧酶、氧化酶和还原酶。
2. 因素的水平可以适当调整，避免高档次水平或低档 次水平相遇，防止试验中发生意外或反应速度过慢；
3. 自动处理数据，迅速准确求得有关方程式； 4. 便于分析各因素对试验结果的影响； 5. 可以定量预报优化条件及优化结果的区间估计。
复合污染的特点
生态系统复合污染普遍发生 如：污泥的土地处理，采矿的土壤污染，污水灌溉， 冶炼等工业，水体疏浚的沉积物，城市园地，大气混 合污染物，同一生物体中多种污染物； 复合污染生态效应机制多样化
肝外组织
有毒代谢物
有毒母体物质
非活性代谢物
肝外组织
有毒代谢物
有毒母体物质
非活性代谢物
血液 有毒母体物质
非活性代谢物
分布
生物转化 排出
活化 灭活
最后致坏 死性产物
直接及间接 相互作用
与DNA、RNA、蛋 白质、脂质等反应
肝坏死
有毒物肝外和肝内代谢机理示意图
肝外组织 血液 肝脏
有毒母体物质 有毒母体物质 谢物
机理 A 母体化学物是最终有毒物，对肝内或肝外组织、器官产 生损害。代谢只起到解毒功能。毒性作用点位特定性与 否取决于诸如选择性暴露、优先吸收、靶标组织内毒物 的累积，或出现特定受体或高易受作用点位。
T = f(log[A]+log[B])} 抑制作用，独立作用，其它作用(如互逆协同，互逆拮 抗，互逆加和)； 复合污染问题的复杂性
重金属之间，有机污染物之间，有机污染物与无机 污染物之间的交互作用； 复合污染研究的复杂性
研究设计的组合数字庞大。
复合污染的指标体系
联合毒性指标 1) 毒性单元 2) 加和指数 3) 混合毒性指数 4) 半致死计量指数 5) 复合毒性指数 联合作用模型的假设检验
各自独立发挥作用： P = P1+P2－P1P2
独立作用于生物体： Pc = 1－(1－P1)(1－P2)…(1－Pn)
发生交互作用，对数计量－反应关系呈线性关系：
Y = a1 + blogX1 Y = a2 + blogX2 R = X1/X2, R = log－1[(a2－a1)]/b] Y = am + logXm Y = a1 + blog{[X1+RX2+K(RX1X2)1/2]Xm}, K = [Rm1－(X1+RX2)]/(RX1X2)1/2 U = (m－ )/Sm－
将水平数相同的正交表改造为水平数不同的正交表 的设计方法。应用这种方法可以将多水平因素试验安 排在较少水平的标准表上，同时也考虑了交互作用。
组合因素法
将两个水平较少的因素组合成一个水平较多的因素， 且安排至多水平正交表中进行试验。
均匀设计法
与正交设计相比，有五个优势：
1. 试验次数少，每个因素每个水平只作一次试验，试 验次数与水平数相等；
这 些 酶 的 一 些 外 源 性 底 物 能 引 起 组 织 细 胞 的 损 害 ， 被 称 为 自 杀 性 底 物 (suicide substrate)，其反应类型和在细胞色素中的靶部位如下表所示。
酶作用方式 单加氧化酶
氧化酶 还原酶
药物
反应类型
自杀性底物
在细胞色素中的主 要靶部位
氧加入于： (1) 硫中心 (2) 不饱和侧链
协同作用，拮抗作用，竞争作用，保护/掩盖作用， 加和作用。
{序列加和： T1 = f([A]+[B]), T2 = f([B]+[C]), …, Tn = f([Y]+[Z]), T = f(T1, T2, …, Tn)； 部分加和： T = f(log[A]+[B]))；
浓度加和作用： T = f([A]+[B])； 超加和作用：