Инсектициды: классификация по видам
Инсектициды – это средства, предназначенные для борьбы с вредоносными насекомыми. К ним относятся все препараты для травли ползающих и летающих паразитов в помещениях и на открытых территориях. Для удобства систематизации инсектициды можно классифицировать по нескольким параметрам.
Классификация инсектицидов
Классификация инсектицидов может проводиться по цели их использования – что должно произойти и с кем, по принципу воздействия на организм – как действуют, и по химическому составу – какой процесс провоцируют в организме и какие вещества для этого используются.
Классификация инсектицидов по цели использования
Все препараты от насекомых могут относиться к следующим категориям:
Инсектициды могут относиться к какой-либо одной категории или сразу к нескольким, например, одновременно быть инсектоакарицидами, овицидами и содержать в себе аттрактанты – приманивать насекомых, воздействовать на имаго (взрослых особей) и на отложенные ими яйца.
При данном способе классификации феромоны часто выносятся в отдельную категорию, а также выделяются афициды – вещества для борьбы с тлёй, стерилизаторы, которые мешают насекомым размножаться, и антифиданты, нарушающие процесс питания паразитов и снижающие их аппетит. Афициды и антифиданты практически не встречаются в популярных инсектицидах, так как они лишь регулируют популяции вредителей, не уничтожая их полностью.
Классификация инсектицидов по способу воздействия
По принципу действия инсектициды делятся на 4 типа.
Большинство препаратов от вредителей являются либо кишечными, либо контактными, либо сочетают в себе обе функции. Системные инсектициды из-за принципа своего действия используются в садах и сельском хозяйстве (Медвегон – кишечное+ контактное + системное действие).
Инсектициды в форме фумигантов – это остротоксичные газы, например, фосфин. Они смертельно опасны не только для насекомых, но и для любых живых существ, которые попадают в радиус их действия, в том числе и для человека. Даже профессиональное их использование допускается только при наличии особой лицензии.
Рекомендуемые ссылки
Фумигантами иногда называют инсектициды в форме дымовых шашек (Тихий вечер) или фоггеров (Argus Фоггер), однако эти препараты на самом деле не содержат газа, в их состав обычно входят контактные, кишечные или контактно-кишечные вещества, которые просто распыляются не вручную, а через автоматическую насадку на баллоне.
Классификация инсектицидов по веществам
Используемые в современных инсектицидах вещества могут приводить к гибели паразитов одним из 4-х способов.
Химических действующих веществ, на основе которых могут производиться инсектицидные средства, более сотни. Некоторые из них безнадёжно устаревают и перестают использоваться вовсе, например, такие как ДДТ, другие усовершенствуются, формируя собой новые поколения уже существующих химических веществ, третьи являются абсолютно новыми разработками. Какие конкретно вещества включаются в состав средства зависит от паразитов, на которых они должны воздействовать. В препаратах от домашних насекомых могут использоваться:
Ещё один, самый простой способ группирования препаратов по определённому признаку, – это распределение по виду вредителей. Для классификации инсектицидов по этому принципу не нужно иметь особых познаний в химии, достаточно выбрать категорию паразитов, на которых должно быть направлено действие. Это могут быть клопы, тараканы, медведки, тля или любые другие насекомые. Если вы не являетесь специалистом в области уничтожения насекомых, при поиске подходящих средств отталкивайтесь в первую очередь именно от этого условия.
Классы опасности инсектицидов
Уровень и классы опасности инсектицидов регулируются государственным стандартом ГОСТ 12.1.007-76. Согласно действующей версии данного документа, все химические вещества делятся на 4 класса:
Вещества 1 и 2 класса обычно используются либо в профессиональных средствах дезинсекции, либо к ним относятся препараты на базе устаревших, остротоксичные веществ. К 3 классу часто относятся более-менее современным инсектициды, при разработке которых внимание намеренно уделялось не только их эффективности, но и безопасности. 4-й класса опасности – это в основном все средства в готовой форме для бытового применения и препараты на основе натуральных ингредиентов, например, пиретрума (Bona Forte) или диатомовой земли (Экокиллер).
Осторожно!
