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农药毒理学研究论文选题怎么写

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农药毒理学研究论文选题怎么写

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药学专业毕业论文题目很多的,但是需要原创哦。雅文网很多这类论文,也是同学给的当时我写的《杨树花及其复方制剂药学与临床应用研究》杨树花(Flos popul)为杨柳科(Salicaceae)植物毛白杨(Populus tomentosa)、加拿大杨(Populus canadensis)或同属树种植物干燥雄花序,性味苦寒,具有清热解毒,化湿止痢之功效。但因目前缺乏对杨树花药理、药效及毒理学等方面的系统研究,其主要活性物质的化学成分也尚不清楚,因此局限了杨树花在兽医临床上的开发利用。本研究将杨树花(毛白杨雄花序)与黄芩复方,研制了杨树花复方注射液,对其制备工艺、药理、毒理、质量标准及临床应用等方面进行了系统研究。主要研究内容和结果如下:1、采用试管法和薄层层析方法对杨树花水提液和水提液的乙酸乙酯及正丁醇萃取物的化学成分进行初步检识,结果表明,杨树花水提液中主要化学成分包括多糖、黄酮类、有机酸、强心甙、内酯及香豆素,蒽醌类化合物、酚类或鞣质;可能含有生物碱,不含有皂苷、甾醇、三萜类;乙酸乙酯萃取液中含有化学成分与水提液中基本一致;而正丁醇萃取液含有黄酮、内酯及香豆素、有机酸和鞣质。以总黄酮含量为考察指标,采用水提醇沉法和醇提法对杨树花提取工艺进行研究,并按L9(43)正交试验设计对杨树花水提醇沉工艺进行优化,优化后的提取工艺条件为:提取溶液PH为7,煎煮提取2次,提取时间为2h,醇沉过程中乙醇浓度为65%,超滤液浓度小于/mL(按原生药计),超滤温度为15-45℃,压强大于。采用大孔吸附树脂和硅胶层析方法对杨树花中水杨苷进行了提取分离和纯化,结果表明,经过大孔吸附树脂和硅胶柱层析后,所得水杨苷纯度分别为和并建立了HPLC方法检测其含量,以C18色谱柱,乙腈-水(7:93)为流动相,检测波长为270nm,柱温25℃,水杨苷在μμg(r=)之间呈现良好线性关系。

综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11,12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。 (2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。 微生物降解农药的生化反应[10,12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。 将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土著微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。

药理毒理学研究进展论文范文

药理学作为连接基础课程与临床课程的一门桥梁课,具有非常重要的地位。下面是我为大家整理的药理学论文,供大家参考。

药理学论文 范文 一:药理学教学中多媒体技术应用

【摘要】伴随信息技术的快速发展,我国已经迈入了信息时代,而信息技术也在社会的各行各业当中得到了广泛的应用。我国的 教育 事业也在紧跟时代的步伐,以计算机技术与 网络技术 为基础的多媒体技术已经成为教学的重要辅助工具。多媒体教学也成为了当前教育体系当中极具活力的一种教学手段,通过对声音、图像、文本等信息非常强大的处理功能,使得药理学教学当中较为抽象的一些知识变得形象、生动,有助于提升学生的学习兴趣,提高药理学教学的效果。笔者在下文中分析了药理学教学中运用多媒体技术存在的问题,并探讨了具体的应用策略。

【关键词】药理学;教学;多媒体技术;应用策略

1.分析药理学教学中运用多媒体技术存在的问题

忽视了教学内容,过于注重多媒体的教学形式。由于一部分教师在药理学的课堂教学当中,过于注重多媒体教学形式的应用,却忽视了药理学教学的内容,导致药理学课堂教学出现了本末倒置的情况,多媒体课件质量不高,已经成为影响教学效果的主要问题。这种情况并不少见,教师往往为迎合学生的兴趣,在制作多媒体课件时,并未将课程内容的科学性置于首位,只是在表面上追求花哨、新颖、活泼、动感的教学形式与艺术效果,教学内容与教学设计被忽视,使得学生将注意力过多的集中在多媒体技术展示方面,并未对教学信息本身产生直接的兴趣。在这样的环境下,药理学教学的有效性明显不高。

对多媒体的依赖性较强,教师的引导作用未得到充分地发挥。在课堂上不管是哪种教学手段或者 教学 方法 的使用都要依靠教师有效的引导,教师的这一重要地位是无可替代的。实践教学当中,教师必须按照授课的内容以及学生在课堂上的心理状态表现,通过丰富的表情、幽默的语言、优美的板书以及较为形象的支体动作,为学生讲解药理学的知识,激起学生的学习兴趣与学习积极性。但是,一部分教师对于多媒体技术的过分依赖,导致其教学的思路被已有的药理学教学课件所制约,使得课堂教学失去了灵活性,导致教师在课堂上使用多媒体技术时,往往成为课件的解说员或者放映员,对于课堂缺乏运筹帷幄的能力,对于学生在课堂上的学习状态、表现缺乏关注度,也缺乏根据学生的实际表现对教学节奏进行调整的能力,使得教和学这二者之前出现脱轨的现象,使得课堂教学当中教师的主导作用被弱化,影响了师生间的有效交流,教师人格魅力无法影响到学生的学习积极性,教学有效性普遍偏低。

过快的教学节奏,学生在课堂上缺乏思维活动发展的过程。由于多媒体技术的应用,使得药理学教学的信息量明显加大,往往会比传统药理学教学模式的信息量高出2-3倍,为了将教学任务完成,很多教师在运用多媒体这时都缺乏对教学节奏的控制,使得课堂教学的内容过多且信息量较大,播放课件的速度也明显加快,学生在课堂上用于思考的时间较少,这种情况下学生有如走马观花。在这种快节奏的药理学课堂,由于药理学信息量较大,学生往往没有思考与做笔记的时间,对于课堂的内容更是难以消化与理解,学生的大脑在一种极其疲备的状态下,学习注意力很难集中,根本无法实现理想的教学效果。

2.探讨药理学教学中多媒体技术的应用策略

以教学内容为依据,精心制作多媒体课件。药理学教学当中,教师要按照药理学的教学内容精心制作多媒体课件。教师在制作课件时,首先要避免把课件做成与教材内容完全相同的电子书,避免把屏幕视为电子黑板,其次要避免对视听效果进行盲目地追求,避免将一些与药理学教学内容没有直接关系的音乐、动画、图像等内容融入到课件当中。所以,教师在制作课件时,一定要与药理学的学科特点与内容相结合,精神做好教学的设计工作,在对教材深入研究的前提下,有效的归纳并 总结 ,不要过于简单的罗列,要保持课件画面的清新、简洁,且要突出重点、布局合理,还要确保流畅的播放。另外,药理学教学课件还要按照具体教学要求与课堂实际情况来调整与补充,使多媒体这一教学工具的辅助作用充分发挥出来,提升药理学的教学效果。

结合传统教学方式,合理运用多媒体教学。药理学教师在运用多媒体技术进行教学时,必须结合传统药理学教学手段存在的优势,科学合理地运用多媒体教学技术。实际教学当中,多媒体教学要避免一刀切的教学方式,要按照药理学教学内容,合理地安排多媒体教学与传统教学两者所占的时间比例。多媒体教学的过程当中,必须将多媒体教学方式形象生动的特点充分发挥出来,再把传统教学当中的板书讲授教学合理地插入其中,通过教师自身的语言艺术有效地吸引学生对教学内容的注意力,加强教师与学生之间的互动,提升讨论与交流的效果。把多媒体教学与传统教学手段有效地结合起来,可以相得益彰,提升药理学教学的有效性。

控制多媒体教学的信息量,调节药理学课堂的教学节奏。多媒体教学具有快捷性与集成性的特点,使药理学课堂教学时的信息量增加了很多。这种情况下,教师如果不对学生的接受能力与理解能力进行科学的分析,一部分学生极有可能无法接受大量的信息,教学效果反而会受到影响,导致教学率低下。药理学课程的内容具有复杂性与多样性的特点,所以,教师在教学当中,必须合理安排课堂教学的信息量,避免因信息量过大导致学生找不到学习的重点和难点。另外,教师对于教学节奏的控制也是药理学教师教学艺术的展现。

3.结语

综上所述,药理学教学当中,要以教学内容为依据,精心制作多媒体课件,再结合传统教学方式,合理运用多媒体教学,同时教师必须控制多媒体教学的信息量,调节药理学课堂的教学节奏,才能使多媒体教育技术成为传统教学的有益补充,提升药理学教学的效果。

参考文献:

[1]郑梓南,常刚,刘志远.浅谈药理学教学改革[J].中国药房,2011(28).

