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第三章各类农药的毒性及临床学表现 级农学专业 1 农药毒性的总论 遗传毒性 致癌毒性 生殖毒性 发育毒性 免疫毒性 神经毒性 1 1遗传毒性 已知有些农药能损伤 引起基因突变 有的能引起染色体畸变 例如己被禁用的 敌枯双 能引起小鼠染色体结构与数目的改变 属于 诱变剂 由于诱变剂能损伤遗传物质 故又称 遗传毒物 遗传毒物的生物学效应称为 遗传毒性 遗传毒性的类型 1 致癌毒性 肿瘤是威胁人类健康的重要疾病 据世界卫生组织统计 目前全世界每年至少有700万人死于癌症 并且肿瘤的发病率和死亡率呈上升趋势 我国学者调查表明 癌症的发病率逐年增高与农药化肥的使用量呈平行关系 农村40 一50 的儿童白血病患者 其发病直接或间接与农药等化学物质有关 农药致癌属于化学致癌 包括激发 促进 演变三个阶段 在原癌基因 抑癌基因和DNA修复基因共同作用下发生多种基因突变的过程 其中绝大多数肿瘤的基因突变是体细胞突变 1 生殖毒性和发育毒性 生殖毒性是指毒物对生殖系统及其生殖功能的损害 也就是研究外来化学物对雌性和雄性生殖系统的结构和功能引起的变化 包括排卵 生精 从生殖细胞分化到整个胚胎的发育所受到的损害 以及影响繁殖能力 甚至累及后代的不良结局 发育毒性泛指胚胎发育过程中的损害作用 可能因为亲代孕前或孕期中暴露于有毒物质所致 农药对胚胎发育的有害效应 涵盖从卵子受精到整个胚胎形态结构和功能发育完成 世纪60年代由于药物反应停的使用 产生了大批畸形胎儿 于是接触化学物而引起出生缺陷的因果关系就备受人们关注 除了胚胎畸形外 终点调查包括胚胎死亡 生长迟缓 发育异常 母体效应以及出生后的发育情况 流行病学资料显示 自发流产和死胎与母体接触农药有一定的相关性 迄今为止己检验的农药中 43 能诱发试验动物出生缺陷 1 免疫毒性 免疫毒性是指外源化学物诱导免疫系统各成分发生的异常抑制性或刺激性反应 包括免疫抑制毒性作用 过敏反应及自身免疫反应 1 免疫抑制毒性作用 免疫抑制毒性作用主要表现为免疫器官萎缩 免疫细胞数或免疫分子表达减少 免疫功能减低 机体抵抗力减低等 外源化学物的免疫抑制毒性作用可引起机体对肿瘤细胞及病原微生物的抵抗力减低从而更易发生各种感染性疾病及肿瘤 2 过敏反应 过敏反应是指机体初次接触外源抗原后 再次接触同一种抗原所产生的一种异常的或病理性免疫反应 3 外源化学物与自身免疫性疾病 苯 甲苯 二甲苯 氯乙烯 三氯乙烯等有机物可引起硬皮病 肼苯哒嗪等药物引起系统性红斑狼疮 1 神经毒性 神经毒性是指外源性的物理 化学或生物因素引起的生物体神经系统功能或结构损害 轻微的功能损伤就可能损害推理功能 导致记忆力丧失 与外界交流障碍 运动功能受到干扰 并通过降低注意力和警觉等功能间接损害机体 严重的会出现如昏迷 惊烦 瘫痪 痴呆等症状 目前作为农药中消耗量最多的杀虫剂均为神经毒剂 虽然它们以昆虫为靶物种 但由于昆虫的神经系统高度分化 与哺乳动物极其相似 所以杀虫剂对昆虫和高等生物神经系统的毒作用相同 使用不当也会损伤人类的神经系统 研究显示 在墨西哥印第安部落的4 5岁儿童中 暴露于高剂量杀虫剂组的儿童 在短期记忆 手 眼协调 绘画能力方面均落后于同一部落的非暴露组儿童 在美园 来自农村的学龄前儿童在运动的速度和潜在能力方面的表现明显弱于城市的同龄儿童 农药毒性的各论 有机磷类农药 有机氯类农药 氨基甲酸酯类农药 拟除虫菊酯类农药 农用抗生素 1有机磷农药 日前广泛使用的绝大多数有机磷农药都是含有磷酰 P o 或硫代磷酰基 P 5 的磷酸或磷酸衍生物 1分类 稻瘟净 甲胺磷 地虫硫磷 甲基对硫磷 我国常用的有机磷农药 甲基对硫磷甲胺磷氧乐果久效磷甲拌磷地虫硫磷丙溴磷 敌敌畏敌百虫甲基毒死蜱三唑磷倍硫磷甲基嘧啶磷 1 中毒表现 恶心 呕吐 流涎 腹痛 腹泻 多汗 视物模糊 瞳孔缩小 心串减慢 呼吸道分泌物增多等 严重者出现肺水肿 大小便失禁 2 现肌束震颤 多见于面部肌肉 胸大肌和四肢肌肉 重者今身肌肉强直痉挛 3 头痛 头晕 乏力 焦虑 烦躁 意识模糊 重者出现昏迷 抽搐 中枢性呼吸衰竭等 经皮吸收中毒者 首先出现多汗 流涎 烦躁不安 经呼吸道吸入中毒者 视物模糊和呼吸困难出现较快 经口中毒者 往往以恶心 呕吐 腹痛为首发症状 接触量大者迅速陷入昏迷 并可发生肺水肿 出现呼吸困难 两肺湿罗音等 在发生肺水肿和意识障碍等严重中毒者 常可合并脑水肿 心肌损害或心律失常等 少数经口中毒重症患者尚可出现肝功能异常 个别可合并急性胰腺炎 2有机氯农药 有机氯农药曾是世界上使用最广泛的杀虫剂 1939年瑞士化学家米勒制成滴滴涕 DDT 从此开始了生产和使用有机氯农药的历史 但应用不久后 有证据表明这些化学物引起生态损害及全球污染 1962年美国生物学家莱切尔 卡逊在 寂静的春天 中描写了有机氯农药造成的公害 天空无飞鸟 河中无鱼虾 成群鸡 鸭 牛 羊病倒和死亡 果树开花但不能结果 莫名其妙的疾病接踵袭来 生机勃勃的田野和农庄变得一片寂静 死亡之幽灵到处游荡 有机氯农药都是烃类 碳环或杂环化合物 分子量为291 545 几乎所有有机氯农药都能经皮肤 呼吸道和口吸收 多数有机氯农药最终在脂肪组织中可达到最高浓度 代谢产物通过尿液或粪便排出体外 大多数有机氯农药及其代谢产物均可通过乳汁排泄 因此乳汁是幼儿接触有机氯农药的主要途径 有机氯农药之所以被禁用 原因是在环境中难以降解 在人体和动物体内有蓄积 有机氯农药急性中毒症状基本相似 一般于接触数小时后发生 主要表现为神经系统症状及恶心 呕吐等 出现忧虑烦恼 恐惧感 并可能情绪激动 严重时可行震颤 抽搐 癫痫发作或昏迷 治疗上无特效解毒药 肝脏是有机氯农药代谢的主要器官 能引起啮齿类动物肝脏的显著病变 在某些动物 特别是小鼠 这些病变可发展为肿瘤 有机氯农药通过直接模拟或桔抗激素功能 对生始勺发育产生影响 表现为拟雌激素 抗雄激素和抗孕激素活性等内分泌干扰作用 2 3氨基甲酸酯类农药 氨基甲酸酯类农药因其优异的生物活性和选择性以及易于生物降解等特点而成为农药中的一大类 不但有优异的杀虫 杀线虫和杀蛾效果 还有很高的杀菌和除草活性 至今已商品化的各类氨基甲酸酯农药逾百种 在农药市场占据十分重要的地位 据2001年统汁 我国已登记生产的氨基甲酸酯类杀虫剂有14个 杀菌剂9个 除草剂3个 总产量2万余吨 其中杀虫剂占1 32万吨 商品化的品种主要有地麦威 敌蝇威 抗蚜威 克百威 硫双灭多威 久效威等 据报道 一位55岁的男人用甲萘威制剂将皮肤和衣服完全浸湿后表现一种反常的行为 细菌性脑膜炎抗生素治疗的3 4周内 病人诉说有头痛 视力模糊 畏光 全身麻木 手足刺痛 肌无力 眩晕 运动失调 昏睡 疲劳尤力 健忘 记忆力丧失等症状 更为惊讶的是 行为改变持续了几个月之久 表现为狂躁 易发脾气 严重头痛 暂时眩晕和记忆丧失等 其至在暴露18个月后 病人仍不能驾车 表现畏光 短时记忆丧失 轻度周围感觉异常 流泪 昏睡以及肌无力等 2 4拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯农药是在研究天然除虫菊化学结构的基础上 模拟合成的一类化学农药 或称为仿生合成农药 除虫菊包括菊科白花除虫菊和红花除虫菊两种 均是古老的植物性农药 具有强大的触杀作用 对人畜毒性小 易降解 使用安全及不行染环境等优良的杀虫及环境保护性能 主要杀虫成分为除虫菊素I和II 拟除虫菊酌类农药大多数对人的毒性较小 低等毒性 常用拟除虫菊陷农药有溴氰菊酯 氯氰菊酯 甲氰菊酯 氯菊酯等 这类农药是一种神经毒剂 可干扰神经传导引起中毒 轻度中毒者 头昏 乏力 恶心呕吐 精神萎靡 视力模糊 食欲不振 肌肉跳动 心律不齐等 中毒表现 严重中毒者 频繁抽搐 肺水肿 甚至深度昏迷或休克 皮肤接触药剂后 可出现皮肤发红 发痒 严重的出现丘疹 水疮 糜烂 眼睛内溅人药剂后发生结膜充血 疼痛 怕光 流泪 眼险红肿 2 5农用抗生素 农用抗菌素简称农抗 是指内微生物发酵产生 具有农药功能 用于农业上防治病虫草鼠等有害生物的次生代谢产物 农用抗生素可以由放线菌 真菌 细菌等微生物产生 其中放线茵产生的最多 农用抗生素是随着医用抗生素的发展而发展起来的一门新兴学科 据统计