吡唑醚菌酯的降解代謝及毒理研究進展

羅躍，吳小毛*，胡賢鋒，姚小龍，劉旭東，韓磊

（1.貴州大學(xué)作物保護研究所，貴陽 550025；2.貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點實驗室，貴陽 550025）

吡唑醚菌酯（Pyraclostrobin）又名百克敏、唑菌胺酯等，是一種含吡唑結(jié)構(gòu)的甲氧基丙烯酸酯（Strobi?lurins）類殺菌劑，為德國巴斯夫公司于1993 年研發(fā)，2002 年上市[1]。吡唑醚菌酯防治作物病害具有保護、治療和內(nèi)吸作用，兼具廣譜、高效等特點，在全球60多個國家150 余種作物上登記使用，其自上市以來被迅速推廣，2015年銷售額超過10億美元，是全球使用最廣泛的殺菌劑之一[2-3]。吡唑醚菌酯是高效低毒的良好殺菌劑，但隨著施用地區(qū)、人群、作用對象及用量的不斷增加，其帶來的毒害和污染問題愈發(fā)嚴重。

吡唑醚菌酯通過農(nóng)業(yè)灌溉和地表徑流擴散，在土壤及水生態(tài)系統(tǒng)中蓄積并造成嚴重污染，對環(huán)境和生物體的潛在危害較大[4-5]。SMALLING等[6]在加利福尼亞中部的圣瑪麗亞河口檢測到吡唑醚菌酯在三種沙蟹（箭齒鰈、鹿角杜父魚、鋸緣青蟹）體內(nèi)的含量高于DDT、聯(lián)苯菊酯、毒死蜱等農(nóng)藥；在奧克特河流域，吡唑醚菌酯在水樣中的檢出率為53%，在河床沉積物、魚體、沙蟹中的檢出率均為100%，沉積物樣品中的平均含量為0.005 9 mg·kg-1，沙蟹中的平均含量約為魚類的5 倍。OLIVEIRA 等[7]在巴西圣奧弗朗西斯科河的Prochilodus costatus魚體中檢測出吡唑醚菌酯及其主要代謝物。WIGHTWICK 等[8]在澳大利亞東南部一個園藝集水區(qū)的水與河床沉積物中均檢出吡唑醚菌酯，其在沉積物中含量達0.001 mg·kg-1。本文對吡唑醚菌酯在環(huán)境中的分布及動態(tài)、降解代謝、毒理研究、殘留分析及有關(guān)法規(guī)等方面進行綜述，旨在為其毒性機理研究、污染修復(fù)治理、應(yīng)用風險評估等提供借鑒，以引導(dǎo)科學(xué)合理施用，制定其在相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)中的投放標準和殘留限量標準，促進其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良好效益，降低其對環(huán)境和人體的危害。

1 吡唑醚菌酯的理化性質(zhì)及其應(yīng)用

吡唑醚菌酯的化學(xué)名為N-[2-[[1-（4-氯苯基）吡唑-3-基]氧甲基]苯基]-N-甲氧基氨基甲酸甲酯（圖1a），分子式C19H18N3O4Cl，分子量387.817，CAS 號175013-18-0。純品為白色至淺米色無味結(jié)晶體，中等毒性，熔點63.7～65.2 ℃，沸點（501.1±60.0）℃，蒸氣壓（20～25 ℃）2.6×10-8Pa，密度（1.27±0.1）g·cm-3，溶于乙腈、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等有機溶劑，不溶于水，純品在水溶液中光解半衰期（t1/2）為0.06 d。其主要代謝產(chǎn)物為甲基-N-[[[1-（4-氯苯基）-吡唑-3-基]氧基]-鄰甲苯基]-氨基甲酸酯（BF 500-3，圖1b）。目前常見的吡唑醚菌酯商品化制劑有50%吡唑醚菌酯水分散粒劑（WG），250 g·L-1吡唑醚菌酯乳油（EC），40%吡唑醚菌酯懸浮劑（SC），其還可加工成懸乳劑（SE）、水劑（AS）和可濕性粉劑（WP）等。

圖1 吡唑醚菌酯（a）及其代謝物BF 500-3（b）的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Figure 1 The chemical structure of pyraclostrobin（a）and its metabolite BF 500-3（b）

