مبيدات الأكاروسات نباتية المصدر

Plant Origin Acaricides

من المعروف أن الإنسان ومنذ فترة بعيدة استخدم بعض أنواع النباتات كمواد طاردة أو قاتلة للحشرات الضارة بالتقاوي المخزونة، وذلك بعد تجفيفها، هذا الاستخدام البدائي دفع الباحثين بعد التطور العلمي الذي شهده العالم إلى محاولة استخلاص وتشخيص المواد الفعالة الموجودة في تلك النباتات والتي يعزى إليها التأثير الطارد أو القاتل للحشرات. فكانت البداية لاكتشاف العديد من مبيدات الحشرات نباتية المصدر التي أظهرت كفاءة جيدة في مكافحة الآفات الأكاروسية أيضا علاوة على العديد من المميزات الجيدة التي اتسمت بها هذه المجموعة من المبيدات حيث أنها ذات تأثير سمي قليل على الثدييات فضلا عن إنها لا تحدث ضررا للنباتات المعاملة بها كذلك فانه لم يحصل أن ظهرت صفة المقاومة Resistance في الحشرات والاكاروسات المعاملة بها كما هو عليه الحال الآن مع استخدام المبيدات المحضرة صناعيا. وعلى الرغم من المميزات المشار إليها سابقا إلا إن هناك العديد من المشاكل التي تجابه عملية إنتاج هذه المبيدات منها:

1- صعوبة الحصول على النباتات التي تستخلص منها تلك المبيدات بكميات كبيرة لتغطية حاجة السوق.

2- إن عمليات استخلاص المادة الفعالة من النباتات هي في الغالب عمليات معقدة ومكلفة.

3- عدم توفر الظروف البيئية المناسبة لزراعة تلك النباتات في جميع مناطق العالم بل قد تقتصر زراعتها على بلدان معينة.

4- إصابة النباتات نفسها بالعديد من الآفات الزراعية التي لا تتأثر بما تحويه من مواد سامة.

5- إن المواد الفعالة المستخلصة من هذه النباتات هي في الغالب مواد سامة سرعان ما تتأثر بالحرارة والضوء وتفقد فاعليتها نتيجة لذلك مما يتطلب ظروف خزن خاصة ومكلفة.

ومن أهم المبيدات التابعة لهذه المجموعة والتي استخدمت كمبيدات أكاروسات وحشرات ما يأتي:

1- النيكوتين Nicotine

أدخل نبات التبغ إلى أوربا عام 1560 وفي عام 1690 تم تحضير مستخلص مائي من أوراق التبغ لاستخدامه في مكافحة الحشرات الماصة في الحدائق تلا ذلك عزل مادة النيكوتين من نوعين من التبغ هما:

أ-Nicotiana tabaccum

ب- Nicotiana rustica

حيث بلغت نسبة النيكوتين في النوع الأول 4-15% فيما تراوحت بين 7-14% في النوع الثاني وبالرغم من وجود مادة النيكوتين في جميع أجزاء نبات التبغ إلا إنها تتركز في الأوراق بنسبة أكبر من بقية الأجزاء وان المادة الفعالة في نبات التبغ هي النيكوتين Nicotine وهي من أشباه القلويدات اسمها وتركيبها الكيميائي هو:

