לדלג לתוכן

קוטל חרקים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
גביעונית נאכלת Cantharellus cibarius

קוטל חרקים (באנגלית: Insecticide) הוא חומר המשמש להדברה של מינים שונים של חרקים.[1] מקור השם: מלטינית - insecte פרוש המילה חרק, מוצא המילה מלטינית insecare לחתוך או לגזור, כי גופו של החרק נראה גזור לחוליות, cidere: פרוש המילה לקטול. בהגדרה נכללים גם חומרים קוטלי זחלים (Larvicides) מקור המילה מלטינית: Larva - ברומית עתיקה פירושה רוח רפאים מתוך אמונה שהאמינו שנשמותיהם של רשעים נותרו לרדוף אנשים חיים והם מתבטאים בצורות לא מוגדרות כגון הזחלים, וחומרים קוטלי ביצי חרקים (Ovicides). מקור המילה מלטינית: Ovum - ביצה

חלק מקוטלי החרקים (כולל תרסיסים נפוצים) יעילים גם נגד פרוקי-רגליים נוספים שאינם חרקים, כגון עקרבים, עכבישאים הכוללים אקריות וקרציות. קוטלי חרקים נבדלים מדוחי חרקים אשר דוחים חרקים אך אינם קוטלים אותם.

היסטוריה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

חומרי ההדברה משמשים בחקלאות, ברפואה, בתעשייה וגם בשימוש ביתי. חומרי הדברה הם כנראה הגורם מרכזי בגידול הפיריון החקלאי במאה ה-20.[2] כמעט כל קוטלי החרקים הם בעלי פוטנציאל גבוה לפגיעה במערכות אקולוגיות; רבים מהם רעילים לבני אדם, באופן ישיר

או דרך שרשרת המזון.[3][4]

סיווג

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קוטלי חרקים מסווגים לפי אופן הפעולה שלהם. ועדת הפעולה לעמידות בפני חרקים (אנ') (IRAC) מפרטת 30 דרכי פעולה ובנוסף גם גורמים בלתי ידועים. קימות מספר קבוצות כימיות של קוטלי חרקים בעלי אותו אופן פעולה. IRAC מפרטת 56 קבוצות כימיות ועוד גורמים לא ידועים.[5] קוטלי חרקים המוגדרים כקוטלי חרקים במגע. הם נשארים על פני העלה ופועלים במגע ישיר עם החרק. הם קרויים קוטלי חרקים "לא-סיסטמיים".[6][7][8] לעומת זאת, קוטלי חרקים "סיסטמיים" חודרים לצמח ונודדים בתוכו. הנדידה יכולה להיות כלפי מעלה בעצה, או כלפי מטה בשיפה או בשניהם. סיסטמיות היא תנאי מוקדם לשימוש בחומרי הדברה לטיפול בזרעים.

חרקים ניזונים ממגוון תאים בצמח. רוב החרקים המזיקים העיקריים הם חרקים לועסים או חרקים מוצצים.[9] חרקים לועסים, כמו זחלים, אוכלים חתיכות עלה שלמות. חרקים מוצצים משתמשים בצינורות הזנה כדי להיזון משיפה (למשל כנימות עלי עלים, קשקשים וזבובי לב), או כדי למצוץ תוכן תאים (למשל תריפסים וקרציות). קוטל חרקים יעיל יותר אם הוא נמצא בתא שממנו החרק ניזון. התכונות הפיזיקוכימיות של קוטל החרקים קובעות כיצד הוא מתפזר ברקמות הצמח.[7][8]

אורגנוכלורידים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

די די טי, האורגנוכלוריד הראשון והידוע ביותר, סונתז לראשונה על ידי הכימאי האוסטרי אותמר זיידלר (אנ'). הכימאי השווייצרי פול מולר גילה את תכונותיו כקוטל חרקים. על תגלית זו הוא זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1948.[10] DDT הוצג לראשונה בשנת 1944. הוא פועל על ידי פתיחת תעלות נתרן בתאי העצב של החרק.[11] עלייתה המקבילה של התעשייה הכימית באותה עת, אפשרה ייצור בקנה מידה גדול של פחמימנים אורגנו-כלוריים, כולל תרכובות שונות של ציקלודיאן (אנ') {הקסכלורןציקלוהקסאן (אנ'). למרות שהיו בשימוש נפוץ בעבר, כימיקלים ישנים רבים, כגון, די די טי, כלורדאן (אנ') וטוקספן (אנ') הוסרו מהשוק עקב השפעותיהם הבריאותיות המזיקות והשפעותיהם הסביבתיות הטוקסיות.[12][13]

