Pyrethroids

Pyrethroidy jsou skupinou syntetických insekticidů, které napodobují působení pyrethrinů, přirozeně se vyskytující látky extrahované z květin chryzantému. Tyto insekticidy se aktivně používají k řízení různých hmyzů škůdců v zemědělství, zahradnictví a v domácnostech. Pyrethroidy jsou vysoce toxické pro hmyz, blokují jejich nervový systém a způsobují ochrnutí, což vede k jejich smrti. Na rozdíl od pyrethrinů jsou syntetické pyrethroidy stabilnější k degradaci slunečním světlem, což je činí účinnějšími a dlouhodobějšími.

Cíle a význam v zemědělství a zahradnictví

Primárním cílem používání pyrethroidů je chránit rostliny před škůdci. Tyto insekticidy se používají k ochraně široké škály zemědělských plodin, od zeleniny a ovoce po obiloviny a okrasné rostliny. Pyrethroidy pomáhají snižovat populaci hmyzu, který může způsobit značné poškození v zemědělském sektoru, což snižuje jak kvalitu, tak množství sklizňů. V zahradnictví pyrethroids účinně bojují proti škůdcům, jako jsou mšice, molinky a roztoči, chrání ozdobní rostliny a zlepšují jejich zdraví. Správné používání těchto produktů přispívá ke zvýšenému výnosu a minimalizuje poškození hmyzem škůdců.

Relevance tématu

Studie pyrethroidů je nesmírně důležitá, protože nesprávné použití těchto insekticidů může vést k rozvoji odporu u hmyzu a negativně ovlivnit životní prostředí. Je zásadní naučit se, jak správně vybrat insekticidy, dodržovat dávky a pravidla aplikací, aby se minimalizovala rizika pro prospěšný hmyz a ekosystémy jako celek. Kromě toho zvyšující se povědomí o pyrethroidech pomůže v boji proti odolnosti hmyzu vůči insekticidům, což je jeden ze současných problémů v zemědělství a zahradnictví.

Historie pyrethroidů

Pyrethroidy jsou syntetické insekticidy, které napodobují působení přírodních pyrethrinů nalezených v květech určitých druhů chryzantému. Od jejich objevu a tvorby v 70. Letech byly pyrethroidy široce používány v zemědělství a zahradnictví kvůli jejich vysoké účinnosti, nízké toxicitě pro savce a rychlému zhroucení životního prostředí. Historie pyrethroidů začala studiem přírodních látek a vývojem jejich syntetických analogů pro bezpečnější a účinnější kontrolu škůdců.

1. Předčasný objev a studium pyrethrinů

Přírodní pyrethriny byly poprvé izolovány v 19. Století z chryzantémů. Ve 40. Letech 20. Století bylo zjištěno, že pyrethriny mají insekticidní aktivitu a mohou účinně zabíjet hmyz. Tyto látky se rychle rozpadají a mají minimální dopad na savce, takže jsou atraktivní jako insekticidy. Přírodní pyretriny však měly omezení stability a účinnosti, což vedlo k hledání syntetických analogů.

2. Vývoj syntetických pyrethroidů

V 70. Letech začali vědci vyvíjet syntetické analogy pyrethrinů - pyrethroidů. Byly vytvořeny pyrethroidy za účelem zlepšení stability a prodloužení jejich trvání účinku a také za účelem poskytnutí vyšší toxicity hmyzu a nižší toxicitě pro lidi a zvířata. Tyto syntetické sloučeniny napodobovaly mechanismy přírodních pyrethrinů a blokovaly nervové impulsy v hmyzu, což vedlo k ochrnutí a smrti.

Příklad:

• Permethrin - První syntetická pyrethroid se vyvinul v 70. Letech, který získal rozšířené uznání za svou vysokou účinnost a odolnost vůči degradaci. Permethrin se stal jedním z nejpopulárnějších insekticidů pro kontrolu škůdců v zemědělství a také v domácnostech za ochranu proti roztočů a komárům.

