【doc】有机磷与拟除虫菊酯混配在靶标部位上电生理生化分析

【doc】有机磷与拟除虫菊酯混配在靶标部位上电生理生化分析 有机磷与拟除虫菊酯混配在靶标部位上电 生理生化分析 1998年4月 第11卷第2期 烟台大学(自然科学与 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 版) JournalotYan~iUniversity(NaturalScienceandEngineering) Apr.1998 Vo]11No.12 有机磷与拟除虫菊酯混配在靶标部位上 I电生警分析,2(蛔自大学雨l旨264005)’ 摘要利用药膜法研究7氟氰菊酯不同异构体与辛硫磷以1:10比例混配对美洲 大蠊韧孵若虫的增效作用,结果显示,共毒系数均大于200.分析j两类杀虫剂混 用后对AChE的离体及活体抑制,混用能增强对AChE的活体抑制,在离体条件 下,混用影响不大.对EPSP的测定结果表明,混用可缩短EPSP开始兴奋的时 间,增大EPSP振幅.认为有机磷与拟除虫菊酯混用增效的原因之一是提高7对 靶标酶一AChE的抑制. 关键词有机磷拟除虫蕴醢混配乙酰胆碱酯酶兴奋性突触后电位 帽分类号’生强,生化 近年来,我国农药混用,复配制剂生产大幅度上升,据吴士雄(1994)E统计,仅登记的 制剂杀虫剂即占其总数的35.9%混用或混配在理论上始终存在争议,但由于新品种开发 难度增大,抗药性发展,对环境与生态意识加强及经济效益等原因,对混剂的开发应用倍加 关注,持续增长的趋势不可阻挡.而如何科学的研制是相当重要的,尤其是缺少杀虫剂交互 作用的理论指导.众所周知,正确台理的混用,可使单一品种的优势互补,起到扩大杀虫 谱,增加药效,减少用药量及其对环境的污染,是降低或延缓抗药性有效方法之一,已有不步 成功之倒.本研究有机磷与拟除虫菊酯两类不同作用机理的杀虫剂混配,从微观的生化生 理机理方面分析杀虫剂的交互作用,不仅为了阐明宏观的现象,更为科学合理的开发混剂提 供理论依据. 1材料与方法 1.1材料 1.1.1供试昆虫美洲大蠊(Periplanetaamericana)室内累代大量饲养于木箱内成虫及 若虫,养虫室温湿度保持在27?2?,RH80%,12h光照,饲喂鼠饲料,每日供水. 11.2供试药剂辛硫磷80%,氯氰菊酯及其顺反异构体纯品,均为南开大学元素所 收稿日期:1997—08—28 II.??. ;;lL _-nf_ 第2期杨洪:有机磷与拟除虫菊酯混配在靶标部位上电生理生化分析?123 提供 1.2实验方法 1.2.1生测方法用药膜接触法测定击倒中量 (knockdowndosage,KD50),以此指标比较 增效的共毒系数(CTC), 1.2.2生化酶(AchE)的测定体外(invitro)和体内(invivo)测定乙酰胆碱酯酶(AChE) 活力,均按Gotun改进的Ellman法【.蛋白含量的测定按Bradford法 根据初孵若虫的试材首先建立其胆碱酯酶活力最佳反应系统,分析 比较单剂与混剂对 AChE的影响. 1.2.3兴奋性突触后电位(excitatorypostsynapficpotentials,EPSP)的测定选用雄性成虫 解剖腹神经索,采用Callec等的糖间隙法[41进行测定,观察用药前后的电位的变化规律.以 加药后EPSP开始兴奋的时间和振幅的增加为指标,比较单剂和混剂对突触传递的影响. 2结果与分析 2.1有机磷与拟除虫菊酯混配的增效作用 以辛硫磷和氯氰菊酯按10:l比例混配测定出初孵若虫的KD?及其共毒系数如表l所 示.混配中尤以辛硫磷加顺式氯氰菊酯增效明显,共毒系数331.5. 表l辛硫磷与氯氰菊6目单用与混用共毒系数的比较 药剂名称K口/ng?cm一 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差(sD)共毒系数(CTC)95%可佶限回归方程 辛硫磷24.27384一16,74,3l80=一0.80+4.19x 氯氰菊酯1.9l0.19一1.54,228v:415+290x 顺式氯氰菊酯1.350.25一O86,284v=一3.84+4.15z 反式氯氰菊酯1240.11一l03,144v=一O25+48l 辛硫磷+氯氰 菊酯5750.3721)445.O2,6.48=2.90+5.71z 辛硫磷+顺式288030331 . 5229,3.47v=357+252x氯氰菊酯 辛硫磷+反式3 . 5502825423.0O,4l0v:23l+3.53x氯氰菊酯 2.2ACkE活力的变化 2.2l离体(invitro)AChE活力最佳反应系统的测定AChE是有机磷杀虫剂致毒作用 的靶标酶,其活力受多种因素的影响,以美洲大蠊初孵若虫为试材.经系统测定比较认为:以 蛋白含量40,50g的酶源浓度为佳;底物最适浓度为0.5mmol/L;pH7.4,7.6,反应温度 35--40?,反应时间10,20min内呈线性关系. 在选择pH7.4,37?,15min保温反应条件下,其结果发现辛硫磷对AChE的抑制中量 124?烟台大学(自然科学与工程版)第l1卷 为237×10一mol/L,与顺式氯氰菊酯混用后对AChE的抑制无变化. 22.2活体(invivo)AChE活力的变化从表2可看出.辛硫磷与顺式,反式氯氰菊酯混 用后均提高了对活体(invivo)AChE的抑制率.而且混用的增效现象 确与AcRE活力被抑 制的程度呈正相关. 