Влияние пиперанилбутоксида на инсектицидную эффективность ацетамиприда против самок и самцов комнатных мух Musca Domestica L. лабораторной популяции

УДК 619:615.285
DOI 10.33861/2071-8020-2023-3-43-45

Левченко М. А., Шумилова П. А. Всероссийский научноисследовательский институт ветеринарной
энтомологии и арахнологии - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения
науки Федерального исследовательского центра Тюменского научного центра Сибирского
отделения Российской академии наук, г. Тюмень

Способность Musca domestica L. переносить воз-будителей инфекционных болезней человека и животных вынуждает вести постоянную борьбу с этими насекомыми. Многие химические вещества, которые показывали свою эффективность против них, переставали давать результаты уже через несколько лет после начала их применения. Интенсивное использование инсектицидов в мировой практике привело к формированию устойчивых природных популяций Musca domestica L. ко всем группам препаратов. Этот вид насекомых входит в десятку видов насекомых, которые развили устойчивость к максимальному количеству действующих веществ [1]. В настоящее время для борьбы с вредными насекомыми распространены химические вещества группы неонико-тиноидов, одним из представителей, которых является ацетамиприд. Данное вещество относится к циансодержащим инсектицидам - нейротоксикантам, поскольку они действуют как агонисты никотиновых ацетилхолиновых рецепторов [9]. Для снижения дозы вещества и тем самым уменьшения загрязнения окружающей среды химическими инсектицидами возможно применение в составе препаратов синергистов, к которым относится пиперанилбутоксид (далее, ППБ). Данное вещество не является инсектицидом, но играет важную роль в преодолении устойчивости у насекомых. В целом известно, что ППБ действует как альтернативный субстрат, конкурируя с инсектицидом и препятствуя его детоксикации, сводя к минимуму количество инсектицида, необходимого для борьбы с насекомыми [4]. Также известно, что устойчивость у насекомых к инсектицидам может иметь зависимость от пола, возраста и разных стадий жизненного цикла, [3, 5, 7, 10] поэтому для разработки средств и методов управления резистентностью у насекомых необходимо учитывать эти факторы. По литературным сведениям, данных о кишечной инсектицидной эффективности комбинаций ацетамиприда и пиперанилбутоксида в зависимости пола комнатных мух Musca domestica не выявлено.

Целью настоящих исследований являлось изучить возможное влияние пиперанилбутоксида на инсектицидную эффективность ацетамиприда в отношении самок и самцов комнатных мух Musca domestica лабораторной популяции.

Материалы и методы исследований. В опытах использовали имаго комнатных мух Musca domestica, которые содержались в инсектарии в сетчатых садках (25x25x25 см), личинки в стеклянных чашках (35x12 см) при температуре 26-28°C и относительной влажности 4060%. В садки с имаго мух помещались поилки с водой и полноценное сухое молоко в качестве корма. Среда для получения яйцекладок и культивирования личинок содержала пшеничные отруби, воду и раствор хлебопекарных дрожжей.

Для изучения возможного усиливающего инсектицидного воздействия ППБ на ацетамиприд использовали голодных насекомых, самок и самцов в отдельности 3-5-дневного возраста. Для этого за основу был взят метод группового скармливания [2]. До предполагаемых опытов за 12 часов убирали корм. Разделение по полу осуществляли после кратковременно обездвиживания путем воздействия СО2 в течение 2 мин в стеклянном сосуде (колба), куда предварительно отлавливали насекомых. Заранее были приготовлены 1% растворы (образцы) по действующему веществу в соотношении с пиперанилбутокси-дом 1:10 и 1:20 в ацетоне. Для изучения инсектицидного действия в различной кратности проводили разведение этих растворов. Добивались нулевой гибели насекомых при воздействии максимальных концентраций растворов, а получение 100% гибели мух- при минимальной. Использовали 5-7 различных концентраций в интервале этих значений для расчета ЛД50. Для этого растворы инсектицидов в объеме 40 мкл пропитывали 0,1 г сахара, который предварительно размещали на дне стеклянного стаканчика (объем 50 мл), давали испариться ацетону (не менее 2 часов) после чего помещали по 10 насекомых и закрывали сетчатым поршнем (для воздухообмена), обеспечивая поилкой при помощи полоски фильтровальной бумаги, один конец которой располагался в стаканчике с мухами (между стенкой и поршнем), другой в сосуде с водой. Опыты были проведены трехкратно. Учет гибели проводили через 24 часа. Пробит-анализ данных «доза-смертность», полулетальных концентраций ЛД50 и их 95% доверительных интервалов, был выполнен с использованием программы SPSS Statistics 23. При сравнении значений ЛД50 соответствующих биотестов считались статистически значимо отличающимися на основании непе-рекрывающихся 95% доверительных интервалов (далее, ДИ) [8].

