Avermektiner

Avermektiner er en gruppe makrosykliske laktoner utvunnet fra bakterier av slekten streptomyces. De har sterke insektdrepende, akaricide og antiparasittiske egenskaper og er mye brukt i landbruk, veterinærmedisin og helsevesen. Avermektiner er effektive mot et bredt spekter av skadedyr, inkludert insekter, midd, parasittiske ormer og andre parasitter som forårsaker skade på landbruksavlinger, husdyr og mennesker.

Mål og betydning av bruk i landbruk og hagebruk

Hovedformålet med bruk av avermektiner er å beskytte landbruksavlinger mot ulike skadedyr, og dermed øke avlingen og redusere produkttap. I hagebruk brukes avermektiner for å beskytte prydplanter, frukttrær og busker mot insekt- og middangrep, og opprettholde deres helse og estetiske appell. På grunn av deres høye effektivitet og bredspektrede aktivitet er avermektiner et viktig verktøy i integrert skadedyrbekjempelse (IPM), som sikrer bærekraftig og produktivt landbruk.

Emnets relevans

Å studere og riktig bruke avermektiner er avgjørende i moderne landbruk og hagebruk. Med den økende globale befolkningen og økende etterspørsel etter mat, blir effektiv skadedyrbekjempelse kritisk viktig. Riktig forskning og bruk av avermektin-insektmidler bidrar til å minimere avlingsskader, forbedre landbruksproduktiviteten og redusere økonomiske tap. Imidlertid kan overdreven og ukontrollert bruk av avermektiner føre til skadedyrresistens og negative miljøpåvirkninger, som nedgang i gunstige insektbestander og miljøforurensning. Derfor er det viktig å forstå virkningsmekanismene til avermektiner, deres økologiske påvirkning og å utvikle bærekraftige påføringsmetoder.

Historie

Avermektiner er en gruppe insektmidler og antiparasittmidler utvunnet fra forbindelser isolert fra jordaktinomyceter. Disse stoffene er svært effektive mot et bredt spekter av skadedyr, samt ulike parasitter, inkludert nematoder og midd. Avermektiner har spilt en betydelig rolle i bekjempelsen av parasittsykdommer og skadedyr i både landbruk og medisin. Historien deres strekker seg over flere tiår og inkluderer viktige vitenskapelige oppdagelser.

1. Oppdagelsen av avermektin

Historien om avermektiner begynte i 1975 da den japanske forskeren Isao Yoshida ved Merck & Co. begynte å undersøke jordmikroorganismer kjent som aktinomyceter. Under eksperimentene sine isolerte Yoshida og kollegene hans et nytt antibiotikum som hadde kraftige antiparasittiske egenskaper. De probiotiske egenskapene, som dens høye effektivitet mot ulike parasittinfeksjoner, tiltrakk seg umiddelbart forskernes oppmerksomhet. Dette antibiotikumet fikk navnet avermektin i 1979.

2. Utvikling og kommersiell bruk

Etter isoleringen av avermektin ble dens molekylære struktur studert, og gjennom kjemiske modifikasjoner ble nye former utviklet. En slik modifikasjon førte til dannelsen av abamektiner – en mer stabil og potent form. Tidlig på 1980-tallet ble det bevist at avermektiner hadde eksepsjonell aktivitet mot rundorm, midd og andre parasitter, noe som gjorde dem ideelle for å kontrollere ulike sykdommer i både husdyr og landbruk.

I 1987 ble det første kommersielle avermektinbaserte insektmiddelet, malathion, introdusert, som raskt ble populært på grunn av sin høye effektivitet mot et bredt spekter av insekter. Det ble brukt i landbruket og for å beskytte folkehelsen mot insektbårne sykdommer.

3. Utvikling og bruk

Siden tidlig på 1950-tallet har avermektinbaserte insektmidler blitt mye brukt i landbruket. De ga høyere giftighet for insekter sammenlignet med mange tidligere brukte klorerte forbindelser, som ddt. Avermektiner ble populære i kampen mot skadedyr som insekter på ulike avlinger, inkludert bomull, tobakk, grønnsaker og frukt. Noen av de mest kjente kjemikaliene i denne gruppen inkluderer parathion, diazinon og klorpyrifos.

