手性農(nóng)藥水胺硫磷對(duì)浮游生物氧化應(yīng)激的對(duì)映體選擇性影響

李玲，李俊杰，王俊英，黃沛玲

華僑大學(xué)化工學(xué)院，廈門 361021

隨著化工制造業(yè)的迅速發(fā)展，很多手性農(nóng)藥正在不斷開(kāi)發(fā)。目前在中國(guó)，超過(guò)40%的農(nóng)藥是手性的，預(yù)計(jì)這一比例還會(huì)增加[1]。但是目前手性農(nóng)藥對(duì)映體的分離和制備難度比普通化合物要高得多，因此大部分手性農(nóng)藥仍以外消旋體形式生產(chǎn)、銷售和使用。而大量研究結(jié)果表明，當(dāng)手性農(nóng)藥的對(duì)映體進(jìn)入生物體內(nèi)時(shí)，由于生物體對(duì)各手性異構(gòu)體識(shí)別能力的差異，以及不同靶標(biāo)位點(diǎn)對(duì)各異構(gòu)體的匹配性不同，使得異構(gòu)體之間在生物活性、環(huán)境行為和毒理學(xué)等方面均可能存在差異[2]。因此，從對(duì)映體層面研究手性農(nóng)藥的環(huán)境行為及生態(tài)效應(yīng)具有重要意義。

水胺硫磷(isocarbophos, ICP)是一種高效廣譜的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，對(duì)螨類及鱗翅目、半翅目害蟲(chóng)具有良好的防治效果。ICP具有一個(gè)磷手性中心，結(jié)構(gòu)式如圖1所示。Lin等[2]研究(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)大型蚤的48 h-LC50相差近50倍。Lu等[3]通過(guò)測(cè)定藻類生長(zhǎng)抑制率、葉綠素含量、總可溶性蛋白質(zhì)和超氧陰離子自由基含量，發(fā)現(xiàn)ICP對(duì)斜生柵藻(Scenedesmusobliquus)在劑量-效應(yīng)關(guān)系上具有對(duì)映體選擇性毒性。Liu等[4]以HepG2細(xì)胞作為體外模型，研究發(fā)現(xiàn)，(-)-ICP對(duì)肝細(xì)胞的毒性比(+)-ICP高2倍；還發(fā)現(xiàn)(-)-ICP上調(diào)Bax蛋白表達(dá)和下調(diào)Bcl-2的表達(dá)水平，導(dǎo)致Bax/Bcl-2比值增加，繼而導(dǎo)致細(xì)胞活力降低和細(xì)胞凋亡。朱欣凱[5]研究發(fā)現(xiàn)，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)東亞飛蝗(Locustamigratoriamanilensis)的LD50分別為0.609 mg·kg-1(蟲(chóng)體質(zhì)量)和79.412 mg·kg-1(蟲(chóng)體質(zhì)量)，相差130倍。由此可見(jiàn)，ICP對(duì)水生生物可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)映體選擇性毒理效應(yīng)。因此，從對(duì)映體層面來(lái)研究手性農(nóng)藥ICP的環(huán)境行為及生態(tài)效應(yīng)具有重要意義。

水生生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者藻類對(duì)毒物比較敏感，大型蚤是被國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)毒性試驗(yàn)生物。本課題選擇浮游植物水華微囊藻(Microcystisflos-aquae)和浮游動(dòng)物大型蚤(Daphniamagna)作為受試生物，研究ICP對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)浮游生物抗氧化酶毒性的對(duì)映體選擇性差異，為全面評(píng)估手性有機(jī)磷農(nóng)藥殘留對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)毒理效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為有機(jī)磷農(nóng)藥的合理利用與污染防治提供理論支持。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 供試溶劑及儀器

ICP，純度為99.5%，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司。ICP的2個(gè)對(duì)映體由實(shí)驗(yàn)室自制，兩者純度≥98.0%。丙酮、正己烷、異丙醇和乙醇均為色譜純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。80%磷酸、牛血清白蛋白、考馬斯亮藍(lán)G-250等，均為分析純，購(gòu)于阿拉丁公司；超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)測(cè)定試劑盒、過(guò)氧化氫酶(catalase, CAT)測(cè)定試劑盒和丙二醛(malondialdehyde, MDA)測(cè)試盒，均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

