ネオニコチノイド

ネオニコチノイドは、タバコ植物に見られる活性化合物である天然ニコチノイドに構造的に類似した合成殺虫剤のクラスです。これらの殺虫剤は、昆虫の神経系に影響を与えるように設計されており、アブラムシ、白色、ダニなどの害虫の集団を効果的に制御します。ネオニコチノイドは、作物や観賞植物を保護するために、農業、園芸、都市の造園で広く使用されています。

農業と園芸における使用の目標と重要性

ネオニコチノイドを使用する主な目標は、さまざまな昆虫の害虫に対する植物の効果的な保護を提供することです。これは、収量を増やし、製品の損失を減らすのに役立ちます。農業では、穀物、野菜、果樹、その他の農業植物の治療にネオニコチノイドが適用されます。園芸では、装飾用の植物や低木を保護するために使用され、葉、茎、果物の損傷を防ぎます。それらの全身性のため、ネオニコチノイドは植物組織に浸透し、害虫からの長期にわたる保護を提供します。

トピックの関連性

ネオニコチノイドの研究と適切な適用は、現代の農業と園芸の重要な側面です。世界人口の増加と食料の需要の増加には、害虫に対する植物保護の効果的な方法が必要です。しかし、ネオニコチノイドの過剰かつ制御されていない使用は、ミツバチを含む有益な昆虫集団の減少や害虫抵抗性の発生などの環境問題につながりました。したがって、ネオニコチノイドの作用のメカニズム、環境への影響を調査し、持続可能な応用方法を開発することが重要です。

歴史

• ネオニコチノイドの歴史

ネオニコチノイドは、20世紀後半に開発された殺虫剤のグループであり、昆虫の害虫に対する有効性のためにすぐに人気を博しました。これらの製品は、昆虫の神経系に影響を与えるニコチンの合成類似体です。ネオニコチノイドの歴史は、化学科学の開発と、より効果的で安全な植物保護剤の作成の追求と密接に結びついています。

• 初期の研究と発見

ネオニコチノイドは、科学者がニコチンと同様の特性で化学物質の研究を開始したが、昆虫の害虫との闘いのための特性を改善した1970年代に行われた研究の拡張として開発されました。ニコチンは、19世紀には早くも効果的な殺虫剤として知られていましたが、毒性と不安定性のためにその使用は限られていました。 1980年代、科学者は、長期にわたる効果を持ち、環境への有害性を低下させる可能性のあるより安全で安定した類似体を探し始めました。

• 最初のネオニコチノイドの発達

最初のネオニコチノイドは1980年代に合成されました。 1990年、Sygenta（当時のNovartis）は、最初の商業的に成功したネオニコチノイドであるImidaclopridを立ち上げました。この製品は、伝統的な殺虫剤と比較して、アブラムシ、コロラドポテトカブトムシなど、さまざまな害虫に対してより効果的であることが証明されたため、革新的でした。イミダクロプリッドは、庭園と芝生の作物と植物の両方を保護するために、農業ですぐに広く使用されました。

• 使用の拡張

次の数十年で、他の企業は、チアメトキサム、アクラ、クロトラニジンなどの新しいネオニコチノイドの開発を開始しました。これらの製品は、高効率と長期にわたる効果のために、市場ですぐに人気を博しました。彼らは、アブラムシ、コロラドポテトカブトムシ、トウモロコシ、アザミウマ、その他多くの昆虫の害虫など、さまざまな害虫と戦うための重要な殺虫剤になりました。ネオニコチノイドは、農業や園芸から人間の健康の保護まで、さまざまな産業で使用されていました（たとえば、昆虫媒介性疾患の予防のため）。

• 安全性と環境問題

しかし、1990年代後半以来、ネオニコチノイドの使用は深刻な環境および毒物学的懸念を引き起こしています。彼らの使用の初期には、彼らは実際に高い有効性と最小限の環境への影響を示しました。しかし、時間が経つにつれて、特にミツバチなどの有益な昆虫に対する副作用が出現し始めました。多くの研究では、ネオニコチノイドの使用が大規模なミツバチの枯渇にリンクしており、彼らの安全性についての広範な議論につながりました。