4. Sikkerhets- og miljøhensyn

Selv om avermektin-insektmidler var effektive, førte bruken av dem til nye økologiske og toksikologiske problemer. Disse forbindelsene viste høy toksisitet ikke bare for insekter, men også for andre organismer, inkludert nyttige insekter som bier og dyr. Avermektinenes flyktighet og evne til å akkumulere seg i økosystemer og forurense jord og vannforekomster ble en betydelig bekymring. Som et resultat ble mange av disse forbindelsene underlagt restriksjoner og forbud i noen land fra slutten av 1970-tallet.

5. Moderne tilnærminger og problemstillinger

I dag er avermektinbaserte insektmidler fortsatt mye brukt, men bruken er begrenset på grunn av miljø- og sikkerhetskrav. Problemer knyttet til insektresistens, resistens mot avermektin-insektmidler og den avtagende effektiviteten til disse forbindelsene har blitt store bekymringer i moderne kjemisk skadedyrbekjempelse. For å forhindre utvikling av resistens utvikler forskere aktivt nye formuleringer og metoder, som kombinerer avermektinbaserte insektmidler med biologiske og mekaniske skadedyrbekjempelsesmetoder.

Dermed er avermektinenes historie en reise fra revolusjonerende oppdagelser og vellykkede anvendelser til erkjennelsen av deres økologiske og toksikologiske problemer, noe som har ført til søken etter tryggere og mer bærekraftige plantevernmetoder.

Klassifikasjon

Avermektiner klassifiseres basert på ulike kriterier, inkludert kjemisk sammensetning, virkningsmekanisme og aktivitetsspekter. Hovedgruppene av avermektiner inkluderer:

• Ivermektin: et av de mest brukte representantene, effektivt mot et bredt spekter av parasitter, inkludert midd, ormer og skadedyr.
• Abamectin: brukes til å kontrollere parasitter i husdyr og landbruksavlinger, kjent for sin høye stabilitet.
• Epirabamektin: brukes i veterinær- og landbruksmiljøer, effektivt mot ulike insekt- og middarter.
• Milbemektin: brukes til skadedyrbekjempelse av planter og dyr, karakterisert ved høy selektivitet og lav pattedyrtoksisitet.
• Avermektin b1a: spesialisert insektmiddel som er effektivt mot spesifikke skadedyr som møll og visse billearter.

Hver av disse gruppene har unike egenskaper og virkningsmekanismer, noe som tillater bruk under forskjellige forhold og for ulike avlingstyper.

Virkningsmekanisme

Hvordan insektmidler påvirker insekters nervesystem

• Avermektiner påvirker insektenes nervesystem ved å binde seg til glutamatstyrte kloridkanaler og gaba-reseptorer i nerveceller. Dette fører til kontinuerlig aktivering av nerveimpulser, noe som resulterer i lammelse og død hos insektene. I motsetning til organofosfater, som hemmer acetylkolinesterase, virker avermektiner direkte på glutamat- og gaba-reseptorer, og gir en mer selektiv og effektiv virkning.

Påvirkning på insektmetabolisme

• Forstyrrelser i nervesignaloverføringen forårsaker svikt i metabolske prosesser hos insekter, som fôring, reproduksjon og bevegelse. Dette resulterer i redusert aktivitet og levedyktighet hos skadedyr, noe som bidrar til effektiv populasjonskontroll og forhindrer skade på planter.

Eksempler på molekylære virkningsmekanismer

• Avermektiner som ivermektin binder seg til glutamatstyrte kloridkanaler, noe som forårsaker kontinuerlig nerveeksitasjon. Andre avermektiner, som abamektin, kan også interagere med gaba-reseptorer, blokkere funksjonen deres og produsere lignende effekter. Disse molekylære mekanismene sikrer høy effekt av avermektiner mot ulike skadedyr.

Forskjellen mellom kontakt og systemisk handling

• Avermektiner kan ha både kontakt- og systemisk virkning. Kontaktavermektiner virker direkte ved kontakt med insekter, og trenger inn i kutikula eller luftveier, noe som forårsaker lammelse og død på stedet. Systemiske avermektiner absorberes i plantevev og fordeles i alle deler, noe som gir langvarig beskyttelse mot skadedyr som spiser forskjellige deler av planten. Systemisk virkning muliggjør utvidet skadedyrbekjempelse over større områder og lengre varighet.

