毒作用机理
细菌性食物中毒的毒理现象及作用机理
细菌性食物中毒的毒理现象及作用机理侯菊红近几年关于食物中毒的新闻现象层出不穷，食品安全也引起了公众的广泛关注。
引起食物中毒的原因有很多，其中最主要、最常见的原因就是食物被细菌污染。
据我国近五年食物中毒统计资料表明，细菌性食物中毒占食物中毒总数的50％左右。
因此，细菌性食物中毒及其作用机理也成了研究界的热门话题。
细菌性食物中毒按发病机理可分为三型：①感染型中毒。
细菌在食品中大量繁殖，摄取了这种带有大量活菌的食品，肠道粘膜受感染而发病。
沙门氏菌、副溶血性弧菌、变形杆菌、致病性大肠杆菌等皆可引起此型。
②毒素型中毒。
由细菌在食品中繁殖时产生的毒素引起的中毒，摄入的食品中可以没有原来产毒的活菌。
如肉毒中毒、葡萄球菌肠毒素中毒。
③过敏型。
由于细菌的作用，食品中产生大量的有毒胺（如组胺）而使人产生过敏样症状的食物中毒，引起此型中毒的食品为不新鲜或腐败的鱼。
引起此型中毒的细菌是含组胺酸脱羧酸酶的细菌，其中酶活性最强的为摩根氏变形杆菌、组胺无色杆菌和溶血性大肠杆菌。
细菌性食物中毒可按致病菌分类，分为沙门氏菌食物中毒、副溶血性弧菌食物中毒、肉毒梭状芽孢杆菌食物中毒等。
临床上可分为胃肠型食物中毒与神经型食物中毒两大类。
前面提到的引起食物中毒的诸多原因。
如何判定是细菌性食物中毒呢？这主要依据其主要特征：①在集体用膳单位常呈爆发起病，发病者与食入同一污染食物有明显关系；②潜伏期短，突然发病，临床表现以急性胃肠炎为主，肉毒中毒则以眼肌、咽肌瘫痪为主；③病程较短，多数在2～3日内自愈；④多发生于夏秋季；根据临床表现的不同，分为胃肠型食物中毒和神经型食物中毒。
细菌性食物中毒主要症状因类型不同而有所差异。
一般由活菌引起的感染型细菌性食物中毒多有发热和腹泻如沙门氏菌食物中毒时，体温可达38～40℃，还有恶心、呕吐、腹痛、无力、全身酸痛、头晕等。
粪便可呈水样，有时有脓血、粘液。
严重病例可发生抽搐、甚至昏迷。
老、幼、体弱者若不及时抢救，可发生死亡。
丁香油对秀丽隐杆线虫的毒杀作用及其机理
林业工程学报，２０２３，８（２）：９５－１００ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２２０９０２０收稿日期：２０２２－０９－１５㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２２－１１－２４基金项目：国家重点研发计划（２０１８ＹＦＤ０６００４０５）㊂作者简介：段昊沅，男，研究方向为植物芳香精油提取及生物活性的研究㊂通信作者：朱凯，男，教授㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｕｋａｉ５３＠１６３．ｃｏｍ丁香油对秀丽隐杆线虫的毒杀作用及其机理段昊沅，陈华铮，王侨，朱凯∗（南京林业大学化学工程学院，江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心，南京２１００３７）摘㊀要：丁香油中含有多种活性成分，具有杀虫㊁抑菌㊁抗氧化等功效，且不存在残留和耐药性问题，为了解决农业方面化学合成药剂大量使用所带来的病虫害抗药性㊁环境污染以及对人类健康安全等问题，以秀丽隐杆线虫作为模式生物，研究丁香油对线虫的毒杀作用㊂实验结果表明，丁香油和丁香酚对秀丽隐杆线虫的半致死质量浓度（ＩＣ５０）分别为５５．７４和２９．２２ｍｇ／Ｌ；其能抑制线虫体内过氧化氢酶㊁谷胱甘肽酶和超氧化物歧化酶活性，破坏氧化和抗氧化的动态平衡，减少线虫的产卵量㊂通过ＲＮＡ⁃ｓｅｑ序列分析，从基因层面上解读丁香油和丁香酚对线虫的作用，发现作用于线虫代谢功能的基因受到调控，如Ｅ０１Ｇ６．１㊁ｃｈｔ⁃１㊁Ｃ４０Ｈ１．８㊁ｌｉｐｌ⁃５㊁ｆａｔ⁃２㊁ｔｘｔ⁃８㊁ｆａｔ⁃４㊁ａｃｏｘ⁃１．２㊁ｄａｇｌ⁃２和ｐｉｇｗ⁃１等；对ｈｓｐ⁃７０和Ｆ４４Ｅ５．５等基因的调控，使得线虫体内蛋白质，尤其是热休克蛋白的产生和工作受到影响㊂丁香油对秀丽隐杆线虫有较强的毒性，且能进入线虫体内对其造成破坏，从根源上减少线虫的危害㊂由此可知，丁香油可与传统化学药剂复配使用，从而减少传统化学药剂用量，作为绿色杀虫剂在农业领域的应用中具有极大的开发价值㊂关键词：秀丽隐杆线虫；丁香油；丁香酚；毒杀；酶活中图分类号：ＴＱ６５１㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０２－００９５－０６ＴｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｌｏｖｅｏｉｌｏｎＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓＤＵＡＮＨａｏｙｕａｎ，ＣＨＥＮＨｕａｚｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＱｉａｏ，ＺＨＵＫａｉ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏ⁃ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＥｆｆｉｃｉｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＦｏｒｅｓｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎｔｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｓａｒｅｎａｔｕｒａｌａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｗｉｔｈａｗｉｄｅｖａｒｉｅｔｙ．Ｃｌｏｖｅｏｉｌｃｏｎｔａｉｎｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆａｃ⁃ｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｈａｖｅｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌ，ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔａｎｄｏｔｈｅｒｅｆｆｅｃｔｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅｎｏｒｅｓｉｄｕｅａｎｄｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｐｅｓｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｈｕ⁃ｍａｎｈｅａｌｔｈａｎｄｓａｆｅｔｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅｕｓｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｇｅｎｔｓｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｒｇａｎｉｓｍＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌｏｎｋｉｌｌｉｎｇＣ．ｅｌｅｇａｎｓ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍａｓｓｏｆ１０⁃１０００ｍｇ／Ｌｃｌｏｖｅｏｉｌ，ｔｈｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ２０．