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鱼类对有机磷杀虫剂的靶标敏感性及CYP450介导的脱硫代谢

作　者: 徐燕
导　师: 李少南
学　校: 浙江大学
专　业: 植物保护
关键词: 对硫磷 马拉硫磷 毒死蜱 鱼 CYP450 AChE 脱硫代谢
分类号: S948
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文选用剑尾鱼Xiphophorus helleri、斑马鱼Brachydanio rerio、麦穗鱼Pseudorasbora parva、太阳鱼Leponus macrohirus四种鱼类作为受试生物,选用对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱三种硫代磷酸酯类杀虫剂作为受试药剂,研究了鱼类对有机磷杀虫剂的靶标敏感性及CYP450介导的脱硫代谢。在作用靶标敏感性研究中,离体测定了三种供试药剂脱硫代谢产物(对氧磷、马拉氧磷、氯吡硫磷一氧)对四种鱼的双分子速率常数Ki。研究结果表明,不同来源的AChE对同种药剂的敏感性存在显著差异。四种鱼脑AChE对对氧磷的敏感性高低顺序为：剑尾鱼>麦穗鱼>斑马鱼、太阳鱼(P<0.05)；对马拉氧磷的敏感性为：太阳鱼>剑尾鱼>麦穗鱼、斑马鱼(P<0.05)；对氯吡硫磷一氧的敏感性为：剑尾鱼>太阳鱼、麦穗鱼>斑马鱼(P<0.05)。本文还以内源乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制率作为指标,在离体状态下分别研究了四种鱼肝脏组织及脑组织CYP450对三种供试药剂脱硫代谢能力。鱼肝脏组织实验结果表明,不同来源的鱼肝脏组织CYP450对相同药剂的活化代谢能力存在明显的种间差异。四种鱼肝脏组织CYP450与对硫磷亲和力从高到低的顺序为：剑尾鱼、太阳鱼>斑马鱼、麦穗鱼(P<0.05)；与马拉硫磷亲和力从高到低的顺序为：太阳鱼>剑尾鱼、斑马鱼、麦穗鱼,同时剑尾鱼与麦穗鱼之间也存在显著差异(P<0.05);与毒死蜱的亲和力从高到低的顺序为：麦穗鱼、斑马鱼、太阳鱼、剑尾鱼,其中,只有麦穗鱼与剑尾鱼之间存在显著差异(P<0.05)。鱼脑组织实验结果表明,对于同一种有机磷杀虫剂,不同来源的鱼脑组织CYP450对其的活化代谢能力也存在一定的种间差异。四种鱼脑组织CYP450对对硫磷亲和力无显著差异(P>0.05)；对马拉硫磷亲和力从高到低的顺序为：麦穗鱼、斑马鱼、太阳鱼、剑尾鱼,麦穗鱼与剑尾鱼间差异显著(P<0.05)；对毒死蜱亲和力从高到低的顺序为：麦穗鱼、太阳鱼>斑马鱼、剑尾鱼(P<0.05)。本研究结果证实了鱼类对有机磷杀虫剂的靶标敏感性及CYP450脱硫活性均存在明显的种间差异,同时明确了鱼类CYP450介导的脱硫代谢在总体上阻碍了其耐药性的产生。本文为鱼类毒性试验用鱼的筛选提供了重要依据,对完善该类杀虫剂生态安全性评价方法具有重要意义。

