WYKŁAD 11

1

Hormony juwenilne,

feromony i inne

substancje naturalne

Wykład 11

WYKŁAD 11

2

Jedną z bardzo obiecujących metod

zastępujących stosowanie zoocydów

jest wykorzystywanie do zwalczania

szkodników roślin związków

chemicznych pochodzenia naturalnego,

takich jak: antyfidanty, atraktanty,

repelenty, deterenty, stymulatory,

arestanty oraz chemicznych

informatorów owadów.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

WYKŁAD 11

3

Są to występujące w roślinach

substancje, które zniechęcają fitofagi

do żerowania lub składania jaj. W

kontakcie ze szkodnikami działają więc

jako deterenty (hamują żerowanie,

kojarzenie się lub składanie jaj) lub

repelenty (odstraszają od żerowania

lub składania jaj).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

4

Deterenty żerowania hamują

żerowanie, ale nie trują roślinożercy.

Owad czy roztocz po skosztowaniu

rośliny pozostaje na niej lub w jej

pobliżu, lecz nie żeruje i może nawet

zginąć z głodu.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

5

Deterenty mogą być wykorzystywane

do bezpośredniego opryskiwania roślin

uprawnych.

Powinny one być absorbowane przez

tkanki roślinne i przemieszczane do

tkanek rosnących, nie powinny

natomiast być zbyt trwałe

(persystentne).

Związki, które nie są przemieszczane w
roślinie, czyli nie działają systemicznie,

nie chronią wszystkich tkanek roślin i

wolne od nich organy rośliny mogą być

atakowane przez szkodniki

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

6

Przykłady deterentów działających na owady

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Owad

Związek

chemiczny

lub ekstrakty

Gatunek rośliny Rodzina

Stonka

ziemniaczana

solanina,

tomatyna,

westitol
terpeny
poliacetyleny

Solanum sp.

Lotus

pendiculatus
Amorpha

fruticosa
Chrysanthemu

m nauseosus

Solanaceae

Fabaceae

Compositae

Brudnica

nieparka

katapoksyd
nerolidol

Catalpa

speciosa
Maetaleuca

leucadendron

Bignoniace

ae
Juglandacea

e

Mszyca

zbożowa

ahurrina

Sorghum sp.
Sorghum

bicolor

Graminae

WYKŁAD 11

7

Przykłady deterentów działających na owady

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Owad

Związek

chemiczny lub

ekstrakty

Gatunek

rośliny

Rodzina

Bielinek

kapustnik

Kw.

Benzoesowy
Kw.

Cynamonowy

Pteridium

aqulinium

Bryophyta

Pchełki

kukurbitacyny

Iberin amara

Cruciferae

Karaczany

fukokumaryny

Orixa

japonica

Rutaceae

Owocówka

jabłkóweczka

Ekstrakty

olejowe

Aleurites

fosoli

Euphorbiace

ae

WYKŁAD 11

8

Antyfidanty o charakterze repelentów,

odpychających owady, są związkami

lotnymi. Liczne związki tego typu

występują w roślinach, a nawet w

produktach spożywczych. Także liczne

substancje obronne przed wrogami

działają jak repelenty.

Niektóre insektycydy i inne pestycydy

mogą także mieć działanie

odstraszające, np. pyretroidy, które w

subletalnych dawkach działają często

jak repelenty.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

9

Repelenty dla wybranych gatunków owadów

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Szkodnik

Miejsce

żerowania

Związek

działający

repelentnie

Trojszyk

Produkty

spożywcze

Etylochinon

Ogłodek

wielorzędowy

wiąz

Juglon

Bielinek kapustnik krzyżowe

Strychnina,

chinina

Stonka

ziemniaczana

Solanum

esulentum
Nicotiana

tabacum
Solanum

capsicum

Nikotyna
kapsaicyna

WYKŁAD 11

10

Repelenty dla wybranych gatunków owadów

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Szkodnik

Miejsce

żerowania

Związek

działający

repelentnie

Słonecznica

kukurydza

Olejki

Ogłodek wiązowy

Sosna ponderosa

Mircen, limonen

Szarańcza

wędrowna

kukurydza

Kwas walerianowy

Ziołomirek

lucernowy

lucerna

Kwas garbnikowy

WYKŁAD 11

11

Antyfidanty działają jako

fagodeterenty lub

fagorepelenty w okresie

próbnego

i trwałego żerowania

szkodnika na roślinie.

