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殺蟲劑耐藥性管理:一個長期戰略,以確保在未來有效的害蟲控製

奧斯卡Jaime Betancur Hurtado*

Elanco動物衛生、哥倫比亞

*通訊作者:奧斯卡Jaime Betancur Hurtado博士,Elanco動物健康、哥倫比亞、電子郵件:betancur_oscar_jaime@elanco.com


目標
  • 討論阻力的影響
  • 描述四個主要類型的耐藥機製以及交叉抗性的發展
  • 解釋如何使用適當的化學類和正確管理阻力作用方式旋轉和監測技術

殺蟲劑是一種非常有用的工具在提高農業生產率和一些公共衛生指標[1]。我們認識到充足的矢量控製積極影響生產率,降低疾病的報告[2]。節肢動物可以傳遞各種各樣的病原體,包括病毒、細菌、原生動物、寄生蟲和rickettsiae [3]。節肢動物的考慮向量病原體引起疾病的傳播是重要的家畜和人類,鑒於一些微生物有人畜共患的潛力,如的情況沙門氏菌spp[4]。一些節肢動物被認為是害蟲和向量在動物生產,主要是房子飛(有明顯),在黑暗中甲蟲(Alphitobius diaperinus)、家禽紅蟎(Dermanyssus gallinae),和蟑螂。在大多數情況下,他們通過殺蟲劑應用程序控製。

雖然殺蟲劑使用時非常有效的根據技術指標,一些因素條件它們的有效性,如殺蟲劑的使用質量差或摻假的流程的抵抗昆蟲,失敗在製備和應用的過程,等[1]。例如,接頭的應用給殺蟲劑,昆蟲或接觸的痕跡這些毒素,將來可以產生更大的寬容,因此需要使用濃度高於表示實現其致命的影響[5]。

不同的害蟲有由於管理不當使用的殺蟲劑耐藥性[6]。電阻可以被理解為使用一種殺蟲劑的能力根據技術指標達到一個適當的控製害蟲或組的害蟲,由於目標物種的基因改造,使他們不太敏感的應用產品[7]。每年的損失從害蟲對殺蟲劑的抗性是超過15億美元[5]。增加抵抗殺蟲劑是一個問題。據估計,有超過1000種害蟲抗藥性至少一個農藥。節肢動物中,最大的阻力發生的順序雙翅目、鱗翅目、鞘翅目、半翅類和蟎蟲[8]。

目前在超過25的行為模式的分類清晰(殺蟲劑耐藥性行動委員會),85%的這些模式的行動來自殺蟲劑,作用於神經和肌肉係統。其中,煙堿類集團是市場上最具代表性的(27%),而有機磷、氨基甲酸鹽和擬除蟲菊酯一起占了31%。另一方麵,殺蟲劑,修改增長和發展,以及那些改變能源的生產(呼吸),是13%。至少325殺蟲劑已經技術具有抗藥性的報道一個或多個物種[9]。發現了不同程度的阻力在不同種類的殺蟲劑。滴滴涕、有機氯、氨基甲酸鹽、有機磷、擬除蟲菊酯和除蟲菊酯是化學組提供一個更高層次的阻力,很大程度上是由於化合物的多樣性,和長時間的使用在市場上;然而,在其他殺蟲劑作為新一代,抗性報告也發現了[10]。

懷疑阻力位字段的方法之一是缺乏功效的產品應用於一個已知的劑量,在其他時候允許足夠的控製害蟲[11]。這是一個現實,即每天都觀察到在畜牧生產係統。Betancur和合作者在2016年進行了現場工作Valle del Cauca,哥倫比亞(未發表的數據)的療效比較有機磷(毒死蜱)對煙堿類殺蟲劑(thiamethoxam)肉用雞農場;毒死蜱兩年多被用於連續的控製Alphitobius diaperinus隨著時間的推移和缺乏控製被察覺;評估每個產品的有效性後家禽的房子,發現thiamethoxam允許控製> 90%的幼蟲和成年人,而毒死蜱取得了控製< 68%,考慮到這些差異顯著p≤0.05。盡管實驗室研究沒有進行確認可疑的阻力,很明顯,同樣的殺蟲劑的使用很長一段時間應避免,盡量減少阻力,實現一個適當的風險控製害蟲。在這個意義上,清晰提到電阻應該隻討論時,除了減少現場效果,科學測試是由[10]。

耐藥性的機製可以分為兩個主要團體:生理和行為。生理、阻力可以通過網站的變化提出了行動的殺蟲劑,由於特定受體的突變,這限製了有毒的能力與受體分子,或影響其功能。另一個機製是生物轉化,包括生物殺蟲劑的代謝破壞,通過生化過程,如水解、氧化或接合[12],一些酶發揮優勢作用(glutathione-S-transferases,酯酶和細胞色素P450一氧化物酶)[13]。阻力也會發生由於減少表皮滲透的速度,防止殺蟲劑接近致死濃度,相反讓身體代謝和消除藥物以最小或沒有毒性作用。最後,生理抗性可能發生由於綁定無目標大分子的殺蟲劑,所以它不產生任何有毒行動[12]。另一方麵,行為的阻力應該被理解為昆蟲的遺傳能力避免接觸殺蟲劑,導致一個可測量的敏感性降低有毒[14]。

電阻通常發生的問題專門使用的活性成分,然而,因為不同化合物的一個特定的化學組共享一個共同的機製和網站的行動,抗力移轉的概率獲得與其他化合物從同一組高[7]。盡管抗力移轉通常是發現在化合物具有類似模式的行動,一些報告顯示,也有可能發生農藥之間有不同的作用機理[5]。

殺蟲劑的耐藥性的機製在每組變量取決於物種的昆蟲。一般來說,認為擬除蟲菊酯的抗性基因的主要機製,和被稱為擊倒抗性(kdr);這是一個隱性等位基因引起突變的殺蟲劑(15日1)的行動。在有機磷,耐藥性機製主要是通過過表達和增強作用的酶p - 450一氧化物酶(p450)、穀胱甘肽S-transferases(消費稅)和水解酶(酯酶、羧酸酯酶),然而,分子類型電阻已經在一些研究報告[16]。煙堿類,它被認為是由單氧酶是主要的解毒機製的抵抗一些昆蟲;這發生的後果對諸如p450酶相關基因的表達(17、18)。根據火花等。[19]spinosyns最常見的電阻是由網站的改變行動的殺蟲劑。

管理抗殺蟲劑的最好方法是減少有毒化合物的選擇壓力的害蟲種類,換句話說,完全消除易感害蟲的農藥應該避免。實現這個目的,需要使用一個綜合害蟲管理計劃,避免不必要的殺蟲劑的應用,利用物理或生物防治方法,化學治療和保護領域的自由受到害蟲生存的地方。然而,在這種情況下,使用殺蟲劑成為唯一的控製工具,殺蟲劑的耐藥性管理需要一個旋轉(圖1),不同的化學組之間必須完成,不同機製的行動[8]。它總是建議,使用產品的效果。

圖1:旋轉計劃殺蟲劑

圖1展示了一個旋轉的例子計劃殺蟲劑,考慮到市場上的一些主要類殺蟲劑。一些作者支持它(1,15日,17 - 21)。例如,在肉雞生產控製Alphitobius diaperinus2 - 3羊群後,旋轉可以使用。其他選項是煙堿類應用在春夏季節,擬除蟲菊酯在夏季/秋季,spinosyns在秋天/冬天和有機磷在冬季和春季。

