第八部分农药的毒-医学资料

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1、第八章 农药的毒性 第一节 概述 定义 农药:指人们为杀灭或抑制对农业有害的生 物而使用的各种化学药剂。 矿物源农药 化学合成农药 生物农药 按来源分: 杀虫剂 除草剂 杀细菌剂 杀真菌剂 杀螨剂 杀鼠剂 按作用对象分: 第一节 概述 农药的发展 第一代农药:无机农药、天然植物及其产品 第二代农药:有机合成农药 第三代农药:拟除虫菊酯类 第四代农药:保幼激素、蜕皮激素、信息素 及几丁质合成酶抑制剂 第五代农药:新型天然产物和脑激素拮抗物 ,如烟碱类似物吡虫啉 第二节 农药残留和污染 一、农药进入环境的途径 二、农药残留 定义:指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境 中的微量农药原体及其有毒代

2、谢物、降解产物和杂质的 总称。 来源: 施药后的直接污染 从污染环境中吸收 通过食物链与生物富集作用而产生间接污染 三、农药对土壤、水体和大气的污染 (一)农药对土壤的污染 进入途径: 1、直接将农药施入土中 2、农药喷洒时落入土壤或附着在农作物上的农药落入土壤 3、大气沉降、灌溉和动植物残体也可将农药带入土中。 迁移:大量流动与扩散两种作用。大量流动是翻耕、地 表径流、土壤水渗滤、淋溶引起,扩散作用与土壤性质有 关。 (二)农药对水体的污染 污染途径: (1)直接施入水中 (2)农田使用的农药随雨水或灌溉水进入水体 (3) 农药厂排污 (4)大气沉降 (5)农药使用时进入水体 迁移: (1)

3、附于颗粒物沉降于底泥 (2)随水流海流迁移 (3)被水生生物摄入 (三)农药对大气的污染 污染途径: (1)喷洒过程中部分颗粒进入大气 (2)废气:农药配制、加工运输、农作物废弃物燃烧 (3)挥发:作物表面或土壤表面 迁移:气流作用。农药也可以在大气中消失,其降 解途径有部分农药的降解,多数农药可因雨水洗涤及沉 降而落入地面和水中。但适当条件下又可由地面挥发或 风蚀重返大气。 第三节 农药的环境毒性 四、农药及对人体健康的影响 (一)农药的急性毒性与人体健康 包括职业性(工业生产、农业施用)、农药自杀、误服 误用引起。引起急性中毒的农药最常见为有机磷杀虫剂 ,其次为氨基甲酸酯类、有机氯、有机汞

4、。 (二)亚急性毒性 (三)慢性毒性 主要发生在较长时间接触农药的人群。慢性毒性的测 定主要观察农药的三致作用。 致癌 目前认为与长期接触农药有关的癌症中,证 据最多的是淋巴癌,骨髓瘤,白血病和软组织肉 瘤。有两项流行病学调查显示长期接触农药的农 民肝癌发生率明显地高。目前的流行病学调查尚 不足以说明许多农药和癌之间存在完全确切的因 果关系。 生殖毒性: 二溴氯丙烷用于熏蒸土壤,杀灭线虫等害虫,但该 农药对人体也有削弱生殖能力的作用。 流行病学调查表明:几乎一半长期接触该农药的农 民精子数量比正常人要少,约少于正常人精子数的10% 。进一步流行病学调查证实:暴露于该农药的时间长 短和暴露的程度

5、直接关系到精子数量减少。 第四节 几种重要的农药 及其毒理 一、有机氯农药 分为两大类: (1)氯化苯类:DDT、六六六、氯杀螨、五氯硝基苯等 (2)多环氯代脂肪烃类:七氯、狄氏剂、艾氏剂环戊 二烯作原料,主要成分是氯代碳氢化合物。 (一)体内代谢 可经消化道、呼吸道、皮肤进入机体,主要经消化道 进入机体。 吸收后主要蓄积在脂肪组织以及脂质含量较高的组 织器官如大网膜、肾周围组织等,其次是骨髓、肾上腺 、卵巢、脑、肝、肾。代谢后经尿、粪、乳汁排出,还 可经胎盘传递给胎儿。 有机氯农药在机体内的主要代谢方式是脱HCl、 脱氯和氧化反应。 六六六: 主要蓄积在脂肪中。六六六原药中含有甲乙丙 体等异

6、构体,其中丙体为有效成分,其余均无效 且污染环境。体内代谢以丙体最快,乙体最慢。 因此人体脂肪中六六六的蓄积以乙体最高,而血 液中甲体最高。 六六六的分解代谢主要是脱氯后形成氯酚类化 合物,与谷胱甘肽结合后排出。 (二)毒性作用 急性毒性主要表现为对中枢神经系统的作用。大剂量 接触后轻者头昏、头痛、恶心、呕吐,重者发生抽搐、 昏迷,最后可由于全身麻痹死亡。 慢性毒性作用 有机氯农药有蓄积性和长期效应。对脂肪和类脂质有 特殊亲和力,蓄积在实质脏器的脂肪组织内,引起肝脏 等营养失调,发生变性或坏死。 动物实验表明有致癌致畸作用,但对人类来说,尚 未有充分证据证明有机氯与肿瘤发病和畸形有关。 (三)