Инсектицид: применение и форма выпуска
Ещё один признак, по которому можно классифицировать любой инсектицид, – это как происходит его применение. Этот параметр напрямую связан с формой в которой выпускается средство.
Как именно использовать то или иное средство пошагово всегда указано в инструкции по его применению.
Инсектицид
Инсектицид – вещество (или смесь веществ) химического либо биологического происхождения, предназначенное для уничтожения вредных насекомых. [4]
Содержание:
Инсектицид – общепринятое в мировой практике собирательное название всех химических средств для защиты растений, которое состоит из двух слов – insect – насекомое и cide – сокращать (смысловой перевод – средства, сокращающие численность насекомых).
История
Полагают, что защита растений от вредителей возникла с появлением и развитием земледелия около 10 тысяч лет тому назад, а защита запасов продуктов от вредителей – еще раньше. Монокультуры обусловили появление огромных по численности популяций вредителей.
До нашей эры
Воины Александра Македонского для уничтожения паразитов применяли порошки некоторых видов горных ромашек (пиретрум).
Средние века
XIX век
Долматская ромашка
Цветок Долматской ромашки, используемый с давних времен в качестве инсектицида.
В 1896 г. для борьбы с сосущими вредителями были предложены керосиново-мыльные и керосиново-известковые эмульсии, а в 1905 г. – эмульсия нефтяных минеральных масел. Широко использовали также препараты растительного происхождения: анабазин-сульфат и никотин-сульфат. [7]
XX век
Одновременно группа хлорсодержащих соединений, к которым принадлежал ДДТ, активно исследовалась. В 1942 году она была пополнена эффективным в уничтожении вредителей препаратом – гексахлорциклогексаном (ГХЦГ) и его гамма-изомером – ланданом (ГХЦГ впервые был синтезирован Фарадеем в 1825 году). За 40-летний период, начиная с 1947 года, когда активно заработали заводы поп производству хлорорганических препаратов, их было выпущено 3 628 720 т с содержанием хлора 50-73%. [6]
Список инсектицидов, разрешенных для применения в сельском и личном приусадебном хозяйствах на территории РФ находится в разделе Инсектициды и акарициды сельскохозяйственные.
Список инсектицидов, разрешенных для применения в целях медицинской дезинсекции на территории РФ находится в разделе Инсектициды и акарициды медицинские.
Во время второй мировой в Германии впервые были разработаны фосфорорганические соединения, обладающие инсектицидной активностью, а в 1949 году осуществлен синтез первого пиретроида. [7]
Синтез пиретроидов начали в конце 40-х годов прошлого столетия. В 1949 г. был синтезирован аллетрин, в 1945 г. – тетраметрин, двумя годами позже – ресметрин. На мировом рынке пестицидов в начале 70-х годов они имели серьезный недостаток: сравнительно быстро теряли активность в условиях внешней среды. [5]
Современный ассортимент инсектицидов
Также ведутся поиски препаративных форм, удобных для хранения, использования и менее опасных для персонала. Разрабатываются и более эффективные способы применения инсектицидов. Главный вектор последних десятилетий – разработка и внедрение действенных и менее экологически опасных препаратов. [6]
В настоящее время на сайте Пестициды.ru размещена информация о следующих классах пестицидов:
Классификация инсектицидов
Инсектициды принято разделять по трем принципам:
Производственная классификация инсектицидов
Пути проникновения пестицидов в организм вредителя
1 — воздействие на наружные покровы при опрыскивании и опыливании и аэрозольной обработке растений (контактное действие); 2 — воздействие на органы размножения (хемостерилизаторы, ионизирующая радиация); 3 — поступление с пищей (кишечное действие); 4 — поступление с соком растений, в котором инсектицид распространяется по сосудистой системе из листьев (системное действие); 5 — поступление через трахеи (фумиганты и аэрозоли); 6 — контактное воздействие на нервные окончания в лапках насекомого; 7 — поступление с соком растения, в котором инсектицид распространяется по сосудистой системе из почвы (системное действие); 8 — поступление через усики насекомого (аттрактанты).