Działają selektywnie,

gdyż nie reagują na nie

pasożyty, drapieżce

szkodników oraz

zapylacze.

W świecie znanych jest

wiele takich związków.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

12

Źródłem silnych

antyfidantów są

zwłaszcza rośliny

tropikalne, w znacznie

większym stopniu niż

rośliny w klimacie

umiarkowanym przez

cały rok narażone na

porażenie przez

patogeniczne

mikroorganizmy i

szkodniki.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

13

Rośliny tropikalne,

aby przeżyć, musiały

wykształcić fizyczne,

mechaniczne, a

zwłaszcza chemiczne

mechanizmy obronne.

W roślinach tych

znajdujemy obok

związków o

charakterze

antyfidantów także

związki o

własnościach

leczniczych lub

owadobójczych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

14

Znane są powszechnie silnie działające

wyciągi otrzymywane z jagód i liści dwóch

gatunków drzew z rodziny Meliaceae:

Azadirachta indica i Melia azaderach. Rosną

one powszechnie w Indiach i w wielu rejonach

Afryki.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

15

Wyciągi te zawierają azadirachtynę,

(z jagód) i olejek meliantriolowy (z

liści), które już w ilości 1 ng/cm

2

powierzchni traktowanej rośliny

silnie hamują żerowanie licznych

szkodników: stonki ziemniaczanej,

gąsienic motyli z rodziny

sówkowatych, omacnicowatych,

bielinkowatych, tantnisiowatych,

niedźwiedziówkowatych, a także

wciornastków, szarańczaków,

pluskwiaków (oprócz niektórych

gatunków mszyc), niektórych

gatunków błonkówek i muchówek.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

16

Uzyskiwano także bardzo dobre rezultaty

stosując te wyciągi przeciw miniarkom na

uprawach fasoli, pomidorów i chryzantem.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

17

Związki te zaburzają

funkcjonowanie systemu

hormonalnego owadów. W

Indiach są one często

stosowane do ochrony

przechowywanych

produktów spożywczych.

Są to niestety związki o

bardzo skomplikowanej

budowie chemicznej i

dotąd nie opracowano ich

syntezy.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

18

Substancje biologicznie

aktywne wyciągów roślin z

rodziny Meliaceae stanowią

mieszaninę 3 lub 4

głównych związków:

azadyrachtyny, meliantrolu,

salanniny oraz nimbinu i
nimbidinu, a także wielu

innych, występujących w

niewielkich ilościach, ale

mogących mieć wpływ na

końcowy efekt działania.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

19

Wymienione substancje główne należą pod

względem chemicznym do klasy naturalnych

produktów zwanych triterpenami

(limonoidami). Większość aktywnych

związków należy do grupy

tetranotriterpenoidów, ale biologicznie

aktywne diterpenoidy, triterpenoidy,

pentanortriterpenoidy oraz niewielka liczba

nieterpenoidowych składników zostały

również wyizolowane.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

20

Najprostszą metodą otrzymywania

preparatów użytkowych jest zmielenie na

proszek wysuszonych nasion miodli (z

łupinami lub bez), który po dodaniu

odpowiednich nośników (talk, kreda) może

być stosowany przeciwko owadom, np.

omacnicy prosowiance.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

21

Wydobyty z nasion olej (uzupełniony

odpowiednimi substancjami pomocniczymi)

może być używany do opryskiwania roślin

przeciwko owadom ssącym (mszyce, skoczki).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

22

Pulpa (wytłoki) z nasion (otrzymana po

odciągnięciu oleju) podana do gleby zmniejsza

szkody powodowane przez różne gatunki

nicieni oraz ogranicza populacje niektórych

patogenów grzybowych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

23

Możliwe jest sporządzenie ekstraktów

wodnych z nasion i użycie ich w ochronie

roślin do ograniczania populacji wielu

szkodnikow liściożernych, zwłaszcza larw

owadów z rzędów Coleoptera i Lepidoptera.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

24

Wodne wyciągi ze świeżych liści miodli są

również skuteczne w odniesieniu do

wciornastków i innych gatunków szkodliwych

owadów.

