Avermectins

Avermektini su skupina makrocikličkih laktona dobivenih iz bakterija roda Streptomyces. Oni pokazuju snažna insekticidna, akaricidna i antiparazitska svojstva i široko se koriste u poljoprivredi, veterinarskoj medicini i zdravstvu. Avermektini su učinkoviti protiv širokog spektra štetočina, uključujući insekte, grinje, parazitske crve i druge parazite koji uzrokuju oštećenje poljoprivrednih kultura, domaćih životinja i ljudi.

Ciljevi i značaj uporabe u poljoprivredi i vrtlarstvu

Primarni cilj korištenja avermektina je zaštita poljoprivrednih kultura od različitih štetočina, povećavajući na taj način prinos i smanjenje gubitaka proizvoda. U hortikulturi se avermektini koriste za zaštitu ukrasnih biljaka, voćaka i grmlja od zaraze insektima i grinjama, održavajući njihovo zdravlje i estetsku privlačnost. Zbog njihove visoke učinkovitosti i aktivnosti širokog spektra, avermectins su bitan alat u integriranom upravljanju štetočinama (IPM), osiguravajući održivu i produktivnu poljoprivredu.

Relevantnost teme

Proučavanje i pravilno primjena avermektina ključno je u modernoj poljoprivredi i vrtlarstvu. Budući da se globalna populacija povećava i potražnja za rastom hrane, učinkovito upravljanje štetočinama postaje kritično važan. Pravilno istraživanje i primjena insekticida avermektina pomažu u minimiziranju oštećenja usjeva, povećanju poljoprivredne produktivnosti i smanjenju ekonomskih gubitaka. Međutim, pretjerana i nekontrolirana upotreba avermektina može dovesti do otpornosti na štetočine i negativnih utjecaja na okoliš, poput pada korisnih populacija insekata i onečišćenja okoliša. Stoga je od vitalnog značaja razumjeti mehanizme djelovanja avermektina, njihov ekološki utjecaj i razviti metode održivih primjena.

Povijest

Avermektini su skupina insekticida i antiparazitskih sredstava dobivenih iz spojeva izoliranih iz aktinomiceta tla. Te su tvari vrlo učinkovite u odnosu na širok raspon štetočina, kao i raznih parazita, uključujući nematode i grinje. Avermektini su igrali značajnu ulogu u kontroli parazitskih bolesti i štetočina i u poljoprivredi i u medicini. Njihova povijest proteže se nekoliko desetljeća i uključuje ključna znanstvena otkrića.

1. Otkrivanje Avermektina

Povijest Avermektina započela je 1975. Godine kada je japanski znanstvenik Isao Yoshida u Merck & amp; co. Započeo istraživanje mikroorganizama tla poznatih kao Actinomicetes. Tijekom svojih eksperimenata, Yoshida i njegovi kolege izolirali su novi antibiotik koji je imao snažna antiparazitska svojstva. Svojstva probiotika, poput njegove visoke učinkovitosti protiv različitih parazitskih infekcija, odmah su privukla pažnju istraživača. Taj je antibiotik nazvan Avermectin 1979.

2. Razvoj i komercijalna upotreba

Nakon izolacije avermektina, proučavana je njegova molekularna struktura, a kroz kemijske modifikacije razvijeni su novi oblici. Jedna takva izmjena dovela je do stvaranja abamektina - stabilnijeg i snažnijeg oblika. Početkom 1980-ih dokazano je da su Avermectins imali izuzetnu aktivnost protiv okruglih glista, grinja i drugih parazita, što ih čini idealnim za kontrolu različitih bolesti i u stoci i u poljoprivredi.

Godine 1987. Uveden je prvi komercijalni insekticid koji se bavi avermektinom, Malathion, koji je brzo postao popularan zbog svoje visoke učinkovitosti protiv širokog raspona insekata. Korištena je u poljoprivredi i za zaštitu javnog zdravlja od bolesti koje se prenose insektima.

3. Razvoj i upotreba

Od ranih 1950-ih, insekticidi na bazi avermektina postali su široko korišteni u poljoprivredi. Dali su veću toksičnost insektima u usporedbi s mnogim prethodno korištenim kloriranim spojevima, poput DDT-a. Avermectins je postao popularan u borbi protiv štetočina poput insekata na raznim usjevima, uključujući pamuk, duhan, povrće i voće. Neke od najpoznatijih kemikalija u ovoj skupini uključuju Parathion, Diazinon i Chlorpirifos.

