קוטל חרקים

קוטל חרקים (באנגלית: Insecticide) הוא חומר המשמש להדברה של מינים שונים של חרקים. מקור השם: מלטינית - insecte פרוש המילה חרק, מוצא המילה מלטינית insecare לחתוך או לגזור, כי גופו של החרק נראה גזור לחוליות, cidere: פרוש המילה לקטול. בהגדרה נכללים גם חומרים קוטלי זחלים (Larvicides) מקור המילה מלטינית: Larva - ברומית עתיקה פירושה רוח רפאים מתוך אמונה שהאמינו שנשמותיהם של רשעים נותרו לרדוף אנשים חיים והם מתבטאים בצורות לא מוגדרות כגון הזחלים, וחומרים קוטלי ביצי חרקים (Ovicides). מקור המילה מלטינית: Ovum - ביצה

חלק מקוטלי החרקים (כולל תרסיסים נפוצים) יעילים גם נגד פרוקי-רגליים נוספים שאינם חרקים, כגון עקרבים, עכבישאים הכוללים אקריות וקרציות. קוטלי חרקים נבדלים מדוחי חרקים אשר דוחים חרקים אך אינם קוטלים אותם.

 היסטוריה 
חומרי ההדברה משמשים בחקלאות, ברפואה, בתעשייה וגם בשימוש ביתי. חומרי הדברה הם כנראה הגורם מרכזי בגידול הפיריון החקלאי ב. כמעט כל קוטלי החרקים הם בעלי פוטנציאל גבוה לפגיעה במערכות אקולוגיות; רבים מהם רעילים לבני אדם, באופן ישיר

או דרך שרשרת המזון.

 סיווג 
קוטלי חרקים מסווגים לפי אופן הפעולה שלהם. ועדת הפעולה לעמידות בפני חרקים  (IRAC) מפרטת 30 דרכי פעולה ובנוסף גם גורמים בלתי ידועים. קימות מספר קבוצות כימיות של קוטלי חרקים בעלי אותו אופן פעולה. IRAC מפרטת 56 קבוצות כימיות ועוד גורמים לא ידועים. קוטלי חרקים המוגדרים כקוטלי חרקים במגע. הם נשארים על פני העלה ופועלים במגע ישיר עם החרק. הם קרויים קוטלי חרקים "לא-סיסטמיים". לעומת זאת, קוטלי חרקים "סיסטמיים" חודרים לצמח ונודדים בתוכו. הנדידה יכולה להיות כלפי מעלה בעצה, או כלפי מטה בשיפה או בשניהם. סיסטמיות היא תנאי מוקדם לשימוש בחומרי הדברה לטיפול בזרעים.

חרקים ניזונים ממגוון תאים בצמח. רוב החרקים המזיקים העיקריים הם חרקים לועסים או חרקים מוצצים. חרקים לועסים, כמו זחלים, אוכלים חתיכות עלה שלמות. חרקים מוצצים משתמשים בצינורות הזנה כדי להיזון משיפה (למשל כנימות עלי עלים, קשקשים וזבובי לב), או כדי למצוץ תוכן תאים (למשל תריפסים וקרציות). קוטל חרקים יעיל יותר אם הוא נמצא בתא שממנו החרק ניזון. התכונות הפיזיקוכימיות של קוטל החרקים קובעות כיצד הוא מתפזר ברקמות הצמח.

 אורגנוכלורידים 
די די טי, האורגנוכלוריד הראשון והידוע ביותר, סונתז לראשונה על ידי הכימאי האוסטרי אותמר זיידלר . הכימאי השווייצרי פול מולר גילה את תכונותיו כקוטל חרקים. על תגלית זו הוא זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1948. DDT הוצג לראשונה בשנת 1944. הוא פועל על ידי פתיחת תעלות נתרן בתאי העצב של החרק. עלייתה המקבילה של התעשייה הכימית באותה עת, אפשרה ייצור בקנה מידה גדול של פחמימנים אורגנו-כלוריים, כולל תרכובות שונות של ציקלודיאן  {הקסכלורןציקלוהקסאן . למרות שהיו בשימוש נפוץ בעבר, כימיקלים ישנים רבים, כגון, די די טי, כלורדאן  וטוקספן  הוסרו מהשוק עקב השפעותיהם הבריאותיות המזיקות והשפעותיהם הסביבתיות הטוקסיות.

 אורגנופוספטים 
אורגנופוספטים הם קבוצה גדולה של קוטלי חרקים הפועלים על מערכת העצבים של החרק. אורגנופוספטים מפריעים לאנזימים אצטילכולין אסטראז ו-כולין אסטראזות  אחרות, וגורמים לעלייה באצטילכולין סינפסי ולגירוי יתר של מערכת העצבים הפאראסימפתטית, ועל ידי כך הם קוטלים או משביתים את החרק. קוטלי חרקים אורגנופוספטים וגזי עצבים כגון סארין, טאבון,  סומן ו-VX, בעלי אותו מנגנון פעולה. לאורגנופוספטים יש השפעה רעילה מצטברת על חיות בר, ולכן חשיפות מרובות לכימיקלים מגבירות את הרעילות. בארצות הברית, השימוש באורגנופוספטים ירד עם עליית השימוש בתחליפים. רבים מקוטלי החרקים שפותחו לראשונה באמצע המאה ה-20, נחשבים לרעילים מאוד.

 פירתרואידים 
קוטלי חרקים השייכים לקבוצת הפירתרואיד מחקים את פעילותה של התרכובת הטבעית פירתרין שהוא ביוציד הקוטל חרקים, המצוי באופן טבעי בצמחי חרצית וטנסטום. הפירטרואידים הטבעיים שונו כד להגביר את יציבותם בסביבה. תרכובות אלו מווסתות תעלות נתרן בלתי מתמידות והן פחות רעילות מאשר פוספטים אורגניים וקרבמטים. תרכובות בקבוצה זו משמשות לעיתים קרובות כאמצעי הדברה נגד חרקים ביתיים.. חלק מהפירתרואידים הסינתטיים רעילים למערכת העצבים.

