有機(jī)磷農(nóng)藥的聯(lián)合毒性及其毒理學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、有機(jī)磷農(nóng)藥是我國(guó)目前使用范圍最廣、用量最大的農(nóng)藥。與其他種類(lèi)農(nóng)藥相比，具有殺蟲(chóng)譜廣、殘效期短、價(jià)格低廉及抗藥性不顯著等特點(diǎn)，被廣泛用于家庭和農(nóng)業(yè)的防蟲(chóng)抗害中。正因?yàn)槿绱?，使得有機(jī)磷農(nóng)藥殘留成為我國(guó)食物中農(nóng)藥殘留最突出的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估都是一個(gè)個(gè)的進(jìn)行，而實(shí)際上在食品和環(huán)境中殘留幾乎都是多種農(nóng)藥的殘留，人群普遍同時(shí)或連續(xù)暴露在有機(jī)磷農(nóng)藥混合物中，其對(duì)健康產(chǎn)生的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)有待評(píng)估。 本文研究了有機(jī)磷二元混合物的聯(lián)合

2、急性和亞慢性毒性，從聯(lián)合神經(jīng)毒性、對(duì)代謝酶的聯(lián)合作用、聯(lián)合雄性生殖毒性、對(duì)表征雄性生殖正常功能的標(biāo)志物基因表達(dá)影響等幾個(gè)方面，探討了有機(jī)磷農(nóng)藥二元混合物對(duì)機(jī)體的損傷作用，闡明有機(jī)磷農(nóng)藥混和物的危害效應(yīng)和毒作用機(jī)理，為完善有機(jī)磷農(nóng)藥混合物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論依據(jù)。 本研究選擇食品中常見(jiàn)的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留品種，氧化樂(lè)果、毒死蜱、敵敵畏、辛硫磷、甲基對(duì)硫磷，采用霍恩氏法計(jì)算了各單劑的LD50，結(jié)果與文獻(xiàn)記載的一致，分別為79.4、147、

3、126、1260、14.7mg/kg.BW。按等毒比法制備混配農(nóng)藥，測(cè)定有機(jī)磷二元混合物的實(shí)際LD50。按照聯(lián)合作用系數(shù)法計(jì)算其預(yù)測(cè)LD50，計(jì)算實(shí)際LD50與預(yù)測(cè)LD50的比值。 根據(jù)Keplinger建議的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： 二元混合物能產(chǎn)生不同模式的聯(lián)合急性毒性，氧化樂(lè)果和毒死蜱、氧化樂(lè)果和甲基對(duì)硫磷按等毒比混配后，實(shí)際LD50與預(yù)測(cè)LD50的比值均大于1.75，急性神經(jīng)毒性聯(lián)合作用表現(xiàn)為協(xié)同作用。敵敵畏和毒死蜱混合后，實(shí)

4、際LD50與預(yù)測(cè)LD50的比值小于0.57，聯(lián)合作用表現(xiàn)為拮抗； 其余有機(jī)磷農(nóng)藥混和物實(shí)際LD50與預(yù)測(cè)LD50的比值在0.57～1.75表現(xiàn)為相加。在此基礎(chǔ)上，選取氧化樂(lè)果和毒死蜱作為急性毒性機(jī)制和亞慢性毒性及機(jī)制的研究對(duì)象。 化學(xué)物產(chǎn)生聯(lián)合毒性的機(jī)制與代謝酶密切相關(guān)。本研究通過(guò)氧化樂(lè)果和毒死蜱對(duì)關(guān)鍵代謝酶活力的聯(lián)合作用的研究，以期闡明產(chǎn)生協(xié)同急性神經(jīng)毒性的機(jī)理。氧化樂(lè)果和毒死蜱混合物以各自1/2LD50mg/kg劑量

5、混和后，對(duì)SD大鼠一次染毒后，采用2×3析因設(shè)計(jì)，研究染毒后4、8、24h時(shí)混合物對(duì)肝臟、血清中的羧酸酯酶和膽堿酯酶的聯(lián)合影響。結(jié)果表明：在8h時(shí)能顯著降低混合組腦組織中AchE的活力，聯(lián)合作用呈協(xié)同作用，其較正常對(duì)照組降低了60％，表明產(chǎn)生了協(xié)同神經(jīng)毒性?；旌衔锬茱@著抑制肝臟和血清中CE活力，協(xié)同作用分別出現(xiàn)在染毒4h和8h后。對(duì)血清和肝臟CE活力的協(xié)同抑制可能是引起協(xié)同神經(jīng)毒性的機(jī)理之一。氧化樂(lè)果和毒死蜱在染毒8h后對(duì)血清中ChE活

