Avermectins

Avermectiner er en gruppe af makrocykliske lactoner afledt af bakterier af slægten Streptomyces. De udviser stærke insekticidale, acaricidale og antiparasitiske egenskaber og er vidt brugt i landbrug, veterinærmedicin og sundhedsydelser. Avermectiner er effektive mod et bredt spektrum af skadedyr, herunder insekter, mider, parasitorme og andre parasitter, der forårsager skade på landbrugsafgrøder, husdyr og mennesker.

Mål og betydning af brug i landbrug og havebrug

Det primære mål at bruge Avermectins er at beskytte landbrugsafgrøder mod forskellige skadedyr og derved øge udbyttet og reducere produkttab. I gartneri anvendes avermectiner til at beskytte dekorative planter, frugttræer og buske mod insekt- og miderangreb, hvilket opretholder deres helbred og æstetiske appel. På grund af deres høje effektivitet og bredspektret aktivitet er Avermectins et vigtigt værktøj i integreret skadedyrhåndtering (IPM), hvilket sikrer bæredygtigt og produktivt landbrug.

Relevans af emnet

At studere og korrekt anvende Avermectins er afgørende i moderne landbrug og havebrug. Når den globale befolkning stiger, og efterspørgslen efter stigning i fødevarer, bliver effektiv skadedyrhåndtering kritisk vigtig. Korrekt forskning og anvendelse af avermectin insekticider hjælper med at minimere afgrødeskader, øge landbrugsproduktiviteten og reducere økonomiske tab. Imidlertid kan overdreven og ukontrolleret anvendelse af avermectiner føre til skadedyrsbestemmelse og negative miljøpåvirkninger, såsom tilbagegang af fordelagtige insektpopulationer og miljøforurening. Derfor er det vigtigt at forstå virkningsmekanismerne for Avermectins, deres økologiske påvirkning og at udvikle bæredygtige anvendelsesmetoder.

Historie

Avermectiner er en gruppe insekticider og antiparasitiske midler afledt af forbindelser isoleret fra jordaktinomycetes. Disse stoffer er yderst effektive mod en lang række skadedyr såvel som forskellige parasitter, herunder nematoder og mider. Avermectins har spillet en betydelig rolle i at kontrollere parasitære sygdomme og skadedyr i både landbrug og medicin. Deres historie spænder over flere årtier og inkluderer vigtige videnskabelige opdagelser.

1. Opdagelse af avermectin

Avermectins historie begyndte i 1975, da den japanske videnskabsmand Isao Yoshida på Merck & amp; co. Begyndte at undersøge jordmikroorganismer kendt som actinomycetes. Under hans eksperimenter isolerede Yoshida og hans kolleger et nyt antibiotikum, der havde kraftige antiparasitiske egenskaber. De probiotiske egenskaber, såsom dens høje effektivitet mod forskellige parasitære infektioner, tiltrækkede straks forskernes opmærksomhed. Dette antibiotikum blev navngivet Avermectin i 1979.

2. Udvikling og kommerciel brug

Efter isoleringen af ​​avermectin blev dens molekylære struktur undersøgt, og gennem kemiske modifikationer blev der udviklet nye former. En sådan ændring førte til oprettelsen af ​​abamektiner - en mere stabil og potent form. I de tidlige 1980'ere blev det bevist, at Avermectins havde enestående aktivitet mod rundorme, mider og andre parasitter, hvilket gjorde dem ideelle til at kontrollere forskellige sygdomme i både husdyr og landbrug.

I 1987 blev den første kommercielle Avermectin-baserede insekticid, Malathion, introduceret, som hurtigt blev populær på grund af dens høje effektivitet mod en lang række insekter. Det blev brugt i landbruget og til at beskytte folkesundheden mod insektbårne sygdomme.

3. Udvikling og brug

Siden de tidlige 1950'ere er Avermectin-baserede insekticider blevet vidt brugt i landbruget. De gav insekter højere toksicitet sammenlignet med mange tidligere anvendte chlorerede forbindelser, såsom DDT. Avermectiner blev populære i kampen mod skadedyr som insekter på forskellige afgrøder, herunder bomuld, tobak, grøntsager og frugter. Nogle af de mest kendte kemikalier i denne gruppe inkluderer parathion, diazinon og chlorpyrifos.