Należy nadmienić, że liście miodli nie

zawierają azadyrachtyny, ale wiele innych

triterpenów o działaniu insektycydowym.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

25

Wprowadzenie

do

obrotu

handlowego

i

stosowania

skutecznych

preparatów

wymaga

otrzymania

ekstraktów

o

dużej

zawartości azadyrachtyny.
Użycie

wysoko

wydajnej

chromatografii

cieczowej

(HPLC)

do

oznaczania

azadyrachtyny

w

różnych

ekstraktach

i

fazach

ekstrakcji pozwoliło na
opracowanie

takich

metod.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

26

Feuerhake

(1984)

zaproponował
dwufazową

metodę

wzbogacania ekstraktu
w

azadyrachtynę.

Kleeberg

(1992)

opracował

metodę

pozwalającą

na

otrzymanie

proszku

zawierającego

30

do

50% azadyrachtyny A.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

27

Wiele firm w Indiach, Tajlandii, Kanadzie, USA,

Australii, Niemczech i w innych krajach

wprowadza środki oparte na ekstraktach z

miodli indyjskiej (i innych roślin z rodziny

Meliaceae) na rynek pestycydowy.

Pierwszy handlowy preparat oparty na

surowym ekstrakcie etanolowym z nasion

miodli indyjskiej "Margosan - O" został

zarejestrowany w USA w 1985 roku (Larson

1985). W 1993 roku uzyskał on rejestrację

również do ochrony upraw paszowych lub

konsumpcyjnych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

28

Drugi insektycyd, oparty na metanolowym

ekstrakcie substancji aktywnych z wytłoków

nasion miodli indyjskiej, jest produkowany w

USA od 1987 roku.

Wykazuje on dobrą aktywność przeciwko

owadom nawet wówczas, gdy na skutek

przechowywania azadyrachtyna uległa

degradacji i pozostało jej bardzo mało. Z

obserwacji tej wynika, że dużą rolę w

skuteczności odgrywają inne pochodne

azadyrachtyny, lub też powstające w wyniku

degradacji substancji głównej - jej

biologicznie aktywne metabolity.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

29

W

1992 roku firma Agri Dyne

Technologies (USA) otrzymała

rejestrację dla preparatu Azatin

do stosowania w uprawach nie

przeznaczonych na paszę, a w

1993 roku - we wszystkich

uprawach. Dla wymienionych

wyżej insektycydów

amerykańska agencja ochrony

środowiska (EPA) nie

przewidziała okresu karencji.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

30

W

W ostatnich kilku latach produkty handlowe

z miodli indyjskiej, oferowane przez firmę

Trifolio - M Company (Lahnau, Niemcy), były

następujące: Neem Azal T (5% azadyrachtyny

A), Neem Azal T/S (1% azadyrachtyny A) i

Neem Azal TF (4% azadyrachtyny A

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

31

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

Używanie wyciągu z nasion miodli w

stężeniach

0,025

i

0,05%

zredukowało

populację larw stonki ziemniaczanej poniżej
progu ekonomicznej szkodliwości

•W USA uzyskano obniżenie liczebności larw i
chrząszczy stonki ziemniaczanej za pomocą
opryskiwania

roślin

0,2%

etanolowym

ekstraktem z nasion.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

32

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

Ekstrakty z miodli indyjskiej były skuteczne

przeciwko

gąsienicom

motyli

będącym

szkodnikami kukurydzy i roślin zbożowych w
USA, takim jak: Spodoptera frugiperda,
Helicoverpa zea, Sezamia calamistis, Ostrinia
nubilalis,

O.

furnacalis,

Sesamia

nonagrioides, Spodoptera exempta, Mocis
latipes, M. separata. Gatunki te mogą być
ograniczane za pomocą preparatów pylistych
lub ekstraktów z nasion.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

33

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Antyfidantne i hamujące wzrost i rozwój
właściwości

azadyrachtyny

przeciwko

szkodnikowi

warzyw

tantnisiowi

krzyżowiaczkowi (Plutella xylostella) były po
raz pierwszy zaobserwowane w 1972 roku, a
badania polowe wykazały, że 4% metanolowy
ekstrakt z nasion (bez łupin) miodli dał
najlepsze wyniki.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

34

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

Dobre

działanie

osiągnięto

również

przeciwko sówce kapuścianej (Trichoplusia ni)
używając 2% etanolowe ekstrakty z nasion.

