吡丙醚對白紋伊蚊幼蟲殺滅效果與安全性分析

周小潔 張勇 付學鋒 佟穎 曾曉芃

吡丙醚(pyriproxyfen)，又稱滅幼寶、蚊蠅醚，化學名稱為4－苯氧苯基－(RS)－2－(2－吡啶基氧)丙基醚，是由日本住友(Sumitomo Chemical)公司于1983年創(chuàng)制開發(fā)的一種昆蟲生長調(diào)節(jié)型殺蟲劑［1］，屬于保幼激素類幾丁質(zhì)合成抑制劑。吡丙醚的主要劑型有顆粒劑、乳油、懸浮劑和帶劑，被廣泛應(yīng)用于水果、蔬菜、棉花和觀賞植物上白粉虱和介殼蟲防治，以及公共衛(wèi)生中蚊蠅控制和動物保健，主要作用機理為抑制害蟲的化蛹和羽化［2］。吡丙醚于2007年在中國正式登記，隨著吡丙醚應(yīng)用范圍的擴展及其混劑的不斷開發(fā)，顆粒劑作為吡丙醚最常見劑型應(yīng)用于蚊蠅幼蟲防制，該產(chǎn)品適用于不同水質(zhì)的水體、溝渠、沼澤地、垃圾場(箱)等害蟲孳生場所，干擾蚊、蠅、蠓、蚋等媒介害蟲的幼蟲發(fā)育，達到控制害蟲的目的。此外，吡丙醚對環(huán)境、人體的安全性在2014年發(fā)生寨卡病毒病暴發(fā)的南美洲一度受到質(zhì)疑和關(guān)注。2016年7月，檢測了室內(nèi)試驗條件下吡丙醚對白紋伊蚊幼蟲的生物活性，同時對其特性與安全性進行分析，以期為其在蚊蟲防制中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試蟲: 供試昆蟲白紋伊蚊敏感品系，長期飼養(yǎng)于實驗室內(nèi)，期間未接觸任何殺蟲劑，由北京市疾病預防控制中心養(yǎng)蟲室提供。

1.1.2 藥劑: 0.5%吡丙醚殺蟲顆粒劑，由江蘇南通功成精細化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法 在潔凈、無任何殺蟲劑殘留的搪瓷盆中放入5 L脫氯自來水，根據(jù)說明書推薦的制劑用量(0.2 g/m2)，投入一定量(約0.01 g)的吡丙醚顆粒劑(吡丙醚有效成分終濃度約為10 μg/L)。24 h后放入白紋伊蚊4齡幼蟲100條，投入飼料正常飼養(yǎng)，用尼龍沙網(wǎng)蓋好瓷盆。每日記錄試蟲的死亡、化蛹及羽化情況，直至所有試蟲羽化或死亡。試驗設(shè)置3個重復，同時設(shè)空白對照。

1.3 統(tǒng)計學方法 主要計算蚊幼蟲死亡率、化蛹率和羽化率，幼蟲死亡率=觀察期內(nèi)死亡幼蟲數(shù)/受試幼蟲數(shù)×100%，化蛹率=觀察期內(nèi)蛹數(shù)/受試幼蟲數(shù)×100%，羽化率=觀察期內(nèi)成蚊數(shù)/受試幼蟲數(shù)×100%。試驗結(jié)果用卡方檢驗進行顯著性比較(P＜0.05)。

2 結(jié)果

經(jīng)吡丙醚顆粒劑處理的試驗組幼蟲死亡率為59.68%，顯著高于對照組(2.70%)，試驗組化蛹率40.32%，顯著低于對照組(對照組化蛹率為97.30%);盡管試驗組有40.32%的幼蟲能夠化蛹，但最終均未能成功羽化進而死亡，而對照組93.68%的試蟲正常羽化，二者之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05，表1)。上述結(jié)果表明吡丙醚對白紋伊蚊幼蟲的蛻皮、化蛹和羽化等發(fā)育具有顯著的干擾作用。

表1 吡丙醚顆粒劑對白紋伊蚊幼蟲發(fā)育過程的影響

3 討論

3.1 由于昆蟲的成長、發(fā)育和成熟都要受甾族化合物蛻皮激素和倍半萜類化合物保幼激素的調(diào)控或影響。吡丙醚主要通過影響昆蟲的蛻變和繁殖來控制蟲害，可通過在血淋巴中高濃度的存留，加速昆蟲前胸腺向性激素的分泌，干擾表皮中蛻皮激素的生物合成;還使昆蟲幾丁質(zhì)合成酶受到抑制，引起表皮中幾丁質(zhì)合成受阻而不斷減少，昆蟲在蛻皮時便不能形成新的表皮，因而變態(tài)受阻，成為畸形或死亡;使昆蟲缺少產(chǎn)卵所需的刺激因素，產(chǎn)生沒有生活力的卵或抑制卵的孵化［3－6］。

