פונגיציד

פונגיציד הוא חומר כימי השייך לקבוצת הפסטיצידים (חומרי הדברה), הקוטל פטריות טפיליות או נבגים.

מקור השם: Fungus בלטינית פירושה פטריה ומוצאה מיוונית העתיקה sphongos שפירושה ספוגי, ומהמילה caedere, בלטינית פירושה קטילה. פטריות טפיליות עלולות לגרום נזק חמור בחקלאות, ולאובדן יבול ופגיעה באיכות היבול. קוטלי פטריות משמשים הן בחקלאות והן למאבק בזיהומים פטרייתיים בבעלי-חיים, כולל בני-אדם.

פונגיצידים מהווים סיכונים לבני אדם בדרגות סיכון I-III. שאריות קוטלי פטריות נמצאו על מזון לצריכה אנושית, בעיקר מטיפולים לאחר הקטיף.

חלק מהפונגיצידים התגלו כבעלי פוטנציאל להפוך לגורמים מסרטנים, הם או הדריווטים שלהם, פגיעה במערכת ההורמונלית של האדם, פגיעה בתפקודי כבד, ברמת רעילות I, בעוד שפונגיצידים אחרים גורמים לפגיעות בריאותיות יותר חלשות, כגון גירוי עיניים, ומדורגים בדירוג III. בחשיפה ארוכת טווח הפונגיצידים עלולים להיות קטלניים בבליעה.National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database; CID=8722, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/8722 (accessed Jan. 13, 2019) מספר קוטלי פטריות משמשים גם בתחום הבריאות האנושית כתרופות נוגדות פטריות או לצרכים היגייניים.

 סוגי פונגיצידים 
 חומרים אי-אורגניים 
קוטלי פטריות מסורתיים הם תרכובות אני-אורגניות פשוטות, כמו גופריתC.Michael Hogan. 2011. Sulfur. Encyclopedia of Earth, eds. A.Jorgensen and C.J.Cleveland, National Council for Science and the environment, Washington DC  ומלחי נחושת. למרות היותם זולים, יש לפזר אותם על פני הצמח בכל פעם מחדש, בגלל יעילותם היחסית הנמוכה.

מלחי נחושת

מלחי נחושת  פועלים נגד פטריות, חיידקים ואצות, על ידי מניעת נביטה של נבגים המצויים על פני רקמת הצמח. השימוש במלחי הנחושת נעשה על ידי ריסוס חיצוני של נחושת גופרתית, גופרת הנחושת פנטה-הידראט, הידרוקסיד הנחושת , תחמוצת הנחושת , נחושת אוקטנואט, ונחושת אוקסיכלוריד סולפט.

אופי הפעילות: שחרור איטי של יוני נחושת חד-ערכיים ודו-ערכיים. יוני הנחושת מפריעים לסינתזה של חלבונים, נקשרים לחומצות גרעין, מפריעים למעברי אנרגיה, ומשפיעים על שלמות קרום התא.

גופרית אלמנטרית

גופרית אלמנטרית פועלת נגד פטריות וחרקים בריסוס על פני שטח הצמח. הגופרית נחשבת לאחד החומרים העתיקים ביותרלהדברת מזיקים בחקלאות.

רעילות: פונגיצידים אי-אורגניים אינם סיסטמיים ולכן אינם קרצינוגניים. הם גורמים לבעיות בדרכי הנשימה והעור. רעילות סביבתית: עלולים לפגוע בחרקים מועילים (האבקה), בפוטוסינתזה ובדגה.