Pozytywne wyniki w stosowaniu ekstraktów

z miodli uzyskano także w odniesieniu do
omacnicowatych (Pyralidae) występujących w
krajach tropikalnych: Crocidolomia pavonana,
Hellula undalis i in.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

35

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO

STOSOWANIA

•

Populacje

mszycy

kapuścianej,

Brevicoryne

brassicae

mogą

być

skutecznie ograniczane za
pomocą wyciągów z nasion
(bez

łupin)

miodli

w

stężeniach od 0,1 do 0,4%.
Ponadto

wymienione

ekstrakty

były

aktywne

przeciwko

różnym

szkodnikom

żerującym

na

dyniowatych, pomidorach i
innych roślinach.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

36

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Sproszkowane nasiona, liście, kora i inne
części miodli indyjskiej oraz ich ekstrakty są
używane

przeciwko

wielu

gatunkom

szkodników przechowalni: Sitophilus oryzae,
S. granarius, Rhizoperta dominica, Tribolium
castaneum, Cryptolestes spp, Orizaephilus
surinamensis i szeregu innych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

37

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Stosowanie preparatów z miodli indyjskiej
do ochrony produktów w przechowalni
przyczynia się również do ograniczania
grzybów pleśniowych, takich jak Aspergillus
flavus

i

A,

parasiticus,

produkujących

aflatoksyny

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

38

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Pierwszy handlowy preparat na bazie miodli
indyjskiej - Margosan-O, opracowany do
ochrony roślin ozdobnych pod osłonami,
stosuje się przeciwko owadom minującym -
Liriormyza trifolii i L. sativae, mączlikom -
Bemisia tabaci, B. argentifolii, Trialeurodes
vaporariorurn; wciornastkom - Frankiniella
occidentalis i Echinothrips americanus.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

39

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Ekstrakty z nasion (bez łupin) i preparaty
olejowe stosowane w szkółkach i uprawach
drzew cytrusowych były skuteczne przeciwko
owadom z rzędów: Homoptera (Diaphorina
citri, Toxoptera citricidus i in.), Lepidoptera
(Papilio demodocus, P. demoleus i in.) i
innych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

40

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

• Margosan-O obniżał populacje zwójki
Adoxophyes orana, piędzika Operophtera
brumata, a także Yponomeuta malinellus w
sadach

jabłoniowych

oraz

Euproctis

chrysorrhoea i Yponomeuta padellus w sadach
gruszowych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

41

PRZYKŁADY PRAKTYCZNEGO STOSOWANIA

Preparaty na bazie miodli japońskiej

wykazują

także

wysoką

skuteczność

w

ograniczaniu populacji pędraków chrabąszcza
majowego i kasztanowca.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

42

Insektycydy z miodli

indyjskiej i innych roślin z

rodziny Meliaceae,

praktycznie nieszkodliwe

dla człowieka i zwierząt

stałocieplnych oraz

relatyvnie mało szkodliwe

dla owadów pożytecznych i

pasożytów szkodników,

mogą być stosowane w

biologicznych i
integrowanych

programach ochrony

roślin.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

43

Wydaje się jednak, że w

najbliższej przyszłości

środki te mogą być użyte

na niewielkich

powierzchniach, głównie

w ogródkach

przydomowych.

Ochrona dużych

powierzchni

produkcyjnych wymaga

dużych ilości środków

(co nie zawsze będzie

możliwe) i znacznych

kosztów.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

44

Długotrwałość działania formulacji

insektycydów z miodli indyjskiej można

zwiększyć przez uwodornienie głównych

substancji aktywnych.

Badania na stonce ziemniaczanej wykazały,

że okres działania na owady nowych form

wydłużył się około 2-krotnie

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

45

Substancje aktywne z miodli indyjskiej,

nimbin i nimbidin, wykazują działanie

przeciwwirusowe i prawdopodobnie "otwierają

drogę" do zwalczania chorób wirusowych

roślin i zwierząt.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

46

Antyfidanty o charakterze deterentów, czyli
związków hamujących żerowanie, należą do
różnych grup chemicznych. Są to:

glikozydy,

chinony,

fenole,

terpeny,

kumaryny,
alkaloidy,
saponiny,
poliacetyleny
inne

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

47

Obecnie znanych jest co najmniej 200
związków o takim działaniu.