[2]游秋云,李沄.药理学多媒体教学的特点与应用[J].中国中医药现代远程教育,2012(14).

药理学论文范文二:临床医学药理学试卷分析与教学思考

摘要:目的:评估全科医学《临床药理学》期末试卷质量,反馈教学效果,探讨教学方法。方法:对我院2010级五年制临床医学(全科方向)255名学生《临床药理学》期末考试成绩用试卷分析软件进行统计分析。结果:最高分,最低分,平均分,及格率,难度系数,区分度,信度系数。结论:考试成绩可以信赖,试卷总体难度偏简单,区分度较差,试卷质量需进一步提高,教学方法需进一步改进。

关键词:临床药理学;试卷分析;试卷质量;教学思考

《临床药理学》是临床医学生的一门限选课程,以促进医药结合及基础与临床结合,指导临床合理用药,提高治疗水平,以推动医学与药理学发展为目的。考试是评价教学效果和发现教学问题的重要手段。试卷分析是课程考核统计分析工作的重要组成部分,为改进教学工作、提高教学质量提供了重要的反馈信息。本文通过对2010级全科医学《临床药理学》期末考试成绩进行统计分析,以评价试卷质量来发现教学过程中存在的问题,改进教学方法,提高教学质量。

一、材料与方法

(一)资料来源

本院2010级五年制本科临床医学(全科方向)2013—2014上学年选修《临床药理学》的学生共255人,以李俊主编,人民卫生出版社出版的《临床药理学》(第五版)为教材,共18学时。

(二)命题与考试

授课教师严格按照教学大纲命题,共两套试卷,分别为A、B卷,考前由教学部随机抽取其中一套作为期末考试试卷,考试形式为闭卷笔试,考试时间90分钟,满分100分。考试题型分为主观题和客观题,共52题,具体题型及其对应的题量和分值分别为:单项选择20题(共40分),多项选择5题(共10分),判断题10题(共15分),名词解释4题(共10分),填空题10题(共10分),简答题2题(共10分),分析题1题(共5分)。

(三)方法阅卷

使用统一的评分标准,为避免主观因素对成绩的影响,采用流水作业方式,每位阅卷教师判一种题型,由双人核查分数。阅卷完成后,使用试卷分析软件分析分数分布、难度系数、区分度、信度系数等。使用时首先录入试卷分析的原始数据,包括班级名称、课程名称、试题编号、标准分值等,再导入学生学号,依次录入每份试卷每题的实际得分,对其进行分析。

二、结果

(一)分数分布

有效试卷共255份,最高分分,最低分分,全距分,平均分分,分数段在分的有2人,占;分的有5人,占;分的有48人,占;分的有117人,占;分的有82人,占;分的有1人,占;优秀(≥分)16人,优秀率,及格(≥分)248人,及格率,247人()成绩集中在分,成绩近似正态分布。

(二)难度

难度指考生对某一试题考点知识的掌握程度,它反映了试题的难易程度,用难度系数P表示,P=得分的平均分满分,P>表示试题容易,≥P≥表示试题难度适中,P<表示试题较难。经试卷分析系统分析,全卷难度系数为,容易题(P>)共34题,分值占分,其中名词解释2题、单项选择16题、多项选择4题、判断题7题、填空题3题、简答题1题、分析题1题;难度适中的题(≥P≥)共15题,分值占分,其中名词解释2题、单项选择3题、判断题3题、填空题6题、简答题1题;难题(P<)共3题,分值占5分,其中单项选择1题、多项选择1题、填空题1题。

(三)区分度

区分度是指通过考试将不同程度和不同能力的学生区别开来,是衡量试题鉴别考生水平差异能力的重要指标,用D表示。D≥表示区分度良好,>D≥表示区分度适中,D<表示区分度差。经试卷分析系统分析,全卷区分度为,区分度较好的题(D≥)共9题,分值占16分,其中单项选择2题、多项选择1题、填空题5题、简答题1题;区分度适中的题(>D≥)共13题,分值占29分,其中名词解释3题、单项选择1题、多项选择2题、判断题2题、填空题3题、简答题1题、分析题1题;区分度差的题(D<)共30题,分值占54分,其中名词解释1题、单项选择17题、多项选择2题、判断题8题、填空题2题。

(四)信度

考试的信度是考试客观性及考试结果准确性的一种反映,试卷的信度高表明考试结果很少受随机因素影响,考分能真实可靠地反映出受试者的学业水平。本次采用Cronbach'sa信度系数,反映测验的可靠性,通常应大于,经试卷分析系统分析,本次考试信度系数为。

(五)各题型分析

各题型平均得分分别为:名词解释分,单项选择分,多项选择分,判断题分,填空题分,简答题分,分析题分。各题型难度系数分别为:名词解释,单项选择,多项选择,判断题,填空题,简答题,分析题。各题型区分度分别为:名词解释,单项选择,多项选择,判断题,填空题,简答题,分析题。

三、讨论

(一)试卷题型及分值分布

本套试卷客观题与主观题所占分值比例约为∶1,题量比约为∶1。客观题主要考察学生基础知识的掌握,主观题主要考察学生对知识灵活运用和综合分析的能力。从难度系数及区分度看,反映出的结果是学生对各章节基础知识掌握较好,但难以对其综合分析,不能做到灵活运用,在今后的教学内容中应多增加实例,锻炼学生对知识综合分析运用的能力,而且要在以后的考试中适当增加主观题的题量及分值。

(二)试卷质量

本套试题切合教学大纲,试题考核内容基本覆盖各教学的重难点,与教学大纲考核要求一致。本套试卷共七类题型,考察多个知识点,考察方式多样,试卷信度系数为,说明测试结果真实可靠,可以真实反映学生的学习水平。全卷难度系数,说明试题总体难度偏容易,其中单项选择、判断题、分析题难度系数分别为、、,容易题较多,名词解释、多项选择、填空题、简答题难度适中。全卷区分度为,说明区分度较差,不能很好的区分优秀学生及学困生的学习效果,其中单项选择和判断题的区分度分别为和,区分度差的题所占比例较大,简答题区分度较好。

(三)教学思考

药理学是临床医学基础教育中的重要课程,通过试卷分析发现,学生基本掌握了教学大纲的要求,对临床合理用药的重点概念及基本理论知识掌握得较好,但存在忽视重点知识细节、所学知识与临床应用脱节等问题,因而有部分题目普遍回答较差,案例分析不够深入, 学习方法 简单、思路狭窄,缺乏对所学知识的实际运用能力。本课程属于限选课,课时较少,教师在教学过程中能抓住重点,兼顾大多数学生,但本次试题总体难度较简单,容易的题相对较多,尤其是单选题和判断题,区分度差,因此今后应适当减少单选题和判断题的题量及分值,增加简答题、分析题等主观题的题量及分值,切实考察学生对实际问题的分析能力和对基本知识的运用能力。同时,建议增加课时数,以便教师上课时结合临床案例深入讲解,有利于学生对重难点知识的掌握和临床用药思维的养成。另外,建议将每次考试中质量较高的题目保留,分门别类地纳入题库,有利于试卷的标准化建设。考试是检验教学效果和发现教学问题的重要手段,通过考试和试卷分析,教师应不断总结提高,找出教学中的薄弱环节,有的放矢地改进教学方法,把握教学的重难点,同时积极学习考试理论和命题技巧,注意调动学生学习的积极性,引导学生主动学习和思考,让学生明确考核目的,学会分析问题和解决问题,只有做好了教学环节中的每一步,才能真正保证教学质量,让学生学有所获,从而培养出优秀的医学人才。

参考文献:

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药理学是基础医学与临床医学的桥梁学科,药理学课程 教育 对医学生未来职业能力和素质的形成起关键作用。下面是我为大家整理的药理学硕士论文,供大家参考。

药理学硕士论文 范文 一:临床医学专业学生药理学元认知分析

摘要:针对新形势下培养学生自主学习能力、实现医学生终身教育的目的,采用问卷形式调查临床医学专业186名学生在学习药理学课程时的元认知知识、元认知体验、元认知监控情况,针对元认知调查结果提出相应对策,以期为药理学教学提供有益指导。

