农药暴露对家蚕(Bombyx mori L.)乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制效应及快速检测试纸法的开发

本研究针对印度蚕业面临的农药暴露导致家蚕非结茧和死亡问题，通过检测六类非有机磷/氨基甲酸酯类农药对家蚕乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的抑制作用，开发了基于Whatman滤纸的快速可视化检测试纸法。研究发现农药浓度≥0.9μg/mL导致家蚕死亡，0.025-0.0012μg/mL引发非结茧，Imidacloprid对AChE抑制最强。田间验证62份样本中35份农药阳性，为蚕农提供了经济便捷的检测工具，证实AChE可作为农药毒性生物标志物。

　　

蚕桑业作为印度第二大生丝生产支柱产业，正面临农药暴露导致的毁灭性威胁。邻近农田的农药飘移、土壤残留积累，使得家蚕(Bombyx mori L.)在摄食污染桑叶后出现呕吐、体壁松弛、直肠脱出等典型症状，更引发"非结茧综合征"(Non-spinning syndrome, NSS)——幼虫停止发育却持续进食，最终死亡。这种状况每年造成中国生丝减产30%，而印度相关研究却严重匮乏。

为应对这一危机，中央蚕业委员会(CSB-CSRTI)的Satish Lokanath团队在《The Journal of Basic and Applied Zoology》发表研究，系统评估了Anthranilic diamides类(Chlorantraniliprole)、Ryanoid类(Flubendiamide)等六类农药对家蚕的毒性效应。研究采用叶片浸渍法进行生物测定，通过分光光度法(412nm)检测AChE活性，并创新性地开发了基于乙酰胆碱酯酶(1.25μL of 1000 U/mL)和吲哚酚乙酸酯(10μL of 10 mM)的试纸检测法。

关键实验技术

1. 五龄家蚕叶片浸渍生物测定
2. 分光光度法检测AChE活性(DTNB显色法)
3. 试纸法标准化(Whatman 1号滤纸)
4. 62份田间样本(卡纳塔克邦等四地区)验证
5. 病毒-农药联合效应分析(BmNPV等三种病毒)

农药特异性毒性症状
研究发现不同农药引发特征性症状：Bifenthrin(BIF)处理组出现"S"形死亡姿态，Flubendiamide(FLU)在0.006μg/mL即导致100%死亡率。如图1所示，链状粪便和直肠脱出在BUF、CHL组显著，而呕吐和体壁松弛是所有农药的共性症状。浓度梯度实验显示，FLU、BUF和BIF在特定浓度下均导致100%非结茧。

AChE抑制动力学
如图3所示，时间依赖性抑制实验揭示Chlorantraniliprole(CHL)对商业AChE抑制最强，而铜制剂(COO)抑制最弱。特别值得注意的是，Imidacloprid(IMI)对家蚕头部提取的AChE抑制率最高，这与该组家蚕接种后首日死亡率达峰值的结果相符(图4)。

试纸法的田间验证
如图2所示，试纸法通过蓝色显色直径(≤0.35cm)判断农药残留，在62份样本中检出35份阳性。该方法对BIF的检测限达0.025μg/mL，且成本不足传统检测的1/10。表2详细记录了卡纳塔克邦等地样本的检测数据，显示农民违规使用农药是主要污染源。

病毒-农药协同效应
如表3所示，亚致死剂量Emamectin benzoate(EMB)与BmNPV联用使化蛹率降至73.6%，显著高于单独病毒处理组(71.8%)。这表明农药暴露会增强家蚕对病原体的易感性。

这项研究首次证实非有机磷类农药同样可通过抑制AChE途径导致家蚕中毒，开发的试纸检测法为蚕农提供了革命性的工具。研究提出的生物修复方案(玉米间作、生物炭应用等)已在田间试验中展现潜力。未来通过GC-MS/MS分析农药结构降解规律，将进一步完善毒性机制研究，为全球蚕业可持续发展提供关键技术支撑。