Eksempler på produkter i denne gruppen

Ivermektin
Virkningsmekanisme
Binder seg til glutamat- og gabareseptorer, noe som forårsaker kontinuerlig nerveeksitasjon og lammelse hos insekter.
Eksempler på produkter

• Avagil
• Ivermektin-20
• Mirimectilin
  Fordeler og ulemper
  Fordeler: bredt aktivitetsspekter, systemisk distribusjon, lav toksisitet for pattedyr.
  Ulemper: toksisitet for nytteinsekter, risiko for resistensutvikling hos skadedyr, miljøfarer.

Abamektin
Virkningsmekanisme
Binder seg til glutamat- og gabareseptorer, noe som forårsaker lammelse og død av parasitter.
Eksempler på produkter

• Abamet
• Abamektin-10
• Agroabam
  Fordeler og ulemper
  Fordeler: høy effektivitet, motstandsdyktighet mot nedbrytning, systemisk virkning.
  Ulemper: toksisitet for bier og andre pollinatorer, potensiell jord- og vannforurensning, utvikling av resistens hos skadedyr.

Milbemektin
Virkningsmekanisme
Binder seg til glutamatreseptorer, noe som forårsaker kontinuerlig nerveeksitasjon og lammelse.
Eksempler på produkter

• Milbemektin-2
• Milbegard
• Agromil
  Fordeler og ulemper
  Fordeler: høy selektivitet, effektiv mot et bredt spekter av skadedyr, lav toksisitet for pattedyr.
  Ulemper: toksisitet for nytteinsekter, potensiell miljøopphopning, resistensutvikling hos skadedyr.

Avermektin b1a
Virkningsmekanisme
Binder seg til glutamat- og gaba-reseptorer, noe som forårsaker lammelse og død hos insekter.
Eksempler på produkter

• Avermektin-5
• Agroavermet
• Mirimect
  Fordeler og ulemper
  Fordeler: effektiv mot møll og andre skadedyr, systemisk distribusjon, høy motstand mot nedbrytning.
  Ulemper: toksisitet for bier, potensiell forurensning av vannkilder, resistensutvikling hos skadedyr.

Fenitrazol
Virkningsmekanisme
Hemmer acetylkolinesterase, forstyrrer overføringen av nerveimpulser og forårsaker lammelse og død hos insekter.
Eksempler på produkter

• Fenitrazol-150
• Agrofenit
• Fenitrop
  Fordeler og ulemper
  Fordeler: høy effektivitet mot et bredt spekter av skadedyr, lav toksisitet for pattedyr.
  Ulemper: toksisitet for vannlevende organismer, potensiell miljøopphopning, resistensutvikling hos skadedyr.

Insektmidler og deres innvirkning på miljøet

Påvirkning på nyttige insekter

• Avermektiner har toksiske effekter på nyttige insekter, inkludert bier, veps og andre pollinatorer, samt rovdyr som naturlig kontrollerer skadedyrpopulasjoner. Dette fører til en nedgang i biologisk mangfold og forstyrrer økosystembalansen, noe som påvirker produktiviteten til landbruksavlinger og biologisk mangfold negativt.

Resterende mengder insektmidler i jord, vann og planter

• Avermektiner kan vedvare i jord i lengre perioder, spesielt under forhold med høy luftfuktighet og temperatur. Dette resulterer i forurensning av vannkilder gjennom avrenning og infiltrasjon. Hos planter er avermektiner fordelt i alle deler, inkludert blader, stilker og røtter, noe som gir systemisk beskyttelse, men som også fører til akkumulering av insektmidler i matvarer og jord, noe som kan ha negativ innvirkning på menneskers og dyrs helse.

Fotostabilitet og nedbrytning av insektmidler i naturen

• Mange avermektiner har høy fotostabilitet, noe som øker deres miljømessige persistens. Dette hindrer den raske nedbrytningen av insektmidler under sollyseksponering, noe som bidrar til akkumulering i jord og akvatiske økosystemer. Høy motstand mot nedbrytning kompliserer fjerningen av avermektiner fra miljøet og øker risikoen for at de påvirker ikke-målorganismer.

Biomagnifisering og akkumulering i næringskjeder

• Avermektiner kan akkumuleres i vev hos insekter og dyr, og bevege seg gjennom næringskjeden og forårsake biomagnifisering. Dette resulterer i høyere konsentrasjoner av insektmidlet på de øverste nivåene i næringskjeden, inkludert hos rovdyr og mennesker. Biomagnifisering av avermektiner fører til alvorlige økologiske og helserelaterte problemer, ettersom akkumulerte insektmidler kan forårsake kronisk forgiftning og helseforstyrrelser hos dyr og mennesker.

Problemet med skadedyrresistens mot insektmidler

Årsaker til resistensutvikling

• Utviklingen av resistens hos skadedyr mot avermektiner er drevet av genetiske mutasjoner og seleksjon av resistente individer gjennom gjentatt bruk av insektmiddelet. Hyppig og ukontrollert bruk av avermektiner akselererer spredningen av resistente gener innen skadedyrpopulasjoner. Utilstrekkelig overholdelse av doserings- og bruksprotokoller fremskynder også prosessen med resistensutvikling, noe som gjør insektmiddelet mindre effektivt.

Eksempler på resistente skadedyr

• Resistens mot avermektiner er observert hos ulike skadedyrarter, inkludert hvitfluer, bladlus, midd og visse møllarter. Disse skadedyrene viser redusert følsomhet for insektmidlene, noe som kompliserer bekjempelsen av dem og nødvendiggjør bruk av dyrere og mer giftige midler eller overgang til alternative skadedyrbekjempelsesmetoder.

Metoder for å forhindre resistens

• For å forhindre utvikling av resistens mot avermektiner hos skadedyr, er det viktig å rotere insektmidler med ulike virkningsmekanismer, kombinere kjemiske og biologiske kontrollmetoder og implementere integrerte strategier for skadedyrbekjempelse. Det er også avgjørende å følge anbefalte doseringer og påføringsplaner for å unngå seleksjon av resistente individer og opprettholde den langsiktige effekten av avermektinprodukter.

Regler for sikker bruk av insektmidler

Tilberedning av løsninger og doseringer

• Riktig tilberedning av løsninger og nøyaktig doseringsmåling er kritisk viktig for effektiv og sikker bruk av avermektiner. Det er nødvendig å følge produsentens instruksjoner for tilberedning og dosering av løsningen nøye for å unngå overdreven påføring eller utilstrekkelig plantebehandling. Bruk av presise måleverktøy og vann av høy kvalitet sikrer doseringsnøyaktighet og behandlingseffektivitet.

Bruk av verneutstyr ved håndtering av insektmidler

• Når man arbeider med avermektiner, er det viktig å bruke passende verneutstyr, som hansker, masker, vernebriller og verneklær, for å minimere risikoen for eksponering for insektmidler for menneskekroppen. Verneutstyr bidrar til å forhindre kontakt med hud og slimhinner, samt innånding av giftige insektmiddeldamper.

Anbefalinger for plantebehandling

• Påfør avermektiner på planter tidlig om morgenen eller sent på kvelden for å unngå å påvirke pollinatorer som bier. Unngå påføring i varmt og vindfullt vær, da dette kan føre til insektmiddelavdrift og utilsiktet kontakt med nyttige planter og organismer. Det anbefales også å ta hensyn til plantenes vekststadium, og unngå påføring i perioder med aktiv blomstring og frukting.

Overholdelse av intervaller før innhøsting

• Overholdelse av de anbefalte intervallene før innhøsting etter påføring av avermektiner sikrer tryggheten ved konsum av produktene og forhindrer at insektmiddelrester kommer inn i matvarer. Det er viktig å følge produsentens retningslinjer angående intervaller før innhøsting for å unngå forgiftningsrisiko og sikre produktkvalitet.

Alternativer til kjemiske insektmidler

Biologiske insektmidler

• Bruk av entomofagøse organismer, bakterielle og soppformuleringer tilbyr et miljøvennlig alternativ til kjemiske insektmidler. Biologiske insektmidler, som bacillus thuringiensis, bekjemper effektivt skadedyrinsekter uten å skade nyttige organismer og miljøet. Disse metodene støtter bærekraftig skadedyrbekjempelse og bevarer biologisk mangfold.