 ניאוניקוטינואידים 
ניאוניקוטינואידים הם קבוצה של קוטלי חרקים נוירו-אקטיביים, הדומים מבחינה כימית לניקוטין, בעלי רעילות אקוטית נמוכה בהרבה ליונקים ועמידות גבוהה יותר בסבביבה. כימיקלים אלה הם אגוניסטים לקולטן אצטילכולין. הם קוטלי חרקים סיסטמיים רחבי טווח, עם פעולה מהירה תוך דקות ספורות עד שעות. הם מיושמים כתרסיסים, תמיסות, טיפולי זרעים וקרקע. חרקים שנחשפו אליהם מפגינים רעידות ברגליים, תנועת כנף מהירה, נסיגת סטיילט , כגון כנימות, תנועה מבולבלת, שיתוק ומוות. אימידקלופריד, ממשפחת הניאוניקוטינואידים, הוא קוטל החרקים הנפוץ ביותר בעולם. בסוף שנות ה-90, ניאוניקוטינואידים היו תחת ביקורת גוברת בשל השפעתם הסביבתית, וקשורים למחקרים בדבר השפעות אקולוגיות שליליות, כולל הפרעת קריסת מושבת דבורי דבש (CCD) ואובדן ציפורים עקב צמצום אוכלוסיות חרקים. בשנת 2013, האיחוד האירופי וכמה מדינות שאינן באיחוד האירופי הגבילו את השימוש בניאוניקוטינואידים מסוימים.

 דיאמידים 
דיאמידים  מפעילים באופן סלקטיבי קולטני ריאנודין (RyR)  של חרקים, שהם תעלות שחרור סידן גדולות הנמצאות בשרירי הלב והשלד, המוביל לאובדן סידן החיוני לתהליכים ביולוגיים. זה גורם לחרקים להפוך לאדישים, להפסיק לאכול ולמות. קוטל החרקים הראשון מסוג זה שנרשם היה פלובנדיאמיד.

 שימושים 
 קוטלי חרקים בחקלאות 
 קוטלי-חרקים ביולוגיים 
קוטלי חרקים עשויים להימצא באופן טבעי בצמחים על מנת להתגונן בפני חרקים. לדוגמה, הפטרייה גביעונית נאכלת שאינה מותקפת על ידי חרקים כיון שהיא מייצרת פונגיציד באופן טבעי. למעשה, ידוע שרוב הצמחים מייצרים קוטלי חרקים כימיים הבאים להגן עליהם מפני אכילה. תמציות וכימיקלים מטוהרים מאלפי צמחים הוכחו כקוטלי חרקים, אולם רק מעטים מהם משמשים בחקלאות. בארצות הברית 13 צמחים רשומים לשימוש, באיחוד האירופי 6. בקוריאה, שם קל יותר לרשום חומרי הדברה בוטניים, 38 צמחים נמצאים בשימוש. הנפוצים ביותר הם שמן נים, כנופודיום, פירתרינים ואזדיראכטין. קוטלי חרקים בוטניים רבים ששימשו בעשורים האחרונים (למשל רוטנון, ניקוטין, ריאנודין) נאסרו עקב רעילותם. הם נחשבים לזולים יותר לרישום, בגלל הרעילות הנמוכה בפרט ליונקים. הם ספציפיים יותר, וכך מאפשרים שימור של חרקים מועילים ומגוון ביולוגי באופן כללי. זה הופך אותם לתואמים למשטרי IPM. הם מתפרקים במהירות וגורמים לפחות השפעה על הסביבה. יש להם תקופת איסור קצרה יותר. הם פחות יעילים ונוטים להתכלות בתנאי סביבה קשים. הם מתכלים במהירות ולכן פחות עמידים. פעולתם איטית יותר. הם יקרים יותר, חיי המדף שלהם קצרים יותר וקשים יותר להשגה. השימוש בהם דורש ידע ייחודי.. קוטלי חרקים ביולוגיים עשויים להתאים להדברה משולבת לפי הנחיות רשמיות של משרד החקלאות.

 גידולי שדה מהונדסים גנטית GMP 
הגידול המהונדס גנטית הראשון, ששילב PIP קוטל חרקים, הכיל גן לרעלן CRY מ-Bacillus thuringiensis (Bt) והוצג בשנת 1997. במשך כ-25 השנים הבאות, חומרי ההדברה היחידים ששימשו בגידולים מהונדסים גנטית היו רעלני CRY ו-VIP מזנים שונים של Bt, השולטים במספר רחב של סוגי חרקים. אלה נמצאים בשימוש נרחב עם יותר מ-100 מיליון דונם שנשתלו בגידולים שעברו שינוי Bt בשנת 2019. מאז 2020 מספר חומרים חדשים הונדסו לצמחים ואושרו. ipd072Aa מ-Pseudomonas chlororaphis, ipd079Ea מ-Ophioglossum pendulum, ו-mpp75Aa1.1 מ-Brevibacillus laterosporus: מקודדים לרעלני חלבון. התכונה dvsnf7 היא סוכן RNAi המורכב מתעתיק RNA דו-גדילי המכיל מקטע באורך 240 בסיסים של הגן WCR Snf7 של תולעת התירס המערבית (Diabrotica virgifera virgifera).

קישורים חיצוניים




הערות שוליים

קטגוריה:כימיה
קטגוריה:הדברה
קטגוריה:חקלאות אורגנית
קטגוריה:הנדסה גנטית