亚致死浓度阿维菌素和毒死蜱对经历寄主转换的稻纵卷叶螟生长发育和繁殖的影响

【目的】本研究旨在明确寄主转换经历是否会改变亚致死浓度杀虫剂对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生长发育和繁殖的影响,为杀虫剂的合理使用及稻纵卷叶螟的综合治理提供理论依据。【方法】从稻纵卷叶螟水稻种群和小麦种群中收集卵,并将其分别转换寄主植物饲养至2龄,作为具有不同寄主转换经历处理的幼虫[以水稻为食的水稻种群(R-R)、以小麦为食的水稻种群(R-W)、以小麦为食的小麦种群(W-W)和以水稻为食的小麦种群(W-R)]。利用离体叶片浸渍法对这些幼虫在亚致死浓度(LC_(25))阿维菌素和毒死蜱浸渍下的水稻或小麦叶片处理后48 h,测定3-5龄幼虫生长发育及成虫繁殖能力和寿命。【结果】未经杀虫剂处理时,寄主转换显著影响稻纵卷叶螟3-5龄幼虫总历期、化蛹率和蛹重,但对水稻种群和小麦种群的影响相反。LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理2龄幼虫,显著延长3-5龄幼虫总历期,但延长程度因寄主转换经历而异。LC_(25)浓度阿维菌素显著降低各寄主转换经历幼虫的化蛹率(R-R组除外)。LC_(25)浓度毒死蜱仅显著降低W-W组的化蛹率。在2龄幼虫暴露于LC_(25)浓度阿维菌素后W-W和W-R组的蛹重显著降低。水稻种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC_(25)浓度阿维菌素处理后消失,而小麦种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理后均消失。无论是何种寄主转换经历还是LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响成虫羽化率、交配率和单雌产卵量。寄主转换处理只显著影响未经杀虫剂处理时水稻种群的卵孵化率,但卵孵化率均未受LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理影响。与未经杀虫剂处理相比,LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响雌成虫寿命,但LC_(25)浓度毒死蜱处理显著增加了W-W组雄成虫寿命。【结论】寄主转换经历会影响阿维菌素和毒死蜱对稻纵卷叶螟的亚致死效应。LC_(25)浓度阿维菌素和毒死蜱处理经历寄主转换的稻纵卷叶螟幼虫后,其幼虫和蛹生长发育均受到不同程度影响,但成虫繁殖和寿命所受影响较小。使用针对稻纵卷叶螟的杀虫剂时和进行毒理实验时应考虑到寄主植物的潜在影响。

生物炭固定化菌剂对毒死蜱污染土壤的修复及小白菜品质的改善

生物炭可以吸附土壤中有机污染物,降低污染物对植物的毒害,但是被吸附的污染物存在二次释放的风险,影响生物炭的修复性能。本研究采用生物炭对实验室前期筛选的3株具有降解毒死蜱功能的内生菌进行固定,对生物炭固定化菌剂制备条件进行优化,利用盆栽试验对生物炭固定化菌剂降解毒死蜱性能进行了验证。结果表明,生物炭固定化HJY菌对毒死蜱降解效果最优,在生物炭粒径为60目、固定化温度30℃、固定化时间为1 d时制备的生物炭固定化菌剂施入土壤中15 d对毒死蜱的降解率可高达92.40%。施入土壤35 d,在2 mg/kg毒死蜱污染土中相较于生物炭,生物炭固定化菌剂处理小白菜和土壤毒死蜱含量分别降低了81.8%和77.4%,在20 mg/kg毒死蜱污染土中小白菜和土壤毒死蜱含量降低了79.4%和50.3%;小白菜生物量,叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。小白菜中毒死蜱含量与土壤中毒死蜱含量呈显著正相关关系,小白菜品质与其毒死蜱含量呈显著负相关关系。表明与生物炭相比,生物炭固定化菌剂显著提升了对毒死蜱污染土壤的修复性能,并改善了小白菜的品质。

