Dlaczego Mospilan 20 SP jest nietoksyczny dla pszczół, a toksyczny dla szkodliwych gatunków owadów?

Dlaczego Mospilan 20 SP jest nietoksyczny dla pszczół, a toksyczny dla szkodliwych gatunków owadów?

Pytanie, co dzieje się z molekułą syntetycznego insektycydu wprowadzonego do organizmu owada lub do środowiska przyrodniczego, jest kluczowe w dobie prowadzenia integrowanych programów ochrony roślin. Wiąże się ono z wieloma aspektami, głównie toksykologicznym i środowiskowym. Jednym z głównych wymogów stawianych nowoczesnym insektycydom jest bowiem bezpieczeństwo owadów zapylających, a głównie pszczoły miodnej. Dlaczego Mospilan® 20 SP jest wyjątkowo toksyczny dla stonki ziemniaczanej, słodyszka rzepakowego, chrabąszczy, mszyc i wielu innych gatunków szkodników, natomiast dla pszczoły miodnej nie? Badania naukowe i obecna wiedza na temat zdolności owadów do detoksykacji insektycydów i powiązań budowy molekularnej toksyn z możliwością jej metabolizmu nie dają pełnej odpowiedzi na to pytanie. Warto jednak przyjrzeć się niektórym aspektom tego ciekawego zjawiska.

Przystosowanie drogą ewolucji

Setki milionów lat koewolucji roślin i odżywiających się roślinami zwierząt doprowadziło do wykształcenia zadziwiająco bogatego w gatunki świata flory i fauny. W celu zabezpieczenia się przed zjadaniem, rośliny w trakcie ewolucji wykształciły zdolność wytwarzania setek tysięcy różnych toksyn, natomiast zwierzęta, w tym głównie owady, w celu możliwości zjadania roślin, stworzyły własne systemy przełamywania tej toksyczności. Efektem opisanego procesu jest obserwowana dziś dość wąska specjalizacja wielu gatunków owadów dostosowanych genetycznie do atakowania niektórych tylko gatunków roślin i tolerowania wytwarzanych przez nie allelochemikaliów. Przykładem niech będzie stonka ziemniaczana, która jako jeden z nielicznych gatunków wyspecjalizowała się w zjadaniu kilku gatunków roślin psiankowatych, w tym ziemniaka, zawierających silne toksyny. Owady zapylające, w tym pszczoła miodna, odżywiające się pyłkiem i nektarem bardzo wielu gatunków roślin musiały wytworzyć mechanizmy odporności na zawarte w tych produktach rozmaite substancje chemiczne. Mechanizmy detoksykacji wykształcone przez owady w procesach ich ewolucji wykorzystywane są przez nie również do obrony przed biologicznymi i syntetycznymi insektycydami.

Ponieważ różne gatunki roślinożernych, w tym zapylających owadów, wyposażone są w odmienne wersje enzymów i w związku z tym posiadają większe lub mniejsze zdolności detoksykacji różnych trucizn, jest rzeczą naturalną, że również wytworzone przez człowieka syntetyczne trucizny wykorzystywane w ochronie roślin do zwalczania szkodników są dla niektórych gatunków owadów bardzo toksyczne, a przez inne tolerowane. Każda trucizna przedostająca się do wnętrza organizmu jakiegokolwiek gatunku owada podlega procesom prowadzącym do jej detoksykacji i wydalenia. W procesach tych szczególne znaczenie mają różne grupy białek – enzymów katalizujących metabolizm toksyn. Ich działanie polega na skomplikowanych reakcjach chemicznych, polegających na utlenianiu, hydrolizie, zmianie polarności i koniugacji molekuł toksyn. W przypadkach, kiedy procesy detoksykacji wyprzedzą osiągnięcie przez truciznę poziomu wywołującego śmierć organizmu, owad przeżywa zatrucie. Jeśli nie – wówczas ginie. To, czy toksyna wywoła farmakologiczne działanie, zależy również od jej powinowactwa do swoistych receptorów komórek nerwowych. Jeśli tego powinowactwa nie ma, lub jest słabe, nie wywołuje ona w organizmie owada żadnego skutku. Cechy związane z budową białek receptorowych dla danych substancji chemicznych są u poszczególnych gatunków owadów charakterystyczne i wiążą się ściśle z ich wyposażeniem genetycznym. Międzygatunkowe i międzypopulacyjne różnice genetyczne wpływają więc na cechy powiązane z efektywnością detoksykacji współczesnych insektycydów należących do różnych grup chemicznych.