4. Sigurnost i brige o okolišu

Iako su insekticidi avermektina bili učinkoviti, njihova upotreba dovela je do novih ekoloških i toksikoloških problema. Ovi spojevi pokazali su veliku toksičnost ne samo insektima, već i drugim organizmima, uključujući korisne insekte poput pčela i životinja. Volatilnost i sposobnost avermektina da se akumuliraju u ekosustavima, kontaminirajući tlo i vodena tijela, postali su značajna briga. Kao rezultat toga, mnogi od tih spojeva bili su podvrgnuti ograničenjima i zabranama u nekim zemljama počevši od kraja 1970-ih.

5. Moderni pristupi i problemi

Danas se insekticidi na bazi avermektina ostaju široko korišteni, ali njihova je primjena ograničena zbog zahtjeva za okoliš i sigurnosti. Pitanja vezana uz otpornost na insekte, otpornost na insekticide avermektina i smanjena učinkovitost ovih spojeva postala su glavna briga u modernoj kemijskoj kontroli štetočina. Kako bi spriječili razvoj otpornosti, znanstvenici aktivno razvijaju nove formulacije i metode, kombinirajući insekticide na bazi avermektina s biološkim i mehaničkim metodama kontrole štetočina.

Dakle, povijest Avermectina putovanje je od revolucionarnih otkrića i uspješnih primjena na prepoznavanje njihovih ekoloških i toksikoloških problema, što je dovelo do potrage za sigurnijim i održivijim metodama zaštite biljaka.

Klasifikacija

Avermektini su klasificirani na temelju različitih kriterija, uključujući kemijski sastav, mehanizam djelovanja i spektar aktivnosti. Glavne skupine Avermectina uključuju:

• IVERMECTIN: Jedan od najčešće korištenih predstavnika, učinkovit protiv širokog spektra parazita, uključujući grinje, crve i štetočine insekte.
• Abamectin: Za kontrolu parazita u stočarstvu i poljoprivrednim kulturama, poznatim po visokoj stabilnosti.
• Epirabamektin: Koristi se u veterinarskom i poljoprivrednom okruženju, učinkovit protiv različitih vrsta insekata i grinja.
• Milbemectin: Koristi se za kontrolu biljnih i životinjskih štetočina, karakterizirana visokom selektivnošću i niskom toksičnošću sisavaca.
• Avermectin B1A: Specijalizirani insekticid učinkovit protiv specifičnih štetočina poput moljaca i određenih vrsta buba.

Svaka od ovih skupina posjeduje jedinstvena svojstva i mehanizme djelovanja, omogućujući njihovu upotrebu u različitim uvjetima i za različite vrste usjeva.

Mehanizam djelovanja

Kako insekticidi utječu na živčani sustav insekata

• Avermektini utječu na živčani sustav insekata vezanjem na kloridne kanale s glutamatom i GABA receptore u živčanim stanicama. To dovodi do kontinuirane aktivacije živčanih impulsa, što rezultira paralizom i smrću insekata. Za razliku od organofosfata, koji inhibiraju acetilholinesterazu, avermektini djeluju izravno na receptore glutamata i GABA, pružajući selektivnije i učinkovitije djelovanje.

Utjecaj na metabolizam insekata

• Poremećaj prijenosa živčanog signala uzrokuje neuspjehe u metaboličkim procesima kod insekata, poput hranjenja, reprodukcije i pokreta. To rezultira smanjenom aktivnošću i održivošću štetočina, pomažući u učinkovitoj kontroli stanovništva i sprečavanju oštećenja biljaka.

Primjeri molekularnih mehanizama djelovanja

• Avermektini poput ivermektina vežu se na kloridne kanale sa glutamatom, uzrokujući kontinuirano uzbuđenje živaca. Ostali avermektini, poput abamektina, također mogu komunicirati s GABA receptorima, blokirajući njihovu funkciju i stvarajući slične učinke. Ovi molekularni mehanizmi osiguravaju visoku učinkovitost avermektina protiv različitih insekata štetočina.

