农药毒理学：第三章_杀菌剂毒理.pptx

1、第三章 杀菌剂毒理学,第一节作用方式及杀菌作用机制第二节 对菌体细胞结构和功能的破坏第三节 对菌体代谢的干扰对能量生成的影响第四节 对菌体代谢的干扰对代谢物质的生物合成及 其功能的影响第五节 无杀菌毒性的药剂,第一节 杀菌剂作用方式及作用机制,一、基本概念二、杀菌剂毒理学研究的进展*三、杀菌剂透入菌体细胞及其移动 四、杀菌剂的作用方式五、杀菌剂的杀菌作用机制,一.基本概念,病害浸染循环模式图,病害浸染循环模式图,Eradicant rdknt,Basic Concepts,Basic Concepts,Curative：n.or adj.药品/疗效的,Basic Concepts,turf:t

2、he upper layer of ground that is made up of grass and plant roots。Fore:brand name of mancozeb wp,代森锰锌；Daconil-百菌清,Basic Concepts,Basic Concepts,二、杀菌剂毒理学研究的进展*,（一）19世纪前的毒理学古代至19世纪中叶DeBary之前人们没有毒理这个概 念1。880-1881年，Marshell-Ward提出了植株喷雾防病的 原理1894年Saunders等提出种子保护理论；,（二）当代毒理学1907年Falck开创与促进了毒理学研究的重要手段生测 物定

3、法。1930年McCallan（S.E.A.）更较完整地提出了杀菌剂 室内生物测定方法。1942年Howard的研究工作标志了近代化学治疗作用 原理的突破。1943年Zentmyer创立杀菌剂毒理中一个重要机制 螯环化作用。Horsfall（J.G.）1956年的杀菌剂作用理 原,二、杀菌剂毒理学研究的进展*,（三）70年代后的毒理学Lukens（R.T.）1972年的杀菌剂作用的化学。1977年出版的Siegel（M.R.）和Sisler（H.D.）主编的抗菌化合物；同年再版的Marsh（R.W.）主编的内吸杀菌剂。Lyr.（H.）主编于1987年出版的近代选择性杀菌 7剂0年代中后期对抗药

4、性的理论性问题的研究。,二、杀菌剂毒理学研究的进展*,三、杀菌剂透入菌体细胞及其移动杀菌剂进入菌的细胞主要是通透细胞膜的问题菌的细胞膜的主要化学成份与结构基本上与其 他生物一样。油/水分配系数还是一种重要的通透指标非极性物质不容易透入脂-蛋白结构的细胞 膜,三、杀菌剂透入菌体细胞及其移动杀菌剂主要通过被动运转而进入与孢子相比，药物更容易透入芽管或菌丝的内 部。杀菌剂进入菌体细胞后的移动一般对杀菌 毒力没有大的影响。如果药剂只对细胞内特定的细胞器有毒则 性会，受些影响。,中期,初期,末期,初期,中期,末期,木瓜海棠-龙柏锈病 转主寄生,杀菌剂的毒理学广义地说包括：防病原理杀菌作用方式杀菌作用机制

5、，但一般只包括后两种。,四、杀菌剂的作用方式,（一）杀菌剂作用方式保护作用 vs 治疗作用通过内吸而起作用专化性作用 vs 非专化性的作用多作用点 vs 单一（或少数）作用点,四、杀菌剂的作用方式,（一）杀菌剂作用方式抑制菌体内能的生成干扰菌体内生物合成 vs 干扰菌体的细胞结构直接作用于病菌 vs 通过对寄主的作用而影响 病菌,四、杀菌剂的作用方式,（二）杀菌剂对病原菌的直接作用1.抑制毒素的产生：真菌分泌的毒素对寄主有择 选性和非选择性。这些毒素中有很多是与病害发 生或病状的出现有关，因此抑制毒素的产生被认 为是一种可能用于防治病害的方法。2.（细）胞外酶产生的调节：真菌在侵染植物时 菌体