吡唑醚菌酯主要通過抑制病原細胞線粒體呼吸作用中的細胞色素b和C1間電子傳遞，使線粒體不能正常提供細胞代謝所需能量，從而達到殺菌效果[9]。此外，吡唑醚菌酯還是一種激素型殺菌劑，具有誘導(dǎo)作物尤其是谷物生理變化的作用，如增強硝酸鹽（硝化）還原酶的活性、提高對氮的吸收、降低乙烯的生物合成、延緩作物衰老，當作物受到病毒襲擊時，它還能加速抵抗蛋白的形成，促進作物生長。LI等[10]的研究表明吡唑醚菌酯能刺激大豆植株根莖生長，提高葉綠素水平和根系活性，并降低丙二醛（MDA）水平；研究發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯主要在大豆根部積累，根中吡唑醚菌酯的峰值水平和生物利用度分別是葉片的19.9 倍和33.2倍；吡唑醚菌酯還對根和葉中的類黃酮水平和苯丙氨酸氨解酶（PAL）活性具有促進作用，能起到增強大豆植株防御系統(tǒng)的作用。XIONG 等[11]發(fā)現(xiàn)經(jīng)吡唑醚菌酯處理后，灰葡萄孢菌細胞膜滲透性增強，脂質(zhì)過氧化膜的完整性被破壞，其菌落變畸形，菌絲膈膜變得模糊。

吡唑醚菌酯能防治由子囊綱、擔子菌綱、半知菌類和卵菌綱等多種類型真菌病原引起的植物病害[12]，被廣泛用于果樹、蔬菜及谷物的病害防治。我國當前登記使用吡唑醚菌酯的農(nóng)作物有水稻、玉米、小麥等谷物，花生等油料作物，黃瓜、辣椒、馬鈴薯、大蔥、蒜薹等蔬菜，西瓜、柑橘、蘋果、葡萄、草莓、芒果、香蕉等水果，以及金銀花、茶樹等其他經(jīng)濟作物[13]，諸多藥效試驗表明其綜合防效較好[14-15]。吡唑醚菌酯還可與其他殺菌劑混用，不僅能產(chǎn)生協(xié)同滅殺效應(yīng)、擴大殺菌譜，還能延緩抗藥性的產(chǎn)生。如JIANG 等[16]報道噴施吡唑醚菌酯與波爾多液混合液可有效防控果蠅引起的蘋果小球藻葉斑??；師勇強等[17]的研究表明40%噻蟲嗪·吡唑醚菌酯·萎銹靈懸浮種衣劑高劑量處理對棉花立枯病的防治效果為86.3%～89.9%，極顯著高于250 g·L-1吡唑醚菌酯EC。

2 吡唑醚菌酯的檢測方法及殘留限量標準

2.1 吡唑醚菌酯的檢測方法

2.1.1 植物樣品

目前已有多種檢測方法被用于不同植物基質(zhì)中的吡唑醚菌酯殘留檢測，其中應(yīng)用色譜的檢測技術(shù)較為普遍，如液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）被用于柑橘、蘋果、萵苣[18]以及葡萄[19]、番茄[20]、生菜[21]等樣品檢測。氣相色譜配電子捕獲檢測器（GC-ECD）被用于草莓[22]、柑橘[23]、甘藍及土壤[24]、黃瓜[25]等樣品檢測。超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）被用于檢測葡萄酒樣品[26]。王思威等[27]結(jié)合改進的QuEChERS 方法建立了荔枝花粉和花蜜中吡唑醚菌酯及其代謝物BF 500-3 的分析方法。YOU 等[28]用UPLC-MS/MS 法同時檢測玉米、小麥、葡萄、蘋果、黃瓜、番茄等農(nóng)產(chǎn)品中吡唑醚菌酯及BF 500-3，該方法還被用于人參[29]、草莓[30]、花生[31]、香蕉[32]、西瓜[33]、辣椒[34]等檢測。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）可檢測葡萄和葡萄酒中吡唑醚菌酯[35]。FILHO 等[36]開發(fā)了一種基于固相微萃?。⊿PME）技術(shù)結(jié)合GC-MS 選擇的離子監(jiān)測（GC-MS.SIM）方法，用于快速檢測吡唑醚菌酯。液相色譜-紫外檢測法（LC-UV）被用于分析測定土壤和西瓜樣品[37]。高效液相色譜紫外測定法（HPLC-UV）被用于大白菜檢測[38]。高效液相色譜（HPLC）被用于測定平菇、榆黃蘑[39]和香蕉[40]的殘留。RAO等[41]采用基質(zhì)固相分散（MSPD）技術(shù)，結(jié)合HPLC檢測番茄果實。

