Avermectins

Avermectins är en grupp makrocykliska laktoner härrörande från bakterier i släktet Streptomyces. De uppvisar starka insektsmidiga, akaricid- och antiparasitiska egenskaper och används allmänt inom jordbruk, veterinärmedicin och sjukvård. Avermektiner är effektiva mot ett brett spektrum av skadedjur, inklusive insekter, kvalster, parasitmaskar och andra parasiter som orsakar skador på jordbruksgrödor, husdjur och människor.

Mål och betydelse av användning i jordbruk och trädgårdsodling

Det primära målet med att använda avermektiner är att skydda jordbruksgrödor från olika skadedjur, vilket ökar avkastningen och minskar produktförlusterna. I trädgårdsodling används avermektiner för att skydda prydnadsväxter, fruktträd och buskar från insekts- och kvalster, vilket upprätthåller deras hälsa och estetiska tilltal. På grund av deras höga effekt och bredspektrumaktivitet är Avermectins ett viktigt verktyg i integrerad skadedjurshantering (IPM), vilket säkerställer ett hållbart och produktivt jordbruk.

Ämnets relevans

Att studera och korrekt tillämpa avermektiner är avgörande för modernt jordbruk och trädgårdsodling. När den globala befolkningen ökar och efterfrågan på livsmedel ökar blir effektiv skadedjurshantering avgörande. Korrekt forskning och tillämpning av Avermectin-insekticider hjälper till att minimera grödeskadorna, förbättra jordbruksproduktiviteten och minska ekonomiska förluster. Emellertid kan överdriven och okontrollerad användning av avermektiner leda till skadedjursmotstånd och negativa miljöpåverkan, såsom nedgången av gynnsamma insektpopulationer och miljökontaminering. Därför är det viktigt att förstå verkningsmekanismerna för avermektiner, deras ekologiska påverkan och att utveckla hållbara tillämpningsmetoder.

Historia

Avermektiner är en grupp insekticider och antiparasitiska medel härrörande från föreningar isolerade från jordaktinomyceter. Dessa ämnen är mycket effektiva mot ett brett spektrum av skadedjur, liksom olika parasiter, inklusive nematoder och kvalster. Avermectins har spelat en viktig roll för att kontrollera parasitiska sjukdomar och skadedjur inom både jordbruk och medicin. Deras historia sträcker sig över flera decennier och inkluderar viktiga vetenskapliga upptäckter.

1. Upptäckt av avermektin

Avermektins historia började 1975 när den japanska forskaren Isao Yoshida på Merck & amp; co. Började undersöka markmikroorganismer som kallas Actinomycetes. Under sina experiment isolerade Yoshida och hans kollegor ett nytt antibiotikum som hade kraftfulla antiparasitiska egenskaper. De probiotiska egenskaperna, såsom dess höga effektivitet mot olika parasitinfektioner, väckte omedelbart forskarnas uppmärksamhet. Detta antibiotikum utsågs till Avermectin 1979.

2. Utveckling och kommersiell användning

Efter isoleringen av avermektin studerades dess molekylstruktur och genom kemiska modifieringar utvecklades nya former. En sådan modifiering ledde till skapandet av abamektiner - en mer stabil och potent form. I början av 1980-talet bevisades det att avermektiner hade exceptionell aktivitet mot rundmaskar, kvalster och andra parasiter, vilket gjorde dem idealiska för att kontrollera olika sjukdomar i både boskap och jordbruk.

1987 introducerades den första kommersiella avermektinbaserade insekticiden, malathion, som snabbt blev populär på grund av dess höga effektivitet mot ett brett spektrum av insekter. Det användes i jordbruket och för att skydda folkhälsan från insektsburna sjukdomar.

3. Utveckling och användning

Sedan början av 1950-talet har Avermectin-baserade insekticider blivit allmänt använt inom jordbruket. De tillhandahöll högre toxicitet till insekter jämfört med många tidigare använda klorerade föreningar, såsom DDT. Avermectins blev populära i kampen mot skadedjur som insekter på olika grödor, inklusive bomull, tobak, grönsaker och frukt. Några av de mest kända kemikalierna i denna grupp inkluderar parathion, diazinon och klorpyrifos.