关键词:药理学;元认知;临床医学

药理学是研究药物与机体之间相互作用及作用规律的学科,是医学与药学、基础医学与临床医学的桥梁学科,也是一门基础研究和应用研究并重的实验性学科[1],它为防治疾病、合理用药提供了基本理论、基本知识和科学思维 方法 。学生学习药理学的过程不仅是一个接受药理学知识的过程,而且是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。现代药理学的教学重点强调过程,强调学生探索新知的经历和获得新知的体验。但是在学习过程中,学生普遍反映药理学内容繁杂、散而抽象、负担重、难于理解,因此学习积极性不高,自主学习能力培养难度大。元认知是美国心理学家弗拉威尔()于1976年提出的认知概念,是对认知的认知,即“认知主体关于自身认知过程、认知结果及相关活动的知识,是认知主体为完成某一具体任务或目标,依据认知对象对认知过程进行主动监测、调节和协调的过程”[2]。元认知包括元认知知识、元认知体验、元认知监控3个部分,三者紧密联系,彼此影响,共同制约着人的认知活动。大学本科阶段的学习只是踏入医学领域的第一步,所学的知识和技能有限,远远满足不了临床需要,更多的知识和技能需要在临床工作中自我完善和提高。因此,了解学生药理学元认知情况并将元认知理论引入药理学本科教学中,引导学生运用元认知理论积极监控和调节药理学学习过程,掌握有效的学习策略,培养学生的自主学习能力,这对学校教育和学生 毕业 后的发展具有非常重要的意义,现将本次研究的相关情况介绍如下。

1调查对象和内容

调查对象

采用问卷调查的形式对本校临床医学专业2012级A班、B班的学生进行药理学元认知调查,发放问卷186份,收回有效问卷186份,有效问卷回收率100%。对调查信息采用百分比法进行统计处理。

调查内容[3-4]

根据元认知的3个基本部分设计元认知调查问卷(包含24道选择题),以探求2012级临床医学专业A班、B班学生在药理学学习中的元认知知识、元认知体验及元认知监控3个方面的基本状况。

2调查结果

元认知知识状况调查结果

关于本校2012级临床医学专业186名学生在元认知知识的认知主体知识(认知主体对自身在认知方面特征的知识)、认知任务和目标知识、认知策略知识3个方面的调查结果显示,的学生了解自己的兴趣、 爱好 、学习习惯和能力;的学生了解自己的记忆、理解水平与别人相比是强还是弱;的学生清楚自己的学习任务和目标,说明在长期的学习过程中,大部分学生自觉或者不自觉地获得了一些元认知知识,进行进一步的元认知培养时具有良好的基础。的学生认为学习中最重要的因素是努力程度,的学生没有 学习计划 或某一时间段有学习计划,的学生认为自己的学习效率一般或较差,说明学生的元认知知识和技能比较欠缺,尚不能通过元认知来指导学习、提高学习效率,从而形成自主学习能力。

元认知体验状况调查结果

在本校2012级临床医学专业186名学生元认知体验(伴随着认知活动而产生的认知体验或情感体验)中,的学生不喜欢与同学交流彼此的 学习方法 ,的学生不习惯同学之间互相提问的学习方式,的学生很少在学习过程中觉察自己在思考,说明部分学生不能在学习过程中提出一些问题,以引导自己的学习过程、检查自己的学习质量。的学生认为学习过程中压力大,有惧怕心理;的学生从来都不能调整和保持良好的学习情绪,说明有相当一部分学生的认知体验不足以让他们领略到成功的喜悦,使其有意识地控制、调节学习活动。的学生有听课时提出问题的习惯,的学生听课时从来都不提问题,说明部分学生习惯于灌输式的授课方法,对教师所讲知识 反思 很少,导致元认知体验缺乏激情。本校2012级临床医学专业186名学生中,的学生没有学期学习计划;的学生没有预习习惯;的学生没有课后复习或对前后章节内容进行比较的习惯;的学生没有积极、自觉地监控和调节学习过程,说明大部分学生缺乏主动监控学习的计划及意识,直接导致元认知知识和策略缺乏、元认知监控行为减弱。在元认知监控方法性方面具体表现为:的学生没有或很少有学习策略;的学生遇到和学习计划相冲突的事时,先做要做的事;的学生不做或很少做笔记。在元认知监控执行性方面具体表现为:的学生对不同章节的学习内容没有或很少有不同的学习策略,的学生在解决问题时意识不到或很少意识到自己的策略。在元认知监控反馈性方面具体表现为:的学生在学习成绩不理想时不反思或很少反思自己的学习方法。在元认知补救性方面具体表现为:的学生遇到困难不寻求或很少寻求解决办法。在元认知监控 总结 性方面具体表现为:的学生不进行或很少进行阶段性总结、反思。

3对策

丰富教师元认知知识,增强学生元认知观念

当前医学模式由单纯的生物医学模式转变为生物-社会-心理的医学模式,教学模式也由传统灌输模式转变为以学生为中心的教学模式。因此客观上要求教师不断丰富自己的元认知知识,在教学中自觉传授元认知知识,创设问题情境,使学生在学习中不断接受元认知方面的训练,促进学生在脱离教师和教学的外部监控时,能自发地迁移到不同的学习内容上。本研究调查结果显示,部分学生上课前没有或很少有学期计划、不进行或很少进行 课前预习 和课后反思,这是导致其学习效果不理想的原因之一。针对这个问题,一方面,教师在每学期开课初期,通过药理学绪论部分的讲解,使学生明白药理学课程的特点、内容设置、授课顺序及重点章节,使学生形成一个总体目标;每节课上课时,展示教学大纲,让学生明确掌握的知识、熟悉的知识和了解的知识;授课后组织学生讨论、反思学习过程,逐渐让学生在头脑中绘制药理学脉络图,总结章节的内在联系。另一方面,学生要清楚自己的学习情况,制订学习目标和符合自身情况的学习计划,合理分配学习时间和注意力。

积累元认知体验

元认知体验产生在认知活动的每一个阶段,可以是对“知”的体验,也可以是对“不知”的体验,是元认知中最活跃的成分,能对元认知产生强烈的影响。学习者可以通过学习中产生的认知体验和情感体验领略到成功的喜悦及失败的滋味,从而激发高度的自觉思维,制订教与学的各种策略。教师可以采用多元化的、交叉运用的 教学方法 ,如对药理学基本概念和基本原理采用灌输式教学方法、对重点药物和复杂用药采用案例式或者讨论式教学方法、对难理解的问题采用多媒体教学手段,通过生动、形象的感性认识刺激学生的听觉、视觉,激发学生的学习兴趣;学生可以采用探究式学习方法、合作式学习方法及同学之间的讨论式学习方法等。通过教与学的成功体验,使学生心情愉悦、兴趣倍增,增强教和学的动力,变“要我学”为“我要学”,从而提高教学效率,形成教和学的良性循环。

提高元认知监控能力

自我监控是元认知调控和实现自主学习的关键过程,在医学教学领域,教学效果主要依靠教师和学生的自觉性,因此在药理学教学过程中,教师应该积极主动地监督与调节学生的学习,促使学生能够自觉地开展学习。例如在教学之初,教师要制订明确的教学目标,针对具体的内容设计包含学习重点和难点的预习提纲并发放给学生,学生制订明确的学习计划,形成总目标和阶段目标,逐项实施和落实;在教学过程中,教师提醒学生要明确学习目标,不断强化对自身特点以及学习任务的分析,充分利用各种教学和学习手段,通过教师和同学之间的互相提问和自我提问,充分认识自己的学习情况,及时把握学习趋向,使学习按计划有序进行;在教学活动之后,学生要学会对自己的学习结果进行评价、反思,如果没有达到既定目标,要查找原因并及时调整自己的学习计划和 学习态度 ,改进自己的学习策略和手段,以提高学习效率。

4结语

随着高等学校教育改革的逐渐深入,学生自主学习能力的培养和提高越来越受到重视。大量研究证明,元认知能力的培养是提高学生自主学习能力的有效途径。本研究调查了我校2012级临床医学专业A班、B班学生的元认知情况,并针对存在的问题提出了相关对策,对于药理学教学过程中的元认知实证研究具有一定的意义。在今后具体的教学过程中,加强对学生药理学元认知知识和技能的培养,将学生的认知水平提升到元认知层次,使学生充分了解自己的学习特点,灵活使用各种学习策略,教师通过案例式、讨论式教学方法和多媒体教学手段的运用,为学生自主学习药理学能力的提升注入强劲动力,提高人才培养质量。

参考文献:

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药理学硕士论文范文二:临床医学药理学说课设计

摘要:药理学是高等院校临床医学专业的必修课程,说课是教学活动的重要组成部分。笔者就《药理学》中镇静催眠药安定的说课设计从教材、学情、教法、学法及教学过程五个方面进行阐述,以达到优化教学过程、提高教学效果的目的。