Substancje o najsilniejszym działaniu na
owady z różnych grup mają rośliny z rodzin:

Meliaceae,
Compositae
Verbenaceae

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

48

Działają one na:

gąsienice motyli,
chrząszcze,
pluskwiaki różnoskrzydłe,
prostoskrzydłe

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

49

Wyciągi

z

roślin

z

rodzaju

Vernonia

(Asteraceae) zawierają gorzkie laktony, które
są także antyfidantami dla ssaków (króliki,
krowy, jelenie)

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

50

Ekstrakty otrzymane z
wielu innych roślin także
zawierają

hamujące

żerowanie

owadów

substancje:

ksylomolina

z

niedojrzałych

owoców

rośliny

Xylocarpus

mollicensis (Meliaceae)

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

51

harrisonina z liści i korzeni krzewu

Harrisonia

abyssinica

(Simarubacaceae);

miejscowa

ludność

wschodniej

Afryki

sporządza z tej rośliny lekarstwa przeciw
hemoroidom, ukąszeniu węży, cholerze

poligonal i werbugonal z kory drzew z

rodzaju Warburgia (Camellaceae); kora ta jest
także surowcem do sporządzania leków i
przypraw;

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

52

• krototlenek z liści Croton macrostachys;
wyciągi te hamują rozwój guzków leukemii i
mają właściwości antybiotyku;

• ajugarina z liści Ajuga remota (Labiateae)

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

53

furokumaryny zawarte w liściach Orixia

japonica od wieków były w Japonii stosowane
do ochrony książek przed szkodnikami a także
jako

antyfidanty

przeciw

gąsienicom

zjadającym liście tytoniu;

dwuterpeny z roślin z rodzaju Caryopteris i

Clerodentron;

okazały

się

absolutnymi

antyfidantami; rośliny nimi potraktowane nie
były atakowane przez szkodniki cały okres
wegetacji.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

54

Także różne związki o charakterze

laktonów uzyskiwane z roślin z rodziny

złożonych (Compositae) są antyfidantami

dla owadów i ssaków. Są one

wykorzystywane w niektórych krajach do

leczenia chorób skórnych, guzów i

grzybic.

Związki te znane pod nazwą glaukolidów,

uzyskuje się z roślin z rodzaju Vernonia;

wykazują szczególnie silne działanie

hamujące żerowanie gąsienic i

niektórych ssaków (jelenie, króliki).

Zawarte w pokarmie nawet w małych

ilościach hamują silnie wzrost ssaków.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

55

Oczywiście nie tylko

rośliny tropikalne

zawierają związki o

charakterze antyfidantów.

Ptaki po zjedzeniu gąsienic

lub poczwarek motyli

żerujących na roślinach z

rodziny mleczowatych

(Asclepiadaceae)

pozbywają się z przewodu

pokarmowego zjedzonego

pokarmu.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

56

Niektóre glikozydy zawarte

w

roślinach

z

rodziny

psiankowate (Solanaceae) są
repelentami

stonki

ziemniaczanej.

W niektórych odmianach

kukurydzy

występuje

6-

metoksybenzoksarolin, który
jest

antyfidantem

dla

omacnicy

prosowianki

i

warunkuje

odporność

tych

odmian na omacnicę.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

57

Odmiany

nostrzyka

zawierajqce więcej kumaryn
nie

są

atakowane

przez

chrząszcze z rodzaju Epicauta,
a zawierające więcej azotanu
amonu - nie są atakowane
przez oprzędziki.

Odmiany jabłoni zawierające

florydzynę nie są atakowane
przez mszyce brzoskwiniową,
a odmiany zbóż zawierające
alkohol benzylowy nie są
atakowane

przez

mszycę

zbożową.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

58

Ziemniaki ze względu na zawartość

alkaloidów (leptyna, solanina, demissyna)
nie są atakowane przez skoczka Empoasca
fabae.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

59

Ponadto w czasie testowania związków

uzyskanych w wyniku syntezy chemicznej

znaleziono liczne substancje działające jako

antyfidanty.