Naturlige insektmidler

• Naturlige insektmidler, som neemolje, tobakksekstrakter og hvitløksløsninger, er trygge for planter og miljøet og brukes til å bekjempe skadedyr. Disse stoffene har frastøtende og insektdrepende egenskaper, noe som muliggjør effektiv håndtering av insektbestander uten bruk av syntetiske kjemikalier. Naturlige insektmidler kan brukes i kombinasjon med andre metoder for å oppnå optimale resultater.

Feromonfeller og andre mekaniske metoder

• Feromonfeller tiltrekker og eliminerer skadedyrinsekter, reduserer bestanden deres og forhindrer spredning. Andre mekaniske metoder, som klebrige feller og barrierer, bidrar også til å kontrollere skadedyrbestander uten bruk av kjemiske midler. Disse metodene er effektive og miljøvennlige måter å håndtere skadedyr på.

Eksempler på de mest populære insektmidlene i denne gruppen

Produktnavn	Aktiv ingrediens	Virkningsmekanisme	Bruksområde
Ivermektin	Ivermektin	Binding til glutamat- og gaba-reseptorer, noe som forårsaker lammelse og død av insekter	Grønnsaker, korn, frukttrær
Abamektin	Abamektin	Binding til nerveimpulser, forårsaker lammelse og død av parasitter	Grønnsaker og fruktvekster, hagebruk
Milbemektin	Milbemektin	Binding til glutamatreseptorer, noe som forårsaker kontinuerlig nerveeksitasjon og lammelse	Grønnsaksvekster, korn, fruktplanter
Avermektin b1a	Avermektin b1a	Binding til glutamat- og gaba-reseptorer, noe som forårsaker lammelse og død av insekter	Grønnsaker, frukt og prydvekster
Fenitrazol	Fenitrazol	Hemming av acetylkolinesterase, forstyrrer overføringen av nerveimpulser og forårsaker lammelse og død av insekter	Grønnsaker, frukt og prydvekster

Fordeler og ulemper

Fordeler

• Høy effektivitet mot et bredt spekter av skadedyr
• Systemisk distribusjon i planter, som gir langsiktig beskyttelse
• Lav toksisitet for pattedyr sammenlignet med andre klasser av insektmidler
• Høy fotostabilitet, som sikrer langvarig virkning

Ulemper

• Toksisitet for nyttige insekter, inkludert bier og veps
• Potensial for resistensutvikling i skadedyrpopulasjoner
• Mulig forurensning av jord og vannkilder
• Høye kostnader for noen formuleringer sammenlignet med tradisjonelle insektmidler

Risikoer og forholdsregler

Innvirkning på menneskers og dyrs helse

• Avermektiner kan ha alvorlige effekter på menneskers og dyrs helse ved feil bruk. Hos mennesker kan eksponering forårsake forgiftningssymptomer som svimmelhet, kvalme, oppkast, hodepine og i alvorlige tilfeller kramper og bevissthetstap. Dyr, spesielt kjæledyr, er også i faresonen for forgiftning hvis insektmiddelet kommer i kontakt med huden deres eller hvis de inntar behandlede planter.

Symptomer på insektmiddelforgiftning

• Symptomer på avermektinforgiftning inkluderer svimmelhet, hodepine, kvalme, oppkast, svakhet, pustevansker, kramper og bevissthetstap. Kontakt med øyne eller hud kan forårsake irritasjon, rødhet og brennende følelser. Inntak av insektmiddelet krever øyeblikkelig legehjelp.

Førstehjelp ved forgiftning

• Ved mistanke om avermektinforgiftning, må du umiddelbart stoppe kontakten med insektmiddelet, skylle berørt hud eller øyne med rikelig med vann i minst 15 minutter. Ved innånding, flytt til frisk luft og oppsøk legehjelp. Ved svelging, ring nødetatene og følg førstehjelpsinstruksjonene på produktetiketten.

Forebygging av skadedyrfremvekst

Alternative metoder for skadedyrbekjempelse

• Bruk av kulturelle praksiser som vekstrotasjon, mulching, fjerning av infiserte planter og planting av resistente varianter bidrar til å forhindre skadedyrfremvekst og redusere behovet for bruk av insektmidler. Disse metodene skaper ugunstige forhold for skadedyrinsekter og styrker plantehelsen. Biologiske kontrollmetoder, inkludert bruk av entomofagiske rovdyr og andre naturlige fiender av skadedyrinsekter, er også effektive forebyggende tiltak.

