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毒理学杂志2011年10月第25卷第5期 JToxicolOctober2011Vol.25 No.5 ·383· insuspensionsofalveolartypeIIcellbyparaquatspecificantibodies〔J〕．HumExpToxieol，1994，13（8）：551．〔32〕WalderB，BrundlerMa，SpiliopoulosA，etal．SuccessfulSingle-lungtransplantationafterparaquatintoxication〔J〕．Transplantation，1997，64（5）：789． 〔33〕SaenghirunvattanaS，SennswanA，PimtxvejV，etal．EfectsoflungirradiationonmicefollowingmIquatintoxication〔J〕．Chest，1992，101（3）：833835． （收稿日期：2011－02－21） 中图分类号：R994 文献标识码：A 文章编号：1002－3127（2011）05－0383－05 ·综述· 植物生长调节剂的毒理学研究进展 121曹洪恩，夏慧，杨益众 （1.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏扬州225009；2.江苏省泰州出入境检验检疫局） 关键词：植物生长调节剂；毒理学；农药残留；食品安全 植物的生长、发育和繁殖除了受遗传因素和栽培还受各类植物激素的控制。植物生长调条件影响外，节剂是具有植物激素活性的人工合成的化学物质，能够调节植物细胞的分裂和伸长，调节植物的休眠与萌发、生长和发育、开花、结果，落叶、落花、落果及果实的成熟与着色，促进生根。将植物生长调节剂作为一项能促进植物克服不良的环境条件，增强常规措施导入，改善品质，增产5.5%～52.5%。与传统农业抗逆性，技术相比，植物生长调节剂的应用具有成本低、见效效益高、节省劳动力的优点，所以，它已经成为21快、世纪农业实现高产、超产的主要措施之一。近年来，随反季节栽培等高效农业的飞速发展，我国着设施农业、植物生长调节剂产量增长惊人，每年递增量达几千吨 〔1〕 植物生长调节剂在食品和环境中的残的健康。因此，留问题和安全问题值得重视。1常用植物生长调节剂的类型植物生长调节剂种类很多，一般根据来源的不同，有天然的和人工合成的；根据植物生长调节剂对植物茎尖的作用方式不同，可分为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂3类。常用的植物生长调节剂主要有：（1）植物生长促进剂：赤霉素，乙烯利，氯吡脲（吡效隆、调吡脲），甲磺威，调果酸，噻苯隆（脱叶6-苄基腺嘌呤（6-BA），2，灵），环丙酰胺酸，三十烷醇，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D），4-氯苯氧乙酸（防落素、番茄灵），吲哚乙酸（IAA），萘乙酸（NAA），胺鲜酯，调环6-糠基腺嘌呤（激动素），复硝酚钠，芸薹素内酯，油酸，壳聚糖。（2）植物生长抑制剂：脱落酸，抑菜素内酯，芽丹（青鲜素、马来酰肼），三碘苯甲酸，增甘膦，形态素。（3）植物生长延缓剂：甲哌鎓（缩节胺、助壮素），矮壮素，氯化胆碱，多效唑，烯效唑，抑芽唑，抗倒胺，抗倒酯，氟节胺，噻节因，比久（丁酰肼），调节膦，氯化膦、调环烯，吡啶醇。22.1常用植物生长调节剂的的毒理研究部分植物生长调节剂的急性毒性和刺激性较高一般的植物生长调节剂在正常使用时其毒性是较低甚至微毒，但是有部分植物生长调节剂的半致死量LD50较高，在短时间内可出现对人体极为严重的毒害作用。