مبيد للفطريات

مبيدات الفطريات هي مبيدات حشرية تُستخدم للقضاء على الفطريات الطفيلية أو أبواغها . [ 1 ] [ 2 ] يمكن أن تُسبب الفطريات أضرارًا جسيمة في الزراعة ، مما يؤدي إلى خسائر في المحصول وجودته. تُستخدم مبيدات الفطريات في الزراعة ومكافحة العدوى الفطرية في الحيوانات ، بما في ذلك البشر. كما تُستخدم أيضًا للسيطرة على الفطريات البيضية ، التي لا تُصنف تصنيفيًا /وراثيًا ضمن الفطريات، على الرغم من تشابه طرق إصابتها للنباتات. يمكن أن تكون مبيدات الفطريات إما ملامسة، أو عابرة للأوراق، أو جهازية. لا تُمتص مبيدات الفطريات الملامسة في أنسجة النبات، وتحمي فقط الجزء الذي رُشّ عليه. أما مبيدات الفطريات العابرة للأوراق، فتُعيد توزيع المبيد من سطح الورقة العلوي المرشوش إلى السطح السفلي غير المرشوش. بينما تُمتص مبيدات الفطريات الجهازية وتُعاد توزيعها عبر أوعية الخشب. قليل من مبيدات الفطريات يصل إلى جميع أجزاء النبات. بعضها جهازي موضعيًا، وبعضها الآخر ينتقل إلى أعلى. [ 3 ] [ 4 ]

تُباع معظم مبيدات الفطريات المتوفرة في الأسواق على شكل سائل، حيث تبلغ نسبة المادة الفعالة 0.08% في المحاليل المركزة الأقل تركيزًا، وتصل إلى 0.5% في المبيدات الأقل فعالية. أما مبيدات الفطريات المسحوقة، فغالبًا ما تحتوي على حوالي 90% من الكبريت.

الفطريات الرئيسية في الزراعة

من بين التهديدات الفطرية الرئيسية للزراعة (والأمراض المرتبطة بها): الفطريات الزقية (مثل البياض الدقيقيوالفطريات البازيدية (أنواع مختلفة من فطريات الصدأوالفطريات الناقصة (مثل الأنثراكنوز)، والفطريات البيضية (مثل البياض الزغبي ). [ 1 ]

أنواع مبيدات الفطريات

كغيرها من المبيدات الحشرية ، تتعدد مبيدات الفطريات وتتنوع. وقد أدى هذا التعقيد إلى ظهور أنظمة تصنيف متنوعة لها. وتستند هذه التصنيفات إلى مكونات غير عضوية (مثل أملاح الكبريت والنحاس) مقابل مكونات عضوية ، وبنية كيميائية (مثل ثنائي ثيوكاربامات مقابل فثاليميدات)، والأهم من ذلك، آلية عملها. وتعكس هذه التصنيفات تطور العلوم الأساسية في هذا المجال .

تقليدي

الكابتان ، وهو فثاليميد ، مبيد فطري تجاري رئيسي.

تتكون مبيدات الفطريات التقليدية من مركبات غير عضوية بسيطة مثل الكبريت [ 5 ] وأملاح النحاس. ورغم رخص ثمنها، إلا أنها تتطلب استخداماً متكرراً وتكون غير فعالة نسبياً [ 2 ] . تشمل المكونات الفعالة الأخرى في مبيدات الفطريات زيت النيم ، وزيت إكليل الجبل ، وزيت الجوجوبا ، وبكتيريا العصوية الرقيقة (Bacillus subtilis) ، والفطر المفيد Ulocladium oudemansii .

غير محدد

في ثلاثينيات القرن العشرين، أصبحت مبيدات الفطريات القائمة على ثنائي ثيوكاربامات ، وهي أول المركبات العضوية المستخدمة لهذا الغرض، متاحة. وتشمل هذه المركبات فيربام ، وزيرام ، وزينيب ، ومانيب ، ومانكوزيب . هذه المركبات غير متخصصة، ويُعتقد أنها تثبط إنزيمات البروتياز القائمة على السيستين. وبالمثل، فإن الفثاليميدات المستبدلة بمجموعة N غير متخصصة ، ومنها كابتافول ، وكابتان ، وفولبيت . كما أن الكلوروثالونيل غير متخصص أيضًا. [ 2 ]

محدد

تستهدف مبيدات الفطريات المحددة عملية بيولوجية معينة في الفطريات.