关键词:镇静催眠;说课;临床医学;药理学

近年来,随着我国基础教育新课程改革的推进,“说课”以其独特的形式逐渐成为一种重要的教学研究和教学管理活动。它指执教者在特定的场合,在精心备课的基础上,面对同行或教研人员讲述对某节课的教学设想及其理论依据,简而言之,就是授课教师系统描述为什么教?教什么?怎么教?从而达到相互交流切磋、共同提高的一种教研活动[1]。药理学是临床医学专业的必修基础课程,是基础医学与临床医学之间的重要桥梁学科。根据中等职业教育“围绕目标,强化技能”的教育理念,笔者以执教的药理学中的镇静催眠药安定为例,从教材、学情、教法、学法及教学过程五个方面进行设计,提出可供广大药理学教师参考的教学实例。

1.教材分析

(1)教材的地位和作用。所选教材为济南出版社出版,万丽英老师主编的《药理学》,该教材适用于临床医学、检验、药学等专业的专科教学,能满足高职院校培养实用型人才的需求。同时参考了杨宝峰主编的《药理学》第八版和张庆主编的《药理学和药物治疗学》的教材。由于生活节奏加快,人们的心理压力越来越大,有睡眠障碍的人数与日俱增。镇静催眠药是有效帮助睡眠和改善睡眠质量的良药,而安定(又称地西泮)的作用可靠,副作用小,被称为医学史上三大经典药物之一,临床上应用广泛。但安定具有依赖性,属于精神药品,临床上须合理使用,严禁滥用。

(2)教学目标。根据目前职业教育以就业为指导,以技能为核心的指导思想,结合学生认知事物的规律,将教学目标确定如下。①知识目标。掌握安定的药理作用用途及不良反应;熟悉安定的用药注意事项;了解其作用机制。②能力目标。培养学生观察分析事物、解决实际问题的能力,使学生能够运用所学对病人进行正确的用药指导。③情感和态度目标。通过本次课,大家要理性对待安定的利与弊。培养学生严谨学习态度和医学职业的责任感使命感,使其具备胜任临床岗位必需的基本技能和良好的职业素质。

(3)重点难点。据教学大纲和培养目标确定教学重点,即安定的作用、用途和主要不良反应。难点是安定的作用机制。

2.学情分析

教学对象为三年制临床医学专业二年级专科生,已经系统学习生理、生化、解剖等专业基础课程,也具备了一定的认知能力和思考能力,初步掌握了医学相关课程的基本学习方法。但学生的年龄阶段处于17-20岁, 逻辑思维 能力相对较弱,对知识兴趣感不强。同时,学生对相关知识的遗忘比较严重,给新知识的学习带来一定困难。根据学生实际情况,在本节课教学中,通过采用适当的教学方法和教学手段,在掌握主要知识点的基础上,注意理论知识和临床实践的结合,引导学生积极主动地参与教学活动,以收到更好的教学效果。

3.说教法

对教材和学情的分析是教学的前提,而教法是教学程序中重要环节,教师通过恰当的教法,有效地传递知识信息,同时培养学生的能力。本着“以学生为主体,以教师为主导”的教学理念,努力提高课堂教学质量。笔者在安定教学过程中采用的教学方法有讲授式教学、启发式教学、案例分析、问题讨论等方法。并使用多媒体演示法将枯燥知识有趣化,将抽象的知识直观化,将复杂的问题简单化,激发学生的学习兴趣和求知欲望,也利于学生对知识的理解和掌握,起到事半功倍的作用。

4.说学法

古人云:“授之以鱼,不如授之以渔”,教师在向学生传授知识、发展学生能力的同时,应该使学生掌握一定的学习方法,良好的学习方法将为他们今后继续教育或终身教育打下坚实的基础。在学生预习本节内容的前提下,教师在课堂教学过程中让学生采用多种学习的方法:听讲法,自主探究法,对比法等,对于本节中难以记忆的知识,要培养学生采用联想记忆或借助口诀谐音记忆的方法掌握知识。此外,在课堂上教会学生理论联系生活中的实际案例,教会学生在实际生活中如何正确应用安定。

5.教学过程分析

(1)情境导入。让学生“一见倾心”:通过图片展示,瞬间吸引学生的眼球,同时引出要介绍的主角—经典药物安定。提到镇静催眠药,同学们脑海里便可浮现出“睡觉”二字,因此可以以睡觉为话题引入,讲解失眠和睡眠时相,从而导入安定。

(2)内容详解。让学生“学有所用”:通过讲授,使同学们掌握安定的作用、用途和不良反应,尤其是随着剂量的增大依次出现的作用。通过图片展示和借助视频观看服用安定自杀的实例,从而让学生谨记服用安定勿过量,知道一旦过量用什么特殊的解救药。

(3)歌诀总结。让学生“寓学于乐”:药物的药理作用冗长,采用歌诀教学,让学生朗朗上口,记忆深刻[2]。安定口诀:镇静催眠用安定,生理睡眠成瘾轻,能抗癫痫有镇惊。静注过快呼吸停。

6.结语

这是笔者结合我校学生的特点和课程内容总结而来的。通过说课活动,可以引导教师去思考更好的教学策略,去探讨更适合学生的教学方法[3],进一步明确教学的重点、难点,理清教学思路,提高课堂教学效率,有利于提高教师的组织能力和表达能力,是迅速提高整体教学水平的重要途径。

参考文献:

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农药对环境的影响 农药对提高粮食产量所作的贡献是不可替换的,据统计,全世界每年因使用农药可增加3×108t~3.5×108t的粮食。如按每人每年250kg口粮计算,这些粮食可以养活12亿~14亿人口,从这个意义上来说,农药对人类发展的重要性是不言而喻的。但同时,农药是一类有毒化学物质,而且是人们主动投入到环境当中,长期大量使用,对环境生物安全和人体健康都将产生较大的不利影响。目前,农药与环境已经成为农业可持续发展中要解决的重要问题之一。农药的广泛使用对生态环境的污染和破坏也带来了严重的后果,毒害事故频频发生。控制农药污染,保护生态环境,已成为环境保护的一个热点问题。 我国农药污染特点及其存在的问题表现在以下几个方面。 (1)农药对土壤微生物的影响。植物化学保护所使用的农药,有的直接施于土壤里防治病、虫、草害的同时直接接触土壤微生物,就是直接喷布于植物地上部的农药也大部分掉在地上残留在土壤里,土壤里这些农药都会直接或间接与土壤微生物产生相互作用。一方面农药对微生物产生有利或不利影响,这关系着土壤肥力、植物发育和病、虫、草害的发展;另一方面土壤微生物对农药的降解代谢也起作用,这关系到农药的残效和残留。农药对土壤微生物的影响,各种药剂作用不同,不同土壤条件、施药时间、浓度等都对作用产生影响。例如:有机磷杀菌剂使用高浓度时对大豆根瘤菌起抑制作用,五氯酚钠和苯胺灵可能降低固氮菌的固氮作用,而扑草灭、草藻灭有时增加胺化作用。 (2)农药对害虫天敌的影响。害虫的天敌种类很多,包括病原微生物(病毒、细菌、真菌和原生动物)、线虫、蜘蛛、昆虫(捕食性及寄生性昆虫)和脊椎动物(蛙类和鸟类)等。在化学防治中,农药对害虫天敌的影响是不可忽视的。在不同类的农药品种中,以杀虫剂对害虫天敌的影响较大,而杀菌剂与除草剂影响较小。由于大量杀伤天敌,破坏害虫与天敌间的生态平衡,可能导致害虫再猖撅,给防治工作带来更大的困难。在农药使用时,应选择适当的剂型、使用浓度、施用的方法、用药时间等,降低农药对天敌的影响。例如:用三氯杀螨醇、石硫合剂防治红蜘蛛,既可以杀卵,又杀成虫、若虫,对天敌也比较安全。选用敌百虫防治荔枝蝽象,对其卵内寄生蜂没有影响,选用%以下浓度的西维因防治果树红蜘蛛,对捕食性天敌钝绥螨没有影响。采用内吸磷包扎果树的茎干,或用久效磷于树干涂环,防治介壳虫或蚜虫,或者把农药施于作物根部,使根部吸收、输导到地上部而起杀虫作用,这种施药方法对天敌基本没有影响。施药时期应根据害虫发生适期和天敌发生适期适当进行安排,若发生矛盾,则必须加以调整,或提早或推迟。为保护寄生蜂,应尽量避开蜂的羽化高峰、幼蜂、化蛹前期和蛹阶段施药。