6、分泌的胞外糖酶常起着重要作用（溶解、分 解），例如内多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶等因，此用化学物质降低或抑制病菌这些酶的产生 也，是防治病害的一个可能的途径。,四、杀菌剂的作用方式,（二）杀菌剂对病原菌的直接作用改变菌体内的代谢过程：这是杀菌剂对病菌胞 细水平的作用，许多人常把这部分看为是杀菌剂 的杀菌机制，因此这部分将在谈及机制时加以阐 明。杀菌剂对各种子实体的抑制作用：如对孢子 形成和散发的抑制，对菌核形成的抑制等。抑菌 作用，其实质也是杀菌剂对菌细胞代谢影响的反 映。,四、杀菌剂的作用方式,（三）杀菌剂作用于寄主作物植物对病菌侵染的反应有两种可能性：抗病（resistance）或感病（Su

7、sceptible,v以u化lne学ra物bl质e）为，基础。1.植物保护素（phytoalexins）的诱导生成和诱 导剂（Inducer）：植物保护素是在植物体内生 成对病菌有毒性的化学物质。通过促进植保素的 生成或提高植保素在植物体内的含量的防病方法 可以看为是提高植物的抗病性方法。,四、杀菌剂的作用方式,（三）杀菌剂作用于寄主作物2.寄主体内与防病有关的其他变化：寄主植物经 化学处理后，除可能提高植保素的含量外，还可 能有其他的变化。也可以取得防病的效果，其途 径可以是降低植物对病菌的毒素的敏感性，或提 高植物钝化毒素的能力。,四、杀菌剂的作用方式,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（一）杀菌

8、剂使菌类中毒后的各种表现影响菌丝生长、孢子萌发、各种子实体和侵 染结构的形成导致细胞膨胀、原生质体和线粒体的瓦解细胞壁、细胞膜的破坏等。这些中毒症状都是杀菌剂直接作用于菌体使菌 中毒后在生理上和生化上产生变化的结果。,（二）杀菌作用与抑菌作用中毒表现：杀菌作用主要是表现为孢子不能萌发抑菌作用则表现为孢子萌发后的芽管或菌 丝不能继续生长菌中毒后体内代谢过程的变化：杀菌作用多数是影响生物氧化 抑菌作用多数是影响生物合成,五、杀菌剂的杀菌作用机制,Effects of NCs on radial mycelial growth of F.pseudograminearum andF.graminea

9、rum.The treatments of NC were final concentrations of NinCthse PDA medium(g/mL).Error bars represent the standard deviation of the means from the three replicates.Different letters above the bars indicate a significance level of p 0.05.(Liang,R.et al,JAFC,2018),Effects of NCs on conidial productions

10、.Final concentrations of nanochitin whiskers in the liquid medium were 10,30,and 300 ppm,respectively.Error bars represent the standard deviation of the mean from the three replicates.Different letters indicate a significance level of p 0.05.(Liang,R.et al,JAFC,2018,66(38):9907-9913),五、杀菌剂的杀菌作用机制,（二

11、）杀菌作用与抑菌作用不过，这两种作用也不能截然分开，许多时候 一种药物的作用性质不是固定不变的，要受许 多因素的影响，主要是药剂的种类、使用浓度 和作用时间。艾叶对多种致病细菌及真菌有轻度抑制作用 大蒜挥发油、浸出液及大蒜素对多种致病细 菌、真菌等具有明显的抑菌或杀菌作用。,（二）杀菌作用与抑菌作用影响能量生成的传统保护剂是典型起杀菌作用 的，而主要是影响生物合成的内吸剂则大部分 是抑菌作用的。因此，化合物的性质是影响毒性作用的主要原 因。但是同一种化合物，由于使用浓度或剂量 不同会出现毒性方式的不同，在内吸剂中尤为 常见。,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（三）抑菌作用的类型及其实践意义,式，,广

12、义的抑菌不仅仅指使真菌或细菌停止生它 长还，包括了药剂对菌体的各种各样的抑制方其中最普遍的是抑制菌类的各种孢子的形这成类。称为抗孢子形成剂（anti-sporulants）。有 人把它们称为基因抑制剂（genestatic物质）。药剂还可以抑制各种繁殖体的形成、孢子的放 释、病斑以及孢子侵入植物组织的结构的形成 有的，甚至仅抑制孢子的游动。,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（三）抑菌作用的类型及其实践意义 抑菌作用的实践意义：繁殖体的形成受抑制，以及孢子被抑制，显然 都会直接或间接地妨碍病害的传播；即使只是孢子被抑制，延缓生长速率，也会导 致孢子的老化，老化孢子的萌发率会大大降低。由于抑菌作用可在较

