Регулятор роста насекомых
Регулятор роста насекомых ( IGR ) - это химический инсектицид , который косвенно убивает насекомых, нарушая их жизненные циклы. [ 1 ] Термин был первоначально предложен для описания последствий аналогов юношеских гормонов. [ 2 ] Хотя термин «разрушитель роста насекомых» более точно описывает действия IGR, он не стал широко использоваться. [ 1 ] IGRS охватывает химические классы с тремя способами действия ( механизмы действия ): аналоги ювенильных гормонов, ингибиторы синтеза хитина и агонисты рецепторов экдизона.
Аналоги ювенильных гормонов
[ редактировать ]Аналоги ювенильных гормонов также известны как мимики ювенильных гормонов, юввеноиды или активаторы сигналов JH. [ 1 ] [ 3 ] Ювенильный гормон (JH) контролирует многие важные процессы у насекомых, включая метаморфозу . После определения структуры JHS в 1960 -х годах начался поиск более стабильных и полезных аналогов. Zoecon ввел метопрен в 1975 году, а затем гидропрен и кинопрен. Позже снова другие компании представили более стабильный феноксикарб и пирипроксифен .
JH Mimics, проданные за 87 миллионов долларов в мире в 2018 году, что в 2018 году составляет небольшую долю рынка инсектицидов в 18,4 млрд. Долл. США. [ 4 ] Они используются как против кормления, так и против листьев насекомых, а также для контроля вектора. [ 3 ]
They have low vertebrate and environmental toxicity. Methoprene and pyriproxyfen are recommended by the World Health Organization (WHO) for treating drinking water sources and containers.[5]
Many plants produce juvenile hormone mimics (phytojuvenoids) to kill insects.[6]
Chitin synthesis inhibitors
[edit]Chitin synthesis inhibitors work by preventing the formation of chitin, an important part of the insect's exoskeleton. The main class of chitin synthesis inhibitors are the benzoyl ureas (BPUs).[7] The first BPU, diflubenzuron, was commercialised by Phillips-Duphar in 1975. Since then, many BPUs were commercialised by many companies. BPUs accounted for 3% of the $18.4 billion world insecticide market in 2018.[4] They are active against types of insect pests, (e.g. lepidoptera coleoptera, diptera) in agriculture,[7][1] as well as being used against termites and animal health pests such as fleas.[8] BPUs have low mammalian toxicity (diflubenzuron is approved by the WHO for treatment of drinking water as a mosquito larvicide)[5] but they are highly toxic to water invertebrates and crustaceans.[7] They disrupt moulting and egg hatch and act by inhibiting the enzyme chitin synthase.[9]
Other chemical classes of chitin synthesis inhibitors, were shown to also act through inhibition of chitin synthase: buprofezin,[9] etoxazole,[9] clofentazine,[10] hexythiazole,[10] and cyromazine.[11]
Ecdysone agonists
[edit]The only commercial class of ecdysone agonists are the bisacyl hydrazines (BAHs).[3] The first BAH to be commercialised was tebufenozide, discovered in the 1980s at Rohm & Haas, who later commercialised methoxyfenozide, and halofenozide. Later other companies commercialised chromafenozide and fufenozide. BAHs were estimated to account for around 1% of the 18.4 billion dollar 2018 global pesticide market.[4] They produce premature unsuccessful moulting, and act by agonising the ecdysone receptor.[3] BAHs show low mammalian and environmental toxicity. Methoxyfenozide was given a presidential green chemistry award in 1998. Both tebufenozide and methoxyfenozide were registered by the United States Environmental Protection Agency (EPA) under its Reduced Risk Pesticide Program.[3] Many plants produce chemicals (phytoecdysteroids) which use this mode of action to kill insects.
Others
[edit]Azadirachtin (AzaGuard), a natural product found in extracts from the neem tree, shows antifeedant, repellent and insecticidal activity. Many different symptoms and modes of action are observed, including disruption of growth and moulting.[12]
Advantages and disadvantages
[edit]In general IGRs show low toxicity to mammals and non-target organisms.[1] However there are differences between the substance classes and the individual compounds. Some IGRs are labeled "reduced risk" by the EPA, IGRs are also more compatible with pest management systems that use biological controls.[13] It was originally expected that insects would not be able to develop resistance to IGRs,[14] but this turned out not to be the case.[1]
However they are slower to kill insects, show limited control of adult insects, and are in general more expensive that many other insecticides,[15]
References
[edit]- ^ Jump up to: a b c d e f Pener, Meir Paul; Dhadialla, Tarlochan S. (2012). "An Overview of Insect Growth Disruptors; Applied Aspects". Insect Growth Disruptors. Advances in Insect Physiology. Vol. 43. Oxford: Academic Press. pp. 1–162. doi:10.1016/B978-0-12-391500-9.00001-2. ISBN 978-0-12-391500-9. ISSN 0065-2806.
- ^ Schneiderman, Howard A. (1972). "Insect hormones and insect control". In Menn, Julius J.; Beroza, Morton (eds.). Insect Juvenile Hormones: Chemistry and Action. New York: Academic Press. pp. 3–27. doi:10.1016/B978-0-12-490950-2.50001-2. ISBN 978-0-12-490950-2.