Razlika između kontakta i sistemskog djelovanja

• Avermectins može pokazati i kontakt i sistemsko djelovanje. Kontakt Avermectins djeluje izravno na kontakt s insektima, prodirajući kroz kutikule ili respiratorne putove, uzrokujući paralizu i smrt na licu mjesta. Sistemski avermektini apsorbiraju se u biljna tkiva i distribuiraju se po svim dijelovima, pružajući dugotrajnu zaštitu od štetočina koji se hrane različitim dijelovima biljke. Sistemsko djelovanje omogućava produženu kontrolu štetočina nad većim područjima i duljim trajanjem.

Primjeri proizvoda u ovoj grupi

Ivermektin
Mehanizam djelovanja
Veže se na receptore glutamata i GABA, uzrokujući kontinuirano pobuđenje živaca i paralizu insekata.
Primjeri proizvoda

• Avagil
• Ivermektin-20
• Mirimectilin
  Prednosti i nedostaci
  Prednosti: široki spektar aktivnosti, sistemska raspodjela, mala toksičnost na sisavce.
  Nedostaci: toksičnost na korisne insekte, rizik od razvoja otpornosti u štetočinama, opasnosti od okoliša.

Abamectin
Mehanizam djelovanja
Veže se na receptore glutamata i GABA, uzrokujući paralizu i smrt parazita.
Primjeri proizvoda

• Abamet
• Abamektin-10
• Agroabam
  Prednosti i nedostaci
  Prednosti: visoka učinkovitost, otpor na degradaciju, sistemsko djelovanje.
  Nedostaci: Toksičnost na pčele i druge oprašivače, potencijalno onečišćenje tla i vode, razvoj otpornosti u štetočinama.

Milbemectin
Mehanizam djelovanja
Veže se na receptore glutamata, uzrokujući kontinuirano živčano pobuđenje i paralizu.
Primjeri proizvoda

• Milbemectin-2
• Milbegard
• Agromil
  Prednosti i nedostaci
  Prednosti: visoka selektivnost, učinkovita u odnosu na širok raspon štetočina, mala toksičnost na sisavce.
  Nedostaci: toksičnost na korisne insekte, potencijalna akumulacija okoliša, razvoj otpornosti u štetočinama.

Avermectin b1a
Mehanizam djelovanja
Veže se na glutamat i GABA receptore, uzrokujući paralizu i smrt insekata.
Primjeri proizvoda

• Avermectin-5
• Agroavermet
• Mirimect
  Prednosti i nedostaci
  Prednosti: učinkovite protiv moljaca i drugih štetočina, sistemske raspodjele, visoki otpor na degradaciju.
  Nedostaci: toksičnost na pčele, potencijalno onečišćenje izvora vode, razvoj otpornosti u štetočinama.

Fenitrazol
Mehanizam djelovanja
Inhibira acetilholinesterazu, ometajući prijenos živčanih impulsa i uzrokuje paralizu i smrt insekata.
Primjeri proizvoda

• Fenitrazol-150
• Agrofenit
• Fenitrop
  Prednosti i nedostaci
  Prednosti: velika učinkovitost u odnosu na širok raspon štetočina, mala toksičnost na sisavce.
  Nedostaci: toksičnost za vodene organizama, potencijalna akumulacija okoliša, razvoj otpornosti u štetočinama.

Insekticidi i njihov utjecaj na okoliš

Utjecaj na korisne insekte

• Avermektini imaju toksične učinke na korisne insekte, uključujući pčele, osi i druge oprašivače, kao i grabežljive insekte koji prirodno kontroliraju populaciju štetočina. To dovodi do pada biološke raznolikosti i narušava ravnotežu ekosustava, negativno utječući na produktivnost poljoprivrednih kultura i biološke raznolikosti.

Preostale količine insekticida u tlu, vodi i biljkama

• Avermectini se mogu ustrajati u tlu duže vrijeme, posebno u uvjetima visoke vlage i temperature. To rezultira kontaminacijom izvora vode kroz otjecanje i infiltraciju. U biljkama se avermektini distribuiraju po svim dijelovima, uključujući lišće, stabljike i korijene, pružajući sistemsku zaštitu, ali također dovodi do nakupljanja insekticida u prehrambenim proizvodima i tlu, što može negativno utjecati na zdravlje ljudi i životinja.