Таблица 1 Степень токсичности ацетамиприда и ППБ в разных соотношениях для самок и самцов комнатных мух Musca domestica лабораторной популяции

Образцы	ЛД50, % для самок	ЛД50, % для самцов
Ацетамиприд	0,12802(0,0868-0,1884)	0,01633(0,01228-0,02218)
Ацетамиприд+ППБ 1:10	0,1345(0,1304-0,18255)	0,0118(0,00925-0,01539)
Ацетамиприд+ППБ 1:20	0,0045(0,003-0,065)	0,00091(0,00054-0,00159)

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты изменений инсектицидного воздействия ЛД50 на Musca domestica ацетамиприда и пиперанилбутоксида представлены в таблице. По данным таблицы видно, что при комбинации ацетамиприда с пиперанилбутоксидом в соотношении 1:10 полулетальные дозы ЛД50 для самок и самцов комнатных мух существенно не отличались, но в соотношении 1:20 этих веществ полулетальная доза снижается в 28 и 17 раз для самок и самцов соответственно (не перекрывающиеся 95% ДИ), относительно насекомых при воздействии ацетамиприда без ППБ. Также по данным таблицы, выявлены увеличения степени токсичности в 5-11 раз растворов ацетамиприда и ацетамиприда с ППБ в комбинации 1:10 и 1:20 на самцов по отношению к самкам комнатных мух (не перекрывающиеся 95% ДИ) (табл. 1).

По литературным данным, на развитие устойчивости насекомых при воздействии химических веществ-загрязнителей имеет зависимость от пола, возраста и разных стадий жизненного цикла. Так, Drosophila melanogaster демонстрирует определенную половую специфичность в реакции, вызванной воздействием фторида натрия (NaF) [7]. В наших исследованиях выявилось то, что при воздействии комбинации ацетамиприда и пиперанилбутоксида в соотношении 1:20 доза, вызывающая гибель ЛД50 самок и самцов мух, значительно снижается в случае, когда воздействовали только ацетамипридом (без ППБ) с одной стороны, с другой - ацетамипридом и всеми его комбинациями с ППБ на самцов комнатных мух по отношению к самкам. Влияние пиперанилбутоксида на эфективность инсектицидов против вредителей подтверждено в других исследованиях, где это вещество значительно увеличивает токсичность хлорпирифоса, метомила, ацетамиприда и спиротетрамата против хлопкового клопа О. hyalinipennis [12], а в сочетании с пиретроидами и неоникотиноидами повышает их токсичность против природных популяций комнатных мух в Турции с неизвестной устойчивостью к инсектицидам [6, 11].

Заключение. При кишечном воздействии смеси аце-тамиприда и пиперанлбутоксида в соотношении 1:20 против самок и самцов комнатных мух Musca domestica лабораторной популяции происходит увеличение инсектицидного действия в 28 и 17 раз, соответственно. Установлено увеличение степени токсичности в 5-11 раз растворов ацетамприда и ацетамиприда с ППБ в комбинации 1:10 и 1:20 на самцов по отношению к самкам комнатных мух. Выявленная эффективная комбинация веществ с учетом пола насекомых может стать основой для разработки новых методов и инсектицидных средств против комнатных мух Musca domestica. Это позволит снизить химическую нагрузку на окружающую среду.

Статья подготовлена в соответствии с планом НИР по программе фундаментальных научных исследований РАН (№ 121042000066-6) «Изучение и анализ эпизоотического состояния по болезням инвазионной этиологии сельскохозяйственных и непродуктивных животных, пчел и птиц, изменения видового состава и биоэкологических закономерностей цикла развития паразитов в условиях смещения границ их ареалов».

Список литературы:

1. Давлианидзе, Т. Санитарно-эпидемиологическое значение и резистентность к инсектицидам комнатных мух Musca domestica / Т. Давлианидзе, О. Еремина // Вестник защиты растений. 2021. 2. С. 72-86.

2. Ибрагимхалилова, И. В. Разработка метода оценки отравленных приманок и сравнение контактного и кишечного действия инсектицидов на примере комнатной мухи Musca domestica L. к инсектицидам / И. В. Ибрагимхалилова, О. Ю. Еремина // Агрохимия. 2007. 12. С. 56.

3. Adesanya Adekunle W., Held David W., Liu Nannan. Ontogeny, sex and adult tissues influence activities of detoxification enzymes in the Japanese beetle (Popillia japonica Newman). Physiological entomology. 2018. Vol. 43 (4). P. 306-314.

4. Ahmed M. A. I., Othman A. A.-E. Piperonyl Butoxide Enhances the Insecticidal Toxicity of Nanoformulation of Imidacloprid on Culex pipiens (Diptera: Culicidae) Mosquito. Vector-Borne and Zoonotic Diseases. 2019.

