综述：草甘膦及其制剂和辅料作为环境污染物引发的毒理学问题：2010-2025年发表研究综述

这篇综述系统评估了草甘膦（GLY）及其制剂（GBHs）的环境行为和毒理学效应，揭示了其通过抑制莽草酸途径（shikimate pathway）、诱导氧化应激、破坏微生物组（microbiome）等多重机制，对非靶标生物和人类健康产生的潜在风险。特别强调了辅料（如POEA）在增强制剂毒性中的协同作用，并指出当前监管体系对完整制剂风险评估的不足。

　　

引言

作为全球使用量最大的除草剂活性成分，草甘膦及其制剂在农业和非农业领域的广泛应用引发了广泛关注。随着转基因耐草甘膦作物的推广，其使用量在2000年代中期达到峰值，每年约有0.66公斤/公顷的草甘膦被施用于全球耕地。商业制剂通常含有1:4至1:7比例的辅料（如聚氧乙烯牛脂胺POEA），这些"惰性"成分显著改变了活性成分的环境行为和毒性特征。

草甘膦及其制剂的作用模式与副作用

草甘膦通过竞争性抑制5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS），阻断植物莽草酸途径，影响芳香族氨基酸合成。其两性离子特性使其成为三齿螯合剂，可与Ca²⁺、Mg²⁺等二价金属离子形成复合物。制剂中的表面活性剂（如POEA）不仅促进叶面渗透，还增强皮肤吸收率，导致实际毒性远超单一活性成分。

通过抑制莽草酸途径产生的影响

虽然哺乳动物缺乏莽草酸途径，但该通路广泛存在于微生物中。长期暴露导致土壤和水体中微生物群落结构改变，包括：

• 增加肠杆菌科（Enterobacter）和假单胞菌（Pseudomonas）等条件致病菌丰度
• 降低蜜蜂肠道中产抗菌肽的有益菌数量
• 诱发抗生素交叉耐药（如大肠杆菌对卡巴培南敏感性降低）

神经系统影响

临床和实验证据显示，草甘膦可能通过多种机制影响神经系统：

• 破坏血脑屏障完整性
• 诱导谷氨酸兴奋毒性（glutamatergic excitotoxicity）
• 改变海马体糖基化模式
• 与帕金森病相关的黑质纹状体细胞死亡
  法国中毒病例分析显示，71.6%的患者伴有精神障碍，其中48.6%表现为抑郁症状。

氧化应激诱导效应

超过50项研究证实草甘膦可打破氧化还原平衡：

• 增加脂质过氧化产物MDA
• 抑制超氧化物歧化酶（SOD）活性
• 耗竭谷胱甘肽（GSH）储备
  在肝细胞系HepG2中，250μg/mL草甘膦即引发显著氧化应激反应，而制剂RangerPro在更低浓度就引起内质网应激。

细胞水平效应

遗传毒性研究显示：

• 人外周血淋巴细胞微核率增加（≥0.5μM）
• 胎盘绒毛膜癌细胞（JEG3）DNA断裂
• 抑制αVβ3整合素功能影响细胞粘附
  值得注意的是，POEA的细胞凋亡诱导能力是草甘膦异丙胺盐的20倍，商业制剂Roundup Classic在0.01%稀释度下仍引起神经外胚层细胞（NE-4C）大面积死亡。

生殖与内分泌干扰作用

动物实验揭示多代际影响：

• 猪精子活力下降（360μg/mL）
• 大鼠睾丸支持细胞连接屏障破坏
• 新生儿暴露导致成年期子宫内膜蜕膜化异常
  内分泌干扰表现为：
• 人乳腺癌细胞（MCF-7）雌激素受体α激活
• 牛黄体细胞催产素分泌紊乱
• 甲状腺细胞出现非单调剂量反应曲线（6.5-6500μg/L）

讨论与展望

当前监管体系存在三大局限：

1. 仅评估活性成分而忽略制剂整体毒性
2. 缺乏对职业暴露者的长期追踪数据
3. 辅料成分受商业机密保护阻碍研究
   新兴的"真实风险场景"（RLRS）评估框架建议同时考虑农药混合物和环境污染物的协同效应。未来研究应重点关注：

• 骨组织中草甘膦-钙螯合物的长期蓄积
• 肠道微生物组-脑轴调控机制
• 基于整合素抑制理论的致癌风险评估