Page 73 - 生态经济背景下农业种植技术研究

第二章 农药毒理学研究

微宇宙一般也包括中宇宙，是指应用小生态系统或实验室模拟生态系统进行
试验的技术。其优越性在于能提供受控试验系统内共存的多种生物，物种与物种
之间，生物与其环境之间相互作用对外来化学物质反应的资料，比较符合天然生

态系统的真实情况。根据模拟生态系统的组成和性质，微宇宙可分为陆生、水生
和水陆生（湿地）微宇宙三大类，为研究农药等有毒物质对生态系统的影响和生
态系统对有毒物质适应能力提供了有用工具。
目前，微宇宙技术在农药生态毒理学主要应用于研究农药在环境中的迁移

与归宿、农药的生态毒理学效应以及生物对农药的反应和对农药进行生态风险性
评价。
20 世纪 70 年代，Metcalf 率先用微宇宙研究了农药在生态系统中的归宿，该
系统经反复构建和修正，试验了近 200 种化学物质的归宿及生态效应。近年来，

我国学者也对微宇宙理论进行了研究和探讨。中国科学院动物研究所和植物研究
所就曾成功地运用实验室循环水生微宇宙、池塘微宇宙、水陆生中宇宙和陆生中
宇宙研究了农药及其他污染物对生态系统结构与功能的影响。
（三）生物标志物

常规毒性试验和微宇宙毒性试验是从宏观上考察农药对靶标生物的影响，其
结果通常是可见的。然而，污染物对生态系统的影响，必然在结果发生以前，就
已经在生物个体内的分子水平发生，这种最早期的作用在保护种群和生态系统上
具有最大的预测价值。许多研究者首先从生物化学方面探索能反映污染物对生物

早期影响的参数，生物标志物法因其测定指标全面、准确、系统而成为首选。
生物标志物是指一类能从生化、细胞甚至生理学、行为学等各个方面层次上
揭示污染物存在，指示污染物的毒性效应的生物信号。它不仅能够指示生物体对
污染物的暴露，而且还能反映污染物对生物体的毒性效应，具有很好的预警作用。

目前在农药污染检测中应用较为广泛的生物标志物有乙酰胆碱酯酶、细胞
色素 P450、谷胱甘肽 S- 转移酶（GST）和抗氧化酶系如 SOD、CAT 等。乙酰胆
碱酯酶在监测工作中被认为是对有机磷和氨基甲酸酯类污染的有效诊断工具。20
世纪 50 年代末，Weiss 就提出了对自然水环境中极低浓度的有机磷杀虫剂可用

鱼脑或无脊椎动物的乙酰胆碱酯酶活力抑制程度来检测。2005 年，宋国林等探
讨了有机磷农药浓度对乙酰胆碱酯酶抑制能力的关系，并将其用于果蔬农药残留
研究。

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