細胞色素p450在農藥代謝中的作用

細胞色素P450（CYP）又稱多功能氧化酶。酶具有專一性，一旦看到多功能，那多半是個酶系。

細胞色素P450酶系廣泛存分佈於動物、植物和微生物體內，主要功能有二：

1、催化內源性物質

催化甾類化合物、膽酸、脂肪酸、前列腺素、信息激素的生物合成和降解等，維持機體的正常功能；

2、催化外源性物質

可對外源性物質起到解毒或活化的作用。哺乳動物的肝臟中就含有大量的細胞色素P450酶系，肝臟也就成了解毒的重要器官。人工合成的20多萬種化學品（當然包括農藥），大多可作為細胞色素P450的底物。

農藥要想被細胞色素P450酶系催化，首先得進入生物體內。

一、進入植物體內

最常見的一種會被植物根系吸收的農藥，就是除草劑。

細胞色素P450參與除草劑代謝的主要作用方式有：

1、催化除草劑脫烷基化；

2、環甲基羥基化；

3、芳環的羥基化；

4、脫硫氧化；

5、催化酯鍵斷裂。

▲具有除草劑代表活性植物CYP450s

簡單來說，就是催化除草劑氧化，轉變成其他無害成分。

比如棉花幼苗的細胞色素P450可將滅草隆連續脫去兩個N-甲基，產生大家都很熟悉的尿素。所以滅草隆可以用作棉花地的除草。

為了讓一些植物也能抗滅草隆，有人轉基因的方式，將P450基因轉到其他作物中。比如轉P450基因煙草，可通過環甲基羥基化或N-脫烴基作用，分別對綠麥隆和莠去津進行催化降解。

二、進入動物、微生物體內

殺蟲劑會進入動物體內，殺菌劑會進入微生物體內，代謝方式與植物類似。

但這個時候，我們卻不希望它們能代謝殺蟲劑和殺菌劑了。大量研究表明，昆蟲細胞色素P450的CYP4、CYP6、CYP9等家族成員與抗藥性相關，它們對殺蟲劑的催化降解能力，在這些年間明顯地提高了。

比如玉米耳蟲體內的CYP6B8，能催化代謝掉氯氰菊酯、二嗪農和艾氏劑。

關於微生物降解，其實目前已有用到，目前火熱的土壤修復市場，就有用到含有P450的微生物來修復被污染的環境。

細胞色素P450在醫藥、昆蟲方面的研究已經達到了分子水平，在植物P450表達調控上雖然取得一些進展，但在抗蟲和抗除草劑的農作物基因工程方面的工作尚有待深入。