2.1.2 動物樣品

相較于植物樣品檢測方法的成熟程度，關(guān)于動物源樣品中吡唑醚菌酯的檢測方法報道較少。LI 等[42]采用UPLC-MS/MS法測定吡唑醚菌酯在魚類組織（血液、肝臟、肌肉和鰓）中的分布。MU 等[43]采用改良的QuEChERS 前處理方法結(jié)合LC-MS/MS 建立了雞肉、雞蛋、牛奶、豬肉、豬肝、豬腰、豬油等7 種動物源食品中吡唑醚菌酯的檢測方法，該方法回收率高，檢出限為0.04×10-3～1.26×10-3mg·kg-1，適用于動物組織中吡唑醚菌酯的殘留檢測。今后應(yīng)加強動物源樣品中吡唑醚菌酯殘留檢測方法的研究。

2.2 吡唑醚菌酯的殘留限量標準

我國《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2019）規(guī)定，吡唑醚菌酯每日允許攝入量（ADI）為0.030 mg·kg-1（以體質(zhì)量計），許振嵐等[44]根據(jù)我國人群平均體質(zhì)量（63 kg）計算吡唑醚菌酯的ADI 值為1.890 mg·kg-1。我國及美國、歐盟等規(guī)定吡唑醚菌酯在谷物類、蔬菜類、水果類、肉類及其他食品中的最大殘留限量（MRLs）如表1 所示。當前已明確吡唑醚菌酯殘留限量標準的農(nóng)產(chǎn)品還較少，同一類產(chǎn)品的標準應(yīng)具體區(qū)別，且我國的標準與美國、歐盟等存在不對接現(xiàn)象，有必要根據(jù)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和貿(mào)易壁壘實時調(diào)整。

表1 吡唑醚菌酯的殘留限量標準Table 1 Residue limit standards of pyraclostrobin

3 吡唑醚菌酯在環(huán)境中的降解

3.1 吡唑醚菌酯在土壤和水體中的降解速率

吡唑醚菌酯在土壤中的降解動態(tài)已有許多報道，其在不同試驗中表現(xiàn)出不同的降解速率。吡唑醚菌酯在種植草莓的土壤中t1/2為3.4～10.0 d，施藥劑量（以有效成分計，下同）2.28 g·hm-2，7.0 d 后最高殘留量為0.47 mg·kg-1[46]；在柑橘園土壤中t1/2為5.5 d，以40%甲基硫菌靈·吡唑醚菌酯SC 533～800 倍液施藥，每隔10.0 d 施藥2 或3 次，距最后一次施藥的14.0～28.0 d 采樣，土壤中的殘留量為0.02～3.45 mg·kg-1[47]；在種植辣椒的土壤中t1/2為8.8～10.7 d[48]；在稻田土壤中t1/2為5.0～34.7 d，按100.00～150.00 g·hm-2劑量噴施，30.0 d 和60.0 d 后稻田土壤中的殘留量分別為0.001～0.846 mg·kg-1和0～0.002 3 mg·kg-1[49]；在施藥劑量分別為3.33、6.67 g·hm-2時，施藥后60.0 d在種植人參的土壤中殘留量分別為0.016 7、0.005 8 mg·kg-1[29]；ZHANG 等[31]試驗表明，按75.00、112.50 g·hm-2劑量在種植花生的土壤中噴施3 或4 次，t1/2為13.1～16.5 d，28.0 d 后的殘留量為0.005～0.120 mg·kg-1；FU 等[40]報道在種植香蕉的土壤中t1/2為10.6～11.6 d。根據(jù)以上降解數(shù)據(jù)可知，吡唑醚菌酯在土壤中的降解速率屬中等偏快，殘留量總體較低，表明按推薦劑量科學(xué)合理施藥對土壤環(huán)境產(chǎn)生危害的風險較小，而不同研究中吡唑醚菌酯在土壤中的降解速率差異可能是由基質(zhì)成分和環(huán)境條件差異所致。

由于吡唑醚菌酯不溶于水，其廣泛應(yīng)用對水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的潛在風險較大，但有關(guān)其在水體中的降解動態(tài)研究較少。GUO 等[49]的研究表明吡唑醚菌酯在稻田水中的t1/2為6.9～11.5 d，按100.00～150.00 g·hm-2的劑量施用于稻田，30.0 d 和60.0 d 后稻田水體中的殘留量分別為0.040 6×10-3～0.260×10-3mg·L-1和0.003 3×10-3～0.106 0×10-3mg·L-1。