Niektóre z nich wykryto testując ich

właściwości zoocydalne. Przy okazji
stwierdzono, że niektóre zoocydy w

subletalnych dawkach działają jak

antyfidanty (cypermetryna i prometryna

działają w ten sposób na bielinka

kapustnika, a ciecz bordoska na stonkę

ziemniaczaną).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

60

Podobnie na stonkę

działają także inne

fungicydy, jak Brestan

(octan trójfenylocyny),

fungicyd do zwalczania

zarazy ziemniaczanej,

jak również

tiokarbaminiany,

tlenochlorek miedzi i

inne związki miedzi.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

61

Na roślinach opryskanych kwasami

tłuszczowymi o łańcuchu C8-C13 znacznie

mniej licznie osiadały mszyce i rodziły mniej

larw. Kwas laurowy i poligonal, którymi

opryskano rośliny, sprawiały, że malało

porażenie spowodowane przez wirusy

przenoszone przez mszyce.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

62

Inny tani związek, 4,2-

dimetylotriazynoacetoanilid, hamował

całkowicie tylko żerowanie owadów o

aparacie gryzącym. Wszystkie te związki

działały selektywnie, nie działały na

entomofagi i zapylacze.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

63

Antyfidanty mogą działać, po opryskaniu

roślin, okresowo lub trwale i systemicznie,

czyli przenikając do organów rośliny. Jedne z

nich łatwo się rozkładają na powierzchni

rośliny, inne wnikają do niej i po zmieszaniu

z sokami rośliny mogą nawet potęgować

swoje działanie.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

64

Nową grupą insektycydów naturalnych są

spinozyny (makrolityczne laktony). Są one

aktywne wobec szerokiej grupy szkodników,

w szczególności motyli i muchówek.

Biologiczna aktywność tych substancji jest

porównywalna do wielu pyretroidów.

Spinozyny wykazują bardzo przyjazną dla

środowiska charakterystykę.

Mają one unikalny sposób działania.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

65

Porównując do pyretroidów,np.

cypermetryny spinozyna A wolniej penetruje

ciało larwy szkodnika (Heliothis virescens),

ale z drugiej strony nie jest tak szybko

metabolizowana.

Obecnie wyizolowanych jest ponad 20

spinozyn i zsyntetyzowane ponad 800

spinozoidów (semisyntetyczne analogi)

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

66

Istnieje możliwość ulepszenia aktywności

spinosoidów, w porównaniu do spinosyn,

zwłaszcza wobec motyli, poprzez

modyfikację struktury 2,3,4 – tri – O –

methylrhamnosylu.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Antyfidanty

WYKŁAD 11

67

W roślinach stwierdzono obecność bardzo

wielu specyficznych związków działających

na owady i inne stawonogi jako atraktanty

(substancje wabiące) i stymulanty

(substancje "zachęcające") żerowania lub (i)

składania jaj.

Są to różne związki chemiczne odmiennie

działające na owady różnych grup .

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj

.

WYKŁAD 11

68

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Stymulanty żerowania i składania jaj

niektórych owadów.

Działanie

Owad

Roślina

związku

 

 

Stymulacj
a

bielinek kapustnik

krzyżowe

żerowani
a

stonka ziemniaczana

ziemniak

 

tantniś
krzyżowiaczek

krzyżowe

 

piędzik przedzimek

różowate

 

prządka pierścienica

dąb

 

kuprówka rudnica

dąb

 

śmietka cebulanka

cebula

 

trojszyk ulec

ziarno
zbóż

 

oprzędziki

koniczyna

 

ogłodek
wielorzędowy

sosna

Stymulacj
a

śmietka kapuściana

złożone

składania
jaj

połyśnica
marchwianka

marchew

 

tantniś krzyżowiaaek

krzyżowe

 

Śmietka ccbulanka

cebula

 

owocówka
jabłk6wcczka

jabłlko

Związek

Synigryna
Kwas chloragenowy
Synigryna, synelbina,

glukocheirolina
Garbniki
Garbniki
Garbniki
Siarczek allilu
Kwas palmitynowy
Adenozyna
Hydrochinon
Synigryna
N-propanol, n-propylomerkaptol
Metyloizoeugenol,

alliloizotiocyjanina
Alliloizotiocyjanian
-farnezol

WYKŁAD 11

69

Wśród stymulantów żerowania stwierdzo:

glikozydy,

kwasy,

• aglikony flawonoidowe,

• terpenoidy

• inne

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj.

WYKŁAD 11

70

Nigdy nie działają one jednak pojedynczo,

lecz zawsze w powiązaniu z innymi

związkami. Tak więc żerowanie stymuluje

pewien zestaw związków, które działają

synergistycznie.