7、毒作用机理 1、对神经系统的影响 有机氯农药的主要靶器官是神经系统。 a、抑制NaKATPase,改变神经细胞的功能 。DDT使NaK泵活性下降,K通透性下降。 b、与神经膜上受体结构互补 与DDT受体结合,造成神经膜结构扭曲,使Na 泄漏,导致不正常的神经冲动 c、可刺激突触前膜,增加乙酰胆碱释放。 (2)对酶活性的影响 可诱导肝脏微粒体细胞色素P450酶活力;六 六六可诱导ALA合成酶,促进卟啉合成卟啉 症 (3)对类固醇激素代谢的影响 可改变雌雄激素及肾上腺激素的代谢,影响 各种类固醇激素水平。 二、有机磷农药 有机磷酸酯类化合物,R1R2为碱性取代基团 ,R3为酸性取代基团,X为O或S

8、,多为油状或 晶体,具大蒜臭味,挥发性强,难溶于水,对光 、热、氧稳定,遇碱迅速分解。 (一)体内代谢 可经消化道、呼吸道和皮肤吸收。大多数化合物皮肤 吸收快而且完全。吸收后迅速分布全身,尤其是肝含量 最高,其次是肾、肺、骨中。大多数有机磷可通过血脑 屏障,体内代谢较快,一般无明显蓄积作用。 生物转化: 1、氧化作用 (1)氧化脱硫: (2)O脱烷基反应 (3)S-氧化反应 2、水解作用 a、磷酸酶:可使磷酸酯和硫代磷酸酯类发生水解,生 成烷基磷酸或烷基硫代磷酸。 对氧磷 二乙基磷酸 对硝基酚 b、羧基酯酶 c、酰胺酶:水解分子结构中含有酰胺键(CONH) 的有机磷农药。 乐果 乐果酸 甲胺

9、(二)毒性作用 1、急性毒性 表现为头痛、恶心、呕吐、乏力、食欲不振,重者伴有 心律加快、血压升高、呼吸困难、震颤,进一步可出现惊 厥昏迷、循环衰竭,可因昏迷和呼吸衰竭而死亡。 主要是对乙酰胆碱酯酶的抑制。 3、慢性毒性 常见于从事生产、使用的工人中,主要症状是血胆碱酯 酶活力持久而明显下降及植物性神经调节障碍。 2、迟发性神经毒性 急性中毒8-14天后,临床表现为从肢体远端向近端发展 的感觉异常和运动障碍,重者可导致永久性肢体瘫痪 (三)毒作用机理 机制主要在于抑制乙酰胆碱酯酶活性。 有机磷化合物的磷酸根可与乙酰胆碱酯酶活性中心结合形成 磷酰化胆碱酯酶,失去水解乙酰胆碱的作用,导致乙酰胆碱蓄

10、 积,过度刺激胆碱能神经系统,引起组织器官功能性改变。 三、氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药具有很高的杀虫活性,且广谱、低 毒、价廉、合成方便。通式: R1、R2、X可为烷基或芳香基。 西维因 (一)体内代谢 可经消化道呼吸道、皮肤吸收,体内降解速度快,一 般转化为易溶中间物,经水解氧化后与葡萄糖醛酸、磷 酸或氨基酸结合,排出。水解可产生甲胺和酚类。 (二)毒性作用 与有机磷相似。急性中毒时可表现为有流泪、流涎,肌 肉颤抖、瞳孔缩小等症状。 蓄积作用弱,慢性毒性小。近年主要关注其三致作用, 但尚未有确切的证据。 (三)毒作用机理 与有机磷农药相似都是抑制胆碱酯酶活性, 有其特点: 1、整个分

11、子与胆碱酯酶形成疏松的复合体, 不需代谢活化。 2、与胆碱酯酶结合是可逆的,可自行水解, 故酶抑制表现轻,恢复也快。 四、拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯类农药是一类人工合成的、与天然除虫菊 素的化学结构相似的杀虫剂。其杀虫谱广、药效高,对 哺乳类动物毒性一般较低(对水生动物毒性较大)。我国常 用的品种有溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯、氯菊酯、 杀虫菊酯、甲醚菊酯等。 (一)体内代谢 可经消化道和呼吸道吸收。主要分布在脂肪和神经组 织。生物转化主要在肝脏的酯酶和混合功能氧化酶作用下 ,经羟化、水解,其代谢产物与葡萄糖醛酸、硫酸、谷氨 酸等结合,成为水溶性产物随尿排出。在体内代谢转化很 快,蓄积较少。

12、 (二)毒性作用 职业性拟除虫菊酯急性中毒常系经皮吸收和经呼吸道吸 入引起。轻度中毒症状包括头痛、头晕、乏力及恶心、呕吐 并有精神萎靡、口腔分泌物增多,或肌束震颤。重度中毒还 会出现阵发性抽搐、重度意识障碍、肺水肿等。目前尚未有 三致作用的报道。 (三)毒作用机理 拟除虫菊酯具神经毒性,使中枢神经系统 兴奋性增高。 作用机理还未完全阐明,一般认 为在于抑制神经轴突部位的传导: 1、对周围神经系统和中枢神经系统产生作用 2、作用于轴突 五、除草剂 大多数除草剂急性毒性较低,在生物体内的残留积累 很少,而且在生产上用量也比较低。因此毒性影响不大。 近年来比较注重研究其三致作用。目前认为使除草剂具有 致癌作用的原因主要是:多种除草剂含有亚硝胺类;有的 除草剂含有二恶英。除草剂本身及其代谢物的三致作用还 要进一步研究。 1、2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸 。高毒。2,4,5涕中二恶英的含量很 高,现已被禁用。 2、地乐酚 高毒。具有三致作用,在许多国家被禁用。 3、除草醚 C12H7O3Cl2N 对人畜低毒。长期接触可出现神经衰弱综合症。 致癌:可引起小鼠肿瘤。 致畸:使胎儿发育异常(因除草醚水解后生成2,4- 二氯酚,该化合物具有明显的致癌、致畸性,某些胺 基衍生物亦有三致性)。

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