4. Säkerhets- och miljöhänsyn

Även om insekticider av Avermectin var effektiva ledde deras användning till nya ekologiska och toxikologiska problem. Dessa föreningar visade hög toxicitet inte bara för insekter utan också för andra organismer, inklusive gynnsamma insekter som bin och djur. Avermektins volatilitet och förmåga att ackumuleras i ekosystem, förorenande jord och vattendrag, blev betydande oro. Som ett resultat utsattes många av dessa föreningar för begränsningar och förbud i vissa länder från slutet av 1970-talet.

5. Moderna tillvägagångssätt och frågor

Idag förblir Avermectin-baserade insekticider allmänt använda, men deras tillämpning är begränsad på grund av miljö- och säkerhetskrav. Frågor relaterade till insektsresistens, resistens mot avermektininsekticider och den minskande effektiviteten hos dessa föreningar har blivit stora problem i modern kemisk skadedjursbekämpning. För att förhindra utveckling av resistens utvecklar forskare aktivt nya formuleringar och metoder och kombinerar avermektinbaserade insekticider med biologiska och mekaniska skadedjursbekämpningsmetoder.

Således är Avermectins historia en resa från revolutionära upptäckter och framgångsrika tillämpningar på erkännandet av deras ekologiska och toxikologiska problem, vilket har lett till sökandet efter säkrare och mer hållbara växtskyddsmetoder.

Klassificering

Avermektiner klassificeras baserat på olika kriterier, inklusive kemisk sammansättning, verkningsmekanism och aktivitetspektrum. De viktigaste grupperna av avermektiner inkluderar:

• Ivermectin: En av de mest använda representanterna, effektiva mot ett brett spektrum av parasiter, inklusive kvalster, maskar och skadedjursinsekter.
• ABAMECTIN: Anställd för att kontrollera parasiter i boskap och jordbruksgrödor, känd för sin höga stabilitet.
• Epirabamectin: Används i veterinär- och jordbruksmiljöer, effektiva mot olika insekts- och kvalster.
• Milbemectin: Används för växt- och djur skadedjursbekämpning, kännetecknad av hög selektivitet och låg däggdjurstoxicitet.
• Avermectin B1A: Specialiserad insekticid effektiv mot specifika skadedjur såsom mal och vissa skalbaggarter.

Var och en av dessa grupper har unika egenskaper och verkningsmekanismer, vilket möjliggör deras användning under olika förhållanden och för olika grödtyper.

Handlingsmekanism

Hur insekticider påverkar insekternas nervsystem

• Avermektiner påverkar insekternas nervsystem genom att binda till glutamatgrindade kloridkanaler och GABA-receptorer i nervceller. Detta leder till kontinuerlig aktivering av nervimpulser, vilket resulterar i förlamning och död av insekterna. Till skillnad från organofosfater, som hämmar acetylkolinesteras, verkar avermektiner direkt på glutamat- och GABA-receptorer, vilket ger mer selektiv och effektiv verkan.

Påverkan på insektsmetabolism

• Störning av nervsignalöverföring orsakar fel i metaboliska processer i insekter, såsom utfodring, reproduktion och rörelse. Detta resulterar i minskad aktivitet och livskraft hos skadedjur, vilket hjälper till i effektiv befolkningskontroll och förhindrar skador på växter.

Exempel på molekylära verkningsmekanismer

• Avermektiner som ivermectin binder till glutamatgrindade kloridkanaler, vilket orsakar kontinuerlig nervexcitation. Andra avermektiner, såsom abamectin, kan också interagera med GABA-receptorer, blockera deras funktion och ge liknande effekter. Dessa molekylära mekanismer säkerställer hög effekt av avermektiner mot olika skadedjursinsekter.

