Insekticid

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

FLIT ručna pumpa za prskanje insekticida iz 1928
Farmer koji prska insekticid po drvetu indijskog oraha u Tanzanija

Hemijska otrovna jedinjenja koja se koriste protiv štetnih insekata.[1] U sastav insekticida, radi štednje i boljeg rasturanja, obično se otrovnim supstancama dodaje neki „nosač“, najčešće talk, kaolin, voda. U sastav insekticida ulaze i tzv. pomoćne materije, koje obezbeđuju kvašenje, trajanje i lebdenje u vodi.[2][3] Danas je u upotrebi mnogo vrsta insekticida. Prema fizičkom stanju u trenutku primene razlikuju se: čvrsti (praškoviti), tečni i gasoviti insekticidi; prema toksičnom dejstvu na insekte dele se na: utrobne (unutrašnje), dodirne (kontaktne), gasovite i sistemične otrove. Ova podela nije apsolutna, jer neki insekticidi (polivalentni), deluju istovremeno utrobno, kontaktno i fumigantno. Ovi otrovi ubijaju insekte uglavnom delujući na njihov centralni nervni sistem, tako bubašvaba ne ugine od posledica trovanja, već zbog toga što se prevrnula na leđa i nije mogla da ponovo ustane.

Insekticidi uključuju ovicide i larvicide koji se koriste protiv jaja insekata i larvi. Insekticidi se koriste u poljoprivredi, medicini, industriji i od potrošača. Smatra se da su insekticidi jedan glavni faktor povećanja poljoprivredne produktivnosti 20. veka.[4] Gotovo svi insekticidi imaju potencijal da značajno promene ekosisteme; mnogi su toksični za ljude i/ili životinje; neki se koncentrišu šireći se duž lanca ishrane.

Insekticidi mogu biti repelentni ili nerepelentni. Društveni insekti poput mrava ne mogu da detektuju nerepelante i lako se puze kroz njih. Kada se vrate u gnezdo, sa sobom prenose insekticid i izlažu ostale obitavaoce gnezda. Vremenom ovo eliminiše sve mrave, uključujući i maticu. Ovo je sporije od nekih drugih metoda, ali obično u potpunosti iskorenjuje koloniju mrava.[5]

Tipovi aktivnosti[uredi | uredi izvor]

Sistemski insekticidi postaju inkorporirani i sistemski distribuirani po celoj biljci. Kada se insekti hrane biljkom, unose insekticid. Sistemski insekticidi koje proizvode transgenske biljke nazivaju se zaštitnim sredstvima ugrađenim u biljke (PIP). Na primer, gen koji kodira određeni biocidni protein iz bakterije Bacillus thuringiensis uveden je u kukuruz i druge vrste. Biljka proizvodi protein koji ubija insekte kada konzumiraju biljni materijal.[6]

Kontaktni insekticidi su toksični za insekte pri direktnom kontaktu. To mogu biti neorganski insekticidi, koji su metali i uključuju najčešće korišćeni sumpor, i ređe korišćeni arsenati, jedinjenja bakra i fluora. Kontaktni insekticidi takođe mogu biti organski insekticidi, tj. organska hemijska jedinjenja koja su sintetički proizvedena. Većina pesticida koji se danas koriste su u ovoj grupi. Oni to mogu biti i prirodna jedinjenja poput buhača, nim ulja, itd. Kontaktni insekticidi obično nemaju rezidualnu aktivnost.

Efikasnost se može povezati sa kvalitetom primene pesticida, pri čemu male kapljice, kao što su aerosoli često poboljšavaju performanse.[7]

Biološki pesticidi[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Biopesticid

Mnoga organska jedinjenja proizvode biljke u svrhu odbrane biljke domaćina od predacije. Trivijalni slučaj je drvo kolofonijum, koja je prirodni insekticid. Konkretno, proizvodnja oleorezina četinarskih vrsta je komponenta odbrambenog odgovora od napada insekata i gljivične patogene infekcije.[8] Mnogi mirisi, npr. ulje zimzelena, zapravo su antifidanti.

