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新烟碱类杀虫剂登记一些新趋势,应得到进一步关注

时间:2018/7/13 8:44:02文章来源:中国农资网浏览次数: 524

由于新烟碱类杀虫剂作用机制独特、对害虫杀灭的高效光谱性以及较好的环境相容性,因此自拜耳公司首次将新烟碱类杀虫剂蚍虫啉(Imidacloprid)推出以来,已衍生出众多品种,如噻虫嗪(thiamethoxam)、噻虫胺(clothianidin)、呋虫胺(dinotefuran)等,并在短短数年内就成为了蔬菜水果和粮食作物上应用较为广泛的一类杀虫剂。

新烟碱类杀虫主要是通过对昆虫中枢神经系统的烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)高亲和性结合,诱导神经元亢奋,进而导致昆虫在短时间内死亡。这类化合物的分子结构决定了其与昆虫nAChRs的结合具有极强的特异性,所以对高等动物毒性较低。然而在新烟碱类杀虫剂使用过程中,很快便发现了针对于蜜蜂的毒性作用(急性和慢性毒性),并可能与对蜜蜂种群危害性极大的蜂群崩溃综合征(colony collapse disorder, CCD)的发生密切相关。

对此,欧盟已于2013年出台相关禁令,禁止噻虫胺、蚍虫啉和噻虫嗪这三种新烟碱类杀虫剂在部分作物上的使用。今年4月27日,相关的禁令范围已进一步扩大,这三种杀虫剂将被禁止以室外用途的使用。而在近期,就多个欧盟成员国在紧急授权下对这三种杀虫剂的使用情况,欧盟又相应展开了新一轮的评估工作。中国和美国也一直关注着新烟碱类杀虫剂的所引起的蜜蜂毒性,并发布了针对多个新烟碱类杀虫剂的风险评估报告,由此可见“蜂毒”仍将持续影响新烟碱类杀虫剂相关产品的登记与上市过程。

由于新烟碱类杀虫剂独特的作用机制,特别对刺吸式口器害虫杀灭效果显著,就目前而言,甚至未来相当长的一个时间段内,不太可能存在能够完全替代的相关产品。因此近些年来,新烟碱类杀虫剂一直是中国等国家和地区农药登记的热点产戊吡虫胍和氟吡呋喃酮等。然而随着各国和地区日趋严苛的农药登记法规的颁布和实施品。这不仅仅包括对第一代新烟碱类杀虫剂吡虫啉来推陈出新的新试剂,以及噻虫啉和呋虫胺这两种热门登记品种,还涌现出了一些低“蜂毒”的新烟碱类杀虫剂新品种,如,“蜂毒”之外,新烟碱类杀虫剂登记过程中所面临的一些新趋势应得到进一步关注。

新烟碱类杀虫剂的抗药性

新烟碱类杀虫剂蚍虫啉从1991年上市后,于1996年就在西班牙温室场景下的使用过程中首次发现了棉粉虱对其的抗药性。近些年来,随着各种类型杀虫剂的大量使用,害虫的抗药性普遍增加,许多农作物甚至已到了无药可用的境地,这对于新烟碱类杀虫剂来说尤为严重。现有的研究已表明,新烟碱类农药的抗性机制主要是通过代谢抗性形成,即在施药过程中昆虫体内通过遗传变异等途径发展出相应的新烟碱类杀虫剂的代谢酶。由于这种作用机制的存在,将直接导致新烟碱类杀虫剂在针对代谢能力较强的昆虫类型时会造成药效的直接降低。根据近两年全国农业有害生物抗药性监测结果来看,褐飞虱这种水稻有害生物已对第一代新烟碱类杀虫剂蚍虫啉表现为高水平抗性(抗性水平>2000),而褐飞虱对第二代的噻虫嗪和第三代的呋虫胺的抗药性也不容乐观,基本达到中等至高水平抗性。

新烟碱类杀虫剂登记一些新趋势,应得到进一步关注

包括中国在内,多个国家和地区在农药登记过程都需要提供抗性风险评估资料,如美国国家环境保护局(EPA)2017年正式发布的《农药抗性管理-标签指南》(PRN 2017-1)中指出,若登记的农药存在抗性,必须要按照FIFRA 6(a)和40CFR Part159的要求提交农药抗性报告。在中国农药中,抗性风险评估资料由室内抗性风险试验资料和田间抗性风险监测方法两部分构成,但目前仅有关于杀菌剂、杀虫剂和除草剂的室内抗性风险试验的行业标准发布(NYT 1859.1-2010(总则),NYT 1859.2-2012、NYT 1859.3-2012、 NYT 1859.2-2012)。因此,随着新烟碱类杀虫剂抗性的发展,已逐渐开始影响针对于该类产品的登记过程。总体而言,由于抗性风险试验检测内容多,复杂性高,周期长(1~2年),且国内外能展开相应试验内容的单位少,所以在展开具体的试验工作前,应详细对农药的抗性进行评估,了解潜在的抗性机理,再有针对性的设计实验并在有能力的试验单位中开展。

新烟碱类杀虫剂的内分泌干扰效应

尽管在Tox21/ToxCast离体毒理学计划中,并没有观察到新烟碱类杀虫剂及其某些代谢产物能够激活包括雌激素受体在内的多种核受体,然而自2010年起,已持续有研究关注到蚍虫啉和噻虫胺等新烟碱类杀虫剂具有显著的内分泌干扰效应,如降低精子生成量、减少怀孕率、下调激素水平等。

随着今年6月7日,欧盟内分泌干扰物识别标准配套指南文件的发布,从2018年11月10日起,欧盟农药(PPP)正在申请或新申请的产品也需要提交内分泌干扰评估资料。受这一因素影响,有关于新烟碱类杀虫剂相关产品的欧盟农药登记,需要额外展开针对于内分泌干扰特性的评估工作。根据相关指南,就化合物内分泌干扰特性的判定具有极强的科学性与逻辑性,一方面必需以证据链的方式准备化合物的内分泌干扰效应和有害损伤的两类试验数据,另一方面又必需通过分析化合物的内分泌干扰的作用机制,来关联这两类试验数据以得到最终的判定结论。所以,这样的内分泌干扰效应的评估方式对新烟碱类杀虫剂相关生产企业来说具有较大的挑战性。

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