這項計劃提出了四組殺蟲劑與微分的作用機製;擬除蟲菊酯作為調節器的鈉離子通道保持開放,產生過度興奮,有時神經衝動堵塞。就其本身而言,也有機磷酸酯類導致極度興奮通過抑製酶乙酰膽堿酯酶(疼痛)(清晰,2017)。可以觀察到在圖1中,旋轉有機磷和擬除蟲菊酯之間不推薦,因為這兩個團體之間的抗力移轉的可能性,可能與酯酶的酶作用[22],或單氧酶[20]。否則,煙堿類發揮他們的行動是煙堿乙酰膽堿受體受體激動劑突觸後(乙酰膽),並可能導致過度興奮等症狀,嗜睡和癱瘓[23];其網站的行動的可能性降低抗力移轉與其他殺蟲劑擬除蟲菊酯和有機磷等[17]。最後,spinosyns,雖然作用於乙酰膽,這樣做比煙堿類在不同的地方。這樣,spinosyns行為與行動的雙重模式,同時通過互動與乙酰膽堿和GABA受體的突觸水平,這是一個獨特的機製在不同類型的活性物,提供不太可能發展抗性[24]。

關於耐藥性的監測,目前有多樣性的方法,允許知道的存在;該領域的傳統方法包括比較昆蟲收集與敏感昆蟲,通過評估的LD50殺蟲劑使用不同的劑量;另一個選擇是昆蟲的單一劑量的殺蟲劑對一段時間,和評估他們的毒性。這些方法的困難是,他們不允許獲取準確信息的抗性機製。出於這個原因,生化、分子和免疫檢測的方法已被開發,這是非常有益的,此外,他們是一個關鍵工具在抵抗過程的理解,以及耐藥性的發展管理和預防策略[8]。


