Авермектины

Авермектины — это группа макроциклических лактонов, получаемых из бактерий рода streptomyces. Они обладают сильным инсектицидным, акарицидным и противопаразитарным действием и широко применяются в сельском хозяйстве, ветеринарии и медицине. Авермектины эффективны против широкого спектра вредителей, включая насекомых-вредителей, клещей, паразитарных червей и других паразитов, наносящих ущерб сельскохозяйственным культурам, домашним животным и человеку.

Цели и значение использования в сельском хозяйстве и садоводстве

Основная цель применения авермектинов заключается в защите сельскохозяйственных культур от различных вредителей, что способствует увеличению урожайности и снижению потерь продукции. В садоводстве авермектины используются для защиты декоративных растений, фруктовых деревьев и кустарников от нападения насекомых и клещей, сохраняя их здоровье и эстетическую привлекательность. Благодаря своей высокой эффективности и широкому спектру действия, авермектины являются важным инструментом в интегрированной борьбе с вредителями, обеспечивая устойчивое и продуктивное сельское хозяйство.

Актуальность темы

В условиях растущего мирового населения и увеличивающихся потребностей в продуктах питания эффективное управление вредителями становится критически важным. Правильное изучение и применение авермектиновых инсектицидов позволяет минимизировать ущерб от вредителей, повышая производительность сельскохозяйственных культур и снижая экономические потери. Однако чрезмерное и неконтролируемое использование авермектинов может привести к развитию устойчивости у вредителей и негативным экологическим последствиям, таким как снижение популяций полезных насекомых и загрязнение окружающей среды. Поэтому важно исследовать механизмы действия авермектинов, их влияние на экосистему и разрабатывать устойчивые методы их применения.

История авермектина

Авермектины представляют собой группу инсектицидов и антипаразитарных средств, полученных на основе соединений, выделенных из почвенных актиномицетов. Эти вещества обладают высокой эффективностью против широкого спектра насекомых-вредителей, а также против различных паразитов, включая нематод и клещей. Авермектины сыграли важную роль в борьбе с паразитарными заболеваниями и вредителями как в сельском хозяйстве, так и в медицине. История их открытия и развития охватывает несколько десятилетий и включает ключевые научные открытия.

1. Открытие авермектина

История авермектина начинается в 1975 году, когда японский ученый Исао Ёшида в лаборатории компании Merck & Co. начал исследования почвенных микроорганизмов, известных как актиномицеты. В ходе своих экспериментов Ёшида и его коллеги выделили новый антибиотик, который обладал мощными антипаразитарными свойствами. Пробиотические свойства, такие как высокоэффективное воздействие на различные паразитарные инфекции, сразу привлекли внимание исследователей. Этот антибиотик был назван авермектин в 1979 году.

2. Развитие и коммерческое использование

После выделения авермектина, его молекулярная структура была исследована и с помощью химических модификаций были получены новые формы. Одна из таких модификаций привела к созданию абамектинов — более стабильной и мощной формы. В начале 1980-х годов было доказано, что авермектины имеют исключительную активность против круглых червей, клещей и других паразитов, что сделало их идеальными средствами для борьбы с различными заболеваниями как в животноводстве, так и в сельском хозяйстве.

В 1987 году авермектины были впервые зарегистрированы для использования в ветеринарной практике, а с 1990-х годов их стали применять и в агрономии для защиты растений от вредителей. Препарат Ивермектин стал широко использоваться для лечения инфекций, вызванных нематодами и другими паразитами у животных и человека.

3. Применение в сельском хозяйстве и ветеринарии

В сельском хозяйстве авермектины применяются для борьбы с такими вредителями, как нематоды, клещи, трипсы и другие насекомые. Особенно популярными стали препараты на основе авермектина для защиты культур, таких как картофель, томаты и хлопок. В ветеринарной медицине авермектины использовались для лечения таких заболеваний, как экстрактивные инфекции, кожные заболевания и заболевания, вызванные нематодами, у домашних и сельскохозяйственных животных.

