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Insecticides
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Composantes des Pesticides
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FORMULATIONS Porteurs Antipoussières Attractifs Encapsulants Solvents Adjuvants Emulsifiers Collants
INGRÉDIENT ACTIF PESTICIDE
PLUSIEURS PRODUITS FORMULÉS
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Nomenclature Insecticide
● Nom commun: carbaryl ● Nom commercial: Sevin® ● Nom chimique: 1-
naphthyl N-methylcarbamate
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Classification des Insecticides ● Regroupées de plusieurs façons: – Mode d’application – Composition chimique – Nature - inorganique (sans C) ou organique – Mode d’action
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Insecticides Post-WWII ● Plus part sont neurotoxiques ● Peu de phytotoxicité ● Mode d’action, soit: – Empêcher la transmission
d’une impulsion au long de l’axone
– Empêche le transfert de l’impulsion à travers la synapse
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Dendrite
Cellule nerveuse (soma)
Axone
Axone terminale
Insecte
Mammifère
AXONE Na
Na Canaux à sodium
Canaux à sodium Gaine de myéline
Pompe à sodium
Différence en voltage = 150 mV
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Neurotoxicité non-spécifique
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Neurotoxicité
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Neurotoxicité
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Neurotransmitters
CNS CNS Vertebrate Insect
Muscle Receptor
Acetylcholine Epinephrine Glutamine Indole/Catechol
Muscle Receptor Somatic
GABA
! ! ! !
Organs Organs
Sym
path
etic
Para
sym
path
etic
Som
atic
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Hydrocarbures chlorinés ● Insecticides
dominants entre 1940-1960s
● Peu utilisés dans l’occident aujourd’hui
● Encore utilisés grandement en pays sous-développés pour santé publique (surtout DDT)
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Hydrocarbures chlorinés ● Characterisé par leurs persistence et lipophilicité ● Chlore augmente la résistance à la dégradations
par UV et microbes ● Passe rapidement à travers la cuticule des
insectes ● Hautement toxique aux insectes (et mammifères)
– e.g. 0.001mg léthal à une moustique – DDT DL50 = 2 mg/kg (coquerelle) et 200 mg/kg (rat)
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Hydrocarbures chlorinés ● Mode d’action: – Similaire aux
pyréthrinoïdes – Afinité pour canaux
ioniques et empêche leurs refermeture
– Cause impulsions prolongées dans système nerveux périphérique
– Hyper-excitation, convulsions, paralysie
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Nicotine et nicotinoïdes
● Alkaloïde des plantes à tabac
● Utilisé comme arrosage depuis 19e siècle
● Insecticide de contact – Passe facilement à travers
la cuticule des insectes
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● Mode d’action: – Mimique d’acétylcholine – Affinité pour récepteurs
d’acétylcholine aux jonctions synaptiques
– Pas affecté par acétylcholinestérase, alors pas dégradé
– Activation continue des récepteurs • Hyper-excitation, convulsions
et la mort
Nicotine et nicotinoïdes
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● Avantages: – Systémique dans les plantes – Appliqué à faible dosage – Peu d’effets non-ciblés
• Affinté pour récepteurs d’acétylcholine moindre chez mammifères que chez les insectes
● Désavantages: – Peut avoir haute toxicité aigü et chronique aux
mammifères (dosage orale et dermique DL50 = 30 mg/kg)
Nicotine et nicotinoïdes
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Imadicloprid/Clothianidin et SEC
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Pyréthrine et Pyréthrinoïdes ● Insectides naturels synthétisés
des fleurs de Chrysanthemum ● Hautement toxique aux insectes
à faible dosage – Capacité gisant “Knock-down
ability” ● Pas persistents ● Peu toxique aux mammifères
(dosage orale DL50 = 820-40,000 mg/kg)
● Pyréthinoïdes modernes sont plus toxiques (DL50 = 25 mg/kg)
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● Mode d’action: – Interfèrent avec la transmission de
l’impulsion le long de l’axone – Affinité pour le canal ionique du sodium
et prolonge son ouverture pendant le potentiel d’action
– Affecte système nerveux périphérique ● Type I:
– Cause hyper-excitation et convulsions – e.g. allethrin, tetramethrin (naturel)
● Type II: – Cause perte de coordination et
mouvements irréguliers – e.g. pyréthrinoïdes synthétiques
Pyréthrine et Pyréthrinoïdes
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● Avantages: – Efficace à faible dosage • e.g. 5g de pyréthrinoïdes peut