表2辛硫磷单用及混配对AChE 盾力的抑制 浓度及AChE的药名 比例抑制/% 辛硫磷50x10一829 辛硫磷+顺式 氯氰菊醑10:1957 辛硫磷+反式 氯氰菊醇10:190.2 表3辛硫礴单用和与菊醴混用对EPSP的影响 加药后开始兴振幅增大的药名 奇的时间/mir最大值/% 辛硫磷9.059.5 辛硫磷+顺式氯氰菊酯1.3111.0 辛硫磷+反式氯氰菊酯3.361.3 辛硫磷+氯氰菊酯6.376.0 注:处理?腹神经节 2.3EPSP的变化 兴奋性突触后电位(EPSP)是衡量神经毒剂干扰突触传导的重要指 标之一,经测定EP. SP的变化,发现电位的振幅和加药后开始兴奋的时间差别较大.表3显示振幅增加的百分 率愈大.引起反应的时间愈短,增效愈显着. 3讨论 有机磷杀虫剂与菊酯混用多数均有增效作用.以辛硫磷和氯氰菊酯为代表适当的比例 共毒系数达200以上,也证实此规律.从靶标作用部位分析增效机制,辛硫磷是胆碱酯酶的 抑制剂.而在氯氰菊酯参与混配后两者起的作用不同.但在同一靶标部位上它改变并促进对 AChE的抑制,可以彼此增加其效应.生测KD50从24.27rig/cn12降至2.88,5.75ng/cm2.增 效明显.近年来的研究认为拟除虫菊酯类不仅是轴突毒剂,它同时涉及神经上靶标部位其他 选择性作用点【5】.以电生理方法分析单剂或混配对突触后电位(EPsP)的影响也初步表明辛 硫磷对EPSP抑制明显,而菊酯单用有微弱的作用,两者混用后缩短了引起EPSP兴奋的时 间,加大了EPSP的振幅.可能菊酯除对轴突钠通道起作用之外,对突触传递也有影响【.在 此靶标部位上,两者交互作用同时发生,干扰AchE和EPSP. 当然.杀虫剂混用后其交互作用尚涉及许多因素.它们之间的反应,抑 制,竞争及对酶系 受体和轴突,突触传导均可被其交互作用所改变.其分子机制更为复杂,尚待深入研究.当前 应加强有意识的,有理论依据和实际增效的科学混配.而必须克服盲目的,违反复配原则的 不合理的乱混,滥用,否则后者的危害将超过前者的利益,应引以为戒 I ? ?’ i 第2期橱洪:有机磷与撤除虫菊酯混配在靶标部位上电生理生化分析’125’ 参考文献 1吴士雄.国内外农药发展动态与趋势植物保护,1994(4):34--36 2GorunVModifiedEllmanprocedurefora~sayofeholinesteraseincradeenz ymaticpreparations.Ar1a1ytic Biochem,1978,86:324--326 3Mariar.M,Bradford.Arapidandsensitivemethodforthequs~at/tation.fmic rogramquantitiesofproteinuf lt~ingtheprineipkofprotein-dyebinding.AnalyticalBicchem,1976,72:248 ,254 4Call~JJ,SatteUeDB.Aeimpktechniqueformonitoringthesynapficactions0fpharmacongicalagents-J ExpBid.1973,59:725,738 5姜家良.拟除虫菊醋杀虫剂的分子毒理学研究进展.昆虫知 识.1989.26(1):48,53 6Ber~rdHue.LueMoay.Actionsofdeltamethrinandtralomethrinoncholinergicsynaptictra1~miseioninthe centraln咀oussystemofthe~.kroach(Peciplaneta口mercd 口)CompBk,eheraPhysiol,1987?86c:349, 352 AnalysisofElectrophysiologyandBiochemistry011theTarget fortheMixedOrganophosphateandPyrethroid YangHong (De~tofAppliedChemistry.YantsJUnivez~ty,Y264005) AbstractInbioassayagainstthenewly-hatchednymphofcockroach(Periplanetaamericana) withcontactmethod.theCo-toxicitycoeffeient(CTC)isshowntobehigherthan200when eachofthreeisomersofcypermethrinistestedin1:10mixturewithphoxim.Itcai1enhance the.inhibitionofinvi’eoAChEwhenphoximpluseypermethrin.butitishardl yanyeffecton invitroAChE.Andeachofthesemixturescanshortentheexcitatorytimeandincreasethe amplitudeofexcitatorypo6tsynapticpotentials(EPSP)aftertreatment.Itsuggeststhatoneof thesynergistiemechanismsofmixedorganophosphateandpyrethroidistoenhancetheinhibi— tiontOtargetenzyme~AChE. Keywordsorganophosphate,pyrethroid.mixture.AChE,EPSP (责任编辑柳瑞雪)