3.2 本研究中，與對照組相比，試驗組中吡丙醚顆粒劑顯著抑制了白紋伊蚊的羽化率。徐仁權(quán)等［7］研究了吡丙醚對白紋伊蚊幼蟲控制效果，發(fā)現(xiàn)吡丙醚在濃度為 0.06、0.08、0.10、0.12 mg/L 時，24 h 幼蟲致死率為25.75% ～49.00%，化蛹率為31.19% ～40.25%，對幼蟲具有一定的致死作用，具有明顯的抑制蚊幼化蛹、羽化的作用，與本研究結(jié)果結(jié)論一致。師燦南等［8］發(fā)現(xiàn)，3齡試蟲在接觸不同濃度的吡丙醚后，其死亡高峰均在第4～6天;敏感品系的埃及伊蚊和白紋伊蚊死亡高峰分別在第4～5天和第4天;景洪種群的埃及伊蚊和白紋伊蚊死亡高峰較寬，在第4～6天。低濃度藥物作用下的死亡蟲態(tài)以畸形成蚊與蛹在羽化中死亡為主;當抑制率＞60%時，敏感品系開始持續(xù)出現(xiàn)蛹的死亡，且蛹的死亡比例隨濃度增加而增大。與上述研究結(jié)果相似，本試驗選取試蟲為第4齡期幼蟲，受試幼蟲出現(xiàn)40.32%的化蛹率，但未出現(xiàn)羽化現(xiàn)象，具有顯著的羽化抑制效果，這也提示吡丙醚對蚊幼蟲的控制效果與其生理發(fā)育階段有關(guān)。究其原因，與吡丙醚的作用機理有關(guān)，吡丙醚能干擾昆蟲表皮中蛻皮激素的生物合成，抑制幾丁質(zhì)合成酶活性，引起表皮中幾丁質(zhì)合成受阻而不斷減少，昆蟲在蛻皮時便不能形成新的表皮，因而變態(tài)受阻，成為畸形或死亡。當蚊蟲體內(nèi)存在較高保幼激素(如處于幼蟲階段)時，吡丙醚作用效果較差，在昆蟲較少分泌保幼激素而大量合成蛻皮激素的階段(如末齡幼蟲和蛹期)，其使用效果最佳。

3.3 關(guān)于吡丙醚對環(huán)境安全性的影響，世界衛(wèi)生組織(WHO)的資料表明［9］，吡丙醚對哺乳動物低毒和對生態(tài)環(huán)境影響小，符合人類保護生態(tài)環(huán)境的目標。歐洲食品安全局認為［10］，吡丙醚對各類哺乳動物低毒，急性毒性很低，對眼睛、皮膚不會產(chǎn)生刺激或過敏;經(jīng)反復給藥，重要的靶器官是肝臟，血液指標也有輕微改變;在亞急性和慢性長期毒性試驗中，未見致畸、致癌、致突變等現(xiàn)象。按照我國農(nóng)藥毒性分級標準，吡丙醚屬低毒殺蟲劑，對眼有輕微刺激作用，無致敏作用，在試驗劑量下未見致突變、致畸反應(yīng)。在2015年巴西發(fā)生大規(guī)模寨卡病毒病疫情后，曾有人認為新生兒小頭畸形病例的增加與當時吡丙醚滅蚊幼劑的使用有關(guān)，但后續(xù)研究都表明這一癥狀主要與寨卡病毒侵害胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)［11］，同時吡丙醚并不會影響模式動物斑馬魚的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育［12］。

在我國，吡丙醚在蚊蟲防制過程中主要應(yīng)用于地表污水、地下管線積水以及小型無法清除的積水中，并不會直接應(yīng)用于生活與飲用水中。綜上所述，吡丙醚作為一類新型的保幼激素類幾丁質(zhì)合成抑制型生物殺蟲劑，在按照該類產(chǎn)品使用規(guī)范的基礎(chǔ)上可同時保證對蚊幼蟲控制的有效性和對環(huán)境安全的可靠性。

［1］NISHIDA S，MATSUO N，HATAKOSHI M， et al.Nitrogen-containing heterocyclic compound，Its preparation and pesticide containing the same:JP，59199673［P］.1983－04－25.

［2］譚海軍，童益利.殺蟲劑吡丙醚［J］.現(xiàn)代農(nóng)藥，2011，10(2):40－45.

［3］ISHAAYA I，HOROWITZ A R.Novel phenoxy juvenile hormone analog(pyriproxyfen)suppresses embryogenesis and adult emergence of sweetpotato whitefly(homoptera:aleyrodidae)［J］.Journal of Economic Entomology，1992，85(6):2113－2117.

［4］QUENNEDEY A，QUENNEDEY B，DELBECQUE J P，et al.The in vitro development of the pupal integument and the effects of ecdysteroids in Tenebriomolitor(insecta，coleoptera).［J］.Cell ＆ Tissue Research，1983，232(3):493.

［5］ARIBI N，SMAGGHE G，LAKBAR S，et al.Effects of pyriproxyfen，a juvenile hormone analog，on development ofthe mealworm， Tenebriomolitor［J］. Pesticide Biochemistry＆ Physiology，2006，84(1):55－62.

［6］李潔.選擇性殺蟲劑蚊蠅醚［J］.農(nóng)藥，1994，33(6):30－31.

［7］徐仁權(quán)，劉洪霞，冷培恩，等.0.5%吡丙醚顆粒劑對白紋伊蚊控制效果的研究［J］.中國媒介生物學及控制雜志，2010，21(4):297－299.

［8］師燦南，開文龍，劉起勇，等.景洪市登革熱媒介伊蚊對吡丙醚的敏感性及其作用特點［J］.中國媒介生物學及控制雜志，2017，28(2):108－112.

［9］WHO.WHO specifications and evaluations for public health pesticides:pyriproxyfen［M］.Geneva:WHO，2017:11－19.

［10］European Food Safety Authority.Conclusion regarding the peer review of the pesticide risk assessment of the active substance pyriproxyfen ［J］. EFSA Scientific Report，2009，33:1－99.

［11］RASMUSSEN S A，JAMIESON D J，HONEIN M A，et al.Zika Virus and birth defects:reviewing the evidence for causality［J］.N Engl J Med，2016，374(20):1981 －1987.

［12］DZIECIOLOWSKA S，LARROQUE A L，KRANJEC E A，et al.The larvicide pyriproxyfen blamed during the Zika virus outbreak does not cause microcephaly in zebrafish embryos［J］.Scientific Reports，2017，7:40067.