Fotostabilnost i razgradnja insekticida u prirodi

• Mnogi avermektini posjeduju visoku fotostabilnost, povećavajući svoju ustrajnost u okolišu. To ometa brzu razgradnju insekticida pod izlaganjem sunčevoj svjetlosti, pridonoseći njihovoj akumulaciji u tlu i vodenim ekosustavima. Velika otpornost na degradaciju komplicira uklanjanje avermektina iz okoliša i povećava rizik od njihovog utjecaja na neciljane organizama.

Biomagnifikacija i nakupljanje u lancima hrane

• Avermektini se mogu akumulirati u tkivima insekata i životinja, napredujući kroz prehrambeni lanac i izazivajući biomagnifikaciju. To rezultira višim koncentracijama insekticida na gornjim razinama prehrambenog lanca, uključujući grabežljivce i ljude. Biomagnifikacija avermektina dovodi do teških ekoloških i zdravstvenih problema, jer akumulirani insekticidi mogu uzrokovati kronično trovanje i poremećaje zdravlja kod životinja i ljudi.

Problem otpornosti na štetočine insekticidima

Uzroci razvoja otpora

• Razvoj otpornosti u štetočinama na avermektinima pokreće se genetskim mutacijama i odabirom otpornih pojedinaca ponovljenom uporabom insekticida. Česta i nekontrolirana primjena avermektina ubrzava širenje rezistentnih gena unutar populacije štetočina. Nedovoljno pridržavanje protokola doze i primjene također ubrzava proces razvoja otpornosti, što insekticid čini manje učinkovitim.

Primjeri otpornih štetočina

• Otpornost na avermektine primijećena je u različitim vrstama insekata od insekata, uključujući bijele boje, lisne uši, grinje i određene vrste moljaca. Ovi štetočine pokazuju smanjenu osjetljivost na insekticide, komplicirajući njihovu kontrolu i zahtijevajući uporabu skupljih i toksičnih sredstava ili prijelaz na alternativne metode upravljanja štetočinama.

Metode za sprečavanje otpora

• Kako bi se spriječio razvoj otpornosti u štetočinama na avermektinima, ključno je okretati insekticide s različitim mehanizmima djelovanja, kombinirajte metode kemijske i biološke kontrole i provoditi integrirane strategije upravljanja štetočinama. Također je ključno pridržavati se preporučenih doza i rasporeda primjene kako bi se izbjegao odabir otpornih pojedinaca i održavao dugoročnu učinkovitost proizvoda Avermectin.

Pravila za sigurnu primjenu insekticida

Priprema rješenja i doze

• Pravilna priprema otopina i točna mjerenja doziranja kritično su važna za učinkovitu i sigurnu uporabu avermektina. Potrebno je strogo slijediti upute proizvođača za pripremu i doziranje rješenja kako biste izbjegli prekomjerno unošenje ili neadekvatno tretman postrojenja. Korištenje preciznih mjernih alata i visokokvalitetne vode osigurava točnost doziranja i učinkovitost liječenja.

Korištenje zaštitne opreme pri rukovanju insekticidima

• Kada radite s Avermectinima, ključno je koristiti odgovarajuću zaštitnu opremu, poput rukavica, maski, naočala i zaštitne odjeće, kako bi se smanjio rizik od izlaganja insekticidima ljudskom tijelu. Zaštitna oprema pomaže u sprječavanju kontakta s kožom i sluznicom, kao i udisanjem toksičnih insekticidnih para.

Preporuke za obradu biljaka

• Nanesite Avermectins na biljke tijekom ranih jutarnjih ili kasnih večernjih sati kako biste izbjegli utjecaj na oprašivače poput pčela. Izbjegavajte primjenu tijekom vrućeg i vjetrovitog vremena, jer to može dovesti do odlaska insekticida i nenamjernog kontakta s korisnim biljkama i organizmima. Također se preporučuje razmotriti fazu rasta biljaka, izbjegavajući primjenu tijekom razdoblja aktivnog cvjetanja i plodova.

Poštivanje intervala prije žetve

• Pridržavanje preporučenih intervala prije žetve nakon primjene Avermectina osigurava sigurnost konzumiranja proizvoda i sprječava da ostaci insekticida uđu u prehrambene proizvode. Važno je slijediti smjernice proizvođača u vezi s intervalima prije žetve kako bi se izbjegli rizici trovanja i osigurali kvalitetu proizvoda.