Кроме того, в 1995 году авермектины получили разрешение на использование для лечения филяриатозов и онхоцеркозов у людей, что позволило снизить заболеваемость в некоторых районах Африки и Азии. Эти препараты оказались крайне полезными для борьбы с паразитами, которые передаются через укусы насекомых.

4. Проблемы устойчивости и экологические риски

С развитием использования авермектины столкнулись с проблемой устойчивости у некоторых вредителей и паразитов. Особенно это касается устойчивости нематод и клещей, которые со временем адаптировались к воздействию препарата. Проблема устойчивости стала причиной исследований по созданию новых препаратов и комбинаций, направленных на борьбу с устойчивыми штаммами паразитов.

Другой важной проблемой является влияние авермектина на экосистемы, особенно в отношении полезных насекомых, таких как пчелы и хищные насекомые, а также в возможном накоплении препаратов в почве и воде. Эти вопросы стали основными при оценке воздействия препаратов на окружающую среду, что вызвало необходимость в контроле за их применением и разработке безопасных методов использования.

5. Современные тенденции и будущее авермектина

Сегодня авермектины остаются важными инструментами в борьбе с паразитами и вредителями. Однако с учетом появления устойчивости у вредителей, ученые продолжают работать над улучшением существующих препаратов и созданием новых форм. Использование авермектина часто сочетается с другими методами контроля, такими как биологические и механические методы, что позволяет достичь лучшего результата в борьбе с паразитами.

Кроме того, авермектины активно исследуются в контексте медицинского применения, таких как лечение заболеваний у людей и животных, вызванных нематодами и другими паразитами. Ожидается, что с развитием технологий и новых препаратов, авермектины и их производные будут играть важную роль в сельском хозяйстве и здравоохранении.

Таким образом, история авермектина — это пример того, как научные открытия и технологические инновации могут значительно повлиять на здоровье людей, животных и окружающую среду, открывая новые возможности для лечения и защиты от вредителей и паразитов.

Классификация

Авермектины классифицируются по различным критериям, включая химический состав, механизм действия и спектр активности. Основные группы авермектинов включают:

• Ивермектин: один из наиболее распространённых представителей, эффективен против широкого спектра паразитов, включая клещей, червей и насекомых-вредителей.
• Абамектилин: используется для борьбы с паразитами домашних животных и сельскохозяйственных культур, обладает высокой устойчивостью к разрушению.
• Эпирмектины: применяются в ветеринарии и сельском хозяйстве, эффективны против различных видов насекомых и червей.
• Милбемектин: используется для контроля паразитов на растениях и животных, отличается высокой селективностью и низкой токсичностью для млекопитающих.
• Авемектин: специализированный инсектицид, эффективный против определённых видов вредителей, таких как мотыльки и некоторые виды жуков.

Каждая из этих групп обладает уникальными свойствами и механизмами действия, что позволяет использовать их в различных условиях и для различных культурных растений.

Классификация авермектинов по происхождению и составу

Авермектины классифицируются на основе их молекулярной структуры и происхождения:

• Авермектины I (например, ивермектин): Это наиболее известная и использованная подгруппа, которая проявляет высокую активность против широкого спектра насекомых и нематод.
• Авермектины II (например, абамектин): Эта подгруппа проявляет более выраженную активность против определенных типов вредителей, таких как акариформные и нематодные виды.

Механизм действия

Как инсектициды воздействуют на нервную систему насекомых

• Авермектины воздействуют на нервную систему насекомых, связываясь с глутаматными рецепторами и gaba-рецепторами в нервных клетках. Это вызывает непрерывную активацию нервных импульсов, что приводит к параличу и смерти насекомых. В отличие от органофосфатов, которые ингибируют ацетилхолинэстеразу, авермектины действуют непосредственно на глутаматные и gaba-рецепторы, обеспечивая более селективное и эффективное воздействие.