3.2 微生物對吡唑醚菌酯的降解作用

微生物降解是農(nóng)藥在環(huán)境中降解的主要途徑。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑分子上有許多活性位點，通常容易發(fā)生醚鍵水解和氧化、苯環(huán)羥基化、雙鍵氧化、脫羧和異構(gòu)化等。BIROLLI 等[50]用柑橘園土壤進行吡唑醚菌酯的細菌降解試驗，發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌、肺炎桿菌等對降解具有明顯的促進作用，并得到如下結(jié)果：①提出了母離子不同位置ESI-質(zhì)子化前體產(chǎn)生的三種不同的裂解途徑（圖2A）；②鑒定了片段離子結(jié)構(gòu)以推測代謝物（圖2B）：鑒定出可能來源于酯酶水解反應(yīng)的羧酸衍生物（圖2B-a），觀察到與乙醇的酯交換或酯酶催化反應(yīng)生成乙酯（圖2B-b），鑒定出一種初級尿素（圖2B-c），提出氯苯環(huán)羥基化產(chǎn)生代謝產(chǎn)物（圖2B-d），吡唑基團中產(chǎn)生羥基（圖2B-e），在1-（4-氯苯基）-1H-吡唑-3-醇部分的兩個環(huán)上進行兩個羥基化反應(yīng)并發(fā)生甲基化（圖2B-f），以及一個羥基取代氯原子的反應(yīng)（圖2B-g），提出前體離子的三個生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)——氨基甲酸甲酯基團的水解、氯原子被羥基取代和吡唑環(huán)上的一個雙鍵還原（圖2Bh），最后鑒定出生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物鄰-（N-甲氧基-甲基氨基甲酸酯）-苯基甲醇（圖2B-i）；③闡述生物降解途徑（圖2C），鑒定出代謝物1-（4-氯苯基）-1H-吡唑-3-醇（苯基吡唑）；④提出土壤原生微生物群對吡唑醚菌酯的降解更為重要。

降解菌株的挖掘是研究微生物降解的主要途徑。HOWELL 等[51]分離了用來降解甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的2株降解菌株（Cupriavidussp.和Rhodano?bactersp.），16S rRNA 表明這兩株降解菌均能降解吡唑醚菌酯，但未發(fā)現(xiàn)代謝產(chǎn)物。CHEN 等[52]從夏威夷土壤中獲得了兩個能夠降解吡唑醚菌酯的微生物群落（HI2 和HI6），以吡唑醚菌酯為唯一碳源進行馴化后，只有變形菌門和擬桿菌門能夠在HI2 和HI6 微生物群落中存活，HI2 和HI6 菌群中假單胞菌的占比分別為69.3%和59.3%，100 mg·L-1吡唑醚菌酯在5.0 d內(nèi)降解率超過99%，菌群中還存在金絲桿菌（Chrseo?bacterium）、不動桿菌（Acinetobacter）、狹食單胞菌（Ste?notrophomonas bacteria）等，表明這些細菌對吡唑醚菌酯具有耐受能力；該研究還提出了氨基甲酸酯水解的代謝途徑，即吡唑醚菌酯的羧基官能團脫羧后叔胺基水解為伯胺基，并鑒定出了由酰胺水解反應(yīng)產(chǎn)生的一種獨特的代謝物TPs，TPs 的特征片段和化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖2D 所示，假單胞菌很可能含有表達羧酸酯酶的編碼，可能成為氨基甲酸酯降解基因表達和克隆的理想候選菌。LOPES 等[53]從連續(xù)種植大豆的土壤中分離獲得一株對吡唑醚菌酯具有降解作用的細菌1805，鑒定為克雷伯氏菌（Klebsiellasp.），該菌對吡唑醚菌酯的降解率為31.7%。陳少華等[54]報道了一株可降解吡唑醚菌酯的菌株Burkholderia anthinaBA01，并將其制成菌劑使用。當前對吡唑醚菌酯具有降解作用的菌株仍較少，總體降解能力不足，缺少成熟的降解菌劑供污染修復(fù)使用。

圖2 吡唑醚菌酯的微生物降解[50，52]Figure 2 Microbial degradation of pyraclostrobin[50，52]