Alternative kemijskim insekticidima

Biološki insekticidi

• Upotreba entomofatnih organizama, bakterijskih i gljivičnih formulacija nudi ekološki sigurnu alternativu kemijskim insekticidima. Biološki insekticidi, poput Bacillus thuringiensis, učinkovito se bore protiv insekata štetočina bez nanošenja štete korisnim organizmima i okolišu. Ove metode podržavaju održivo upravljanje štetočinama i očuvaju biološku raznolikost.

Prirodni insekticidi

• Prirodni insekticidi, poput neem ulja, ekstrakta duhana i otopina češnjaka, sigurni su za biljke i okoliš i koriste se za kontrolu štetočina. Te tvari posjeduju repelentna i insekticidna svojstva, omogućujući učinkovito upravljanje populacijom insekata bez upotrebe sintetičkih kemikalija. Prirodni insekticidi mogu se koristiti u kombinaciji s drugim metodama za postizanje optimalnih rezultata.

Feromonske zamke i druge mehaničke metode

• Feromonske zamke privlače i uklanjaju insekte od štetočina, smanjujući njihovu populaciju i sprečavajući širenje. Ostale mehaničke metode, poput ljepljivih zamki i barijera, također pomažu u kontroli populacije štetočina bez upotrebe kemijskih sredstava. Ove su metode učinkovite i ekološki prihvatljive načine upravljanja štetočinama.

Primjeri najpopularnijih insekticida u ovoj skupini

Prednosti i nedostaci

Prednosti

• Visoka učinkovitost protiv širokog spektra insekata štetočina
• Sistemska raspodjela u biljkama, pružajući dugoročnu zaštitu
• Niska toksičnost na sisavce u usporedbi s drugim klasama insekticida
• Visoka fotostabilnost, osiguravajući dugotrajno djelovanje

Nedostaci

• Toksičnost na korisne insekte, uključujući pčele i osi
• Potencijal za razvoj otpora u populaciji štetočina
• Moguće onečišćenje izvora tla i vode
• Visoki troškovi nekih formulacija u usporedbi s tradicionalnim insekticidima

Rizici i mjere opreza

Utjecaj na zdravlje ljudi i životinja

• Avermektini mogu imati ozbiljne učinke na zdravlje ljudi i životinja ako se zloupotrijebi. Kod ljudi izloženost može uzrokovati simptome trovanja poput vrtoglavice, mučnine, povraćanja, glavobolje i u teškim slučajevima, napadaji i gubitak svijesti. Životinje, posebno domaći kućni ljubimci, također su u opasnosti od trovanja ako insekticid dođe u kontakt s njihovom kožom ili ako gutaju tretirane biljke.

Simptomi trovanja insekticidima

• Simptomi trovanja avermektinom uključuju vrtoglavicu, glavobolju, mučninu, povraćanje, slabost, teško disanje, napadaji i gubitak svijesti. Kontakt s očima ili kožom može uzrokovati iritaciju, crvenilo i senzacije izgaranja. Gutanje insekticida zahtijeva neposrednu medicinsku pomoć.

Prva pomoć za trovanje

• U slučaju sumnje na trovanje avermektinom, odmah prestanite kontakt s insekticidom, isperite kožu ili oči s puno vode najmanje 15 minuta. Ako se udiše, pređite na svježi zrak i potražite medicinsku pomoć. Ako se gutate, nazovite hitne službe i slijedite upute za prvu pomoć pružene na etiketi proizvoda.

Prevencija nastanka štetočina

Alternativne metode kontrole štetočina

• Korištenje kulturnih praksi poput rotacije usjeva, multiranja, uklanjanja zaraženih biljaka i sorti otpornih na sadnju pomaže u sprječavanju pojave štetočina i smanjenju potrebe za upotrebom insekticida. Ove metode stvaraju nepovoljne uvjete za insekte od štetočina i jačaju zdravlje biljaka. Metode biološke kontrole, uključujući uporabu entomofaga i drugih prirodnih neprijatelja insekata štetočina, također su učinkovite preventivne mjere.