金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼基底的制备及其对毒死蜱的检测

该文制备了一种金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底,该基底具有透明度高、灵活性强和SERS增强性能显著的优点,可以快速实现对果蔬表面毒死蜱残留的定性和定量检测。在复合基底制备中,首先优化聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)添加量获得柔性良好的PVC基底,并优化氯金酸/硝酸银体积比制备了形貌鲜明且SERS增强效应显著的各向异性金银合金纳米星(gold-silver alloy nanostars,Au@Ag NSs),其次以拉曼信号分子4-巯基苯甲酸为对象,通过拉曼光谱仪测定其在复合基底上的SERS强度,确定了Au@Ag NSs溶液的最优浓缩倍数,进一步验证了基底的良好SERS效应、重现性和稳定性,最后成功应用于苹果表皮毒死蜱残留的检测。

基于分子模拟的功能单体筛选用于毒死蜱分子印迹聚合物制备

以毒死蜱(Chlorpyrifos, CPF)为模板,采用Materials Studio分子模拟(Molecular simulation, MS)软件及紫外光谱法分析不同功能单体与模板分子间相互作用,并通过吸附实验验证最优功能单体。在测试的5种功能单体中,4-乙烯基苯甲酸(4-Vinylbenzoic acid, VBA)与CPF相互作用能最小(-12.063 3 kcal/mol),预组装所形成的复合物稳定性最好。吸附实验结果表明,以VBA为功能单体制备的MIPs相比于以甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)及丙烯酰胺(AM)为功能单体制备的MIPs拥有更优异的吸附容量,VBA与CPF物质的量比为1∶2时所制备的MIPs对CPF有高效的特异性识别能力。试验结果可为进一步研究其他类型农药分子印迹聚合物的吸附和识别机理提供理论基础。

甲醇中甲基毒死蜱溶液标准物质均匀性与稳定性评估检验方法的优化

论述了甲醇中甲基毒死蜱溶液标准物质均匀性与稳定性评估方法的优化研究。针对均匀性和稳定性检验过程,通过对气相色谱仪的程序升温、检测器等条件的优化,确定了气相色谱分析的最佳分析条件,在此基础上,对方法的线性、检出限、重复性进行了确认和探讨。

毒死蜱水生生物毒性效应研究进展

毒死蜱(chlorpyrifos,CPF)是一种广谱高效的有机磷杀虫剂,在全球范围内被用来治理农业和家庭卫生虫害,CPF的广泛应用对水环境的影响及其对水生生物和人类的潜在生态威胁不容忽视。与重金属、微塑料和持久性有机污染物相比,对水生生态系统CPF的研究和评价很少,目前的研究主要集中在CPF的急性和慢性毒性。急性毒性方面,CPF能抑制微藻生长,对无脊椎动物尤其是甲壳类动物具有致命作用。此外,CPF还会抑制鱼类和两栖动物的孵化率,诱发胚胎畸形,并导致成虫心率、代谢等生命活动异常。在慢性毒性方面,CPF在水生食物链中的转移特征尚不清楚。然而,水中痕量CPF可被水生生物积累并有可能通过食物链向高营养级传递,对高营养级生物以及人类健康产生潜在威胁。本文综述了CPF对淡水和海洋生态系统中水生生物的毒性作用及其可能的作用机制,并进一步讨论了CPF在水生生态系统中研究的瓶颈和未来前景。本综述旨在为今后在全球变化的环境下深入研究有机磷农药的毒性提供参考,并为优化水生环境中CPF污染物的防治策略提供理论支撑。

一种毒死蜱半抗原衍生物的合成

毒死蜱衍生物的羧基基团能够与蛋白质分子发生酰化或重氮化反应,能够对农药残留快速进行分析检测,在食品安全领域具有潜在应用价值。以三氯硫磷和乙醇为原料,通过醇解,酚羟基、醇羟基亲核取代和三氟乙酸水解4步反应设计并合成了毒死蜱半抗原衍生物,其结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和MS(ESI)表征,并对关键步骤的合成工艺进行优化。结果表明:二氯硫代磷酸乙酯与3,5,6-三氯-2-吡啶酚的物质的量之比为1.5∶1.0时,酚羟基亲核取代反应的收率最佳,可达39%。反应中引入4-羟基丁酸叔丁酯后,以4-二甲氨基吡啶为碱,当4-二甲氨基吡啶与O-乙基O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸的物质的量之比为1.5∶1.0时,醇羟基亲核取代反应的收率最高,可达22%。当水解底物与三氟乙酸的体积比为3.0∶1.0时,水解收率最好,可达63%。