續(xù)圖2 吡唑醚菌酯的微生物降解[50，52]Continued figure 2 Microbial degradation of pyraclostrobin[50，52]

4 吡唑醚菌酯在動植物體內(nèi)的代謝

4.1 在植物體內(nèi)的代謝

吡唑醚菌酯在不同植物基質(zhì)或同種基質(zhì)不同時空的代謝速率均存在差別，但其t1/2多數(shù)在10.0 d 以內(nèi)，表明總體代謝速率較快。BF 500-3 是吡唑醚菌酯的主要代謝物，其毒性與母體相近，美國和加拿大將吡唑醚菌酯的殘留量定義為其母體與BF 500-3 含量之和，而聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）、世界衛(wèi)生組織（WHO）、農(nóng)藥殘留專家聯(lián)席會議（JMPR）、中國、歐盟及日本均僅定義為吡唑醚菌酯含量[55-56]。當前吡唑醚菌酯及其代謝物BF 500-3 在植物體內(nèi)的代謝動態(tài)已有諸多報道（表2）。許振嵐等[44]的研究表明25%吡唑醚菌酯WG 在鐵皮石斛莖和葉中消解120.0 d 的消解率分別為80%和94%，t1/2為38.1 d，這是目前其在植物基質(zhì)中最長t1/2的報道。SADLO 等[57]在采摘前6.0 d 將33%吡唑醚菌酯WG 以120.60 g·hm-2的施用劑量施于樹莓，結(jié)果表明，樹莓果實采后第1.0天吡唑醚菌酯的平均殘留量為0.25 mg·kg-1，僅達MRLs 的12.5%，從采果后的第7.0 天開始，吡唑醚菌酯的含量就降至0.10 mg·kg-1以下，但28.0 d后殘留量仍在0.01 mg·kg-1以上，該樹莓不能用于嬰兒食品生產(chǎn)。目前關(guān)于植物基質(zhì)內(nèi)微生物影響吡唑醚菌酯降解代謝的研究鮮有報道，WOLEJKO 等[21]將有效微生物和酵母與33%吡唑醚菌酯WG 混合在生菜上使用，發(fā)現(xiàn)添加有效微生物會顯著抑制吡唑醚菌酯分解，添加酵母會促進吡唑醚菌酯在生菜中的分布。

表2 吡唑醚菌酯及其代謝物BF 500-3在植物組織中的殘留動態(tài)Table 2 Residue dynamics of pyraclostrobin and its metabolite BF 500-3 in plant tissues

吡唑醚菌酯在不同基質(zhì)中的降解代謝速率存在差異，這可能是由于不同基質(zhì)組織成分中生長稀釋因子、含水量、酸堿度等理化性質(zhì)不同而導(dǎo)致代謝作用不同，且溫度、光照、降雨等環(huán)境條件也會影響其代謝速率?？傮w來看，吡唑醚菌酯在植物基質(zhì)中的代謝較快，施藥至安全間隔期后其殘留量多在MRLs 之下，食用風險較小。目前在檢測吡唑醚菌酯的同時檢測其代謝物BF 500-3的研究較少。

4.2 在動物體內(nèi)的代謝

相比植物、土壤及水體，吡唑醚菌酯在動物體內(nèi)的代謝研究報道較少。LI 等[42]測定了LC50條件下羅非魚組織中吡唑醚菌酯的動態(tài)殘留，發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯在羅非魚各組織中的含量均為先增加后減少，這可能是由于魚體的解毒功能將毒素從體內(nèi)排出以維持內(nèi)部環(huán)境；但在用藥后的120 min和720 min時含量急劇下降，這可能與魚類在急性毒性下的應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)；以0.058 mg·L-1（LC50）吡唑醚菌酯處理魚體，2 880 min 后其在魚鰓、血液、肝臟和肌肉中的最終殘留量分別為0.204、0.341、0.052、0.031 mg·kg-1，吡唑醚菌酯在羅非魚各組織中的積累差異和變化可能與各組織對其母體和代謝物的親和力以及母體和代謝物對各組織的毒性作用不同有關(guān)。