كما يحتوي التبغ على أشباه قلويدات أخرى منها Nomicotine والتي تمثل 1% من محتويات الورقة، وهناك الاناباسين Anabasime في التبغ نوع N. gluca الذي يوجد بنسبة 1-2% كما توجد قلويدات أخرى أقل أهمية وبكميات صغيرة مثل ال Myosmine و Nicoterine و Anatabine وغيرها. وتوجد مادة النيكوتين في نبات التبغ عادة بشكل أملاح الماليك Malic Acid وحامض الستريك Citric Acid والتي يسهل فصلها من أنسجة النبات بالتقطير البخاري المستمر Steam Distillation بعد أن تعامل بمحلول قلوي. وفي عام 1904 أمكن تحضير مادة النيكوتين صناعيا إلا إن كفاءتها في مكافحة الأكاروسات والحشرات كانت أقل بحدود 50% من كفاءة النيكوتين المستخلص من نباتات التبغ، تباع المادة التجارية للنيكوتين تحت اسم 40 Black leaf حيث تحوي 40% منة كبريتات النيكوتين Nicotine Sulphate. ويجهز النيكوتين في صورة مستحضرات جافة أو سائلة وهذا يتطلب تحرير النيكوتين نفسه من مستحضراته عند المكافحة لكي يحدث تأثيره السام لذلك تضاف المنشطات مثل الصابون وكازينات الكالسيوم التي لها تأثير فعال في تحرير النيكوتين وكلما زادت قلوية محلول الرش كلما زادت فاعليته. ولقد أجريت محاولات عديدة لتنشيط النيكوتين بخلطه بمبيد آخر أو بمادة منشطة مثل ال Phthalonitrile. وقد أظهر النيكوتين فاعلية جيدة في مكافحة الأكاروسات والعديد من الحشرات الرهيفة مثل المن والثربس فضلا عن عدم تأثيره في النباتات المعاملة لكونه سريع التطاير.

ميكانيكية التأثير السام للنيكوتين Nicotine Mode of Action

يعمل النيكوتين على قتل الأكاروسات ومفصليات الأرجل الصغيرة عامة وذلك بسبب تشابه تركيبه مع مادة الاسيتايل كولبن Acetyl Choline وذلك لكون أبعاده الجزيئية Molecular Dimension مشابهة للأبعاد الجزيئية للاسيتايل كولين والتي تعد الأساس في نقل المنبهات العصبية في مناطق الفراغ العصبي Synaps Gap حيث يتحد النيكوتين مع مستقبلات الأسيتايل كولين في نقاط التقاء الأعصاب بالعضلات Neuromuscular Junction مسببة ارتعاشات مستمرة يعقبها الشلل والموت نتيجة تراكم مادة الاسيتايل كولين في مناطق الاشتباك العصبي. وقد أظهرت الدراسات أن سمية النيكوتين للاكاروسات تزداد في درجات الحرارة المرتفعة وذلك لقدرة هذا المركب على التطاير ودخوله من خلال الفتحات التنفسية اللاكاروسات.

2- الروتينون Rotenone

مبيد حشرات واکاروسات استخدم عام 1911 ولم يعرف تركيبه الكيميائي إلا في عام 1932، يوجد هذا المبيد في جذور نبات بقولي هو (Derris elliptica (Wallich وتنتشر زراعته في المناطق الشرقية للهند والملايو. وفي بداية استخدامه كانت تطحن جذور النبات بعد تجفيفها ويضاف إليها مسحوق الطين حيث تستخدم كمسحوق تعفير. حديثا تستخلص مادة الروتينون بمعاملة مسحوق الجذور بمذيبات عضوية مثل الايثر ورابع كلوريد الكاربون ثم تقطير المحلول للحصول على الروتينون الذي يكون 30-40% من المستخلص النهائي والروتينون النقي عبارة عن بلورات بيضاء صلبة عديمة الذوبان بالماء إلا إنها قابلة للذوبان بالمذيبات العضوية مثل الكلوروفورم ومن عيوبه تحلله السريع عند تعرضه للضوء والهواء حيث يتأكسد إلى مركبات غير سامة للاكاروسات، لذلك تضاف إليه بعض المواد المانعة للأكسدة لمنع تحلله عند الرش على النباتات، كذلك لا ينصح بخلطه مع المبيدات القلوية لأن ذلك يساعد على تحلله بسرعة. وقد نجح الباحث Miyano عام 1961 في تحضير الروتينون مختبريا. استخدم الروتينون بنجاح في أحواض تغطيس الماشية لمكافحة الطفيليات الخارجية على حيوانات المزرعة كالجرب والقراد والقمل. كما أمكن استخدامه رشا أو تعفيرا لمكافحة الحشرات والحلم نباتي التغذية على أشجار الفاكهة حيث يعمل كسم معدي وبالملامسة. اسمه وتركيبه الكيميائي :

ميكانيكية التأثير السام للروتينون Rotenone Mode of Action

لم تعرف لحد الآن بوضوح طريقة التأثير السام للروتينون وذلك لتعقد تركيبه الكيميائي، إلا إن سميته يمكن أن تعزى إلى ما يأتي:

1- يمكن للروتينون أن يتدخل في عملية الأكسدة ويؤثر على عمل بعض الإنزيمات منها Succinoxidase و Glutamic Acid dehydrogenase إلا إنه لم يتم التأكد وبشكل دقيق من هذا التأثير.

