Insecticides Nomenclature Insecticide

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1 Insecticides Nomenclature Insecticide Nom commun: carbaryl Nom commercial: Sevin Nom chimique: 1- naphthyl N- methylcarbamate 1 2 Classification des Insecticides Regroupées de plusieurs façons: Mode d application Composition chimique Nature - inorganique (sans C) ou organique Mode d action Classification des Insecticides Divisée entre les chimiques avant et après WWII Post-WWII: plus part sont organiques 3 4 Insecticides Pré-WWII Insecticides Post-WWII Surtout des poisons Arsenic Hautement toxique aux mammifères (rat DL 50 = 22mg/kg) Fluorures Toxicité aux mammifères faible à modérée (DL 50 = ,500 mg/kg) Plus part sont neurotoxiques Peu de phytotoxicité Mode d action, soit: Empêcher la transmission d une impulsion au long de l axone Empêche le transfert de l impulsion à travers la synapse 5 6 1

2 Neurotoxicité Neurotoxicité Majorité des insecticides ne sont pas sélectifs, car système nerveux pareil entre vertébrés et invertébrés 7 8 Neurotoxicité Neurotransmetteurs 9 Acétylcholine Plus commun chez les insectes et mammifères (incluant les humains) Neurotransmetteur principal pour les jonctions neuromusculaires D autres incluent GABA, acide glutamique, octopamine, dopamine et sérotonine 10 Categories des types d insecticides 1) Phosphates organiques e.g. Malathion 2) Carbamates e.g. Carbofuran 3) Pyréthrinoïdes e.g. Deltamethrin 4) Hydrocarbures chlorinés e.g. DDT Categories des types d insecticides 5) Nicotinoïdes e.g. Imidacloprid 6) Huiles horticulturelles e.g. Neem 7) Savons insecticides e.g. Safer s 8) Microbes e.g. Bacillus thuringiensis

3 Categories des types d insecticides 9) e.g. Fenoxycarb 10) Inhibiteurs de la phosphorylation oxidative e.g. Hydramethylnon 11) Botaniques e.g. Cinnamaldehyde 12) Inorganiques e.g. souffre, acide borique Pyréthrine et Pyréthrinoïdes Insectides naturels synthétisés des fleurs de Chrysanthemum Hautement toxique aux insectes à faible dosage Capacité gisant Knock-down ability Pas persistents Peu toxique aux mammifères (dosage orale DL 50 = ,000 mg/kg) Pyréthinoïdes modernes sont plus toxiques (DL 50 = 25 mg/kg) Pyréthrine et Pyréthrinoïdes Pyréthrine et Pyréthrinoïdes Interfèrent avec la transmission de l impulsion le long de l axone Affinité pour le canal ionique du sodium et prolonge son ouverture pendant le potentiel d action Affecte système nerveux périphérique Type I: Cause hyper-excitation et convulsions e.g. allethrin, tetramethrin (naturel) Type II: Cause perte de coordination et mouvements irréguliers e.g. pyréthrinoïdes synthétiques 15 Avantages: Efficace à faible dosage e.g. 5g de pyréthrinoïdes peut protéger une région des pucerons, nécéssitant 500g de phosphates organiques Moins sélectifs aux mammifères qu aux insectes Désavantages: Aucunes sont systémiques 16 Phosphates organiques et carbamates Phosphates organiques et carbamates Parmi les insecticides les plus toxiques utilisés aujourd hui Plus part ne sont pas persistents, ne bioaccumulent pas Découverts en Allemagne en 1930s Toxicité aux humains découvert immédiatement avec empoisonnement accidentel des chercheurs Certains composés (Sarin, Tabun) utilisés comme gaz neurotoxique en guerre ou terrorisme (Métro à Tokyo) Affinité pour acétylcholinestérase et empêche la neurotransmission Acétylcholine accumule dans le synapse Cause hyper-excitation, convulsions, paralysie Agit sur le système nerveux central Plus lent que sur le système périphérique

4 Phosphates organiques et carbamates Avantages: Certains sont systémiques Doivent être appliqués peu souvent Bon pour insectes suceurs Désavantages: Toxique aux mammifères à faible dosage, même en contact dermique (appliqué sous forme de granules) e.g. Parathion (DL 50 = 10 mg/kg) Nicotine et nicotinoïdes Alkaloïde des plantes à tabac Utilisé comme arrosage depuis 19e siècle Insecticide de contact Passe facilement à travers la cuticule des insectes Nicotine et nicotinoïdes Mimique d acétylcholine Affinité pour récepteurs d acétylcholine aux jonctions synaptiques Pas affecté par acétylcholinestérase, alors pas dégradé Activation continue des récepteurs Hyper-excitation, convulsions et la mort 21 Nicotine et nicotinoïdes Avantages: Systemique dans les plantes Appliqué à faible dosage Peu d effets non-ciblés Affinté pour récepteurs d acétylcholine moindre chez mammifères que chez les insectes Désavantages: Peut avoir haute toxicité aigü et chronique aux mammifères (dosage orale et dermique DL 50 = 30 mg/ kg) 22 Hydrocarbures chlorinés Insecticides dominants entre s Peu utilisés dans l occident aujourd hui Encore utilisés grandement en pays sous-développés pour santé publique (surtout DDT) Hydrocarbures chlorinés Characterisé par leurs persistence et lipophilicité Chlore augmente la résistance à la dégradations par UV et microbes Passe rapidement à travers la cuticule des insectes Hautement toxique aux insectes (et mammifères) e.g mg léthal à une moustique DDT DL 50 = 2 mg/kg (coquerelle) et 200 mg/kg (rat)