さらに、ネオニコチノイドはいくつかの害虫に耐性を引き起こし始め、その有効性を低下させました。

• 制限と禁止

ネオニコチノイドの安全性とミツバチや他の有益な生物への影響に関する懸念の高まりに応じて、欧州連合は2013年にミツバチを引き付ける作物の治療に使用するための使用に関する制限を導入しました。 それにもかかわらず、これらの制限にもかかわらず、ネオニコチノイドは一部の国でも引き続き使用されており、その開発は化学植物保護の重要な領域のままです。

• 現代のアプローチとネオニコチノイドの未来

近年、ネオニコチノイドを使用するより安全な製剤と革新的な方法を開発する努力が継続しています。科学者と専門家は、ミツバチや他の略奪的な昆虫などの有益な昆虫に影響を与えた製品の作成に取り組んでいます。同時に、化学的、生物学的、農学的方法を組み合わせた統合された害虫管理アプローチへの関心が高まっています。

したがって、ネオニコチノイドの歴史は、成功した発見や革新的な技術から環境リスクの認識と、植物保護の新しいより安全な方法の開発への旅の例です。

分類

ネオニコチノイドは、化学組成、作用機序、および活性のスペクトルに基づいて分類されます。ネオニコチノイドの主なグループには次のものがあります。

• Imidacloprid：アブラムシ、ホワイトフライ、ダニ、その他の害虫に対して効果的な最も一般的な代表者の1人。
• Thiametoxam：穀物作物の保護に使用される哺乳類に対する高い有効性と低毒性で知られています。
• Clothianidin：植物や果物の保護に使用され、土壌の分解に対する耐性が高い。
• Acetamiprid：カブトムシや臭いを含む幅広い昆虫の害虫に対して効果的です。
• ネクタリン：有益な昆虫に対する毒性が低いアブラムシと白色の制御に使用されます。

ネオニコチノイドは、化学構造、作用機序、および応用に基づいて分類されます。ネオニコチノイドのいくつかの主要なカテゴリを見てみましょう：

化学構造による分類

化学構造に基づいて、ネオニコチノイドはいくつかのグループに分けられ、それぞれが異なる合成の特徴と標的生物に対する効果によって特徴付けられます。

• クロロピリミジン塩基を持つニコチノイド化合物：ネオニコチノイドのこのグループには、その構造にクロロピリミジンが含まれています。それらは、アブラムシ、ゾウムシ、その他の農業害虫など、広範囲の害虫に対して効果的です。 例：Thiametoxam - クロロピリミジン塩基を持つ広く使用されているネオニコチノイドの1つ。
• ネオニコティニルルピリジン塩基を持つニコチノイド化合物：このグループには、活性物質にピリジン環が含まれており、他のネオニコチノイドと区別されます。これらの化合物は、広範囲の昆虫の害虫に対して効果的です。 例：Imidacloprid - 害虫駆除に広く使用されているネオニコティニルピリジン塩基を備えたよく知られているネオニコチノイド。
• チアゾール塩基を持つニコチノイド化合物：チアゾール化合物は特異的な分子構造を持ち、植物組織に蓄積し、長期にわたる効果をもたらすことができます。 例：Acetamiprid - このグループの化合物の1つは、さまざまな害虫から植物を保護するために使用されます。

アクションモードによる分類

ネオニコチノイドは、昆虫生物に対する作用に基づいて分類することもできます。それらは、神経衝動の伝達に影響を与えることにより、神経系に影響を与えます。

• ネオニコチノイドに接触：これらの化合物は、昆虫と直接接触すると作用します。昆虫の体と接触した後、化合物は生物に浸透し、神経系の機能を破壊します。 例：Flonicamid - 害虫との接触時に作用するネオニコチノイド、神経インパルス伝達をブロックします。
• 全身性ネオニコチノイド：これらの化合物は、植物組織に浸透し、それらに広がり、植物の樹液を食べる昆虫からも保護する能力を持っています。 例：ThiametoxamとImidacloprid - これらの化合物は両方とも全身作用があり、植物の成長の最初から保護するために種子に適用できます。