高效液相色譜(日本島津，LC-10AVP)，氣相色譜(中國(guó)精科捷，GC-9160)，Chiralcel OD-H柱(上海大賽璐藥物手性技術(shù)有限公司)，浮游植物分類熒光儀(德國(guó)Walz，Phyto-PAM)。

1.2 ICP對(duì)映體的制備和定量

用HPLC法對(duì)ICP進(jìn)行拆分與制備。色譜條件：流動(dòng)相為80∶20(V∶V)的正己烷/異丙醇，大賽璐手性柱Chiralcel OD-H，流速為0.8 mL·min-1，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)230 nm，室溫，進(jìn)樣量為每次20 μL。在此條件下，ICP對(duì)映異構(gòu)體的出峰順序先后為(+)-ICP、(-)-ICP[2]。人工手動(dòng)在檢測(cè)器出口處收集液體，并在室溫下旋蒸濃縮。

利用氣相色譜對(duì)ICP的2個(gè)對(duì)映體樣品進(jìn)行定量。色譜條件：HP-5石英毛細(xì)管柱；氮載氣流速為1.0 mL·min-1，進(jìn)樣口溫度為250 ℃，升溫程序?yàn)橹鶞叵涑跏紲囟?80 ℃，保持2 min，然后20 ℃·min-1升溫到280 ℃，保持10 min，NP檢測(cè)器溫度是300 ℃，在不分流模式下對(duì)映體樣品的進(jìn)樣量為1 μL。

1.3 實(shí)驗(yàn)生物的培養(yǎng)及染毒

1.3.1 水華微囊藻的培養(yǎng)及染毒

浮游植物水華微囊藻由中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所淡水藻種庫(kù)提供。按照藻類生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T 31270)，采用BG11培養(yǎng)液培養(yǎng)。

當(dāng)水華微囊藻進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期之后，并調(diào)節(jié)初始接種藻密度為5×106mL-1，用ICP及其對(duì)映體進(jìn)行染毒。濃度設(shè)置為10-4、10-3、10-2、10-1和1 mg·L-1，并設(shè)置溶劑對(duì)照(0.03%丙酮)，每組設(shè)置4個(gè)平行。每天搖動(dòng)3～4次，保持藻類懸浮生長(zhǎng)。

1.3.2 大型蚤的培養(yǎng)及染毒

浮游動(dòng)物大型蚤，購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所。大型蚤的培養(yǎng)液按照OECD規(guī)定[6]進(jìn)行培養(yǎng)。大型蚤敏感性試驗(yàn)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)-大型蚤運(yùn)動(dòng)抑制的測(cè)定》(ISO 6341:1996)[7]進(jìn)行。

不同日齡的蚤體內(nèi)抗氧化酶活性不同，本文選擇4日齡的蚤染毒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[8-9]，每個(gè)濃度實(shí)驗(yàn)蚤60只，染毒溶液2 L，每組設(shè)置3個(gè)平行。根據(jù)Lin等[2]研究中所得出的ICP及其對(duì)映體對(duì)大型蚤的48 h-LC50，按(-)-ICP LC50值的1/353～1/18的比例設(shè)置染毒溶液濃度梯度，分別為1、2.5、5、10和20 μg·L-1，并設(shè)置溶劑對(duì)照(0.03%丙酮)。染毒48 h后進(jìn)行氧化損傷指標(biāo)測(cè)定。

1.4 葉綠素a含量的測(cè)定

水華微囊藻染毒10 d后，取1 mL藻液置于樣品杯中，在浮游植物分類熒光儀的32 μmol·(m2·s)-1光強(qiáng)下測(cè)定葉綠素a含量[10]。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.5 酶源的制備

對(duì)水華微囊藻染毒96 h后，每瓶取80 mL藻液，在4 ℃條件下5 000 r·min-1冷凍離心15 min，去除上清液，用磷酸緩沖液沖洗，并于冰浴中超聲破碎15 min(工作3 s，間隔3 s)。