- ^ Jump up to: a b c d e Jeschke, Peter; Witschel, Matthias; Krämer, Wolfgang; Schirmer, Ulrich (2019). "Chapter 29. Insect Molting and Metamorphosis". Modern Crop Protection Compounds. Wiley. pp. 1013–1065. doi:10.1002/9783527699261.ch29. ISBN 9783527699261.
- ^ Jump up to: a b c Sparks, Thomas C.; Crossthwaite, Andrew J.; Nauen, Ralf; Banba, Shinichi; Cordova, Daniel; Earley, Fergus; Ebbinghaus-Kintscher, Ulrich; Fujioka, Shinsuke; Hirao, Ayako; Karmon, Danny; Kennedy, Robert; Nakao, Toshifumi; Popham, Holly J.R.; Salgado, Vincent; Watson, Gerald B. (2020). "Insecticides, biologics and nematicides: Updates to IRAC's mode of action classification - a tool for resistance management". Pesticide Biochemistry and Physiology. 167: 104587. Bibcode:2020PBioP.16704587S. doi:10.1016/j.pestbp.2020.104587. PMID 32527435.
- ^ Jump up to: a b Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first addendum (4th ed.). Geneva: World Health Organization. 2017. pp. 434–441. ISBN 978-92-4-154995-0.
- ^ Bede, Jacqueline C.; Tobe, Stephen S. (2000). "Insect Juvenile Hormones in Plants". Studies in Natural Products Chemistry. 22, Part C: 369–418. doi:10.1016/S1572-5995(00)80031-9. ISBN 978-0-444-50588-0. ISSN 1572-5995 – via Elsevier.
- ^ Jump up to: a b c Sun, Ranfeng; Liu, Chunjuan; Hao, Zhang; Wang, Qingmin (July 13, 2015). "Benzoylurea Chitin Synthesis Inhibitors". J. Agric. Food Chem. 63 (31): 6847–6865. doi:10.1021/acs.jafc.5b02460. PMID 26168369.
- ^ Junquera, Pablo; Hosking, Barry; Gameiro, Marta; Macdonald, Alicia (2019). "Benzoylphenyl ureas as veterinary antiparasitics. An overview and outlook with emphasis on efficacy, usage and resistance". Parasite. 26: 26. doi:10.1051/parasite/2019026. ISSN 1776-1042. PMC 6492539. PMID 31041897.
- ^ Jump up to: a b c Douris, Vassilis; Steinbach, Denise; Panteleri, Rafaela; Livadaras, Ioannis; Pickett, John Anthony; Van Leeuwen, Thomas; Nauen, Ralf; Vontas, John (2016). "2016". Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (51): 14692–14697. doi:10.1073/pnas.1618258113. PMC 5187681. PMID 27930336.
- ^ Jump up to: a b Демейт, Петр; Осборн, Эдвард Дж.; Одман-Нареш, Джотини; Грбич, Миодраг; Науэн, Ральф; Мерзендорфер, Ганс; Кларк, Ричард М.; Ван Леувен, Томас (2014). «Генетическое картирование с высоким разрешением раскрывает хитинсинтазу-1 в качестве целевого сайта структурно разнообразных ингибиторов роста клещей, клофентезин, гекситиазокс и этоксазол в тетранях Ulticae» . Биохимия насекомых и молекулярная биология . 51 : 52–61. Bibcode : 2014ibmb ... 51 ... 52d . doi : 10.1016/j.ibmb.2014.05.004 . ISSN 0965-1748 . PMC 4124130 . PMID 24859419 .
- ^ Зенг, бин; Чен, Фу-Ронг; Лю, Я-Тин (2022). «Мутация хитинсинтазы обеспечивает широкую устойчивость к бупрофизину, ингибитору синтеза хитина, в коричневом планете, Nilaparvata Lugens» . Журнал Pest Science . 96 (2): 819–832. doi : 10.1007/s10340-022-01538-9 .
- ^ Килани-Моракчи, Самира; Моракчи-Гауджил, Гуда; Сифи, Карима (20 июля 2021 года). «Инсектицид на основе азадирахтина: обзор, оценки рисков и будущие направления» . Границы в агрономии . 3 : 676208. DOI : 10.3389/fagro.2021.676208 .
- ^ Кризан, Джеймс; Данли, Джон. «Регуляторы роста насекомых» . Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 года . Получено 20 ноября 2010 года .
- ^ Williams, Carroll.m., Carroll.M. (1967). «Пестициды третьего поколения». Scientific American . 217 (1): 13–17. Bibcode : 1967sciam.217a..13w . doi : 10.1038/Scientificamerican0767-13 . PMID 6046326 .
- ^ Кумар, Равендра, изд. (2024). «Глава 4. Роль регуляторов роста насекомых в борьбе с насекомыми/вредителями». Биорационные и биопестициды . Берлин/Бостон: Уолтер де Грюйтер. С. 77–94. ISBN 978-3-11-120472-7 .