土壤样品中毒死蜱检测方法研究进展

毒死蜱的施用导致的环境问题引发越来越多的关注,随着对毒死蜱采取的进一步禁限用管理和检测技术的发展,其残留检测要求也越来越高。该文主要对种植环境里土壤中毒死蜱残留量的前处理和检测方法相关文献进行归纳,对比评述相关方法的优缺点及适用性,同时展望土壤中毒死蜱检测技术的发展趋势。

气相色谱法检测黄瓜中毒死蜱含量的不确定度评估

以气相色谱法测定黄瓜样品中毒死蜱的残留量,通过分析检测过程和检测结果,对检测方法进行不确定度评估,分别计算标准曲线、称量过程及样品处理等各不确定度结果,并对各分量不确定度进行合成。结果表明,当黄瓜中毒死蜱含量为1.8592 mg/kg,k=2(95%置信度)时,其含量区间为X=(1.8592±0.2589)mg/kg。试验为改善检测农产品中毒死蜱残留检测方法提供理论支持。

菠菜中毒死蜱能力验证样品的制备及实验室检测能力评价

能力验证的目的在于对参加实验室的检测能力进行评价。本次能力验证样品制备采用单一水平,并通过实施能力验证计划完成对样品的考核。采用稳健法对山西省10个地区的56家和省外1家共57家实验室的检测结果进行统计,验证结果数据符合正态分布,利用稳健Z比分数对实验室检测能力进行评价。结果显示,满意结果数为54家,满意率94.7%;有问题结果数为2家,有问题率3.5%;不满意结果数为1家,不满意率为1.8%。结果表明,各实验室检测菠菜中毒死蜱的技术水平总体良好。通过对离群结果的原因进行技术分析,可以帮助实验室查找并纠正问题,以提高检测能力。

甲醇中甲基毒死蜱溶液标准物质的研制

论述了甲醇中甲基毒死蜱溶液标准物质的研究工作,研究了标准物质的制备方法、均匀性检验、稳定性考察、定值以及不确定度评定过程。甲醇中甲基毒死蜱溶液标准物质采用重量-容量法制备,将配制值作为标准值。采用气相色谱法(FID检测器)进行均匀性稳定性检验和评估,定值结果为101μg/mL,U_(rel)=2%,k=2。

毒死蜱在大豆和土壤中的消解动态与最终残留研究

为阐明毒死蜱在防治大豆食心虫过程中的残留消解特性,评估其使用安全风险,本研究利用超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS)分析了毒死蜱在大豆植株、全豆或大豆籽粒和土壤中的消解动态与最终残留。结果表明:在2 250 g·hm^(-2)×1次和1 500 g·hm^(-2)×2次的试验剂量条件下,毒死蜱在大豆植株中的原始沉积量达17.24~19.69 mg·kg^(-1),残留消解曲线分别为C_(t)=17.403 0e^(-0.165t)和C_(t)=12.039 0e^(-0.122 t),半衰期分别为3.5和2.7 d。毒死蜱在全豆中原始沉积量较低,为1.78~2.98 mg·kg^(-1),药后1~3 d消解平缓,5~10 d消解较快,10 d后又趋于平缓,2 250 g·hm^(-2)×1次、1 500 g·hm^(-2)×2次试验剂量条件下的残留消解曲线分别为C_(t)=2.136 3^(e-0.217 t)和C_(t)=2.684 7e-0.199 t,半衰期分别为4.0和3.0 d,比在植株中的半衰期长0.3~0.5 d。药后0~21 d全豆中毒死蜱残留量均超过0.02 mg·kg^(-1)的国家限量标准,此时间段内采摘菜豆食用具有潜在食用安全风险。毒死蜱在土壤中的原始沉积量虽然较低,但其消解速度较慢,特别是在超推荐剂量情况下使用,药后28 d仍然有较高的残留。按照推荐剂量在大豆上施药2次,药后14,21,28 d大豆籽粒中均未检出毒死蜱残留,表明毒死蜱可用于大豆的安全生产。