Skillnaden mellan kontakt och systemisk åtgärd

• Avermektiner kan uppvisa både kontakt och systemisk verkan. Kontakta Avermectins agerar direkt vid kontakt med insekter, penetrerar genom nagelband eller andningsvägar, vilket orsakar förlamning och död på plats. Systemiska avermektiner absorberas i växtvävnader och distribueras i alla delar, vilket ger långvarigt skydd mot skadedjur som matar på olika delar av växten. Systemanvändning möjliggör utökad skadedjursbekämpning över större områden och längre varaktigheter.

Exempel på produkter i denna grupp

Ivermectin
Handlingsmekanism
Binder till glutamat- och GABA-receptorer, vilket orsakar kontinuerlig nervexcitation och förlamning av insekter.
Exempel på produkter

• Avagil
• Ivermectin-20
• Mirimectilin
  Fördelar och nackdelar
  Fördelar: Bredspektrum av aktivitet, systemisk distribution, låg toxicitet till däggdjur.
  Nackdelar: Toxicitet för gynnsamma insekter, risk för resistensutveckling i skadedjur, miljöfaror.

ABAMECTIN
Handlingsmekanism
Binder till glutamat- och GABA-receptorer, vilket orsakar förlamning och död av parasiter.
Exempel på produkter

• Abamet
• ABAMECTIN-10
• Agroabam
  Fördelar och nackdelar
  Fördelar: hög effektivitet, motstånd mot nedbrytning, systemisk åtgärd.
  Nackdelar: Toxicitet till bin och andra pollinatorer, potentiell jord- och vattenföroreningar, utveckling av motstånd i skadedjur.

Milbemectin
Handlingsmekanism
Binder till glutamatreceptorer och orsakar kontinuerlig nervexcitation och förlamning.
Exempel på produkter

• Milbemectin-2
• Milbegard
• Agromil
  Fördelar och nackdelar
  Fördelar: Hög selektivitet, effektiv mot ett brett spektrum av skadedjur, låg toxicitet för däggdjur.
  Nackdelar: Toxicitet för gynnsamma insekter, potentiell miljöansamling, resistensutveckling i skadedjur.

Avermectin B1a
Handlingsmekanism
Binder till glutamat- och GABA-receptorer, vilket orsakar förlamning och död av insekter.
Exempel på produkter

• Avermectin-5
• Agroavermet
• Mirimect
  Fördelar och nackdelar
  Fördelar: Effektiv mot mal och andra skadedjur, systemisk distribution, hög motstånd mot nedbrytning.
  Nackdelar: Toxicitet till bin, potentiell förorening av vattenkällor, resistensutveckling i skadedjur.

Fenitrazol
Handlingsmekanism
Hämmar acetylkolinesteras, störande nervimpulsöverföring och orsakar förlamning och död av insekter.
Exempel på produkter

• Fenitrazol-150
• Agrofenit
• Fenitrop
  Fördelar och nackdelar
  Fördelar: Hög effekt mot ett brett spektrum av skadedjur, låg toxicitet för däggdjur.
  Nackdelar: Toxicitet för vattenlevande organismer, potentiell miljöansamling, resistensutveckling i skadedjur.

Insekticider och deras inverkan på miljön

Påverkan på gynnsamma insekter

• Avermektiner utövar toxiska effekter på gynnsamma insekter, inklusive bin, getingar och andra pollinatorer, samt rovdjur som naturligtvis kontrollerar skadedjursbestämmelser. Detta leder till en minskning av biologisk mångfald och stör ekosystembalansen, vilket negativt påverkar produktiviteten för jordbruksgrödor och biologisk mångfald.

Återstående mängder insekticider i jord, vatten och växter

• Avermektiner kan kvarstå i jord under längre perioder, särskilt under förhållanden med hög luftfuktighet och temperatur. Detta resulterar i förorening av vattenkällor genom avrinning och infiltration. I växter distribueras avermektiner över alla delar, inklusive blad, stjälkar och rötter, vilket ger systemiskt skydd men också leder till ackumulering av insekticider i livsmedelsprodukter och jord, vilket kan påverka människors hälsa negativt.

