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抗药性原本是指微生物能经受住药物毒性的一种能力, 少数个体在药物作用下发生遗传变异,并在持续的药物选择压力下存活, 从而形成对药物具有耐受力的种群;
且抗药能力取决于抗性个体在种群中的比例和抗药机制。
高密度养殖中杀虫药物的反复使用是产生抗药性的前提条件, 随着我国水产养殖集约化程度逐渐提高和养殖规模逐渐扩大, 寄生虫病的发生越来越严重, 杀虫药物被大量使用, 有些寄生虫病的防治效果已呈现明显下降趋势, 表明寄生虫可能已经产生抗药性。
目前使用的抗寄生虫药物主要涵盖以下几类:
有机磷类、拟除虫菊酯类、大环内酯类、苯甲酰脲类、新烟碱类、咪唑并噻唑类、苯并咪唑类和异喹啉类, 还有一些化学合成抗球虫药, 以及驱虫杀虫的无机化合物、消毒剂和中草药等。
1.1 有机磷类
有机磷类是应用最为广泛的一类杀虫剂, 以胃毒、触杀、熏蒸或内吸等多种方式作用于虫害。
水产养殖常用的有敌百虫、甲基吡啶磷、辛硫磷和马拉硫磷等, 可用于寄生蠕虫(吸虫、绦虫、线虫、棘头虫和鱼蛭)和甲壳类寄生虫病的防治。
该类药物的主要靶标为乙酰胆碱酯酶, 可使传导神经冲动的乙酰胆碱无法水解, 在突触处大量积累,干扰神经冲动的正常传导, 使虫体因过度兴奋死亡。
有机磷农药能抑制水生植物的生长和繁殖。
Pi a 等对受乐果污染的印度莎母匹特湖初级生产力进行调查,结果表明,受乐果污染后,湖泊总产量及净产量下降,含氧量及生产量降低,这是由于自养生物受高浓度的乐果抑制,进而影响光合作用所致。
有机磷对水生植物毒作用机理可能通过抑制植物体内重要酶的活性,导致活性氧的积累,对藻类产生主要毒害作用。
有机磷农药的解毒
增效醚是目前用来治疗有机磷中毒的理想药物。在食物中拌喂增效醚,对虾在0.01mg/L杀螟硫磷、0.2mg/L马拉硫磷、0.1mg/L二嗪磷溶液的存活率分别为对照组的(食物中不拌增效醚)11 倍、5倍和2.5 倍。
增效醚不影响机体对有机磷的吸收而是抑制其氧化,明显地降低有机磷的毒性。另据 Goel等报道维生素 B12有抗甲基对硫磷毒性作用。
1.2 拟除虫菊酯类
该类杀虫剂包括从除虫菊属植物中提取的天然除虫菊酯及经合成衍生而成, 对昆虫有强烈的触杀、胃毒和熏蒸作用, 而对哺乳动物和禽类毒性低, 主要作用于轴突膜上的电压门控钠离子通道, 引起去极化过程, 扰乱虫体神经的正常生理活动。
常用的有溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯等, 主要用于甲壳类寄生虫病的防治。
1.3 大环内酯类
大环内酯类抗寄生虫药是一类天然的或是半合成的具有十六元大环内酯环化合物, 该类化合物由两大类组成, 即阿维菌素类和美贝霉素类。
阿维菌素类有阿维菌素、伊维菌素、埃玛菌素(Emamectin benzoate, 也叫甲维盐)等。
阿维菌素
【性状】 阿维菌素为白色或微黄结晶粉末,无味;易溶于乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷,略溶于甲醇、乙醇,在水中几乎不溶。
【作用与用途】 可用于鱼、虾、蟹混养塘的杀虫,能驱杀鱼类棘头虫、指环虫、三代虫等蠕虫。
【用法与用量】 全池泼洒,用1.8%的阿维菌素溶液,在淡水鱼养殖池塘,使水体中含量达0.08毫升/立方米,在养虾塘,使水体中含量达0.04毫升/立方米。
【注意事项】
1)本品对线虫,尤其是节肢动物产生的驱除作用缓慢,有些虫种,要数日甚至数周才能出现明显药效。
2)本品性质不太稳定,特别对光线敏感,易被迅速氧化灭活,其各种剂型,应注意储存使用条件。
伊维菌素
【性状】 伊维菌素为白色结晶性粉末,无味;在甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯中易溶,在水中几乎不溶。
【作用与用途】 本品为阿维菌素的衍生物,属口服半合成的广谱抗寄生虫药。对各生活史阶段的大部分线虫(但非所有线虫)均有作用;可用于鱼、虾、蟹混养塘杀虫,能驱杀鱼类棘头虫、线虫、指环虫、三代虫等寄生虫。
