Химические классы пестицидов
Оглавление
Повышение активности инсектицидных препаратов может проводиться путем введения в их состав синергистов либо созданием смесей, включающих вещества, обладающих разным механизмом действия. В некоторых случаях усиление инсектицидного действия можно достигнуть путем сочетания инсектицидов, относящихся к разным группам химических соединений или даже к одной и той же группе.[2]
КЭ – карбоксиэстеразы, АХЭ – ацетилхолинэстеразы,
ФОС – фосфорорганические инсектициды,
Син. - синергист
Использовано изображение:[3]
Механизм действия синергистов
Синергисты – вещества, не обладающие или в незначительной степени обладающие самостоятельной инсектицидной активностью. Они подавляют специфические ферменты, которые детоксицируют инсектициды в организмах членистоногих. Поэтому сочетание инсектицидов с синергистами применяют для уничтожения резистентных популяций.[2]
Принцип совместного действия химических веществ можно рассмотреть на примере синергистов фосфорорганических соединений (ФОС), применяющиеся для предупреждения развития резистентности к ФОС и борьбы с устойчивыми к ним популяциями вредителей.
Фосфорорганические соединения ингибируют не только ацетилхолинэстеразу (АХЭ), но и многие другие ферменты, например, карбоксиэстеразы, которых достаточно много в различных тканях организма. Известно, что насекомые резистентных популяций имеют повышенную активность карбоксиэстераз. Фосфорорганические соединения в этих насекомых первоначально связываются с карбоксиэстеразами и не достигают нервных клеток, где могло бы проявиться их токсическое действие, или фосфолируют очень малое количество АХЭ, вследствие чего результат применения ФОС незначителен.[3] (фото 1,а)
Синергисты, также являющиеся фосфорорганическими соединениями, взаимодействуют преимущественно с карбоксиэстеразами, не влияя на ацетилхолинэстеразу и не вызывая отравления насекомых. (фото 1,б) При совместном применении синергистов и ФОС первые инактивируют значительную часть карбоксиэстераз, в связи с чем большая часть молекул ФОС взаимодействует с АХЭ, обеспечивая более высокий токсический эффект.[3] (фото 1, в)
Благодаря различным механизмам действия, резистентность к синергистам у насекомых развивается значительно медленнее, чем к инсектицидам.
Однако некоторыпе синергисты обладают индивидуальными особенностями. Например, пиперонилбутоксид (синергист пиретроидов) разлагается под действием УФ-лучей, поэтому специалисты рекомендуют применять его в виде аэрозолей.[5]
Виды синергизма
Для расширения спектра действия отдельных препаратов и получения максимального экономического эффекта используют смеси пестицидов. Синергизм проявляется при значительном повышении уровня токсичности смеси в сравнении с уровнями токсичности отдельных компонентов, т.е. ЛД50 смеси (А + В) > ½ ЛД50 «А» + ½ ЛД50 «В».[4]
Различают 4 вида синергизма:
- Истинный – обусловлен биохимическими процессами, протекающими в живом организме.
- Псевдосинергизм – связан с улучшением физико-химических свойств смеси (комплексного препарата), таких, как повышение прилипаемости и стабильности рабочего состава, снижение испаряемости и др.
- Усиленный синергизм наблюдается, когда после смешивания компонентов смеси образуется новое, более токсичное вещество;
- Условный синергизм отмечается, когда усиление эффекта действия смеси происходит только при определенном соотношении ее компонентов.[4]
Синергетический эффект смеси проявляется в тех случаях, когда:
- одно из соединений задерживает детоксикацию активного компонента внутри вредного организма;
- одно из веществ смеси способствует лучшему проникновению другого внутрь вредного организма;
- компоненты смеси, которые различаются по механизму действия, ингибируют одну и ту же жизненно важную физиологическую реакцию организма на различных ее этапах или разные, параллельно идущие реакции.[1][4]
Если при взаимодействии компонентов смеси наблюдается синергизм, то норму расхода препаратов можно снизить без ослабления токсического действия на вредные организмы.[1]
Примеры синергистов
В данной статье понятие синергизма рассматривается в контексте применения пестицидов, однако это определение является общебиологическим. Огромное количество нормальных и патологических реакций в организме животных и человека протекают совместно с другими реакциями, что наблюдается даже в процессе питания. Например, млекопитающие лучше всего усваивают магний, содержащийся в молоке, так как там он находится в определенных пропорциях с фосфором и кальцием (пример условного синергизма). Кроме того, тот же магний хорошо проникает в клетки в комплексе с витамином В6, что являет собой пример истинного синергизма.
Что же касается использования пестицидов, в практике дезинсекционных служб широко применяется инсектоакарицид Простор, содержащий два действующих вещества: малатион и бифентрин. Благодаря синергетическому эффекту, данный препарат отличается от других представленных на рынке препаратов более высокой эффективностью и пониженными концентрациями действующих веществ. (прим. ред)
2. Дремова В.П., Алешо Н.А. Тараканы: биология, экология, санитарно-эпидемиологическое значение, контроль численности синантропных тараканов / В.П. Дремова, Н.А. Алешо: Товарищество научных изданий КМК, 2011
3. Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: «КолосС», 2012. – 127 с.
4. Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я Попова. - М.: Арт-Лион, 2003. - 208 с.
5. Рыльников В.А. Управление численностью проблемных биологических видов: Учебное пособие / под ред. В.А. Рыльникова. - М.: Институт пест-менеджмента, 2012. - В 3 томах. Т. 2. Дезинсекция / А.А. Жаров. - 2012. - 169. с.: ил.