Ингибиторы синтеза хитина (ИСХ)

Ингибиторы синтеза хитина (inhibitors off chitin biosynthesis) – группы соединений с инсектицидной активностью, подавляющие биосинтез хитина у насекомых.

Ингибиторы синтеза хитина (ИСХ) - Дифлубензурон
Дифлубензурон


История

Исследования чешского ученого К.Слама позволили выявить и идентифицировать биологически активные вещества, содержащиеся в канадской бальзамической ели, из которой изготавливалась бумага. Они были выделены и идентифицированы как ювабион и дигидроювабион. Эти природные вещества, синтезируемые в деревьях и служащие средством для защиты от повреждений вредителями, оказались аналогами фарзелиновой кислоты. Расшифровка их состава позволила синтезировать ряд аналогичных продуктов, обладающих различной активностью[1].

В 60-е годы выявлен гормон, регулирующий линьку насекомых, – экдизон, а затем его аналог – экдистерон, содержащийся в древесине тиса и в обыкновенном папоротнике. Позднее из одного вида сложноцветковых растений был выделен гормон, обладающий антиювенильной активностью, и синтезировано большое количество химических соединений, обладающих ювенильной активностью, которые условно делят по химическим признакам на 13 групп. Каждая из этих групп характеризуется определенной специфичностью действия на различные виды и систематические группы насекомых.

Основным перспективным препаратом одной из этих групп инсектицидов является синтетическое соединение дифлубензурон, нарушающее гормональные процессы в организме насекомых, которые обеспечивают синтез хитина. Нарушения синтеза хитина в организме личиночных стадий ведет к их гибели и образованию уродливых нежизнеспособных форм[2].

Ингибиторы синтеза хитина (ИСХ) - Процесс линьки у насекомых
Процесс линьки у насекомых


Действие на вредные организмы

Ингибиторы синтеза хитина – соединения с инсектицидной активностью, основанной на блокировке формирования хитиновых покровов насекомых. Хитин синтезируется в ходе регулярных линеек, происходящих при превращении одной стадии насекомого в другую[4].

Механизм действия

. Ингибиторы синтеза хитина обладают контактным и кишечным действием. Они нарушают процесс хитинообразования в экзокутикуле путем подавления синтеза глюкозы, входящей в состав хитина, ингибируют полифенолоксидазу и репродуктивную функцию насекомых[7].

Действующее вещество проникает через яичные скорлупы, предотвращая при этом выход личинок из яиц или уничтожая личинок минирующих насекомых, внедряющихся в ткани листа прямо под яйцевой оболочкой. Эффект обработки данными препаратами гораздо выше, если яйца отложены на обработанные ими листья, чем если бы они были обработаны после откладки[1][4][8].

Насекомые чувствительны к этим препаратам в личиночной стадии в период новообразования кутикулы. Гистологический анализ показал, что гибель личинок наступает в результате нарушения процессов формирования кутикулы. У вновь образованной кутикулы эпикутикула и экзокутикула не изменяются, но связь между ними нарушается, происходит лизис эндокутикулярных и экзокутикулярных слоев отделяется от эпидермиса.

Эффект от обработки наступает быстро: хитинообразование фактически полностью блокируется через 15 минут после введения личинке препарата. Препарат сильнее действует на личинок более ранних возрастных стадий, чем на личинок старших возрастов. На взрослых особей препарат не действует[5].

Вследствие специфичного характера действия инсектициды с действующими веществами – ингибиторами синтеза хитина, относятся к препаратам избирательного типа с очень незначительной токсичностью и по биологической активности существенно отличаются от традиционных инсектицидов[5].

Ингибиторы синтеза хитина

Химические классы и соединения, по механизму инсектицидного действия – ингибиторы биосинтеза хитина, влияющие на CHS1 – ферменты хитинсинтетазы 1 (группа 15 по классификации IRAC):

Класс – бензоилмочевины (benzoylureas):

Действующие вещества:

Химические классы и соединения, по механизму инсектицидного действия – ингибиторы биосинтеза хитина, тип 1 (группа 16 по классификации IRAC):

Действующее вещество:

Установлено стерилизующее действие ингибиторов синтеза хитина. Оно объясняется тем, что действующее вещество после соприкосновения с самкой попадает в формирующееся в ее теле яйцо, в результате чего оно и погибает в процессе развития. Такие же нарушения эмбрионального развития наблюдаются и при обработке только самцов. Дело в том, что самцы в период спаривания передают токсичное вещество самке, от которой оно попадает в откладываемые яйца.