4. Sikkerheds- og miljøhensyn

Selvom avermectin-insekticider var effektive, førte deres anvendelse til nye økologiske og toksikologiske problemer. Disse forbindelser viste høj toksicitet ikke kun for insekter, men også for andre organismer, herunder gavnlige insekter som bier og dyr. Avermectins volatilitet og evne til at akkumulere i økosystemer, forurenende jord- og vandmasser, blev betydelige bekymringer. Som et resultat blev mange af disse forbindelser udsat for begrænsninger og forbud i nogle lande, der startede fra slutningen af ​​1970'erne.

5. Moderne tilgange og problemer

I dag forbliver Avermectin-baserede insekticider vidt brugt, men deres anvendelse er begrænset på grund af miljø- og sikkerhedskrav. Spørgsmål relateret til insektresistens, resistens over for avermectin insekticider og den faldende effektivitet af disse forbindelser er blevet store bekymringer i moderne kemisk skadedyrsbekæmpelse. For at forhindre udvikling af resistens udvikler forskere aktivt nye formuleringer og metoder, der kombinerer Avermectin-baserede insekticider med biologiske og mekaniske skadedyrsbekæmpelsesmetoder.

Avermectins historie er således en rejse fra revolutionære opdagelser og vellykkede anvendelser til anerkendelsen af ​​deres økologiske og toksikologiske problemer, hvilket har ført til søgen efter mere sikre og mere bæredygtige plantebeskyttelsesmetoder.

Klassifikation

Avermectiner er klassificeret baseret på forskellige kriterier, herunder kemisk sammensætning, virkningsmekanisme og aktivitetsspektrum. De vigtigste grupper af avermectiner inkluderer:

• Ivermectin: En af de mest anvendte repræsentanter, der er effektive mod et bredt spektrum af parasitter, inklusive mider, orme og skadedyrsikker.
• Abamectin: ansat til kontrol af parasitter i husdyr- og landbrugsafgrøder, kendt for sin høje stabilitet.
• Epirabamectin: Brugt i veterinær- og landbrugsindstillinger, der er effektive mod forskellige insekt- og miderarter.
• Milbemectin: anvendt til plante- og dyrs skadedyrsbekæmpelse, kendetegnet ved høj selektivitet og lav pattedyrs toksicitet.
• Avermectin B1A: Specialiseret insekticid effektivt mod specifikke skadedyr såsom møl og visse billearter.

Hver af disse grupper har unikke egenskaber og handlingsmekanismer, hvilket tillader deres anvendelse under forskellige forhold og for forskellige afgrødetyper.

Handlingsmekanisme

Hvordan insekticider påvirker nervesystemet for insekter

• Avermectins påvirker nervesystemet for insekter ved binding til glutamat-gatede chloridkanaler og GABA-receptorer i nerveceller. Dette fører til kontinuerlig aktivering af nerveimpulser, hvilket resulterer i lammelse og død af insekterne. I modsætning til organophosphater, der hæmmer acetylcholinesterase, virker Avermectins direkte på glutamat- og GABA-receptorer, hvilket giver mere selektiv og effektiv virkning.

Indflydelse på insektmetabolismen

• Forstyrrelse af nervesignaloverførsel forårsager fejl i metaboliske processer i insekter, såsom fodring, reproduktion og bevægelse. Dette resulterer i nedsat aktivitet og levedygtighed af skadedyr, der hjælper med effektiv befolkningskontrol og forhindrer skade på planter.

Eksempler på molekylære virkningsmekanismer

• Avermectiner som ivermectin binder til glutamat-gatede chloridkanaler, hvilket forårsager kontinuerlig nerveklip. Andre avermectiner, såsom abamectin, kan også interagere med GABA-receptorer, blokere deres funktion og producere lignende effekter. Disse molekylære mekanismer sikrer høj effektivitet af avermectiner mod forskellige skadedyrsikker.