protéger une région des pucerons, nécéssitant 500g de phosphates organiques
– Moins sélectifs aux mammifères qu’aux insectes
● Désavantages: – Aucunes sont systémiques
Pyréthrine et Pyréthrinoïdes
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Phosphates organiques et carbamates
● Parmi les insecticides les plus toxiques utilisés aujourd’hui
● Plus part ne sont pas persistents, ne bioaccumulent pas
● Découverts en Allemagne en 1930s – Toxicité aux humains découvert immédiatement
avec empoisonnement accidentel des chercheurs – Certains composés (Sarin, Tabun) utilisés comme
gaz neurotoxique en guerre ou terrorisme (Métro à Tokyo)
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● Mode d’action: – Affinité pour
acétylcholinestérase et empêche la neurotransmission
– Acétylcholine accumule dans le synapse
– Cause hyper-excitation, convulsions, paralysie
– Agit sur le système nerveux central • Plus lent que sur le système
périphérique
Phosphates organiques et carbamates
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● Avantages: – Certains sont systémiques – Doivent être appliqués peu souvent – Bon pour insectes suceurs
● Désavantages: – Toxique aux mammifères à faible dosage, même
en contact dermique (appliqué sous forme de granules)
– e.g. Parathion (DL50 = 10 mg/kg)
Phosphates organiques et carbamates
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Hormones de croissance
● Les seuls pesticides spécifiques aux arthropodes
● Presque zéro toxicité aux mammifères
● Incluent des inhibiteurs de la synthèse de chitine, mimiques des hormones juvénile et de la mue
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Hormones de croissance ● A) Benzoylureas
– Empêche la synthèse de chitine (50% de l’exosquelette) – Bloque les liens entre les unités de N-acétylglucosamine – Insectes perdent leur intégrité structurale et meurent – Plus efficace quand appliqué avant une mue
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Hormones de croissance ● B) mimiques de HJ
– Particulièrement efficace quand concentrations de HJ sont faibles (ex. Pré-pupaison)
– Utilisé comme contrôle des stades larvaires des moustiques et coléoptères surtout
– Perturbation de la physiologie reproductive des insectes adultes
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Hormones de croissance ● C) Ecdysones synthétiques – Développés en 1990s – Faible toxicité à certains
arthropodes bénéfiques (ex. Abeille à miel)
– e.g. Tebufenozide: affinité pour récepteur d’ecdysone des larves de lépidoptères • Induit des mues léthales à tous
les stades larvaires • Haut niveau de sélectivité
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Toxines de Bacillus thuringiensis ● Bactérie produisant des spores ● Endotoxines sont exprimées pendant la
sporulation et sont des poisons alimentaires spécifiques aux insectes
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Toxines de Bacillus thuringiensis
● Plusieurs espèces de Bacillus ont été utilisés – B. popilliae, B. lentimorbus – Requiert un hôte pour
reproduire (difficulté) – B. thuringiensis moins difficile
alors, plus utilisé lors de l’élévage et vente commerciale
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Toxines de Bacillus thuringiensis ● Plusieurs sous-espèces ont un
toxicité spécifique: – B.t. kurstaki et aizawai (Lepidoptera) – B.t. israelensis (Diptera) – B.t. tenebrionis (Coleoptera)
● Toxines B.t. n’affectent aucun autre animal directement DU TOUT – Dégradent rapidement, pas
persistents – Évidence d’effets dans la chaîne
alimentaire
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Potentiel pour la résistance ● Démontré en laboratoire pour
– la pyrale indienne de la farine (Indian Mealmoth - Plodia interpunctella), Pyrale des amandes (Almond Moth - Cadra cautella), Fausse teigne des crucifères (Diamond-backed Moth - Plutella xylostella), Doryphore de la pomme de terre (Colorado Potato Beetle - Leptinotarsa decemlineata) et la mouche domestique (Musca domestica)
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Références ● McEwen and Stephenson. 1979. The use and
significance of pesticides in the environment. John Wiley and Sons publication.
● Bohmont. 2007. The Standard Pesticide User’s Guide, 7th ed. Pearson Publishing.
● Carlile. 2006. Pesticide Selectivity, Health and the Environment. Cambridge University Press.
● Brown. 1978. The Ecology of Pesticides. John Wiley and Sons.
● Matsumura et al., 1972. Environmental Toxicology of Pesticides. Academic Press.
● Winston. 1997. Nature Wars: people vs. pests. Harvard Press.
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