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辛硫磷(phoxim)是目前国内应用最为广泛的有机磷农药,因其具有降解容易、作用广泛、杀虫高效和毒性较低等优点,而受到农林害虫防治部门的青睐。家蚕是鳞翅目的经典模式生物,是世界范围内的重要经济昆虫,在我国有着悠久的养殖历史和广泛的养殖区域。长期的人工选育使现行家蚕品种在获得高产丝量的同时,对农药的抗性反而降低,致使家蚕幼虫对多种农药都十分敏感。由于家蚕与农林害虫处于同一生态系统之中,农林生产中辛硫磷农药的不当使用,往往存在不同程度的环境污染风险。特别是亚致死剂量的辛硫磷微量污染,就能使家蚕发生中毒,而使蚕桑生产遭受重大经济损失,严重影响桑蚕产业的发展。本研究选取家蚕一代杂交种菁松×皓月为实验材料,对5龄起蚕进行氮乙酰半胱氨酸(NAC)添食处理,NAC浓度为200μg·m L-1,24h之后添食辛硫磷,辛硫磷浓度为0.5倍半致死浓度(亦称亚致死浓度,4μg·m L-1)。同时,对5龄起蚕进行亚致死浓度辛硫磷添食处理,24h后添食200μg·m L-1的NAC。调查实验家蚕幼虫的死亡率、龄期经过、体质量和体质量增长率等生长发育指标,全茧量、茧层量、茧层率和上茧率等经济性状指标;检测家蚕体内还原型谷胱甘肽(GSH)含量、总碳水化合物和蛋白质含量等生理生化指标,及超氧化物歧化酶(SOD)、羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、酚氧化酶(POD)等相关解毒酶的活性变化和乙酰胆碱酯酶(ACh E)的活性变化。利用高效液相色谱法(HPLC)检测NAC对亚致死浓度辛硫磷中毒家蚕幼虫体内辛硫磷代谢的影响,并测定NAC溶液的稳定性,探究NAC对家蚕辛硫磷中毒的预防和解毒效果,以期为探索新的家蚕微量有机磷中毒解毒途径提供参考。根据本研究,初步得出以下结论:(1)NAC能够显著缓解亚致死浓度辛硫磷所引发的5龄家蚕幼虫有机磷农药中毒症状,中毒家蚕的四处乱爬、摆头、吐液、痉挛、脱肛等症状明显减轻。NAC可有效提高亚致死浓度辛硫磷中毒5龄家蚕幼虫的体质量,其体质量的均值达2.028g,显著高于辛硫磷毒对组的1.849g(p<0.05),且与对照组无异。NAC添食预处理后,亚致死浓度辛硫磷中毒家蚕幼虫的体质量增长趋于正常水平,盛食期和熟蚕的体质量增长率均与对照组无显著差异;辛硫磷中毒家蚕幼虫的存活率由81%±5%提高到了98%±5%,达到显著水平;亚致死浓度的辛硫磷中毒后,家蚕幼虫的龄期经过延长了25h,而NAC添食预处理组辛硫磷中毒家蚕的龄期经过则与对照组无异。(2)NAC能有效减轻5龄家蚕亚致死浓度辛硫磷中毒对相关经济性状的不利影响。辛硫磷中毒后,NAC添食预处理组家蚕幼虫的全茧量、茧层量、茧层率和上茧率都显著高于辛硫磷毒对组的1.363g、0.250g、18.420%和78.933%(p<0.05),分别达到了1.763g、0.363g、20.587%和87.267%,且其茧层率与空白对照组无显著差异。(3)NAC能有效缓解半致死浓度辛硫磷中毒所引发的生理生化指标的变化。蛋白质浓度降低的趋势得到抑制,辛硫磷处理72h后,预添食NAC的辛硫磷中毒家蚕幼虫的蛋白质浓度已与对照组无异;碳水化合物的消耗显著减少,辛硫磷处理48h后,预添食NAC的辛硫磷中毒家蚕幼虫的碳水化合物含量已与对照组无异,而辛硫磷毒对组家蚕幼虫的碳水化合物含量一直显著低于对照组(p<0.05);NAC可以参与家蚕体内谷胱甘肽的代谢,补充因辛硫磷中毒而消耗的GSH。同时,NAC能使SOD活性的激发时间显著缩短,辛硫磷处理24h后,NAC预添食组的SOD活性显著高于对照组(p<0.05),48h已与对照组无异,而辛硫磷毒对组的SOD活性,在辛硫磷处理48后才显著激活,且一直维持在较高的水平;NAC预处理组的Car E的活力可达毒对组的1.6倍以上,同时,POD活性的抑制得到显著缓解,辛硫磷处理96h后已与对照组无异;NAC能激发GSTs的活性,即使在没有辛硫磷处理时。NAC能有效缓解辛硫磷所造成的ACh E酶活性受抑制的现象,辛硫磷处理后NAC添食组的酶活一直显著高于毒对组(p<0.05)。(4)NAC能够促进辛硫磷在家蚕体内的代谢与外排。试验表明,辛硫磷在家蚕体内按照中肠—血淋巴—脂肪体—马氏管—排除体外的路径进行代谢。NAC预处理能显著缩短整个代谢环节所需要的时间,NAC预添食组辛硫磷在中肠、血淋巴、脂肪体和马氏管达到峰值的时间分别为0.5h、2h、4h和4h,显著低于辛硫磷毒对组的0.5h、4h、4h和8h(p<0.05),代谢时间的缩短能减少辛硫磷对家蚕幼虫的作用时间,从而有效减轻了家蚕的中毒反应。(5)在200μg·m L-1NAC溶液中加入5μg·m L-1纳米Ti O2,其混合液具有更高的稳定性。混合液在配制6个月和12个月时的有效NAC含量分别为87.786%和15.048%,显著高于单纯NAC溶液的30.643%和5.762%。NAC稳定性的提高,为其生产应用奠定了基础。