3. Rozsáhlé používání pyrethroidů v 80. A 90. Letech

Od 80. Let se pyrethroids používají v různých oborech, včetně zemědělství, kontroly domácích škůdců a veterinárního lékařství. Se zvýšením používání pyrethroidů začal rozvoj nových formulací se zlepšenými charakteristikami, jako je zvýšená účinnost, stabilita životního prostředí a snížená toxicita na necílové organismy,
Příklad:

• Cypermethrin - Syntetická pyrethroid se vyvinul v 80. Letech, která se rychle stala jedním z nejpopulárnějších insekticidů. Používá se ke kontrole široké škály škůdců v zemědělství a také pro kontrolu vektorů onemocnění, jako jsou komáři, které přenášejí viry.
• Deltamethrin - další pyrethroid, který se v 90. Letech široce používá. Byl známý pro svou vysokou účinnost proti různým hmyzu, jako jsou šváby, komáři a mouchy a byla také používána k ochraně zemědělských plodin před škůdci.

4. Moderní aplikace a vylepšení

S rozvojem technologie v 2000. A 2010 se pyrethroids nadále zlepšoval, stal se bezpečnějším a efektivnějším. Nová generace insekticidů má zlepšenou stabilitu, vysokou aktivitu proti široké škále škůdců a snížená rizika pro životní prostředí a lidské zdraví. Pyrethroidy nadále hrají důležitou roli v integrovaných systémech řízení škůdců a kombinují metody chemické, biologické a mechanické kontroly.

Příklad:

• Lambda-Cyhalothrin-jeden z moderních pyrethroidů, který je vysoce aktivní proti široké škále škůdců, včetně hmyzu odolné vůči starším insekticidům. Tento produkt se používá v zemědělství a výsadbu pro ochranu proti škůdcům, jako je Colorado-bramborový brouk a různé druhy můry.

5. Problémy a vyhlídky

Navzdory úspěchu pyrethroidů není jejich použití bez problémů. Jedním z nejvýznamnějších problémů je rozvoj odporu u hmyzu, což vede ke snížení účinnosti produktů. V reakci na tento problém vědci nadále vyvíjejí nové formulace pyrethroidu a také kombinované výrobky, aby překonali odpor a poskytovali účinnou ochranu proti škůdcům.

Moderní trendy v používání pyrethroidů

Dnes zůstávají pyrethroidy v boji proti škůdcům důležitými insekticidy, ale jejich použití je výrazně omezeno kvůli problémům s odporem hmyzu a environmentálním rizikům. Moderní výzkum se zaměřuje na vývoj pyrethroidů se zlepšenými charakteristikami, které budou účinnější proti rezistentním škůdcům, a také na snížení jejich dopadu na prospěšný hmyz. Jako alternativa a doplněk k pyrethroidů se vyvíjejí metody biologické ochrany rostlin, včetně přírodních hmyzích nepřátel a použití mikroorganismů.

Historie pyrethroidů tedy zahrnuje jejich založení jako účinné a relativně bezpečné insekticidy, jakož i rozvoj problému odporu škůdců a dopadu na životní prostředí. Pochopení této historie pomáhá při hledání nových a bezpečnějších metod kontroly škůdců.

Klasifikace

Pyrethroidy jsou velká skupina insekticidů primárně používaných k kontrole hmyzu škůdců. Synteticky napodobují pyretriny - přírodní insekticidy nalezené v květech chrysanthemum. V závislosti na jejich chemické struktuře, aktivitě a aplikaci lze pyrethroidy klasifikovat podle různých charakteristik.

1. Chemickou strukturou:

Pyrethroidy lze klasifikovat na základě jejich chemické struktury, která je určována přítomností určitých funkčních skupin. Nejběžnější třídy jsou:

• Pyrethroidy typu I (třída I): Tato třída zahrnuje pyrethroidy, které neobsahují další atomovou skupinu, což je činí toxičtější pro hmyz. Příkladem je permethrin, který má dobrou aktivitu a rychlý účinek.
• Pyrethroidy typu II (třída II): Tyto pyrethroidy obsahují další atomovou skupinu, která významně zvyšuje jejich stabilitu a snižuje toxicitu pro zvířata. Cypermethrin je jedním z nejpopulárnějších příkladů typu II. Používá se v zemědělství k kontrole hmyzu škůdců a v boji proti vektorům nemocí.

2. Rychlostí akce:

Pyrethroidy se liší v tom, jak rychle ovlivňují hmyz. V závislosti na tom, jak rychle vyvolávají ochrnutí a smrt v hmyzu, lze je klasifikovat takto:

• Rychle působící pyrethroidy: Tyto insekticidy rychle paralyzují hmyz a začínají pracovat během několika minut po kontaktu. Permethrin je příkladem rychle působící pyrethroid.
• Pomalující pyrethroidy: Tyto výrobky fungují pomaleji a jejich účinky jsou znatelné až po několika hodinách. Deltamethrin je příkladem takových pyrethroidů.

3. Podle formuláře žádosti:

Pyrethroidy lze klasifikovat v závislosti na formuláři, ve kterém jsou použity:

• Systémové pyrethroidy: Tyto insekticidy pronikají do rostliny a šíří se po svých tkáních, což je činí účinným proti hmyzu, který se živí rostlinnými tkáněmi. Příkladem takového pyrethroidu je Landamethrin.
• Kontaktní pyrethroidy: Tyto látky působí přímo na kontakt s hmyzem, což způsobuje ochrnutí a smrt. Cypermethrin je příkladem kontaktní pyrethroidy, která působí na vnější části rostliny nebo na samotný hmyz.

4. Podle oblasti aplikace:

Pyrethroidy lze klasifikovat na základě jejich oblasti aplikace:

• Pro zemědělství: Toto je nejčastější oblast aplikací pro pyrethroidy, protože se aktivně používají k ochraně zemědělských plodin před různým hmyzem škůdců. Příkladem je chlorpyrifos, který se široce používá na zeleninu, obiloviny a ovocné plodiny.
• Pro používání domácnosti: Pyrethroidy se také používají v domácnostech, například k ochraně před vnitřními škůdci, jako jsou šváby, mouchy, komáři a další hmyz. Deltamethrin a permethrin se často používají v insekticidních sprejích v domácnosti.
• Pro veterinární použití: Pyrethroidy mohou být použity ve veterinárním lékařství k ochraně domácích zvířat před parazity, jako jsou blechy a klíšťata. Příkladem je fenvarálka, která se používá při léčbě anti-FLAE pro psy a kočky.

5. Podle stability:

Klasifikace pyrethroidů stabilitou je založena na jejich schopnosti udržovat aktivitu za různých podmínek prostředí:

• Fotostabilní pyrethroids: Tyto insekticidy se rychle degradují za slunečního světla, takže jsou účinné pro dlouhodobé využití v otevřených prostorech. Cypermethrin a deltamethrin jsou příklady takových fotostabilních pyrethroidů.
• FotoUnstable Pyrethroids: Tyto látky ztratí svou aktivitu za slunečního světla, což omezuje jejich použití v otevřených zemědělských podmínkách. Mohou však být použity v uzavřených prostorech nebo v kombinaci s jinými produkty, které zvyšují stabilitu.

6. Toxicitou:

Pyrethroidy se liší svou toxicitou vůči lidem, zvířatům a hmyzu. Toxicita závisí na molekulárním složení a jeho interakci s nervovým systémem hmyzu.

• Vysoce toxické pyrethroidy: Produkty, které jsou vysoce toxické pro hmyz a používají se proti široké škály škůdců. Příkladem je permethrin.
• Středně toxické pyrethroidy: Tyto insekticidy mají mírnou toxicitu a často se používají k ochraně citlivějších rostlin. Příkladem je fenvalát.