生物农药是指利用生物资源开发的农药。根据其来源大致可分为植物农药、微生物农药和抗生素等。由于生物农药具有对人畜的毒性较小、不污染环境以及病虫害不易产生抗药性等优点而日益受到人们的青睐。 目前,生物农药已成为一类重要的农药,对促进农业生产发展、维护生态环境起到了重要作用。但生物农药在研究、开发、生产和应用上还存在一些突出问题: 一是研究开发与生产脱节,科研成果不能成功转化为生产力,造成我国生物农药发展不能进入正常的轨道。 二是由于许多生物农药的有效成分为活体微生物,而其产品制剂化技术要求高,加上我国生物制剂的剂型及其工艺水平落后,致使活体微生物农药的制剂化成为生物农药发展的一个瓶颈。 三是生产企业规模小,其中乡镇企业占了很大一部分。这些企业的生产设备和条件差,缺乏技术人员和资金,且品种单一,易受市场的冲击。 四是由于生物农药作用和见效时间慢,加上绝大部分农民还没有综合防治、保护环境和农业持续发展的意识和要求,致使生物农药推广应用存在困难。 尽管生物农药发展缓慢,在整个农药中所占份额还比较小,但生物农药的发展已成为一种趋势和方向。为实现我国生物农药的快速发展,从事生物农药研究、开发和生产的单位、人员必须解思想,以生产和市场为导向来开展工作,要建立能良性循环发展的生物农药研究、开发和生产的体制,调整科研和生产之间的关系,促进科研成果转化为生产力;要加强攻关,强化作用机理、毒性、残留以及对环境生态的影响等研究,解决生物农药发展的瓶颈问题;要加强推广和普及生物农药的力度,增强农民的环保意识,增进农民对生物农药的了解,推动生物农药的广泛应用;国家对于生物农药的研究、开发和生产应采取倾斜政策,扶持和促进我国生物农药的发展,使之走上健康快速发展的道路。 (来源:农民日报)

(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二)论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。⑵通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五)论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。(六)论文的基本内容研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,他们不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。基本内容一般包括:⑴对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。⑵本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。(七)论文写作的方法具体的写作方法可从下面选定: 观察法、调查法、实验法、经验总结法、 个案法、比较研究法、文献资料法等。(八)论文写作的步骤论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排。论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础问题开始,分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。课题研究的主要步骤和时间安排包括:整个研究拟分为哪几个阶段;各阶段的起止时间。

综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11,12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。 (2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。 微生物降解农药的生化反应[10,12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。 将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土著微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。

农药对鱼的毒害性研究论文

农药对鱼类的毒性等级可以分为:

高毒:<;

中等毒性:~;

低毒:。

三唑磷是一种在长江中、下游地区和南方稻区使用广泛的有机磷杀虫剂,用于防治水稻螟虫,许多农民还用它来清理鱼塘。甲基异柳磷是近年来引入水田的,用于防治稻水象甲的一种有机磷杀虫剂。李少南比较了三唑磷和甲基异柳磷对家养鱼种尼罗罗非鱼(Tilapianilotica)、淡水白鲳(Colossomabrachypomum),以及野生的麦穗鱼(Peseudorasoboraparva)的急性毒性,结果表明,甲基异柳磷对尼罗罗非鱼、淡水白鲳、麦穗鱼的96hLC50分别为、、,而三唑磷对上述3种鱼的96hLC50分别为、、。按照上述农药对鱼类的毒性等级划分标准,甲基异柳磷对尼罗罗非鱼和淡水白鲳属于低毒,对麦穗鱼属于中等毒性,而三唑磷对尼罗罗非鱼、淡水白鲳、麦穗鱼均为高毒。金彩杏等(2002)检测了三唑磷对4种海洋鱼类的毒性,结果表明48h半致死浓度介于~,可见对海洋鱼类,三唑磷亦属于高毒农药。

王朝晖等综述了我国常见的9种拟除虫菊酯类杀虫剂原药及其制剂对5种鱼和隆线蚤的急性毒性。其中6种带氰基的菊酯对鲫鱼、鲤鱼、食蚊鱼的48~96hLC50介于~μg/L之间,它们对大鳞副泥鳅的48hLC50介于~μg/L之间,对隆线蚤的48hLC50介于~μg/L之间。3种不带氰基的菊酯对上述5种鱼和隆线蚤的48~96hLC50介于~μg/L之间。从以上结果可以看出:①菊酯类杀虫剂对水生动物高毒甚至剧毒,其中带氰基的菊酯类杀虫剂毒性更高;②鱼类当中泥鳅耐药性较强;③水蚤对菊酯类杀虫剂的敏感性高于鱼类。拟除虫菊酯类杀虫剂对鱼类致毒的原因可能与鳃中Na+、K+-ATP酶的活性受到抑制有关。

三唑磷对卤虫、南美白对虾、泥蚶等水生生物的急性毒性结果显示,三唑磷对卤虫的24hLC50为,48hLC50为;对南美白对虾仔虾的48hLC50为μg/L,96hLC50为μg/L;对泥蚶的48hLC50为,96hLC50为。可见三唑磷对南美白对虾为高毒农药,对卤虫中等毒性,而对泥蚶低毒。

已知有机磷杀虫剂是AChE抑制剂。Sorsa等分别检测了暴露于亚致死剂量的有机磷杀虫剂杀螟硫磷之中的食蚊鱼(1999)和麦穗鱼(2000)脑AChE的残留活性。Sorsa(2000)还以麦穗鱼和食蚊鱼为试验材料,检测了亚致死剂量的杀螟硫磷对肝脏的重要解毒酶之一,谷胱甘肽-S-转移酶(GSTase)的影响。从测定结果可以看出,杀螟硫磷在远低于致死浓度的剂量下,即能够明显抑制AChE和GSTase的活性。因此可以用酶指标预警有机磷杀虫剂对鱼类的毒害作用。

李少南等(1997)的测定发现,来自同一科的鱼,AChE的反应动力学相似,而不同科的鱼,反应动力学存在差异。谢显传等(2003)的研究表明,鱼类之间AChE粗酶液抗抑制性的差异很可能取决于脑组织内酶的含量,而酶在反应动力学上的差异,有可能是与酶相结合的杂质造成的。所以值得注意的是,以酶指标预测鱼类对有机磷农药敏感性时,酶源的纯度对测定结果有一定影响。

顾晓军等(2000a)研究了水温对马拉硫磷AChE抑制能力的影响。结果表明,在15~17℃下麦穗鱼接触1mg/L马拉硫磷48h后,其脑AChE活性下降40%。然而在20~22℃下,麦穗鱼接触同样浓度马拉硫磷48h,其脑AChE活性下降70%。可见鱼类在水温高的条件下更容易发生有机磷中毒。

(2)藻类。张爱云和蔡道基(1986)根据大多数农药的田间用量,以EC50(6d)为基准,将农药对水藻的毒性等级做出以下划分:

高毒:<;

中等毒性:~;

低毒:。

有机磷杀虫剂对藻类毒性的大小,与其分子结构具有一定的相关性。一般认为,脂溶性较强,容易渗入藻类细胞膜的农药分子毒性相对较强。邹立等(1998)通过测定发现,含有苯环结构的有机磷农药毒性大于不含苯环结构的有机磷农药。辛硫磷分子中不但有苯环结构,而且有氰基,因此辛硫磷对水藻的毒性特别高。

对于动物,包括水生动物而言,有机磷杀虫剂主要作用于神经系统,是AChE的抑制剂,导致神经传导的阻断,最终造成动物死亡。但是,有机磷农药对藻类有不同的致毒机理。沈国兴等(1999)认为,有机磷农药对藻类的毒性主要在于破坏藻类生物膜的结构和功能,影响藻类的光合作用,改变呼吸作用以及固氮作用,从而影响藻类的生理进程。

唐学玺等(1998)观察到对硫磷对海洋微藻细胞的生长和分裂有严重的抑制效应,并研究了3种有机磷杀虫剂——久效磷、对硫磷和辛硫磷对三角褐指藻的影响。3种农药对三角褐指藻72h半抑制剂量(EC50)分别为、和。在相应的半抑制剂量下,3种农药均能引起藻细胞活性氧(超氧阴离子自由基)含量增加、脂过氧化和脱酯化作用增强。研究认为,有机磷农药的胁迫对藻类的抗氧化防御系统造成了损害,诱导了活性氧的大量产生,引发活性氧介导的膜脂过氧化和脱酯化伤害,进而抑制了藻细胞的生长。

在长期的进化过程中,需氧生物发展了抗氧化防御系统,其组成包括酶促和非酶促成分。在正常生理状态下,由代谢产生的活性氧可被该系统所控制,使体内的活性氧的产生与清除处于平衡状态。而在污染物的胁迫下,细胞抗氧化防御系统会被破坏,体内活性氧过量产生与积累,进而对细胞造成伤害。

