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二、化學(xué)是保護(hù)人類、畜禽和植物健康的重要手段

    隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類一直在為其自身健康探索和開發(fā)新的疾病防控手段，為作物健康不斷研究開發(fā)新的病蟲草害防治途徑，包括生物技術(shù)及其與醫(yī)藥或農(nóng)藥技術(shù)的集成。但是，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，化學(xué)藥物仍將是人類疾病的主要防治手段，化學(xué)農(nóng)藥仍將在作物保護(hù)中扮演重要角色。

    人類健康在很大程度上依賴于具有特定生物活性并可安全使用的功能化學(xué)品。目前，在全球范圍內(nèi)銷售的藥物有3000多種、農(nóng)藥活性成分近1000種。藥物對(duì)人類健康的益處，古今中外，全球認(rèn)同，如現(xiàn)代藥物化學(xué)的發(fā)展可降低人體內(nèi)的膽固醇和降血壓而延長(zhǎng)人類壽命。農(nóng)藥則對(duì)傳播給人類和動(dòng)物疾病的媒介生物防治發(fā)揮了十分重要的作用。舉例來(lái)說(shuō)，如果不使用農(nóng)藥對(duì)瘧蚊進(jìn)行有效防治，每年將有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人口死于瘧疾。近年來(lái)每年夏季在北美呈季節(jié)性流行的西尼羅病毒病，近期又在美國(guó)多地爆發(fā)，已有數(shù)十人死亡；而西尼羅病毒病的元兇也是蚊蟲，其最有效的防治手段就是使用殺蟲劑。據(jù)世界衛(wèi)生組織，如果沒有農(nóng)藥，世界上大量人口的生命將陷入難以承受的危險(xiǎn)境地。

    農(nóng)藥通過(guò)改善作物健康間接地保護(hù)人類健康。農(nóng)藥使用可平均增加32%的作物產(chǎn)量，從而保障了日益增長(zhǎng)的世界人口的糧食供應(yīng)。糧食產(chǎn)量的增加從根本上減少了因糧食供應(yīng)不足所造成的營(yíng)養(yǎng)不良，而營(yíng)養(yǎng)不良是許多人類疾病的主要原因或病情加劇的重要因素。再則，在一些比較富有的國(guó)家和地區(qū)，不健康的營(yíng)養(yǎng)習(xí)慣也是心臟病、糖尿病等多種疾病的主要誘因。據(jù)報(bào)道，食用水果蔬菜可以降低人類罹患此類疾病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，但是，如果沒有農(nóng)藥，世界上許多地區(qū)都無(wú)法進(jìn)行水果蔬菜的正常種植，主要是經(jīng)濟(jì)上難以承受。

    農(nóng)藥還能保護(hù)人類和畜禽免受糧食作物產(chǎn)生的天然毒素的危害。如果沒有農(nóng)藥保護(hù)，農(nóng)作物就必須經(jīng)受具大的競(jìng)爭(zhēng)壓力、感染與侵害風(fēng)險(xiǎn)。作為一種抵御有害生物侵害的方式，環(huán)境壓力會(huì)誘導(dǎo)農(nóng)作物產(chǎn)生更多的防衛(wèi)化合物或天然毒素。此類天然毒素大都對(duì)其它生物體是有害的，包括人、動(dòng)物和有害生物。黃酮類、二苯乙烯類、香豆素類和多黃酮類等酚類衍生物是重要的植物次生代謝產(chǎn)物，對(duì)有害生物具有明顯的防衛(wèi)作用，這些次生代謝產(chǎn)物的濃度隨有害生物的侵害而增加。其在植物組織中的含量每公斤最高可達(dá)幾千毫克，這類化合物對(duì)人類健康可能有益，也可能有害，取決于其濃度水平和化合物結(jié)構(gòu)類型。例如，研究發(fā)現(xiàn)，此類酚類衍生物的濃度在不施用農(nóng)藥的草莓中明顯高于施用殺菌劑進(jìn)行病害防治的草莓。通常，此類化合物被看作是植物自身的健康促進(jìn)劑。受科羅拉多甲蟲侵害并且未施用殺蟲劑的土豆植物所產(chǎn)的土豆塊莖中含有濃度極高（大于20mg/100g鮮重）的糖苷生物堿毒素，這種毒素在低劑量下就會(huì)導(dǎo)致胃腸道功能紊亂，高劑量下則引起發(fā)熱、脈搏加快、低血壓、呼吸急促和神經(jīng)系統(tǒng)功能異常，并已發(fā)生過(guò)多起由土豆中的糖苷生物堿引起的致人中毒死亡事故。事實(shí)說(shuō)明，并不是所有食物供應(yīng)鏈中“天然”化合物都是無(wú)害的，為此，含有潛在高毒生物堿的土豆品種一般不允許進(jìn)入市場(chǎng)。

