مثبطات النمو الحشرية واستعمالها في مكافحة الاكاروسات

هي مجموعة الكيميائيات المثبطة للعمليات الفسيولوجية الأساسية كالنمو والتطور والانسلاخ والتكاثر في مفصليات الأرجل، وقد بدأ العاملون في مجال الآفات الحشرية ومنذ أكثر من أربعة عقود من الزمن بالبحث عن إمكانية استخدام هذه الكيميائيات في مكافحة الحشرات والاكاروسات بطريقة تعمل على إرباك أو تثبيط العمليات الفسلجية الخاصة بالنمو والتطور والانسلاخ، وتمثل مثبطات النمو الحشرية الجيل الثالث من مبيدات الحشرات ومن أهم مميزاتها:

1- الفاعلية البيولوجية العالية: لهذه المركبات القدرة في إحداث تأثيراتها المميتة عند معاملة الحشرات والاكاروسات بجرعات منخفضة منها لا تتعدى الأجزاء في المليون وما لذلك من مردود على الناحيتين الاقتصادية والبيئية إذ يصبح إنتاجها تجاريا مجزيا للغاية كما تنخفض تأثيراتها البيئية إلى حد كبير.

2- التخصص: وهي من أهم مميزات هذه المجموعة إذ إنها تتخصص في القضاء على الآفات الحشرية والأكاروسية من دون التأثير على اللبائن. وذلك لأن تأثيرها الكيموحيوي والفسلجي يكمن في إعاقة عمليات حيوية متميزة تتم في مفصليات الأرجل دون اللبائن.

3- عدم أو ندرة إمكانية تكوين سلالات مقاومة لها مع تكرار استخدامها: يستند هذا الاعتقاد إلى أن الهرمونات منظمات حيوية هامة في جسم الحشرة أو الأكاروس يحتاجها لإتمام عمليات حيوية وفسيولوجية لازمة لبقائه وعليه فان تكوين صفة المقاومة لتلك المنظمات يعني بالدرجة الأولى هلاك الأكاروس الذي كون تلك المقاومة. على أن ذلك يفتقر إلى الهرمونات المنتجة أو المفرزة داخليا Endogenous أما المكافحة باستخدام المشابهات الهرمونية المصنعة خارجيا فان من المحتمل أن يتمكن الأكاروس أو الحشرة من تكوين سلالات مقاومة لها مع تكرار استخدامها في المكافحة.

مجاميع مثبطات النمو الحشرية Groups of Insect Growth Inhibitors

يمكن تقسيم مثبطات النمو الحشرية المستخدمة في مكافحة الأكاروسات والحشرات بحسب مصدرها إلى مجموعتين:

I- الهرمونات الطبيعية Natural Hormones

وتضم المركبات الهرمونية التي يتم استخلاصها وتنقيتها عادة من الحشرات، وتوجد هذه المجموعة عادة بكميات ضئيلة جدا والهدف الأساس من عملية استخلاصها هو لتحديد مواصفاتها وتركيبها الكيميائي وطريقة تأثيرها لغرض تخليق مركبات مشابهة لها يمكن استخدامها حقليا في المكافحة وتضم هذه المجموعة ما يلي:

1- هرمون الحداثة Juvenile Hormone: في عام 1956 تم تحضير مستخلص يحتوي على هرمون الحداثة وذلك من بطن ذكر الفراشة .Hyalophora cecropia L إلا إن تركيبه الكيميائي لم يتم تشخيصه إلا بعد مرور 11 عاما تم خلالها استخلاص العديد من المركبات الشبيهة بالتربينات Terpenoid والتي أظهرت نشاطا هرمونيا مماثلا لهرمونات الحداثة وفي عام 1966 تمكن الباحث Roller ومساعدوه من وصف التركيب الكيميائي لهرمون الحداثة في حشرة السيكروبيا.

2- هرمون الانسلاخ أو الاكدايسون Ecdysone Hormone: في عام 1954 تم عزل أول هرمون انسلاخ حشري في صورة بلورات هو الفا-اكدايسون Ecdysone-α حيث تم تشخيصه وتعريفه كيميائيا بعد ذلك بأحد عشر عاما باستخدام الدلائل الكيميائية والأشعة السينية.