5 吡唑醚菌酯的毒理

5.1 吡唑醚菌酯的毒性評估

在農(nóng)藥注冊過程中，歐盟要求對魚類、嚙齒動物和哺乳動物進行風險評估[67]。吡唑醚菌酯原藥對大鼠急性經(jīng)口LD50>5 000 mg·kg-1，急性經(jīng)皮LD50>2 000 mg·kg-1，急性吸入LC50（4 h）>0.31 mg·m-3；對兔眼睛、皮膚無刺激性[68]。目前未發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯對哺乳動物存在致畸、致癌、致突變作用。吡唑醚菌酯對羅非魚的LC50為0.058 mg·L-1[42]，對藍鰓鰻和水蚤的96 h LC50分別為0.011 mg·L-1[69]和0.014 mg·L-1[70]。對鵪鶉的急性經(jīng)口LD50>2 000 mg·kg-1，對虹鱒魚的96 h LC50為0.006 mg·L-1，對月牙藻72 h ErC50為0.843 mg·L-1、EbC50為0.152 mg·L-1，對蜜蜂經(jīng)口LD50>73.10 g·只-1、接觸LD50>100.00 g·只-1，蚯蚓LC50為566 mg·kg-1（土壤），對梨盲走螨和縊管芽繭蜂風險較低[71]。

MANN 等[72]報道在農(nóng)藥廣泛使用的地區(qū)出現(xiàn)了許多畸形兩棲動物，兩棲動物對水生和陸地環(huán)境因素都較敏感，因此比其他生物更容易受到環(huán)境風險的影響，適用于環(huán)境化學(xué)污染的評估，熱帶爪蟾是一種新興的用于發(fā)育毒理學(xué)的模式動物[73]。LI 等[74]開展了吡唑醚菌酯對熱帶爪蟾胚胎的影響研究，發(fā)現(xiàn)當吡唑醚菌酯的濃度超過0.005 mg·L-1時熱帶爪蟾的生存率快速下降，LC50為0.007 mg·L-1，中致畸濃度（TC50）為0.000 6 mg·L-1，吡唑醚菌酯對熱帶爪蟾胚胎的毒性濃度已接近環(huán)境濃度。

5.2 吡唑醚菌酯的毒性機制

5.2.1 吡唑醚菌酯的組織器官毒性

斑馬魚是經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）推薦的生態(tài)毒理學(xué)試驗?zāi)Ｊ缴?。HUANG 等[75]對吡唑醚菌酯作用于斑馬魚成魚的暴露途徑和靶器官進行研究，發(fā)現(xiàn)水生暴露、頭部浸泡、軀干浸泡和口服暴露對吡唑醚菌酯在魚體內(nèi)的毒性積累效應(yīng)不同，暴露后鰓中發(fā)生了嚴重的組織學(xué)異常（鰓片彎曲、融合、空泡化、腫脹等）、線粒體功能障礙和呼吸功能障礙，而在心臟和大腦中未觀察到明顯變化，據(jù)此提出吡唑醚菌酯在魚體積累的主要途徑是通過鰓而不是腸道或皮膚，這可能是因為鰓占魚體的總表面積比例較大且是魚體的呼吸過濾器官。DOMINGUES等[76]發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯會促使巴西無刺蜜蜂中腸損傷和細胞凋亡，如引起中腸細胞的細胞質(zhì)空泡化、誘導(dǎo)產(chǎn)生非典型核或固縮核等，且由于中腸受影響，所有暴露后的無刺蜜蜂存活率均下降。

5.2.2 吡唑醚菌酯的內(nèi)分泌毒性

ZHANG 等[77]的研究表明吡唑醚菌酯對斑馬魚96 h LC50值為0.056 mg·L-1，肝臟中ROS 水平在暴露后顯著升高，但隨著暴露濃度的增加而降低，可能因為抗氧化酶在一定程度上清除了過量的活性氧；暴露后斑馬魚體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）活性明顯下降，可能是過量的ROS 抑制了SOD 活性；過氧化氫酶（CAT）活性隨時間延長而增強，但低于對照組，表明CAT 在一定程度上具有清除ROS 的作用；谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶（GST）活性隨吡唑醚菌酯劑量的增加先降低后升高，通過消除過量的ROS 發(fā)揮解毒功能；處理組的MDA 水平均高于對照組，但隨著暴露劑量的增加而降低，這表明抗氧化酶降低了脂質(zhì)過氧化程度；吡唑醚菌酯污染可直接誘導(dǎo)DNA 鏈斷裂，而ROS 依賴過程可間接誘導(dǎo)DNA 鏈斷裂，對DNA 損傷的作用具有劑量依賴性，該研究提出DNA 鏈斷裂可能是由于抗氧化劑和解毒酶無法消除過量ROS。YANG等[78]發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯對斑馬魚胚胎及幼魚的線粒體和非線粒體呼吸均有抑制作用，亞致死劑量的吡唑醚菌酯會使斑馬魚幼魚在黑暗周期內(nèi)活動過度；此外，吡唑醚菌酯會影響斑馬魚膀胱膨脹，并導(dǎo)致膜聯(lián)蛋白A5（anxa5）mRNA 水平下調(diào)，Pre-B 細胞白血病同源框1a（pbx1a）轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)；吡唑醚菌酯更容易與甲狀腺激素受體β（TRβ）的拮抗構(gòu)象相互作用，可能引起斑馬魚內(nèi)分泌紊亂。