אורגנופוספטים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

אורגנופוספטים הם קבוצה גדולה של קוטלי חרקים הפועלים על מערכת העצבים של החרק. אורגנופוספטים מפריעים לאנזימים אצטילכולין אסטראז ו-כולין אסטראזות (אנ') אחרות, וגורמים לעלייה באצטילכולין סינפסי ולגירוי יתר של מערכת העצבים הפאראסימפתטית,[14] ועל ידי כך הם קוטלים או משביתים את החרק. קוטלי חרקים אורגנופוספטים וגזי עצבים כגון סארין, טאבון, (אנ') סומן ו-VX, בעלי אותו מנגנון פעולה. לאורגנופוספטים יש השפעה רעילה מצטברת על חיות בר, ולכן חשיפות מרובות לכימיקלים מגבירות את הרעילות.[15] בארצות הברית, השימוש באורגנופוספטים ירד עם עליית השימוש בתחליפים.[16] רבים מקוטלי החרקים שפותחו לראשונה באמצע המאה ה-20, נחשבים לרעילים מאוד.[17]

פירתרואידים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קוטלי חרקים השייכים לקבוצת הפירתרואיד מחקים את פעילותה של התרכובת הטבעית פירתרין שהוא ביוציד הקוטל חרקים, המצוי באופן טבעי בצמחי חרצית וטנסטום. הפירטרואידים הטבעיים שונו כד להגביר את יציבותם בסביבה. תרכובות אלו מווסתות תעלות נתרן בלתי מתמידות והן פחות רעילות מאשר פוספטים אורגניים וקרבמטים. תרכובות בקבוצה זו משמשות לעיתים קרובות כאמצעי הדברה נגד חרקים ביתיים..[18] חלק מהפירתרואידים הסינתטיים רעילים למערכת העצבים.[19]

ניאוניקוטינואידים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ניאוניקוטינואידים הם קבוצה של קוטלי חרקים נוירו-אקטיביים, הדומים מבחינה כימית לניקוטין, בעלי רעילות אקוטית נמוכה בהרבה ליונקים ועמידות גבוהה יותר בסבביבה. כימיקלים אלה הם אגוניסטים לקולטן אצטילכולין. הם קוטלי חרקים סיסטמיים רחבי טווח, עם פעולה מהירה תוך דקות ספורות עד שעות. הם מיושמים כתרסיסים, תמיסות, טיפולי זרעים וקרקע. חרקים שנחשפו אליהם מפגינים רעידות ברגליים, תנועת כנף מהירה, נסיגת סטיילט (אנ'), כגון כנימות, תנועה מבולבלת, שיתוק ומוות.[20] אימידקלופריד, ממשפחת הניאוניקוטינואידים, הוא קוטל החרקים הנפוץ ביותר בעולם.[21] בסוף שנות ה-90, ניאוניקוטינואידים היו תחת ביקורת גוברת בשל השפעתם הסביבתית, וקשורים למחקרים בדבר השפעות אקולוגיות שליליות, כולל הפרעת קריסת מושבת דבורי דבש (CCD) ואובדן ציפורים עקב צמצום אוכלוסיות חרקים. בשנת 2013, האיחוד האירופי וכמה מדינות שאינן באיחוד האירופי הגבילו את השימוש בניאוניקוטינואידים מסוימים.[22][23][24][25][26][27][28][29]

דיאמידים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

דיאמידים (אנ') מפעילים באופן סלקטיבי קולטני ריאנודין (RyR) (אנ') של חרקים, שהם תעלות שחרור סידן גדולות הנמצאות בשרירי הלב והשלד,[30] המוביל לאובדן סידן החיוני לתהליכים ביולוגיים. זה גורם לחרקים להפוך לאדישים, להפסיק לאכול ולמות.[31] קוטל החרקים הראשון מסוג זה שנרשם היה פלובנדיאמיד.(אנ')[31]