II- المركبات الهرمونية المصنعة Synthetic Hormonal Compounds

وتضم مجموعة من المركبات الكيميائية المصنعة التي تتماثل في تركيبها الكيميائي مع الهرمومات الطبيعية علاوة على التشابه في طريقة التأثير على نمو وتطور مفصليات الأرجل ومن هذه المركبات:

أ– المركبات ذات النشاط المماثل لهرمونات الحداثة: ومنها

1- مركبات غير تربينودية Non-Terpenoid Compounds: ومن أهمها المركب Methyl trans-7,11-dichlorofranesenate ويمتاز هذا المركب بفاعليته العالية في مكافحة العديد من الأنواع الحشرية والأكاروسية.

2- المواد المنشطة لمبيدات الحشرات Insecticides Synergists: أظهرت نتائج العديد من الدراسات أن عددا من المواد المنشطة لمبيدات الحشرات لها تأثير هرموني مشابه لهرمون الحداثة ومنها سيسامكس Sesamex وكذلك ال Propyl-2-propynyl، Phenyl phosphate وكانت هذه المركبات بداية لصناعة وتخليق مبيدات الحشرات الهرمونية من مجموعة كيميائية مختلفة تماما عن مجموعة الهرمون الأصلي، مما أدى للتوصل إلى تخليق مجموعة من أشد المركبات التي عرفت بنشاطها الهرموني وهي مجموعة المركبات التربينودية.

3- المركبات التربينودية Terpenoid Compounds: ومن أهم مركبات هذه المجموعة المركب -4-epoxygeranyl ether of Methylenedioxy phenol trans-6,7 1,2[ epoxy-3,7-dimethyl-2-octenyl)oxy-6,7)] ويمتاز هذا المركب بنشاطه المماثل لهرمون الحداثة وعلى مدى واسع من الحشرات والاكاروسات ويمتاز بفاعليته الشديدة عند استخدامه بجرعات مخفضة جدا.

ب- المركبات ذات النشاط المماثل لهرمون الانسلاخ

بالرغم من وجود العديد من الأنواع المختلفة من هرمونات الانسلاخ بصورة طبيعية في مفصليات الأرجل والنباتات، إلا إنه تم تخليق أعداد كبيرة من المماثلات التركيبية لهرمون الانسلاخ وبعضها يفوق في فاعليته أشد الهرمونات الحشرية الطبيعية ومن أفضل المركبات المصنعة في هذا المجال المركب bisdeoxy ecdysone-22,25 والذي لا يختلف عن هرمون الانسلاخ الحشري إلا في غياب مجموعة (OH) من الحلقة العطرية.

ج- المركبات المضادة للهرمونات Antihormone Compounds

وهي مجموعة من المركبات التي تعمل على تثبيط عملية التخليق الحيوي للهرمونات ومنها المركب Dimilin المضاد لهرمون الانسلاخ Antimoulting Hormone. ومن أهم مثبطات النمو الحشرية المصنعة والمستخدمة في مكافحة الأكاروسات ما يأتي:

1- المركب Diflubenzuron

ويباع تحت أسماء تجارية مختلفة منها ال Dimilin و Amilin و Kitinex و Diflubene وغيرها، اسمه وتركيبه الكيميائي:

وقد أظهر هذا المبيد فاعلية جيدة في القضاء على يرقات وبيض العديد من الآفات الحشرية والاكاروسية ويعمل عن طريق تداخله مع عملية ترسيب الكايتين في مفصليات الأرجل، كما استخدم أيضا في معاملة أرضيات الاسطبلات لمكافحة الذباب في حظائر الحيوانات.

2- المركب Triflumuron ولهذا المركب العديد من الأسماء التجارية منها Starycide ، Baycidal، كما يباع مخلوطا مع المبيد Methamidophose تحت اسم Tamaron، اسمه وتركيبه الكيميائي:

استخدم هذا المبيد لمكافحة الآفات الحشرية والأكاروسية بنجاح خاصة تلك التي تهاجم أشجار الفاكهة ومحاصيل الخضر المختلفة. ويعمل هذا المركب أيضا عن طريق إعاقته لعملية ترسيب الكاتين في مفصليات الأرجل.