استقلاب الأحماض النووية

الهيكل الخلوي والبروتينات الحركية

التنفس

تستهدف بعض مبيدات الفطريات إنزيم سكسينات ديهيدروجينيز ، وهو إنزيم أساسي في عمليات الأيض. وكانت الفطريات من فئة البازيديوميسيتات هي الهدف الأولي لهذه المبيدات. وتُعد هذه الفطريات فعالة ضد الحبوب.

تخليق الأحماض الأمينية والبروتين

تحويل الإشارة

تخليق الدهون / سلامة الغشاء

تخليق الميلانين في جدار الخلية

تخليق الستيرول في الأغشية

التخليق الحيوي لجدار الخلية

تحفيز دفاعات النبات المضيف

الفيروسات الفطرية

من المعروف أن بعضًا من أكثر مسببات الأمراض الفطرية شيوعًا في المحاصيل تعاني من الفيروسات الفطرية ، ومن المرجح أن تكون هذه الفيروسات شائعة مثل الفيروسات النباتية والحيوانية، وإن لم تكن مدروسة بنفس القدر. ونظرًا لطبيعة الفيروسات الفطرية الطفيلية الإجبارية ، فمن المرجح أن تكون جميعها ضارة بمضيفيها، وبالتالي فهي تُعدّ من وسائل المكافحة البيولوجية /المبيدات الفطرية الحيوية المحتملة. [ 7 ]

مقاومة

إن الجرعات التي توفر أكبر قدر من السيطرة على المرض توفر أيضًا أكبر ضغط انتقائي لاكتساب المقاومة. [ 8 ]

في بعض الحالات، يكتسب العامل الممرض مقاومةً لمبيدات فطرية متعددة، وهي ظاهرة تُعرف بالمقاومة المتبادلة . تنتمي هذه المبيدات الفطرية الإضافية عادةً إلى نفس العائلة الكيميائية، أو تعمل بنفس الطريقة، أو تمتلك آليةً متشابهةً لإزالة السموم. أحيانًا تحدث مقاومة متبادلة سلبية ، حيث تزيد مقاومة فئة كيميائية معينة من المبيدات الفطرية من الحساسية لفئة كيميائية أخرى. وقد لوحظ ذلك مع الكاربيندازيم والديثوفينكارب . من الممكن أيضًا حدوث مقاومة لمبيدين فطريين مختلفين كيميائيًا نتيجةً لأحداث طفرية منفصلة. على سبيل المثال، يُظهر فطر بوتريتيس سينيريا مقاومةً لكلٍ من مبيدات الأزول ومبيدات ثنائي الكربوكسيميد .

إحدى الآليات الشائعة لاكتساب المقاومة هي تغيير الإنزيم المستهدف. على سبيل المثال، يُظهر فطر سيجاتوكا السوداء ، وهو ممرض مهم اقتصاديًا يصيب الموز، مقاومةً لمبيدات الفطريات من نوع QoI ، وذلك نتيجةً لتغيير نيوكليوتيد واحد يؤدي إلى استبدال حمض أميني (جليسين) بآخر (ألانين) في البروتين المستهدف لهذه المبيدات، وهو السيتوكروم ب. [ 9 ] يُفترض أن هذا التغيير يُعطّل ارتباط مبيد الفطريات بالبروتين، مما يجعله غير فعال. كما أن زيادة التعبير عن الجينات المستهدفة قد تُفقد مبيد الفطريات فعاليته. ويُلاحظ هذا في سلالات فطر Venturia inaequalis المقاومة لمثبطات DMI . [ 10 ]

يمكن أن تتطور مقاومة مبيدات الفطريات أيضًا من خلال إخراج مبيد الفطريات بكفاءة من الخلية. وقد طورت فطريات سيبتوريا تريتيسي مقاومة متعددة للأدوية باستخدام هذه الآلية. يمتلك هذا الممرض خمسة نواقل من نوع ABC ذات تخصصات ركائز متداخلة تعمل معًا على ضخ المواد الكيميائية السامة خارج الخلية. [ 11 ]

بالإضافة إلى الآليات الموضحة أعلاه، قد تقوم الفطريات أيضًا بتطوير مسارات أيضية تتجاوز البروتين المستهدف، أو تكتسب إنزيمات تمكنها من تحويل مبيد الفطريات إلى مادة غير ضارة.