Влияние на метаболизм насекомых

• Нарушение передачи нервных сигналов приводит к сбою в метаболических процессах насекомых, таких как питание, размножение и передвижение. Это способствует снижению активности и жизнеспособности вредителей, что позволяет эффективно контролировать их популяции и предотвращать ущерб для растений.

Примеры молекулярных механизмов действия

• Авермектины, такие как ивермектин, связываются с глутаматными рецепторами, вызывая непрерывное возбуждение нервных клеток. Другие авермектины, например, абамектилин, могут также связываться с gaba-рецепторами, блокируя их функцию и вызывая аналогичные эффекты. Эти молекулярные механизмы обеспечивают высокую эффективность авермектинов против различных насекомых-вредителей.

Различие между контактным и системным воздействием

• Авермектины могут обладать как контактным, так и системным действием. Контактные авермектины действуют непосредственно при контакте с насекомыми, проникая через кутикулу или дыхательные пути, вызывая паралич и гибель на месте. Системные авермектины проникают в ткани растения и распространяются по всем частям, обеспечивая длительную защиту от вредителей, питающихся различными частями растения. Системное воздействие позволяет контролировать вредителей на протяжении более длительного времени и в широких зонах применения.

Примеры препаратов данной группы

Ивермектин
Механизм действия
Связывается с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая непрерывное возбуждение нервных клеток и паралич насекомых.
Примеры препаратов

• Авагил
• Ивермектин-20
• Миримектилин

Преимущества и недостатки
Преимущества: широкий спектр действия, системное распределение, низкая токсичность для млекопитающих.
Недостатки: токсичность для полезных насекомых, риск развития устойчивости у вредителей, возможное загрязнение окружающей среды.

Абамектилин
Механизм действия
Связывается с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая паралич и смерть паразитов.
Примеры препаратов

• Абамет
• Абамектилин-10
• Агроабам
  Преимущества и недостатки
  Преимущества: высокая эффективность, устойчивость к разрушению, системное действие.
  Недостатки: токсичность для пчёл и других опылителей, возможность накопления в почве и воде, развитие устойчивости у вредителей.

Милбемектин
Механизм действия
Связывается с глутаматными рецепторами, вызывая непрерывное возбуждение нервных клеток и паралич.
Примеры препаратов

• Милбемектин-2
• Милбегард
• Агромил
  Преимущества и недостатки
  преимущества: высокая селективность, эффективен против широкого спектра вредителей, низкая токсичность для млекопитающих.
  Недостатки: токсичность для полезных насекомых, возможное накопление в почве и воде, развитие устойчивости у вредителей.

Авемектин
Механизм действия
Связывается с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая паралич и смерть насекомых.
Примеры препаратов

• Авемектин-5
• Агроавемект
• Миримект
  Преимущества и недостатки
  Преимущества: эффективен против мотыльков и других вредителей, системное распределение, высокая устойчивость к разрушению.
  Недостатки: токсичность для пчёл, возможное загрязнение водных источников, развитие устойчивости у вредителей.

Инсектициды и их влияние на окружающую среду

Воздействие на полезных насекомых

• Авермектины оказывают токсичное воздействие на полезных насекомых, включая пчёл, ос и других опылителей, а также хищных насекомых, которые естественным образом контролируют популяции вредителей. Это приводит к снижению биоразнообразия и нарушению экосистемного баланса, что негативно сказывается на производительности сельскохозяйственных культур и биоразнообразии.

Остаточные количества инсектицидов в почве, воде и растениях

• Авермектины могут накапливаться в почве на протяжении длительного времени, особенно в условиях высокой влажности и температуры. Это приводит к загрязнению водных источников через сток и инфильтрацию. В растениях авермектины распределяются по всем частям, включая листья, стебли и корни, что способствует системной защите, но также приводит к накоплению инсектицида в пищевых продуктах и почве, что может оказывать негативное воздействие на здоровье человека и животных.