 חומרים אורגניים 
 פונגיצידים בעלי פעילות לא ממוקדת 
תוצרים של החומצה הדיתיוקרבאמית: בשנות ה-30 של המאה ה-20, קוטלי פטריות מבוססי דיתיוקרבמאט, נכנסו לשימוש לקטילת עובשים. קוטלי הפטריות בקבוצה זו אינם ספציפיים.
 דיתיוקרבמאטים: Mancozeb,Maneb, Thiram, Ziram,Ferbam מעכבים פעילות של פרוטאזות. דיתיוקרבמאטים נחשבים לחומרים בעלי רעילות גבוהה מאוד לבני אדם ובעלי חיים. עלולים להשפיע על איכות הסביבה על ידי זליגה למקורות מים וקרגעות ופגיעה בחרקים, ציפורים, דגים ואצות.
 פתלאימידים : Captan, Folpet, Captafol, Chlorothalonil משמשים להגנה על זרעים. בעלי יכולת חדירות לנבגים של פטריות. פתלימידים הם חומרים בעלי רעילות יחסית נמוכה, אולם פסטיצידים המבוססים על הדריווטים של פתלאימידים בעלי רעילות גבוהה מאוד למערכת העצבים, ופעילות ציטוטוקסית גבוהה.
 פונגיצידים בעלי פעילות ממוקדת 
פונגיצידים סיסטמיים פועלים כנגד פטריות השייכות לקבוצות טקסונומיות שונות. הם פועלים כנגד התהליכים הביולוגיים הבאים:
 פגיעה בסינתזה של חומצות גרעין: Bupirimate, Metalaxyl. הפונגיצידים מקבוצה זו בעלי רעילות נמוכה יחסית, גורמים בעיקר לגירוי לחמית העיניים.
 פגיעה בשלד התא וחלבונים מוטוריים: Carbendazim, Pencycuron
 פגיעה בנשימה התאית, בעיקר פועלים כנגד סוקצינאט דהידרוגנאז  SDH, הנחשב לאנזים מרכזי בנשימה תאית. פונגיצידים גורמים לנזק לממברנה של התא לפגיעה במיטוכונדריה. פעילים נגד פטריות מהמחלקה פטריות בסיסה. פטריות אלו פעילות נגד דגנים: Azoxystrobin, Binapacryl, Boscalid, Carboxin, Cyazofamid, Pydiflumetofen. עמידות לפונגיצידים מקבוצת ה-SDH היא תוצאה של מוטציות.
 פגיעה בסינתזה של חומצות אמינו וחלבונים: Blasticidin-S, Kasugamicin, Pyrimethanil חומרים בעלי טוקסיות נמוכה לבני אדם. הם פוגעים בעיקר במערכות האנזימטיות ליצירת חלבונים ובמערכת האנדוקרינית.
 פגיעה בתהליכי ההתמרה Fludioxonil, Procymidone' - על אף שנחשבים לבעלי רעילות נמוכה, קיימים מחקרים המעידים על פגיעה במערכת המין יונקים שונים כולל בני אדם ודגים
 פגיעה בסינתזת ליפידים הגורמת לפגיעה בשלמות הממברנה: Procamocarb, Pyrazophos, Tecnazene
 פגיעה בביוסינתזה של סטרולים בממברנות התא: Fenpropimorph, Hexaconazole, Imazalil, Myclobutanil, Propiconazol. נחשבים לבעלי רעילות נמוכה, גורמים לרגישות בעיניים.
 פגיעה בסינתזה של מלנין בדופן התא: Tricyclazole מעכב את מנגנון יצירת המלנין בדפנות של הפטריה . המלנין בדופן התאים נחשב לחומר שנועד להגן על הפטרייה. נחשב לבעל רעילות נמוכה בנשימה אך בעל רעילות גבוהה בבליעה, גורם לפגיעה בתפקודי הכבד ולאיבוד משקל.
 פגיעה בביוסינתזה של דופן התא: Dimetomorph, Polyoxins
 אינדוקציה (השראה) של מנגנוני הגנה בצמח המארח כנגד הפטרייה: Acibenzolar, Fosetyl-Al, חומצה זרחתית
 קיימת שורה של פונגיצידים מסוכנים לבריאות האדם, כגון  שהוצא משימוש בגלל מסוכנותו.

 רכיבים ביולוגיים-ביוצידים 
ממוזער|ריקבון אפור של תות שדה על ידי הפטריה Botrytis cinerea
רכיבים ביולוגיים המופקים מן החי או מיקרואורגקניזמים:
 שמנים אתריים: פעילות פונגיצידית הודות ללימונואידים וטריטרפנואידים. שמן נים, איננו רעיל לבני אדם ועופות, שמן רוזמרין שמן ציטרונלה.
 החיידק Bacillus subtilis
 הפטרייה המועילה  כנגד הפטרייה הגורמת למחלה בענבים ובתות שדה 
 חלק מהפתוגנים הפטרייתיים הנפוצים ביותר בגידולי שדה הם נגיפים, וסביר להניח שהם נפוצים בטבע, כצן נגיפים פתוגנים של צמחים ובעלי-חיים. נגיפים אלה עשויים להחשב לביוצידים המתאימים לקטילה של פטריות.