６２％ｔｏ９８．９７％．Ｔｈｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ２８．８７％ｔｏ１００％ａｔｔｈｅｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ１０⁃１０００ｍｇ／Ｌｅｕｇｅｎｏｌ．ＴｈｅＩＣ５０ｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌａｇａｉｎｓｔＣ．ｅｌｅｇａｎｓｗｅｒｅ５５．７４ａｎｄ２９．２２ｍｇ／Ｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌｏｎＣ．ｅｌｅｇａｎｓｉｎｃｌｕｄｅｄｉｎｈｉｂｉｔｅｄａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｃａｔａｌａｓｅ，ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅａｎｄｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅｉｎｎｅｍａｔｏｄｅｓ，ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｂａｌａｎｃｅｏｆｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉ⁃ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｆｅｃｕｎｄｉｔｙｂｙＣ．ｅｌｅｇａｎｓ．Ｔｈｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅ１０ｍｇ／Ｌｃｌｏｖｅｏｉｌｗａｓ４６．６７％，ｗｈｉｃｈｗａｓ１．４０ｔｉｍｅｓｔｈａｔｏｆｔｈｅｂｌａｎｋｃｏｎ⁃ｔｒｏｌ．Ｔｈｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｅｕｇｅｎｏｌｏｆｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ５２．５０％，ｒｅａｃｈｉｎｇ１．５８ｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｒａｔｅｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅ１００ｍｇ／Ｌｃｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌｗａｓ５６．４１％ａｎｄ６０．００％，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ１．６９ａｎｄ１．８０ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｂｌａｎｋｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅＲＮＡ⁃ｓｅｑａｎａｌｙｓｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌｃｏｕｌｄａｆｆｅｃｔｎｅｍａｔｏｄｅｓａｔｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｌｅｖｅｌ，ａｓｇｅｎｅｓｔｈａｔａｒｅｋｎｏｗｎｔｏｂｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｎｅｍａｔｏｄｅｍｅｔａｂｏｌｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓＥ０１Ｇ６．１，ｃｈｔ⁃１，Ｃ４０Ｈ１．８，ｌｉｐｌ⁃５，ｆａｔ⁃２，ｔｘｔ⁃８，ｆａｔ⁃４，ａｃｏｘ⁃１．２，ｄａｇｌ⁃２ａｎｄｐｉｇｗ⁃１，ａｒｅａｆｆｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｕｇｅｎｏｌａｎｄｃｌｏｖｅｏｉｌｏｎｈｓｐ⁃７０ａｎｄＦ４４Ｅ５．５ｉｍｐａｃｔｅｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓｉｎｎｅｍａｔｏｄｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｏｓｅｏｆｈｅａｔｓｈｏｃｋｐｒｏｔｅｉｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌｅｘｈｉｂｉｔｓｓｔｒｏｎｇｔｏｘ⁃ｉｃｉｔｙｉｎＣ．ｅｌｅｇａｎｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｄｅｓｔｒｏｙＣ．ｅｌｅｇａｎｓｉｎｖｉｖｏ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｈａｒｍｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒｏｏｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｆｒｏｍｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｌｅｖｅｌ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆＣ．ｅｌｅｇａｎｓａｎｄｔｈｅｎｏｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｗｏｒｋｏｆｉｔｓｐｒｏｔｅｉｎｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｌｏｖｅｏｉｌｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇｒｅｅｎｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｓｔｉ⁃ｃｉｄｅｓ，ｉｔｃｏｕｌｄｎｏｔｏｎｌｙｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｉｎｓｔａｎｔｐｏｉｓｏｎｉｎｇ，ｂｕｔａｌｓｏａｆｆｅｃｔｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｅｍａｔｏｄｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，ｏｒｉｔｃｏｕｌｄｂｅｍｉｘｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｕｓｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ．Ａｓａｇｒｅｅｎｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ，ｉｔｈａｓ林业工程学报第８卷ｇｒｅａｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｖａｌｕｅｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｆｉｅｌｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ；ｃｌｏｖｅｏｉｌ；ｅｕｇｅｎｏｌ；ｐｏｉｓｏｎ；ｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ㊀㊀植物寄生线虫是非常严重的农业害虫，主要危害植物的根茎和枝叶果实㊂虽然植物寄生线虫大多并不致命，但它们会导致植物养分的转移㊁破坏水分的运输㊁增加植物对真菌病毒的易感性以及充当病毒的载体，从而造成实质性的损害［１］㊂据统计，植物寄生线虫每年造成的产量损耗为１０％ ２５％［２］㊂在美国，大豆胞囊线虫使大豆的产量降低了１０％；在澳大利亚，植物寄生线虫导致甘蔗的产量降低了约１５％［３］；在日本，植物寄生线虫，尤其是根腐线虫，导致甘蔗的产量降低了约２０％［４］㊂由于化学药剂的泛滥，如今有效地防治线虫变得异常困难㊂秀丽隐杆线虫（Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ）同为线虫纲，是一种生长在温带地区土壤中的无毒无害线虫生物［５］，具有体积小㊁透明性㊁生命周期短㊁繁殖能力强等特点［６］；同时具有完整的消化系统㊁内分泌系统㊁神经肌肉系统㊁生殖系统和感觉系统，即具有生物学相关性的表型［７］㊂Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓ作为一种非常优秀的模式生物，已被广泛应用于污染物㊁药品和环境样本的毒性作用研究［８］㊂目前，植物精油在食品㊁香水和制药工业中均有较好的用途㊂丁子香（Ｓｙｚｙｇｉｕｍａｒｏｍａｔｉｃｕｍ）是桃金娘科树木的花蕾［９］，用水蒸气蒸馏法蒸馏花蕾可得到丁香油㊂丁香油常被用作食品添加剂，因其具有良好的生物活性，还被广泛用于防腐剂㊁抗菌剂㊁抗氧化剂和杀虫剂㊂丁香酚是丁香油中最主要的活性成分，有助于抗菌活性的提高［１０］㊂丁香酚能使蛋白质变性，并与细胞膜磷脂发生反应，改变其通透性［１１］㊂涂小芳［１２］研究发现丁香油对米象成虫有较好的趋避㊁触杀等效果㊂Ｎｅｕｐａｎｅ等［１３］评估了丁香花蕾粉㊁油及其主要成分丁香酚和丁香酚乙酸酯对成年德国小蠊的接触毒性和驱避性，当丁香花蕾油㊁丁香酚和丁香酚乙酸酯的施用剂量为４．００ｍＬ／ｃｍ２时，在分别作用４，６和２４ｈ后，德国小蠊死亡率分别为９５％，８５％和８７％；而在２．００ｍＬ／ｃｍ２的施用剂量下，在３０ｍｉｎ内丁香花油对德国小蠊的趋避率达８０％㊂本研究以秀丽隐杆线虫作为模式生物，探究了丁香油及丁香酚毒杀秀丽隐杆线虫的作用，并就杀虫机理进行了分析㊂１㊀材料与方法１．１㊀试验材料丁香油［丁香酚８０．４５％（质量分数，下同）㊁β⁃石竹烯１６．３４％㊁α⁃石竹烯２．１％］和丁香酚（质量分数＞９９％），购自江苏丰泽土畜产品有限公司；二甲亚砜（ＤＭＳＯ，体积分数＞９９％），超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）㊁过氧化氢酶（ＣＡＴ）㊁谷胱甘肽酶（ＧＳＨ）试剂盒，购自南京建成生物工程研究所㊂１．２㊀秀丽隐杆线虫培育参照文献［１４］方法用大肠杆菌ＯＰ５０对秀丽隐杆线虫进行培育㊂１．３㊀毒力试验待同步化后的秀丽线虫成长至成虫期（Ｌ４期）时，随机挑选１００条转移至含有大肠杆菌ＯＰ５０的新鲜秀丽隐杆线虫生长培养基（ＮＧＭ）中：空白对照组加入２％（体积分数）的ＤＭＳＯ水溶液；处理组则分别加入用２％的ＤＭＳＯ水溶液配置的一系列质量浓度的丁香油和丁香酚溶液㊂随后放入２０ħ培养箱中培养２４ｈ，观察并记录死亡虫数，每组实验重复３次，死亡率及校正死亡率［１５］计算公式如下：死亡率＝死亡虫数总虫数ˑ１００％（１）校正死亡率＝处理组死亡率－对照组死亡率１－对照组死亡率ˑ１００％（２）１．４㊀体内抗氧化酶活性检测将同步化后的Ｌ４期秀丽隐杆线虫用１０和１００ｍｇ／Ｌ的丁香油和丁香酚溶液处理２４ｈ后（２％ＤＭＳＯ水溶液为空白对照），参考ＳＯＤ㊁ＣＡＴ㊁ＧＳＨ试剂盒说明书，进行体内抗氧化测试㊂１．５㊀氧化应激反应将同步化后的Ｌ４期秀丽隐杆线虫用１０和１００ｍｇ／Ｌ的丁香油和丁香酚溶液处理２４ｈ后（２％ＤＭＳＯ水溶液为空白对照），将其转移至含有大肠杆菌ＯＰ５０的新鲜秀丽隐杆线虫生长培养基中，加入５ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２，在２０ħ下培养５ｈ，观察并记录死亡虫数，每组实验重复３次［１６］，计算死亡率及校正死亡率㊂１．６㊀测序分析将１００ｍｇ／Ｌ丁香油和丁香酚溶液处理过的秀丽隐杆线虫用于转录组测序㊂采用ＤＥＳｅｑ２软件进行序列建库和表达差异分析㊂将大约２０００个线虫混合形成生物样品，并使用３个生物学重复构建ＲＮＡ⁃ｓｅｑ文库［１７］㊂６９㊀第２期段昊沅，等：丁香油对秀丽隐杆线虫的毒杀作用及其机理１．７㊀ＧＯ功能富集分析采用ｃｌｕｓｔｅｒＰｒｏｆｉｌｅ软件对差异基因集进行基因本体论（ＧＯ）功能富集分析，ＧＯ功能富集以ｐａｄｊ＜０．０５作为显著性富集的阈值㊂２㊀结果与分析２．１㊀丁香油和丁香酚对线虫的毒性用丁香油和丁香酚处理秀丽隐杆线虫２４ｈ后，线虫的死亡率结果如图１所示㊂丁香油在１０１０００图１㊀丁香油和丁香酚对秀丽隐杆线虫的致死率Ｆｉｇ．１㊀ＣｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌｃａｕｓｅｍｏｒｔａｌｉｔｙｏｆＣ．ｅｌｅｇａｎｓ增加到９８．９７％；丁香酚在１０ １０００ｍｇ／Ｌ质量浓度下，线虫的死亡率从２８．８７％增加到１００％㊂丁香油和丁香酚的半致死质量浓度（ＩＣ５０）分别为５５．７４和２９．２２ｍｇ／Ｌ，相同浓度下丁香酚对线虫的致死效果均优于丁香油㊂由此可知，丁香酚是丁香油毒杀作用的主要活性成分㊂２．２㊀丁香油和丁香酚对线虫体内抗氧化酶活性的影响㊀㊀丁香油和丁香酚对秀丽隐杆线虫体内抗氧能力起到抑制作用，一定程度上起到缩短线虫寿命的作用，结果如图２所示㊂１０ｍｇ／Ｌ的丁香油和丁香酚对过氧化氢酶的抑制效果不明显，１００ｍｇ／Ｌ时丁香油和丁香酚对过氧化物酶的抑制效果有所提升，丁香酚的提升效果更显著；１０ｍｇ／Ｌ的丁香油和丁香酚对谷胱甘肽酶的抑制效果较为明显，１００ｍｇ／Ｌ时丁香油和丁香酚对谷胱甘肽酶的抑制效果较为接近；１０ｍｇ／Ｌ的丁香油和丁香酚对超氧化物歧化酶的抑制效果最显著，且抑制效果接近㊂这说明了丁香油中其他化学组分对超氧化物歧化酶和谷胱甘肽酶有抑制作用㊂图２㊀丁香油和丁香酚对秀丽隐杆线虫体内抗氧能力的影响Ｆｉｇ．２㊀ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｃｌｏｖｅｏｉｌａｎｄｅｕｇｅｎｏｌｏｎａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｃａｐａｃｉｔｙｏｆＣ．ｅｌｅｇａｎｓ图３㊀处理后的秀丽隐杆线虫的氧化应激反应Ｆｉｇ．３㊀ＯｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｒｅａｔｅｄＣ．ｅｌｅｇａｎｓ２．３㊀丁香油和丁香酚处理下线虫的氧化应激反应丁香油和丁香酚处理过的秀丽隐杆线虫在暴露于大量的活性氧中时，其死亡率远高于未处理过的空白对照组，结果如图３所示㊂１０ｍｇ／Ｌ丁香油处理过的线虫死亡率为４６．６７％，是空白对照的１．４０倍；而相同浓度的丁香酚处理后的线虫死亡率则为５２．５０％，达到１．５８倍㊂１００ｍｇ／Ｌ丁香油和丁香酚处理过的线虫死亡率分别达到５６．４１％和６０．００％，是空白对照的１．６９和１．８０倍㊂丁香油和丁香酚处理破坏了秀丽隐杆线虫体内氧化与抗氧化作用的平衡状态，大幅提高了活性氧中线虫的死亡率，且１００ｍｇ／Ｌ丁香油与丁香酚作用效果相似，这进一步表明丁香油对于秀丽隐杆线虫有较好的毒杀作用㊂２．