Stvaranje nepovoljnih uvjeta za štetočine

• Osiguravanje pravilnog navodnjavanja, uklanjanje palih lišća i biljnih krhotina, održavanje čistoće u vrtovima i voćnjacima stvara nepovoljne uvjete za reprodukciju i širenje štetočina. Instaliranje fizičkih barijera, poput mreža i granica, pomaže u sprječavanju pristupa štetočinama biljkama. Redovne inspekcije biljaka i pravovremeno uklanjanje oštećenih dijelova smanjuju privlačnost biljaka na štetočine.

Zaključak

Racionalna upotreba avermektina igra ključnu ulogu u zaštiti biljaka i povećanju prinosa poljoprivrednih i ukrasnih kultura. Međutim, ključno je slijediti sigurnosne protokole i razmotriti aspekte okoliša kako bi se smanjili negativni utjecaji na ekosustav i korisne organizme. Integrirani pristup upravljanja štetočinama, kombinirajući metode kemijske, biološke i kulturne kontrole, promiče održivi poljoprivredni razvoj i očuvanje biološke raznolikosti. Također je važno nastaviti istraživanje razvoja novih insekticida i kontrolnih metoda usmjerenih na smanjenje zdravstvenih rizika za ljude i ekosustave.

Često postavljana pitanja (FAQ)

1. Što su Avermectins i za što se koriste?
Avermektini su skupina makrocikličkih laktona koji se koriste kao insekticidi, akaricidi i antiparazitski agensi. Za zaštitu poljoprivrednih usjeva, stoke i ljudi zaposleni su za zaštitu poljoprivrednih kultura od raznih parazita i štetočina.

2. Kako avermektini utječu na živčani sustav insekata?
Avermektini se vežu na receptore glutamata i GABA u živčanim stanicama insekata, uzrokujući kontinuirano pobuđivanje živčanih impulsa. To dovodi do paralize i smrti insekata.

3. Jesu li Avermectins štetni za korisne insekte poput pčela?
Da, avermektini su toksični za korisne insekte, uključujući pčele i osi. Njihova primjena zahtijeva strogo pridržavanje propisa kako bi se umanjila utjecaj na korisne insekte.

4. Kako spriječiti razvoj otpora u štetočinama na Avermectins?
Da biste spriječili otpornost, zakrenite insekticide s različitim mehanizmima djelovanja, kombinirajte metode kemijske i biološke kontrole i pridržavajte se preporučenih doza i rasporeda primjene.

5. Koji su okolišni problemi povezani s uporabom Avermectina?
Upotreba avermektina dovodi do pada blagotvorne populacije insekata, onečišćenja tla i vode i nakupljanja insekticida u lancima hrane, uzrokujući ozbiljna ekološka i zdravstvena pitanja.

6. Mogu li se avermektini koristiti u organskom uzgoju?
Ne, avermektini ne ispunjavaju zahtjeve organskog uzgoja zbog svog sintetičkog podrijetla i potencijalnog negativnog utjecaja na okoliš i korisne organizme.

7. Kako pravilno primijeniti Avermectins za maksimalnu učinkovitost?
Strogo slijedite upute proizvođača za raspored doziranja i primjene, liječite biljke tijekom ranih jutarnjih ili kasnih večernjih sati, izbjegavajte primjenu tijekom razdoblja aktivnosti oprašivača i osigurati čak i raspodjelu insekticida na biljkama.

8. Postoje li alternative Avermectinima za kontrolu štetočina?
Da, postoje biološki insekticidi, prirodne tvari (neem ulje, otopine češnjaka), zamke feromona i metode mehaničke kontrole koje se mogu koristiti kao alternativa avermektinima.

9. Kako umanjiti utjecaj avermektina na okoliš?
Koristite insekticide samo kad je to potrebno, pridržavajte se preporučenih doza i rasporeda primjene, spriječiti otjecanje insekticida u izvore vode i implementirati integrirane metode upravljanja štetočinama kako biste smanjili oslanjanje na kemijske agense.

10. Gdje se mogu kupiti avermectins?
Avermectini su dostupni u specijaliziranim poljoprivrednim trgovinama, internetskim tržištima i od dobavljača proizvoda za zaštitu biljaka. Prije kupnje osigurajte zakonitost i sigurnost proizvoda koji se koriste.