アプリケーション領域ごとの分類

ネオニコチノイドは、標的とする作物や害虫の種類に応じて、適用領域に基づいて分類することもできます。

• 農業作物保護のためのネオニコチノイド：これらの化合物は、農業作物に損傷を与える害虫と戦うために使用されます。それらは、アブラムシ、鳴き声、ホワイトフライなどの幅広い昆虫の害虫に対して効果的です。 例：イミダクロプリッド - トウモロコシ、米、野菜、果物などの作物の保護に一般的に使用されます。
• 装飾用植物を保護するためのネオニコチノイド：これらの化合物は、クモダニやアブラムシなどの害虫から装飾用植物を保護するために使用されます。 例：Acetamiprid - バラや低木などの装飾用植物の害虫と戦うために使用されます。
• 疾患を運ぶ昆虫に対する保護のためのネオニコチノイド：この化合物のグループは、ウイルスや菌などのさまざまな病気を運ぶことができる昆虫から植物を保護するためにも使用されます。 例：Thiametoxam - アブラムシや病原体を伝達する可能性のある他の昆虫などの害虫から農業植物を保護するために使用されます。

毒性と耐性による分類

ネオニコチノイドは、毒性レベルと植物に蓄積する能力によって分類されることもあります。これは、生態系の持続性に影響します。

• 非常に毒性のあるネオニコチノイド：これらの化合物は昆虫に対して非常に毒性があり、効果的な害虫駆除のために最小限の投与量を使用しています。 例：Imidacloprid - 非常に有毒で、最小限の用量でさまざまな昆虫の害虫を効果的に破壊します。
• 低毒性ネオニコチノイド：これらの化合物は毒性が低いが、昆虫との闘いに依然として効果的だ。それらは、害虫駆除へのより安全なアプローチが必要な地域で使用できます。 例：アセトアミプリッド - 他のネオニコチノイドと比較して比較的毒性が少ないため、特定の分野での使用が望ましい。

作用メカニズム

• 殺虫剤が昆虫の神経系にどのように影響するか

ネオニコチノイドは、神経細胞のニコチンアセチルコリン受容体に結合することにより、昆虫神経系に影響を与えます。これにより、神経衝動の継続的な励起が生じ、虫の麻痺と死につながります。以前のクラスの殺虫剤とは異なり、ネオニコチノイドは昆虫の選択性が高く、哺乳類や他の無脊椎動物に対する毒性を減らします。

• 昆虫代謝への影響

ネオニコチノイドは昆虫の代謝プロセスを破壊し、活性の低下、繁殖、生存につながります。神経信号伝達の阻害は、摂食、動き、繁殖などの重要な機能を妨げます。

• 作用の分子メカニズムの例

イミダクロプリドなどのいくつかのネオニコチノイドは、ニコチンアセチルコリン受容体に結合し、神経細胞の一定の励起を引き起こします。 Thiametoxam、ブロックイオンチャネル、神経信号伝達の破壊などのその他。これらのメカニズムは、昆虫の害虫に対する高い効果を保証します。

• 接触効果と全身効果の違い

ネオニコチノイドには全身作用があります。つまり、植物組織に浸透し、葉、茎、根を含むすべての部分に広がります。これにより、植物に長期的な保護が提供され、さまざまな植物の部品に対する害虫の摂食を効果的に制御します。接触アクションも可能ですが、それらの主な有効性は全身分布に関連しています。

このグループの製品の例

• Imidacloprid
  作用機序：ニコチンアセチルコリン受容体に結合し、神経細胞の連続励起を引き起こします。 製品の例：
  • アクター
  • クロードール
  • Lanergil

