草甘膦对水生生物的安全评价(2)
1.1.1 草甘膦及作用机理中文名：草甘膦 英文名：GlyphosateCAS：No. 1071-83-6分子式：C3H8NO5P相对分子质量：167.05化学名称：N - (膦酸甲基)甘氨酸其他名称：农达、镇草宁物化性质：纯品草甘膦为白色固体。在水中，25℃时的溶解度为 1.2%，100℃时的溶解度为 8g/ml。不溶于一般有机溶剂。草甘膦异丙胺盐可完全溶于水。不可燃、不爆炸，可在常温下稳定存在。熔点为 230℃，同时伴随分解。易吸水，与金属离子有较强螯合力。自 20 世纪 70 年代初期孟山都公司开发成功草甘膦后，到目前为止，它已成为世界生产吨位数最大的农药品种。而该公司也是主要的生产厂家，在美国、比利时、巴西与阿根廷建有生产装置，产品供应全球；同时，孟山都公司在上述地点仍在继续扩大产量。另一主要生产国是中国。1994 年农业用草甘膦总计为4.25 万 t 工业原酸，1995 年世界各地对草甘膦的总需求量合计农田与非农田用量约为6.71 万 t 草甘膦工业原酸，总销售值 1755 百万美元，其中作物田用量占 74%，而非农田用量超过 1.6 万 t 工业原酸，销售值 455 百万美元[1]。而随着各种转基因抗草甘磷作物种植面积的进一步扩大，草甘膦生产厂家的进一步增多，生产规模加大，生产成本下降，草甘膦的生产和使用量在迅速增长。在刚刚过去的2014 年，全球草甘膦总产量已达69 万吨。近年来，除在2009 年收到金融危机冲击外，草甘膦除草剂的产量和销售量可用“高烧不退”四个字来形容。根据《用于转基因和传统作物的草甘膦市场调查——2013-2019》市场报告显示，全球草甘膦市场有望于2019 年达到 87.9 亿美元，预测期间的年复合增长图 1-1 草甘膦的分子结构率可达 7.2%。草甘膦如此畅销与它优越的除草性能是分不开的。 草甘膦是如今世界上已知的唯一一种抑制 EPSP的除草剂品种 草甘膦的作用靶位①磷酸-2-酮-3-脱氧-庚酸醛缩合酶 ②脱氢奎尼酸合成酶③EPSP合成酶 ④邻氨基苯甲酸合成酶①②④-轻微抑制 ③-严重抑制草甘膦的主要作用是抑制植物体内莽草酸合成途径中 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSP）的合成。如上图所示，草甘膦的作用靶酶点有三：质体 EPSP 合成酶、胞质 EPSP合成酶以及胞质-3-脱氧-D-阿拉伯-庚酮- 7-磷酸合成酶[2]。氨基酸在植物体内的主要作用是合成蛋白质，植物进行光合作用所需的叶绿素、完成生理活动所需的激素、以及文生素等含氮有机物的合成也需要氨基酸的参与。氨基酸的合成、转化以及分解都要受到相应的酶的诱导和控制。当 EPSP的合成受到抑制时，植物体内的莽草酸会大量积累，从而导致生物合成所必须的芳香氨基酸衰竭，例如：色氨酸、络氨酸与苯丙氨酸等。这些氨基酸的减少直接影响了相应蛋白质的合成。 蛋白质是生命的物质基础， 也是植物细胞和细胞器的重要构成成分。蛋白质无法合成会抑制植物正常的生理活动，使植物生长受到抑制，最终死亡。此外， 草甘膦对植物体内的光合碳代谢和蔗糖转运也有不利影响[3],特别是在水培条件下更为明显[4]。