2- إن سمية الروتينون للثدييات والاكاروسات والحشرات قد ترجع إلى التدخل في عملية تكوين وحدات ال ATP وهي المادة اللازمة لتخزين الطاقة في خلايا الكائن الحي وذلك عن طريق تثبيط عملية الأكسدة لتكوين هذه المادة.

3- البيرثرم Pyrethrum

مبيد حشرات وأكاروسات يؤثر بالملامسة مادته الفعالة تستخلص من أزهار نبات البيرثرم (Chrysanthemum cinerariifolium (Trevis وهي نباتات عشبية تتراوح نسبة المادة الفعالة في أزهارها بين 0.5-1.5 % تقريبا. وقد عرف استخدامه أولا كمبيد حشرات منذ عام 1854 واستمر استخدامه حتى مع ظهور وتطور المبيدات المصنعة. ترجع أهمية البيرثرم إلى كونه مبيدا فعالا يقتل الحشرات والاكاروسات خلال ثوان معدودة وذلك بإحداث صدمة قوية لها Knockdown خاصة للحشرات الطيارة. فضلا عن انخفاض سميته للثدييات حيث يتحطم في أجسامها إلى مواد غير سامة. ولا يترك متبقيات لفترة طويلة بعد الاستعمال لتحلله السريع وهذا بدوره يفسر عدم حصول ظاهرة المقاومة في الأكاروسات والحشرات إلا إن من عيوبه عند استخدامه في المكافحة في الحقول تحلله السريع عند تعرضه للهواء وضوء الشمس وتحوله إلى مواد غير فعالة لذلك فهو يخلط دائما مع مركبات أو مبيدات أخرى للتغلب على هذه المشكلة.

يستخلص البيرثرم من أزهار نبات البيرثرم بعد تجفيفها وطحنها وإذابتها بالكيروسين أو ثاني كلوريد الاثيلين والمستخلص الناتج يتم تركيزه بالتقطير الفراغي. في عام 1924 تم تعريف المادة الفعالة للبيرثرم ووجد بأنها خليط من ستة استرات فعالة هي:

Pyrethrin I & II

Cinerin I & II

Jasmolin I & II

وعند تحليل هذه الاسترات وجد أنها تتركب من نوعين من الأحماض العضوية هي:

Chrysanthemic acid

Pyrethric acid

وثلاثة أنواع من الكحولات هي:

Pyrethrolon

Cinerolone

Jasmololone

استخدام البيرثرم Pyrethrum Usage

يستخدم البيرثرم إما عن طريق طحن أزهاره بشكل مسحوق تعفير مباشرة أو بعد تخفيفه ببعض المواد الحاملة كالكبريت أو التلك. ويفضل استخدام المواد الحاملة ذات الدرجة العالية للامتصاص مثل البنتونایت Bentonite لكونه يعمل على حفظ المادة الفعالة عند استخدامها بالمذيبات العضوية. كما تضاف إليه مادة مانعة للأكسدة تساعد على الثبات الكيميائي للمادة الفعالة مثل حامض التانيك وتضاف أحيانا أخرى مواد منشطة لزيادة الفاعلية والتقليل من الكميات المستعملة منها، ومن أهم المواد المنشطة والمستخدمة بنجاح مادة Sesamin و Piperonyl Butoxide. كما تستخدم المادة الفعالة للبيرثرم وبصورتها النقية في تحضير عبوات الايروسول وذلك بعد خلطها بمادة مخففة مثل البترول النقي وإضافة مادة منشطة وغاز الفريون.