ASE-150全自动快速溶剂萃取仪-GC-MS/MS法测定彩椒粉中毒死蜱

目的:建立全自动快速溶剂萃取仪与三重四极杆气相色谱质谱仪联用测定彩椒粉中毒死蜱农药的检测方法。方法:彩椒粉样品经ASE-150全自动快速溶剂萃取仪萃取后氮吹处理,使用三重四极杆气相色谱质谱法对样品进行测定。结果:线性范围为0.05~0.50μg·mL^(-1),相关系数达到0.9999,检出限和定量限分别为0.01μg·kg^(-1)及0.05μg·kg^(-1)。毒死蜱的加标回收率为86.0%~95.5%,相对标准偏差为0.495%~0.707%。结论:该方法快速、简便、灵敏度高,可以满足农药残留检测对彩椒粉中毒死蜱的检测要求。

接种嗜水气单胞菌对水稻降解毒死蜱的影响及作用机制

从受毒死蜱污染的禾本科植物水稻Oryza sativa L.中分离出一株具有毒死蜱降解活性的内生细菌ST6,经16S rRNA鉴定为嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila。用绿色荧光蛋白基因(gfp)标记后得到标记菌株ST6-gfp,该菌株能成功定殖到水稻植株中,通过平板回收试验得出ST6-gfp在水稻根部数量为7.0~7.2 log CFU/g,在茎叶中数量为4.9~5.1 log CFU/g。通过室内盆栽试验探究了该内生细菌定殖水稻后对毒死蜱降解的影响,并初步解析了作用机制。结果表明,内生菌的定殖可显著降低水稻植株中的毒死蜱含量并促进植株生长,与未接菌植株相比,接菌植株中的毒死蜱含量降低了58.3%,株高、鲜重和叶绿素含量分别增加了38.9%、69.5%和41.5%。在毒死蜱胁迫下,ST6-gfp定殖增强了水稻氧化还原酶系和解毒酶系的活力,其中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活性分别提升了1.1、1.3、1.2、1.8、1.22和1.7倍;细胞色素P450(CYP450)及谷胱甘肽-S-转移酶(GST)解毒酶活性上调了1.5~1.7倍;此外,接菌水稻丙二醛(MDA)的含量与未接菌的水稻相比降低了46.9%。研究结果表明,该菌株可良好地定殖在水稻体内,并可通过提高水稻抗氧化酶和解毒酶的活性加速水稻中毒死蜱的降解,进而减轻毒死蜱对水稻造成的胁迫损伤,提高对毒死蜱的耐受性。

基于分子模拟辅助制备毒死蜱分子印迹聚合物及其吸附性能研究

目的制备毒死蜱分子印迹吸附材料,并对其吸附性能进行研究。方法基于Materials Studio(MS)分子模拟,采用表面分子印迹技术(surface molecular imprinting technique,SMIT)制备以毒死蜱为模板的磁性表面分子印迹聚合物(magnetic molecularly imprinted polymers,MMIPs),考察MMIPs对毒死蜱及其类似物的吸附性能与特异性识别能力,并运用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)对其形貌及结构进行表征以探明其反应机制。结果MMIPs的饱和磁化强度为55.4 emu/g,其动力学特性符合准二级动力学方程;MMIPs的吸附符合Langmuir吸附等温模型,在25、35、45℃时,MMIPs的平衡吸附容量分别为80.911、93.465、101.321 mg/g。MMIPs对毒死蜱及其类似物均表现出优异的吸附性能。结论本研究制备的分子印迹材料吸附效果好、制备时间短,能够为复杂样品中硫代磷酸酯类农药残留检测方法的构建及其他类别农药吸附材料的设计提供借鉴。

表面增强拉曼光谱快速检测香蕉中的苯醚甲环唑和毒死蜱残留

目的 基于双重基底的表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)对香蕉中苯醚甲环唑与毒死蜱进行定性和定量检测。方法 采用银溶胶作为柔性衬底,增强芯片作为固体基底,实现双信号放大策略。选用香蕉这种常见的热带水果作为基质,向香蕉基质中加入不同浓度苯醚甲环唑和毒死蜱标准溶液,利用QuEChERS法对香蕉中农药残留进行提取,通过SERS技术对两种农药进行定量分析。结果 在0.10~5.00μg/mL范围内,苯醚甲环唑和毒死蜱的特征峰强度和浓度之间均满足线性关系,相关系数分别为0.9794、0.9773,方法检出限分别为0.16 mg/kg、0.032 mg/kg。结论 本研究建立了一种基于双重基底的SERS,为香蕉中苯醚甲环唑和毒死蜱农药残留快速检测提供了依据,也为热带水果中农药残留的快速检测提供了方法支持。