    作用于真菌的殺菌劑能最大程度地降低植物真菌毒素在植物中的富集。植物真菌毒素是真菌的次生代謝產(chǎn)物，可以在收獲前、后產(chǎn)生于農(nóng)作物和其它糧食產(chǎn)品中。據(jù)估算，全球作物中約有四分之一受到各種真菌的危害，其中許多真菌會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)或絕收。為保護(hù)作物生長(zhǎng)，殺菌劑被廣泛用于多種植物病原真菌的防治。曲霉菌、鐮刀菌和青霉菌等多種真菌的次生代謝產(chǎn)物對(duì)人體有毒，如黃曲霉毒素B1(aflatoxin B1)在高風(fēng)險(xiǎn)情況下可能會(huì)引發(fā)肝癌。肝功能和胃腸道功能紊亂等其它疾病也與植物真菌毒素的攝入有關(guān)。食物中常見的其它高毒植物真菌毒素還有伏馬霉菌類毒素、單端孢霉烯族毒素和赭曲霉毒素等。

    不施用農(nóng)藥的農(nóng)作物固然不存在農(nóng)藥殘留，但是，從廣義上說(shuō)，并不意味著一定是安全的，也可能存在毒素污染。所謂的“有機(jī)食品”可能含有植物真菌毒素，某些情況下可能比采用常規(guī)農(nóng)藥防治而生產(chǎn)出來(lái)的食品存在更大風(fēng)險(xiǎn)。棒曲霉素，是食品致腐真菌的次生代謝產(chǎn)物，會(huì)導(dǎo)致腎功能衰竭，對(duì)人類健康存在嚴(yán)重危害，而未用殺菌劑處理過(guò)的水果一般會(huì)產(chǎn)生更高含量的棒曲霉素。幾年前，在比利時(shí)曾有人專門對(duì)200例蘋果汁樣品進(jìn)行過(guò)抽樣分析，結(jié)果表明，有機(jī)蘋果汁（生長(zhǎng)過(guò)程中未施用殺菌劑）中的棒曲霉素平均濃度是常規(guī)蘋果汁（施用殺菌劑）的4倍，分別為43.1 微克/L和10.3微克/L。對(duì)于在意大利銷售的果汁也有類似結(jié)果的報(bào)道。施用農(nóng)藥進(jìn)行常規(guī)種植的果汁樣品中的棒曲霉素檢出率為26%，而不施用農(nóng)藥的有機(jī)果汁樣品中的棒曲霉素檢出率為45%，所有檢測(cè)樣品中，有機(jī)果汁樣品中的棒曲霉素濃度總體上明顯高于常規(guī)蘋果汁樣品。所以說(shuō)，有機(jī)食品并不意味沒有毒素污染，并不一定就是優(yōu)質(zhì)食品。

    不少植物會(huì)產(chǎn)生對(duì)人有明顯不良影響的過(guò)敏性物質(zhì)。如豚草會(huì)引發(fā)人類的嚴(yán)重疾病，這在全球范圍內(nèi)已廣為人知，而每株豚草最多可產(chǎn)生30億個(gè)花粉細(xì)胞。據(jù)估計(jì)，1990年僅在美國(guó)由于花粉癥所造成的直接（治療費(fèi)用）和間接（影響工作）費(fèi)用就高達(dá)18億美元。隨著第二代抗組胺藥的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)，針對(duì)美國(guó)花粉癥受害群體（約占美國(guó)人口的7.7%）的直接開支估計(jì)達(dá)34億美元之巨。多種除草劑產(chǎn)品都是防除豚草和常春藤等過(guò)敏性毒性雜草的有效工具，再次說(shuō)明農(nóng)藥對(duì)保護(hù)人類健康的重要作用。

    有害生物通常會(huì)對(duì)農(nóng)藥快速產(chǎn)生抗性，常見的人類疾病對(duì)于藥物也是如此。不同作用方式或不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物的混合常被用于減緩這種抗性的發(fā)生。藥物可采用復(fù)方，農(nóng)藥可采用桶混，還可采用依次服用或交替施用等其它方式。藥物的混合服用可能會(huì)帶來(lái)副作用，農(nóng)藥的混合施用亦然。