對(duì)大型蚤染毒48 h后，取50只蚤，吸干表面水分，放入離心管中，加入Tris-HCl緩沖液置于冰浴中超聲破碎5 min(工作3 s，間隔3 s)。

水華微囊藻和大型蚤在破碎完全后，于4 ℃條件下12 000 r·min-1冷凍離心10 min，取上清液，即為粗酶液樣品。-80 ℃超低溫保存待用。

1.6 蛋白含量及氧化損傷相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定[11]；SOD、CAT活性及MDA含量均根據(jù)南京建成生物公司的試劑盒進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。

1.7 顯著性檢驗(yàn)

用Office excel和Origin 8.5進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖表分析，用SPSS16.0軟件進(jìn)行相關(guān)顯著性分析。

2 結(jié)果(Results)

2.1 ICP對(duì)映體的拆分

ICP液相色譜拆分條件為：流動(dòng)相正己烷/異丙醇80∶20，流速0.8 mL·min-1，柱壓為5.0 MPa。ICP這2個(gè)對(duì)映體的保留時(shí)間分別為8.5 min和13.2 min，達(dá)到基線分離，對(duì)映體分離色譜圖如圖2所示。

圖2 ICP對(duì)映體手性拆分的典型圖譜Fig. 2 Chiral separation chromatogram of ICP enantiomers

2.2 ICP對(duì)浮游植物水華微囊藻葉綠素a含量的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻葉綠素a含量的影響如圖3所示，水華微囊藻在(+)-ICP脅迫下，10-4mg·L-1濃度組的葉綠素a含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，而10-2～1 mg·L-1濃度組的葉綠素a含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在(-)-ICP脅迫下，10-4～10-1mg·L-1濃度組的葉綠素a含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，而1 mg·L-1的(-)-ICP的葉綠素a含量與對(duì)照組相比則無(wú)顯著性差異(P>0.05)。在ICP外消旋體(rac-ICP)脅迫下，10-3～10-2mg·L-1濃度組的葉綠素a含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，1 mg·L-1rac-ICP濃度組的葉綠素a含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。由以上結(jié)果可知，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)水華微囊藻葉綠素a含量影響存在對(duì)映體選擇性差異。

圖3 ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻葉綠素a含量的影響注：rac-ICP表示ICP的外消旋體；相鄰條上不同的小寫字母表示相同 濃度不同對(duì)映體之間存在顯著差異；相同填充圖案上 不同的大寫字母表示相同對(duì)映體不同濃度之間存在顯著差異； *表示與對(duì)照組相比有顯著差異；P<0.05，n=3；下同。Fig. 3 Effect of ICP and enantiomers on chlorophyll a of Microcystis flos-aquaeNote: rac-ICP stands for the racemate of ICP; different small letters above adjacent bars indicate significant differences between different enantiomers; different capital letters on the same pattern indicate significant differences between different concentrations of the same enantiomer; *indicates a significant difference compared with control; P<0.05, n=3; the same as follow.

2.3 ICP對(duì)浮游植物水華微囊藻氧化損傷的對(duì)映體選擇性影響

2.3.1 ICP對(duì)水華微囊藻SOD活性的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻SOD活性的影響如圖4所示，水華微囊藻在(+)-ICP脅迫下，10-3～1 mg·L-1濃度組的SOD活性均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，與對(duì)照組相比分別下降了15.4%、31.2%、25.7%和22.4%；而10-4mg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。在(-)-ICP脅迫下，各濃度組的SOD活性與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。在rac-ICP脅迫下，其SOD活性隨著rac-ICP濃度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中，低濃度組(10-4和10-3mg·L-1)的SOD的活性與對(duì)照組相比都上升了10.0%(P<0.05)；高濃度組(≥10-2mg·L-1)的SOD活性均顯著小于對(duì)照組(P<0.05)，且1 mg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組相比下降了38.0%。由以上結(jié)果可知，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)水華微囊藻SOD活性影響存在對(duì)映體選擇性差異。

圖4 ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻超氧化物 歧化酶(SOD)活性的影響Fig. 4 Effect of ICP and its enantiomers on superoxide dismutase (SOD) activity of Microcystis flos-aquae