４㊀表达转录组的质量控制分析为了进一步探讨丁香油的杀虫机理，从被丁香油和丁香酚处理过的线虫及空白对照组的线虫体内提取大量ｍＲＮＡ，并进行ＲＮＡ⁃ｓｅｑ序列建库分析㊂样品命名如下：空白样１㊁空白样２㊁空白样３；７９林业工程学报第８卷丁香油１㊁丁香油２㊁丁香油３；丁香酚１㊁丁香酚２㊁丁香酚３，结果如表１所示㊂每个样本的原始测序数据为４０５４４９５２ ５０７４６５６６，过滤后测序数据为３８６８６４９８ ４９１６６７４４㊂Ｑ２０（Ｐｈｒｅｄ值大于２０的碱基占总碱基的百分比）均大于９５％㊁Ｑ３０（Ｐｈｒｅｄ值大于３０的碱基占总碱基的百分比）均大于９０％㊁ＧＣ含量（密码子Ｇ和Ｃ的含量占总密码子的百分比）也均在４０％ ５０％之间㊂通过与线虫参考基因组对比得到表２中的数据，所有样品在基因组上阅读数的百分比为９７．１３％ ９７．７６％，在参考基因组唯一位置阅读数（ＵＭ）的百分比为９３．６３％ ９５．３７％，比对到参考基因组多个位置的阅读数（ＭＭ）的百分比为２．３６％ ３．５０％㊂为了确保后续差异基因分析的结果更可靠，考察样品间基因表达水平的相关性则显得尤为重要，相关系数越接近１，表明样品之间表达模式的相似度越高，各组别样品的皮尔逊相关系数的平方（决定系数Ｒ２）均大于０．８（图４）㊂表１㊀线虫ＲＮＡ测序数据的质量控制Ｔａｂｌｅ１㊀ＱｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｏｆＣ．ｅｌｅｇａｎｓＲＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｄａｔａ样品原始测序数据过滤后测序数据过滤后的碱基数／Ｇｂ错误率／％Ｑ２０／％Ｑ３０／％ＧＣ含量／％空白样１４５３４１１８４４４０４２２３４６．６１０．０３９７．８８９３．８３４６．４９空白样２５０７４６５６６４９１６６７４４７．３８０．０３９７．８６９３．８４４７．７５空白样３４７９５３９３４４６５１９１９０６．９８０．０３９７．８９９３．８６４７．１８丁香油１４８９３２５７８４７１２５２３６７．０７０．０３９７．９６９４．０５４７．４２丁香油２４７８８９０１４４５３８７１２４６．８１０．０３９７．８４９３．８７４７．３１丁香油３４５５５８５８６４４０９６４０８６．６１０．０３９７．７７９３．６５４６．７１丁香酚１４２２１４７９４４０１９２９１０６．０３０．０３９７．８４９３．８４４７．３７丁香酚２４０５４４９５２３８６８６４９８５．８００．０３９７．７１９３．５０４７．１４丁香酚３４１０３７０５６３９００５４１２５．８５０．０３９７．９２９４．０６４６．５８表２㊀线虫参考基因组的比较Ｔａｂｌｅ２㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｒｅｆｅｒｅｎｃｅｇｅｎｏｍｅｓｏｆＣ．ｅｌｅｇａｎｓ样品总阅读数总图／％ＵＭ／％ＭＭ／％Ｒ１Ｍ／％Ｒ２Ｍ／％ＰＭ／％ＮＭ／％空白样１４４０４２２３４９７．７３９５．３７２．３６４７．７４４７．６３４７．６７４７．７１空白样２４９１６６７４４９７．７６９４．４３３．３３４７．２９４７．１４４７．２０４７．２３空白样３４６５１９１９０９７．６５９４．５１３．１４４７．３２４７．１９４７．２４４７．２６丁香油１４７１２５２３６９７．６６９５．０６２．６１４７．５８４７．４８４７．５１４７．５５丁香油２４５３８７１２４９７．４７９４．３７３．１０４７．２０４７．１７４７．１６４７．２１丁香油３４４０９６４０８９７．１３９３．６３３．５０４６．８７４６．７５４６．８０４６．８３丁香酚１４０１９２９１０９７．２１９４．６５２．５６４７．３７４７．２８４７．２８４７．３６丁香酚２３８６８６４９８９７．１９９４．５１２．６８４７．３２４７．１８４７．２２４７．２９丁香酚３３９００５４１２９７．３７９４．９０２．４６４７．５１４７．４０４７．４１４７．４９㊀注：Ｒ１Ｍ和Ｒ２Ｍ为比对到参考基因组的阅读数百分比；ＰＭ为比对到参考基因组正链上的阅读数百分比；ＮＭ为比对到参考基因组负链上的阅读数百分比㊂图４㊀样品之间的皮尔逊相关系数Ｆｉｇ．４㊀Ｐｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｍｏｎｇｓａｍｐｌｅｓ２．５㊀差异基因分析将丁香油和丁香酚处理组分别与对照组进行差异基因比对，并采用ＤＥＳｅｑ２进行表达差异分析，以Ｐ＜０．０５和｜ｌｏｇ２ＦｏｌｄＣｈａｎｇｅ｜＞０．０（处理组与对照组基因表达水平的比值，再经过差异分析软件收缩模型处理，最后以２为底取对数，表明处理组与对照组基因差异倍数＞０．０）作为筛选条件（图５），发现丁香油处理组与空白对照组（图５ａ）之间存在２３０条差异基因，其中１４０条基因表达上调，９０条基因表达下调；丁香酚处理组与空白对照组（图５ｂ）之间则有１１６７条差异基因，其中５６８条基因表达上调，５９９条基因表达下调㊂２个比较组之间则有３９条共有的差异基因（图５ｃ）㊂这表明丁香油和丁香酚一定程度上影响了秀丽隐杆线虫的生命活动㊂８９㊀第２期段昊沅，等：丁香油对秀丽隐杆线虫的毒杀作用及其机理ａ）丁香油差异基因火山图；ｂ）丁香酚差异基因火山图；ｃ）韦恩图㊂图５㊀差异基因火山图和韦恩图Ｆｉｇ．５㊀ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｎｅｖｏｌｃａｎｏｐｌｏｔａｎｄＶｅｎｎｄｉａｇｒａｍ２．６㊀ＧＯ功能富集分析对差异基因集进行ＧＯ功能富集分析，以ｐａｄｊ小于０．０５作为显著性富集的阈值㊂在丁香油处理组与空白对照组之间，基因功能主要富集于生物过程（氧化还原过程㊁新陈代谢和细胞黏附等）和分子功能（酶活性调节㊁结合能力和分子结构活性等）２个部分㊂有８个基因作用于氧化还原过程，其中２个上调，６个下调；有２个基因参与各类新陈代谢之中，１个上调，１个下调；有２个基因作用到细胞黏附中，且这２个基因都上调㊂生物过程中影响最显著主要体现在壳多糖的代谢过程（ＧＯ：０００６０３０）和细胞间黏附（ＧＯ：０００７１５６）；壳多糖的代谢过程主要表现在Ｅ０１Ｇ６．１基因的上调与ｃｈｔ⁃１基因的下调；细胞间黏附则表现在ｃｄｈ⁃７和ｃｄｈ⁃１０的上调㊂分子功能则主要在影响角质层的结构成分上凸显，具体表现为ｃｏｌ⁃３６㊁ｃｏｌ⁃１５８㊁ｃｏｌ⁃４１㊁ｃｏｌ⁃５４㊁ｃｏｌ⁃１７６㊁ｃｏｌ⁃４３㊁ｃｏｌ⁃８４㊁ｃｏｌ⁃１０２㊁ｃｏｌ⁃１０㊁ｃｏｌ⁃１６６㊁ｃｏｌ⁃４５㊁ｃｏｌ⁃１６９和ｃｏｌ⁃３等１３个基因的上调以及ｃｏｌ⁃１２１㊁ｄｐｙ⁃１４和ｄｐｙ⁃１７这３个基因的下调㊂在丁香酚处理组与空白对照组之间，基因功能主要富集于生物过程中的新陈代谢，有２１个基因参与，其中，１６个上调，５个下调㊂最主要体现在脂质代谢过程（ＧＯ：０００６６２９），具体表现为Ｃ４０Ｈ１．８㊁ｌｉｐｌ⁃５㊁Ｃ４０Ｈ１．７㊁Ｙ５１Ｈ４Ａ．５㊁Ｙ４９Ｅ１０．１８㊁Ｂ００３５．１３㊁Ｔ２１Ｈ３．１㊁ｆａｔ⁃２㊁Ｆ３８Ｅ９．１㊁Ｆ４９Ｅ１２．１０㊁ａｓｍ⁃２㊁ＺＫ２６２．２㊁ｔｘｔ⁃８㊁ｆａｔ⁃４㊁Ｙ４９Ｅ１０．１６㊁Ｙ７１Ｆ９Ｂ．９这１６个基因的上调以及ｅｃｈ⁃９㊁ａｒｔ⁃１㊁ａｃｏｘ⁃１．２㊁ｄａｇｌ⁃２和ｐｉｇｗ⁃１这５个基因的下调㊂上述数据反映了丁香油和丁香酚主要影响秀丽隐杆线虫的代谢能力㊂２．７㊀京都基因和基因组百科全书通路富集分析对差异基因集进行京都基因和基因组百科全书（ＫＥＧＧ）通路富集分析，同样以ｐａｄｊ小于０．０５作为显著性富集的阈值㊂丁香油处理秀丽隐杆线虫之后，主要影响的通路为多物种寿命相关通路（ｃｅｌ０４２１３），通过ｈｓｐ⁃１６．１的上调和ｈｓｐ⁃１６．１１㊁ｈｓｐ⁃７０和Ｆ４４Ｅ５．５的下调，最终影响热休克蛋白，导致线虫的寿命也随之缩短㊂丁香酚处理秀丽隐杆线虫之后，主要影响的通路为内质网中蛋白质的生成（ｃｅｌ０４１４１），ｅｍｏ⁃１㊁ｓｅｃ⁃６１和Ｙ３８Ｆ２ＡＲ．