שימושים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קוטלי חרקים בחקלאות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קוטלי-חרקים ביולוגיים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

קוטלי חרקים עשויים להימצא באופן טבעי בצמחים על מנת להתגונן בפני חרקים. לדוגמה, הפטרייה גביעונית נאכלת שאינה מותקפת על ידי חרקים כיון שהיא מייצרת פונגיציד באופן טבעי. למעשה, ידוע שרוב הצמחים מייצרים קוטלי חרקים כימיים הבאים להגן עליהם מפני אכילה. תמציות וכימיקלים מטוהרים מאלפי צמחים הוכחו כקוטלי חרקים, אולם רק מעטים מהם משמשים בחקלאות.[32] בארצות הברית 13 צמחים רשומים לשימוש, באיחוד האירופי 6. בקוריאה, שם קל יותר לרשום חומרי הדברה בוטניים, 38 צמחים נמצאים בשימוש. הנפוצים ביותר הם שמן נים, כנופודיום, פירתרינים ואזדיראכטין.[32] קוטלי חרקים בוטניים רבים ששימשו בעשורים האחרונים (למשל רוטנון, ניקוטין, ריאנודין) נאסרו עקב רעילותם.[32] הם נחשבים לזולים יותר לרישום, בגלל הרעילות הנמוכה בפרט ליונקים. הם ספציפיים יותר, וכך מאפשרים שימור של חרקים מועילים ומגוון ביולוגי באופן כללי. זה הופך אותם לתואמים למשטרי IPM. הם מתפרקים במהירות וגורמים לפחות השפעה על הסביבה. יש להם תקופת איסור קצרה יותר. הם פחות יעילים ונוטים להתכלות בתנאי סביבה קשים. הם מתכלים במהירות ולכן פחות עמידים. פעולתם איטית יותר. הם יקרים יותר, חיי המדף שלהם קצרים יותר וקשים יותר להשגה. השימוש בהם דורש ידע ייחודי.. קוטלי חרקים ביולוגיים עשויים להתאים להדברה משולבת לפי הנחיות רשמיות של משרד החקלאות.

גידולי שדה מהונדסים גנטית GMP

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הגידול המהונדס גנטית הראשון, ששילב PIP קוטל חרקים, הכיל גן לרעלן CRY מ-Bacillus thuringiensis (Bt) והוצג בשנת 1997.[33] במשך כ-25 השנים הבאות, חומרי ההדברה היחידים ששימשו בגידולים מהונדסים גנטית היו רעלני CRY ו-VIP מזנים שונים של Bt, השולטים במספר רחב של סוגי חרקים. אלה נמצאים בשימוש נרחב עם יותר מ-100 מיליון דונם שנשתלו בגידולים שעברו שינוי Bt בשנת 2019.[33] מאז 2020 מספר חומרים חדשים הונדסו לצמחים ואושרו. ipd072Aa מ-Pseudomonas chlororaphis, ipd079Ea מ-Ophioglossum pendulum, ו-mpp75Aa1.1 מ-Brevibacillus laterosporus: מקודדים לרעלני חלבון.[33][34] התכונה dvsnf7 היא סוכן RNAi המורכב מתעתיק RNA דו-גדילי המכיל מקטע באורך 240 בסיסים של הגן WCR Snf7 של תולעת התירס המערבית (Diabrotica virgifera virgifera).[34][35]