6、力產(chǎn)生協(xié)同抑制作用，延長(zhǎng)了農(nóng)藥在體內(nèi)持續(xù)時(shí)間，而增強(qiáng)了急性神經(jīng)毒性。 本文研究了氧化樂(lè)果和毒死蜱單獨(dú)染毒對(duì)SD大鼠的亞慢性生殖毒性，并得到亞慢性生殖毒性的未觀察到有害作用劑量(NOAEL)，為完善毒死蜱和氧化樂(lè)果的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了數(shù)據(jù)支持，并為下一步聯(lián)合毒性的研究提供了劑量依據(jù)。 結(jié)果表明：氧化樂(lè)果和毒死蜱單劑均對(duì)大鼠產(chǎn)生雄性生殖毒性，能顯著降低精子數(shù)、精子活動(dòng)率和增加精子的畸形率；誘導(dǎo)雄性大鼠生精管損傷，各級(jí)生精細(xì)胞較少

7、、變性、脫落、水腫，間質(zhì)增寬。 而產(chǎn)生生殖毒性的機(jī)制主要為：氧化樂(lè)果能使FSH上升和T含量下降，表明大鼠睪丸的支持細(xì)胞是氧化樂(lè)果作用的靶位點(diǎn)；毒死蜱能升高睪丸組織LH水平和減少T的含量，減少間質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量，表明大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞是毒死蜱作用的靶位點(diǎn)。 氧化樂(lè)果和毒死蜱染毒的睪丸中標(biāo)志酶LDH、ACP、AKP、γ-GT的活力都發(fā)生了變化，與對(duì)照組有顯著差異，這與氧化樂(lè)果和毒死蜱誘導(dǎo)精子質(zhì)量下降(精子數(shù)、精子活動(dòng)率、精子畸形率

8、)存在一定的關(guān)系。 氧化樂(lè)果和毒死蜱染毒后，大鼠睪丸組織的抗氧化平衡受到破壞。打破了生精細(xì)胞凋亡維持精子發(fā)生過(guò)程的正常動(dòng)態(tài)平衡，這可能是導(dǎo)致雄性大鼠生殖毒性的其中一個(gè)毒性機(jī)理。 氧樂(lè)果對(duì)于SD雄性大鼠生殖毒性的最大無(wú)作用劑量NOAEL是0.44mg/(kg.d)，而毒死蜱的則是為0.82mg/(kg.d)。 氧化樂(lè)果和毒死蜱混合物染毒SD大鼠后能產(chǎn)生雄性生殖毒性，表現(xiàn)為協(xié)同作用?；旌臀锬茱@著增加附睪系數(shù)、降低精子

9、數(shù)和精子活力，聯(lián)合作用均表現(xiàn)為協(xié)同作用；通過(guò)電鏡和光鏡觀察結(jié)果表明：混合物能引起曲細(xì)精管的萎縮，精子數(shù)量下降，支持細(xì)胞減少，精子從支持細(xì)胞上脫落，基底膜脫落。 畸形精子增多，生精細(xì)胞壞死，胞漿溶解，線粒體空泡化，支持細(xì)胞壞死。其聯(lián)合作用機(jī)制主要有：第一，氧化樂(lè)果和毒死蜱混合物染毒的睪丸標(biāo)志酶LDH、ACP、AKP、γ-GT的活力都發(fā)生了變化，表現(xiàn)為顯著下降，聯(lián)合作用為協(xié)同作用。這與混合物誘導(dǎo)精子質(zhì)量下降(精子數(shù)、精子活動(dòng)率)存在

10、一定的關(guān)系。第二，混合物對(duì)大鼠的FSH和T水平存在交互作用，表明混合物對(duì)支持細(xì)胞的影響存在交互作用，染毒后混合物對(duì)LH水平的影響表現(xiàn)為相加作用，則協(xié)同作用主要體現(xiàn)了氧化樂(lè)果對(duì)支持細(xì)胞的損傷作用。 本研究還利用體外大鼠睪丸支持細(xì)胞培養(yǎng)模型，采用熒光半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)研究了氧樂(lè)果和毒死蜱混合物產(chǎn)生協(xié)同雄性生殖毒性的機(jī)理?；旌衔锬茱@著減少支持細(xì)胞標(biāo)志物雄激素結(jié)合蛋白(ABP)基因的表達(dá)量，聯(lián)合作用表現(xiàn)為協(xié)同作用；混合物對(duì)

11、ABP的協(xié)同作用表明了以下兩點(diǎn)：一是氧化樂(lè)果和毒死蜱混合物能對(duì)睪丸內(nèi)生精過(guò)程平衡產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞，其破壞程度強(qiáng)于氧化樂(lè)果和毒死蜱的兩種單劑對(duì)生精過(guò)程的破壞作用的總和；二是氧化樂(lè)果和毒死蜱通過(guò)對(duì)ABP基因表達(dá)的協(xié)同降低，使支持細(xì)胞受損，而間接對(duì)生精過(guò)程產(chǎn)生協(xié)同損傷，從而產(chǎn)協(xié)同生雄性生殖毒性。 有機(jī)磷農(nóng)藥混配后，能對(duì)大鼠產(chǎn)生協(xié)同的神經(jīng)毒性和亞慢型雄性生殖毒性，毒性效應(yīng)增強(qiáng)。人體暴露在有機(jī)磷農(nóng)藥混合物后對(duì)健康的風(fēng)險(xiǎn)增大，因此在制定有機(jī)磷