5 Hydrocarbures chlorinés Similaire aux pyréthrinoïdes Afinité pour canal ioniques et empêche leurs refermeture Cause impulsions prolongées dans système nerveux périphérique Hyper-excitation, convulsions, paralysie Les seuls pesticides spécifiques aux arthropodes Presque zéro toxicité aux mammifères Incluent des inhibiteurs de la synthèse de chitine, mimiques des hormones juvénile et de la mue A) Benzoylureas Empêche la synthèse de chitine (50% de l exosquelette) Bloque les liens entre les unités de N-acétylglucosamine Insectes perdent leur intégrité structurale et meurent Plus efficace quand appliqué avant une mue B) mimiques de HJ Particulièrement efficace quand concentrations de HJ sont faibles (ex. Pré-pupaison) Utilisé comme contrôle des stades larvaires des moustiques et coléoptères surtout Perturbation de la physiologie reproductive des insectes adultes C) Ecdysones synthétiques Développés en 1990s Faible toxicité à certains arthropodes bénéfiques (ex. Abeille à miel) e.g. Tebufenozide: affinité pour récepteur d ecdysone des larves de lépidoptères Induit des mues léthales à tous les stades larvaires Haut niveau de sélectivité Toxines de Bacillus thuringiensis Bactérie produisant des spores Endotoxines sont exprimées pendant la sporulation et sont des poisons alimentaires spécifiques aux insectes

6 Toxines de Bacillus thuringiensis Toxines de Bacillus thuringiensis Plusieurs espèces de Bacillus ont été utilisés Plusieurs sous-espèces ont un toxicité spécifique: B.t. kurstaki et aizawai (Lepidoptera) B.t. israelensis (Diptera) B.t. tenebrionis (Coleoptera) B. popilliae, B. lentimorbus Requiert un hôte pour reproduire (difficulté) B. thuringiensis moins difficile alors, plus utilisé lors de l élévage et vente commerciale Toxines B.t. n affectent aucun autre animal directement DU TOUT Dégradent rapidement, pas persistents Contrôle de la spongieuse (Lymantria dispar) à Vancouver en 1992 Population de l est a atteint l ouest par 1978 Arrosage à Vancouver était pour l arrivée du cousin asiatique en 1991 À cause d une historique entre la spongieuse et le DDT, les Vancouverites éco-sensible ont demandé une solution écologique B.t. utilisé depuis 35 ans avec bcp de succès et strictement évalué Passé toute forme de test concevable pour toxicité, carcénogenicité et effets non-ciblés Zéro preuve d effets inattendus médicaux ou environnementaux Potentiel pour perte d arbres était élévé Perte d échange avec les USA cause impact économique important (quarantaine de bois) Par contre, les habitants de Vancouver étaient enragés à la proposition Pas de confiance aux scientifiques ou gestionnaires par rapport aux pesticides Craintes par rapport au effets médicales suite au contact avec une bactérie the aerial spray program may have claimed its first casualty, referring to a child who died in Children s Hospital L enfant jouait dehors dans une région récemment arrosée Provincial Health Officer H.M. Richards: the scientific evidence linking Gypsy Moth to human illness is stronger than for B.t. Arrosages ont pris place entre avril et mai 3 applications par hélicoptère 35 Pendant les arrosages, Citizens Against Aerial Spraying (CAAS) ont publicisé le message suivant: CAAS n avaient pas mentionné qu il avait la leucémie, avait reçu dernièrement un greffon de la moelle osseuse 36 6

7 Potentiel pour la résistance Démontré en laboratoire pour la pyrale indienne de la farine (Indian Mealmoth - Plodia interpunctella), Pyrale des amandes (Almond Moth - Cadra cautella), Fausse teigne des crucifères (Diamond-backed Moth - Plutella xylostella), Doryphore de la pomme de terre (Colorado Potato Beetle - Leptinotarsa decemlineata) et la mouche domestique (Musca domestica) Références McEwen and Stephenson The use and significance of pesticides in the environment. John Wiley and Sons publication. Bohmont The Standard Pesticide User s Guide, 7th ed. Pearson Publishing. Carlile Pesticide Selectivity, Health and the Environment. Cambridge University Press. Brown The Ecology of Pesticides. John Wiley and Sons. Matsumura et al., Environmental Toxicology of Pesticides. Academic Press. Winston Nature Wars: people vs. pests. Harvard Press