Skaper ugunstige forhold for skadedyr

• Å sørge for riktig vanning, fjerne løv og planterester, samt opprettholde renslighet i hager og frukthager skaper ugunstige forhold for skadedyrs reproduksjon og spredning. Installasjon av fysiske barrierer, som nett og kanter, bidrar til å forhindre skadedyrs tilgang til planter. Regelmessige planteinspeksjoner og rettidig fjerning av skadede deler reduserer plantenes attraktivitet for skadedyr.

Konklusjon

Rasjonell bruk av avermektiner spiller en avgjørende rolle i å beskytte planter og øke avlingen av landbruks- og prydvekster. Det er imidlertid viktig å følge sikkerhetsprotokoller og vurdere miljøaspekter for å minimere negative påvirkninger på økosystemet og gunstige organismer. En integrert tilnærming til skadedyrbekjempelse, som kombinerer kjemiske, biologiske og kulturelle kontrollmetoder, fremmer bærekraftig landbruksutvikling og bevaring av biologisk mangfold. Det er også viktig å fortsette forskningen på å utvikle nye insektmidler og kontrollmetoder som tar sikte på å redusere helserisikoen for mennesker og økosystemer.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)

1. Hva er avermektiner, og hva brukes de til?
Avermektiner er en gruppe makrosykliske laktoner som brukes som insektmidler, akaricider og antiparasittmidler. De brukes til å beskytte landbruksavlinger, husdyr og mennesker mot ulike parasitter og skadedyr.

2. Hvordan påvirker avermektiner insekters nervesystem?
Avermektiner binder seg til glutamat- og gaba-reseptorer i insektenes nerveceller, noe som forårsaker kontinuerlig eksitasjon av nerveimpulser. Dette fører til lammelse og død hos insektene.

3. Er avermektiner skadelige for nyttige insekter som bier?
Ja, avermektiner er giftige for nyttige insekter, inkludert bier og veps. Bruken av dem krever streng overholdelse av regelverk for å minimere påvirkningen på nyttige insekter.

4. Hvordan forhindre utvikling av resistens hos skadedyr mot avermektiner?
For å forhindre resistens, roter insektmidler med forskjellige virkningsmekanismer, kombiner kjemiske og biologiske kontrollmetoder, og følg anbefalte doseringer og påføringsplaner.

5. Hvilke miljøproblemer er forbundet med bruk av avermektiner?
Bruk av avermektiner fører til nedgang i bestander av nyttige insekter, forurensning av jord og vann, og akkumulering av insektmidler i næringskjedene, noe som forårsaker alvorlige økologiske og helserelaterte problemer.

6. Kan avermektiner brukes i økologisk landbruk?
Nei, avermektiner oppfyller ikke kravene til økologisk landbruk på grunn av deres syntetiske opprinnelse og potensielle negative innvirkning på miljøet og nyttige organismer.

7. Hvordan påføre avermektiner riktig for maksimal effektivitet?
Følg produsentens instruksjoner for dosering og påføringsplaner nøye, behandle planter tidlig om morgenen eller sent på kvelden, unngå påføring i perioder med pollinatoraktivitet, og sørg for jevn fordeling av insektmiddelet på plantene.

8. Finnes det alternativer til avermektiner for skadedyrbekjempelse?
Ja, det finnes biologiske insektmidler, naturlige stoffer (neemolje, hvitløksløsninger), feromonfeller og mekaniske kontrollmetoder som kan brukes som alternativer til avermektiner.

9. Hvordan minimere miljøpåvirkningen av avermektiner?
Bruk insektmidler kun når det er nødvendig, følg anbefalte doseringer og påføringsplaner, forhindre avrenning av insektmidler til vannkilder og implementer integrerte skadedyrbekjempelsesmetoder for å redusere avhengigheten av kjemiske midler.

10. Hvor kan man kjøpe avermektiner?
Avermektiner er tilgjengelige i spesialiserte landbruksbutikker, på nettmarkedsplasser og fra leverandører av plantevernmidler. Før du kjøper, må du forsikre deg om at produktene som brukes er lovlige og trygge.