3- المركب Flufenoxuron

ويباع تحت اسم Cascade ويعود إلى المجموعة Acylurea، اسمه وتركيبه الكيميائي:

مبيد اکاروسات وحشرات ذو مدى واسع التأثير وهو مثبط جيد لعملية تكوين الكايتين في مفصليات الأرجل.

ميكانيكية التأثير السام لمثبطات النمو الحشرية

Mode of Action of Insect Growth Inhibitors

تؤدي مثبطات النمو الحشرية تأثيراتها في الأكاروسات أو في مفصليات الأرجل بتركيزات مخفضة تماما وعليه تعد منظمات حيوية شديدة الفاعلية، إذ لا تتعدى الكميات الموجودة منها في مفصليات الأرجل من نانوغرام إلى ميكروغرام واحد وعندما تتم معاملة الأكاروسات بها في توقيت غير مناسب أو بكميات كبيرة نوعا ما فإنها تحدث خللا في التطور الطبيعي للاكاروس.

أولا: بالنسبة لهرمون الحداثة أو الشباب Juvenile Hormone

ويعتقد أن أساس تأثير هذا الهرمون هو تداخله في عمليات الانسلاخ للتحول من اليرقة إلى عذراء والعذراء إلى حيوان بالغ، وعند وجود الهرمونات بغزارة في أثناء أحد تلك الانسلاخات الحيوية فان ذلك يؤدي إلى اختلال نمو وتطور الأكاروس أو الحشرة. وينتج عن ذلك إما يرقة أو حورية تحمل صفات الأكاروس الكامل أو قد ينتج طورا وسطيا بينهما وبطبيعة الحال فان تلك الأطوار الشاذة تفشل في إكمال دورة الحياة. أما التأثير الآخر فيكمن في تداخل الهرمونات مع التطور الطبيعي للجنين في البيضة مما يعني أن لهذا الهرمون تأثيرا كمبيدات بيض Ovicides ولا يحدث ذلك التأثير إلا عند إضافة الهرمونات إلى بيض حديث الوضع أو الإناث الخصبة حاملة البيض حيث يؤدي ذلك إلى عقمها. أما بالنسبة للاكاروسات التي تمر في دور السبات، فان معاملة إناث التشتية بمثبطات النمو يؤدي إلى إنهاء عملية السبات وتبدأ الإناث بالتغذية والتزاوج ومزاولة حياتها بشكل طبيعي ولكنه في الوقت نفسه يعرض الأكاروسات إلى درجات الحرارة أو رطوبة أو إلى ظروف عدم توفر العائل النباتي مما يؤدي إلى موتها.

ثانيا: بالنسبة لهرمون الانسلاخ Ecdyson Hormone

على الرغم من أن هرمون الانسلاخ ومشابهاته التركيبية لا توازي فاعلية مركبات هرمون الحداثة نفسها إلا إنها تعد مثبطات قوية يمكنها أن تحدث خللا في تطور الأكاروسات وتكاثرها عند معاملة الأكاروسات بها مباشرة أو عند إضافتها إلى الغذاء أو الوسط الذي تعيش فيه بكميات لا تتعدى المايكروغرامات أو أجزاء في المليون. وتكمن الميزة الأساسية لهرمون الانسلاخ ومشابهاته التركيبية إلى فاعلية تلك المركبات في الطور اليرقي أو الحوري في أي مرحلة من مراحل تطوره دون التقيد بتوقيت معين كما هو الحال في هرمونات الحداثة، حيث يمكنها إعاقة عملية التطور خلال أي مرحلة في العمر اليرقي أو الحوري بالتأثير المباشر على عمليتي الانسلاخ والتطور، كما يمكن لهذه المركبات أن تكسر وتنهي دور السبات في الأكاروسات، كما يمتد فعل مركبات هرمون الانسلاخ في الأكاروسات ليشمل تأثيرها كمواد عاقمة كيميائية لإناث الأكاروسات حيث تعمل على تثبيط تطور ونمو المبايض وإنتاج البيض كما تقلل إلى حد كبير من نسبة فقس البيض المعامل وتخفض من حيوية النسل الناتج منه.