形态素、吡啶醇、甲磺威、氯化膦、调环烯、调果2，4-D、酸、矮壮素、防落素的雄性大白鼠急性口服 。植物生长调节剂大部分是以天然的5大植物激 经过结构改造衍生而来，再加上人们误以为素为先导，长期以来，人们忽视了植物生长调节其施用量都较少，剂的残留给人类社会带来的危害。比如，在我国无公害蔬菜和水果的安全生产中就没有关于植物生长调节剂最大残留限量的要求 〔2〕 。但是，植物生长调节剂作 为人工合成的化学物质，和其他农药一样，也有一定的毒性。盲目、超量使用植物生长调节剂，可能引起人畜的急、慢性中毒，导致疾病的发生，甚至影响到下一代 基金项目：江苏省出入境检验检疫局科研项目（2009KJ32）；扬州市社会发展科技攻关计划（YZ2010079）作者简介：曹洪恩，博士研究生，讲师，研究方向：农药毒理学及农药残留检测。通讯作者：杨益众，教授，博士，博士生导师，研究方向：农药毒理学及农药残留检测。 ·384· 毒理学杂志2011年10月第25卷第5期 JToxicolOctober2011Vol.25 No.5 LD50分别为108、111.5、119、175、261、336、375、670、850mg/kg，比杀虫剂乙酰甲胺磷（雄性大白鼠急性口服LD50为900mg/kg）的急性毒性还要高。乙烯利具有PO 2－3 9.13‰、11.25‰）与阴性对照组（2.88‰）比较，差异极显著，且存在一定的剂量－反应关系。各剂量组精子畸形率（39.6‰、50.4‰、49.6‰）与对照组（38.6‰）比较，中、高剂量组存在明显差异。提示乙烯利对体细胞和生殖细胞有致突变性。赵文等 〔10〕 结构，与有机磷农药有相似的作用，能抑制乙 酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱酶磷酰化或抑制，造成、“M样”乙酰胆碱堆积而表现“N样”作用，产生类似能导有机磷中毒的症状。人口服乙烯利粉剂20g后，致多器官功能障碍 〔3〕 选 用溶血空斑试验、血清溶血素检测试验、迟发型变态反分别从体液免疫、细胞免疫和应试验和碳粒廓清试验，非特异性免疫功能等不同角度研究了乙烯利对小鼠的免疫毒性。结果表明，乙烯利67～268mg/kg各剂量组的小鼠足跖肿胀程度、溶血空斑对数值以及半数溶血值均显著低于对照组，巨噬细胞吞噬指数在268mg/kg剂量时明显降低。说明乙烯利对小鼠的免疫功能具有一定的抑制作用。Dole?ala等〔11〕通过研究细胞分裂素6-BA及其衍发现6-BA的一些衍生物通过抑制生物的生物活性，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）的活性而对动物细4-D的慢性毒性主要表现为对血液、胞产生毒性。2，肝、肾等毒性及抑制某些酶的活性和某些蛋白的合成，4-D环境中，小鼠长期暴露在2，会造成骨骼畸形及致病率和死亡率增加长 〔13〕〔12〕 。人体摄入过多6-苄基腺嘌呤 能刺激皮肤黏膜，并出现食道和胃黏膜损伤、恶心、呕4-D及其衍生物具有急性神经毒性，对吐等现象。2，皮肤和眼睛有刺激作用。甲哌鎓急性中毒，多为肝损害，谷丙转氨酶和谷草转氨酶升高1倍以上，中毒患者早期有呼吸抑制、多脏器损害、死亡率高等特点 〔4〕 。 人口服50%矮壮素水剂10～50ml于30～50min内即可中毒死亡。矮壮素经口进入人体后直接灼伤胃及十二指肠粘膜，并很快吸收入血液，出现中毒症状，饮酒后或患病时口服会加速中毒症状的显现极低。2.2某些植物生长调节剂的慢性毒性较明显广义主要包括：蓄积毒的农药慢性毒性的研究内容较广，性、亚急（慢）性毒性、遗传毒性、生殖与发育毒性、免疫毒性、神经毒性和致畸、致癌、致突变毒性等。植物生长调节剂的慢性毒性也包括这些研究内容。赤霉素是一种普遍使用的广谱性植物生长促进剂，其最突出的作用是加速细胞的伸长，促进细胞的分促进种子裂和扩大。