5.2.3 吡唑醚菌酯的發(fā)育和免疫毒性

LI 等[79-80]研究了吡唑醚菌酯對斑馬魚胚胎的發(fā)育毒性、氧化應(yīng)激和免疫毒性，得出96 h 急性LC50為61.00 mg·L-1，吡唑醚菌酯的暴露使胚胎心跳受抑制，胚胎的孵化率和幼蟲孵化體的長度均顯著降低；吡唑醚菌酯對胚胎發(fā)育的致畸作用表現(xiàn)為引起形態(tài)學(xué)異常，如生長遲緩、心包水腫、卵黃囊水腫、卵黃囊畸形和色素沉著缺陷等，濃度達36.00 mg·L-1以上時，使幼魚產(chǎn)生腦損傷畸形、心腦組織和線粒體結(jié)構(gòu)損傷等，降低心臟功能、抑制谷氨酸受體活動及與斑馬魚幼魚運動行為相關(guān)的蛋白濃度；吡唑醚菌酯抑制了魚體谷胱甘肽（GSH）含量以及抗氧化相關(guān)基因（Mn-sod、Cu/Zn-sod、Cat、Nrf2、Ucp2和Bcl2）的mRNA 表達水平；吡唑醚菌酯的暴露對胚胎基因表達具有多重影響，10.00 mg·L-1可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激相關(guān)的Cu/Zn-sod轉(zhuǎn)錄，而20.00、40.00 mg·L-1則表現(xiàn)為抑制作用，40.00 mg·L-1時顯著降低CatmRNA水平，Nrf2mRNA水平下降，10.00、40.00 mg·L-1時使Ucp2mRNA 水平上升，20.00、40.00 mg·L-1時明顯抑制Bcl2的轉(zhuǎn)錄；20.00、40.00 mg·L-1時抑制IL-1b的轉(zhuǎn)錄，高濃度時導(dǎo)致IFN和CC-chem表達顯著上調(diào)，40.00 mg·L-1時誘導(dǎo)C1CmRNA 水平提高，說明吡唑醚菌酯對斑馬魚胚胎發(fā)育過程具有免疫毒性。

FENG 等[81]研究得出吡唑醚菌酯對新生水蚤及其胚胎的48 hEC50分別為0.021、0.004 mg·L-1，吡唑醚菌酯會引起水蚤早期發(fā)育停滯、頭部和身體異常發(fā)育等；水蚤體內(nèi)GST活性隨著吡唑醚菌酯濃度的增加而升高，最低效應(yīng)濃度為0.005 mg·L-1；水蚤的育雛數(shù)量隨著吡唑醚菌酯濃度增加而顯著減少，21.0 d 慢性毒性試驗表明，其對繁殖的最低效應(yīng)濃度為0.000 2 mg·L-1，接近其在環(huán)境中存在的濃度；蛻皮速率隨著吡唑醚菌酯濃度增加而降低，在0.002 4 mg·L-1時顯著降低，為對照組的80.2%，濃度超過0.000 3 mg·L-1時水蚤平均體長顯著降低。TADEI 等[82]認為，吡唑醚菌酯的活性成分和商品化助劑不會影響成年蜜蜂幼蟲的胚后發(fā)育和存活，但會使其DNA 片段增加，使HSP70免疫標記模式發(fā)生改變。吡唑醚菌酯還會導(dǎo)致幼蝸牛的攝食速率降低，回避行為增加，延長蝸牛的孵化時間，降低孵化成功率，且導(dǎo)致蝸牛體內(nèi)的脂質(zhì)含量和碳水化合物降低、蛋白質(zhì)含量升高[83]。