Forskel mellem kontakt og systemisk handling

• Avermectins kan udvise både kontakt- og systemisk handling. Kontakt Avermectins Act direkte ved kontakt med insekter, der trænger gennem neglebånd eller luftvejsveje, hvilket forårsager lammelse og død på stedet. Systemiske avermectiner absorberes i plantevæv og distribueres gennem alle dele, hvilket giver langvarig beskyttelse mod skadedyr, der fodrer på forskellige dele af planten. Systemisk handling muliggør udvidet skadedyrsbekæmpelse over større områder og længere varighed.

Eksempler på produkter i denne gruppe

Ivermectin
Handlingsmekanisme
Binder til glutamat- og GABA-receptorer, hvilket forårsager kontinuerlig nerveklip og lammelse af insekter.
Eksempler på produkter

• Avagil
• Ivermectin-20
• Mirimectilin
  Fordele og ulemper
  Fordele: bredt spektrum af aktivitet, systemisk fordeling, lav toksicitet for pattedyr.
  Ulemper: toksicitet over for gavnlige insekter, risiko for modstandsudvikling i skadedyr, miljøfarer.

Abamectin
Handlingsmekanisme
Binder til glutamat- og GABA-receptorer, der forårsager lammelse og død af parasitter.
Eksempler på produkter

• Abamet
• Abamectin-10
• Agroabam
  Fordele og ulemper
  Fordele: Høj effektivitet, modstand mod nedbrydning, systemisk handling.
  Ulemper: Toksicitet for bier og andre pollinatorer, potentiel jord- og vandforurening, udvikling af resistens hos skadedyr.

Milbemectin
Handlingsmekanisme
Binder til glutamatreceptorer, der forårsager kontinuerlig nervesekstation og lammelse.
Eksempler på produkter

• Milbemectin-2
• Milbegard
• Agromil
  Fordele og ulemper
  Fordele: Høj selektivitet, effektiv mod en bred vifte af skadedyr, lav toksicitet for pattedyr.
  Ulemper: toksicitet over for gavnlige insekter, potentiel miljøakkumulering, modstandsudvikling i skadedyr.

Avermectin B1a
Handlingsmekanisme
Binder til glutamat- og GABA-receptorer, der forårsager lammelse og død af insekter.
Eksempler på produkter

• Avermectin-5
• Agroavermet
• Mirimect
  Fordele og ulemper
  Fordele: Effektiv mod møl og andre skadedyr, systemisk fordeling, høj modstand mod nedbrydning.
  Ulemper: Toksicitet for bier, potentiel forurening af vandkilder, modstandsudvikling i skadedyr.

Fenitrazol
Handlingsmekanisme
Inhiberer acetylcholinesterase, forstyrrer nerveimpulstransmission og forårsager lammelse og død af insekter.
Eksempler på produkter

• Fenitrazole-150
• Agrofenit
• Fenitrop
  Fordele og ulemper
  Fordele: Høj effektivitet mod en lang række skadedyr, lav toksicitet for pattedyr.
  Ulemper: Toksicitet over for akvatiske organismer, potentiel miljøakkumulering, modstandsudvikling i skadedyr.

Insekticider og deres indflydelse på miljøet

Indflydelse på gavnlige insekter

• Avermectins udøver toksiske effekter på gavnlige insekter, herunder bier, hveps og andre pollinatorer, samt rovdyr, der naturligt kontrollerer skadedyrpopulationer. Dette fører til et fald i biodiversitet og forstyrrer økosystembalancen, hvilket påvirker produktiviteten af ​​landbrugsafgrøder og biodiversitet negativt.

Resterende mængder insekticider i jord, vand og planter

• Avermectiner kan fortsætte i jorden i længere perioder, især under forhold med høj luftfugtighed og temperatur. Dette resulterer i forurening af vandkilder gennem afstrømning og infiltration. I planter distribueres avermectiner gennem alle dele, inklusive blade, stængler og rødder, der giver systemisk beskyttelse, men også fører til ophobning af insekticider i fødevarer og jord, hvilket kan påvirke menneskelig og dyrs sundhed.