U komercijalnoj upotrebi su četiri ekstrakta biljaka: buhač, rotenon, nim ulje i razna esencijalna ulja.[9]

Ostali biološki pristupi[uredi | uredi izvor]

Protektanti inkorporirani u biljke[uredi | uredi izvor]

Transgenski usevi koji deluju kao insekticidi postali su dostupni su 1996. genetski modifikovanim krompirom koji je proizvodi Cry protein, izveden iz bakterije Bacillus thuringiensis, koji je toksičan za larve buba, poput koloradske zlatice. Tehnika je proširena tako da uključuje upotrebu RNK interferencije RNKi koja fatalno utišava ključne gene insekata. RNKi je verovatno evoluirala kao odbrana od virusa. Ćelije srednjeg creva kod mnogih larvi uzimaju molekule i pomažu u širenju signala. Ova tehnologija može imati za cilj samo insekte koji imaju prigušene sekvence, kao što je pokazano kada određena RNKi deluje samo jednu od četiri vrste voćnih muva. Očekuje se da će ova tehnika zameniti mnoge druge insekticide koji gube efikasnost zbog širenja otpornosti na pesticide.[10]

Enzimi[uredi | uredi izvor]

Mnoge biljke izlučuju supstance kojima odbijaju insekte. Glavni primeri su supstance koje aktivira enzim mirozinaza. Ovaj enzim pretvara glukozinolate u različita jedinjenja koja su toksična za biljojedne insekte. Jedan proizvod ovog enzima je alil izotiocijanat, oštar sastojak sosa od rena.

mechanism of glucosinolate hydrolysis by myrosinase
Biosinteza antifidansa dejstvom mirosinaze.

Mirozinaza se oslobađa tek usitnjavanjem mase rena. Pošto je alil izotiocijanat štetan za biljku, kao i za insekte, on se skladišti u neškodljivom obliku glukozinolata, odvojeno od enzima mirozinaze.[11]

Sintetički insekticidi i prirodni insekticidi[uredi | uredi izvor]

Jedan od glavnih naglasaka organske hemije je razvoj hemijskih alata za poboljšanje poljoprivredne produktivnosti. Insekticidi predstavljaju vodeći područje tog naglaska. Mnogi vodeći insekticidi su inspirisani biološkim analozima. Mnogi drugi nisu prisutni u prirodi.

Organohloridi[uredi | uredi izvor]

Najpoznatiji organohlorid, DDT, stvorio je švajcarski naučnik Paul Miler. Za ovo otkriće je on dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 1948. godine.[12] DDT je uveden 1944. On funkcioniše otvaranjem natrijumovih kanala u nervnim ćelijama insekata.[13] Istovremeni uspon hemijske industrije omogućio je proizvodnju DDT-a i srodnih hlorisanih ugljovodonika u velikim razmerama.

Organofosfati i karbamati[uredi | uredi izvor]

Organofosfati su još jedna velika klasa kontaktnih insekticida. Oni takođe imaju za cilj nervni sistem insekata. Organofosfati ometaju enzime acetilholinesterazu i druge holinesteraze, narušavajući nervne impulse i ubijajući ili onesposobljavajući insekte. Organofosfatni insekticidi i hemijski borbeni nervni agensi (kao što su sarin, tabun, soman i VX) deluju na isti način. Organofosfati imaju kumulativni toksični efekat na divlje životinje, pa višestruko izlaganje ovim hemikalijama pojačava toksičnost.[14] U SAD je upotreba organofosfata opala porastom dostupnosti alternativa.[15]

Piretroidi[uredi | uredi izvor]

Piretroidni pesticidi oponašaju insekticidnu aktivnost prirodnog jedinjenja piretrin, biopesticida koji se nalazi u buhaču. Ova jedinjenja nisu perzistentni modulatori natrijumovih kanala i manje su toksična od organofosfata i karbamata. Jedinjenja iz ove grupe se često primenjuju protiv štetočina u domaćinstvu.[16]