По способу проникновения в организм и характеру действия
Такая классификация дает возможность судить о способах проникновения ядов в организм и, следовательно, о методах их использования. [3]
По механизму действия
Распыление инсектицидов для уничтожения вредных насекомы
Способы применения инсектицидов
Основными способами применения инсектицидов являются:
Соотношение различных способов применения зависит от наличия и совершенства аппаратуры, наличия и качества препаративных форм инсектицидов, требований к условиям безопасного использования инсектицидов и т. д. [2]
Инсектициды и окружающая среда
Действие инсектицидов на растения и биоценозы
Инсектициды, проникшие в растения, приводят к их подавляющему, повреждающему или, наоборот, стимулирующему эффекту в общем состоянии, росте и развитии. Если препараты применяют в умеренных дозах при оптимальных условиях температуры, отсутствии дефицита влаги и достаточном количестве доступных растениям питательных веществ, это обусловливает стимулирующее действие инсектицида на защищаемые растения, их рост, развитие и накопление ценных компонентов. Наиболее значительный эффект наблюдается при применении инсектицидов в период интенсивного роста растений.
Применение химических препаратов в повышенных дозировках приводит к глубоким изменениям в обмене веществ. На определенном уровне воздействия пестицида растения не могут преодолеть нарушения физиологических функций, и наступают необратимые процессы, отрицательно влияющие на рост и развитие, а иногда приводящие к их гибели.
При попадании в биоценоз инсектициды взаимодействуют практически со всеми растениями, насекомыми, микрофлорой, земноводными. В процессе интеграции и продвижения по трофическим путям химические препараты попадают в водоемы, накапливаются в животных и птицах.
Для биоценозов особо опасен широкий спектр действия инсектицидов, под комплексным воздействием которых происходят изменения популяционного состава в сторону деградации, редукции. При этом упрощается генетическая структура не только отдельных видов, но и ценозов в целом. [9]
Классификация инсектицидов и особенности применения
Введение
В связи с актуализацией проблемы, связанной с распространением массовых вредителей, следующую серию постов мы решили посвятить защите от них.
В настоящее время в мире описано свыше 20 механизмов или способов действия инсектицидов. В целом их действие основано на нарушая определенных жизненно важных биологических процессов, при этом селективность действия конкретной группы продуктов может сильно отличаться. Разнообразие способов действия является главным инструментом управления резистентностью к продуктам.
Вредные насекомые имеют общий с другими представителями фауны набор биологических процессов, поэтому продукты для защиты от них находятся под пристальным вниманием экологов. Действие инсектицидов нацелено на специфические белки, участвующие в конкретных биологических процессах, поэтому задача борьбы с вредителями состоит в поиске уникальных белков-мишеней, присущих конкретной группе насекомых. Это повышает сложность поиска и разработки узкоспециализированных продуктов.
Классификация инсектицидов
Классификация внутри каждой группы пестицидов основана или на химической принадлежности молекулы, или на способе ее действия. Химическая классификация важна для характеристики физико-химических свойств действующих веществ и их поведении в объектах окружающей среды. Классификация по способу действия отвечает на более фундаментальные вопросы работы пестицида – на какие целевые группы белков направлено действие, и насколько выбранная стратегия защиты будет эффективной.
На сегодняшний день комитет по резистентности инсектицидов (IRAC) выделяет 33 группы действия, объединенных в 4 категории:
Существует пятая категория соединений, которые имеют неклассифицированное неспецифическое действие.
Следует отметить, что около 90% мирового рынка инсектицидов занимают продукты нервно-мышечного действия. Связано это с широким спектром активности и скоростью их работы.
В этой статье мы уделим внимание зарегистрированным в России группам веществ, остальных – коснемся обзорно.
Инсектициды нейромышечного действия.
Продукты этой категории действуют преимущественно на ионные каналы, за исключением агонистов октопамина и ингибиторов ацетилхолинэстеразы (органофосфаты и карбаматы).
Сложная сеть клеток-нейронов принимает сигнал от внешнего или внутреннего раздражителя и преобразует его в действие. Структура нервно-мышечной системы состоит из множества контуров, управляющих частями тела и поведением. Чтобы понять действие нейромышечных инсектицидов, необходимо разобраться в функциях этих компонентов и влиянии на них препаратов.
В этой связи группы действия мы опишем, в соответствии с этапами передвижения сигнала от раздражителя до мышечной клетки.
