氯吡嘧磺隆作为磺酰脲类除草剂的代表品种,被用于田间阔叶杂草的防除。啶虫脒作为氯化烟碱类杀虫剂的代表品种,被广泛用于防除稻田、果树、蔬菜害虫。农药施用过程中,杀虫剂与除草剂的混合使用极为普遍,田间农药易通过地表径流和淋溶等途径,进入水体,且两种农药在水中溶解度较高,因此加强两种农药对水生生物的毒理学评价显得极为紧迫。1通过毒理学试验测得,啶虫脒对斑马鱼96h的LC50为19.8mg/L,氯吡嘧磺隆对斑马鱼96h的LC50为24.3mg/L,96h混合农药的LC50为21.1mg/L,两种农药混合对斑马鱼的毒性具有协同作用。水生生物静态法研究农药的蓄积作用,8d后对暴露在两种农药下斑马鱼的各个器官和整鱼进行检测,肝脏、鱼鳃、肌肉、整鱼中的啶虫脒和氯吡嘧磺隆的含量均显著低于溶液浓度,表明农药无富集作用。2啶虫脒和氯吡嘧磺隆的单一和联合暴露试验,斑马鱼肝脏和血浆中MDA含量均升高,并伴随着农药剂量的增加,MDA含量增加,由此推测,斑马鱼的氧化损伤程度加剧。CAT与GPx的主要作用是将过氧化物分解成水和无毒的化合物,在两种农药的单一和联合暴露试验中变化趋势相同,表明毒物进入机体,二者共同降解毒物,使之成为无毒物质。农药的高剂量暴露试验致使斑马鱼SOD、GPx和CAT、Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase、AchE活性下降,推测可能是由于机体内脂质过氧化物增多,自由基在机体内累积,机体细胞损伤造成的结果。3采用G C-M S对暴露在啶虫脒和氯吡嘧磺隆的斑马鱼肝脏和血浆中的代谢物进行检测,并结合多因素方差分析,研究结果表明两种农药对代谢物:丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、丝氨酸(Ser)、亮氨酸(Leu)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、天冬氨酸(Asp)、蛋氨酸(Met)、谷氨酸(Glu)、苯丙氨酸(Phe)、鸟氨酸(Orn)、酪氨酸(Tyr)、脯氨酸(Pro)、赖氨酸(Lys)、焦谷氨酸、乳酸、磷酸、葡萄糖酸、丙酮酸、富马酸、苹果酸、亚牛磺酸、柠檬酸、十八烷酸、二十四碳烯酸、二十二碳六烯酸、甘露糖、甘油、3-磷酸甘油、次黄嘌呤、半乳糖皮蒽、肌醇、肌酸酐、腺苷、尿苷、胆甾醇、葡萄糖、肌酸酐有交互作用(P≤0.0 01)。这与两种农药联合暴露对多种抗氧化物酶活性有协同作用的结果相符合。4 GC-MS和LC-MS共鉴定出斑马鱼肝脏和血浆中的51种代谢物,分别为17种氨基酸、14种有机酸、3种糖类物质和17种其它物质。与对照组相比较,啶虫脒和氯吡嘧磺隆单一和混合暴露均造成氨基酸代谢、脂肪代谢、尿素循坏、多胺代谢和糖代谢途径中多种代谢物含量显著变化。5造成氨基酸含量变化的原因可能是逆境胁迫下机体的自我保护调节和代谢通路紊乱。葡萄糖在氯吡嘧磺隆的暴露下,呈现出下降趋势,可能是由于磺酰脲类除草剂和磺酰脲类降糖药具有同样的化学结构式(磺酰脲桥)而具有降糖作用,结果导致葡萄糖含量下降。此外,在两种农药的单一和联合暴露下,斑马鱼体内的苹果酸、柠檬酸、富马酸含量也发生了改变,从而致使三羧酸循环异常,能量代谢受到影响。有机酸含量的变化导致了斑马鱼体内pH值发生改变,腐胺、亚精胺作为平衡体内酸碱度的抗逆性物质,随即也发生显著性变化。作为DNA、RNA的主要代谢物,胸腺嘧啶、次黄嘌呤、腺苷发生显著性变化,表明斑马鱼体内的遗传物质已经受到了 一定的破坏。6通过PCA、PLS-DA和S-Plot对肝脏组织中代谢产物的测定结果进行分析:牛磺酸可以作为亚致死剂量和致死剂量氯吡嘧磺隆暴露下的潜在标志物;胆碱可作为亚致死剂量和致死剂量啶虫脒暴露下的潜在标志物;多巴胺和肌酸酐可作为亚致死剂量和致死剂量混合农药暴露下的潜在标记物。通过PCA、PLS-DA和S-Plot对血浆中代谢产物的测定结果进行分析:肌酸酐可以作为亚致死剂量氯吡嘧磺隆暴露下的潜在标志物;牛磺酸可以作为致死剂量氯吡嘧磺隆暴露下的潜在标志物;谷氨酸、胆碱和亚精胺可作为亚致死剂量和致死剂量啶虫脒暴露下的潜在标志物;5-b胆甾醇可以作为亚致死剂量和致死剂量混合农药暴露下的潜在标志物。GC-MS和LC-MS两种技术的检测范围和灵敏度方面既有重叠又可互补,所以在代谢组学研究中成为相辅相成的技术手段。在研究结果上,二者在代谢物重叠范围内可以作为验证手段,在互补部分,可以通过多种代谢物的变化确证代谢通路的异常。LC-MS与GC-MS的联合使用为农药毒理学的研究提供了新的思路。