109 高普考高考三級 植物病蟲害防治 農業藥劑學 考古題詳解

核心觀念

本題考查農藥毒理風險評估中的安全攝取量，以及食品中農藥殘留管理。以命題當年（民國 109 年）法規為準：《食品安全衛生管理法》第 15 條規定，食品中農藥殘留不得超過安全容許量；相關標準由中央主管機關訂定。MRL 即為這類食品中農藥殘留限量。以下依題目提供的 ADI、取食量及容許量進行膳食暴露估算。

（一）ADI

ADI（Acceptable Daily Intake，可接受每日攝取量）：人一生每日攝取某物質而不致造成可辨識健康危害的估計量，通常以每公斤體重每日攝取量表示，單位為 $\mathrm{mg/kg\ bw/day}$。

ADI 通常由動物試驗的 NOAEL 除以不確定因子（UF）推估，以涵蓋動物到人的差異及個體差異等不確定性。

（二）MRL

MRL（Maximum Residue Limit，最大殘留容許量）：食品或農產品中農藥殘留量所允許的最高限值，通常以 $\mathrm{mg/kg}$ 表示；農藥殘留量以市售型態食品的重量為計算基準。

MRL 是食品殘留管理標準，不等同於 ADI：ADI 管的是人每日總攝取量，MRL 管的是特定食品中的殘留濃度。

（三）NOAEL

NOAEL（No Observed Adverse Effect Level，未觀察到不良效應劑量）：在特定試驗條件下，未觀察到具毒理意義不良效應的最高試驗劑量，通常以 $\mathrm{mg/kg\ bw/day}$ 表示。ADI 可由 NOAEL 除以不確定因子推估。

（四）計算 ADI

**解題方法：**依公式將 NOAEL 除以不確定因子：

答案：$\boxed{0.1\ \mathrm{mg/kg\ bw/day}}$

（五）西瓜是否可登記使用

核心觀念

本題考查五種神經系統作用殺蟲劑的主要作用標的，以及它們如何改變昆蟲神經訊號。作答時可先把藥劑對應到受體、離子通道或酵素，再說明作用後的神經傳導結果。

解題方法

依「作用標的 → 對神經傳導的影響 → 昆蟲反應」的順序說明。尤其要區分兩類作用：

• 益達胺作用於 nAChR，使興奮性神經訊號持續異常活化。
• 陶斯松與加保扶抑制 AChE，使突觸間隙的乙醯膽鹼無法正常分解。
• 賽滅寧作用於 鈉離子通道，使神經膜電位與動作電位傳導失常。
• 芬普尼阻斷 GABA 門控氯離子通道，削弱抑制性神經作用。

各藥劑作用機制

（一）益達胺（Imidacloprid）

益達胺屬新尼古丁類殺蟲劑，作用於昆蟲中樞神經系統的菸鹼型乙醯膽鹼受體（nAChR），干擾乙醯膽鹼的正常神經傳導。

受體受到藥劑持續刺激後，神經訊號異常活化，造成神經過度興奮，繼而出現震顫、麻痺及死亡。作答重點是指出它作用於 nAChR；不可與抑制乙醯膽鹼酯酶的有機磷劑或氨基甲酸鹽類混為一談。

（二）賽滅寧（Cypermethrin）

賽滅寧屬合成除蟲菊精類，作用於神經軸突膜上的電壓依賴型鈉離子通道，使通道的開啟與關閉受到干擾，尤其延遲通道關閉及失活。

鈉離子通道功能異常會使神經膜反覆去極化、動作電位傳導紊亂，昆蟲因神經過度興奮而出現震顫、失去協調，最後麻痺死亡。考試作答宜明確寫出「鈉離子通道」，不要只寫成籠統的「影響神經傳導」。

（三）芬普尼（Fipronil）

核心觀念

待克利（difenoconazole）、菲克利（hexaconazole）及得克利（tebuconazole）均屬三唑類殺菌劑，作用機制同屬 DMI（demethylation inhibitor，固醇去甲基化抑制劑），FRAC 作用機制分類為 第 3 組。

真菌細胞膜的重要固醇成分是麥角固醇（ergosterol）。合成麥角固醇的過程中，需要固醇 $14\alpha$-去甲基酶（sterol $14\alpha$-demethylase，CYP51；真菌中亦稱 Erg11）。三種藥劑的共同靶點，就是抑制此酵素。

解題方法與作用機制

這題可先辨認三種藥劑的共同分類，再依「作用靶點 → 生化反應 → 對真菌的影響」說明，並比較真菌與植物的差異，交代選擇性的來源。

1. 三唑類藥劑抑制真菌的 CYP51，使固醇前驅物無法正常進行 $14\alpha$-去甲基化。
2. 麥角固醇合成因此受阻，真菌細胞膜中的麥角固醇減少；未正常去甲基化的固醇前驅物則累積。
3. 細胞膜的組成與功能受干擾，影響膜的完整性、通透性及相關生理功能，進而抑制菌絲生長、孢子形成與病原菌發育。

因此，三種藥劑的作用機制可概括為：抑制真菌固醇生合成中的 $14\alpha$-去甲基酶，使麥角固醇不足並造成異常固醇累積，破壞真菌細胞膜功能。

高度選擇性的原因

此類藥劑對真菌具選擇性，主要來自下列差異：

核心觀念

本題考查三種常見除草劑的選擇性、作用標的與採收前用途。判斷時要分清楚：除草劑的作用機制是它如何干擾植物生理；在小麥或紅豆上的用途，則是利用藥劑使作物於採收前乾燥或落葉，方便收穫。

解題方法

先依殺草範圍區分選擇性，再依各藥劑的主要生化標的說明作用機制，最後連結作物採收管理。採收前處理的目的不是促進作物生長，而是讓植株或田間狀態更適合收穫。

（一）選擇性或非選擇性

• **2,4-D：選擇性除草劑。**主要防除闊葉植物，對多數禾本科作物相對安全。
• **嘉磷塞（glyphosate）：非選擇性除草劑。**可防除多數禾本科與闊葉雜草，施藥接觸作物也會造成藥害。
• **固殺草（glufosinate）：非選擇性除草劑。**對多數綠色植物均有毒殺作用，主要經接觸部位發揮藥效。

2,4-D 的選擇性是相對的；施用時仍須遵守作物種類、生育期及施藥方式等限制。

（二）作用機制

1. 2,4-D：合成生長素類除草劑

2,4-D 為合成生長素，模擬植物生長素作用，使敏感植物的生長調節失常。藥劑會引起生長素訊息過度反應，導致細胞伸長與分裂異常，並干擾乙烯等植物荷爾蒙調節；後續造成莖葉扭曲、維管束功能受損、水分輸導失常，植株逐漸萎凋死亡。闊葉植物通常較敏感，禾本科作物相對耐受。

2. 嘉磷塞：抑制 5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶

嘉磷塞抑制莽草酸途徑中的 EPSPS（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase），阻斷植物合成芳香族胺基酸的過程，影響蛋白質及其他代謝物的形成。由於此途徑受阻，植物生長與代謝逐漸失常，最後死亡。嘉磷塞可由葉片吸收並傳導至生長點及地下部位，故對多年生雜草的地下繁殖器官也有防除效果。

3. 固殺草：抑制麩胺醯胺合成酶