Regulador del crecimiento de insectos
Insecticida químico

Un regulador del crecimiento de insectos ( IGR ) es un insecticida químico que mata a los insectos indirectamente al interrumpir sus ciclos de vida. [1] El término se propuso inicialmente para describir los efectos de los análogos de la hormona juvenil. [2] Aunque el término "disruptor del crecimiento de insectos" describe con mayor precisión las acciones de los IGR, no se utilizó ampliamente. [1] Los IGR abarcan clases químicas con tres modos de acción ( mecanismos de acción ): análogos de la hormona juvenil, inhibidores de la síntesis de quitina y agonistas del receptor de ecdisona.

Análogos de la hormona juvenil

Los análogos de la hormona juvenil también se conocen como imitadores de la hormona juvenil, juvenoides o activadores de la señalización de JH. [1] [3] La hormona juvenil (JH) controla muchos procesos importantes en los insectos, incluida la metamorfosis . Después de la determinación de la estructura de las JH en la década de 1960, comenzó la búsqueda de análogos más estables y utilizables. Zoecon introdujo el metopreno en 1975 y, más tarde, el hidropreno y el cinopreno. Más tarde, otras empresas introdujeron el fenoxicarb y el piriproxifeno , que eran más estables .

Los imitadores de JH se vendieron por 87 millones de dólares a nivel mundial en 2018, lo que representa una pequeña proporción del mercado de insecticidas de 18,4 mil millones de dólares en 2018. [4] Se utilizan tanto contra insectos que se alimentan de savia como contra insectos que comen hojas, así como para el control de vectores. [3]

Tienen baja toxicidad para vertebrados y para el medio ambiente. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda el metopreno y el piriproxifeno para el tratamiento de fuentes y recipientes de agua potable. [5]

Muchas plantas producen imitadores de la hormona juvenil (fitojuvenoides) para matar insectos . [6]

Inhibidores de la síntesis de quitina

Los inhibidores de la síntesis de quitina funcionan previniendo la formación de quitina , una parte importante del exoesqueleto del insecto. La clase principal de inhibidores de la síntesis de quitina son las benzoilureas (BPU). [7] La ​​primera BPU, diflubenzuron , fue comercializada por Phillips-Duphar en 1975. Desde entonces, muchas BPU fueron comercializadas por muchas empresas. Las BPU representaron el 3% del mercado mundial de insecticidas de $ 18,4 mil millones en 2018. [4] Son activos contra tipos de plagas de insectos (por ejemplo, lepidópteros, coleópteros , dípteros ) en la agricultura, [7] [1] además de usarse contra termitas y plagas de salud animal como las pulgas . [8] Las BPU tienen baja toxicidad para los mamíferos (el diflubenzuron está aprobado por la OMS para el tratamiento del agua potable como larvicida de mosquitos) [5] pero son altamente tóxicas para los invertebrados acuáticos y los crustáceos. [7] Interrumpen la muda y la eclosión de los huevos y actúan inhibiendo la enzima quitina sintasa . [9]

Se ha demostrado que otras clases químicas de inhibidores de la síntesis de quitina también actúan a través de la inhibición de la quitina sintasa: buprofezina , [9] etoxazol , [9] clofentazina, [10] hexitiazol, [10] y ciromazina . [11]

Agonistas de la ecdisona

La única clase comercial de agonistas de la ecdisona son las bisacilhidrazinas (BAH). [3] La primera BAH que se comercializó fue la tebufenozida , descubierta en la década de 1980 en Rohm & Haas, que luego comercializó la metoxifenozida y la halofenozida. Más tarde, otras empresas comercializaron la cromafenozida y la fufenozida. Se estimó que las BAH representaban alrededor del 1% del mercado mundial de pesticidas de 18,4 mil millones de dólares en 2018. [4] Producen una muda prematura y fallida, y actúan agonizando el receptor de ecdisona . [3] Las BAH muestran una baja toxicidad para los mamíferos y el medio ambiente . La metoxifenozida recibió un premio presidencial de química verde en 1998. Tanto la tebufenozida como la metoxifenozida fueron registradas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) bajo su Programa de Pesticidas de Riesgo Reducido. [3] Muchas plantas producen sustancias químicas ( fitoecdisteroides ) que utilizan este modo de acción para matar insectos .

Otros

La azadiractina (AzaGuard), un producto natural que se encuentra en los extractos del árbol de neem , muestra actividad antialimentaria , repelente e insecticida . Se observan muchos síntomas y modos de acción diferentes, incluida la alteración del crecimiento y la muda. [12]

Ventajas y desventajas

En general, los IGR muestran una baja toxicidad para los mamíferos y los organismos no objetivo. [1] Sin embargo, existen diferencias entre las clases de sustancias y los compuestos individuales. Algunos IGR están etiquetados por la EPA como "de riesgo reducido", y también son más compatibles con los sistemas de manejo de plagas que utilizan controles biológicos . [13] Originalmente se esperaba que los insectos no pudieran desarrollar resistencia a los IGR, [14] pero resultó que no fue así. [1]

Sin embargo, son más lentos para matar insectos, muestran un control limitado de los insectos adultos y, en general, son más caros que muchos otros insecticidas, [15]