 עמידות לפונגיצידים 
מינונים של פונגיצידים המספקים את השליטה הטובה ביותר על המחלה, מספקים גם את לחץ הברירה הגדול ביותר לרכישת עמידות כנגד המחלה. במקרים מסוימים, הפתוגן מפתח עמידות למספר קוטלי פטריות, תופעה המכונה עמידות צולבת. קוטלי פטריות נוספים אלה שייכים בדרך כלל לאותה משפחה כימית, פועלים באותו אופן, או בעלי מנגנון דומה של נטרול הרעילות. לעיתים מתרחשת עמידות צולבת שלילית, שבה עמידות לסוג כימי אחד של קוטלי פטריות מגבירה את הרגישות לסוג כימי אחר של קוטלי פטריות. תופעה זו נצפתה בטיפולים של קרבנדזים ודיאטופנקארב. כמו כן, אפשרית עמידות לשני קוטלי פטריות שונים מבחינה כימית על ידי אירועי מוטציה נפרדים. לדוגמה, בוטריטיס סינרה עמיד הן ל-Azoles והן לקוטלי פטריות מקבוצת Dicarboximide.

 סוגי עמידות 
 מנגנון נפוץ לרכישת עמידות הוא שינוי באנזים המטרה. לדוגמה, העובש Mycosphaerella fijiensis הגורם למחלת עלים בבננות , פתוגן בעל חשיבות כלכלית של צמח הבננה, עמיד לקוטלי פטריות , עקב שינוי נוקלאוטיד בודד המוביל להחלפת חומצת אמינו אחת (גליצין) באחרת (אלנין) בחלבון המטרה של קוטלי פטריות QoI, ציטוכרום b. ההנחה היא שזה משבש את הקישור של קוטל הפטריות לחלבון, מה שהופך את קוטל הפטריות ללא יעיל. עלייה ברמת גני המטרה יכולה גם היא להפוך את קוטל הפטריות ללא יעיל, כפי שמתבטא בזנים עמידים ל-DMI של הפטריה  הפתוגנית לתפוחי עץ.
 עמידות לקוטלי פטריות יכולה להתפתח גם על ידי פליטה יעילה של קוטל הפטריות אל מחוץ לתא. Septoria tritici  פיתחה עמידות לתרופות מרובות באמצעות מנגנון זה. לפתוגן היו חמישה טרנספורטרים  ATP-binding cassette transporter עם ספציפיות סובסטרט חופפת, שעובדים יחד כדי לשאוב ולהעביר כימיקלים רעילים אל מחוץ לתא.
 עמידות צולבת יכולה להתרחש מכיוון שלמרכיבים הפעילים יש מנגנון פעולה משותף. ועדת הפעולה לעמידות בפני פטריות (FRAC) Fungicide Resistance Management by Fungicide Common Name בחסות התעשייה, שארגון האם שלה הוא  מייעצת לגבי השימוש בקוטלי פטריות להגנת גידולי שדה, ומסווגת את התרכובות הזמינות לפי המבנים הכימיים ומנגנון הפעולה שלהן כדי לנהל את הסיכונים להתפתחות עמידות. הוראה של FRAC לשנת 2024 לקוטלי פטריות כולל את כל הכימיקלים המוזכרים במאמר זה.

 חקיקה 
בארצות הברית, קיימת הוראה מטעם המשרד הפדרלי- FIFRA  המסמיכה את המשרד לאיכות הסביבה EPA לפקח על תקינה, ייצור, מכירה ושימוש בקוטלי פטריות, חרקים, ומכרסמים משנת 1996, 7 U.S.C. §136-136y. ההוראה מתייחסת גם לטיפול סביבתי בשפכים. בבריטניה פורסמו הוראות כלליות לשימוש בחומרי הדברה שהונפקו לקהל הרחב על ידי HSE 

בישראל, חוקים המגבילים שימוש בפונגיצידים נמצאים תחת תחום הפיקוח של משרד החקלאות ופיתוח הכפר, דרך פקודת בריאות העם (1940) אשר מקנים סמכויות להגדרת פונגיצידים מותרים לשימוש, תנאי שימוש, והגבלות על ריכוזים וחומרים אסורים. בנוסף, תקנות הגנת הצומח (חומרים להגנת הצומח) קובעות את תהליך הרישוי והפיקוח על פונגיצידים. השימוש בפונגיצידים בישראל מעוגן בחקיקה על ידי המשרד להגנת הסביבה העוסק ברישום תכשירי למטרות ייצור, ייבוא ושיווק תכשיר להדברה תברואית, ועל ידי החוק להגנת הצומח (1956) שמטרתו מניעת התפשטות נגעים בצמחים.

קיימת הוראה שפורסמה על ידי משרד החקלאות וביטחון מזון, לטבילה של פקעות בסוגים שונים של פונגיצידים תהליך הטבילה מבוצע לפני התפחה ושתילה.

 ראו גם 
 פיטופתולוגיה
קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:ביולוגיה של התא
קטגוריה:בוטניקה
קטגוריה:מחלות צמחים
קטגוריה:טוקסיקולוגיה