Фотостабильность и разложение инсектицидов в природе

• Многие авермектины обладают высокой фотостабильностью, что увеличивает их срок действия в окружающей среде. Это препятствует быстрому разложению инсектицидов под воздействием солнечного света и способствует их накоплению в почве и водных экосистемах. Высокая устойчивость к разложению усложняет удаление авермектинов из окружающей среды и увеличивает риск их воздействия на нецелевые организмы.

Биомагнификация и накопление в пищевых цепях

• Авермектины могут накапливаться в организмах насекомых и животных, переходя по пищевой цепи и вызывая биомагнификацию. Это приводит к повышению концентрации инсектицида на верхних уровнях пищевой цепи, включая хищников и человека. Биомагнификация авермектинов вызывает серьёзные экологические и здоровьесберегающие проблемы, так как накопленные инсектициды могут вызывать хронические отравления и нарушения здоровья у животных и человека.

Проблема устойчивости насекомых к инсектицидам

Причины возникновения резистентности

• Развитие устойчивости у насекомых к авермектинам обусловлено генетическими мутациями и селекцией устойчивых особей при многократном применении инсектицида. Частое и неконтролируемое использование авермектинов способствует быстрому распространению устойчивых генов среди популяций вредителей. Недостаточное соблюдение дозировок и режимов применения также ускоряет процесс развития резистентности, делая инсектицид менее эффективным.

Примеры устойчивых вредителей

• Устойчивость к авермектинам наблюдается у различных видов насекомых-вредителей, включая белокрылок, тлей, клещей и некоторые виды мотыльков. Эти вредители демонстрируют снижение чувствительности к инсектицидам, что затрудняет их контроль и ведёт к необходимости использования более дорогих и токсичных препаратов или перехода к альтернативным методам борьбы.

Методы предотвращения устойчивости

• Для предотвращения развития устойчивости у насекомых к авермектинам необходимо использовать ротацию инсектицидов с различными механизмами действия, комбинировать химические и биологические методы контроля, а также применять интегрированные стратегии управления вредителями. Важно также соблюдать рекомендованные дозировки и режимы применения инсектицидов, чтобы избежать селекции устойчивых особей и сохранить эффективность препаратов на долгосрочную перспективу.

Правила безопасного применения инсектицидов

Подготовка растворов и дозировки

• Правильная подготовка растворов и точное дозирование инсектицидов являются критически важными для эффективного и безопасного применения авермектинов. Необходимо строго соблюдать инструкции производителя по приготовлению растворов и дозировке, чтобы избежать передозировки или недостаточной обработки растений. Использование измерительных инструментов и качественной воды помогает обеспечить точность дозировки и эффективность обработки.

Использование защитных средств при работе с инсектицидами

• При работе с авермектинами необходимо использовать соответствующие защитные средства, такие как перчатки, маски, очки и защитную одежду, чтобы минимизировать риск воздействия инсектицида на организм человека. Защитные средства помогают предотвратить контакт с кожей и слизистыми оболочками, а также вдыхание токсичных паров инсектицида.

Рекомендации по обработке растений

• Обрабатывайте растения авермектинами в утренние или вечерние часы, чтобы избежать воздействия на опылителей, такие как пчёлы. Избегайте обработки в жаркую и ветреную погоду, так как это может привести к разбрызгиванию инсектицида и его попаданию на полезные растения и организмы. Также рекомендуется учитывать фазу роста растений, избегая обработки в периоды активного цветения и плодоношения.

Соблюдение сроков ожидания перед сбором урожая

• Соблюдение рекомендованных сроков ожидания перед сбором урожая после применения авермектинов обеспечивает безопасность потребления продукции и предотвращает попадание остатков инсектицида в пищевые продукты. Важно следовать инструкциям производителя по срокам ожидания, чтобы избежать риска отравления и обеспечить качество продукции.

Альтернативы химическим инсектицидам

Биологические инсектициды

• Использование энтомофагов, бактериальных и грибковых препаратов представляет собой экологически безопасную альтернативу химическим инсектицидам. Биологические инсектициды, такие как bacillus thuringiensis, эффективно борются с насекомыми-вредителями без нанесения вреда полезным организмам и окружающей среде. Эти методы способствуют устойчивому управлению вредителями и сохранению биоразнообразия.