تشمل مبيدات الفطريات المعرضة لخطر فقدان فعاليتها بسبب المقاومة الستروبيلورين مثل أزوكسيستروبين . [ 12 ]

إدارة مقاومة المبيدات الفطرية

قد تحدث المقاومة المتبادلة لأن المكونات الفعالة تشترك في آلية عمل واحدة. وتقدم لجنة العمل المعنية بمقاومة مبيدات الفطريات (FRAC)، التي ترعاها الصناعة وتتبع منظمة كروب لايف الدولية [ 13 ] ، المشورة بشأن استخدام مبيدات الفطريات في حماية المحاصيل، وتصنف المركبات المتاحة وفقًا لبنيتها الكيميائية وآلية عملها ، وذلك لإدارة مخاطر تطور المقاومة. [ 14 ] ويتضمن ملصق FRAC لعام 2024 الخاص بمبيدات الفطريات جميع المواد الكيميائية المذكورة في هذه المقالة. [ 15 ]

أنظمة

في الولايات المتحدة، تتولى وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) [ 16 ] مسؤولية تنظيم جميع مبيدات الفطريات بموجب قانون المبيدات الحشرية والفطرية والقوارض الفيدرالي (FIFRA). عند رغبة أي مصنّع في تسجيل منتج لدى وكالة حماية البيئة، يجب عليه تقديم طلب مفصل يتضمن بيانات شاملة حول سمية المنتج، ومصيره في البيئة، وتركيب مخلفاته، لإثبات أن استخدامه، وفقًا للتعليمات، لن يُسبب عمومًا آثارًا ضارة غير معقولة على البيئة. إضافةً إلى ذلك، يجب على وكالة حماية البيئة تحديد الحد الأقصى المسموح به (الحد الأقصى لمخلفات المبيد) على جميع المحاصيل الغذائية أو العلفية قبل بيع المبيد أو توزيعه للاستخدام الغذائي.

أمان

تشكل مبيدات الفطريات مخاطر على البشر. [ 17 ]

وُجدت بقايا مبيدات الفطريات على أغذية مُخصصة للاستهلاك البشري، معظمها ناتج عن معالجات ما بعد الحصاد. [ 18 ] بعض مبيدات الفطريات خطيرة على صحة الإنسان ، مثل فينكلوزولين ، الذي تم سحبه من الاستخدام. [ 19 ] يُعد زيرام أيضًا مبيدًا للفطريات سامًا للإنسان عند التعرض له لفترات طويلة، ومميتًا عند ابتلاعه. [ 20 ] كما يُستخدم عدد من مبيدات الفطريات في الرعاية الصحية البشرية.