Fotostabilitet og nedbrydning af insekticider i naturen

• Mange Avermectiner har høj fotostabilitet og øger deres miljømæssige vedholdenhed. Dette hindrer den hurtige nedbrydning af insekticider under eksponering af sollys, hvilket bidrager til deres ophobning i jord- og akvatiske økosystemer. Høj modstand mod nedbrydning komplicerer fjernelse af avermectiner fra miljøet og øger risikoen for deres indflydelse på ikke-målorganismer.

Biomagnificering og ophobning i fødekæder

• Avermectiner kan akkumuleres i vævene fra insekter og dyr, der går gennem fødekæden og forårsager biomagnificering. Dette resulterer i højere koncentrationer af insekticidet på de øverste niveauer af fødekæden, inklusive rovdyr og mennesker. Biomagnificering af avermectiner fører til alvorlige økologiske og sundhedsrelaterede problemer, da akkumulerede insekticider kan forårsage kronisk forgiftning og sundhedsforstyrrelser hos dyr og mennesker.

Problemet med skadedyrsmodstand mod insekticider

Årsager til modstandsudvikling

• Udviklingen af ​​resistens hos skadedyr til avermectiner er drevet af genetiske mutationer og udvælgelse af resistente individer gennem gentagen brug af insekticidet. Hyppig og ukontrolleret anvendelse af avermectiner fremskynder spredningen af ​​resistente gener inden for skadedyrpopulationer. Utilstrækkelig overholdelse af doserings- og anvendelsesprotokoller fremskynder også processen med modstandsudvikling, hvilket gør insekticidet mindre effektivt.

Eksempler på resistente skadedyr

• Modstand mod avermectiner er blevet observeret i forskellige skadedyrsseektarter, herunder hvidfluer, bladlus, mider og visse møllarter. Disse skadedyr udviser reduceret følsomhed over for insekticiderne, komplicerer deres kontrol og kræver brugen af ​​dyrere og giftige midler eller overgangen til alternative skadedyrhåndteringsmetoder.

Metoder til at forhindre modstand

• For at forhindre udvikling af resistens hos skadedyr til avermectiner er det vigtigt at rotere insekticider med forskellige virkningsmekanismer, kombinere kemiske og biologiske kontrolmetoder og implementere integrerede skadedyrhåndteringsstrategier. Det er også vigtigt at overholde de anbefalede doseringer og anvendelsesplaner for at undgå valg af resistente individer og opretholde den langsigtede effektivitet af avermectin-produkter.

Regler for sikker anvendelse af insekticider

Forberedelse af opløsninger og doseringer

• Korrekt forberedelse af opløsninger og nøjagtig doseringsmåling er kritisk vigtig for effektiv og sikker anvendelse af Avermectins. Det er nødvendigt at følge producentens instruktioner til opløsning og dosering af opløsning for at undgå overanvendelse eller utilstrækkelig plantebehandling. Brug af præcise måleværktøjer og vand af høj kvalitet sikrer doseringsnøjagtighed og behandlingseffektivitet.

Brug af beskyttelsesudstyr ved håndtering af insekticider

• Når man arbejder med Avermectins, er det vigtigt at bruge passende beskyttelsesudstyr, såsom handsker, masker, beskyttelsesbriller og beskyttelsesbeklædning, for at minimere risikoen for eksponering for insekticid for den menneskelige krop. Beskyttelsesudstyr hjælper med at forhindre kontakt med hud og slimhinder, såvel som indånding af giftige insekticiddampe.

Anbefalinger til plantebehandling

• Anvend Avermectins på planter i tidlig morgen eller sent på aftenen for at undgå at påvirke pollinatorer som bier. Undgå påføring under varmt og blæsende vejr, da dette kan føre til insekticiddrift og utilsigtet kontakt med gavnlige planter og organismer. Det anbefales også at overveje planternes vækststadium og undgå anvendelse i perioder med aktiv blomstring og frugtning.

Overholdelse af intervaller før høst

• At overholde de anbefalede intervaller før høst efter anvendelse af Avermectins sikrer sikkerheden ved at forbruge produkterne og forhindrer insekticidrester i at komme ind i fødevarer. Det er vigtigt at følge producentens retningslinjer for intervaller før høst for at undgå forgiftning af risici og sikre produktkvalitet.