Neonikotinoidi[uredi | uredi izvor]

Neonikotinoidi su sintetički analozi prirodnog insekticida nikotina (sa znatno nižom akutnom toksičnošću za sisare i većom postojanošću na terenu). Ove hemikalije su agonisti acetilholinskih receptora. Neonikotinoidi su sistemski insekticidi širokog spektra, brzog delovanja (minuti-sati). Oni se primenjuju se u obliku sprejeva, natapanjem, tretmanom semena i tla. Tretirani insekti pokazuju drhtanje nogu, brzo kretanje krila, povlačenje stileta (lisne uši), dezorjentisano kretanje, paralizu i smrt.[17] Imidakloprid je verovatno najčešći. Odnedavno je pod lupom zbog potencijalnih pogubnih efekata na medonosne pčele[18] i njegovog potencijala da poveća podložnost pirinča na napade pripadnika Fulgoromorpha insektnog podreda.[19]

Butenolidi[uredi | uredi izvor]

Butenolidni pesticidi su nova grupa hemikalija, sličnih neonikotinoidima po svom načinu delovanja, koji do sada imaju samo jednog predstavnika: flupiradifuron. Oni su agonisti acetilholinskog receptora, poput neonikotinoida, ali sa drugačijom farmakoforom.[20] Oni su sistemski insekticidi širokog spektra, koji se primenjuju u obliku sprejeva, zalivanja, tretmana semena i tla. Iako je klasična procena rizika ovu grupu insekticida (i posebno flupiradifuron) smatrala bezbednom za pčele, nova istraživanja[21] su pobudila zabrinutost zbog njihovih letalnih i subletalnih efekata, samih ili u kombinaciji sa drugim hemikalijama ili faktorima okoline.[22][23]

Rjanoidi[uredi | uredi izvor]

