Přeskočit na obsah

Insekticid

Z Infopedia
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox chemická látka

Insekticid je typ pesticidu, který je určen k hubení, poškozování, odpuzování nebo omezování jedné či více druhů hmyzu. Insekticidy se používají v zemědělství, lesnictví, medicíně, průmyslu a v domácnostech. Jejich používání vedlo k výraznému zvýšení zemědělských výnosů a zlepšení veřejného zdraví potlačením přenašečů nemocí, ale zároveň přináší významná rizika pro životní prostředí a zdraví necílových organismů, včetně člověka.

📜 Historie

Boj člověka proti hmyzím škůdcům je starý jako zemědělství samo. První metody byly založeny na přírodních látkách a jednoduchých chemikáliích.

🏛️ První generace (před rokem 1940)

Nejstarší záznamy o používání látek proti hmyzu pocházejí z doby před více než 4500 lety od Sumerů, kteří používali sloučeniny síry. Ve starověkém Říši středu se používaly sloučeniny arsenu k ochraně plodin a dřeva. V 17. století se začal používat nikotin extrahovaný z tabákových listů. V 19. století se staly populárními botanické insekticidy jako pyrethrum (z květů kopretiny starčkolisté) a rotenon (z kořenů tropických rostlin). Do této generace patří také anorganické sloučeniny jako arsenan olovnatý nebo fluorid sodný. Tyto látky byly často vysoce toxické i pro člověka a perzistentní v prostředí.

🧪 Druhá generace (syntetické organické insekticidy)

Revoluci v ochraně rostlin odstartoval objev insekticidních účinků DDT (dichlordifenyltrichloretan) švýcarským chemikem Paulem Müllerem v roce 1939, za který obdržel Nobelovu cenu. DDT bylo extrémně účinné proti širokému spektru hmyzu, včetně přenašečů malárie (komár) a tyfu (veš šatní).

Po druhé světové válce následoval rychlý vývoj dalších skupin syntetických insekticidů:

  • Organochloridy: Kromě DDT sem patří například lindan, dieldrin nebo aldrin. Vyznačují se vysokou perzistencí (dlouhodobým setrváváním v prostředí) a schopností bioakumulace v tukových tkáních organismů. Většina z nich je dnes kvůli negativním dopadům zakázána Stockholmskou úmluvou.
  • Organofosfáty: Vyvinuty původně jako bojové nervové plyny v Německu (např. sarin, tabun). Jsou méně perzistentní než organochloridy, ale často vysoce akutně toxické pro obratlovce, včetně člověka. Patří sem parathion, malathion nebo chlorpyrifos.
  • Karbamáty: Podobně jako organofosfáty působí na nervový systém, ale jejich účinek je obvykle reverzibilní. Jsou méně perzistentní. Příkladem je karbofuran nebo aldikarb.

🌱 Třetí a čtvrtá generace

Rostoucí povědomí o ekologických problémech spojených s druhou generací insekticidů vedlo od 70. let 20. století k vývoji selektivnějších a méně perzistentních látek.

  • Syntetické pyretroidy: Jsou to syntetické analogy přírodního pyrethra. Mají rychlý účinek (tzv. "knock-down" efekt) a jsou relativně málo toxické pro savce, ale vysoce toxické pro ryby a včely. Patří sem cypermethrin, deltamethrin a permetrin.
  • Neonikotinoidy: Vyvinuty v 80. a 90. letech, působí na nikotinové acetylcholinové receptory v nervovém systému hmyzu. Jsou systémové (viz níže) a široce používané. Příkladem je imidakloprid, thiamethoxam a klothianidin. Jejich používání je kontroverzní kvůli negativním dopadům na včely a další opylovače.
  • Regulátory růstu hmyzu (IGR): Tyto látky nenabíjejí hmyz přímo, ale narušují jeho vývoj, například svlékání nebo metamorfózu. Jsou vysoce selektivní.
  • Biologické insekticidy: Využívají živé organismy nebo jejich produkty. Nejznámější je bakterie Bacillus thuringiensis (Bt), která produkuje toxin smrtelný pro larvy určitého hmyzu. Geny pro tento toxin byly vloženy i do geneticky modifikovaných plodin (např. Bt kukuřice, Bt bavlna).