赤霉素还能诱导某些植物开花，发芽，茎杆增长，果实膨大，可延缓衰老及保鲜，增强抗逆性。赤霉素来源于天然，是从赤霉菌培养基的滤液被认为是最安全的植物生长调节剂之中分离出来的，一。赤霉素最初的急性、亚急性毒理学研究显示属微毒甚至无毒，但近年来的研究发现其存在一些明显的慢性毒性。Celik等 〔6〕〔5〕 。目前 中毒后救治率尚无用于治疗矮壮素中毒的特效药物， 。怀孕大鼠实验表明，2，4-D对 胚胎体节的发育有不利的影响，直接损害胚胎的成。2，4-D还能损害大鼠母乳的合成和分泌，并对 〔14〕 其喂养行为产生影响Kim等 〔15〕 。 报道，在一定的浓度范围内，激活的吲 哚乙酸对人黑色素瘤G361细胞生长有较强的抑制作〔16〕ˇ用，呈现明显的时效和量效关系。?okugr爧a等通过吲哚乙酸还是人体解毒剂丁酰药物动力学研究表明，胆碱酯酶的抑制剂。倪磊等 〔1718〕 通过研究萘乙酸抑 制K562细胞增殖作用及萘乙酸对K562细胞和正常人外周血淋巴细胞遗传物质损伤效应的比较，发现50μmol/L和100μmol/LNAA处理均可抑制K562细并将细胞阻滞在G1期，降低细胞分裂指胞的生长，数，促进细胞凋亡，提高K562细胞SCE频率以及微核形成率且绝对增长值高于正常淋巴细胞组，具有诱导细胞染色体损伤的作用。抑芽丹的结构与尿嘧啶的结构相似，可成为它的抗代谢物，掺入RNA中并抑制尿嘧啶的掺入而具有致癌性并且能诱导细胞染色体损伤 〔19〕 研究发现，赤霉素和脱落酸能改 使组织中的脂质更变大鼠不同组织中的抗氧化能力，加容易氧化。氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失并被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素。慢衡，Erin等性炎症具有促使氧化应激和癌症的作用， 〔7〕 发 现赤霉素能引起皮肤和膀胱的慢性炎症，并提出要对赤霉素进行明确的监控。赤霉素还能引发雌性大鼠及其子代肝脏组织的病变和肝脏毒性于文辉等 〔9〕〔8〕 。S?rensen等〔20〕 IPCS）水在低于矮壮素每日允许摄入量（0.05mg/kg，实验表明，虽然矮壮素对雌性小鼠的繁平下喂养小鼠，殖能力影响不大，但雄性小鼠的繁殖能力受到很大损害；而且矮壮素对猪繁殖能力的损伤更加敏感。陈润涛等 〔21〕 。 采用小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠 精子畸形试验分别检测了乙烯利对小鼠体细胞和生殖细胞的致突变性。3个实验组的微核发生率（6.13‰、 对大鼠口喂饲多效唑原药，实验结果表明在 毒理学杂志2011年10月第25卷第5期 JToxicolOctober2011Vol.25 No.5 ·385· 128.0和421.2mg/（kg·d）剂量时出现繁殖毒性，主要表现为雄性生殖器官损伤，子代体重和繁殖指数降低。对烯效唑的致畸性进行研究，测试结果提示，高剂量组窝活胎数下降，中剂量组66只仔鼠有1例肾积水，高剂量组60只仔鼠有1例脑外露，中、高剂量组仔鼠有14肋，大部分短于13肋的一半，低剂量组则有5.2%的发生率，刚近阈剂量，剂量－反应关系十分良好 〔22〕 深度处多效唑的残留情况，多效唑在0～15cm土壤深度处的半衰期为30.7d（施药浓度为5ga．i．/棵）、29.7d（施药浓度为10ga．i．/棵）；多效唑有向土壤深10d后，处迁移的能力，当施药浓度为5ga．i．/棵时，其在40～60cm土壤深度处的浓度1.29μg/g，这可能导致该区域的地下水被污染。Silva等 〔27〕 发现，受多效 真菌和放射菌比对照组分别减唑污染的土壤中细菌、28%和28%。