Preferencja określonego pożywienia może

wynikać z określonej proporcji składników

atrakcyjnych lub (i) stymulujących

żerowanie i braku substancji repelentnych.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj.

WYKŁAD 11

71

W tym zestawie substancji atrakcyjnych

trudno zwykle wyróżnić jedną substancję

dominującą.

Związki działające jako stymulatory

żerowania są również stymulatorami lub

atraktantami składania jaj, ale niektóre

związki działają specyficznie.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj.

WYKŁAD 11

72

Atraktanty mogą być wykorzystywane nie

tylko do wabienia szkodnika (aby go

następnie zniszczyć chemicznie lub

fizycznie), ale także do przywabiania

entomofag6w.

Znajomość efektów wywoływanych przez

poszczególne deterenty i repelenty może

być wykorzystywana w hodowli

odpornościowej przeciwko szkodnikom.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj.

WYKŁAD 11

73

Związki te wprowadzone w wyniku

krzyżowania do gatunków lub odmian roślin

uprawnych nie syntetyzujących ich

stanowiłyby ochronę przed roślinożercami.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Atraktanty i stymulanty żerowania i

składania jaj.

WYKŁAD 11

74

W roślinach należących do kilkudziesięciu

rodzin (ponad 1500 gatunków) stwierdzono

obecność związków o charakterze

insektycydów.

Liczne z tych roślin są do dzisiaj

wykorzystywane w celach higienicznych i

sanitarnych w różnych krajach

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

75

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Substancje zawarte w roślinach toksyczne

dla wybranych gatunków owadów

Candria armara

Rhadomelace
ae

kwas domoinawy

karaczany,

 

 

 

mucha
domowa

Adhatoda vasica

Aeanthaceae

alkoholowe ekstrakty
liki

trojszyki

Rauwolfra
nauttensis

Apocynaceae

rezerpina

trojszyki

Acorus calarnus

Araeae

koried

szkodniki
ziarna

Calotropis
gigantea

Asclepiodaceo
e

olejowy ekstrakt
kwiatu

wołek
ryżowy

Canna indica

Cannaceae

olejowy ekstrakt
kwiatu

wołek
ryżowy

Heliopsis fongipes

Compositae

wyciąg z korzeni

strąkowiec
grochowy

Seneao cinerarur

Asteraceae

wyciąg z korzeni

mszyca
grochowa

 

 

 

przędziorki,

WYKŁAD 11

76

We własnym zakresie, sposobem domowym

można przyrządzać wyciągi lub napary z

roślin, którymi opryskuje się później rośliny

uprawne i uzyskuje zahamowanie rozwoju

szkodnika lub częściej ograniczenie

porażenia.

Rośliny opryskane takimi insektycydami

roślinnymi stają się dla szkodnika mniej

atrakcyjne, samice na nich nie składają jaj, a

wyległe larwy czy owady dorosłe niechętnie

na nich żerują.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

77

Wyciągi takie działają więc w głównej

mierze jako deterenty lub repelenty, ale np.

rumianek, bylica i piołun zawierają olejki,

które w połączeniu z tlenem dają bardzo

gorzkie, unikane przez owady substancje.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

78

Znane są także inne rośliny odstraszajqce
owady.
• Bez czarny odstrasza gryzonie,
•

gałązki

olchy

odstraszają

turkucia

podjadka,
• gałązki bagna zwyczajnego odstraszają
mole i pchły (podobnie jak macierzanka,
krwawnik, wrotycz).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

79

Olejki eteryczne zawarte w tui, wrotyczu,

krwawniku,

mięcie,

szałwii,

bazylii

i

tymianku mają odstraszać, a nawet zabijać
niektóre gatunki owadów.

Podobnie działają pączki topoli.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

80

Olejki gorczyczne zawarte w nasionach

gorczycy są toksyczne dla gryzoni. Gryzonie
chętnie zjadają ich tłuste nasiona, nie czują
ich piekącego smaku, a ponieważ nie mają
odruchów wymiotnych, olejki te są dla nich
zabójcze.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

81

Podobnie działa wilczomlecz, żmijowiec

zwyczajny i ostrzeń pospolity. Dwa ostatnie
zawierają trujące alkaloidy.