Fotostabilitet och nedbrytning av insekticider i naturen

• Många avermektiner har hög fotostabilitet, vilket ökar deras miljömässiga uthållighet. Detta hindrar den snabba nedbrytningen av insekticider under exponering för solljus, vilket bidrar till deras ansamling i jord och vattenlevande ekosystem. Hög resistens mot nedbrytning komplicerar avlägsnande av avermektiner från miljön och ökar risken för deras påverkan på icke-målorganismer.

Biomagnifiering och ackumulering i livsmedelskedjor

• Avermektiner kan ackumuleras i vävnaderna hos insekter och djur, utvecklas genom livsmedelskedjan och orsaka biomagnifiering. Detta resulterar i högre koncentrationer av insekticiden på toppnivåerna i livsmedelskedjan, inklusive rovdjur och människor. Biomagnifiering av avermektiner leder till allvarliga ekologiska och hälsorelaterade frågor, eftersom ackumulerade insekticider kan orsaka kronisk förgiftning och hälsopost hos djur och människor.

Problemet med skadedjursmotstånd mot insekticider

Orsaker till resistensutveckling

• Utvecklingen av resistens i skadedjur mot avermektiner drivs av genetiska mutationer och valet av resistenta individer genom upprepad användning av insekticiden. Ofta och okontrollerade applicering av avermektiner påskyndar spridningen av resistenta gener inom skadedjurspopulationer. Otillräcklig efterlevnad av doserings- och applikationsprotokoll påskyndar också processen för resistensutveckling, vilket gör insekticiden mindre effektiv.

Exempel på resistenta skadedjur

• Resistens mot avermektiner har observerats i olika skadedjursarter, inklusive vitflugor, bladlöss, kvalster och vissa malarter. Dessa skadedjur uppvisar minskad känslighet för insekticiderna, komplicerar deras kontroll och kräver användning av dyrare och toxiska medel eller övergången till alternativa skadedjurshanteringsmetoder.

Metoder för att förhindra motstånd

• För att förhindra utveckling av resistens i skadedjur mot avermektiner är det viktigt att rotera insekticider med olika verkningsmekanismer, kombinera kemiska och biologiska kontrollmetoder och implementera integrerade skadedjurshanteringsstrategier. Det är också avgörande att följa rekommenderade doser och applikationsscheman för att undvika valet av resistenta individer och upprätthålla den långsiktiga effekten av Avermectin-produkter.

Regler för säker tillämpning av insekticider

Förberedelse av lösningar och doser

• Korrekt framställning av lösningar och exakt doseringsmätning är kritiskt viktiga för effektiv och säker användning av avermektiner. Det är nödvändigt att strikt följa tillverkarens instruktioner för lösning och dosering av lösning för att undvika överapplikationer eller otillräcklig växtbehandling. Att använda exakta mätverktyg och vatten av hög kvalitet säkerställer dosnoggrannhet och behandlingseffektivitet.

Användning av skyddsutrustning vid hantering av insekticider

• När du arbetar med Avermectins är det viktigt att använda lämpliga skyddsutrustning, såsom handskar, masker, skyddsglasögon och skyddskläder, för att minimera risken för exponering för insektsmedel för människokroppen. Skyddsutrustning hjälper till att förhindra kontakt med hud- och slemhinnor, samt inandning av toxiska insektsmedel.

Rekommendationer för växtbehandling

• Applicera avermektiner på växter under tidiga morgon eller sena kvällstimmar för att undvika att påverka pollinatorer som bin. Undvik applicering under varmt och blåsigt väder, eftersom det kan leda till att insekticiddrift och oavsiktlig kontakt med gynnsamma växter och organismer. Det rekommenderas också att överväga växternas tillväxtstadium och undvika applicering under perioder med aktiv blomning och frukt.