利点と短所
利点：幅広い作用、全身分布、哺乳類に対する低毒性。 短所：ミツバチやその他の花粉媒介者に対する毒性、害虫の潜在的な耐性の発達。

• Thiametoxam
  作用メカニズム：イオンチャネルをブロックし、神経信号伝達の破壊。 製品の例：
  • ベルカー
  • タイレット
  • Redat

利点と短所
利点：高効率、有益な昆虫に対する低毒性、分解に対する抵抗。 欠点：ミツバチへの毒性が誤って適用された場合、土壌に潜在的な蓄積。

• Clothianidin
  作用機序：アセチルコリン受容体に結合し、昆虫麻痺を引き起こします。 製品の例：
  • クロファー
  • カルティマー
  • ネクト

利点と短所

利点：劣化に対する高い抵抗、全身分布、広範囲の害虫に対して効果的です。 欠点：ミツバチに対する毒性、水と土壌の潜在的な汚染。

殺虫剤と環境への影響

• 有益な昆虫への影響

ネオニコチノイドは、ミツバチ、スズメバチ、その他の花粉媒介者を含む有益な昆虫に大きな影響を与えます。ミツバチは、処理された植物から蜜や花粉を収集する際に中毒のリスクがあり、集団の減少と受粉プロセスの破壊につながります。これは、生物多様性と受粉に依存する作物の生産性に悪影響を及ぼします。

• 土壌、水、植物の残留殺虫剤レベル

ネオニコチノイドは、特に湿気と暖かい気候では、長期間も土壌にとどまることができます。彼らは降雨と灌漑を通して水を浸透させ、水源の汚染につながります。植物では、ネオニコチノイドは葉、茎、根を含むすべての部分に分布し、全身保護を提供するだけでなく、食品の蓄積につながる可能性もあります。

• 自然界の殺虫剤の光安定性と分解

多くのネオニコチノイドは光安定性が高く、環境での作用時間が増加します。これにより、紫外線での分解が遅くなり、生態系への蓄積に貢献します。分解に対する高い耐性は、土壌と水中の殺虫剤の長期的な存在につながり、無脊椎動物や他の生物に対する毒性のリスクを高めます。

• 食物鎖における生体診断と蓄積

ネオニコチノイドは、昆虫や動物の体に蓄積し、食物連鎖を上に移動できるため、生体拡大の可能性があります。これは、捕食者の殺虫剤の濃度の増加と、人間を含む食物連鎖のより高いレベルにつながります。ネオニコチノイドの生物拡大は、蓄積された殺虫剤が動物や人間の慢性中毒と健康障害を引き起こす可能性があるため、深刻な生態学的および健康上の問題を引き起こします。

殺虫剤に対する害虫抵抗の問題

• 抵抗発達の原因

ネオニコチノイドに対する昆虫の害虫の耐性の発達は、同じ殺虫剤を繰り返し使用している遺伝的突然変異と耐性個人の選択によるものです。ネオニコチノイドの頻繁かつ制御されていない使用は、迅速な耐性の発達を促進し、それらの有効性を減らし、より強力でより毒性のある薬剤の使用を必要とします。

• 耐性害虫の例

ネオニコチノイドに対する耐性は、白閃石、アブラムシ、ダニ、およびいくつかの種のmothを含むさまざまな昆虫の害虫で観察されています。これらの害虫は、殺虫剤に対する感受性が低下し、それらを制御するのが難しく、より高価で危険な化学物質の必要性をもたらします。

• 耐性を防ぐ方法

耐性を防ぐには、さまざまな作用メカニズムで殺虫剤を回転させ、化学的制御方法と生物学的制御方法を組み合わせ、統合された害虫管理戦略を使用する必要があります。また、抵抗性のある個人の選択を避け、製品の長期的な有効性を確保するために、推奨される用量とアプリケーションスケジュールに従うことも重要です。