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא קוטל חרקים בוויקישיתוף

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ↑ IUPAC (2006). "GLOSSARY OF TERMS RELATING TO PESTICIDES" (PDF). IUPAC. p. 2123. {{cite web}}: (עזרה)
  2. ↑ van Emden, H.F.; Peakall, David B. (30 ביוני 1996). Beyond Silent Spring. Springer. ISBN 978-0-412-72800-6. {{cite book}}: (עזרה)
  3. ↑ Cantharellus - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
  4. ↑ {{{מחבר}}}, [Pesticidal Activity of Wild Mushroom Cantharellus cibarius (FR) Extracts against Sitophilus zeamais (Motschulsky) (Coleoptera: Curculionidae) in Stored Maize Grains Pesticidal Activity of Wild Mushroom Cantharellus cibarius (FR) Extracts against Sitophilus zeamais (Motschulsky) (Coleoptera: Curculionidae) in Stored Maize Grains], Journal of Food Security, 2017, Vol. 5, No. 1, 13-18 Available online at http://pubs.sciepub.com/jfs/5/1/3
  5. ↑ "Interactive MoA Classification". Insecticide Resistance Action Committee. 2020-09-16.
  6. ↑ Delso, N. Simon (2015). "Systemic insecticides (neonicotinoids and fipronil): trends, uses, mode of action and metabolites". Environmental Science and Pollution Research. 22 (1): 5–34. Bibcode:2015ESPR...22....5S. doi:10.1007/s11356-014-3470-y. PMC 4284386. PMID 25233913.
  7. 1 2 Zhang, Y; Lorsbach, BA; Castetter, S; Lambert, WT; Kister, J; Wang, N (2018). "Physicochemical property guidelines for modern agrochemicals". Pest Management Science. 74 (9): 1979-1991. Bibcode:2018PMSci..74.1979Z. doi:10.1002/ps.5037. PMID 29667318.
  8. 1 2 Hofstetter, S (2018). "How To Design for a Tailored Subcellular Distribution of Systemic Agrochemicals in Plant Tissues" (PDF). J. Agric. Food Chem. 66 (33): 8687–8697. Bibcode:2018JAFC...66.8687H. doi:10.1021/acs.jafc.8b02221. PMID 30024749.
  9. ↑ Cloyd, Raymond A. (10 במאי 2022). "Insect and Mite Pests Feeding Behaviors and Plant Damage". Greenhouse Product News. {{cite web}}: (עזרה)
  10. ↑ Karl Grandin, ed. (1948). "Paul Müller Biography". Les Prix Nobel. The Nobel Foundation.
  11. ↑ 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. doi:10.1038/295601a0. PMID 6276777.
  12. ↑ "Public Health Statement for DDT, DDE, and DDD" (PDF). atsdr.cdc.gov. ATSDR. ספט' 2002. ארכיון (PDF) מ-2008-09-23. {{cite web}}: (עזרה)
  13. ↑ "Medical Management Guidelines (MMGs): Chlordane". atsdr.cdc.gov. ATSDR. 18 אפר' 2012. {{cite web}}: (עזרה)
  14. ↑ Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (במאי 2013). "Acetylcholinesterase inhibitors: pharmacology and toxicology". Current Neuropharmacology. 11 (3): 315–35. doi:10.2174/1570159X11311030006. PMC 3648782. PMID 24179466. {{cite journal}}: (עזרה)
  15. ↑ Palmer, W.E.; Bromley, P.T.; Brandenburg, R.L. "Integrated Pest Management | NC State Extension". North Carolina State Extension. {{cite web}}: (עזרה)
  16. ↑ "Infographic: Pesticide Planet". Science. 341 (6147): 730–731. 2013. Bibcode:2013Sci...341..730.. doi:10.1126/science.341.6147.730. PMID 23950524.
  17. ↑ "Toxicological Profile for Toxaphene" (PDF). ntp.niehs.nih.gov. ATSDR. אוג' 1996. p. 5. {{cite web}}: (עזרה)
  18. ↑ Class, Thomas J.; Kintrup, J. (1991). "Pyrethroids as household insecticides: analysis, indoor exposure and persistence". Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 340 (7): 446–453. doi:10.1007/BF00322420.
  19. ↑ Soderlund D (2010). "Chapter 77 – Toxicology and Mode of Action of Pyrethroid Insecticides". In Kreiger R (ed.). Hayes' Handbook of Pesticide Toxicology (3rd ed.). Academic Press. pp. 1665–1686. ISBN 978-0-12-374367-1. OCLC 918401061.