⚙️ Princip fungování

Insekticidy mohou hubit hmyz různými mechanismy, které cílí na specifické biologické procesy v jeho těle.

Nervové jedy

Většina konvenčních insekticidů působí jako neurotoxiny, protože nervový systém hmyzu je komplexní a zranitelný.

  • Inhibitory acetylcholinesterázy: Organofosfáty a karbamáty blokují enzym acetylcholinesteráza, který je zodpovědný za odbourávání neurotransmiteru acetylcholin. Nahromadění acetylcholinu vede k neustálé stimulaci nervů, křečím a nakonec k paralýze a smrti.
  • Modulátory sodíkových kanálů: DDT a pyretroidy narušují funkci sodíkových kanálů v nervových buňkách, což způsobuje jejich opakované a nekontrolované otevírání. To vede k hyperaktivitě nervového systému.
  • Agonisté nikotinových acetylcholinových receptorů: Neonikotinoidy se vážou na receptory pro acetylcholin a způsobují jejich trvalou aktivaci, což vede k paralýze. Jsou mnohem účinnější na hmyzí receptory než na receptory obratlovců.

Regulátory růstu (IGR)

Tyto látky narušují hormonální systém hmyzu.

  • Inhibitory syntézy chitinu: Zabraňují tvorbě chitinu, klíčové složky hmyzí kutikuly. Hmyz hyne během svlékání, kdy se nedokáže vytvořit nová, funkční vnější kostra.
  • Juvenoidy: Napodobují juvenilní hormon, který řídí vývoj hmyzu. Jeho přítomnost v nesprávný čas zabrání hmyzu dospět a rozmnožovat se.

Fyzikální účinek

Některé insekticidy působí mechanicky.

  • Oleje a mýdla: Pokrývají tělo hmyzu tenkým filmem, který ucpe jeho dýchací otvory (stigmata) a způsobí udušení.
  • Křemelina: Prášek z fosilizovaných schránek rozsivek má ostré hrany, které narušují voskovou vrstvu na povrchu těla hmyzu, což vede k jeho dehydrataci a úhynu.

🔬 Dělení insekticidů

Insekticidy lze klasifikovat podle několika kritérií.

Podle chemické struktury

Podle způsobu účinku

  • Kontaktní: Účinkují při přímém kontaktu s tělem hmyzu.
  • Požerové: Musí být pozřeny hmyzem spolu s potravou.
  • Systémové: Jsou přijímány rostlinou a rozváděny jejím cévním systémem. Hmyz je přijímá při sání šťáv nebo požírání pletiv. Jsou účinné proti savému hmyzu (mšice, molice).
  • Fumiganty: Působí v plynné fázi a pronikají do těla hmyzu dýchacím systémem. Používají se v uzavřených prostorách (skladiště, skleníky).

Podle původu

🌍 Využití

Insekticidy hrají klíčovou roli v několika oblastech lidské činnosti.

Zemědělství

Největší spotřeba insekticidů je v zemědělství, kde chrání plodiny před škůdci jako jsou mandelinka bramborová, mšice, housenky motýlů nebo saranče. Bez jejich použití by podle odhadů došlo ke ztrátě 30–40 % světové produkce potravin. Používají se k moření osiva, postřikům na list nebo aplikaci do půdy.

Veřejné zdraví

Insekticidy jsou zásadním nástrojem v boji proti hmyzu přenášejícímu nebezpečné nemoci.

Domácnost a průmysl

V domácnostech se používají přípravky proti švábům, mravencům, mouchám nebo komárům. V průmyslu a stavebnictví se insekticidy chrání dřevo a další materiály před termity a jiným dřevokazným hmyzem. Důležité je také ošetření skladovaných produktů (obilí, mouka) proti skladištním škůdcům.

☣️ Dopady na životní prostředí a zdraví

Masivní používání insekticidů, zejména těch širokospektrálních a perzistentních, má řadu negativních dopadů.

Necílové organismy

Mnoho insekticidů není selektivních a hubí i užitečné organismy.