９的下调影响了转运蛋白的正常工作；ｓｋｒ⁃１９和ｓｋｒ⁃２１的上调则影响了泛素连接酶复合物组分；Ｆ４４Ｅ５．４㊁Ｆ４４Ｅ５．５㊁ｈｓｐ⁃７０和ｈｓｐ⁃１的下调，影响着热休克蛋白，蛋白质无法正常合成和工作，一定程度上影响着线虫的寿命㊂３㊀结㊀论笔者以秀丽隐杆线虫作为模式生物，探究了丁香油及丁香酚毒杀秀丽隐杆线虫的作用，进行机理方面的分析，具体结论如下：１）丁香油和丁香酚对秀丽隐杆线虫的半致死质量浓度（ＩＣ５０）分别为５５．７４和２９．２２ｍｇ／Ｌ㊂当丁香油和丁香酚作用于线虫后，将线虫暴露于大量活性氧中时，死亡率较空白对照组有较大的提高，可见过氧化氢酶㊁谷胱甘肽酶和超氧化物歧化酶活性受到极大抑制，线虫体内的氧化和抗氧化平衡被破坏，致使线虫寿命缩短；此外，在同样浓度下，丁香酚的各方面表现均优于丁香油，说明丁香酚是丁香油对线虫产生影响的主要活性物质㊂２）从基因层次上分析发现，丁香油和丁香酚主要影响了秀丽隐杆线虫的代谢作用及其体内蛋白质的正常合成和工作㊂将丁香油用于绿色化学农药的开发中，不仅即时毒杀的能力有所保障，且能够影响线虫代谢的能力，或可与传统农药复配，以达到减少传统农药用量的效果㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＢＩＲＤＤＭ，ＫＡＬＯＳＨＩＡＮＩ．Ａｒｅｒｏｏｔｓｓｐｅｃｉａｌ？Ｎｅｍａｔｏｄｅｓｈａｖｅ９９林业工程学报第８卷ｔｈｅｉｒｓａｙ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＰａｔｈｏｌｏｇｙ，２００３，６２（２）：１１５－１２３．ＤＯＩ：１０．１０１６／Ｓ０８８５－５７６５（０３）０００４５－６．［２］ＳＡＶＡＲＹＳ，ＷＩＬＬＯＣＱＵＥＴＬ，ＰＥＴＨＹＢＲＩＤＧＥＳＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｇｌｏｂａｌｂｕｒｄｅｎｏｆｐａｔｈｏｇｅｎｓａｎｄｐｅｓｔｓｏｎｍａｊｏｒｆｏｏｄｃｒｏｐｓ［Ｊ］．Ｎａ⁃ｔｕｒｅＥｃｏｌｏｇｙ＆Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２０１９，３（３）：４３０－４３９．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１５５９－０１８－０７９３－ｙ．［３］ＢＬＡＩＲＢＬ，ＳＴＩＲＬＩＮＧＧＲ．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｐｌａｎｔ⁃ｐａｒａｓｉｔｉｃｎｅｍａｔｏｄｅｓｉｎｒｅｄｕｃｉｎｇｙｉｅｌｄｏｆｓｕｇａｒｃａｎｅｉｎｆｉｎｅ⁃ｔｅｘｔｕｒｅｄｓｏｉｌｓｉｎＱｕｅｅｎｓｌａｎｄ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ［Ｊ］．ＡｕｓｔｒａｌｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００７，４７（５）：６２０－６３４．ＤＯＩ：１０．１０７１／ｅａ０５２８７．［４］ＫＡＷＡＮＯＢＥＭ，ＭＩＹＡＭＡＲＵＮ，ＹＯＳＨＩＤＡＫ，ｅｔａｌ．Ｓｕｇａｒｃａｎｅｙｉｅｌｄｌｏｓｓｉｎｔｈｅｒａｔｏｏｎｃｒｏｐｃａｒｒｉｅｄｏｖｅｒｆｒｏｍｔｈｅｐｌａｎｔｃｒｏｐｄａｍａｇｅｄｂｙｐｌａｎｔ⁃ｐａｒａｓｉｔｉｃｎｅｍａｔｏｄｅｉｎａｈｅａｖｙｃｌａｙｆｉｅｌｄｉｎＯｋｉｎａｗａ，Ｊａｐａｎ［Ｊ］．ＮｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ（ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｅｍａｔｏｌｏｇｙ），２０１９，４９（１）：１－６．ＤＯＩ：１０．３７２５／ｊｊｎ．４９．１．［５］ＧＡＧＭＡＮＨＡ，ＨＩＭＮＡＩＩＮ，ＡＨＭＡＤＨ，ｅｔａｌ．Ｉｎｖｉｔｒｏｅｆｆｉ⁃ｃａｃｙｏｆａｑｕｅｏｕｓａｎｄｍｅｔｈａｎｏｌｅｘｔｒａｃｔｏｆＣａｓｓｉａｓｉａｍｅａａｇａｉｎｓｔｔｈｅｍｏｔｉｌｉｔｙｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ［Ｊ］．ＴｒｏｐｉｃａｌＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓＲｅ⁃ｓｅａｒｃｈ，２０２０，３１（３）：１４５－１５９．ＤＯＩ：１０．２１３１５／ｔｌｓｒ２０２０．３１．３．１０．［６］ＧＨＡＥＭＩＲ，ＴＯＮＧＪ，ＧＵＰＴＡＢＰ，ｅｔａｌ．ＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｄｅｖｉｃｅｆｏｒｍｉｃｒｏｉｎｊｅｃｔｉｏｎｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｓ，２０２０，１１（３）：２９５．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｍｉ１１０３０２９５．［７］ＰＲＥＥＺＧＤ，ＦＯＵＲＩＥＨ，ＤＡＮＥＥＬＭ，ｅｔａｌ．Ｏｘｙｇｅｎｃｏｎｓｕｍｐ⁃ｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓａｓａｈｉｇｈ⁃ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｅｎｄｐｏｉｎｔｏｆｔｏｘｉｃｉｔｙｔｅｓｔｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅａｈｏｒｓｅＸＦ９６ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｆｌｕｘａｎａｌｙ⁃ｚｅｒ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０２０，１０（１）：４２３９．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１５９８－０２０－６１０５４－７．［８］ＨÄＧＥＲＢÄＵＭＥＲＡ，ＨÖＳＳＳ，ＨＥＩＮＩＮＧＥＲＰ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉ⁃ｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓｗｉｔｈｎｅｍａｔｏｄｅｓｉｎｅｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ：ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｅｍａｔｏｌｏｇｙ，２０１５，４７（１）：１１－２７．［９］ＷＡＮＧＷＸ，ＺＨＡＮＧＹＬ，ＹＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｏｒｐｏｒａ⁃ｔｉｏｎｗｉｔｈｃｌｏｖｅ（Ｅｕｇｅｎｉａｃａｒｙｏｐｈｙｌｌａｔａ）ｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌ（ＣＥＯ）ｏｎｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｈｉｔｏｓａｎａｓａｃｔｉｖｅｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０２１，１６６：５７８－５８６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｊｂｉｏｍａｃ．２０２０．１０．２１５．［１０］ＳＵＬＩＳＴＹＯＮＩＮＧＲＵＭＡＳ，ＳＡＥＰＵＤＩＮＥ，ＣＡＨＹＡＮＡＡＨ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｆｉｌｉｎｇｏｆｃｌｏｖｅｂｕｄｏｉｌ（Ｓｙｚｙｇｉｕｍａｒｏｍａｔｉｃｕｍ）ｆｒｏｍＴｏｌｉ⁃ＴｏｌｉａｎｄＢａｌｉｂｙＧＣ⁃ＭＳａｎａｌｙｓｉｓ［Ｃ］／／ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ２０１６（ＩＳＣＰＭＳ２０１６）．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２ｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍ⁃ｐｏｓｉｕｍｏｎＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ２０１６．ＡＩＰＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＬＬＣ，２０１７．ＤＯＩ：１０．１０６３／１．４９９１１９３．［１１］ＢＨＵＩＹＡＮＭＮＩ．Ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｏｆｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｆｒｏｍｌｅａｖｅｓａｎｄｂｕｄｓｏｆｃｌｏｖｅ［Ｓｙｚｉｇｉｕｍｃａｒｙｏｐｈｙｌｌａｔｕｍ（Ｌ．）Ａｌｓｔｏｎ］［Ｊ］．ＡｆｒｉｃａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙ＆Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，２０１２，６（１６）：１２６０－１２６３．ＤＯＩ：１０．５８９７／ａｊｐｐ１０．００４．［１２］涂小芳．香辛料精油的提取及其杀虫㊁抑菌活性研究［Ｄ］．合肥：合肥工业大学，２０１９．ＴＵＸＦ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｉｃｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌａｎｄａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ［Ｄ］．Ｈｅｆｅｉ：ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒ⁃ｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９．［１３］ＮＥＵＰＡＮＥＡＣ，ＳＡＰＡＫＵＫＡＳ，ＴＡＯＰ，ｅｔａｌ．ＲｅｐｅｌｌａｎｃｙａｎｄｃｏｎｔａｃｔｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆｃｌｏｖｅｂｕｄｏｉｌａｎｄｉｔｓｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓａｇａｉｎｓｔＧｅｒｍａｎｃｏｃｋｒｏａｃｈｅｓ，Ｂｌａｔｅｌｌａｇｅｒｍａｎｉｃａ（Ｄｉｃｔｙｏｐｔｅｒａ：Ｂｌａｔｔｅｌｌｉ⁃ｄａｅ），ｕｎｄｅｒｌａｂｏｒａｔｏｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｅｓｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０２０，６６（４）：２８９－２９７．ＤＯＩ：１０．１０８０／０９６７０８７４．２０１９．１６４１２５０．［１４］ＢＲＥＮＮＥＲＳ．ＴｈｅｇｅｎｅｔｉｃｓｏｆＣａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｇａｎｓ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔ⁃ｉｃｓ，１９７４，７７（１）：７１－９４．ＤＯＩ：１０．１０９３／ｇｅｎｅｔｉｃｓ／７７．１．７１．［１５］ＣＨＥＮＮＩＭ，ＡＢＥＤＤＥ，ＮＥＧＧＡＺＳ，ｅｔａｌ．Ｓｏｌｖｅｎｔｆｒｅｅｍｉｃｒｏ⁃ｗａｖｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｏｆＯ．ｂａｓｉｌｉｃｕｍＬ．ｅｓ⁃ｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｆｏｒｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅｐｕｒｐｏｓｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｏｒｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２０，８６：１０１５７５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｓｐｒ．２０２０．１０１５７５．［１６］ＩＫＥＤＡＴ，ＫＩＳＨＩＫＡＷＡＪＩ，ＨＡＹＡＳＨＩＤＡＹ，ｅｔａｌ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｓａｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒｏｆｍｉｔｏｃｈｏｎ⁃ｄｒｉａｌＡＴＰｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏａｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｔｒｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄａｎｅｘｔｅｎｄｅｄｌｉｆｅｓｐａｎｉｎＣ．ｅｌｅｇａｎｓ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｉｍｉｃａｅｔＢｉｏｐｈｙｓｉｃａＡｃｔａＢｉｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃｓ，２０２０，１８６１（１１）：１４８２８１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｂａｂｉｏ．２０２０．１４８２８１．［１７］ＬＩＵＪ，ＷＡＮＧＳＱ，ＱＩＮＴＴ，ｅｔａｌ．ＷｈｏｌｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＰｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｄｉｇｉｔａｔｕｍｓｔｒａｉｎｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｄｗｉｔｈｐｒｏｃｈｌｏｒａｚｒｅｖｅａｌｓｔｈｅｉｒｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ［Ｊ］．ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓ，２０１５，１６（１）：８５５－８６７．ＤＯＩ：１０．１１８６／ｓ１２８６４－０１５－２０４３－ｘ．（责任编辑㊀李琦）００１。