انظر أيضاً

للمزيد من القراءة

مراجع

  1. 1 2 دريكورن، باري أ.؛ أوين، دبليو. جون (2000). "مبيدات الفطريات الزراعية". موسوعة كيرك-أوتمير للتكنولوجيا الكيميائية . doi : 10.1002/0471238961.0621140704180509.a01 . ISBN 978-0-471-48494-3.
  2. 1 2 3 فرانز مولر؛ بيتر أكرمان؛ بول مارغو (2012). "مبيدات الفطريات الزراعية، 2. مبيدات الفطريات الفردية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.o12_o06 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. مولر، دارين. "مبيدات الفطريات: المصطلحات" . جامعة ولاية أيوا . تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2013 .
  4. لاتينهاورز، مايتا؛ دي ويت، بيير؛ جوفرز، فرانسين (2003). "الفطريات البيضية والفطريات: أسلحة متشابهة لمهاجمة النباتات". اتجاهات في علم الأحياء الدقيقة . 11 (10). سيل برس : 462-469 . doi : 10.1016/j.tim.2003.08.002 . ISSN 0966-842X . ​​PMID 14557029. S2CID 22200121 .   
  5. سي. مايكل هوجان. 2011. الكبريت . موسوعة الأرض، تحرير أ. يورجنسن وسي جيه كليفلاند، المجلس الوطني للعلوم والبيئة، واشنطن العاصمة. مؤرشف في 28 أكتوبر 2012، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  6. ثاو، هوانغ ثي بيتش؛ ياماكاوا، تاكيو (أبريل 2009). "الفوسفيت (حمض الفوسفور): مبيد فطري، سماد، أم محفز حيوي؟" . علوم التربة وتغذية النبات . 55 (2): 228-234 . Bibcode : 2009SSPN...55..228T . doi : 10.1111/j.1747-0765.2009.00365.x .
  7. بيرسون، إم إن؛ بيفر، آر إي؛ بوين، بي؛ آرثر، ك. (2009). "فيروسات الفطريات الخيطية وأهميتها في أمراض النبات" . علم أمراض النبات الجزيئي (مراجعة). 10 (1): 115-128 . doi : 10.1111 / j.1364-3703.2008.00503.x . PMC 6640375. PMID 19161358. S2CID 34331588 .   
  8. ميتكالف، آر جيه؛ شو، إم دبليو؛ راسل، بي إي (2000). "تأثير الجرعة والقدرة على الحركة على قوة الانتقاء لمقاومة مبيدات الفطريات من نوع مثبطات إزالة ميثيل الستيرول (DMI) في التجارب الحقلية الملقحة". علم أمراض النبات . 49 : 546-557 . doi : 10.1046/j.1365-3059.2000.00486.x .
  9. سيروتزكي، هيلج (2000). "نمط مقاومة مثبطات التنفس في معقد إنزيم السيتوكروم bc1 لعزلات حقلية من فطر Mycosphaerella fijiensis ". مجلة علوم إدارة الآفات . 56 (10): 833-841 . doi : 10.1002/1526-4998(200010)56:10 < 833::AID-PS200 > 3.0.CO ; 2-Q .
  10. شنابل، جي، وجونز، إيه إل (يناير 2001). "يُفرط التعبير عن جين 14α-ديميثيلاز (CYP51A1) في سلالات Venturia inaequalis المقاومة للميكلوبوتانيل" . علم أمراض النبات . 91 (1): 102-110 . doi : 10.1094/PHYTO.2001.91.1.102 . PMID 18944284 . 
  11. زويرز إل إتش، ستيرجيوبولوس آي، جيلكنز إم إم، جودال إس دي، دي وارد إم إيه (يوليو 2003). "ناقلات ABC لمسبب مرض القمح Mycosphaerella graminicola تعمل كعوامل حماية ضد المركبات السامة الحيوية والغريبة". علم الوراثة الجزيئية وعلم الجينوم . 269 (4): 499-507 . doi : 10.1007/s00438-003-0855-x . PMID 12768412 . 
  12. "موقع لجنة العمل لمقاومة مبيدات الفطريات" .
  13. "CropLife" . منظمة CropLife الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-02 .
  14. "قائمة رموز FRAC لعام 2024" (ملف PDF) . لجنة العمل المعنية بمقاومة مبيدات الفطريات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-02 .
  15. "تصنيف FRAC لمبيدات الفطريات" (ملف PDF) . كروب لايف إنترناشونال. 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 مايو 2025 .
  16. وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب برامج سلامة المبيدات (15 أغسطس 2017). "كيفية تسجيل مبيد حشري - دليل للمتقدمين الجدد في هذه العملية" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 18 ديسمبر 2025 .
  17. Lini RS، Scanferla DT، de Oliveira NG، Aguera RG، Santos TD، Teixeira JJ، Kaneشيما AM، Mossini SA (يناير 2024). "مبيدات الفطريات كعامل خطر لتطور الأمراض والاضطرابات العصبية لدى البشر: مراجعة منهجية". كريت ريف توكسيكول . 54 (1): 35-54 . دوى : 10.1080/10408444.2024.2303481 . بميد 38288970 . 
  18. بروكس، جي تي؛ روبرتس، تي آر، محرران. (1999). كيمياء المبيدات الحشرية والعلوم الحيوية . الجمعية الملكية للكيمياء. doi : 10.1533/9781845698416 . ISBN 978-1-84569-841-6. OCLC 849886156 . 
  19. ^ Hrelia P، Fimognari C، Maffei F، Vigagni F، Mesirca R، Pozzetti L، Paolini M، Cantelli Forti G (سبتمبر 1996). "السمية الوراثية وغير الوراثية للمبيد الفطري فينكلوزولين". الطفرات . 11 (5): 445-53 . دوى : 10.1093/طفرات/11.5.445 . بميد 8921505 . 
  20. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. قاعدة بيانات مركبات PubChem؛ CID=8722، https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/8722 (تم الوصول إليه في 13 يناير 2019)