谢荣等(2000)以三角褐指藻和青岛大扁藻为试验材料,丙溴磷为供试药剂,对有机磷胁迫下二种海洋微藻的抗氧化防御系统酶促成分中的一种重要酶——谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性和非酶促成分中两种重要的抗氧化剂——谷胱甘肽(GSH)及类胡萝卜素(CAR)含量变化进行了研究。结果表明,在(EC50)和10mg/L丙溴磷胁迫下,微藻的GPx活性呈现下降趋势,GSH和CAR含量也表现为下降趋势,并且胁迫的时间越长、胁迫的强度越大,它们下降的幅度也越大。

陈碧鹃等(1997)测定了氰戊菊酯和胺菊酯对金藻、小球藻、紫贻贝、扇贝的毒性。两种农药对藻类和贝类的96hEC50(LC50)介于~之间。按照张爱云和蔡道基(1986)的毒性划分标准,拟除虫菊酯对水藻的毒性属于中毒。

大量试验研究表明,大多数农药对藻类抑制生长所需的浓度,明显高于其在自然环境中如湖泊、河流、土壤中可能达到的浓度,因而不会对藻类带来急性毒害。然而在低浓度下,农药会对藻类产生慢性毒害,或者刺激藻类生长,进而对生态系统的整体平衡产生影响。

(3)农药对水生生物的慢性毒害。杨赓等(2003)测定了植物生长调节剂多效唑对大型蚤的急性毒性和21d慢性毒性。多效唑对大型蚤的急性毒性不高,48hLC50高达。按照蔡道基等(1987)对鱼类的毒性划分标准属低毒农药。但是,以生存为指标的21d慢性实验测得的多效唑对大型蚤的最大无可见效应浓度(NOEC)为,远低于其48hLC50。在的浓度下,F1代出生7d和21d的死亡率分别为和。在同样浓度下,F2代出生7d和21d的死亡率分别为和。可见仅凭借急性毒性数据难以对农药的实际危害作出充分估计。

郑永华等(1999)以鲫鱼(Carassiusauratus)为材料,在20℃条件下应用半静态方法进行了甲氰菊酯的急性毒性试验,并在亚急性暴露下研究了甲氰菊酯对鱼体器官的损伤作用。试验结果显示,甲氰菊酯对鲫鱼48h的半致死浓度(LC50)为。在亚急性暴露中,大于的甲氰菊酯试验溶液对鲫鱼的肝脏有明显损伤作用。实验结果还显示,甲氰菊酯对鲫鱼的NOEC为,最低可见效应浓度(LOEC)为,其最大允许浓度(MATC)估计为,比48h低一个数量级。

(4)联合毒性。随着农用化学品的使用日益普遍,水中污染物的成分也越来越复杂,它们往往联合作用于水生生物。谢荣等(1999)以三角褐指藻、盐藻和青岛大扁藻为实验材料,采用联合指数相加法,研究了有机磷农药和重金属对海洋微藻的联合毒性效应。实验结果表明,在毒性比1∶1的情况下,丙溴磷——铜联合毒性相加指数(AI)对三种藻分别为、和,均为颉颃作用。

李少南等(1996)检测了有机磷杀虫剂的增效剂磷酸三苯酯(TPP)和拟除虫菊酯杀虫剂的增效剂胡椒基丁醚(PBO)对鱼类马拉硫磷敏感性的影响。测定结果见表。

马拉硫磷对几种鱼的96hLC50(mg/L)

从表所列的测定结果可以看出,TPP对所测鱼类均具有增效作用。PBO的作用效果则因鱼的种类而有所不同。对鲤科的麦穗鱼和金鱼,PBO具有微弱的增效作用,而对鳉科的食蚊鱼和鲑科的虹鳟,PBO使马拉硫磷毒性降低。

钱芸等(2000)采用体内染毒的方法,以鲤鱼脑AChE活力为指标,研究了有机磷农药对硫磷与同属有机磷农药的氧乐果、甲胺磷和与属于氨基甲酸酯杀虫剂涕灭威之间的联合毒性效应。结果表明,这些农药之间均产生较强的协同作用。但是两种农药以不同比例加入,产生的毒性效应有明显差别。有机磷和氨基甲酸酯之间(如涕灭威/对硫磷)的协同作用要强于同类之间的作用。

顾晓军等研究了马拉硫磷与作用于神经细胞氯离子通道的杀虫剂氟虫腈对麦穗鱼脑AChE的共同影响。在活体状态下,氟虫腈对AChE没有影响,但当鱼被移到不含马拉硫磷的水中之后,先前接触过氟虫腈的鱼,脑AChE活性恢复慢。这对鱼类生活能力的恢复显然有不利影响。顾晓军等的研究还表明,氟虫腈对AChE恢复的阻碍在较高的水温下更为明显。

鱼最怕杀虫药剂以及含氯的消毒剂。杀虫剂一定要注意菊酯类型的,这一类农药对鱼类的危害很大,还有一些外用的杀虫药,对鲤鱼的伤害性比较大,剂量特别大时就会直接将其杀死。平时要防止农药污染水源,被农药污染的水,不能随意倾倒或任其流入水源中,而且施药稻田的水也不能排到河塘里面。一、鱼最怕什么农药      1、鱼最怕杀虫药剂以及含氯的消毒剂。杀虫剂要注意菊酯类的,这一类农药对鱼类的危害较大,还有一些外用的杀虫药,这些药剂对鲤鱼的伤害性比较大,当达到一定的剂量时就会直接将其杀死。很多人在养鱼时会在鱼塘里面放一些消毒剂进行消毒,但是在使用时一定要注意控制剂量,若是量太大,就会导致鱼类大量死亡。      2、平时也要防止农药污染水源,被农药污染的水,不得随意倾倒或任其流入其它的水源中,以免禽、畜误饮和鱼类中毒。但主要是保护水源,对鱼毒性高的农药不能用于稻田,或者在施药后的最初几天里禁止将水排入河塘。      3、在稻田里面一定不能使用菊酯类农药,比如溴氰菊酯,这类药对鱼类的毒性为高毒级,一旦进人水域,对鱼类和其它水生生物的危害极大。所以要限制它们在稻田的使用,不仅如此甲胺磷、克百威等剧毒农药也不能使用。二、鱼浮头的原因是什么      1、如果是在夏季时浮头,那么原因有很多,比如水层的温差产生对流引发浮头。或者是白天温度高,有些养殖户为了降低高温对鱼类的影响,会加深水位,这就导致上层温度高,而下层的温度稍低,使整个池塘的溶氧迅速下降,造成鱼群浮头。      2、也有可能是光合作用不强而导致鱼群浮头。夏季时因为高温且多阴雨天气,光照条件差,而水面的浮游植物的光合作用减弱,还要消耗水体中的溶氧,导致供氧不足所以产生的浮头。三、鱼浮头应采取怎样的措施      1、一旦出现浮头现象,要及时打开增氧机进行增氧。如果养殖的面积比较大而且增氧机数量不足,则可以根据浮头的轻重状况,优先对重症区域进行增氧。      2、如果发生比较严重的浮头、甚至泛塘现象时,可使用化学增氧方法。具体方法为,在水面泼洒碳酸钠和沸石粉,一般每亩用量40-45kg,在半小时内可平息浮头现象,可维持4-6小时。

农药对生物都是不好的,达到一定浓度肯定有害。

(1)农药生物富集的生态效应。进入淡水生态系统中的农药,可以通过食物链而发生生物富集作用,而农药对水生生物的生态效应,大多与它们在生物体中的积累和转移有关。水体中的农药一部分可被浮游生物吸收或悬浮性颗粒物质所吸附,部分悬浮物沉淀以后,形成底质,从而变成底栖生物的饵料。例如,水中的DDT通过浮游生物、小鱼、大鱼、水鸟的食物链传递而在生物体内富集。以美国上岛河口区生物对DDT富集为例,研究表明,在污染区大气中平均存在的DDT含量为30-6mg/kg,其中溶于水中的量更微乎其微,但是,水中浮游生物体内的DDT含量为,富集系数为万(以大气中DDT含量作为基数);浮游生物为小鱼(如银汉鱼)所食,小鱼体内DDT增加到,富集万倍;其后小鱼为大鱼所食,大鱼体内DDT浓度增加到2mg/kg,富集系数为833万;海鸟捕食鱼,其体内DDT增加到25mg/kg,富集系数高达858万。环境中的有机磷农药,也可以通过食物链发生生物富集作用,但是有机磷农药在生物体内的蓄积量远比有机氯农药低。

(2)农药对浮游植物的影响。不同藻类对农药的敏感性不同。氯氰菊酯浓度在10~50mg/L时抑制双对栅藻,而刺激或稍抑制聚球藻的生长;在10~50mg/L的氰戊菊酯浓度下,双对栅藻生长明显受抑制而刺激聚球藻的生长;两种拟除虫菊酯杀虫剂都抑制灰色念球藻的生长而刺激小席藻的生长。