2.3.2 ICP對(duì)水華微囊藻CAT活性的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻CAT活性的影響如圖5所示，在(+)-ICP脅迫下，各濃度組的CAT活性隨著(+)-ICP濃度的增加而逐漸降低，且呈現(xiàn)劑量效應(yīng)關(guān)系。10-4～10-1mg·L-1濃度組的CAT酶活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，與對(duì)照組相比分別上升了70.0%、40.0%、20.0%和10.0%；而1 mg·L-1濃度組的CAT活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在(-)-ICP脅迫下，水華微囊藻的CAT活性變化隨著(-)-ICP濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。10-4～10-3mg·L-1濃度組的CAT活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；10-2～1 mg·L-1濃度組的CAT活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在rac-ICP的脅迫下，除了10-3mg·L-1濃度組的CAT活性與對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05)，其余濃度組的CAT活性均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，與對(duì)照組相比分別下降了28.8%、33.3%、25.1%和16.6%。由此可見(jiàn)，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)水華微囊藻CAT活性影響存在對(duì)映體選擇性差異。

圖5 ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻 過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的影響Fig. 5 Effect of ICP and its enantiomers on catalase (CAT) activity of Microcystis flos-aquae

2.3.3 ICP對(duì)水華微囊藻MDA含量的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻MDA含量的影響如圖6所示，在(+)-ICP脅迫下，除了10-3mg·L-1濃度組的MDA含量與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，其他濃度組的MDA含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且與對(duì)照組相比分別下降了23.0%、26.8%、26.8%和9.2%。在(-)-ICP脅迫下，除了10-3mg·L-1濃度組的MDA含量與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，其余濃度組的MDA含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且與對(duì)照組相比分別下降了29.0%、23.1%、16.4%和10.4%。在rac-ICP的脅迫下，各濃度組的MDA含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且與對(duì)照組相比分別下降了28.2%、13.7%、43.8%、44.1%和38.8%。由此可見(jiàn)，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)水華微囊藻MDA含量的對(duì)映體選擇性影響不明顯。

圖6 ICP及其對(duì)映體對(duì)水華微囊藻 丙二醛(MDA)含量的影響Fig. 6 Effect of ICP and its enantiomers on malondialdehyde (MDA) content of Microcystis flos-aquae

2.4 ICP對(duì)浮游動(dòng)物大型蚤氧化損傷的對(duì)映體選擇性影響

2.4.1 ICP對(duì)大型蚤SOD活性的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)大型蚤體內(nèi)SOD活性的影響如圖7所示，在(+)-ICP脅迫下，5 μg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組相比下降了17.0%(P<0.05)；而10 μg·L-1和20 μg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。在(-)-ICP脅迫下，各濃度組大型蚤體內(nèi)的SOD活性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且(-)-ICP濃度越高，SOD的活性越大；其中10 μg·L-1和20 μg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組相比分別上升了68.0%和79.0%。在rac-ICP脅迫下，5 μg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)；10 μg·L-1和20 μg·L-1濃度組的SOD活性與對(duì)照組相比分別增加了16.0%和24.0%。由此可見(jiàn)，(+)-ICP和(-)-ICP對(duì)大型蚤SOD活性的影響存在對(duì)映體選擇性差異。

圖7 不同濃度ICP及其對(duì)映體對(duì)大型 蚤體內(nèi)SOD活性的影響Fig. 7 Effects of ICP and its enantiomers on SOD activity in Daphnia magna

2.4.2 ICP對(duì)大型蚤CAT活性的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)大型蚤體內(nèi)CAT活性的影響如圖8所示，在(+)-ICP脅迫下，除1 μg·L-1和20 μg·L-1濃度組的CAT活性與對(duì)照組相比分別下降了19.7%和15.2%，其余濃度組CAT活性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且2.5 μg·L-1和5 μg·L-1濃度組的CAT活性與對(duì)照組相比分別上升了14.0%和12.0%。在(-)-ICP脅迫下，各濃度組CAT活性均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且活性下降范圍是17.2%～40.9%。在rac-ICP脅迫下，各濃度組CAT活性均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且活性下降范圍是5.5%～17.8%。由此可見(jiàn)，ICP對(duì)大型蚤CAT活性的影響存在對(duì)映體選擇性差異。