伊维菌素是新型的广谱、高效、低毒抗生素类抗寄生虫药,对体内外寄生虫特别是线虫和节肢动物均有良好驱杀作用。但对绦虫、吸虫及原生动物无效。
【用法与用量】 全池泼洒,用0.2%的伊维菌素溶液,在淡水鱼养殖池塘,使水体中含量达0.08毫升/立方米,在养虾塘,使水体中含量达0.04毫升/立方米。口服,0.3毫克/千克体重,每天1次,连用3天。
该类药物是一种神经毒剂, 主要激活存在于无脊椎动物中的谷氨酸门控氯离子通道(GluCls), 同时可以激活其他具有半胱氨酸环的离子通道, 如γ-氨基丁酸(GABA)受体、甘氨酸受体和烟碱型乙酰胆碱受体等, 促进相应神经递质与次级神经元细胞膜或效应器细胞膜的结合, 产生抑制效应, 使虫体麻痹死亡, 具有触杀和胃毒作用, 常用于甲壳类寄生虫病和线虫病的防治。
1.4 苯甲酰脲类
苯甲酰脲类化合物是一种昆虫几丁质抑制剂,抑制几丁质合成酶的活性, 进而抑制几丁质合成和沉积, 从而阻止脱皮过程, 使昆虫变态受阻, 导致不育及直接杀卵等而杀死害虫。
常用的有二氟脲(Diflubenzuron, 除虫脲)、氟苯脲(Teflubenzuron)和八氟脲(Lufenuron, 虱螨脲)等, 可用于甲壳类寄生虫病的防治。
1.5 新烟碱类
该类杀虫剂来源于烟叶中提取的活性成分烟碱经修饰而成的化合物, 主要作用于烟碱型乙酰胆碱受体, 引起过度兴奋而导致麻痹和死亡, 具有触杀和胃毒作用, 高效低毒。
主要包括吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、噻虫胺和呋虫胺等, 常用于甲壳类寄生虫病的防治。
1.6 咪唑并噻唑类
该药物是一类化学合成的广谱驱线虫药, 能选择性地打开线虫神经和肌肉中乙酰胆碱受体(AChR)离子通道产生去极化, 钙大量进入后导致肌浆钙增加, 产生痉挛性肌肉收缩, 然后虫体被机体清除。
主要有四咪唑(Tetramisole, 噻咪唑)和左旋咪唑等, 常用于线虫病的防治。
1.7 苯并咪唑类
目前认为此类药物的作用机理是抑制蠕虫的延胡索酸还原酶复合体, 影响其糖酵解途径使得虫体代谢障碍;
也有观点认为该类药物是细胞微管蛋白抑制剂以及能量代谢抑制剂, 阻碍虫体在微管装配过程中微管蛋白的聚合。
常用的有甲苯咪唑、芬苯达唑、三氯苯达唑和阿苯达唑等, 可用于扁形动物寄生虫、线虫和棘头虫引起的寄生虫病。
1.8 异喹啉类
该类药物中常用于驱杀寄生虫的是吡喹酮, 是一种含有吡嗪和异喹啉杂环的衍生物, 通过改变电压门控的钙离子通道活性, 提高虫体膜通透性, 导致钙离子流入, 引起肌肉收缩和外皮出现空泡, 但可能有多种作用方式, 是一种高效的驱杀吸虫和绦虫的药物。
抗药性控制策略
抗药性产生的遗传机制是在药物选择压力下虫体发生基因突变, 因此, 若要减少抗药性的产生,就必须从治疗策略和保护敏感虫体种群两方面来采取措施。
合理的治疗策略可以阻止和减少抗药性产生, 保护敏感虫体种群则可促进抗药性逆转。
2.1 治疗策略
在陆生系统中, 主要通过在时间和空间上改变化学药物使用模式, 通过增加治疗的异质性来减少抗药性产生, 这是因为多种药物联用或交替使用可延缓某一种药物带来强大选择压力, 通常治疗的异质性越高, 抗药性进化越慢。
这些用药策略主要包括以下四种:
响应换药,当虫体对一种药物产生抗药性后, 换用另一种药物,这种策略一般在不易产生抗药性的寄生虫中使用;
定期使用或轮换用药, 即两种或多种药物定期轮换使用,换药时间可长于虫体世代, 也可短于世代;
错区用药, 两种或多种药物同时在不同区域使用,即一个区域分别用一种不同的药物; 联用或混用, 两种或多种药物同时在一次治疗中使用, 联用药物可以是全剂量, 也可是半剂量。
尽管联合用药比其他几种用药策略更优, 但在实际应用中到底使用哪一种策略, 主要取决于治疗对象, 在人类的疟疾和农作物害虫防治中, 常采用联合用药策略, 但在细菌病的抗生素治疗中, 特别是群体中, 联用策略并不合适。