6 結(jié)語與展望

（1）相較于部分半衰期長、毒性強的殺蟲劑和除草劑，吡唑醚菌酯對環(huán)境和人體的危害不大，但其普遍大量使用，在環(huán)境中代謝、遷移、積累，對大氣、土壤、水體等生態(tài)系統(tǒng)中的非靶標生物構(gòu)成潛在危害，被評價為對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響風險最高的10 種殺菌劑之一。有效降低吡唑醚菌酯的危害應(yīng)具體到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，首先要健全監(jiān)管機制并加強監(jiān)管力度，從源頭上控制吡唑醚菌酯向環(huán)境中的投入量，普及田間用藥規(guī)范，指導(dǎo)科學(xué)合理用藥；其次，吡唑醚菌酯施于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)后，在不同基質(zhì)內(nèi)的降解代謝速率不同，應(yīng)研究其消解動態(tài)及毒性作用，以確定安全施用間隔期，為農(nóng)產(chǎn)品的安全性評價提供依據(jù)；最后在農(nóng)副產(chǎn)品流向市場的關(guān)口做好把關(guān)工作，制定完善吡唑醚菌酯在農(nóng)副產(chǎn)品中的殘留限量標準，嚴格進行殘留檢測，健全產(chǎn)品追溯體系，促進良性循環(huán)。

（2）農(nóng)藥污染修復(fù)是環(huán)境治理的重要部分。當前對吡唑醚菌酯污染土壤和水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)治理的研究較少，針對性強的高效降解微生物、降解劑和富集植物等開發(fā)工作尚不足，降解菌株和降解酶開發(fā)、富集植物篩選等對污染修復(fù)尤為重要，然而自然界的生物修復(fù)更依賴于復(fù)雜微生物種群的協(xié)同代謝活動，單純菌株的生物降解難以代表環(huán)境微生物在天然污染土壤中的實際行為，在評估菌株降解能力時應(yīng)綜合分析，鑒定和表征具有降解農(nóng)藥能力的基因或酶，以及重組DNA表達研究等是吡唑醚菌酯降解研究的重要方向。一些新興技術(shù)的出現(xiàn)還可能為促進吡唑醚菌酯的降解提供新方法，如通過產(chǎn)生足夠的羥基自由基來降解吡唑醚菌酯的高級氧化過程（AOP），其過程包括雙氧水、紫外線、臭氧、二氧化鈦和芬頓反應(yīng)等組合。

（3）吡唑醚菌酯對哺乳動物和鳥類是相對安全的，其在經(jīng)口、接觸和注射方面，被歸類為微毒、微刺激的Ⅲ類，無論急性毒性、慢性毒性還是長期影響，均無致畸、致癌、致突變作用，也無對繁殖產(chǎn)生不良影響的報道。然而，吡唑醚菌酯對水生生態(tài)系統(tǒng)中的魚類、無脊椎動物以及兩棲動物都有劇毒，因此研究其在環(huán)境中的歸趨以及帶來的生態(tài)毒性是很有必要的。吡唑醚菌酯在環(huán)境和生物體中會降解為一系列代謝產(chǎn)物，如BF 500-3的毒性就與其母體相似，多項研究均有檢出且含量不低，代謝物的殘留檢測、毒理研究及毒性評價是研究吡唑醚菌酯環(huán)境行為和毒性評估不可忽略的部分。當前吡唑醚菌酯在動植物體內(nèi)的代謝研究多以毒性機理、消解動態(tài)等為主，為深入探索其在動植物體內(nèi)的毒性機制，更全面地評估綜合效應(yīng)，應(yīng)加強其在動植物體內(nèi)相關(guān)代謝途徑研究和產(chǎn)物鑒定。

（4）當前吡唑醚菌酯的殘留檢測仍以色譜分析為主，色譜分析測定技術(shù)已趨于成熟，具備快速、靈敏等優(yōu)點，可滿足不同基質(zhì)的檢測要求。吡唑醚菌酯是直接施用于植物的殺菌劑，植物性農(nóng)產(chǎn)品及其加工的食品是人類攝入農(nóng)藥殘留的主要來源，相關(guān)檢測分析方法以植物性樣品居多，而關(guān)于其在動物源食品中殘留檢測的研究較少，但殺菌劑會通過食物鏈在動物體中蓄積，因而動物源食品中常用殺菌劑的殘留檢測同樣必要。動物組織中的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素等含量與植物組織差異較大，提取過程與檢測方法存在區(qū)別，動物源樣品的檢測方法有待進一步研究。