袁志华等〔28〕证明多效唑对少了58%、土壤微生物多样性也能造成一定的影响，当施药时间一定时，在0～50mg/L浓度范围内，多样性指数呈下降趋势，而在50～250mg/L浓度范围内，多样性指数呈上升趋势；当施药浓度一定，在25mg/L时，多样性指数在供试时间内呈现上升趋势，在50～250mg/L浓度范围内，多样性指数在供试时间内呈现下降趋势。2，4-D降解的主要是生物降解，它在自然条件下降解很水溶性低，进入自然环境中会产生一定累积，改变慢，土壤酸碱度和土壤成分的溶解性，影响土壤正常微生物菌群的生长 〔29〕 。20世纪70年代，美国内布拉斯加大学医学中 心的研究员贝拉·托斯经试验表明，比久的水解产物非对称二甲基联氨具有致癌作用。1978年对鼠类进行致癌试验再次表明，大 剂量的二甲基联氨确能致癌。美国环保局于1985年8月28日宣布禁止使用比久，我国农业部也在2003年4月30日宣布撤销比久在花生上的登记。2.3少量植物生长调节剂具有动物激素的功能三发芽、开花、茎叶生长和早熟作十烷醇具有促进生根、用，作为饲料添加剂具有对禽畜增重效果，有利于降低饲料消耗，提高禽畜的出栏率。王农等 〔23〕 在试验期内 。可见，植物生长调节剂在作物中的 每公斤体重注射2ppm逐头猪肌肉注射3次：第1天，三十烷醇1ml；第20天，每头注射10ppm三十烷醇2ml；第40天，每头注射50ppm三十烷醇2ml。实验结果表明，试验组平均每头日增重623g，比对照组471g，提高32.27%。氯化胆碱是一种植物光合作用能提高作物种子的发芽率、促进生根，利于形促进剂，成壮苗，增加产量，改善作物的品质。在日本等国家，氯化胆碱已被用作甘薯等的生根剂和块根膨大剂获准并广泛用于果树等作物。氯化胆碱还可调节脂登记，肪的代谢和转化，可以预防肝脏中脂肪沉积及组织变性，作为一种甲基的供应体，可以促进氨基酸的形成，提高氨基酸的利用率，从而促进畜禽鱼的生长发育，提 〔24〕高饲料的利用率。李建雨在猪饲粮中添加氯化胆 畜安全和环境污染问题，对消费者残留量会关系到人、有着直接的威胁。33.1我国使用植物生长调节剂存在的问题生产应用不合理施用植物生长调节剂，有些在 作物生长后期直接喷施于可食用的部位且用量较大。如比久（一种生长调节剂）在苹果生产上的使用，一般在盛花后期和采收前30d，以4g/kg比久溶液处理红每株每次喷液量为45kg。催熟番茄，富士苹果2次，使用乙烯利的浓度一般为4000mg/L，乙烯利溶液涂在番茄花的萼片及附近果面。而国际化学品安全规划署（IPCS）规定的比久和乙烯利对大鼠最大无毒害剂30mg/kg。高浓度、量仅为1000、高剂量施用植物生环境中的高残留，危及长调节剂可能会导致其在食品、食品安全和公众健康，因此，需选用高效、低毒、低残留和对环境友好的植物生长调节剂品种，选择适宜的施用时期、方式、剂型、浓度、次数和安全间隔期，进行科学的生产管理。3.2残留标准体系不健全我国与国际食品法典委 〔30〕 发现其可明显降低喂养饲料与猪体重之比，尤其碱后，是添加水平1.0和1.3g/kg的氯化胆碱后，料重比分别降低了12%和8.4%。朱瑞俊等 〔25〕 以草鱼成鱼为 研究对象，实验表明，饲料中添加0.4%～0.6%氯化胆碱能促进草鱼成鱼生长，提高饲料利用率，降低肠系膜、肌肉和肝胰脏中脂肪含量，促进脂肪的转运、增加肠道脂肪酶和肝胰脏脂肪代谢酶活性。由此可见，三十烷醇和氯化胆碱在作物上的残留对人体可能有潜在的危害。2.4多数植物生长调节剂会对环境产生影响 〔26〕 员会（CAC）及贸易伙伴国在蔬菜、水果中植物生长调节剂的控制及其残留测定方面有很大差距：（1）限量标准涉及植物生长调节剂的种类和指标较少；（2） 多效 限量标准值较高；（3）标准与农药登记管理相脱节；（4）限量标准的配套测定方法标准缺失。为此，应加大对植物生长调节剂标准体系的研究，缩小与发达国 20唑在樱桃和杏子果园土壤中的残留分别可达3年、个月。