Натуральные инсектициды

• Натуральные инсектициды, такие как масло ним, табачные настои и чесночные растворы, являются безопасными для растений и окружающей среды средствами борьбы с вредителями. Эти средства обладают отпугивающими и инсектицидными свойствами, что позволяет эффективно контролировать популяции насекомых без использования синтетических химикатов. Натуральные инсектициды могут быть использованы в сочетании с другими методами для достижения наилучших результатов.

Феромонные ловушки и другие механические методы

• Феромонные ловушки привлекают и уничтожают насекомых-вредителей, снижая их численность и предотвращая распространение. Другие механические методы, такие как ловушки с липкими поверхностями и барьеры, также помогают контролировать популяции вредителей без применения химических средств. Эти методы являются эффективными и экологически безопасными способами управления вредителями.

Примеры наиболее популярных инсектицидов из данной группы

Название препарата	Активное вещество	Механизм действия	Область применения
Ивермектин	Ивермектин	Связывание с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая паралич и смерть насекомых	Овощные культуры, зерновые, плодовые деревья
Абамектилин	Абамектилин	Связывание с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая паралич и смерть паразитов	Овощные и плодовые культуры, садоводство
Милбемектин	Милбемектин	Связывание с глутаматными рецепторами, вызывая непрерывное возбуждение нервных клеток	Овощные культуры, зерновые, плодовитые растения
Авемектин	Авемектин	Связывание с глутаматными и gaba-рецепторами, вызывая паралич и смерть насекомых	Овощные, плодовые и декоративные культуры
Серпентилин	Серпентилин	Связывание с ацетилхолинэстеразой, ингибируя её и нарушая передачу нервных импульсов	Овощные, плодовые и декоративные культуры

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая эффективность против широкого спектра насекомых-вредителей
• Системное распределение в растении, обеспечивающее длительную защиту
• Низкая токсичность для млекопитающих по сравнению с другими классами инсектицидов
• Высокая фотостабильность, обеспечивающая долговременное действие

Недостатки

• Токсичность для полезных насекомых, включая пчёл и ос
• Возможность развития устойчивости у насекомых-вредителей
• Потенциальное загрязнение почвы и водных источников
• Высокая стоимость некоторых препаратов по сравнению с традиционными инсектицидами

Риски и меры предосторожности

Влияние на здоровье человека и животных

• Авермектины могут оказывать серьёзное воздействие на здоровье человека и животных при неправильном использовании. При попадании в организм человека они могут вызывать симптомы отравления, такие как головокружение, тошноту, рвоту, головные боли и, в крайних случаях, судороги и потерю сознания. Животные, особенно домашние питомцы, также подвергаются риску отравления при попадании инсектицида на кожу или при проглатывании обработанных растений.

Симптомы отравления инсектицидами

• Симптомы отравления авермектинами включают головокружение, головные боли, тошноту, рвоту, слабость, затруднённое дыхание, судороги и потерю сознания. При попадании инсектицида в глаза или на кожу может возникнуть раздражение, покраснение и жжение. В случае проглатывания инсектицида необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью.

Первая помощь при отравлении

• При подозрении на отравление авермектинами необходимо немедленно прекратить контакт с инсектицидом, промыть поражённые участки кожи или глаз большим количеством воды в течение не менее 15 минут. При вдыхании следует выйти на свежий воздух и обратиться за медицинской помощью. При проглатывании инсектицида необходимо вызвать скорую помощь и следовать инструкциям по оказанию первой помощи, указанным на упаковке препарата.

Профилактика появления вредителей

Альтернативные методы борьбы с вредителями

• Использование культурных методов, таких как севооборот, мульчирование, удаление заражённых растений и внедрение устойчивых сортов, помогает предотвратить появление вредителей и снизить необходимость применения инсектицидов. Эти методы способствуют созданию неблагоприятных условий для насекомых-вредителей и укреплению здоровья растений. Биологические методы контроля, включая использование энтомофагов и других природных врагов насекомых-вредителей, также являются эффективными средствами профилактики.