  • Opylovači: Včely, čmeláci a další opylovači jsou extrémně citliví na mnoho insekticidů, zejména neonikotinoidy. Jejich úhyny mají vážné dopady na zemědělské výnosy a biodiverzitu.
  • Přirození nepřátelé škůdců: Insekticidy hubí i predátory a parazitoidy (např. slunéčkovití, zlatoočkovití), kteří přirozeně regulují populace škůdců. To může vést k paradoxnímu jevu, kdy po aplikaci insekticidu dojde k ještě horšímu přemnožení škůdce, protože jeho přirození nepřátelé byli vyhubeni.
  • Vodní organismy: Splachy z polí mohou kontaminovat vodní toky a nádrže. Mnoho insekticidů (zejména pyretroidy) je vysoce toxických pro ryby a další vodní živočichy.
  • Ptáci: Mohou být otráveni přímým postřikem, konzumací kontaminované potravy (semena, hmyz) nebo v důsledku úbytku jejich potravy (hmyzu).

Rezistence hmyzu

Při opakovaném používání stejného insekticidu dochází k selekci jedinců, kteří jsou vůči němu přirozeně odolní. Tito jedinci přežijí a rozmnoží se, čímž se v populaci škůdce šíří geny pro rezistenci. Postupem času se insekticid stává neúčinným. To nutí zemědělce zvyšovat dávky nebo přecházet na nové, často dražší a toxičtější látky. Jedná se o klasický příklad evoluce v praxi.

Lidské zdraví

Lidé mohou být insekticidům vystaveni přímým kontaktem při aplikaci, vdechováním nebo konzumací reziduí (zbytků) v potravinách a pitné vodě.

  • Akutní toxicita: Vysoké dávky mohou způsobit otravu, která se projevuje nevolností, zvracením, bolestmi hlavy, a v těžkých případech křečemi, selháním dýchání a smrtí. Nejvíce ohroženi jsou zemědělci v rozvojových zemích, kteří často nepoužívají ochranné pomůcky.
  • Chronická toxicita: Dlouhodobé vystavení nízkým dávkám je spojováno s řadou zdravotních problémů, včetně některých druhů rakoviny, narušení endokrinního systému (tzv. hormonální disruptory), poškození nervového systému a negativních dopadů na reprodukci a vývoj.

⚖️ Regulace a alternativy

Kvůli rizikům podléhá používání insekticidů přísné regulaci. V Evropské unii musí každá účinná látka projít komplexním hodnocením rizik pro zdraví a životní prostředí, než je schválena k použití. Jsou stanoveny maximální limity reziduí (MRL) v potravinách.

Rostoucí problémy s rezistencí a ekologickými dopady vedou k hledání udržitelných alternativ. Klíčovým konceptem je integrovaná ochrana rostlin (IPM), která kombinuje různé metody:

  • Biologická ochrana: Využití přirozených nepřátel škůdců (např. vysazování dravých roztočů ve sklenících).
  • Agrotechnické metody: Střídání plodin, volba odolných odrůd, správné načasování setí.
  • Mechanická a fyzikální ochrana: Sítě proti hmyzu, lepové desky, sběr škůdců.
  • Biotechnologie: Pěstování geneticky modifikovaných plodin odolných vůči hmyzu (např. Bt plodiny).
  • Použití selektivních insekticidů: Aplikace chemických přípravků je až poslední možností, přičemž se upřednostňují látky, které co nejméně škodí necílovým organismům.

🤔 Insekticid pro laiky

Představte si insekticid jako cílený "lék" pro rostliny, který je chrání před "nemocemi" způsobenými škodlivým hmyzem. Když housenky ožírají listy zelí nebo mšice sají šťávu z růží, insekticid je dokáže zastavit. Funguje různě – některé působí jako nervový jed, který hmyz paralyzuje, jiné naruší jeho růst, takže se nemůže správně vyvinout. Problém je, že mnoho starších a levnějších insekticidů je jako "chemický plamenomet" – zničí nejen škůdce, ale i užitečné pomocníky, jako jsou včely, slunéčka nebo pavouci. Navíc se mohou dostat do půdy a vody. Proto se dnes vědci snaží vyvíjet "chytré" insekticidy, které jsou pro škůdce smrtelné, ale pro ostatní organismy a přírodu co nejbezpečnější.


Šablona:Aktualizováno

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Insekticid&oldid=16449“