Модуляторы натриевых каналов
Передача нервного импульса начинается с сенсорного нейрона, который получает сигнал от раздражителя. Нейрон генерирует электрический импульс и пропускает его по дендриту мимо нейронной клетки в аксон и по нему до синапса (места соединения со следующей клеткой). Аксон насыщен натриевыми каналами, роль которых заключается в управлении ионами натрия и калия в момент передачи сигнала. В состоянии покоя внутренняя часть мембраны аксона заряжена отрицательно, наружная – положительно, натриевые каналы закрыты. Для обеспечения передачи сигнала натриевые каналы открываются, положительные ионы (Na) поступают внутрь и деполяризуют внутреннюю часть мембраны аксона на положительный заряд, это способствует прохождению электрического импульса. После чего состояние покоя восстанавливается, натриевые каналы закрываются (инактивируются). По времени этот процесс занимает тысячные доли секунды.
Синтетические пиретроиды и оксадиазины связываются с белками натриевых каналов, надолго активируя их, что приводит к непрекращающемуся прохождению импульса, нервному перевозбуждению, тремору и дальнейшей гибели насекомого.
Разработаны в 1977 году. Изначально продукты этих соединений демонстрировали высокую эффективность против гусениц, жуков, открытоживущих тлей и клещей, но со временем к большей части продуктов сформировался сдвиг чувствительности, а у некоторых насекомых и резистентность. Выделяют ранние пиретроиды (перметрин, циперметрин, дельтаметрин), среднего поколения (цигалотрин, альфа- зета-циперметрин) и сравнительно молодые (бифентрин и тефлутрин).
Общее свойство для всех представителей этой химической группы – высокий коэффициент распределения органического углерода (КОС) и низкая растворимость, что подразумевает распределение их только на поверхности растения или в околосеменном пространстве почвы. Кроме этого, пиретроиды не стабильны в объектах окружающей среды. Эволюция действующих веществ была направлена на решение проблем фото- pH- и термо- нестабильности. В этой связи только бифентрин и тефлутрин рекомендованы для использования в качестве инсектицидных протравителей семян, а бифентрин демонстрирует более высокую фотостабильность.
Выводы и рекомендации: Пиретроиды нерастворимы в воде, неподвижны в почве и в растении. В организм насекомых и клещей попадают при непосредственном контакте или с потреблением пищи. Пиретроиды достаточно быстро разрушаются солнечным светом, особенно при высокой температуре, и почвенными микроорганизмами. Рекомендации:
Оксадиазины
Последнее поколение инсектицидов пиразолинового типа, модулирующих натриевые каналы, представлено семейством оксадиазинов (индоксакарб). По данным многочисленных исследований, действие этого продукта весьма избирательно, что связано с метаболизмом действующего вещества в организме многих насекомых до начала действия. Эффективность этого продукта была продемонстрирована в отношении: Heliothis sp., Helicoverpa sp., Spodoptera sp., Plutella sp., Trichoplusia sp., Lygus sp., Empoasca sp., а также личинок колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata). Кроме того, продукт проявляет высокую овицидную активность на чувствительных видах. Индоксакарб плохо растворим в воде, не обладает мобильностью в растении. В организме насекомых ДВ деградирует на активные метаболиты. Скорость биоактивации (начала работы) является критическим фактором при определении токсичности индоксакарба у разных видов насекомых. Во избежание формирования перекрестной резистентности не рекомендуется использование в качестве компаньона с пиретроидами.
Холинергический синапс
По своей сути нервная система это группа сообщающихся клеток – нейронов. Если внутри каждого нейрона происходит электрическая передача нервного импульса (в прошлых постах мы обсудили механизм), то между каждым нейроном образуется межклеточный разрыв – синапс. Синаптический зазор составляет 30 миллионов долей миллиметра, тем не менее электрический потенциал действия не может пересечь его, поэтому в пресинапсе электрический сигнал преобразуется в химический. Когда электрический сигнал достигает пресинапса, он возбуждает высвобождение нейромедиаторов (ацетилхолина) в синаптическую щель.