Alternativer til kemiske insekticider

Biologiske insekticider

• Brugen af ​​entomofagiske organismer, bakterie- og svampeformuleringer tilbyder et miljømæssigt sikkert alternativ til kemiske insekticider. Biologiske insekticider, såsom Bacillus thuringiensis, bekæmper effektivt skadedyrsikker uden at skade gavnlige organismer og miljøet. Disse metoder understøtter bæredygtig skadedyrhåndtering og bevarer biodiversitet.

Naturlige insekticider

• Naturlige insekticider, såsom neemolie, tobaksekstrakter og hvidløgsløsninger, er sikre for planter og miljøet og bruges til at kontrollere skadedyr. Disse stoffer har afvisende og insekticidale egenskaber, hvilket tillader effektiv styring af insektpopulationer uden brug af syntetiske kemikalier. Naturlige insekticider kan bruges i kombination med andre metoder til at opnå optimale resultater.

Feromonfælder og andre mekaniske metoder

• Pheromonfælder tiltrækker og eliminerer skadedyrsikker, reducerer deres befolkning og forhindrer spredning. Andre mekaniske metoder, såsom klæbrige fælder og barrierer, hjælper også med at kontrollere skadedyrpopulationer uden brug af kemiske midler. Disse metoder er effektive og miljøvenlige måder at håndtere skadedyr på.

Eksempler på de mest populære insekticider i denne gruppe

Fordele og ulemper

Fordele

• Høj effektivitet mod et bredt spektrum af skadedyrinsekter
• Systemisk distribution i planter, der giver langvarig beskyttelse
• Lav toksicitet for pattedyr sammenlignet med andre klasser af insekticider
• Høj fotostabilitet, der sikrer langvarig handling

Ulemper

• Toksicitet til gavnlige insekter, inklusive bier og hveps
• Potentiale for modstandsudvikling i skadedyrbestande
• Mulig forurening af jord- og vandkilder
• Høje omkostninger ved nogle formuleringer sammenlignet med traditionelle insekticider

Risici og forholdsregler

Indflydelse på menneskelig og dyrs sundhed

• Avermectins kan have alvorlige effekter på menneskets og dyresundhed, hvis de misbruges. Hos mennesker kan eksponering forårsage symptomer på forgiftning såsom svimmelhed, kvalme, opkast, hovedpine og i alvorlige tilfælde anfald og tab af bevidsthed. Dyr, især husdyr, risikerer også forgiftning, hvis insekticidet kommer i kontakt med deres hud, eller hvis de indtager behandlede planter.

Symptomer på insekticidforgiftning

• Symptomer på avermectinforgiftning inkluderer svimmelhed, hovedpine, kvalme, opkast, svaghed, åndedrætsbesvær, anfald og bevidsthedstab. Kontakt med øjne eller hud kan forårsage irritation, rødme og brændende fornemmelser. Indtagelse af insekticidet kræver øjeblikkelig lægehjælp.

Førstehjælp til forgiftning

• I tilfælde af mistænkt avermectinforgiftning skal du straks ophøre med kontakten med insekticidet, skylle påvirket hud eller øjne med masser af vand i mindst 15 minutter. Hvis du indåndes, skal du flytte til frisk luft og søge lægehjælp. Hvis du indtages, skal du ringe til Emergency Services og følge førstehjælpsinstruktionerne på produktmærket.

Forebyggelse af skadedyr fremkomst

Alternative skadedyrsbekæmpelsesmetoder

• Brug af kulturel praksis såsom afgrødningsrotation, mulching, fjernelse af inficerede planter og plantning af resistente sorter hjælper med at forhindre fremkomst af skadedyr og reducere behovet for insekticidbrug. Disse metoder skaber ugunstige betingelser for skadedyrinsekter og styrker plantesundheden. Biologiske kontrolmetoder, herunder brugen af ​​entomofagiske rovdyr og andre naturlige fjender af skadedyrinsekter, er også effektive forebyggende foranstaltninger.