浮游植物对农药的吸收效率很快。进入分层明显的水域表层水的农药,除少数被吸附沉淀外,主要都在这一水层被浮游植物吸收富集,并沿食物链向下转移,最后积累于鱼、虾、贝类体内。根据放射性14C的实验发现,含量极微的DDT、狄氏剂和艾氏剂,就可能降低某些浮游植物的光合作用能力。但其毒性随着农药和浮游植物种类的不同而有很大差异。例如DDT的浓度在10~100μg/L时显著地抑制硅藻的光合作用,而浓度高于1mg/L时却未能对某些绿藻的光合作用产生影响。狄氏剂的毒性较DDT大得多,当它的浓度达μg/L时,就能明显抑制上述各种浮游植物的光合作用。在使用有机氯农药的附近水域中,由于一些藻类的选择性中毒,会导致该水域植物区系平衡的破坏,即引起敏感种类的衰亡和抗性种类的繁殖,从而产生深远的生态后果。

(3)农药对浮游动物的影响。有关淡水中农药对浮游动物的研究,大多结论都证明淡水生态系统中种群结构变化的都是主要种群由大型蚤(Daphnia)变成了其他小型浮游动物如Rotifers和Bosmina占主要地位。说明农药促进了小型浮游动物的生长,而同时抑制了中等大小的浮游动物的生长繁殖。而由于优势种群是大型蚤的时候,整体系统的种群丰富度很低,当农药改变种群结构后,大大提高了种群多样性。生态系统中浮游动物群落结构的改变同时影响到生态系统的功能。未受农药污染的生态系统中由于包含了大量的大型蚤,由浮游植物产生的能量能够传递到顶端的捕食者(鱼和鸟),通过藻—浮游动物—鱼的食物链途径。而在农药污染的生态系统中,由于物种多样性的变化,大型蚤的数量变少,其他小型浮游动物数量增加,导致了食物链变长,尤其是一些小型无脊椎动物的繁荣导致捕食者数量和种类大大增加,复杂了食物链。增加了能量在食物链传递过程中的损失。最后达到顶端捕食者的能量远远低于正常的、未污染的生态系统。反应了受农药污染和未受污染的两种食物链模式。

淡水生态系统中受农药污染和未受农药污染的两种食物链模式

另外,淡水生态系统中不同的浮游动物对农药的敏感度不同。当水体中含有超过的氯氰菊酯时,生态系统中的甲壳动物、轮虫、固着生物和浮游植物组成的群落发生了明显改变;甲壳类和浮游动物快速减少,桡足类无节幼体对氯氰菊酯最敏感,其无效应浓度仅为。

(4)农药对其他水生动物的影响。农药污染对鱼的毒害,可分为短期影响和长期影响。短期影响包括立即回避、急性致死、活动能力减弱、失去平衡和麻痹作用;长期影响包括慢性中毒、生长缓慢、失去种群竞争能力和生理生殖机制的改变。在江河、湖泊等某些天然水体中,因受农药厂废水污染,虽未出现死鱼的现象,但有些半洄游性或洄游性的大型经济鱼类,均会因对农药的嫌忌而洄游到其他水域。另外,鱼类若长期生活在含低浓度农药的水体中,通过鳃呼吸、体表接触及食物等途径吸收农药。当吸入量大于体内解毒和排毒能力时,便在体内造成农药的积累。蓄积的农药可能会降低鱼类的繁殖率,使幼鱼成活率下降。

农药对水鸟和哺乳动物的繁殖也有严重影响。有机磷农药(二嗪磷、甲基对硫磷、乐果)可使鲶鱼(Clanusgachua)的红血球和血红蛋白下降;甲基对硫磷和乐果使红血球和核的直径减小。农药对动物生理的改变必将影响动物的繁殖,因而严重影响种群的延续。鳟鱼卵中DDT>时,孵出的幼鱼死亡率为30%~90%,鳟鱼亲鱼体中DDT1~2mg/L时,产出的卵中含以上,孵出的幼鱼死亡率明显增高;~林丹可抑制卵黄形成,抑制LH激素对排卵的诱导作用,卵中胚胎发育受阻。有些农药比如DDE还能够抑制输卵管内的碳酸酐酶与ATP酶的活性,阻碍了碳酸钙在卵壳上的沉积而使蛋壳变薄。

(5)农药对非生物环境的影响。农药纳入水生生态系统后,改变原系统的非生物环境条件也能极大地影响水生生态系统。如有机农药在水体中分解的时候会大量消耗水中的溶解氧,缺氧环境的形成会造成发酵腐败,从而产生大量的甲烷和硫化氢等有毒气体,导致水中的某些生物中毒死亡。有机磷农药在水中分解还可产生无机磷。含磷、含氮农药使用后,进入水生生态环境后会造成水体富营养化。这种富营养化会影响水体的水质,造成水的透明度降低,由于阳光难以穿透水层而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱或水中溶解氧的减少,都会对水生动物产生有害影响,造成鱼类的大量死亡。同时,富营养化促使水体表面生长的蓝藻、绿藻大量繁殖成为优势种,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解时产生有害气体,有些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。

农药污染水体对水生生态系统的影响,大多数情况下还是可以恢复的,其速度受多种因素的影响。如环境中农药残留物消失的速度、气候条件以及生境的不同。河流中因水流冲洗,上游河流可携带种群,所以群落恢复较快,池、湖等则因水流交换慢而恢复较慢。对美国黄石公园喷洒DDT后的跟踪研究表明,一些种群一年之后就开始恢复,而一些毛翅目幼虫4年后,在处理过的河流也未得到恢复,处理区域面积大小也有很大影响,一个流域中的河流也许要4~5年才能使其动物群落完全恢复,而且恢复后的种群数量也较少。

中药成分毒理研究论文

大概有5种方法:1有毒成分及毒理研究方法 这是中药毒性研究最常用的方法。主要是在中药成分中提取、分离毒性成分,进行相关毒性实验,如在含生物碱的中药中已知的有毒成分有:川乌、草乌、附子、天雄、雪上一枝蒿等品种中的乌头碱;雷公藤和昆明山海棠中的雷公藤碱;马钱子中的番木鳖碱;曼陀罗、洋金花的莨菪碱;苦楝子中的苦楝碱;麻黄中的麻黄碱;光慈菇、山慈菇中的秋水仙碱等。其毒理作用主要是损害神经系统。外周迷走神经和感觉神经中毒,常先呈异常兴奋后抑制,能直接影响心脏功能,并发其他脏器的变性坏死;中枢神经中毒,可引起视丘、中脑、延脑、脊髓的病理改变;呼吸中枢中毒可引起呼吸麻痹窒息。再如在含有苷类的中药中,已知的毒性成分有:洋地黄、万年青、八角枫、蟾酥、夹竹桃等品种中的强心苷,可直接作用于心脏,引起心肌收缩的增强,心率减慢;木通、黄药子、商陆等皂苷成分,对局部有刺激作用,并能抑制呼吸,损害心脏、肾脏,尚有溶血作用;白果中的银杏酸和银杏酚,苦杏仁、桃仁、郁李仁、木薯、瓜蒂等品种中的苦杏仁甙,水解后可析出氢氰酸,能迅速与细胞线粒体中氧化型细胞色素酶的三价铁结合,阻止细胞的氧化反应;芫花、广豆根等品种中的黄酮苷,可刺激胃肠道和对肝脏的损害,引起恶心呕吐、黄疸等症状。2中药毒代动力学研究方法 毒代动力学是运用药代动力学的原理和方法,定量地研究毒性剂量下药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄过程和特点,进而探讨药物毒性发生和发展的规律性的一门科学。其主要目的是:揭示在毒性试验条件下药物所达到的全身暴露与毒性发生的内在联系;比较动物与人的全身暴露来解释毒理试验数据的价值;为临床前毒性研究的实验设计(如动物种属、试验剂量和用药方案的设计)提供依据。3细胞毒性试验MTT法 这是借助于细胞生物学技术直接观察中药在细胞学水平上的毒性反应。包括对细胞、细胞器形态结构的影响和对细胞整体活动的影响等。而MTT法可以快速高效地检测药物对细胞增殖的影响及毒性反应。从微观角度反映中药毒理作用的生物学基础。4中药血清药理学方法 目前该方法应用于中药毒性研究的尚较少,但直接用实验动物的含药血清培养细胞观察中药的毒性效应,可从微观角度阐明毒理。为从细胞分子水平阐明中药毒性机理开辟道路,值得借鉴。5分子生物学技术 将分子生物学方法应用于中药毒理学研究,如对中毒脏器中核酸含量测定,对药物性损伤的肝细胞中药物代谢酶和抗氧化物酶活性的测定、毒理基因组学和蛋白组学的探讨等,均将有助于从基因分子水平探讨中药毒性产生的机理与本质。