13、低药剂浓度下进行这就减 少对寄主产生药害的机会，因而有助于使内吸剂 在生产实践中发挥作用。,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（四）杀菌剂在菌体内的主要作用部位,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（四）杀菌剂在菌体内的主要作用部位,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（四）杀菌剂在菌体内的主要作用部位主要是作用于细胞壁、质膜、线粒体、核糖体 和细胞核，破坏这些重要的结构或影响这些结构 上或里面的重要代谢物质的功能。（五）各种杀菌机制的生化基础及不同机制间的 相互关系杀菌剂的杀菌体作用机制就是杀菌剂致毒的生物化学。,五、杀菌剂的杀菌作用机制,（六）了解杀菌剂作用方式和作用机制的目的杀菌剂作用方式和作用机制是杀菌剂的杀菌本

14、,质。,第一、在分子水平解释杀菌剂对活菌体内的生,化反应的干扰。第二，加快新药剂的合成。第三，为解决抗药性问题提供理论基础。最后，了解降低药物对环境污染和人体的伤 害。,五、杀菌剂的杀菌作用机制,第三章 杀菌剂毒理学,第一节作用方式及杀菌作用机制第二节 对菌体细胞结构和功能的破坏第三节 对菌体代谢的干扰对能量生成的影响第四节 对菌体代谢的干扰对代谢物质的生物合成及 其功能的影响第五节 无杀菌毒性的药剂,一、杀菌剂对细胞壁的影响（一）对真菌细胞壁形成的影响（二）细胞壁其他组分的改变或异形（三）对细胞壁形成或功能破坏的间接作用（四）对细菌细胞壁的影响,第二节杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏,一、杀

15、菌剂对细胞壁的影响,细菌细胞壁的组成结 构,共有组分：肽聚糖,特有组分：G 磷壁酸,G脂多糖,植物：纤维素和果胶真菌：几丁质、甘露聚糖、葡聚糖等 细菌：主要是肽聚糖,真菌细胞壁的组成结 构,别。,真菌和细菌的细胞壁同样由微纤维和无定形物质，前者是包埋在后 者之中。化学成分是不同：真菌：几丁质、纤维素；细菌：肽多糖。真菌细胞壁中的无定形物质则以葡聚糖为主（约90%），不同真菌的细胞壁成分会有些区高等植物的细胞壁中的纤维结构则系纤维素。,一、杀菌剂对细胞壁的影响,（一）对真菌细胞壁形成的影响作用于真菌细胞壁的杀菌剂主要是影响几丁质合成的 酶活性而使壁的形成受阻。1.吗啉类等甾醇抑制剂的作用:甾醇抑

16、制剂顾名思义是抑制膜上甾醇合成，但这类 药剂有的也可作用于细胞壁。例如，在70年代末十三啉 吗被证实会抑制Mucor.sp.的几丁合成酶的活性。抑制机制是由于药物分子上的烃基侧链和带正电荷 的吗啉环结合而使分子具有溶菌作用，结果导致几丁质 合成酶失去活性，其作用点看来是酶体上的磷脂。,一、杀菌剂对细胞壁的影响,（一）对真菌细胞壁形成的影响作用于真菌细胞壁的杀菌剂主要是影响几丁质合成酶 的活性而使壁的形成受阻。2.苯来特的分解产物异氰酸丁酯的作用 苯来特可以防 治由Fusarium solani引起的豌豆茎枯，是由于分解产 物异氰酸丁酯抑制几丁质合成酶活性的结果。,一、杀菌剂对细胞壁的影响,成。,4.抑霉唑（imazalil）和丁苯吗啉（fenpropimorph）等 的作用:形成类几丁物质，且不规则分布会使孢子与菌 丝异形，并从而影响新孢子的形成。,一、杀菌剂对细胞壁的影响,（一）对真菌细胞壁形成的影响3.多氧霉素的作用此类抗菌素常称为核苷酸抗菌素类在日，本广泛使用，主要是用于防治由Alternaria kikachiana引起的梨黑斑病。此外，对稻纹枯病、稻瘟 病也有效果。此类药剂不