沙蠶毒素

1934年從沙蠶體內分離出一種活性物質，命名為沙蠶毒素，1964年發現這種毒素對水稻螟蟲具有特殊的毒殺作用。液狀，沸點212～213℃。以沙蠶毒素為先導化合物，開發出了殺螟丹、殺蟲磺、殺蟲雙、殺蟲單等多種沙蠶毒素類似物殺蟲劑。它們都是在昆蟲體內先轉化為沙蠶毒素，再起殺蟲作用。

基本介紹

• 中文名：沙蠶毒素
• 外文名：Lumbriconeris heteropoda
• 作用：殺蟲
• 狀態：液態
• 沸點：212-213℃
• 發現時間：1934年

發展簡史

生活在海灘泥沙中的一種環節蠕蟲叫沙蠶，日本的釣魚都用它作誘餌，發現蚊蠅等昆蟲在沙蠶屍體上爬行後會中毒死亡，同時也發現使用沙蠶的垂釣者有頭痛、噁心嘔吐、呼吸異常的症狀。經研究，1934年從沙蠶體內分離出一種活性物質，命名為沙蠶毒素，1964年發現這種毒素對水稻螟蟲具有特殊的毒殺作用。按照沙蠶毒素的化學結構，仿生合成了一系列能作農用殺蟲劑的類似物，如殺螟丹、殺蟲雙、殺蟲單、殺蟲環、殺蟲蟥等，統稱為沙蠶毒素類殺蟲劑，也是人類開發成功的第一類動物源殺蟲劑。

作用機理

經過研究，沙蠶毒素對脊椎動物的作用部位是膽鹼能突觸。在昆蟲中，突觸集中的神經節對沙蠶毒素和殺螟丹有突出的親和作用，所以一般認為在昆蟲體內的作用部位在神經節。對膽鹼能突觸的作用方式可歸納如下：①沙蠶毒素在菸鹼樣膽鹼能突觸部位作用於突觸後膜，與乙醯膽鹼競爭；占領受體使受體失活，影響了離子通道，從而降低突觸後膜對ACh的敏感性，最後降低了終板電位（EPP)，使不能引起動作電位，去極化現象不再產生，突觸傳遞被阻斷；②作用於突觸前膜上的受體，抑制ACh的釋放。沙蠶毒素無論是阻斷受體還是抑制釋放，結果都是抑制突觸的傳遞，這與其他類型殺蟲劑不同；③對膽鹼酯酶抑制作用的研究表明，沙蠶毒素及其類似物，也是一個微弱的、競爭勝的、可逆的膽鹼酯酶抑制劑。但由於其作用較弱，在低劑量時可能不是主要作用；④對毒蕈鹼樣膽鹼能突觸的作用與菸鹼樣膽鹼能突觸相反前者是競爭性阻斷作用，後者則是興奮作用，產生去極化而阻斷。這兩種相反的作用可能在不同劑量水平時分別表現出來，並不矛盾。此外，沙蠶毒素還刺激溫血動物的毒蕈鹼受體也就是刺激消化管和子宮的運動，促進淚腺和唾液腺的分泌，並使瞳孔縮小。因此，沙蠶毒素本身不宜作為殺蟲劑使用。經過對化學結構和活性關係的研究，明確了沙蠶毒素的化學結構中，雙硫結構是毒作用的關鍵，因而開發出了殺螟丹、殺蟲雙等優良殺蟲劑。在昆蟲體內殺螟丹和殺蟲雙被轉變成沙蠶毒素而起作用。

殺蟲劑特性

從水生動物異足索沙蠶（Lumbriconeris heteropoda）等體內分離到的具有殺蟲作用的物質，已可人工合成並有市售產品。

殺蟲譜廣

可用於防治水稻、蔬菜、甘蔗、果樹等多種作物上的多種食葉害蟲、鑽蛀性害蟲，有些品種對蚜蟲、葉蟬、飛虱、薊馬、蟎類等也有良好的防治效果。

多種殺蟲作用

對害蟲具有很強的觸殺和胃毒作用，還具有一定的內吸和熏蒸作用，有些品種還有拒食作用。對成蟲、幼蟲、卵有殺傷力，既有速效性，又有較長的持效性，因而在田間使用時，施藥適期長，防治效果穩定。

作用機制特殊

沙蠶毒素殺蟲劑與有機磷。氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯等殺蟲劑雖同屬神經毒劑，但作用機制不同。其作用部位是膽鹼能突觸，阻遏神經正常傳遞而使害蟲的神經對外來刺激不產生反應，當害蟲接觸或取食藥劑後，蟲體很快呆滯不動、癱瘓，直至死亡。但蟲體中毒後沒有痙攣或過度興奮的症狀。由於作用靶標的不同，與有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯等殺蟲劑無互動抗性問題，在防治害蟲中，也未產生互動抗性的現象，因此對上述三類殺蟲劑產生抗藥性的害蟲，採用沙蠶毒素殺蟲劑防治仍然有很好的效果。

低毒低殘留

至今開發出來的品種，對人畜、鳥類、魚類及水生動物的毒性均在低毒和中等毒範圍內，使用安全。對環境影響小，施用後在自然界容易分解，不存在殘留毒性。

不良影響

1、對家蠶毒性很強，且殘毒期長

桑葉上只要沾有百萬分之幾濃度的藥劑，家蠶吃了就會中毒昏迷；桑葉上沾有十萬分之幾濃度的藥劑，家蠶吃了就會中毒死亡。這類藥劑具有熏蒸作用，特別是殺蟲雙的熏蒸作用對家蠶毒力很強，在稻田施用殺蟲雙後，其揮發的蒸汽漂移到桑葉，家蠶吃了也會中毒。還發生過藥庫中殺蟲雙揮發的氣體引起藥庫周圍養蠶戶家蠶中毒的事故。因此，在蠶桑產區使用沙蠶毒素類殺蟲劑或含這類殺蟲劑的混劑，必須嚴防污染桑葉、蠶具。儘可能不在養蠶季節使用這類藥劑，或蠶用具混放；施藥人員必須換掉衣服，徹底清洗全身後方可進入養蠶區。嚴禁用這類殺蟲劑防治桑樹害蟲。

2、某些品種對某一些作物有不良影響

浙江省蠶毒素殺蟲劑的某些品種對某一些作物有不良影響。如大白菜、甘藍等十字花科蔬菜的幼苗對殺螟丹、殺蟲雙敏感，在夏季高溫或作物生長較弱時更敏感；豆類、棉花等對殺蟲環、殺蟲雙特別敏感，易受藥害。