Стерилизующее и овицидное действие проявляется избирательно и не только не у всех видов, но и не у всех насекомых одного отряда[4].

Согласно классификации IRAC, соединения – ингибиторы синтеза хитина, в зависимости от механизма действия на организм насекомых разделены на две группы:

  • группа 15 – ингибиторы биосинтеза хитина, влияющие на CHS1 (фермент хитинситнетаза), то есть ингибирующие фермент, выступающий катализатором полимеризации хитина;
  • группа 16 – ингибиторы биосинтеза хитина, тип 1, соединения с не полностью изученным механизмом действия, приводящие к подавлению биосинтеза хитина у многих насекомых, в том числе и у белокрылок[9].

К группе 15 классификации IRAC относятся соединения класса бензоилмочевины: бистрифлурон, хлорфлуазурон, дифлубензурон, флуциклоксурон, флуфеноксурон, гексафлумурон, люфенурон, новалурон, новифлумурон, тефлюбензурон, трифлумурон[9].

Подробнее о механизме действия, влиянии на чувствительные виды, резистентности и ее профилактике соединений группы 15 по классификации IRAC – в статье «Бензоилмочевины».

К группе 16 классификации IRAC относят только одно соединение – бупрофезин, обладающее сложной химической структурой[9].

Подробнее о механизме действия, влиянии на чувствительные виды, резистентности и ее профилактике бупрофезина – в статье «Бупрофезин».

Ингибиторы синтеза хитина
действующие вещества

Применение

Ингибиторы биосинтеза хитина применяются в качестве действующих веществ инсектицидов. В настоящее время на территории России для использования в сфере защиты растений разрешены соединения, представленные в списке «Ингибиторы синтеза хитина, действующие вещества», расположенном справа[3].

Ингибиторы биосинтеза хитина перспективны для сферы защиты растений, поскольку менее безопасны для окружающей среды чем традиционные классы соединений с инсектицидной активностью (карбаматы, ФОС, пиретроиды) и не формируют перекрестной резистентности с синтетическими пиретроидам и ФОС[6].

Токсикологические свойства и характеристики

Ингибиторы биосинтеза хитина – относительно малотоксичны для млекопитающих и рыб, не накапливаются в воде и почве[7].

Подробнее о токсикологических свойствах и характеристиках данной группы действующих веществ инсектицидов – в статьях «Бупрофезин», «Дифлубензурон», «Люфенурон», «Новалурон», «Трифлумурон», «Хлорфлуазурон».

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составители:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 10.11.24 17:32

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.
Белов Д.А. Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. –М.: МГУЛ, 2003. – 128 с
2.
Гар К.А. Инсектициды в сельском хозяйстве. М.: "Колос", 1974. - 254 с. с ил.
3.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2024 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

4.
Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: Колос С, 2005. – 232 с.
5.
Кутеев Ф.С., Ляшенко Л.И., Пучкова И.И. применение пиретроидов и димилина в лесном хозяйстве СССР и за рубежом. Охрана и защита леса, выпуск 1. Москва, 1986.
6.
Попова Л.М. Химические средства защиты растений. Учебное пособие. СПбГТУРП. – СПб., 2009. – 96 с.
7.

Рославцева С.А. Механизмы действия инсектоакарицидов. Пестменеджмент, №4, 2013 год – стр 47 – 53.

8.
Степанычева Е.А., Сазонов А.П. Димилин – инсектицид настоящего и будущего. Журнал «Защита и карантин растений», №4, 2010.
Источники из сети интернет:
9.

Irac-online.org.

Изображения (переработаны):
10.

DSC_0364, by  Lauren McCord, по лицензии CC BY-NC-SA

Свернуть Список всех источников