  20. ↑ Fishel, Frederick M. (9 במרץ 2016). "Pesticide Toxicity Profile: Neonicotinoid Pesticides". אורכב מ-המקור ב-28 באפריל 2007. {{cite web}}: (עזרה)
  21. ↑ Yamamoto I (1999). "Nicotine to Nicotinoids: 1962 to 1997". In Yamamoto I, Casida J (eds.). Nicotinoid Insecticides and the Nicotinic Acetylcholine Receptor. Tokyo: Springer-Verlag. pp. 3–27. ISBN 978-4-431-70213-9. OCLC 468555571.
  22. ↑ Cressey, D (2013). "Europe debates risk to bees". Nature. 496 (7446): 408. Bibcode:2013Natur.496..408C. doi:10.1038/496408a. ISSN 1476-4687. PMID 23619669.
  23. ↑ Gill, RJ; Ramos-Rodriguez, O; Raine, NE (2012). "Combined pesticide exposure severely affects individual - and colony-level traits in bees". Nature. 491 (7422): 105–108. Bibcode:2012Natur.491..105G. doi:10.1038/nature11585. ISSN 1476-4687. PMC 3495159. PMID 23086150.
  24. ↑ Dicks L (2013). "Bees, lies and evidence-based policy". Nature. 494 (7437): 283. Bibcode:2013Natur.494..283D. doi:10.1038/494283a. ISSN 1476-4687. PMID 23426287.
  25. ↑ Stoddart, C (2012). "The buzz about pesticides". Nature. doi:10.1038/nature.2012.11626. ISSN 1476-4687.
  26. ↑ Osborne JL (2012). "Ecology: Bumblebees and pesticides". Nature. 491 (7422): 43–45. Bibcode:2012Natur.491...43O. doi:10.1038/nature11637. ISSN 1476-4687. PMID 23086148.
  27. ↑ Cressey, D (2013). "Reports spark row over bee-bothering insecticides". Nature. doi:10.1038/nature.2013.12234. ISSN 1476-4687.
  28. ↑ "Bees & Pesticides: Commission goes ahead with plan to better protect bees". 30 במאי 2013. אורכב מ-המקור ב-21 ביוני 2013. {{cite web}}: (עזרה)
  29. ↑ "Insecticides taking toll on honeybees". אורכב מ-המקור ב-18 במרץ 2012. {{cite web}}: (עזרה)
  30. ↑ Nauen, Ralf; Steinbach, Denise (27 באוגוסט 2016). "Resistance to Diamide Insecticides in Lepidopteran Pests". In Horowitz, A. Rami; Ishaaya, Isaac (eds.). Advances in Insect Control and Resistance Management. Cham: Springer (פורסם ב-26 באוגוסט 2016). pp. 219–240. doi:10.1007/978-3-319-31800-4_12. ISBN 978-3-319-31800-4. {{cite book}}: (עזרה)
  31. 1 2 Du, Shaoqing; Hu, Xueping (15 בפברואר 2023). "Comprehensive Overview of Diamide Derivatives Acting as Ryanodine Receptor Activators". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 71 (8): 3620–3638. Bibcode:2023JAFC...71.3620D. doi:10.1021/acs.jafc.2c08414. PMID 36791236. {{cite journal}}: (עזרה)
  32. 1 2 3 Isman, Murray B. (2020). "Botanical Insecticides in the Twenty-First Century—Fulfilling Their Promise?". Annual Review of Entomology. 65: 233–249. doi:10.1146/annurev-ento-011019-025010. PMID 31594414.
  33. 1 2 3 Barry, Jennifer K.; Simmons, Carl R.; Nelson, Mark E (2023). "Chapter Five - Beyond Bacillus thuringiensis: New insecticidal proteins with potential applications in agriculture". In Jurat-Fuentes, Juan Luis (ed.). Advances in Insect Physiology Volume 65. Elsevier. pp. 185–233. doi:10.1016/bs.aiip.2023.09.004. ISBN 9780323954662.
  34. 1 2 "International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA)". International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA). 2024. {{cite web}}: (עזרה)
  35. ↑ Vélez, Ana M.; Narva, Ken; Darlington, Molly; Mishra, Swati; Hellmann, Christoph; Rodrigues, Thais B.; Duman-Scheel, Molly; Palli, Subba Reddy; Jurat-Fuentes, Juan Luis (2023). "Chapter One - Insecticidal proteins and RNAi in the control of insects". In Jurat-Fuentes, Juan Luis (ed.). Advances in Insect Physiology. Vol. 65. Academic Press. pp. 1–54. doi:10.1016/bs.aiip.2023.09.007. ISBN 9780323954662.
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=קוטל_חרקים&oldid=42538282"