全文目录


目录  7-10
致谢  10-12
术语和缩略语表  12-13
摘要  13-15
ABSTRACT  15-17
第一章 文献综述  17-40
  1 有机磷杀虫剂概述  17-22
    1.1 有机磷杀虫剂生产及使用现况  17-18
    1.2 有机磷杀虫剂对鱼类的危害  18-20
      1.2.1 有机磷杀虫剂对鱼类急性毒性  18
      1.2.2 有机磷杀虫剂对鱼类慢性毒性  18-20
    1.3 有机磷杀虫剂对鱼类的毒理学研究的意义及现状  20-22
      1.3.1 有机磷杀虫剂对鱼类毒理学研究的意义  20-21
      1.3.2 有机磷杀虫剂对鱼类毒理学研究的现状  21-22
  2 胆碱脂酶简介  22-27
    2.1 胆碱脂酶的分类分布及生理功能  23
    2.2 胆碱脂酶催化水解原理及过程  23-24
    2.3 有机磷杀虫剂与胆碱脂酶的相互作用  24
    2.4 乙酰胆碱脂酶的动力学参数  24-27
  3. 细胞色素P450酶系简介  27-38
    3.1 细胞色素P450酶系的主要组成及分布  28-31
      3.1.1 细胞色素P450酶系的主要组成  28-30
      3.1.2 细胞色素P450酶系的分布  30-31
    3.2 细胞色素P450酶系的生物学功能  31-33
      3.2.1 对内源性底物的催化生理功能  31-32
      3.2.2 解毒作用  32
      3.2.3 活化增毒  32
      3.2.4 免疫功能  32-33
    3.3 CYP450酶系的催化循环机制  33-35
    3.4 细胞色素P450与有机磷杀虫剂代谢的相互作用  35-38
      3.4.1 CYP450对有机磷杀虫剂的催化代谢  35-37
      3.4.2 有机磷杀虫剂对CYP450的诱导与抑制  37-38
  4. 本研究的目的意义及主要内容  38-40
    4.1 本研究的目的意义  38-39
    4.2 本研究的主要内容  39-40
第二章 有机磷杀虫剂氧化代谢产物对鱼脑AChE的影响  40-58
  1. 材料与方法  40-48
    1.1 实验材料  40-43
      1.1.1 实验生物及驯养  40-41
      1.1.2 供试农药  41-42
      1.1.3 试剂  42
      1.1.4 仪器与设备  42-43
      1.1.5 缓冲液  43
    1.2 实验方法  43-48
      1.2.1 鱼脑AChE酶液制备  43
      1.2.2 蛋白含量测定  43-44
      1.2.3 AChE酶活性测定  44-46
      1.2.4 双分子速率常数(Ki)测定  46-47
      1.2.5 双分子速率常数(ki)计算  47-48
      1.2.6 统计分析  48
  2. 结果与分析  48-56
    2.1 蛋白质标准曲线  48-49
    2.2 谷胱甘肽标准曲线  49
    2.3 鱼脑蛋白含量及AChE基础活性测定结果  49-50
    2.4 有机磷农药氧化代谢产物对鱼脑AChE的抑制作用  50-52
    2.5 有机磷农药氧化代谢产物对鱼脑AChE的双分子速率常数测定结果  52-56
  3. 讨论与小结  56-58
    3.1 讨论  56-57
    3.2 小结  57-58
第三章 鱼肝脏组织CYP450对有机磷杀虫剂的脱硫代谢  58-75
  1. 材料与方法  58-65
    1.1 实验材料  58-61
      1.1.1 实验生物及驯养  58-59
      1.1.2 供试农药  59
      1.1.3 试剂  59-60
      1.1.4 仪器与设备  60-61
      1.1.5 缓冲液  61
    1.2 实验方法  61-65
      1.2.1 鱼脑AChE酶液制备  61
      1.2.2 鱼肝脏组织CYP450制备  61
      1.2.3 蛋白含量测定  61-62
      1.2.4 AChE酶活性测定  62-63
      1.2.5 肝脏组织CYP450酶对杀虫剂的脱硫代谢测定  63-64
      1.2.6 统计分析  64-65
  2. 结果与讨论  65-73
    2.1 蛋白质标准曲线  65-66
    2.2 谷胱甘肽标准曲线  66-67
    2.3 鱼肝脏组织CYP450蛋白含量及AChE活性测定结果  67
    2.4 有机磷杀虫剂经鱼肝脏CYP450活化后对相应鱼脑AChE的抑制作用  67-70
    2.5 鱼肝脏组织CYP450催化有机磷杀虫剂的Vmax/Km值  70-73
  3. 讨论与小结  73-75
    3.1 讨论  73-74
    3.2 小结  74-75
第四章 鱼脑组织CYP450对有机磷杀虫剂的脱硫活性  75-87
  1. 材料与方法  75-77
    1.1 实验材料  75-76
      1.1.1 实验生物及驯养  75
      1.1.2 供试农药  75
      1.1.3 试剂  75
      1.1.4 仪器与设备  75-76
      1.1.5 缓冲液  76
    1.2 实验方法  76-77
      1.2.1 鱼脑AChE酶液制备  76
      1.2.2 鱼脑组织制备  76
      1.2.3 蛋白含量测定  76
      1.2.4 AChE酶活性测定  76
      1.2.5 脑组织中CYP450酶对杀虫剂的氧化代谢测定  76
      1.2.6 统计分析  76-77
  2. 结果与讨论  77-85
    2.1 蛋白质标准曲线  77-78
    2.2 谷胱甘肽标准曲线  78-79
    2.3 鱼脑组织CYP450蛋白含量及AChE活性测定结果  79
    2.4 有机磷杀虫剂经鱼脑组织CYP450活化后对相应鱼脑AChE的抑制作用  79-82
    2.5 鱼脑组织CYP450催化有机磷杀虫剂的Vmax/Km值  82-85
  3. 讨论与小结  85-87
    3.1 讨论  85-86
    3.2 小结  86-87
第五章 结论与展望  87-89
  1. 全文总结  87-88
    1.1 有机磷杀虫剂脱硫代谢产物对鱼脑AChE的影响  87
    1.2 鱼肝脏组织CYP450对有机磷杀虫剂的脱硫活性  87-88
    1.3 鱼脑组织CYP450对有机磷杀虫剂的脱硫活性  88
  2. 不足与展望  88-89
参考文献  89-97

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中图分类: > 农业科学 > 水产、渔业 > 水产保护学 > 水产药物学、药理学
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