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二、化學是保護人類、畜禽和植物健康的重要手段隨著科學技術的進步，人類一直在為其自身健康探索和開發新的疾病防控手段，為作物健康不斷研究開發新的病蟲草害防治途徑，包括生物技術及其與醫藥或農藥技術的集成。但是，在未來相當長的一段時間內，化學藥物仍將是人類疾病的主要防治手段，化學農藥仍將在作物保護中扮演重要角色。 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品。目前，在全球范圍內銷售的藥物有3000多種、農藥活性成分近1000種。藥物對人類健康的益處，古今中外，全球認同，如現代藥物化學的發展可降低人體內的膽固醇和降血壓而延長人類壽命。農藥則對傳播給人類和動物疾病的媒介生物防治發揮了十分重要的作用。舉例來說，如果不使用農藥對瘧蚊進行有效防治，每年將有數以百萬計的人口死于瘧疾。近年來每年夏季在北美呈季節性流行的西尼羅病毒病，近期又在美國多地爆發，已有數十人死亡；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。據世界衛生組織，如果沒有農藥，世界上大量人口的生命將陷入難以承受的危險境地。 農藥通過改善作物健康間接地保護人類健康。農藥使用可平均增加32%的作物產量，從而保障了日益增長的世界人口的糧食供應。糧食產量的增加從根本上減少了因糧食供應不足所造成的營養不良，而營養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家和地區，不健康的營養習慣也是心臟病、糖尿病等多種疾病的主要誘因。據報道，食用水果蔬菜可以降低人類罹患此類疾病和癌癥的風險，但是，如果沒有農藥，世界上許多地區都無法進行水果蔬菜的正常種植，主要是經濟上難以承受。 農藥還能保護人類和畜禽免受糧食作物產生的天然毒素的危害。如果沒有農藥保護，農作物就必須經受具大的競爭壓力、感染與侵害風險。作為一種抵御有害生物侵害的方式，環境壓力會誘導農作物產生更多的防衛化合物或天然毒素。此類天然毒素大都對其它生物體是有害的，包括人、動物和有害生物。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物，對有害生物具有明顯的防衛作用，這些次生代謝產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幾千毫克，這類化合物對人類健康可能有益，也可能有害，取決于其濃度水平和化合物結構類型。例如，研究發現，此類酚類衍生物的濃度在不施用農藥的草莓中明顯高于施用殺菌劑進行病害防治的草莓。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導致胃腸道功能紊亂，高劑量下則引起發熱、脈搏加快、低血壓、呼吸急促和神經系統功能異常，并已發生過多起由土豆中的糖苷生物堿引起的致人中毒死亡事故。事實說明，并不是所有食物供應鏈中“天然”化合物都是無害的，為此，含有潛在高毒生物堿的土豆品種一般不允許進入市場。 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物，可以在收獲前、后產生于農作物和其它糧食產品中。據估算，全球作物中約有四分之一受到各種真菌的危害，其中許多真菌會導致農作物的減產或絕收。為保護作物生長，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物對人體有毒，如黃曲霉毒素B1(aflatoxin B1)在高風險情況下可能會引發肝癌。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。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。 不施用農藥的農作物固然不存在農藥殘留，但是，從廣義上說，并不意味著一定是安全的，也可能存在毒素污染。所謂的“有機食品”可能含有植物真菌毒素，某些情況下可能比采用常規農藥防治而生產出來的食品存在更大風險。棒曲霉素，是食品致腐真菌的次生代謝產物，會導致腎功能衰竭，對人類健康存在嚴重危害，而未用殺菌劑處理過的水果一般會產生更高含量的棒曲霉素。幾年前，在比利時曾有人專門對200例蘋果汁樣品進行過抽樣分析，結果表明，有機蘋果汁（生長過程中未施用殺菌劑）中的棒曲霉素平均濃度是常規蘋果汁（施用殺菌劑）的4倍，分別為43.1 微克/L和10.3微克/L。對于在意大利銷售的果汁也有類似結果的報道。施用農藥進行常規種植的果汁樣品中的棒曲霉素檢出率為26%，而不施用農藥的有機果汁樣品中的棒曲霉素檢出率為45%，所有檢測樣品中，有機果汁樣品中的棒曲霉素濃度總體上明顯高于常規蘋果汁樣品。所以說，有機食品并不意味沒有毒素污染，并不一定就是優質食品。 不少植物會產生對人有明顯不良影響的過敏性物質。如豚草會引發人類的嚴重疾病，這在全球范圍內已廣為人知，而每株豚草最多可產生30億個花粉細胞。據估計，1990年僅在美國由于花粉癥所造成的直接（治療費用）和間接（影響工作）費用就高達18億美元。隨著第二代抗組胺藥的發現與開發，針對美國花粉癥受害群體（約占美國人口的7.7%）的直接開支估計達34億美元之巨。多種除草劑產品都是防除豚草和常春藤等過敏性毒性雜草的有效工具，再次說明農藥對保護人類健康的重要作用。 有害生物通常會對農藥快速產生抗性，常見的人類疾病對于藥物也是如此。不同作用方式或不同化學結構的化合物的混合常被用于減緩這種抗性的發生。藥物可采用復方，農藥可采用桶混，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帶來副作用，農藥的混合施用亦然。
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