В синапсе ацетилхолин достигает ацетилхолиновых никотиновых рецепторов следующего нейрона, связывается с ними, активируя открытие гидрофильного канала, который позволяет проходить ионам Na в постсинаптическую клетку, что делает внутриклеточный потенциал положительным. Цепь этих событий генерирует потенциал действия (электрический сигнал) во второй клетке, после чего нейромедиаторы утилизируются с помощью фермента ацетилхолинэстеразы, никотиновые рецепторы переводят каналы в изначальное закрытое состояние.
Модуляторы ацетилхолиновых рецепторов
Открытие имидаклоприда Синдзо Кагабу и его последующее появление на рынке в 1991 году положило начало эре неоникотиноидного класса. С того момента эти инсектициды стала самой широко используемыми во всем мире. Изначально успех был связан с отсутствием резистентности у насекомых и низким классом опасности для человека. Системная природа неоникотиноидов заключается в способности хорошо поглощаться корнями и листьями и перемещаются во все части растений (транламинарный, ксилемный и флоэмный пути). Период действия действующих веществ сохраняется в течение длительного времени, они менее зависимы от солнечного света, высоких температур и свойств почвы. В процессе метаболизма образуются соединения, обладающие инсектицидными свойствами, что приводит к длительной токсичности.
Учитывая широкое коммерческое использование этого класса, и высокую токсичность для насекомых, неоникотиноиды стали целью пристального внимания некоммерческих организаций по охране окружающей среды и полезных организмов (опылителей, энтомофагов и др.).
Выводы и рекомендации: Неоникотиноиды являются инсектицидами с системными свойствами, физико-химические характеристики обеспечивают их проникновение и перемещение во все его части. Неоникотиноиды обладают повышенной токсичностью для большинства насекомых, при этом низкой токсичностью для млекопитающих.
Ингибиторы ацетилхолинэстеразы (АХЭ)
В холинергическом синапсе роль АХЭ заключается:
Подавление этого фермента приводит к накоплению ацетилхолина, пролонгированию работы ионных каналов постсинаптической мембраны аналогично неоникотиноидам вызывая непрекращающееся образование потенциала действия, что приводит к параличу и смерти насекомого.
Самая старая группа действующих веществ. Органофосфаты были описаны в начале 1930-х годов, и до сих пор являются одним из крупнейших и противоречивых семейств инсектицидов. В мировом масштабе с каждым годом их использование снижается по целому ряду причин. Тем не менее продолжительность использования ФОС объясняется их широким спектром действия. Большинство фосфорорганических соединений обладают плохой растворимостью в воде, низкой персистентностью в почве (за исключением хлорпирифоса), представители этого класса проявляют разную мобильность в растении.
Карбаматы
Началу развития карбаматных инсектицидов положили исследования токсичности Физостигмы ядовитой (калабарские бобы) – растения из семейства бобовых. Инсектицидная активность карбаматов была впервые обнаружена в 1947 году. С тех пор рынок продуктов данной группы рос, и не смотря на ограниченное количество действующих веществ в отдельные периоды достигал 10% мирового рынка инсектицидов, значительная часть из которых приходилась на карбофуран. В настоящее время в РФ из этой группы зарегистрирован только метомил.
Выводы и рекомендации: Органофосфаты и карбаматы являются инсектицидами преимущественно контактно-кишечного действия на насекомых, но действующие вещества различаются между собой поведением в растении. Чаще всего они обладают трансламинарным поглощением, но при этом некоторые (Диметоат) могут загружаться во флоэму, поэтому применяются для контроля сосущих вредителей. В почве быстро метаболизируют, ФОС нестабильны в щелочной среде. Эти группы объединяет высокая токсичность по отношению к теплокровным, поэтому с каждым годом число зарегистрированных действующих веществ.
Ингибирующая нейротрансмиссия
В прошлых публикациях мы говорили о пестицидах, действующих на возбуждающую нейротрансмиссию (ацетилхолиновый синапс).
Однако не вся нейротрансмиссия является возбуждающей. Важным процессом в нервной системе является торможение. Основным тормозящим нейромедиатором в ЦНС у насекомых является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). ГАМК активирует рецепторы, которые открывают хлоридные каналы, тем самым создают приток отрицательно заряженных ионов хлора, которые противодействует эффекту возбуждающего воздействия. Ингибирующие глутамат-управляемые хлоридные каналы (ГХК) также широко распространены на мышечных и нервных клетках насекомых, хотя на этом участке их ингибирующая нейротрансмиссия пока не обоснована.