针式滤器固相微萃取-酶抑制-数字图像比色法测定毒死蜱残留

为解决食品中毒死蜱残留检测过程中步骤繁琐,灵敏度低的问题,采用高富集因子的针式滤器固相微萃取结合高灵敏度的酶抑制-数字图像比色法对毒死蜱进行快速检测。该研究以石墨烯纳米片作为固相吸附剂装入针式滤器,随后通过注射器重复抽打针式滤器的方法实现样品中毒死蜱的富集。酪氨酸酶能够将邻氨基苯酚和氯化铁体系氧化为黄色,毒死蜱会抑制酪氨酸酶的活性,从而会间接影响邻氨基苯酚和氯化铁体系的显色,通过数字图像比色法实现毒死蜱的定量分析。结果表明:毒死蜱在0.005~0.1 mg/L范围内线性良好,R^(2)>0.99。在矿泉水、茶水和果汁中的测定下限为0.005 mg/L。样品加标后的萃取率为86.6%~92.5%,相对标准偏差为3.2%~6.9%。该方法有助于开发农药的快速前处理和检测技术。

毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究

蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群,在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用.毒死蜱是我国使用量较大的有机磷农药品种之一,对以蚯蚓为代表的土壤生物具有潜在威胁.本文选择云南林地常见的蚯蚓优势种—皮质远盲蚓(Amynthas corticis)作为试验生物,从毒死蜱暴露引发的蚯蚓脑部神经递质(乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸)、离子通道特征酶(Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶、Ca^(2+)-ATP酶)变化入手,对毒死蜱亚慢性神经毒性导致的蚯蚓运动、学习记忆等神经行为变化进行研究,运用综合毒性指数(IBR)评价蚯蚓生物标志物变化,开展毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究.结果表明:暴露期内,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部的乙酰胆碱含量显著高于对照组(P<0.05),且随着暴露时间的增加,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部乙酰胆碱含量持续升高,而蚯蚓脑部多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸含量则均显著低于对照组(P均小于0.05).随着暴露时间的增加,毒死蜱对这3种神经递质含量的抑制加强,毒死蜱对蚯蚓的神经损伤导致了蚯蚓的运动迟缓和学习记忆障碍,毒死蜱暴露诱发的蚯蚓神经递质异常是蚯蚓运动迟缓、学习记忆障碍神经行为变化的可能机制之一.暴露28 d时,8、12 mg/kg毒死蜱对蚯蚓的IBR值分别为3.227 5、4.524 6,暴露56 d时的IBR值分别为3.884 8、5.899 5,毒死蜱对蚯蚓的亚慢性神经毒性随着毒死蜱的暴露浓度、暴露时间的增加而增强.研究发现,毒死蜱慢性神经毒性虽然不会导致蚯蚓死亡,但会诱发蚯蚓的运动迟缓、记忆障碍等神经行为变化.

毒死蜱在硅(110)晶面吸附的分子动力学模拟

为了研究利用硅微传感器检测农药——毒死蜱,基于分子动力学模拟方法,采用Materials studio软件进行研究,模拟真空环境和水环境中硅(110)晶面对毒死蜱分子的吸附过程,计算出了吸附能和吸附性能等。结果表明:水环境中毒死蜱和硅晶面的吸附能小于真空环境下的吸附能,其中毒死蜱与水分子的疏水作用能为吸附能变化的主要影响因素;水环境下最终吸附平衡构型中,分子并不完全吸附于基底,模拟温度在288 K、模拟时长在600 ps时,被吸附农药的分子量最多;毒死蜱分子距离硅晶面越近,被吸附的分子量越多。研究表明,在实际农药检测工作中,288、298、308 K温度下硅微传感器检测农药毒死蜱浓度的结果需要对应不同的浓度限值,即0.030、0.020、0.027 mg·L^(-1)。

胶体金免疫层析法检测果蔬中毒死蜱前处理的优化

采用胶体金免疫层析法检测果蔬中残留毒死蜱,并研究前处理方法条件对检测结果的影响。结果表明:最佳前处理条件为以乙酸乙酯为提取剂、样品用量4 g、提取剂用量8 mL、上清液体积6 mL、氮气吹干。前处理方法既快速又准确,能够进行现场检测,具有较好的实用性。