常见毒品的中毒机理、症状及救治
常见毒品的中毒机理、症状及救治PS: 如果你参加医药卫生类各种考试，我们将为你免费提供备考方案咨询和资料服务，请添加微信号vom121 吗啡（Morphine）别名: “黄皮”、“黄砒”、“1号海洛因”等，东南亚的产品有“999”、“AAA”、“OK”等商标。
一、中毒原因阿片在两千多年前就已经入药,有止痛、止咳、止泻、解痉、镇咳、麻醉等多种功效。
易产生躯体和精神依赖。
在以下情况时易中毒:1、超药效剂量使用或多次、重复、频繁应用本类药物；2、意外食入或故意大剂量服用本类药物；3、心、肺、肝、肾、肾上腺功能不全时应用；4、母亲中毒可使乳儿或胎儿中毒；5、小儿对吗啡特别敏感，老人代谢差，均易中毒；6、与酒精、吩噻嗪、肌松剂和中枢抑制剂如巴比妥类药对中枢及呼吸抑制有协同作用,合用可导致中毒。
二、药理和毒理本品为阿片受体纯激动剂,口服易吸收,但首过效应显著,故口服效果差。
常用皮下注射,30分钟后吸收60%，30%左右与血浆蛋白结合,游离型吗啡分布于全身组织,只有少数可通过血脑屏障，本品口服、肌注和静脉注射后,分别于90、30和10分钟达作用高峰。
主要在肝内经与葡萄糖醛酸结合,以及脱甲基生成N-去甲基吗啡和吗啡氧化而生成假吗啡。
代谢物及原形(5%～10%)主要经肾排泄,少量经过乳汁和胆汁排泄，也能通过胎盘。
一次用药后24小时绝大部分排出体外。
血浆半衰期2.5～3h。
1.中枢神经系统:(1)镇痛和镇静：镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比拟的。
对各种疼痛均有效,其中对慢性疼痛优于急性锐痛。
一次给药镇痛时间可达4～5小时，还有明显的镇静作用，能减轻疼痛所引起的焦虑、紧张、恐惧等情绪反应，同时产生欣快感。
(2)抑制大脑呼吸中枢:降低呼吸中枢对CO2的敏感性,主要与激动μ2受体有关。
使呼吸频率减少,潮气量降低,剂量越大,抑制用越强。
是吗啡中毒致死的主要原因。
(3)镇咳：抑制延髓咳嗽中枢。
(4)催吐：兴奋催吐中枢,妇女尤其敏感。
环境污染物的毒性
四、联合毒性作用
（一） 联合毒性作用定义 ：两种或两种以上 的化学物同时或短期内先后作用于机体所 产生的综合毒性作用。 （二）联合毒性作用种类 1、独立作用：彼此互无影响，仅表现为各自 的毒作用。
M=M1+M2×(1-M1) 或M=1-(1-M1)×(1-M2)
2、相加作用：作用强度是各个化学物质 单独作用强度的总和。 M=M1+M2
1、直接刺激与腐蚀作用 2、抑制机体对氧的吸收、运输和利用 3、抑制机体酶系统的活性 4、对细胞组织结构的损伤作用 5、干扰机体的代谢功能 6、影响抗体免疫功能 7、与基因的相互作用
三、毒作用的方式及种类
• （一）可逆与不可逆作用 • 1、可逆性毒作用 ：停止接触外源化合物后， 可逐渐消退的毒作用。 • 2、不可逆性毒作用 ：停止接触化合物后， 继续存症 体细胞失去控制的生长现象称为癌症。
2 致癌物 在动物和人体中能引起癌症的化学 物质叫致癌物。 3致癌物的分类 ：
（1）根据化学物质的化学结构分类
（2）常见的致癌物主要涉及以下11类
六、影响毒性的因素
• （一）个体差异 高危险人群对污染物作用敏感的原因： （1）发育 ：一些特定时期对某些环境因素 的有害作用特别敏感。 （2）遗传因素 （3）营养状况 （4）健康状况 （5）生活习惯
1、致死剂量或浓度:以机体死亡为观察指标 而确定的外源化合物剂量 ① 绝对致死量或浓度 :能引起所观察个体全 部死亡的最低剂量或浓度 。 ② 半数致死剂量或浓度 ：实验总体中引起动 物半数死亡的剂量或浓度。 ③ 最小致死量或浓度 ：仅引起个别动物死亡 的最小剂量或浓度。 ④ 最大耐受量或浓度 ：一群个体中不引起死 亡的最高剂量。
2、阈剂量或阈浓度（最小有作用剂量）：能 使机体产生某种轻微有害作用的最小剂量 或浓度称为阈剂量或阈浓度 。
第五章外源化学物的中毒的机理
第五章 外源化学物中毒的机理1学习要求: 掌握化学毒物产生毒性的可能途径 理解化学毒物毒性作用的一般机制 熟练掌握化学毒物作用的主要机制 了解常见的影响毒作用的因素2一、概念第一节 概述 终毒物：是指一种特别(化学)性质的物质，它可与内源性靶 分子(如受体、酶、DNA、微纤维蛋白及脂质等)相互作用，使 整体性结构和／或功能改变，从而导致毒性作用。
主要为一些化学物质经过生物转化后代谢为有害的产物。
毒性作用的强度是由终毒物在其作用位点的浓度及持续时间决定的。
3终毒物的类型及其来源： 母体化合物：即机体所暴露的原化学物，如腐蚀性酸 碱、重金属离子、氰化物、河豚毒素、CO等。
母体化合物的代谢物：如砷→砷酸盐 在毒物生物转化期间产生的活性氧(含有化学性质活泼的含氧功能基团)：如过氧化氢、杀草快。
内源性化学物：如胆红素、尿酸等。
4二、化学毒物产生毒性的可能途径化学毒物①最直接的途径吸收、分布、代谢、排泄毒②较为复杂途径与靶分子相互作用性作细胞功能失调、损伤用细胞修复功能失调③最为复杂的途径5复杂的毒性机制可涉及多个层次和步骤：毒物被转运到一个或多个靶部位 ↓毒物或代谢产物与内源性靶分子相互作用 ↓细胞结构的损伤和功能的失调 ↓启动组织水平、细胞水平或分子水平的修复机制 ↓毒物引起的靶分予结构改变和/或功能紊乱超过修复能力或 修复本身障碍时，即产生毒性效应6化学物质的毒理机制就是经研究毒物吸收以后在机体 内引起的代谢功能和组织结构的变化规律。
主要涉及的毒作用机制有：• 毒性作用的一般机制• 外源化学物对器官、细胞和亚细胞损害• 外源化学物对生物膜的损害• 细胞钙稳态紊乱• 自由基与生物大分子的氧化损伤7第二节 化学物质的一般毒性作用机制一、直接损伤作用1、局部刺激和腐蚀作用：硫化氢、氯气、沥青 2、扰乱正常代谢 影响组织对氧的利用 影响酶的活性 3、损害机体的生理功能 对消化功能、血液系统、免疫系统、肝脏、肾脏、 心血管系统、呼吸系统、神经系统、生殖系统、 内分泌系统的毒性作用89二、受体-配体的相互作用与细胞通道功能失调 受体受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结 合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递 到细胞内部，进而引起生物学效应。
细胞毒素的分子作用机制
细胞毒素的分子作用机制细胞毒素是一类可以影响细胞命运的分子。
它们可以通过多种方式进入细胞，例如穿过细胞膜、直接进入细胞质等。
细胞毒素可以通过激活或抑制细胞的各种信号通路，甚至可以直接破坏细胞的结构，导致细胞死亡。
本文将探讨细胞毒素的分子作用机制。
一、细胞毒素的分类细胞毒素可以分为多种类型，例如细胞外毒素和内毒素。
细胞外毒素是一类能够从细胞外进入细胞内并干扰细胞正常生理进程的毒素。
它们可以分为细菌外毒素、真菌毒素和植物毒素等。
细胞内毒素是一类由细胞内部产生的毒素，例如自体抗体、病毒毒素等。
二、细胞毒素的分子作用机理细胞毒素产生作用的分子机理十分复杂。
细胞毒素可以作用于细胞膜上的受体，激活或抑制与该受体相关的信号通路，从而影响细胞的生理进程。
例如，白介素-1（IL-1）是一种由免疫细胞分泌的细胞毒素，可以作用于IL-1受体，激活炎症反应和免疫细胞的增殖活性。
而某些细胞毒素可以作用于其他蛋白质，例如核糖体，破坏细胞翻译过程，导致细胞死亡。
此外，细胞毒素还可以在细胞内与其他分子相互作用，从而影响细胞内各种代谢功能。
三、细胞毒素的生物学效应细胞毒素通过与细胞内外多种分子相互作用而产生生物学效应。
例如，一些细胞毒素可以诱导细胞凋亡，例如程氏蓝素，它可以作用于细胞核内的DNA，导致DNA损伤和细胞死亡。
而另一些细胞毒素则可以抑制细胞的生长和增殖，例如骨髓抑制素，它可以抑制血细胞的增殖和分化。