Фенилпиразолы
Семейство антагонистов хлоридных каналов открыто в 1987 году. Первым и единственным зарегистрированным в России представителем этого семейства является Фипронил. Суть работы фенилпиразолов заключается в связывании хлоридных каналов и противодействии «гашению» нервного импульса, что приводит к перевозбуждению треммору и гибели насекомых. Фипронил обладает низкой токсичностью для млекопитающих, но очень токсичен для рыб и птиц, водных беспозвоночных и пчел.
Выводы и рекомендации: Фенилпиразолы являются инсектицидами контактно-кишечного действия на насекомых. В растении он обладает трансламинарными и умеренно системными свойствами. В почвенной и водной среде относительно стабильны.
Активаторы хлоридных каналов
Авермектины – это соединения близкородственные природным макроциклическим лактонам, вырабатываемым почвенными актинобактериями. Абамектин, ведущий продукт в этой группе, был презентован в 1985 году.
Препараты этой группы активируют глутамат-управляемые хлоридные каналы. В результате в клетку попадает чрезмерное количество отрицательно заряженных ионов, ингибирующих прохождение нервного импульса, что приводит к вялотекущему параличу и полной гибели через 2-3 дня. Недостаток данной группы продуктов – образование резистентности вследствие многократного применения. Считалось, что эта группа наиболее безопасна для применения, но в последние годы появились статьи о токсичности для рыб, теплокровных, пчел.
Выводы и рекомендации: Авермектины являются инсектицидами контактно-кишечного действия. Практически не поглощается в растении (контактные распределение). Не обладает почвенной активностью.
Нейромышечная передача, возбуждение-сжатие
Заключительный процесс, на который оказывается влияние инсектициды – нервно мышечные соединения (связь между возбуждением и сокращением мышц). Сокращение мышц вызывается чувствительными к кальцию сократительными белками в мышечных клетках. Концентрация свободных ионов Ca+ в мышечных клетках покоя поддерживается на очень низком уровне. Кальций-активированные каналы называются рианодиновыми рецепторами. Роль рецепторов заключается в увеличении концентрации цитоплазматических ионов Ca+, необходимых для активации сократительных белков в мышечной клетке.
Если кратко, то процесс выглядит так: химический сигнал активирует рианодиновые рецепторы, вследствие чего увеличивается концентрация ионов кальция; это в свою очередь инициирует укорочение сокращающихся мышечных волокон, заставляя мышечные клетки сокращаться, а также активирует белковые структуры, перекачивающие ионы Ca+ обратно во внеклеточное пространство, что ведет к ослаблению сокращения.
Диамиды
Диамидные инсектициды хлорантранилипрол и флубендиамид активируют рианодиновые рецепторы, вызывая непрекращающееся сокращения мышц, в результате чего насекомое гибнет. Инсектициды данной группы впервые разработаны в 2007 году.
Диамиды обладают низкой токсичностью для большинства полезных насекомых, включая пчел, однако есть сведения о том, что Циантронилипрол токсичен для пчел при применении во время полета, но сухой остаток на растении оказывает минимальное воздействие.
По большей части диамиды являются ларвицидами, каждый представитель семейства действует на свой узкий спектр насекомых. По данным IRAC резистентность к диамидам может вырабатываться умеренно быстро.
Выводы и рекомендации: Диамиды являются инсектицидами контактно-кишечного действия, малорастворимы в воде, трансламинарного распределения в растении. Продукты нестабильны в щелочных средах и почве.
Инсектициды гормонального действия
Кожный покров насекомых одновременно является наружным скелетом (экзоскелет), к которому прикреплены мышцы. По сути его роль – защитная функция внутренних органов членистоногих. В процессе роста и развитие все насекомые проходят линьку в связи с неэластичностью экзоскелета.