Mechanismus působení

• Jak insekticidy ovlivňují nervový systém hmyzu:

Pyrethroidy blokují přenos impulsu nervu v těle hmyzu ovlivňujícím sodíkové kanály v jejich nervovém systému. Tyto kanály regulují tok iontů sodíku do nervových buněk, což je klíčovým procesem fungování normálního nervového systému. Když jsou pyrethroidy aplikovány, tyto kanály se stávají hyperaktivními, což vede k narušení normálního přenosu impulsu nervů. To má za následek ochrnutí a nakonec k smrti hmyzu.

• Dopad na metabolismus hmyzu:

Kromě přímých účinků na nervový systém mohou pyrethroidy změnit metabolismus hmyzu. Například některé pyrethroidy narušují normální funkci buněk, které mohou ovlivnit metabolismus energie, zpomalit růst a vývojové procesy. Tyto změny mohou oslabit schopnost škůdců reprodukovat a zvýšit jejich citlivost na jiné stresové faktory.

• Příklady molekulárních mechanismů účinku:

1. Účinek na acetylcholinesterázu: Pyrethroidy mohou inhibovat aktivitu acetylcholinesterázy, což vede k akumulaci acetylcholinu v nervových synapsích, čímž narušuje normální přenos impulsu nervů.
2. Akce na sodíkových kanálech: Pyrethroidy ovlivňují sodíkové kanály, což způsobuje jejich kontinuální otevírání, což vede k nekontrolovanému toku iontů a excitaci nervových buněk.

Rozdíl mezi kontaktem a systémovou akcí:

• Kontaktní pyrethroidy působí přímo na kontakt s povrchem těla hmyzu. Rychle pronikají organismem vnějším pláštěm a rychle způsobují ochrnutí.
• Systémové pyrethroidy mohou proniknout do rostlin a šířit se skrz ně, což ovlivňuje škůdce nejen kontaktem s jejich těly, ale také krmením, když hmyz konzumuje ošetřené rostliny.

Příklady produktů

Výhody:

• Rychlá akce: Pyrethroidy začnou pracovat během několika minut po kontaktu a poskytují rychlou kontrolu nad populací škůdců.
• Široká škála akcí: Tyto insekticidy jsou účinné proti různým typům škůdců, včetně mšic, mouchy, roztočů a jiného hmyzu.
• Nízká toxicita pro savce: Pyrethroidy mají ve srovnání s jinými insekticidy nižší toxicitu pro lidi a zvířata.

Nevýhody:

• Dopad na prospěšný hmyz: Pyrethroidy mohou být toxické pro včely a další prospěšný hmyz, což snižuje opylení a narušuje ekologickou rovnováhu.
• Odolnost proti škůdcům: hmyz může vyvinout odolnost vůči pyrethroidů, vyžadující rotaci produktů nebo použití kombinovaných metod kontroly.

Příklady produktů:

• Deltamethrin: Efektivní proti mšic, moličkám a dalším škůdcům. Vysoce aktivní pyrethroid s rychlým efektem.
• Cypermethrin: V zemědělství se široce používá k ochraně zeleniny a ovocných plodin před různým hmyzem.

Dopad na životní prostředí

• Dopad na prospěšný hmyz (včely, dravý hmyz):

Pyrethroidy mohou být nebezpečné pro prospěšný hmyz, jako jsou včely a berušky. Včely, které hrají důležitou roli při opylování rostlin, mohou zemřít při kontaktu s pyrethroidy. To snižuje biologickou rozmanitost a ovlivňuje ekosystém.

• Zbytková množství insekticidů v půdě, vodě a rostlinách:

Po nanesení pyrethroidů může zbytkové množství látky zůstat v půdě, vodě a rostlinách. To vytváří riziko kontaminace ekosystémů, zejména vodních útvarů, které mohou ovlivnit živé organismy, jako jsou ryby a vodní rostliny.

• Fotostabilita a degradace insekticidů v přírodě:

Pyrethroidy mají dobrou fotostabilitu, což znamená, že odolávají zhroucení slunečním světlem. To zvyšuje jejich aktivitu a trvání účinku, ale také přispívá k akumulaci chemikálií v prostředí.

