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草甘膦

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草甘膦

草甘膦
效果全身性的
选择性:非选择性的
持久性非持久的
应用喷洒
生态危害对两栖动物有害
有机园艺不允许
配方(品牌)草甘膦Rodeo,TOP UP48

草甘膦(N-(膦甲基)甘氨酸,C3H8NO5P)是一种非选择性除草剂,用于杀死杂草,尤其是多年生杂草。

草甘膦是孟山都公司流行除草剂草甘膦的主要成分。许多作物已被基因改造以抵抗它。该化学物质仅被植物的叶子吸收,不会从土壤中被根部吸收。

草甘膦是天然氨基酸甘氨酸的氨基膦酸类似物,名称是甘氨酸-ate的缩写。

草甘膦通过抑制酶5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)来杀死植物,该酶形成芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。EPSPS催化莽草酸3-磷酸(S3P)和磷酸烯醇丙酮酸(PEP)反应形成ESP和磷酸。芳香族氨基酸还用于制造次生代谢产物,如叶酸、泛醌和萘醌。莽草酸途径虽然不存在于动物体内,但在几乎所有动物体内都存在的肠道菌群中普遍存在。CAS: 1071-83-6

草甘膦以喷雾或涂抹的方式施用。浓度取决于所用配方的具体情况。

预防措施

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人们担心草甘膦(和草甘膦)对非植物物种的影响。有关更多信息,请参阅草甘膦

草甘膦与土壤紧密结合,因此不会最终穿过土壤进入含水层。它在土壤中被快速代谢,通过去磷酸化作用。

然而,需要注意的是,丹麦政府在 2003 年 9 月禁止喷洒草甘膦,此前发现地下水中的浓度超过允许限值的 5 倍。此外,在加拿大、荷兰和美国以及许多海洋环境的近海地区,都记录了草甘膦的地下水残留物。(有关更多信息,请参阅http://www.national-toxic-encephalopathy-foundation.org/roundup.pdf

内分泌干扰

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体外研究(Walsh,et al. 2000)表明草甘膦对哺乳动物细胞的孕酮产生有影响,并且会影响体外胎盘细胞的死亡率(Richard,et al. 2005)。关于这些研究是否将草甘膦归类为内分泌干扰物存在争议。

有些人认为体外研究还不够,他们正在等待观察动物研究是否显示内分泌活性发生变化,因为单一细胞系的改变可能不会在整个生物体中发生。此外,当前的体外研究使细胞系暴露于比现实条件中发现的浓度高几个数量级的浓度,并且通过在真实生物体中不会经历的途径。目前对高等哺乳动物的毒理学研究(EU 2002)表明,即使在高剂量下,也没有内分泌干扰。

另一些人认为,体外研究,特别是那些不仅识别出影响,而且识别出化学途径的研究,足以将草甘膦归类为内分泌干扰物,因为即使是内分泌活性的微小变化也会对整个生物体产生持久的影响,这些影响可能难以通过单独的整个生物体研究来检测。已经计划对该主题进行进一步研究,并将为这场辩论提供更多信息。

一些微生物具有抗草甘膦抑制的5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)版本。在转基因作物中使用的版本是从农杆菌菌株CP4(CP4 EPSPS)中分离出来的,该菌株对草甘膦具有抗性。CP4 EPSPS基因被克隆并插入大豆中。通过将基因的5'端融合到来自矮牵牛EPSPS的叶绿体转运肽,对CP4 EPSPS基因进行了植物表达的工程改造。使用这种转运肽是因为之前已经证明它能够将细菌EPSPS递送至其他植物的叶绿体中。用于将基因转移到大豆中的质粒是PV-GMGTO4。它包含三个细菌基因,两个PC4 EPSPS基因,以及一个编码来自大肠杆菌的β-葡萄糖醛酸酶(GUS)的基因作为标记。使用粒子加速法将DNA注射到大豆中。大豆品种A54O3用于转化。GUS基因的表达被用作转化的最初证据。通过一种染色方法检测到GUS表达,在该方法中,GUS酶将底物转化为蓝色沉淀。然后,将显示GUS表达的植物喷洒草甘膦,并在多代中测试其耐受性。

1996年,转基因大豆开始商业化种植([1])。这极大地提高了控制大豆田杂草的能力,因为可以向田地喷洒草甘膦而不伤害作物。截至2004年,草甘膦被用于美国80%的大豆田中以消除杂草。

参考文献

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  • 欧盟(2002)。草甘膦活性物质审查报告。2005年10月28日检索。
  • 美国环保署草甘膦再注册决定事实说明书。http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/0178fact.pdf]。2005年11月13日检索。
  • Walsh; et al. (2000). "Roundup inhibits steroidogenesis by disrupting steroidogenic acute regulatory (stAR) protein expression". Environmental Health Perspectives. 108-N8: 769–776. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
  • Sophie Richard, Safa Moslemi, Herbert Sipahutar, Nora Benachour, Gilles-Eric Seralini (2005). "Differential effects of glyphosate and Roundup on human placental cells and aromatase". Environmental Health Perspectives. 113-N6: 716–720.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • JP Giesy, KR Solomon, S Dobson (2000). "Ecotoxicological Risk Assessment for Roundup Herbicide". Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 167: 35–120.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • GM Williams, R Kroes, JC Munro (2000). "Safety evaluation and risk assessment of the herbicide Roundup and its active ingredient, glyphosate, for humans". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 31-N2: 117–165.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • KR Solomon、DG Thompson (2003)。“水体上使用草甘膦对水生生物的生态风险评估”。《毒理学与环境健康杂志》。6: 289–324。
  • 世界卫生组织。(1994) 环境卫生标准159:草甘膦。 [2]
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