Создание неблагоприятных условий для вредителей

• Обеспечение правильного полива, удаление опавших листьев и растительных остатков, поддержание чистоты сада и огорода создают неблагоприятные условия для размножения и распространения насекомых-вредителей. Установка физических барьеров, таких как сетки и бордюры, помогает предотвратить доступ вредителей к растениям. Также рекомендуется регулярный осмотр растений и своевременное удаление повреждённых частей, что снижает привлекательность растений для вредителей.

Заключение

Рациональное использование авермектинов играет важную роль в защите растений и повышении урожайности сельскохозяйственных культур и декоративных растений. Однако необходимо соблюдать правила безопасности и учитывать экологические аспекты, чтобы минимизировать негативное воздействие на окружающую среду и полезные организмы. Интегрированный подход к управлению вредителями, сочетающий химические, биологические и культурные методы контроля, способствует устойчивому развитию сельского хозяйства и сохранению биоразнообразия. Важно также продолжать исследования по разработке новых инсектицидов и методов контроля, направленных на снижение рисков для здоровья человека и экосистем.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что такое авермектины и для чего они используются?
Авермектины — это группа макроциклических лактонов, используемых в качестве инсектицидов, акарицидов и противопаразитарных средств. Они применяются для защиты сельскохозяйственных культур, домашних животных и человека от различных паразитов и вредителей.

2. Как авермектины воздействуют на нервную систему насекомых?
Авермектины связываются с глутаматными и gaba-рецепторами в нервных клетках насекомых, вызывая непрерывное возбуждение нервных импульсов. Это приводит к параличу и смерти насекомых.

3. Вредны ли авермектины для полезных насекомых, таких как пчёлы?
Да, авермектины являются токсичными для полезных насекомых, включая пчёл и ос. Их применение требует строгого соблюдения регламентов, чтобы минимизировать воздействие на полезных насекомых.

4. Как предотвратить развитие устойчивости насекомых к авермектинам?
Для предотвращения устойчивости необходимо использовать ротацию инсектицидов с разными механизмами действия, комбинировать химические и биологические методы контроля, а также соблюдать рекомендованные дозировки и режимы применения.

5. Какие экологические проблемы связаны с использованием авермектинов?
Использование авермектинов приводит к снижению популяций полезных насекомых, загрязнению почвы и воды, а также к накоплению инсектицидов в пищевых цепях, что вызывает серьёзные экологические и здоровьесберегающие проблемы.

6. Можно ли использовать авермектины в органическом сельском хозяйстве?
Нет, авермектины не соответствуют требованиям органического сельского хозяйства из-за их синтетического происхождения и потенциального негативного воздействия на окружающую среду и полезные организмы.

7. Как правильно применять авермектины для максимальной эффективности?
Необходимо строго соблюдать инструкции производителя по дозировке и режимам применения, обрабатывать растения в утренние или вечерние часы, избегать обработки в периоды активности опылителей и обеспечивать равномерное распределение инсектицида по растениям.

8. Существуют ли альтернативы авермектинам для борьбы с вредителями?
Да, существуют биологические инсектициды, натуральные средства (масло ним, чесночные растворы), феромонные ловушки и механические методы контроля, которые могут быть использованы как альтернативы авермектинам.

9. Как минимизировать воздействие авермектинов на окружающую среду?
Используйте инсектицид только по необходимости, соблюдайте рекомендованные дозировки и режимы применения, избегайте попадания инсектицида в водные источники и применяйте интегрированные методы борьбы с вредителями для снижения зависимости от химических средств.

10. Где можно приобрести авермектины?
Авермектины доступны в специализированных агротехнических магазинах, через интернет-магазины и у поставщиков средств защиты растений. Перед покупкой необходимо удостовериться в легальности и безопасности используемых препаратов.