此外，细胞毒素还可以刺激免疫系统，激活免疫细胞，增强机体的抵抗力，例如白介素-2（IL-2），它可以激活T细胞，并促进T细胞、B细胞等免疫细胞的增殖和分化。
综上所述，细胞毒素作为一类能够影响细胞命运的物质，其分子作用机制和生物学效应十分复杂。
通过深入研究细胞毒素的分子机制和生物学效应，我们可以更好地理解细胞生命过程的本质，从而为开发更有效的治疗方法提供理论依据。
各类农药的毒理学
（4）慢性中毒表现
有机氯农药的慢性毒性作用主要表现为对肝肾的损 害。DDT及六六六在慢性毒性试验中，供试动物可见有 肝肿大，肝细胞变性及坏死等。慢性中毒的动物常见有 不同程度的贫血、白细胞增高和中枢神经性病变。
32
（5）急性中毒的解救
1.发现有人误食六六六、滴滴涕时，要立即进行催吐、洗胃， 给中毒者喝下大量清水或小苏打等碱性溶液，然后用手指或筷子刺 激咽喉壁，诱导催吐，将胃内有毒物质吐出，这样可以加速体内的 毒物排出，减少人体对毒素的吸收，减轻症状，控制病情。
4
神经冲动在神经细胞间的传导，是由突触间隙的神
经传递介质实现的。已知的神经传递介质有乙酰胆碱、 去甲肾上腺素、一些生物胺和氨基酸如-氨基丁酸 (GABA)等
O
+
CH3COCH2CH2N(CH3)3
乙酰胆碱
H2NCH2CH2CH2COOH
去甲肾上腺素
HO HO
OH CHCH2OH
GABA
5
在脊椎动物的神经系统 中，乙酰胆碱作为传递介质， 作用于胆碱能突触，包括中 枢神经系统突触、运动神经 的神经肌肉接头、感觉神经 末梢突触、交感神经及副交 感神经各神经节突触，以及 所有神经节后副交感神经末 梢和汗腺、血管、肾上腺髓 质等处交感神经末梢，传递 神经冲动，引起肌肉、血管、 汗腺等部位活动。
13
解毒剂
主要作用于外周M胆
碱受体，对中枢作用 小。如阿托品、山莨 菪碱
外周性抗胆碱能药 对中枢M、N胆碱受
体作用大，对外周M
胆碱受体作用小。如
生理拮抗剂
东莨菪碱、苯那辛、
中枢性抗主化胆要剂碱为，肟此能（类药w药o物）可类使重苄被活托品、丙环定
中毒酶重活化剂
神经毒剂的作用机理(制药本科) 农药毒理学 教学ppt课件
一、轴突毒剂
药剂对轴突传导的抑制主要是通过改变膜的离子 通透性，从而影响正常膜的电位差，使电冲动的发生 与传导失常。而离子通透性的改变主要与离子通道有 关。
离子通道：细胞膜上有通道蛋白形成的跨膜充水 小孔，称为离子通道（ion channel），离子通道使钠、钾、 钙等离子顺电化学梯度扩散，通过双分子层。
1. 轴突毒剂 （1）滴滴涕的作用机理 （2）菊酯类杀虫药剂的作用机理 2. 前突触毒剂 六六六及环戊二烯类 3. 胆碱酯酶抑制剂 （1）有机磷类杀虫剂的作用机理 （2）氨基甲酸酯类杀虫药剂的作用机理 4. 乙酰胆碱受体毒剂 （1）烟碱及烟碱类杀虫药剂的作用机理 （2）沙蚕毒素类杀虫药剂的作用机理 5. GABA受体毒剂 （1）多氯环烷烃类 （2）Avermectin类 （3）苯并咪唑类及其类似物 6. 章鱼胺受体毒剂 杀虫脒类
m
h
（位于内外膜之间，对膜电位的变化很敏感，控制闸门的开闭）， 通道内侧有控制激活的m闸门和控制失活的h闸门。去极化时，m闸 门打开，使钠离子通过，持续去极化则 h闸门关闭，极化时 m 闸门 重新关闭，h闸门重新打开，钠通道才会对去极化再次做反应。
1. 钠离子通道的结构与功能
在电压门控钠通道上至少存在9个不同的神经毒素 靶结合受体位点。按其在钠通道的作用方式和受体位 点的结构，它们可被分为三大类：
离子通道（ion channel）
根据通道开关的调控机制（门控机制）的不同，可 分为：
(3) 环核苷酸门控(CNG)通道 这类通道在视觉和嗅觉方面的信号传导中相当重要 (4) 机械力敏感的离子通道 当细胞受各种各样的机械力刺激时开启的离子通道
一、轴突毒剂
1. 钠离子通道的结构与功能
5种：1种,电鳗；3种，大鼠脑神经，分别是I、Ⅱ、 Ⅲ型；1种，大鼠骨骼肌中。
生物毒素的化学成分及其毒性机理
生物毒素的化学成分及其毒性机理生物毒素是指由生物合成的毒性物质，具有很高的毒性和生物活性，可以对人类、动物和植物造成严重的损害。
生物毒素广泛存在于自然界中，包括细菌、真菌、植物和动物等生物体内，是人类健康和生态环境的重要威胁。
本文将从化学成分和毒性机理两方面综述生物毒素的研究进展和相关应用。
一、化学成分生物毒素的化学成分十分复杂，其结构和组成成分对其毒性起到重要作用。
根据其来源不同，可分为细菌毒素、真菌毒素、植物毒素和动物毒素四类。
1.细菌毒素细菌毒素是由细菌产生的一种具有强烈毒性的分泌物质，主要包括内毒素和外毒素两种。
内毒素主要由细菌细胞壁成分中的脂多糖组成，可引起轻重不一的发热、心血管系统损伤等症状；外毒素则是由细菌细胞质所分泌的毒素，主要包括A、B、C、D四类，具有强烈的毒性和致病力。
2.真菌毒素真菌毒素是由真菌产生的一种有机化合物，其毒性相对较高，可对人类和动物的健康造成严重损害。
根据结构和毒性不同，可分为蘑菇毒素、麦角毒素、黄曲霉毒素和赭曲霉毒素等多种类型。
3.植物毒素植物毒素是由植物自身产生的具有毒性的天然化合物，主要分布在植物的根、茎、叶、花、果实、种子等部位。
根据其结构和毒性，可分为生物鹼、硫氰酸盐、甙类等多种类型。
4.动物毒素动物毒素包括毒蛇毒素、蜘蛛毒素、蝎毒素等多种类型，其化学成分由多种复杂有机分子组成，具有很高的毒性和生物活性。
其中毒蛇毒素主要包括神经毒素、血液毒素和细胞毒素等三类，其作用机理主要是通过直接或间接作用于神经、血液或细胞等系统，引起毒性反应和致病性疾病。
二、毒性机理生物毒素的毒性机理主要包括两个方面，一是它们的生物学作用机制，即作用于生物体内部的各种系统和生物过程，引起正常生理功能紊乱和病变；二是它们的化学作用机理，即你与细胞、分子、代谢物等之间的物理和化学反应过程，从而破坏细胞结构和功能。
1.细菌毒素的毒性机理细菌毒素的毒性作用主要与其化学成分和分泌方式有关。
蛇毒的毒性与毒理——上传
蛇毒肌肉注射杀人案例
• 尸检
– 死后14h解剖，在其左侧臀部发现一针眼， 局部无明显红肿。脑充血明显，在镜下 观察发现有重度脑水肿；脑内小血管淤 血，有的小血管周围渗出性出血，脑组 织可见散在点状出血
– 镜下示出血
蛇毒肌肉注射杀人案例
– 镜检：肝细胞弥漫性脂肪变性，肝窦淤 血，汇管区纤维芥蒂组织轻度增生，并 向肝小叶内生长（轻度肝纤维化）。脾 镜下呈明显急性脾炎（脾窦及髓内嗜中 性粒细胞明显增多）。胃粘膜可见散在 点状出血。肾镜下见间质淤血。
细胞毒素
• 作用在细胞膜上， 导致膜结构改变而 释放细胞内容物， 也能直接溶解某些 动物的红细胞。
损坏肾小管
出血毒素
引起血液外渗，脏 器出血。
蝰蛇、五步蛇、蝮蛇和竹叶青
• 它能够引起动物水肿、 出血和组织坏死。这 种毒素的局部效应迅 速，可使局部通透性 增加，产生广泛的血 液外渗，导致多个脏 器出血。
– 五步蛇——类椭圆形 – 银环蛇—— “C”字形 – 眼镜蛇——半月形 – 竹叶青蛇小、牙细，一般不太容易有稳定的形
态改变
– 在眼镜蛇咬伤致死尸体的皮肤组织块上，还观 察到镶嵌于皮肤组织中的折断的毒牙，牙尖深 入皮下组织中，断端露出真皮层。
几种常见蛇毒咬伤致死的法医学鉴 定
• 对流免疫电泳和双向扩散两种方法检测血 斑中蛇毒种属
灰蓝扁平海蛇
舟山眼镜蛇
蛇毒毒理
• 蛇毒按毒理学分类可分为神经毒素、血循 毒素、蛇毒酶三种；按化学成分分成神经 毒性多肽、神经生长因子、膜活性多肽
下面主要从毒理学上的三个分类 来分别讲述蛇毒的毒理
神经毒素
• 按部位、作用方式分为两种：突触前神经 毒素和突触后神经毒素。
– 突触前神经毒素：作用于神经-肌肉接头的突触 前膜，抑制突触前膜乙酰胆碱的释放过程 。