Iakttagande av intervaller före skörden

• Att följa de rekommenderade intervallen före skörden efter applicering av Avermectins säkerställer säkerheten för att konsumera produkterna och förhindrar insektsmedel rester från att komma in i livsmedelsprodukter. Det är viktigt att följa tillverkarens riktlinjer för intervaller före skörden för att undvika förgiftningsrisker och säkerställa produktkvalitet.

Alternativ till kemiska insekticider

Biologiska insektsmedel

• Användningen av entomofagösa organismer, bakterie- och svampformuleringar erbjuder ett miljösäkert alternativ till kemiska insekticider. Biologiska insekticider, såsom Bacillus thuringiensis, bekämpar effektivt skadedjursinsekter utan att skada gynnsamma organismer och miljön. Dessa metoder stöder hållbar skadedjurshantering och bevarar biologisk mångfald.

Naturliga insekticider

• Naturliga insekticider, såsom neemolja, tobaksextrakt och vitlökslösningar, är säkra för växter och miljö och används för att kontrollera skadedjur. Dessa ämnen har avvisande och insekticidala egenskaper, vilket möjliggör effektiv hantering av insektpopulationer utan användning av syntetiska kemikalier. Naturliga insekticider kan användas i kombination med andra metoder för att uppnå optimala resultat.

Feromonfällor och andra mekaniska metoder

• Feromonfällor lockar och eliminerar skadedjursinsekter, minskar deras befolkning och förhindrar spridning. Andra mekaniska metoder, såsom klibbiga fällor och barriärer, hjälper också till att kontrollera skadedjurspopulationer utan användning av kemiska medel. Dessa metoder är effektiva och miljövänliga sätt att hantera skadedjur.

Exempel på de mest populära insekticiderna i denna grupp

Fördelar och nackdelar

Fördelar

• Hög effektivitet mot ett brett spektrum av skadedjursinsekter
• Systemisk distribution i växter, vilket ger långsiktigt skydd
• Låg toxicitet till däggdjur jämfört med andra klasser av insekticider
• Hög fotostabilitet, säkerställa långvarig åtgärd

Nackdelar

• Toxicitet till gynnsamma insekter, inklusive bin och getingar
• Potential för resistensutveckling i skadedjurspopulationer
• Möjlig förorening av jord- och vattenkällor
• Höga kostnader för vissa formuleringar jämfört med traditionella insekticider

Risker och försiktighetsåtgärder

Påverkan på människor och djurhälsa

• Avermektiner kan ha allvarliga effekter på människors och djurhälsa om de missbrukas. Hos människor kan exponering orsaka symtom på förgiftning som yrsel, illamående, kräkningar, huvudvärk och i allvarliga fall, kramper och medvetenhetsförlust. Djur, särskilt inhemska husdjur, riskerar också att förgifta om insekticiden kommer i kontakt med deras hud eller om de äter behandlade växter.

Symtom på insekticidförgiftning

• Symtom på avermektinförgiftning inkluderar yrsel, huvudvärk, illamående, kräkningar, svaghet, andningssvårigheter, kramper och medvetenhetsförlust. Kontakt med ögon eller hud kan orsaka irritation, rodnad och brinnande sensationer. Intag av insekticiden kräver omedelbar läkarvård.

Första hjälpen för förgiftning

• Vid misstänkt avermektinförgiftning, upphör omedelbart kontakt med insekticiden, sköljer skölj hud eller ögon med mycket vatten i minst 15 minuter. Om du inhaleras, flytta till frisk luft och sök medicinsk hjälp. Om det intas, ring räddningstjänster och följ instruktionerna för första hjälpen på produktetiketten.

Förebyggande av skadedjur

Alternativa skadedjursbekämpningsmetoder

• Att använda kulturella metoder som grödrotation, mulching, ta bort infekterade växter och plantera resistenta sorter hjälper till att förhindra skadedjur och minska behovet av användning av insektsmedel. Dessa metoder skapar ogynnsamma förhållanden för skadedjursinsekter och stärker växthälsa. Biologiska kontrollmetoder, inklusive användning av entomofagösa rovdjur och andra naturliga fiender av skadedjursinsekter, är också effektiva förebyggande åtgärder.