圖8 不同濃度ICP及其對(duì)映體對(duì)大型 蚤體內(nèi)CAT活性的影響Fig. 8 Effects of ICP and its enantiomers on CAT activity in Daphnia magna

2.4.3 ICP對(duì)大型蚤MDA含量的對(duì)映體選擇性影響

ICP及其對(duì)映體對(duì)大型蚤體內(nèi)MDA含量的影響如圖9所示，在(+)-ICP脅迫下，各濃度組的MDA含量隨著(+)-ICP濃度增加而上升；除了1 μg·L-1濃度組的MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，其余濃度組均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且5、10和 20 μg·L-1濃度組的MDA含量與對(duì)照組相比分別上升了23.0%、52.0%和139.0%。在(-)-ICP脅迫下，各濃度組大型蚤體內(nèi)的MDA含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，在1～5 μg·L-1時(shí)，大型蚤體內(nèi)MDA含量隨濃度增加而上升，而在5～20 μg·L-1時(shí)，MDA含量隨濃度增加而下降(P<0.05)。在5 μg·L-1濃度時(shí)，雖然大型蚤體內(nèi)MDA含量最高，但是與對(duì)照組相比也下降了8.0%。在rac-ICP脅迫下，1～5 μg·L-1濃度組的MDA含量與對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05)；而10 μg·L-1和20 μg·L-1濃度組的MDA含量與對(duì)照組相比分別下降了7.4%和17.5%。由此可見(jiàn)，ICP對(duì)大型蚤MDA含量的影響存在顯著的對(duì)映體選擇性差異。

圖9 不同濃度ICP及其對(duì)映體對(duì)大型 蚤體內(nèi)MDA含量的影響Fig. 9 Effects of ICP and its enantiomers on MDA content in Daphnia magna

3 討論(Discussion)

葉綠素a是衡量植物生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)之一，其含量可以反映浮游植物的存活情況[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于(+)-ICP，最低濃度10-4mg·L-1濃度組對(duì)葉綠素a含量均表現(xiàn)為促進(jìn)作用，而10-2～1 mg·L-1濃度組對(duì)葉綠素a含量均表現(xiàn)為抑制作用；而對(duì)于(-)-ICP，除了最高濃度1 mg·L-1，其余濃度組對(duì)水華微囊藻的葉綠素a含量均表現(xiàn)為促進(jìn)作用。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明ICP這2個(gè)對(duì)映體在一定的濃度范圍對(duì)水華微囊藻的葉綠素a含量表現(xiàn)出“低促高抑”的現(xiàn)象，稱為Hormesis效應(yīng)[13]。低促現(xiàn)象的出現(xiàn)一方面可能是因?yàn)榈蜐舛鹊腎CP啟動(dòng)了水華微囊藻機(jī)體內(nèi)修復(fù)系統(tǒng)功能及過(guò)量修復(fù)；而另一方面也可能是因?yàn)樗A微囊藻利用了ICP中的P元素作為其營(yíng)養(yǎng)源，提高了葉綠素a的含量，從而促進(jìn)了藻類生長(zhǎng)[14]。然而，隨著ICP對(duì)映體濃度的增加，可能抑制了水華微囊藻光合色素的合成，從而對(duì)水華微囊藻產(chǎn)生的綜合效應(yīng)逐漸從促進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐种?。本?shí)驗(yàn)結(jié)果與Lu等[15]對(duì)ICP脅迫斜生柵藻藻密度的研究結(jié)果基本一致。Smythers等[16]研究發(fā)現(xiàn)，小球藻暴露在除草劑拿捕凈后，光合色素合成酶活性受到抑制，導(dǎo)致葉綠素a含量降低。此外，從水華微囊藻出現(xiàn)抑制作用時(shí)的ICP及其對(duì)映體濃度也可以推出它們的毒性大小順序?yàn)椋?+)-ICP>rac-ICP>(-)-ICP。這與Lin等[2]研究中ICP及其對(duì)映體對(duì)大型蚤的48 h急性毒性大小順序一致。