Shalini和Sharma检测了芒果园中不同土壤 ·386· 毒理学杂志2011年10月第25卷第5期 JToxicolOctober2011Vol.25 No.5 家的差距，避免植物生长调节剂的滥用给农业和人类健康带来的不利影响，解决出口时潜在的贸易壁垒问题。3.3慢性毒性及生态毒性数据匮乏大部分植物生长调节剂常规的毒理数据都比较完备，但其慢性毒性有必要对植物生长调及生态毒性的数据很少。因此，节剂在作物体内残留时间和程度、在土壤中移动速度药剂残留情况及对非靶标生物的危害等和降解速度、生态安全性进行深入的研究，重视植物生长调节剂的遗传安全性和致癌性。4问题及展望21世纪是健康和生命受到空前关注的世纪，随着人类生活水平的提高和科技的进步，对食品安全的要求会越来越严格。系列的检测方法与相关标准对杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药的残留量都有不少研究，有的已付诸实施，但对众多植物生长调节剂的残留量检应引起足够重视，及时认真开测大部分尚处空白状态，展研究。建立处理简单、快速、灵敏、准确和重现性好的检测方法，实用、有效的防控措施，由此形成一套科学合理、功能配套、协调统一的标准体系，以更好地研降解和作用机制，为社会提供究其在植物体内的代谢、安全的食品，为应对国内外新的安全卫生要求奠定基础，指导植物生长调节剂的合理使用，在保证达到调节植物生长发育的前提下，以最安全的用量获得最大的既经济用药，又减少残留量，降低对环境的调节效果，污染，保证人类的安全。参考文献 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bacteria and microbial communityfunctioninanagriculturalsoil〔J〕．AppliedSoil 中图分类号：R589 文献标识码：A 文章编号：1002－3127（2011）05－0387－04 ·综述· 糖尿病动物模型研究进展 王欣综述，海春旭审校（军事毒理教研室，陕西西安710032） 关键词：糖尿病；动物模型；胰岛素 《新英格兰医学杂志》的最新研究显示，目前中国糖尿病患者已达9千2百万，糖尿病前期人数已达1亿5千万 〔1〕 和蛋白质代谢紊乱 〔2〕 。已知的危险因素包括特定基 年龄、性别、家族史、肥胖、缺少运动、饮因遗传多态性、食和应激。糖尿病的最新分型：（1）1型糖尿病（Type1diabetesmellitus，T1DM），是指胰岛β细胞自身免疫通常造成胰岛素的绝对缺损伤引起的β细胞破坏，乏，包括自身免疫性T1DM和特发性T1DM；（2）2型T2DM），糖尿病（Type2diabetesmellitus，约占DM总发病的90%，初期表现为胰岛素抵抗，后期逐渐发展到胰岛素分泌缺陷为主伴或者不伴胰岛素抵抗；（3）特异性糖尿病；（4）妊娠糖尿病。2T1DM动物模型T1DM动物模型的构建主要是指动物自发的、通 。其中2型糖尿病是危害人群最多、影响 最大的疾病之一，也是公共卫生领域新的重大课题之一。在评价药效并筛选有效的降糖和改善胰岛素抵抗药物的过程中，构建符合糖尿病发生机制的动物模型显得尤为重要。1糖尿病概述DM）是一种遗传因素与糖尿病（Diabetesmellitus，环境因素共同作用的一系列代谢性疾病，特点是高血胰岛素作用抵抗和胰岛素分泌缺陷引起的糖、脂肪糖， 基金项目：国家自然科学基金项目（30872135）；陕西省自然科学基金重点项目（S2009JC1186）作者简介：王欣，博士研究生，研究方向：自由基与糖尿病。通讯作者：海春旭，教授，研究方向：自由基生物学与医学。 过化学物诱导的或是通过手术操作诱导动物胰岛β细胞损伤，最终导致胰岛素水平显著降低。2.12.1.1自发性T1DM动物模型NOD（Nonobesediabetic）小鼠：非肥胖糖尿病 |
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