Линька начинается с отделяется эпидермиса (мягкого слоя) от оболочки, расширением его путем деления клеток. Затем эпидермис секретирует новую кутикулу и активирует ферменты, разрушающие старый покров, часть которого поглощается через поры в новой кутикуле. Таким образом насекомое экономит хитин. Заключительной стадией линьки является разрыв старой кутикулы и полное высвобождение насекомого. Первые часы новая оболочка мягкая, способная расширяться за счет поглощения насекомым воздуха и остатков старой оболочки. Ключевую роль в процессах линьки насекомых играет стероид экдизон. Запускают процесс линьки ювенильные гормоны, вырабатываемые железами, контролируемыми нейрогормонами. Таким образом линька не наступает преждевременно или во взрослом состоянии.
Группы гормональных инсектицидов.
IRAC выделяет три типа действия регуляторов роста насекомых.
Большинство гормональных инсектицидов имеют достаточно узкий спектр и период действия (стадии роста и развития). Относительно нетоксичны для млекопитающих и большинства других организмов, но обладают умеренной или высокой острой токсичностью для беспозвоночных. Гормональные инсектициды не обладают системностью в растении, проникают внутрь насекомых контактно-кишечным способом.
Ингибиторы дыхания
Калорийность – ключевой показатель энергии, получаемой насекомыми в результате питания, в виде углеводов, жиров, белков и органических кислот. Кишечные ферменты расщепляют углеводы и белки на сахара и аминокислоты соответственно, которые переносятся гемолимфой ко всем клеткам организма. Эти питательные вещества перерабатываются внутриклеточными ферментами и митохондриями для преобразования энергии в АТФ (энергетическая единица клетки). Таким образом роль митохондрий в клетках живых организмов – микроэлектростанции в которых проходят окислительные реакции с поглощением кислорода, выделением углекислоты и высвобождением энергии. Этот процесс называется клеточным (митохондриальным) дыханием. Большая часть кислорода, который поступает в организм насекомых, потребляется клеточным дыханием, а большая часть углекислоты, которая высвобождается ими производятся митохондриями.
Окислительно-восстановительные реакции в митохондриях проходят в Комплексах электронтранспортной цепи I-II-III-IV. Окисление НАДФ и восстановление коэнзима Q10 происходит в Комплексе I. Далее комплекс II окисляет сукцинат до фумарата и восстанавливает коэнзима Q10. Коэнзим Q10 окисляется и восстанавливается Цитохром-С в Комплексе III. В конце цепи Комплекс IV катализирует перенос электронов с Цитохрома-С на кислород с образованием воды.
Группы инсектицидов, ингибирующих дыхание
Все шесть групп инсектицидов, нарушающих дыхание, воздействуют на внутреннюю митохондриальную мембрану, ингибируя АТФ-синтазу или один из четырех комплексов электронтранспортной цепи (ЭТЦ).
Большинство перечисленных продуктов не зарегистрированы на территории РФ, тем не менее применяются в мире, как инсектициды и инсектоакарициды.
Биоинсектициды, разрушающие кишечник
Bacillus thuringiensis – грамположительная палочковидная спорообразующая бактерия, получившая свое название от немецкого штата Тюрингия, где она была выделена в 1911 году из зараженных гусениц мучной огневки. Как и большинство патогенных организмов, BT активен только против узкого спектра хозяев. На сегодняшний день микробиологами описано более 100 штаммов бактерии, активных против целевых насекомых из отряда чешуекрылых, двукрылых и жесткокрылых. B.sphaericus и B.firmus являются родственными видами с активностью в отношении личинок комаров и некоторых нематод, соответственно.
BT распространяется через споры – спящие бактериальные клетки, обладающие устойчивостью к нагреванию, высыханию и УФ лучам. Споры BT упакованы в кристаллические белковые структуры. Заражение насекомого-хозяина происходит только при поглощении кристаллов с пищей. В кишечнике кристаллы растворяются, высвобождая белковые токсины, которые разрушают слизистую оболочку кишечника, вызывая эрозии и способствуя инфицированию тканей хозяина бактериальными клетками. В заключительной фазе бактерии повторно входят в фазу споруляции, для возобновления процесса передачи новому хозяину.
Следует отметить, что жизнеспособность насекомое теряет в результате действия BT токсина, разрушающего кишечник. В первые часы, после растворения кристаллов токсина насекомые прекращают питаться, полная гибель наступает в течение 1-5 суток в результате масштабных эрозий кишечника, потери жидкости, сепсиса или размножения бактерий в тканях.