• Biomagnifikace a akumulace v potravinových řetězcích:

Insekticidy se mohou hromadit v tělech zvířat, což vede k biomagnifikaci - zvýšené koncentrace chemikálií na každé úrovni potravinového řetězce. To může mít škodlivé účinky na zvířata a lidi, kteří konzumují produkty obsahující zbytkové insekticidy.

Problém odporu u hmyzu vůči insekticidům

• Příčiny odporu:

Rezistence u hmyzu vzniká v důsledku přirozeného výběru: Jednotlivci, kteří mají mutace, které jim umožňují přežít expozici insekticidy, předávají tyto vlastnosti jejich potomkům. Postupem času se takový hmyz stane odolným vůči produktům, což snižuje jejich účinnost.

• Příklady odolných škůdců:

Po opakovaném používání těchto produktů ve stejné oblasti se po opakovaném použití těchto produktů ve stejné oblasti staly odolnou vůči pyrethroidy brouk, mšice a další hmyz.

• Metody zabránění odporu:

Aby se zabránilo odporu, se doporučuje otáčet insekticidy s různými mechanismy účinku, používat kombinované produkty a praktikovat integrované metody kontroly škůdců, jako je biologická kontrola a použití přirozených nepřátel.

Bezpečnostní pokyny pro použití insekticidů

• Příprava a dávky řešení:

Přísně sledujte specifikované dávky, protože nadbytek insekticidů může poškodit rostliny a životní prostředí. Před aplikací je důležité správně zředit insekticid ve vodě a důkladně jej promíchat.

• Použití ochranného vybavení při manipulaci s insekticidy:

Při používání pyrethroidů by se mělo nosit ochranné vybavení, jako jsou rukavice, masky a brýle. To chrání před chemickým kontaktem s kůží a respiračním systémem.

• Doporučení pro ošetření rostlin:

Ošetřte rostliny večer nebo brzy ráno, kdy jsou teploty nižší a hmyz je aktivnější. Vyhněte se aplikaci během deštivého počasí nebo silného větru, aby se zabránilo insekticidu v omytí nebo šíření do jiných oblastí.

• Soulad s čekacími obdobími před sklizní:

Je důležité dodržovat čekací období uvedená na obalu, aby se zabránilo vstupovat zbytkové chemikálie do jídla.

Alternativy k chemickým insekticidům

• Biologické insekticidy:

Použití entomofágů, jako jsou draví roztoči, a také bakteriální produkty, jako je Bacillus thuringiensis, představuje účinný způsob, jak kontrolovat škůdce bez použití chemikálií.

• Přírodní insekticidy:

Neemový olej, roztoky česneku a infuze tabáku jsou přírodní metody, které mohou účinně odrazit hmyz bez poškození rostlin a životního prostředí.

• Feromonové pasti a další mechanické metody:

Feromony a pasti na hmyz pomáhají snižovat populace škůdců bez použití chemikálií.

Příklady populárních produktů z této skupiny

Rizika a preventivní opatření

• Dopad na zdraví člověka a zvířat:

Pyrethroidy mohou být toxické pro lidi a zvířata, pokud jsou zneužita. Při jejich používání by měla být opatrná opatrnost.

• Příznaky otravy insekticidem:

Otrava pyrethroidy se projevuje jako bolesti hlavy, nevolnost, zvracení a závratě. V případě otravy by měla být požadována okamžitá lékařská pomoc.

• První pomoc pro otravu:

Opláchněte ústa a oči, vyzývejte lékařskou pomoc a vezměte aktivované uhlí, abyste zrychlili odstranění toxinů z těla.

Závěr

Racionální použití pyrethroidů pomáhá kontrolovat škůdce efektivně, ale vyžaduje pečlivou pozornost bezpečnosti. Po doporučení dávkování a aplikací minimalizuje rizika a dosahuje maximální účinnosti.

Často kladené otázky (FAQ)

• Co jsou pyrethroidy?