Skapa ogynnsamma villkor för skadedjur

• Att säkerställa korrekt bevattning, ta bort fallna löv och växtskräp, bibehålla renhet i trädgårdar och fruktträdgårdar skapar ogynnsamma förhållanden för skadedjur reproduktion och spridning. Att installera fysiska barriärer, såsom nät och gränser, hjälper till att förhindra skadedjur till växter. Regelbundna växtinspektioner och avlägsnande av skadade delar minskar växternas attraktivitet till skadedjur.

Slutsats

Rationell användning av avermektiner spelar en avgörande roll för att skydda växter och förbättra utbytet av jordbruks- och prydnadsgrödor. Det är emellertid viktigt att följa säkerhetsprotokoll och överväga miljöaspekter för att minimera negativa effekter på ekosystemet och gynnsamma organismer. En integrerad metod för skadedjurshantering, som kombinerar kemiska, biologiska och kulturella kontrollmetoder, främjar hållbar jordbruksutveckling och bevarande av biologisk mångfald. Det är också viktigt att fortsätta forskningen om att utveckla nya insektsmedel och kontrollmetoder som syftar till att minska hälsoriskerna för människor och ekosystem.

Vanliga frågor (FAQ)

1. Vad är avermektiner och vad används de för?
Avermektiner är en grupp makrocykliska laktoner som används som insekticider, acaricider och antiparasitiska medel. De är anställda för att skydda jordbruksgrödor, boskap och människor från olika parasiter och skadedjur.

2. Hur påverkar Avermectins nervsystemet för insekter?
Avermektiner binder till glutamat- och GABA-receptorer i nervcellerna hos insekter, vilket orsakar kontinuerlig excitation av nervimpulser. Detta leder till förlamning och död av insekterna.

3. Är avermektiner skadliga för gynnsamma insekter som bin?
Ja, avermektiner är giftiga för gynnsamma insekter, inklusive bin och getingar. Deras tillämpning kräver strikt efterlevnad av förordningar för att minimera påverkan på gynnsamma insekter.

4. Hur kan man förhindra utveckling av resistens i skadedjur mot avermektiner?
För att förhindra resistens, rotera insekticider med olika verkningsmekanismer, kombinera kemiska och biologiska kontrollmetoder och följa rekommenderade doser och applikationsscheman.

5. Vilka miljöproblem är förknippade med användningen av avermektiner?
Användning av avermektiner leder till nedgången av gynnsamma insektpopulationer, jord- och vattenföroreningar och ackumulering av insekticider i livsmedelskedjor, vilket orsakar allvarliga ekologiska och hälsorelaterade problem.

6. Kan Avermectins användas i ekologiskt jordbruk?
Nej, Avermectins uppfyller inte kraven i ekologiskt jordbruk på grund av deras syntetiska ursprung och potentiella negativa påverkan på miljön och gynnsamma organismer.

7. Hur man applicerar Avermectins korrekt för maximal effektivitet?
Följ strikt tillverkarens instruktioner för doserings- och applikationsscheman, behandla växter under tidig morgon eller sena kvällstimmar, undvika applicering under perioder med pollinatoraktivitet och säkerställa jämn fördelning av insekticiden på växter.

8. Finns det alternativ till avermektiner för skadedjursbekämpning?
Ja, det finns biologiska insekticider, naturliga ämnen (neemolja, vitlökslösningar), feromonfällor och mekaniska kontrollmetoder som kan användas som alternativ till avermektiner.

9. Hur man minimerar effekterna av avermektiner på miljön?
Använd insekticider endast vid behov, följar rekommenderade doser och applikationsscheman, förhindra avströmning av insektsmedel i vattenkällor och implementera integrerade skadedjurshanteringsmetoder för att minska beroende av kemiska medel.

10. Var kan Avermectins köpas?
Avermectins finns tillgängliga i specialiserade jordbruksbutiker, marknadsplatser online och från produktleverantörer för växtskydd. Innan du köper, se till att lagligheten och säkerheten för de produkter som används.