ميكانيكية التأثير السام للبيرثرم Pyrethrum Mode of Action

يؤثر البيرثرم بشكل مباشر على الأعصاب مما يسبب شللا سريعا للحشرات والاكاروسات المعرضة له وقد وجد بأن تأثيره يتركز على العصب الموصل بين الخلايا العصبية لذلك يدعى بسم المحاور العصبية Axonic Poison ويمنع بذلك نقل المنبهات العصبية من هذه الخلايا وقد يحدث في بعض الأحيان أن تسترجع الأكاروسات المعاملة قواها وذلك في حالة كون الجرعة المستخدمة غير كافية لقتلها. إن لمبيد البيرثرم معاملا حراريا سالبا، بمعنى أن سميته تزداد بانخفاض درجات الحرارة.

4- الازادراكتین Azadirachtin

مبيد حشرات وأكاروسات تم استخلاصه من ثمار شجرة النيم Azadirachta indica A. juss وكذلك من ثمار شجرة السبحبح .Melia azedarach L حيث توجد المادة الفعالة في البذور بنسبة أعلى من بقية أجزاء النبات وتعتمد الطريقة البلدية في استخدام الازادراكتين على جمع ثمار النيم الناضجة والمتساقطة على الأرض ونقعها في الماء لإزالة القشرة والحصول على البذور التي تجفف وتخزن لحين الاستعمال ، حيث يؤخذ 1 كغم من البذور وتطحن إلى مسحوق ناعم ثم يضاف للمسحوق 40 لتر من الماء ثم يقلب جيدا لحين الذوبان ويترك لليوم الثاني حيث يضاف له كوب من الماء يحوي 3غم من الصابون وبذلك يصبح المحلول جاهزة للاستعمال في مكافحة الأكاروسات والحشرات.

في السنوات الأخيرة أجريت دراسات مكثفة حول تحديد ماهية المركبات ذات التأثير السام في أشجار النيم، كما تم تحديد تركيبها الكيميائي حيث أظهرت الدراسات أن مادة الازادراكتين هي المادة الفعالة الرئيسة في بذور الشجرة إذ بلغت نسبتها 1.5-4.8 % أي حوالي 10غم/كغم بذور.

ان استخدام الازادراكتين أظهر تأثيرا طاردة ومانعا للتغذية فضلا عن تأثيره القاتل للحشرات والاكاروسات حيث استخدم بنجاح في مكافحة العديد من الحشرات ذات الأهمية الاقتصادية فضلا عن الأكاروسات. وبالرغم من سمية الازادراكتين للاكاروسات والحشرات إلا إنه يمتاز بانخفاض سميته للإنسان والحيوان.

يتوفر الازادراكتين في الوقت الحاضر تجاريا تحت أسماء مختلفة منها Nemosan و Margosan و Nimasal و Nimazal و Neemark و Supernemic الذي استخدم في العراق بنجاح لمكافحة الحلم الأحمر على الطماطة.

اسمه وتركيبه الكيميائي:

ميكانيكية التأثير السام للازادراکتین Azadirachtin Mode of Action

بالرغم من الكفاءة العالية التي أظهرتها مادة الازادراكتين في مكافحة الأكاروسات والحشرات إلا إن آلية أو طريقة تأثيرها السام لم تتضح بشكل جيد وقد يرجع ذلك إلى أن الازادراكتين يؤثر بأكثر من طريقة منها:

أ- العمل كمثبط نمو: إذ أظهرت العديد من الدراسات أن معاملة الأطوار غير الكاملة من الحشرات والاكاروسات أدى إلى تثبيط عملية الانسلاخ.

ب- العمل كمادة طاردة: تشير نتائج العديد من الأبحاث إلى تجنب الحشرات للنباتات المعاملة بالازادراكتين.

ج- العمل كمانعات تغذية: حيث لوحظ أن حشرات الخابرا امتنعت عن التغذية على حبوب حنطة معاملة بالازادراكتين.

د- العمل كمواد عاقمة: العديد من الدراسات أشارت إلى أن التغذية على مواد معاملة بالازادراكتين أدت إلى خفض عدد البيض الذي تضعه الإناث فضلا عن فشل البيض الموضوع في الفقس، كما هو الحال في الدودة القارضة الخضراء.

فضلا عما سبق فان هناك العديد من المركبات نباتية المصدر والتي لم تكتسب أهمية كبيرة في استعمالها كمبيدات للأكاروسات منها الريانيا Rayania والساباديلا Sabadiella والهلبور Helbore وغيرها كثير.