药品生物测定的发展趋势 作者:吕会成 【关键词】 生物测定;药理;药品 [摘要] 生物测定是经典的药品检测专业之一,现代仪器分析的广泛应用,给其带来了极大的挑战和机遇,面对目前的基本状况,阐明了生物测定专业在中药开发、新药研制、药物安全性评价及微生物限度检查方面的应用和发展趋势。 [关键词] 生物测定;药理;药品 药品是特殊商品,药品质量直接关系到用药者的安全和疗效。药品检测方法和检测水平随着制药工业的发展不断改进提高。由于现代科学技术的发展,相邻学科之间的相互渗透,分析化学的发展经历了三次巨大的变革,使分析化学发展成为以仪器分析为主的现代分析化学。面对生命科学中复杂的分离分析任务,发展了色谱分析方法。结构分析、价态分析、晶体分析等方面的研究又促进了光谱分析的发展。以计算机应用为主要标志的信息时代的来临,仪器分析迅速发展,为药物检测提供各种非常灵敏、准确而快速的分析方法[1]。生物测定受到了极大的挑战,其发展前景令我们从事药品生物测定工作者所关注。 1 药品生物的特点与业务范围 药品生物测定的定义与特点 药品生物测定(简称生测)是利用药品(或药品中的有害杂质)对生物(或离体器官及组织)所引起的反应来测定药品的含量或安全性的一种方法。 生测法的优点是测定的结果与医疗要求基本一致,能直接反映药品的效果或毒副作用,这是其他物理学方法或化学方法所不能达到的。因此,目前各国药典仍大都采用这一方法。 生测法的缺点是检验周期长,微生物有生长繁殖过程,动物有生理代谢过程,观察分析时间一般在2~7天,有些试验会更长。影响因素多,有生物差异性,也有系统操作误差和环境条件等造成的影响。用品用具、动物质量、仪器设备都会对结果产生影响[2]。所以,以生测主检的品种在中国药典中逐版减少。 药品生物测定的业务范围 中国药典是法定的药品标准,它将药品质量控制项目归为四类:性状、鉴别、检查和含量。生测的业务主要涉及到中西药品的检查类和含量类。 其中作为药品安全性检查项目最多,包括:无菌、热原、细菌内毒素、异常毒性、安全试验、急性全身毒性、过敏物质、刺激性、溶血、降压物质、微生物限度等。含量(或效价)测定包括:抗生素微生物检定法,胰岛素、硫酸鱼精蛋白、缩宫素、卵泡刺激素、黄体生成素、升压素等生物检定法。 2 药品生物测定的现状 由于现代化检测仪器的广泛应用,药品生物测定的品种和范围,方法和要求,也发生了很大变化。 品种和范围的变化 抗生素的含量测定,最初大部分抗生素用微生物法测定含量。随着制药工业发展,提纯方法不断改进,有效组分更加明确,许多品种检测方法不断改为仪器测定和化学测定。例如:2000年版中国药典收载约219个抗生素品种,其中有15个原料药及其制剂从1995年版的化学法和微生物法改为高效液相色谱法(简称HPLC),使该法达到97种,微生物法仅有24个,其中9个品种是新增加的。有人预计本世纪初,HPLC法会发展成为中国药典使用频率最高的一种仪器分析法[3]。规定取消抗生素过期检验,抗生素微生物效价测定的业务工作量更是明显减少。 药品注射剂的热源检查。1942年美国首先将家兔法收入药典,相继世界各国药典均规定用该法。中国药典从1953年开始收载。自1973年以来,鲎试剂被证明是一种检测细菌内毒素(热原)存在的灵敏试剂。用鲎试剂要比家兔试验迅速、经济,所需样品量少,操作过程工作量小,每天可进行许多样品检测。1980年美国药典20版首载“细菌内毒素检查法”,1985年USP21版收载5种注射用水及40种放射性药品。1991年11月执行的USP22版第五增补版公布了185种药品删除家兔法,用细菌内毒素检查法代替。1995年USP23版注射剂的热源项几乎都被细菌内毒素检查法代替[4]。 我国从20世纪70年代开始研究制备鲎试剂,1988年卫生部颁布细菌内毒素检查法,1993年中国药典第二增补本收载该法,但未涉及任何品种,1995年中国药典二部正式收载,并规定了注射用水、氯化钠注射液和二十多种放射性药品并删除热源检查,以内毒素代替。2000年版中国药典进一步扩大到68种。预计2005年版中国药典还要继续增加品种,热源项都将被内毒素代替。动物试验改为生化试验。 实验动物 生测离不开实验动物,在实验中,为了减少生物差异,提高动物反应敏感性,以最少的动物达到最满意的结果。国家非常重视实验动物,1988年国务院颁布了《实验动物管理条件》,对实验动物的饲管、管理、使用等做出了明确规定,实行达标认证制度,严格管理。按微生物控制程度把实验动物分为四级:普通动物、清洁动物、无特殊病原体动物和无菌动物[5]。一般动物实验必须达到清洁动物标准,种系清楚,不杂乱,无规定指出的疾病。动物级别越高,饲养管理条件越严,设施投资越大。实验动物是实验研究的活试剂,既要有纯度,也要有数量,背景明确,来源清楚,符合要求才能使用。(随着药品纯度的提高,凡是有准确的化学和物理方法或细胞学方法能取代动物实验,进行药品和生物制品质量检测,应尽量采用,以减少动物的使用。) 药品生物测定在方法上的改进与变化 为了缩短操作时间,减少实验误差,近年来生测方面也研制并投入使用了部分仪器设备,如:抗生素抑菌圈测定仪、微机热原测温仪、集菌仪、细菌数测定仪等,减轻了工作强度,提高了工作效率,检测结果更加准确可靠。 3 药品生物测定的发展趋势 生测作为经典方法沿用至今,表明它有其他方法不能替代的特点,在药品检验中发挥了重要作用。不少老产品改为其他方法控制质量,也会不断有新产品离不开生测法,我们应当充分发挥它的优点,尽量克服它的不足,开拓新的业务范围。 微生物限度检查工作量大 为了控制药品染菌限度,1975年美国药典19版首载微生物限度检查,1980年英国药典收载,我国在1990年由卫生部颁布了药品卫生标准及检验方法,1995年版中国药典正式收载[6]。2000年版中国药典按剂型规定了微生物限度标准,执行范围除注射剂和中药饮片外几乎包括中西药的所有制剂和原料。该项检查成为药典品种适用最多的检查项目,占当前地市级药品检验所生测室业务工作量的80%以上。在这项检查中,有大量的业务技术需要我们进一步研究,改进试验条件,使数据准确,探讨快速检测的新方法。药包材的检查,国家药监局已经发布试行标准,业务范围将更加扩大,这是我们进一步做好工作,努力探讨研究的新领域。 药品生物测定在中药开发中的作用 我国是中药王国,2000年版中国药典一部共收载920种,其中中成药398种。有含量测定的157种,仅占总数的17%,中药成分多,杂质和干扰物质很多。复方制剂,尤其大复方制剂专属性的检出处方中所含药材很困难,有大量的研究工作需要做。中成药中的杂质如重金属、残留农药等达到一定水平会产生毒副作用,影响药物安全性[7]。要让中药制剂打进国际市场,我们在检查类的控制项目和含量类的方法探讨方面有大量工作要做,生物测定可以在毒理、药理方面进行研究、探讨,逐步完善质量控制标准,提高制剂质量发挥更大的作用。 新药研制开发与安全性评价 新药研制开发是多学科合作的系统工程。在获得一个具有生物活性的化合物后,研究开发组织者要在生物医学领域进行药物评价研究,首先必须组织药理学、毒理学、病理学、兽医学、遗传学、生物化学、药代动力学方面的专家进行合作研究,按药物非临床研究管理规范GLP进行管理。组织药理、毒理(包括一般毒理和特殊毒理)、病理、药代动力学和毒代动力学、药物分析、临床化学、实验动物、生物统计、质量保证等部门有关人员进行讨论,分阶段做出评价[8]。生测在这方面可以参加开发研究或进行技术指导。 综上所述,药品生物测定是药物分析的重要组成部分,是不可缺的检测专业,现代仪器的大量使用,不仅不会影响其发展,而是如虎添翼,让药品生物测定展示出新的前景。 [参考文献] 1 倪坤义,田颂九,丁丽霞.21世纪药物分析学的发展趋势.中国药学杂志,2000,35(12):798

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