Najważniejsza jest selektywność

Każdy współczesny insektycyd posiada tylko pewien zakres przydatności do zwalczania szkodników. W dniu dzisiejszym kluczowa w ochronie niektórych roślin rolniczych, sadowniczych, warzywniczych i leśnych jest selektywność insektycydu w stosunku do pszczoły miodnej. W każdej grupie chemicznej tych związków, pomiędzy substancjami czynnymi występują duże różnice w poziomie toksyczności dla pszczoły miodnej. Na przykład, wśród neonikotynoidów w badaniach toksyczności ostrej LC50 imidachloprydu dla pszczoły miodnej wynosi 0,0037 ppm, dla chlotianidyny 0,004 ppm, co oznacza wysoką toksyczność przy zalecanych dawkach, a dla acetamiprydu 8,09 ppm, co oznacza wysoki poziom bezpieczeństwa. Podobne różnice znajdziemy również w grupach związków fosforoorganicznych, karbaminianów, pyretroidów, chlorowanych węglowodorów i innych. Przykładowo, LC50 dla pszczoły popularnego pyretroidu – deltametryny wynosi 0,0015 ppm, co jest wartością oznaczającą większą toksyczność niż w przypadku najbardziej niebezpiecznego dla tych owadów neonikotynoidu. Jednak o toksyczności substancji czynnej dla pszczoły miodnej decydują również inne jej cechy: trwałość w środowisku, toksyczność jej metabolitów, rozpuszczalność w lipidach, zdolność do systemicznego działania w roślinach, parowanie, zmywanie, fotodegradacja i wiele innych.

Odporność pszczół na acetamipryd

Mospilan® 20 SP jest insektycydem z grupy neonikotynoidów, którego substancją czynną jest molekuła chemiczna popularnie zwana acetamiprydem. Acetamipryd, podobnie jak większość szeroko stosowanych w praktyce insektycydów jest neurotoksyną, która zakłóca działanie komórek odpowiedzialnych za przewodzenie impulsów nerwowych w organizmie owadów. Działanie wykorzystywanych w ochronie roślin neurotoksyn polega najczęściej na zakłócaniu, w rozmaity sposób, funkcjonowania kanału sodowego, receptorów acetylocholiny, kwasu gamma-amino masłowego, kwasu glutaminowego oraz innych neurotransmiterów, a także na inhibicji kluczowego dla systemu nerwowego enzymu – acetylocholinoesterazy.

Zastosowany w Mospilan® 20 SP acetamipryd, podobnie jak inne neonikotynoidy działa na receptory acetylocholiny. Do wnętrza organizmu owada przedostaje się drogą kontaktową lub żołądkową wraz z pokarmem. Jak wspomniano, najbardziej charakterystyczną cechą tej substancji czynnej jest bardzo wysoka toksyczność dla wielu gatunków szkodników i jednocześnie tolerowanie jej przez pszczołę miodną. Monitorowanie tych unikatowych wśród insektycydów cech potwierdzają wieloletnie badania prowadzone w IOR-PIB. Mospilan® 20 SP w dawkach zalecanych do ochrony rzepaku przed słodyszkiem rzepakowym i chowaczami oraz ziemniaka przed stonką śmiertelności pszczół, a co więcej, w warunkach doświadczalnych nie obserwuje się zmian w zachowaniu ani w rozwoju tych pożytecznych owadów. Wysoka odporność pszczół na acetamipryd tłumaczona jest współdziałaniem wielu czynników, zarówno związanych z funkcjonowaniem organizmu pszczoły miodnej, jak i charakterystyką molekuły acetamiprydu. Jak wynika z badań, acetamipryd ulega w środowisku bardzo szybkiej degradacji do nietoksycznych produktów rozpadu. Nie kumuluje się w pyłku ani w nektarze, tak więc w środowisku naturalnym pszczoły nie są narażone na wzrastanie poziomu tej toksyny w ich organizmie i pożywieniu dla larw.

Z badań nad odpornością szkodników prowadzonych w IOR-PIB wynika, że głównym czynnikiem odporności na toksyny u wielu gatunków owadów (słodyszek rzepakowy, chowacz podobnik, stonka ziemniaczana) jest metabolizm oksydacyjny. Jednak blokowanie enzymów oksydacyjnych u pszczół w doświadczeniach IORPIB nie wpłynęło na wzrost toksyczności substancji czynnych insektycydów dla tych owadów, co świadczy o innym głównym czynniku detoksykacyjnym lub receptorowym. W celu dokładnego zrozumienia zjawiska tolerancji acetamiprydu przez pszczoły konieczne są dalsze badania, szczególnie powiązane z genetyką i etologią tego gatunku. W świetle dotychczasowej wiedzy, opartej na badaniach naukowych nad opisanymi zjawiskami, dowiedziona bardzo wysoka tolerancja pszczoły miodnej dla acetamiprydu pozwala na zalecanie ochrony rzepaku i innych roślin przy użyciu Mospilan® 20 SP, nawet w okresie ich kwitnienia. Dzięki swym unikatowym cechom Mospilan® 20 SP wykorzystywany jest również w zabiegach ochrony upraw ogrodniczych i leśnych.

Szanujemy Państwa prywatność

Sumi Agro Poland sp. z o.o. przetwarza dane osobowe gromadzone w Internecie, w tym zbierane dzięki plikom cookie i podobnym technologiom. Dane te gromadzimy aby ulepszać nasz serwis (na podstawie analiz i statystyk dotyczących korzystania przez Państwa z serwisu) oraz dostarczać Państwu nasze reklamy dopasowane do Państwa zainteresowań (m.in. na podstawie tego, co przeglądają Państwo w naszym serwisie) i mierzyć skuteczność reklam.

Informacje zebrane przez niektóre cookies, m.in. o korzystaniu przez Państwa z naszego serwisu i o tym, co Państwa w nim zainteresowało, trafiają do naszych partnerów, którzy dostarczają usługi reklamowe, analizy i statystyki.

Klikając „Akceptuję i przechodzę do serwisu” wyrażają Państwo zgodę na korzystanie z technologii takich jak cookies i na przetwarzanie przez Sumi Agro Poland sp. z o.o. danych osobowych zbieranych w Internecie, takich jak adresy IP i identyfikatory plików cookie, w celach marketingowych (w tym do zautomatyzowanego dopasowania reklam do zainteresowań i mierzenia ich skuteczności) i pozostałych, szczegółowo opisanych Ustawieniach zaawansowanych oraz w Polityce prywatności.

Zgoda jest dobrowolna i w każdej chwili mogą ją Państwo wycofać ze skutkiem na przyszłość, zmieniając ustawienia zgód.

Szczegółowe informacje na temat przetwarzania Państwa danych oraz przysługujących w związku z tym uprawnień znajdują się w Polityce prywatności.

Ustawienia zaawansowane
Akceptuję i przechodzę do serwisu

Czym są cookies

Cookies to pliki tekstowe zapisywane w pamięci przeglądarki przez serwisy internetowe. Są one powszechnie używane do obsługi różnych funkcji w serwisach internetowych. Pozwalają np. zapamiętać ustawienia i pozyskiwać różne informacje na temat przeglądarki, urządzenia (np. komputera) i użytkownika (np. śledzenie interakcji z serwisem). Cookies zwykle zawierają unikatowy numer (identyfikator), który pozwala je odróżnić.

Cookies nie służą nam do zbierania informacji, które bezpośrednio identyfikują konkretną osobę (takich jak imię i nazwisko).