5. Effects of cadmium on fecundity and defence ability of Drosophila melanogaster / X. Hu, W. Fu, X. Yang et al. // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019. Vol. 171. pp. 871-877.

6. Evaluation of some Synthetic pyrethroids and piperonyl butoxide combinations against Turkish house fly (Musca domestica L.) populations / H. Cetin, O. Kocak, E. Oz et al. // J. Zool. 2019. Vol. 51 (2). pp. 703-707.

7. Interplay of ROS and behavioral pattern in fluoride exposed Drosophila melanogaster / S. Khatun, M. Mandi, P. Rajak et al. // Chemosphere. 2018. Vol. 209. P. 220-231.

8. Khan H. A. A., Akram W., Haider M. S. Genetics and mechanism of resistance to deltamethrin in the house fly, Musca domestica L., from Pakistan // Ecotoxicology. 2015. Vol. 24 (6). pp. 1213-1220.

9. Mechanism of neonicotinoid toxicity: effect on oxidative stress and metabolism. Annual review of Pharmacology and Toxicology / H. Wang, A. Anadon, K. Wu et al. // 2018. Vol. 58 (1). pp. 471-507.

10. Phosphomonoesterase activity during the adult life of Coccinella septempunctata L. Coleoptera coccinellidae / N. Kumar, D. Sidhu, S. Dhillon et al. // Acta Entomologica Jugoslavica. 1986. Vol. 22 (1-2). pp. 53-58.

11. Polat B., Qetin H. Toxicity of thiamethoxam and piperonyl butoxide combination against some strains of house fly Musca domestica L. (Diptera) in Turkey // Acta Zoologica Bulgarica. 2020. Vol. 72 (2). pp. 321-324.

12. Ullah S., Ejaz M., Ali Shad S. Study of Synergism, Antagonism, and Resistance Mechanisms in Insecticide-Resistant Oxycarenus hyalinipennis (Hemiptera: Lygaeidae) // Journal of Economic Entomology. 2017. Vol. 110 (2). P. 615-623.

Резюме. Авторами изучено возможное влияние пипера-нилбутоксида на инсектицидную эффективность ацетамиприда в отношении самок и самцов комнатных мух Musca domestica лабораторной популяции. Данное вещество играет важную роль в преодолении устойчивости насекомых к инсектицидам. Влияние пиперанилбутоксида на эффективность инсектицидов против вредителей подтверждено некоторыми исследованиями, где он значительно увеличивает токсичность хлорпирифоса, метоми-ла, ацетамиприда и спиротетрамата против хлопкового клопа О. hyalinipennis, а в сочетании с пиретроидами и неоникотинои-дами повышает их токсичность против природных популяций комнатных мух в Турции с неизвестной к ним устойчивостью. Также известно, что устойчивость насекомых к воздействию химических веществ-загрязнителей имеет зависимость от пола, возраста и разных стадий жизненного цикла. Так, по сведениям некоторых авторов, химические вещества демонстрирует определенную половую предвзятость у Drosophila melanogaster в реакции, вызванной воздействием фторида натрия. Согласно литературным источникам, данных о кишечной инсектицидной эффективности сочетаний ацетамиприда и пиперанилбутоксида в зависимости пола комнатных мух Musca domestica не выявлено. По результатам наших исследований смесь ацетамиприда и пиперанлбу-токсида в соотношении 1:20 против самок и самцов комнатных мух Musca domestica лабораторной популяции дает увеличение инсектицидного действия ацетамиприда в 28 и 17 раз, соответственно. Установлено увеличение степени токсичности в 5-11 раз растворов ацетамиприда и ацетамиприда с пиперанилбу-токсидом в комбинации 1:10 и 1:20 на самцов по отношению к самкам комнатных мух. Выявленная эффективная комбинация веществ с учетом пола насекомых может стать основой для разработки новых методов и инсектицидных средств против комнатных мух Musca domestica.

Ключевые слова: пиперанилбутоксид, ацетамиприд, эффективные комбинации, устойчивость, комнатные мухи, самки, самцы, кишечное действие.

Сведения об авторах:

Шумилова Полина Андреевна, младший научный сотрудник лабораториии ветеринарных проблем в животноводстве Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной энтомологии и арахнологии - филиала ФГБУН Федерального исследовательского центра Тюменского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук; 625041, Тюменская область, г. Тюмень, ул. Институтская, 2; тел.: 8-3452-258558; e-mail: sirota.polina@gmail.com.

Ответственный за переписку с редакцией: Левченко Михаил Алексеевич, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией ветеринарных проблем в животноводстве Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной энтомологии и арахнологии - филиала ФГБУН Федерального исследовательского центра Тюменского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук; 625041, Тюменская область, г. Тюмень, ул. Институтская, 2; тел.: 8-3452-258558; e-mail: levchenko-m-a@mail.ru.

	Полезные ссылки
Департамент ветеринарии Краснодарского края Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей