المركبات الكيموحيوية المثبطة لنمو الحشرات

Biochemical Insects Growth Inhibitors

تمتاز مثبطات نمو الحشرات بتخصصها مما يجعلها امينة الاستعمال على الإنسان واللبائن لاسيما وان دورها لا يتعدى سوى الإخلال بالعمليات الفسيولوجية والكيموحيوية للحشرات والمرتبطة بعملية الانسلاخ وتكوين الكايتين وهي أهداف توجد في مفصليات الأرجل والديدان الثعبانية وبعض الكائنات الدقيقة فقط ولا توجد في اللبائن.

ان البحث عن المركبات الكيموحيوية المثبطة لنمو الحشرات نباتية المصدر بدأت مع اكتشاف العامل الورقي Paper Factor وعن طريق المصادفة من قبل سلاما ووليامز اللذان لاحظا أن البقة الاوربية Pyrrhocoris apterus من عائلة Pyrchocoridae التي جلبت من جيكوسلوفاكيا فشلت في التطور بشكل طبيعي في مختبرات علم الحياة لجامعة هارفارد، حيث انها كانت تنمو بانسلاخ حوري اضافي لتكون حورية عمر سادس عملاقة بدلا من ان تتحول الى بالغات ناضجة جنسياً، وقد تم تعقب العنصر الفعال المسؤول عن هذا التأثير الفسيولوجي وذلك من خلال عزل وتشخيص المركبات الموجودة في المناديل الورقية المستعملة في اواني تربية الحشرة وتم التوصل الى ان هذا الورق مصنوع من أشجار التنوب Abies balsamea ، وقد شخص باورز وجماعته المركب الفعال على انه الجوفابيون Jovabione وقام الباحثون الجيكوسلوفاكيون بعد ذلك بعزل مركب ثاني هو الجوفابيون منزوع الهيدروجين Dehydrouabione من شجرة التنوب له نفس تأثير هرمون الشباب وان هذا النجاح فتح الابواب واسعة امام الباحثين للبحث عن مركبات كيموحيوية نباتية المصدر تعمل كمثبطات نمو للحشرات، وكانت النتيجة اكتشاف عدد كبير من هذه المركبات وفيما يأتي عرض لبعض المركبات التي يعتقد ان لها مستقبلاً واعداً في عالم مكافحة الآفات الحشرية.

اولاً) ستيرويدات الانسلاخ النباتية :Pytoecdysteriods

هي مجموعة من المركبات الكيميائية التي يشبه تركيبها الكيميائي تركيب هرمون الانسلاخ وجدت في العديد من النباتات وخاصة في السرخسيات Ferns واشجار الطقسوس Yews من الصنوبريات. وقد تم عزل اول ستيرويد انسلاخ نباتي Phytocedysteriods ponasterne A من نبات اسمه العلمي Podacarpus nakaii ، تلا ذلك اكتشاف أكثر من مركب من ستيرويدات الانسلاخ النباتية والتي اظهرت فاعلية جيدة ضد الحشرات والديدان الثعبانية في العديد من الانواع النباتية المختلفة.

ان مستوى ستيرويدات الانسلاخ في الحشرات بحدود واحد جزء بالمليون وهو اقل مما موجود في النباتات وان من اهم ستيرويدات الانسلاخ الموجودة في النباتات ما يأتي: -

1- -OH ecdysterone20

2- Ponasterone A

3- Polypodine B

4- Ecdysone

5- Ptecosterone

وقد أظهرت الدراسات ان النباتات الحاوية على مستويات عالية من ستيرويدات الانسلاخ تقل عن 100 جزء بالمليون كانت تتجنبها الحشرات ونادراً ما تقوم بزيارتها. هذه المركبات لم يتم تسويقها على المستوى التجاري وذلك للأسباب الاتية :

1- تعقد نواة الستيرويد Steroid Nucleus

2- ضعف تأثيرها القاتل للحشرات.

3- سرعة تأييضها في الحشرات.

4 للستيرويدات تأثيرات ضارة للإنسان واللبائن.

ثانياً) مشابهات هرمون الصبا النباتية Phyto Juvenil Hormone Mimics

من المعروف ان اول استعمال لهرمون الصبا JH في مكافحة الحشرات تم من قبل Wigglesworth عام 1935. تلا ذلك عزل العديد من هرمونات الصبا في العديد من الانواع الحشرية. تم بعد ذلك عزل العديد من مشابهات هرمون الصبا من العديد من النباتات والتي اظهرت فاعلية جيدة في تثبيط او اعاقة التحول في الحشرات فضلاً عن تأثيرها في عملية الانسلاخ والتكاثر في الحشرات وفيما يلي عرض لاهم مشابهات هرمونات الصبا النباتية:

1) فارنيسول وفارنيسال Farnesol & Farnesal وتم استخلاصهم من بعض الزيوت النباتية.

2) الجوفابيونات Juvabiones: وهي على عدة أنواع Juvabione و Dehydrojuvabione و Juvacimene II, Juvacimene I حيث تم استخلاص المركبين الأول والثاني من اشجار التنوب Abies balasma فيما تم استخلاص Juvacimene I و II من اشجار الـ Ocimum basilicum.

3) باكوشيول Bakuchiol: مشابه لهرمون الصبا تم استخلاصه من نبات Parallea corylifolia، كما اظهر المركب المشتق منه المسمى Pyropyl bakuchiol Epoxide فاعلية جيدة كمشابه لهرمون الصبا.

إضافة لما سبق فقد أظهرت العديد من المركبات الكيموحيوية نباتية المصدر تأثيرا مشابهاً لهرمون الصبا منها مثلاً Sesamin و Sterulic acid و Tagetone و Echnolone و Thujic acid و Sesamolin.

وبالرغم من عدم تسويق هذه المركبات على المستوى التجاري لحد الآن، الا انها استعملت كنموذج لتطوير العديد من مشابهات هرمون الصبا الصناعية مثل Methoprene و Kinoprene و Hydroprene وغيرها.

ثالثاً) مضادات هرمون الصبا النباتية Phyto JHs Antagonists

ان وجود مشابهات هرمون الصبا Juvoneids في المملكة النباتية دفع الباحث Bawers الى البحث عن مركبات مضادة لهرمون الصبا JH Antagonists وذلك على اساس انه مادام هرمون الصبا هو هرمون ضروري في المراحل الأولى لنمو الحشرات فان اي مركب يثبط عملية افراز هذا الهرمون سيكون اداة مهمة لمكافحة الحشرات، وقد تمكن بورز Bowers وجماعته عام 1979 من عزل مركبات الكرومينات Chromenes من المستخلص الاسيتوني لنبات الزينة Ageratum boustonianum وقد لوحظ ان هذه المركبات ادت الى النمو المبكر للحشرات Percocious development وعلى هذا الاساس سميت الـ Precocenes، ومن اهم مضادات هرمون الصبا:

1- بريكوسين I Precocene I

2- بريكوسين II Precocene II

هذان المركبان تم عزلهما لاحقا من نبات الـ Ageratum conyzoides من العائلة المركبة، وتركيبها الكيميائي:

وتتمثل الية عمل الـ Precocens بمهاجمتها للأجسام الجناحية Corpora allata في اليرقات حيث تعمل كوسط Substrate لأنزيمات الاكسدة وخاصة للسايتوكروم P450 المرتبط بإنتاج هرمون الصبا في الاجسام الجناحية وتثبيط عملها.

رابعاً) الاحماض الامينية غير البروتينية Non- Protein Amino Acids

وتسمى ايضاً Imino acid نباتية الأصل، حيث اظهرت العديد من هذه الاحماض تأثيراً مثبطاً لنمو الحشرات ومن اهم هذه الاحماض ما يأتي:

1- ميموسين Mimosine: - حامض اميني نباتي المصدر مثبط نمو لحشرة خنفساء الطحين الصدئية Tripolium castaneum ومنع تصنيع الانزيمات.

2- كانافينين Canavinine: - حامض اميني نباتي ذو فاعلية جيدة كمثبط لنمو الحشرات.

خامساً) الكلايكوسيدات الكاردينولية Cardenolide Clycosides:

أظهرت دراسات التقييم الحيوي ان مستخلصات الميثانول Methanol لقلف سيقان اشجار Anadendron affine أدت الى تثبيط نمو يرقات فراشة الحرير Bombyx mori وقد تم عزل ثلاثة مركبات فعالة هي عبارة عن كلايكوسيدات كاردينولية من مستخلص القلف وقد تم تشخيصها كما يأتي: -

1) افينوسايد ( Affinosidc-E ( E: واسمه الكيميائي وتركيبه:

4,5-dehydro-12-oxo-affinoside

2) افينوسايد B و :M Affinosidc B and M وتركيبه الكيميائي:

سادسا) الميلياسنات Meliacines

تطلق على مجموعة المركبات الكيموحيوية المستخلصة من نبات عائلة Meliaceae وفي مقدمة هذه المركبات تلك المستخلصة من بذور اشجار النيم والتي لاحظنا تنوع تأثير مادة الازادراختين فيها ما بين تأثير قاتل ومانع للتغذية ومثبط للنمو، وقد اظهرت الدراسات الحديثة ان هناك العديد من المركبات المشابهة أو المشتقة من الازادراختين والتي اظهرت تأثيرا أكثر تخصصاً من الازادراختين الخام وقد وجد فعلا ان الـ Azadirachtin A والـ Azadirachtin B قد اظهرا تأثيراً مثبطا لنمو الحشرات وتركيبهما الكيميائي: -