Niektóre cookies są konieczne do funkcjonowania naszego serwisu. Inne (np. cookies reklamowe) są opcjonalne, a ich użycie wymaga Państwa zgody.

Jak długo działają cookies

Każdy plik cookies ma swój okres aktywności, po upływie którego wygasa, chyba że wcześniej go Państwo usuną. Okres aktywności zależy od funkcji danego pliku cookie. Niektóre cookies są aktywne tylko przez czas Państwa wizyty w serwisie, a inne dłużej (np. kilka godzin, dni, miesięcy). Informacje z plików cookie przechowujemy przez 24 miesiące.

Wstecz

Ustawienia zaawansowane

Poniżej znajdą Państwo informację o różnych celach, dla których używamy cookies, a także mogą Państwo udzielić i cofnąć zgody. W każdym czasie można zmienić te ustawienia, w tym wycofać zgodę (nie będzie to jednak mieć wpływu na legalność działań podjętych w czasie, gdy zgoda obowiązywała). Mogą też Państwo skorzystać z ustawień przeglądarki (np. blokować lub usuwać cookies) zgodnie z opcjami udostępnionymi przez producenta przeglądarki.

Cookies niezbędne

Te cookies są konieczne do prawidłowego działania naszego serwisu. Obsługują one podstawowe funkcje i służą do zapewnienia bezpieczeństwa. Użycie tych cookies nie wymaga Państwa zgody i są one domyślnie zapisywane na Państwa urządzeniu. Są one aktywne przez czas wizyty w serwisie lub nieco dłużej. Te pliki można zablokować za pomocą ustawień przeglądarki, ale w takim przypadku serwis może nie działać prawidłowo.

Cookies analityczne

Chcemy analizować, w jaki sposób korzystają Państwo z naszego serwisu. Dzięki temu możemy tworzyć raporty i statystyki, które pomagają nam ulepszać nasz serwis. W tym celu korzystamy z narzędzia Google Analytics, a niektóre informacje zebrane przez cookies trafiają do firmy Google. Pliki cookie zbierają informacje w sposób, który nie pozwala na bezpośrednią identyfikację osób. Okres aktywności tych cookies wynosi do 2 lat. Google Analytics to narzędzie dostarczane przez firmę Google LLC z USA. Google przetwarza informacje dla nas na podstawie Państwa zgody. W celach analitycznych możemy stosować także narzędzie HotJar, dostarczane przez Hotjar Limited, Dragonara Business Centre, 5th Floor, Dragonara Road, Paceville St Julian's STJ 3141, Malta. Również Hotjar przetwarza informacje dla nas na podstawie Państwa zgody.

Cookies analityczne nie zbierają informacji, które pozwalają na bezpośrednią identyfikację użytkownika. Zbierane informacje dotyczą m in. urządzenia użytkownika, przeglądarki i tego, w jaki sposób użytkownik korzysta z naszego serwisu (np. z jakiej strony odwiedza serwis, które strony przegląda i jak długo, czy już wcześniej był w naszym serwisie).

Cookies reklamowe

Chcemy dostarczać Państwu nasze reklamy dopasowane do Państwa zainteresowań oraz mierzyć skuteczność naszych reklam. W tym celu używamy różnych cookies. Niektóre z nich śledzą Państwa aktywność w naszym serwisie (np. artykuły, które Państwo przeglądają), gromadzą różne informacje i przekazują je do naszych partnerów reklamowych. Dzięki temu na innych stronach internetowych mogą Państwo zobaczyć nasze reklamy dopasowane do Państwa zainteresowań. Nasi partnerzy reklamowi stosują swoje cookies i wykorzystują je zgodnie z własnymi politykami prywatności (np. żeby dopasować reklamę i wyświetlić ją na obsługiwanych przez tych partnerów stronach). Okres aktywności tych cookies wynosi do 2 lat. Cookies reklamowe nie zbierają informacji, które służą do bezpośredniej identyfikacji użytkownika.

Wstecz
Zapisz
Włącz wszystko i przejdź do serwisu