Referencias

  1. ^ abcdef Pener, Meir Paul; Dhadialla, Tarlochan S. (2012). "Una descripción general de los disruptores del crecimiento de los insectos; aspectos aplicados". Disruptores del crecimiento de los insectos . Avances en fisiología de los insectos. Vol. 43. Oxford: Academic Press. págs. 1–162. doi :10.1016/B978-0-12-391500-9.00001-2. ISBN 978-0-12-391500-9. ISSN  0065-2806.
  2. ^ Schneiderman, Howard A. (1972). "Hormonas de insectos y control de insectos". En Menn, Julius J.; Beroza, Morton (eds.). Hormonas juveniles de insectos: química y acción . Nueva York: Academic Press. págs. 3–27. doi :10.1016/B978-0-12-490950-2.50001-2. ISBN . 978-0-12-490950-2.
  3. ^ abcde Jeschke, Peter; Witschel, Matías; Krämer, Wolfgang; Schirmer, Ulrich (2019). "Capítulo 29. Muda y metamorfosis de insectos". Compuestos modernos para la protección de cultivos. Wiley. págs. 1013-1065. doi :10.1002/9783527699261.ch29. ISBN 9783527699261.
  4. ^ abc Sparks, Thomas C.; Crossthwaite, Andrew J.; Nauen, Ralf; Banba, Shinichi; Cordova, Daniel; Earley, Fergus; Ebbinghaus-Kintscher, Ulrich; Fujioka, Shinsuke; Hirao, Ayako; Karmon, Danny; Kennedy, Robert; Nakao, Toshifumi; Popham, Holly JR; Salgado, Vincent; Watson, Gerald B. (2020). "Insecticidas, productos biológicos y nematicidas: actualizaciones de la clasificación del modo de acción del IRAC: una herramienta para el manejo de la resistencia". Bioquímica y fisiología de pesticidas . 167 : 104587. Bibcode :2020PBioP.16704587S. doi : 10.1016/j.pestbp.2020.104587 . PMID  32527435.
  5. ^ ab Directrices para la calidad del agua potable: cuarta edición que incluye el primer apéndice (4.ª ed.). Ginebra: Organización Mundial de la Salud. 2017. págs. 434–441. ISBN 978-92-4-154995-0.
  6. ^ Bede, Jacqueline C.; Tobe, Stephen S. (2000). "Hormonas juveniles de insectos en plantas". Estudios en química de productos naturales . 22, Parte C: 369–418. doi :10.1016/S1572-5995(00)80031-9. ISBN 978-0-444-50588-0. ISSN  1572-5995 – vía Elsevier.
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  8. ^ Junquera, Pablo; Hosking, Barry; Gameiro, Marta; Macdonald, Alicia (2019). "Benzoylfenil ureas como antiparasitarios veterinarios. Una visión general y perspectiva con énfasis en la eficacia, el uso y la resistencia". Parasite . 26 : 26. doi :10.1051/parasite/2019026. ISSN  1776-1042. PMC 6492539 . PMID  31041897.  Icono de acceso abierto
  9. ^ abc Douris, Vassilis; Steinbach, Denise; Panteleri, Rafaela; Livadaras, Ioannis; Pickett, John Anthony; Van Leeuwen, Thomas; Nauen, Ralf; Vontas, John (2016). "2016". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 113 (51): 14692–14697. doi : 10.1073/pnas.1618258113 . PMC 5187681 . PMID  27930336. 
  10. ^ ab Demaeght, Peter; Osborne, Edward J.; Odman-Naresh, Jothini; Grbić, Miodrag; Nauen, Ralf; Merzendorfer, Hans; Clark, Richard M.; Van Leeuwen, Thomas (2014). "El mapeo genético de alta resolución descubre que la quitina sintasa-1 es el sitio diana de los inhibidores de crecimiento de ácaros estructuralmente diversos clofentezina, hexitiazox y etoxazol en Tetranychus urticae". Insect Biochemistry and Molecular Biology . 51 : 52–61. Bibcode :2014IBMB...51...52D. doi :10.1016/j.ibmb.2014.05.004. ISSN  0965-1748. PMC 4124130 . PMID  24859419. 
  11. ^ Zeng, Bin; Chen, Fu-Rong; Liu, Ya-Ting (2022). "Una mutación de la quitina sintasa confiere resistencia generalizada a la buprofezina, un inhibidor de la síntesis de quitina, en la chicharrita marrón, Nilaparvata lugens". Journal of Pest Science . 96 (2): 819–832. doi :10.1007/s10340-022-01538-9.
  12. ^ Kilani-Morakchi, Samira; Morakchi-Goudjil, Houda; Sifi, Karima (20 de julio de 2021). "Insecticida a base de azadiractina: descripción general, evaluaciones de riesgos y direcciones futuras". Frontiers in Agronomy . 3 : 676208. doi : 10.3389/fagro.2021.676208 .
  13. ^ Krysan, James; Dunley, John. "Reguladores del crecimiento de insectos". Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2021. Consultado el 20 de noviembre de 2010 .
  14. ^ Williams, Carroll.M., Carroll.M. (1967). "Plaguicidas de tercera generación". Scientific American . 217 (1): 13–17. Bibcode :1967SciAm.217a..13W. doi :10.1038/scientificamerican0767-13. PMID  6046326.
  15. ^ Kumar, Ravendra, ed. (2024). "Capítulo 4. Función de los reguladores del crecimiento de los insectos en el control de insectos y plagas". Biorracionales y biopesticidas . Berlín/Boston: Walter de Gruyter. págs. 77–94. ISBN 978-3-11-120472-7.
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