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Studies on the Inhibition of Prothiofos to Acetylcholinesterase and Its Toxicity and Field Effect to Setora postornata

丙硫磷对乙酰胆碱酯酶的抑制能力及其毒力与药效研究*



全 文 :林 业 科 学 研 究  卷
    试 虫 象蝇成虫 南京农业大学培养并提供  褐刺蛾幼虫 采 自南京林业大学树木
园 。
    主要仅器 匀浆器 冰冻离心机   型分光光度计 。
  试验方法
     酶源制备 将家蝇置于低温冰箱速冻至死 , 用预冷缓冲液冲洗干净 , 迅速剪取家蝇头
部 , 置于预冷的匀浆器 中 , 约    个家蝇头加    预冷缓冲液 , 冰浴匀浆 , 将匀浆液转入
     离心机 , 离心    , 取上清液置冰浴上备用 。
     抑制剂对    的抑制能力 测定 参考    的硫代乙酞胆碱— 二硫双法 简称  。 一  ! 法 〔, 〕, 稍加改进后进行    残余活力测定 。 具体操作步骤为 将供试药剂配成
 个浓度 , 每浓度设  次重复 。 在各试管中依次加入磷酸缓冲液      , 底物硫代 乙酞胆碱
     , 抑制剂 杀虫剂      , 摇匀并平衡    , 加入酶液      , 摇匀 , 于  ‘ 下严格
保温    , 再加入终止剂毒扁豆碱  滴终止反应 , 用不同含量的抑制剂各      将各管抑
制剂补充为相同浓度 , 以消除抑制剂本身颜色对吸光率的影响 , 之后加入显色剂      , 摇
匀 , 在    型分光光度计上测定各管在    光波处的光密度   值 。 试验同时各设一个
空 白处理和一个对照处理 。 空白处理为在加入酶液前加入终止剂 , 其余各步同上 , 用于调光密
度   值至零点 对照处理为酶与底物作用    后 , 再加入终止剂终止作用 , 之后加入抑制
剂 , 其余各步同上 , 其   值表示酶活力   , 也即未被抑制剂抑制时的酶活力 。 各处理对酶
的抑制率按下式计算 
扬 , , 尔、歇 ‘、 , , ,  , 。 , 、 对照管   值一处理管   值 、 , 。  。 抑制剂对酶的抑制率  一全竺二兰止舀荃右鉴鼓万若拜罗止兰卫旦   』, 卜   少 ,  、』 。, 目 』 』, 。 ·。 ,   “ , 对照管   值
将抑制率转换成机率值   , 抑制剂浓度换算成对数值   , 求回归方程  一    , 据此求得
各抑制剂对  。  的抑制 中浓度  。 。
     毒力测定 采用    推荐的点滴法进行 。 将各杀虫剂配成  个浓度的丙酮液 , 用定
量毛细管点滴于褐刺蛾  龄幼虫的前胸背面 , 每头虫  拌 , 每个处理  头虫 , 重复  次 , 以分
析纯丙酮处理作对照 。 检查   试虫死亡情况 , 用    ‘ 公式求校正死亡率 , 以    机
率值  用计算机求剂量对数—死亡机率值回归直线方程 、 几。及  置信限 。     药效试验 将各杀虫剂配成含量一定的乳油 , 然后均稀释成有效含量的   倍 。 野
外选择樱花树枝 , 接  龄褐刺蛾幼虫于叶背 , 并用同样方式均匀喷洒药液于各接虫枝叶 , 使各
处理受药量尽可能一致 。套上尼龙网 , 每笼  头虫 , 每处理重复  次 , 另设一对照 , 用清水处理
后套笼 。   后检查死亡情况 , 计算校正死亡率 。
 结果与分析
   三种药剂对    的体外抑制能力
通过测定数据换算处理 , 得到  种药剂对家蝇头     的体外抑制效果表  , 表 可知 ,
表   种药剂对家蝇头     的抑制效果
药 剂 名 称 剂量对数一抑制机率值回归方程 相关系数 抑制中浓度 人。  
           
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磷畏硫敌丙倍敌
 期 夏春胜等 丙硫磷对 乙酞胆碱酷酶的抑制能力及其毒力与药效研究
丙硫磷和倍硫磷在体外抑制    的能力相当 , 大大低于敌敌畏 。 据 回归直线斜率值  比较
知 , 在可抑制范围内 , 丙硫磷浓度变化最小 , 对    的敏感性增强速度最快 斜率  值最小的
敌敌畏正好相反 , 尽管在极低浓度下就能对    产生一定程度的抑制作用 , 但随着浓度的增
加 , 敌敌畏对    的抑制率增加速率最小 倍硫磷则居两者之间 。
  毒力测定
将测定数据处理后得表  。 由表 知 , 丙硫磷对褐刺蛾的触杀毒力最强 , 倍硫磷最弱 。这一
顺序与  种药剂对体外    的抑制能力并不一致 。 酶抑制能力 比丙硫磷高出   余倍的
敌敌畏 , 其毒力却是前者的约  。 酶抑制能力略强于丙硫磷的倍硫磷 , 其毒力也不及丙硫磷
的  , 然而后两者间的酶抑制力与毒力的相对差距远不如前两者间的显著 。
表   种药剂对褐刺蛾幼虫的毒力回归方程与   ,
药 剂 名 称 毒 力 回 归 方 程   。 仁 头   置信限
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磷畏硫敌丙倍敌
比较  种药剂对褐刺蛾幼虫的毒力回归线的斜率值知 , 倍硫磷与敌敌畏的相差很小 ,说明
褐刺蛾幼虫群体对两者的敏感性差异程度相近 而丙硫磷毒力回 归线的斜率是前两者的  
倍左右 , 说明褐刺蛾幼虫群体对丙硫磷的敏感性差异程度较前两种药剂的小 。
另据观察 ,  种药剂对褐刺蛾幼虫的致死速度也不同 , 敌敌畏的致死速度明显快于丙硫磷
和倍硫磷 , 幼虫在受药后    即出现大量死亡 , 而后两药剂在施药 一   后仅有少量幼虫
死亡 , 大量死亡则发生在施药   以后 。
 药效试验
野外套笼药效试验结果见表  , 从表  看出 ,  种药剂的药效试验结果与其毒力大小趋势
一致 , 即致死中浓度最低的丙硫磷药效最好 致死中浓度最高的倍硫磷药效最差 致死中浓度
略低于倍硫磷的敌敌畏效果明显好于倍硫磷 , 这可能与野外较高的气温    使敌敌畏的杀
虫效果得到增强有关 。 另外 , 本药效试验测得的是各药剂触杀与胃毒的联合作用效果 , 毒力测
定时所测的仅是触杀毒力 , 而供试的  种药剂均兼具触杀与胃毒作用 。 因此说 , 毒力与药效间
的一致性只是一种趋势 , 它们分别代表了各药剂不同作用方式的含义 。
表   种药剂乳油   倍液对褐刺蛾幼虫的药效
药剂名称 试验虫数 头  死亡虫数 头  死亡率   校正死 亡率  
丙硫磷          
倍硫磷      !  ∀
敌敌畏 90 69 76.7 74.1
对照 30 3 10.0 一
3 问题讨论
到目前为止的昆虫毒理学研究成果表明[’] , 有机磷杀虫剂在昆虫体内的作用 , 主要是抑制
乙酞胆碱酷酶的活性而引起昆虫中毒死亡 。 但不同的药剂与 A ohE 产生磷酸化作用的情况也
林 业 科 学 研 究 8 卷
不一样 , 据资料推测 [sj , 敌敌畏在极低浓度下就开始对 A ch E 产生一定的抑制作用 , 可能是其
结构中 P 一O 键的氧原子与酶容易以氢键结合 , 促进磷酸化反应 , 而倍硫磷与丙硫磷属于硫代
磷酸醋类 , 其结构中 P 一S 键的硫原子电负性低 , 不易与酶的活性部位形成氢键 , 因此 , 进行磷
酸化反应较慢 , 表现为对体外 A ohE 的抑制能力较 P 一O 型磷酸酷弱得多 。
丙硫磷和倍硫磷对体外 A ohE 的抑制能力均很弱 , 但毒力测定结果说明 , 两者在昆虫体内
对 A ohE 的抑制力却很强 , 分别高于和略低于敌敌畏 。 这里除了 3 种杀虫剂在脂肪和水中溶解
度所具差异而影响各自的表皮穿透速度外 , 丙硫磷和倍硫磷进入虫体后进行氧化活化而变成
强的 A ChE 抑制剂 , 可能是更重要的原 因阁 。 当然也不能排除两者还能对昆虫体内其它酶系产
生作用而导致中毒死亡的可能性[e] 。
丙硫磷对体外 A ohE 的抑制能力很弱 , 可能是其对人畜低毒的一个重要原因 。 日本学者研
究认为 [;] , 一般有机磷药剂对昆虫和哺乳动物的毒性 , 与它们的 A chE 抑制能力之间有平行关
系 。 O ‘B ri e n [8] 也认为 P ~ S 型化合物在体内被氧化成 P 一 O 型化合物需要一段时间 , 在此时间
内 , 哺乳动物的解毒酶系统 (如磷酸酶 、梭酸酶等)可将磷酸醋毒剂解毒而失效 。 因而他认为 , P
~ S 键是选择性杀虫剂必备的条件之一 。 所试 3 种药剂对哺乳动物毒性试验资料‘’表明 , 敌敌
畏属高毒品种 , 倍硫磷为中等毒性 , 丙硫磷为低毒品种 , 这与 3 种药剂体外抑制 A ch E 的能力
大小呈正向平行关系 。 从该意义上看 , 丙硫磷是一种高效低毒的选择性杀虫剂 。
丙硫磷对 A 。h E 的体外抑制能力略低于倍硫磷 , 但其对褐刺蛾幼虫的触杀毒力却是后者
的 3 倍多 , 其野外药效试验也表现出明显的优越性 。 两者在化学结构上均属硫代磷酸酷类 , 均
具 P 一 S 键 , 所不同的是丙硫磷具三元不对称的化学结构和独特的正丙硫基 , 这可能是其对鳞
翅 目幼虫褐刺蛾特别有效的重要原因 。
综上所述 , 不对称型有机磷杀虫剂丙硫磷较之传统的对称型有机磷杀虫剂有许多突出特
点 , 是极有前途的替代品种 , 特别适合羽化期不整齐 、危害周期长的许多森林害虫的防治需要 。
因此 , 对该杀虫剂剂型开发(包括复配制剂)、持效期与残留动态 、异构体拆分及毒理研究及其
对重要森林害虫的毒力测定与药效试验等 , 均是开发 、利用这一优 良杀虫剂的重要课题 , 值得
进一步研究 。
参 考 文 献
1 Bayerpflanz ensehutzleverkusen.Tokuthion , T e e h n i e a l l n f o r m a t i o n , 1 9 7 8 .
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期 夏春胜等:丙硫磷对乙酞胆碱醋酶的抑制能力及其毒力与药效研究 421
S tu d ie s o n th e I n h ib itio n o f P r o th io fo s to A e e ty le h o lin e s te r a s e
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《中国 主要 竹材微观 构造 》评介
中国林业科学研究院环境与生态研究所腰希申等同志 , 30 多年来 , 采集了 3 属 71 种竹材标本 , 进行了
深入的剖析研究 , 撰写成《中国主要竹材微观构造 》一书 。 最近由大连出版社出版 。 竹子花期短 , 以致形态学特
征极不稳定 。 因此 , 传统的以花果等生殖器官为依据的植物学分类方法很难用于竹子 。 竹子的鉴别与分类成
为一项世界性难题.
1964 年 ,朱惠方 、腰希申首次提出了竹子维管束分为断腰型 、紧腰型 、开放型 、半开放型四种类型 。 进入 80
年代末 90 年代初 , 腰希申等同志在 已有研究的基础上 , 采用独特的炭化制样新方法 , 利用先进的扫描电子显
微镜 , 对我国 3 个属 71 种竹材的微观 、超微观结构及其组织比量进行了深入系统的研究 。 汇编出竹材微观 、
超微观结构图谱 67 0余幅 。图谱图像清晰 ,立体感强 ,描述逼真准确 , 具有极高的科学价值.同时他们还对竹材
维管束的不同类型及其解剖特征进行归纳分类和综合比较 , 列出竹材各属的特征检索表 , 为竹种的分类与鉴
别提供了科学的依据和方便条件 。
《中国主要竹材微观构造 》一书的出版 , 引起了国内外有关专家的高度重视 。 吴中伦教授称赞该书“是一
本迄今为止最完善的中国竹材微观构造论著 ” 。 著名林学专家王恺先生认为该项研究在我国居领先地位 。 台
湾大学教授吴顺昭先生盛赞:“本书对我国竹类解剖构造之研究既深且广 , 实为不可多得之书籍 。 学术性及实
用性之价值层面均高 , 足 以傲视国内外 ,其在解剖学之地位也居于领先 ” 。 中国文物研究所的专家根据本书 ,
对汉墓出土的《孙子兵法 》竹简 , 秦墓出土的睡虎地秦简 、马王堆汉墓出土的竹简与竹篮 ,湖北曾候已墓出土的
竹席等竹质文物进行 了分析鉴定 , “根据不同品种和类型总结出一套科学的保护办法 ,使许多极为珍贵的古代
文物 , 得以妥善保护 , 为国际文物保护界的专家所共认 , 得到好评 ” 。
本文荣获中共中央宣传部 、国家新闻出版署和中国图书评论学会评选的第八届 “中国图书奖 ” .
( 购书地址 :大连市中山区大公街 2 号大连出版社 邮编:116on 电话 :3621 170)
(许文彦)