同樣的，浮游動(dòng)物大型蚤在受到(-)-ICP和rac-ICP的輕微脅迫時(shí)，通過(guò)誘導(dǎo)自身的SOD酶來(lái)增強(qiáng)抗氧化能力。而毒性較大的(+)-ICP對(duì)大型蚤的脅迫可能已經(jīng)過(guò)了SOD的誘導(dǎo)期，而CAT活性的增加從側(cè)面印證了這種推測(cè)，因?yàn)榍捌赟OD的大量消耗產(chǎn)生了大量的H2O2，從而誘導(dǎo)了CAT活性的增加[25]。Hu等[26]研究發(fā)現(xiàn)，氯菊酯的2個(gè)對(duì)映體1R-tris-PM和1S-cis-PM誘導(dǎo)了PC12細(xì)胞的CAT酶而抑制了SOD酶。另外，ICP及其對(duì)映體處理組中大型蚤MDA含量變化說(shuō)明了(+)-ICP濃度的增加會(huì)對(duì)大型蚤造成更大程度的脂質(zhì)過(guò)氧化作用，而相同濃度的(-)-ICP和rac-ICP處理組的MDA含量未高于空白組，結(jié)合SOD活性和CAT活性的結(jié)果，可知(-)-ICP和rac-ICP處理組并未引起大型蚤的氧化損傷，而MDA含量減少可能是因?yàn)橹|(zhì)過(guò)氧化作用減弱。Li等[27]發(fā)現(xiàn)三氯殺蟲(chóng)酯中毒性更大的S-(+)-AF會(huì)導(dǎo)致PC12細(xì)胞中SOD活性降低，而MDA含量上升。

因此，ICP對(duì)浮游生物的氧化損傷存在對(duì)映體選擇性差異，且對(duì)于浮游植物和浮游動(dòng)物，毒性順序都表現(xiàn)為(+)-ICP>(-)-ICP。除了浮游植物和浮游動(dòng)物，Di等[28]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于4種陸生生物ICP的2個(gè)對(duì)映體的毒性指向性與本文一致，且(+)-ICP和(-)-ICP的毒性相差232倍。除了ICP之外，很多文獻(xiàn)也都發(fā)現(xiàn)其他手性化合物會(huì)引起氧化損傷的對(duì)映體選擇性差異。Hu等[26]研究發(fā)現(xiàn)，氯菊酯脅迫下，1R-cis-PM和1S-cis-PM誘導(dǎo)了PC12細(xì)胞的CAT活性上升而使SOD活性顯著下降。Li等[27]發(fā)現(xiàn)三氯殺蟲(chóng)酯的S-(+)-AF使得PC12細(xì)胞的SOD和CAT活性降低，MDA水平升高。Huang等[29]研究發(fā)現(xiàn)，(+)-已唑醇對(duì)斜生柵藻SOD活性產(chǎn)生的脅迫壓力大于(-)-已唑醇；而在誘導(dǎo)CAT酶活性上，(-)-已唑醇大于(+)-已唑醇。

綜上所述，手性農(nóng)藥在使用過(guò)程中，除了高效對(duì)映體對(duì)靶標(biāo)生物有明顯作用之外，其他無(wú)效或低效的對(duì)映體也會(huì)對(duì)非靶標(biāo)生物造成不同程度的傷害。而本文研究的ICP對(duì)映體通過(guò)液相色譜進(jìn)行拆分，對(duì)于水華微囊藻的葉綠素a、水華微囊藻和大型蚤的氧化損傷指標(biāo)SOD活性、CAT活性和MDA含量毒性影響大小均為(+)-ICP>(-)-ICP，且在ICP濃度≥10-4mg·L-1時(shí)，對(duì)水華微囊藻的葉綠素a和氧化損傷就有明顯的對(duì)映體選擇性差異；在ICP濃度≥1 μg·L-1時(shí)，對(duì)大型蚤的氧化損傷就有明顯的對(duì)映體選擇性差異。此項(xiàng)研究結(jié)果為手性農(nóng)藥的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。