殺虫剤の安全な使用

• ソリューションと用量の準備

効果的かつ安全に使用するには、溶液の適切な準備と殺虫剤の正確な投与が重要です。過剰摂取や不十分な植物の治療を避けるために、製造業者の指示に厳密に従ってください。測定ツールを使用します

高品質の水は、投与の精度と効果的な治療を確保するのに役立ちます。

• 殺虫剤を扱う際の保護具の使用

ネオニコチノイドを使用する場合、手袋、マスク、ゴーグル、保護衣類などの適切な保護具を使用する必要があります。これは、皮膚、目、呼吸器系の殺虫剤との接触を防ぎ、中毒や健康への影響のリスクを減らすのに役立ちます。

• 植物の治療に関する推奨事項

ミツバチのような花粉媒介者への影響を最小限に抑えるために、早朝または夕方遅くの時間に植物を治療します。これにより、有益な植物や生物に殺虫剤が散布する可能性があるため、暑く風の強い天候での治療は避けてください。また、活発な開花と結実中の治療を避けて、植物の成長段階を考慮してください。

• 収穫前の待機期間を順守します

殺虫剤の塗布後の収穫前の推奨待機期間に続いて、食品の安全性が保証され、食物中の化学物質残留物の蓄積が防止されます。待機期間を順守すると、消費の安全性が保証され、健康リスクが防止されます。

化学殺虫剤の代替

• 生物学的殺虫剤

エントモファージ、細菌、および真菌剤を使用することは、化学殺虫剤に代わる環境的に安全な代替品です。 Bacillus thuringiensisなどの生物学的殺虫剤は、有益な生物や環境を傷つけることなく、害虫と効果的に戦う。

• 天然殺虫剤

ニームオイル、タバコ注入、ニンニク溶液などの天然の殺虫剤は、植物や害虫駆除のための環境にとって安全です。これらの方法には忌避剤と殺虫性の特性があり、合成化学物質を使用せずに昆虫集団を効果的に制御します。天然の殺虫剤は、最適な結果を得るために他の方法と組み合わせて使用​​できます。

• フェロモントラップおよびその他の機械的手法

フェロモントラップは、害虫を引き付けて破壊し、人口を減らし、拡散を防ぎます。粘着性のトラップや障壁などの他の機械的手法も、化学物質を使用せずに害虫集団を制御するのに役立ちます。これらの方法は、害虫を管理するための効果的で環境的に安全な方法です。

このグループからの人気のある殺虫剤の例

利点と短所

利点

• 幅広い昆虫の害虫に対する高い有効性
• 植物の全身分布、長期保護を提供します
• 他の殺虫剤クラスと比較して哺乳類に対する低毒性
• 高い光安定性、長期的な行動を確保する

短所

• ミツバチやスズメバチを含む有益な昆虫に対する毒性
• 昆虫の害虫の耐性発達の可能性
• 土壌および水源の汚染の可能性
• 従来の殺虫剤と比較して、一部の製品の高コスト

リスクと予防策

• 人間と動物の健康への影響

ネオニコチノイドは、不適切に使用すると、人間と動物の健康に大きな影響を与える可能性があります。人体に吸収されると、めまい、吐き気、嘔吐、頭痛などの中毒の症状を引き起こす可能性があります。動物、特にペットも、殺虫剤が皮膚と接触する場合、または治療を受けた植物を摂取する場合、中毒のリスクがあります。

• 殺虫剤中毒の症状

ネオニコチノイド中毒の症状には、めまい、頭痛、吐き気、嘔吐、脱力感、呼吸困難、発作、意識の喪失が含まれます。殺虫剤が目または皮膚に接触する場合、刺激、赤み、燃える感覚が発生する可能性があります。摂取した場合、即時の医師の診察を求める必要があります。

• 中毒のための応急処置

ネオニコチノイドによる中毒が疑われる場合は、すぐに殺虫剤との接触を停止し、少なくとも15分間大量の水で影響を受けた皮膚または目を洗い流します。吸い込まれた場合は、新鮮な空気に移動し、医療援助を求めてください。摂取の場合は、緊急サービスに電話して、製品パッケージに関する応急処置の指示に従ってください。