Rjanoidi su sintetički analozi sa istim načinom delovanja kao i rjanodin, prirodni insekticid ekstrahovan iz Ryania speciosa (Salicaceae). Oni se vezuju za kalcijumove kanale u srčanim i skeletnim mišićima, blokirajući prenos nerva. Prvi registrovani insekticid iz ove klase bio je rinaksipir, generičko ime hlorantraniliprol.[24]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ IUPAC (2006). „Glossary of Terms Relating to Pesticides” (PDF). IUPAC. str. 2123. Pristupljeno 28. 1. 2014. 
  2. ^ Yu 2008
  3. ^ „Insecticides: Chemistries and Characteristics”. Arhivirano iz originala 17. 06. 2011. g. Pristupljeno 02. 09. 2011. 
  4. ^ van Emden, H.F.; Peakall, David B. (30. 6. 1996). Beyond Silent Spring. Springer. ISBN 978-0-412-72800-6. 
  5. ^ „Non-Repellent insecticides”. Do-it-yourself Pest Control. Pristupljeno 20. 4. 2017. 
  6. ^ „United States Environmental Protection Agency - US EPA”. 
  7. ^ „dropdata.org”. dropdata.org. Pristupljeno 2011-01-05. 
  8. ^ Trapp, S.; Croteau, R. (2001). „Defensive Biosynthesis of Resin in Conifers”. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 52 (1): 689—724. PMID 11337413. doi:10.1146/annurev.arplant.52.1.689. 
  9. ^ Isman Murray B (2006). „Botanical Insecticides, Deterrents, And Repellents In Modern Agriculture And An Increasingly Regulated World”. Annual Review of Entomology. 51: 45—66. PMID 16332203. doi:10.1146/annurev.ento.51.110104.151146. 
  10. ^ Kupferschmidt, K. (2013). „A Lethal Dose of RNA”. Science. 341 (6147): 732—3. Bibcode:2013Sci...341..732K. PMID 23950525. doi:10.1126/science.341.6147.732. 
  11. ^ Cole Rosemary A (1976). „Isothiocyanates, nitriles and thiocyanates as products of autolysis of glucosinolates in Cruciferae”. Phytochemistry. 15 (5): 759—762. doi:10.1016/S0031-9422(00)94437-6. 
  12. ^ Karl Grandin, ur. (1948). „Paul Müller Biography”. Les Prix Nobel. The Nobel Foundation. Pristupljeno 2008-07-24. 
  13. ^ Vijverberg; et al. (1982). „Similar mode of action of pyrethroids and DDT on sodium channel gating in myelinated nerves”. Nature. 295 (5850): 601—603. Bibcode:1982Natur.295..601V. PMID 6276777. S2CID 4259608. doi:10.1038/295601a0. 
  14. ^ Palmer, WE, Bromley, PT, and Brandenburg, RL. Wildlife & pesticides - Peanuts. North Carolina Cooperative Extension Service. Retrieved on 14 October 2007.
  15. ^ „Infographic: Pesticide Planet”. Science. 341 (6147): 730—731. 2013. Bibcode:2013Sci...341..730.. PMID 23950524. doi:10.1126/science.341.6147.730. 
  16. ^ Class, Thomas J.; Kintrup, J. (1991). „Pyrethroids as household insecticides: analysis, indoor exposure and persistence”. Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 340 (7): 446—453. S2CID 95713100. doi:10.1007/BF00322420. 
  17. ^ Fishel, Frederick M. (9. 3. 2016). „Pesticide Toxicity Profile: Neonicotinoid Pesticides”. Arhivirano iz originala 28. 04. 2007. g. Pristupljeno 07. 01. 2021. 
  18. ^ Insecticides taking toll on honeybees Arhivirano 2012-03-18 na sajtu Wayback Machine
  19. ^ Yao, Cheng; Shi, Zhao-Peng; Jiang, Li-Ben; Ge, Lin-Quan; Wu, Jin-Cai; Jahn, Gary C. (20. 1. 2012). „Possible connection between imidacloprid-induced changes in rice gene transcription profiles and susceptibility to the brown plant hopper Nilaparvata lugens Stål (Hemiptera: Delphacidae)”. Pesticide Biochemistry and Physiology. 102 (3): 213—219. ISSN 0048-3575. PMC 3334832 Slobodan pristup. PMID 22544984. doi:10.1016/j.pestbp.2012.01.003. Arhivirano iz originala 24. 5. 2013. g. 
  20. ^ Nauen, Ralf; Jeschke, Peter; Velten, Robert; Beck, Michael E; Ebbinghaus-Kintscher, Ulrich; Thielert, Wolfgang; Wölfel, Katharina; Haas, Matthias; Kunz, Klaus; Raupach, Georg (jun 2015). „Flupyradifurone: a brief profile of a new butenolide insecticide”. Pest Management Science (na jeziku: engleski). 71 (6): 850—862. PMC 4657471 Slobodan pristup. PMID 25351824. doi:10.1002/ps.3932. 
  21. ^ „Pesticide Marketed as Safe for Bees Harms Them in Study”. The Scientist Magazine® (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2020-08-01. 
  22. ^ Tosi, S.; Nieh, J. C. (2019-04-10). „Lethal and sublethal synergistic effects of a new systemic pesticide, flupyradifurone (Sivanto®), on honeybees”. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 286 (1900): 20190433. PMC 6501679 Slobodan pristup. PMID 30966981. doi:10.1098/rspb.2019.0433. 
  23. ^ Tong, Linda; Nieh, James C.; Tosi, Simone (2019-12-01). „Combined nutritional stress and a new systemic pesticide (flupyradifurone, Sivanto®) reduce bee survival, food consumption, flight success, and thermoregulation”. Chemosphere (na jeziku: engleski). 237: 124408. ISSN 0045-6535. PMID 31356997. doi:10.1016/j.chemosphere.2019.124408. 
  24. ^ „Pesticide Fact Sheet- chlorantraniliprole” (PDF). epa.gov. Pristupljeno 2011-09-14. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Insekticid na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Инсектицид&oldid=27734374”