引用

  1. Karunamoorthi K, Sabesan年代(2013)在昆蟲殺蟲劑耐藥性疾病的蚊子特別參考:一個潛在的威脅全球公共衛生。健康範圍2:4-18。(Ref。]
  2. 潘恩M J我,布魯克B(2016)殺蟲劑抗性及其對矢量控製的影響。霍洛維茨:R, Ishaaya我(eds)昆蟲控製和抵抗管理的進步。第15章,激飛國際出版,瑞士287 - 312。(Ref。]
  3. 小S E(2014)病媒傳播的疾病。:鮑曼DD (Ed)格奧爾基的獸醫寄生蟲學。第五章愛思唯爾公司,聖路易斯,密蘇裏州,美國241 - 263。(Ref。]
  4. 威爾士廣告,Carrique Mas JJ,蘭金M,貝爾B,認為BB, et al .(2010)對節肢動物,動物傳染病的細菌運輸與沙門氏菌蟎,蒼蠅和甲蟲。人畜共患病公共衛生57:299 - 314。(Ref。]
  5. 華J,瓊斯DK, Relyea RA(2014)誘導公差從其他殺蟲劑亞致死的殺蟲劑會導致交叉抗性。環境科學工藝48:4078 - 4085。(Ref。]
  6. 菊池Y, Hayatsu M,細川護熙T, Nagayama, Tago K, et al。(2012) Symbiont-mediated殺蟲劑耐藥性。《美國國家科學院刊109:8618 - 8622。(Ref。]
  7. Nauen R,埃爾伯特E, Mccaffery,斯萊特R,火花TC(2012)清晰:殺蟲劑耐藥性,殺蟲劑作用方式分類。克萊默:W Schirmer U, Jeschke P, Witschel M (Eds)現代農作物保護化合物,2nd版935 - 955。(Ref。]
  8. Ugurlu年代(2012)殺蟲劑耐藥性。:Farzana Perveen (Ed) Insecticides-Advances綜合病蟲害管理。InTech 21章:469 - 478。(Ref。]
  9. 火花TC, Nauen R(2015)清晰:行動的模式分類和殺蟲劑耐藥性管理。Pestic雜誌121:122 - 128。(Ref。]
  10. Whalon我,Mota-Sanchez D,霍林沃RM(2008)分析全球農藥抗性的節肢動物。:Whalon我,Mota-Sanchez D,霍林沃在Anthropods RM (Eds)全球農藥抵抗。英國出租車國際5-31。(Ref。]
  11. 古埃德共和黨全國委員會(2017)殺蟲劑耐藥性,控製失敗的可能性和地理學第一定律。害蟲等Sci 73: 479 - 484。(Ref。]
  12. 霍林沃R M,董K(2008)抗殺蟲劑的生物化學和分子遺傳基礎在節肢動物。:Whalon我,Mota-Sanchez D,霍林沃RM (Eds)全球農藥抗性Anthropods,第3章,出租車國際英國40 - 89。(Ref。]
  13. 蒙特拉IR,沙馬R,瓦萊維(2012)酯酶的分類:一個重要基因家族參與殺蟲劑耐藥性——回顧。Mem本月Oswaldo Cruz 107: 437 - 449。(Ref。]
  14. Zalucki MP,弗隆喬丹(2017)行為作為殺蟲劑耐藥性的機製:評估的證據。當今昆蟲Sci 21: 19-25。(Ref。]
  15. 戴維斯TG、字段LM Usherwood PN,威廉姆森(2007)女士滴滴涕,除蟲菊素、擬除蟲菊酯和昆蟲鈉離子通道。IUBMB生活59:151 - 162。(Ref。]
  16. 齊格弗裏德BD, Scharf我(2001)機製的有機磷抗性昆蟲。:Ishaaya我(Ed)、生化的殺蟲劑行動和阻力。施普林格,柏林,德國海德堡269 - 291。(Ref。]
  17. Nauen R, Denholm(2005)對煙堿類殺蟲劑殺蟲劑抗性的害蟲:現狀和未來前景。拱昆蟲雜誌58:200 - 215。(Ref。]
  18. 戈爾曼K,斯萊特R, Blande JD,克拉克,雷恩J, et al .(2010)抗力移轉煙堿類之間的關係。害蟲等Sci 66: 1186 - 1190。(Ref。]
  19. 火花TC, Dripps我,華生GB, Paroonagian D (2012) spinosyns阻力和抗力移轉。Pestic雜誌102:1 - 10。(Ref。]
  20. 羅德裏格斯MM, Bisset J,魯伊斯M,打擊嚴重有組織犯罪署(2002)抗力移轉擬除蟲菊酯和有機磷殺蟲劑。J地中海Entomol 39: 882 - 888。(Ref。]
  21. 劉魏Y, Appel AG) Moar WJ, N(2001)擬除蟲菊酯抗性和德國小蠊的抗力移轉。害蟲等Sci 57: 1055 - 1059。(Ref。]
  22. 艾哈邁德·M·賽義德·啊,Crickmore N,薩利姆馬(2007)基因和機製抗溴氰菊酯的人口Spodoptera litura(鱗翅目:科)。害蟲等Sci 63: 1002 - 1010。(Ref。]
  23. 殺蟲劑耐藥性行動委員會(清晰)(2017)清晰的行動模式分類方案。(Ref。]
  24. 薩爾加多六世,火花spinosyns TC(2005):化學、生物化學、作用方式和阻力。李:吉爾伯特Iatrou K,吉爾SS (Eds)綜合摩爾Insec Sci 6: 137 - 173。(Ref。]

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文章類型:評論文章

引用:Betancur HOJ(2018)殺蟲劑耐藥性管理:一個長期戰略,以確保在未來有效的害蟲控製。J動畫Sci Res 2 (1): dx.doi.org/10.16966/2576 - 6457.111

版權:©2018 Betancur HOJ。這是一個開放的文章下分布式知識共享歸屬許可條款,允許無限製的使用,分布和繁殖在任何媒介,被認為提供了原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2018年1月25日

  • 接受日期:2018年2月14日(

  • 發表日期:2018年2月22日(