害虫予防

• 代替害虫駆除方法

作物の輪作、マルチング、感染した植物の除去、耐性品種の導入などの文化的方法を使用すると、害虫の発生を防ぎ、殺虫剤の必要性を減らすことができます。昆虫病やその他の害虫の敵の使用を含む生物学的制御方法も効果的です。

• 害虫の不利な条件を作成します

適切な灌漑、倒れた葉と植物の破片を除去し、庭の清潔さを維持し、網や境界などの物理的障壁を設定するのに役立ちます。定期的に植物を検査し、損傷した部品を迅速に除去すると、植物の魅力が害虫への魅力を減らします。

結論

ネオニコチノイドの合理的な使用は、植物を保護し、農業植物や観賞用植物の収量を増やす上で重要な役割を果たします。ただし、安全規制に従う必要があり、環境要因を考慮して、環境と有益な生物への悪影響を最小限に抑えるために、殺虫剤を適用する必要があります。化学的、生物学的、文化的方法を組み合わせた統合された害虫管理アプローチは、持続可能な農業慣行と生物多様性の保存を促進します。

よくある質問（FAQ）

ネオニコチノイドとは何ですか？それらは何に使用されていますか？
ネオニコチノイドは、さまざまな昆虫の害虫から植物を保護するために使用される合成殺虫剤のクラスです。それらは、農業と園芸で広く使用されており、収量を増やし、植物の損傷を防ぎます。

ネオニコチノイドは昆虫神経系にどのように影響しますか？
ネオニコチノイドは、昆虫神経系のニコチンアセチルコリン受容体に結合し、神経細胞の継続的な励起を引き起こします。これは、昆虫の麻痺と死につながります。

ネオニコチノイドの主要なグループは何ですか？
ネオニコチノイドの主要なグループには、イミダクロプリド、チアメトキサム、クロスニジン、アセトアミプリド、および蜜が含まれます。これらの各グループには、作用メカニズムとアプリケーション領域に特定の特性があります。

ネオニコチノイドはミツバチに有害ですか？
はい、ネオニコチノイドはミツバチや他の花粉媒介者に毒性があります。それらの使用には、有益な昆虫への影響を最小限に抑えるために、規制を厳密に遵守する必要があります。

昆虫のネオニコチノイドに対する耐性をどのように防ぐことができますか？
耐性を防ぐには、さまざまな作用メカニズムで殺虫剤を回転させ、化学的制御方法と生物学的制御方法を組み合わせ、推奨される用量と用途スケジュールに従う必要があります。

ネオニコチノイドの使用に関連する環境問題は？
ネオニコチノイドの使用は、有益な昆虫集団の減少、土壌と水の汚染、および食物鎖への殺虫剤の蓄積につながり、重大な環境と健康の問題を引き起こします。

ネオニコチノイドは、有機農業で使用できますか？
いいえ、ほとんどのネオニコチノイドは、環境と有益な生物に合成された起源とマイナスの影響により、有機農業の要件を満たしていません。

最大の有効性を得るためにネオニコチノイドを適用する方法？
用量と用途のスケジュールに関するメーカーの指示に厳密に従っており、早い時間または遅い時間に植物を治療し、花粉媒介者の活動中の治療を避け、植物での殺虫剤の均一な分布を確保します。

害虫駆除のためのネオニコチノイドの代替品はありますか？
はい、生物学的殺虫剤、自然療法（ニームオイル、ガーリック溶液）、フェロモントラップ、および化学殺虫剤の代替品として使用できる機械的制御方法があります。

ネオニコチノイドはどこで購入できますか？
ネオニコチノイドは、専門の農業技術店、オンラインショップ、植物保護サプライヤーで入手できます。購入する前に、使用されている製品の合法性と安全性を確認してください。