Pyrethroidy jsou syntetické chemické insekticidy vyvinuté z pyrethrinu, přirozené sloučeniny extrahované z květin chrysanthemum. Tyto insekticidy se aktivně používají k boji proti široké škále hmyzu škůdců kvůli jejich vysoké toxicitě pro hmyz a relativně nízké toxicity pro savce.

• Jak fungují pyrethroidy?

Pyrethroidy ovlivňují nervový systém hmyzu narušením normálního fungování neuronů. Blokují sodíkové kanály na buněčných membránách, což způsobuje nepřetržitou aktivaci nervových buněk, což vede k ochrnutí a smrti hmyzu. To vede k rychlému a efektivnímu odstranění škůdců.

• Jak se pyrethroidy liší od ostatních insekticidů?

Pyrethroidy jsou vysoce účinné proti hmyzu s relativně nízkou toxicitou pro savce, včetně lidí. Jednají rychle a mají relativně krátkou dobu účinku, což snižuje riziko akumulace zbytků v prostředí. Pyrethroidy však mohou být toxické pro vodní organismy a některé prospěšné hmyz.

• Jaké jsou výhody pyrethroidů?

Pyrethroidy mají několik výhod: jednají rychle, jsou účinné proti mnoha druhů hmyzu, mají při správném používání nízkou toxicitu pro člověka a zvířata a relativně rychle se rozkládají v prostředí. Díky tomu jsou populární pro použití v zemědělství a zahradnictví.

• Jaké jsou nevýhody pyrethroidů?

Hlavní nevýhodou pyrethroidů je to, že mohou způsobit rezistenci u hmyzu, pokud se používají opakovaně nebo nepřetržitě. Mohou být také toxické pro prospěšné hmyz, jako jsou včely a další opylovače, jakož i pro vodní ekosystémy. Pyrethroidy jsou vysoce toxické pro ryby a jiné vodní organismy, které při používání poblíž vodních útvarů vyžadují opatrnost.

• Jak pyrethroidy ovlivňují ekosystém?

Pyrethroidy mohou ovlivnit prospěšný hmyz, jako jsou včely, berušky a entomofágy (přirozené nepřátelé škůdců), narušující ekosystém. Mohou také vstoupit do vodních útvarů a poškodit vodní ekosystémy zabíjením ryb a jiných vodních organismů. Pro minimalizaci dopadu na životní prostředí je důležité dodržovat pokyny pro používání pro pyrethroidy.

• Jaký hmyz je nejzranitelnější vůči pyrethroidy?

Pyrethroidy jsou účinné proti mnoha druhů hmyzu, včetně mealybugů, mšic, roztočů, mravenců a zemědělských škůdců, jako je bramborový brouk Colorado. Používají se pro kontrolu škůdců jak v zemědělství, tak v domácím prostředí.

• Jak lze zabránit odporu vůči pyrethroidů?

Aby se zabránilo rezistenci, je důležité otáčet insekticidy s různými způsoby účinku, používat je v kombinaci s jinými kontrolními metodami (např. Biologické insekticidy nebo mechanické metody) a dodržovat doporučení pro dávkování a aplikaci. Otočné produkty a správné použití snižuje pravděpodobnost odolného populace škůdců.

• Jak by se měly pyrethroids bezpečně používat?

Při používání pyrethroidů je důležité dodržovat doporučení obalů a nosit ochranné oděvy (rukavice, brýle, maska), abyste se vyhnuli kontaktu s kůží a dýchacími cestami. Rovněž se vyhýbejte jejich aplikaci v silných větrech a dešti a před sklizením dodržujte čekací doba, aby se minimalizovalo riziko zbytků pesticidů v produktech.

• Existují alternativy k pyrethroidy?

Ano, alternativy k pyrethroidů existují, jako jsou organické insekticidy (neem, infuze česneku), metody biologické kontroly škůdců (entomofágy, bakterie a viry) a mechanické metody, jako jsou pasti a fyzické odstranění škůdců. Tyto metody mohou být bezpečnější pro životní prostředí a lidské zdraví, ale mohou vyžadovat větší úsilí a čas k dosažení podobné účinnosti.