Skabe ugunstige forhold for skadedyr

• At sikre korrekt kunstvanding, fjerne faldne blade og planteaffald, opretholde renlighed i haver og frugtplantager skaber ugunstige forhold for skadedyrsgengivelse og spredning. Installation af fysiske barrierer, såsom net og grænser, hjælper med at forhindre skadedyrsadgang til planter. Regelmæssige anlægsinspektioner og rettidig fjernelse af beskadigede dele reducerer planternes tiltrækningskraft over for skadedyr.

Konklusion

Rationel brug af Avermectins spiller en afgørende rolle i at beskytte planter og forbedre udbyttet af landbrugs- og dekorative afgrøder. Det er dog vigtigt at følge sikkerhedsprotokoller og overveje miljømæssige aspekter for at minimere negative påvirkninger på økosystemet og gavnlige organismer. En integreret skadedyrhåndteringsmetode, der kombinerer kemiske, biologiske og kulturelle kontrolmetoder, fremmer bæredygtig landbrugsudvikling og bevarelse af biodiversitet. Det er også vigtigt at fortsætte forskningen om at udvikle nye insekticider og kontrolmetoder, der sigter mod at reducere sundhedsrisici for mennesker og økosystemer.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

1. Hvad er Avermectins, og hvad bruges de til?
Avermectiner er en gruppe af makrocykliske lactoner, der anvendes som insekticider, acaricider og antiparasitiske midler. De er ansat til at beskytte landbrugsafgrøder, husdyr og mennesker fra forskellige parasitter og skadedyr.

2. Hvordan påvirker Avermectins nervesystemet for insekter?
Avermectins binder til glutamat- og GABA-receptorer i nervecellerne hos insekter, hvilket forårsager kontinuerlig excitation af nerveimpulser. Dette fører til lammelse og død af insekter.

3. Er Avermectins skadelige for gavnlige insekter som bier?
Ja, Avermectins er giftige for gavnlige insekter, inklusive bier og hveps. Deres anvendelse kræver streng overholdelse af regler for at minimere indflydelsen på fordelagtige insekter.

4. Hvordan man forhindrer udvikling af modstand i skadedyr til avermectiner?
For at forhindre resistens skal du rotere insekticider med forskellige virkningsmekanismer, kombinere kemiske og biologiske kontrolmetoder og overholde de anbefalede doseringer og anvendelsesplaner.

5. Hvilke miljøproblemer er forbundet med brugen af ​​Avermectins?
Brug af avermectiner fører til tilbagegang af fordelagtige insektpopulationer, jord- og vandforurening og ophobning af insekticider i fødekæder, hvilket forårsager alvorlige økologiske og sundhedsrelaterede problemer.

6. Kan avermectiner bruges i økologisk landbrug?
Nej, Avermectins opfylder ikke kravene til økologisk landbrug på grund af deres syntetiske oprindelse og potentielle negative indvirkninger på miljøet og gavnlige organismer.

7. Hvordan man korrekt anvender Avermectins for maksimal effektivitet?
Følg strengt producentens instruktioner om doserings- og påføringsplaner, behandl planter i tidlig morgen eller sent om aftenen, undgå påføring i perioder med pollinatoraktivitet og sikre jævn fordeling af insekticidet på planter.

8. Er der alternativer til Avermectins til skadedyrsbekæmpelse?
Ja, der er biologiske insekticider, naturlige stoffer (neemolie, hvidløgsløsninger), feromonfælder og mekaniske kontrolmetoder, der kan bruges som alternativer til avermectiner.

9. Hvordan minimeres virkningen af ​​avermectiner på miljøet?
Brug kun insekticider, når det er nødvendigt, overholdes anbefalede doseringer og påføringsplaner, forhindrer afstrømning af insekticid i vandkilder og implementerer integrerede skadedyrhåndteringsmetoder for at reducere afhængigheden af ​​kemiske midler.

10. Hvor kan avermectiner købes?
Avermectins fås i specialiserede landbrugsbutikker, online markedspladser og fra leverandører af plantebeskyttelsesprodukt. Før du køber, skal du sikre dig lovligheden og sikkerheden for de produkter, der bruges.