Olejkami gorczycznymi gorczycy lub

nasturcji można także niszczyć bawełnicę
korówkę, opryskując porażone miejsca na
drzewach wyciągami tych roślin.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

82

Mrówki faraona bardzo nie lubią na swych

ścieżkach zapachu pietruszki i pieprzu
ziołowego.

Owadzie szkodniki produktów mącznych

uciekają od zapachu szyszek chmielowych.

Owady z reguły nie lubią paproci, mniszka

lekarskiego,

żeniszka

meksykańskiego,

które zawierają hormony owadzie.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

83

Wyciągi do zwalczania przędziorków,
mszyc, miodówek i innych szkodników o
aparacie gębowym ssąco-kłującym –
przykłady:

• Wyciąg z czosnku: 250 g czosnku
zemleć, zalać 10 l wody, kilkakrotnie
mieszać. Po 15 minutach zlać wyciąg,
rozcieńczyć wodą w stosunku 1:1,
stosować do opryskiwania.

• Wyciąg z cebuli: 200 g łusek cebuli
zalać dziesięcioma litrami wody, odstawić
na 3-4 dni, następnie odcedzić i używać
do opryskiwania.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

84

II. Wywary do zwalczania owadów o aparacie
gebowym

gryzącym

i

kłująco-ssącym

(mrówki,

bielinki,

owocówki,

mszyce,

przędziorki).

• Wywar z liści pomidorów: 4 kg świeżych
liści gotować 30 minut w 10 1 wody, potem
odstawić na 2 godziny. Do opryskiwania
rozcieńczyć wodą w stosunku 1:4.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

85

Zamiast świeżych roślin można używać
roślin zebranych w okresie kwitnienia i
wysuszonych. Uzyskane wyciągi czy wywary
należy

wykorzystywać

do

opryskiwań

bezpośrednio

po

ich

sporządzeniu.

Opryskiwania

najlepiej

przeprowadzać

wieczorem.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

86

Plony z roślin opryskanych takimi wywarami
można zbierać już po 1-3 dniach. Jedynie po
zastosowaniu naparu z tytoniu okres ten
powinien być dłuższy (7 dni) i rośliny
traktowane należy dokładnie myć.

Niekiedy zaleca się także podlewanie
zagrożonych

roślin

wyciągami

roślin

zielarskich (liście wrotyczu, piołunu, cebuli,
paproci, rabarbaru, ziemniaka, krwawnika,
pokrzywy).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

87

Przykładem

wykorzystania

substancji

naturalnych do zwalczania szkodników mogą
być badania nad określeniem wpływu
garbników uzyskanych przez frakcjonowanie
wyciągów wodnych z rdestu powojowego
(Polygonum

convolvulus

L.)

i

rdestu

wężownika (Polygonum bistorta L.) na
żerowanie,

a

także

rozwój

stonki

ziemniaczanej (Leptinotarsa decemlineata
Say)

oraz

bielinka

kapustnika

(Pieris

brassicae L.).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

88

Badane frakcje

garbnikowe wykazały

wysoką aktywność

biologiczną w

stosunku do

testowanych owadów.

Stwierdzono silne

działanie deterentne w

stosunku do larw

testowanych owadów

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

89

W przypadku bielinka zaobserwowano:

-podwyższony metabolizm larw wyrażający
się zwiększonym zużyciem pokarmu na
przyrost 1 mg masy ciała gąsienic
- nie stwierdzono negatywnego wpływu na
jego endopasożyta – baryłkarza bieliniaka

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

90

W odniesieniu do stonki

ziemniaczanej

stwierdzono:

-zaburzenia w

metabolizmie

przejawiające się

zwiększonym zużyciem

pokarmu na przyrost 1

mg masy ciała

-ujemny wpływ na rozwój

szkodnika wyrażający się

obniżoną liczebnością

następnego pokolenia

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Insektycydy pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

91

1. Toksyny zawierajace azot

Aminokwasy niebiałkowe - sa to
antymetabolity około 20 aminokwasów
białkowych, których wbudowanie do
struktury

białka

powoduje

jego

dezaktywację.
Glikozydy cyjanogenne - same nie są
toksyczne, jednak zabójczy jest produkt
ich rozkładu, którym jest cyjanowodór
(HCN).

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Toksyny pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

92

1. Toksyny zawierające azot

1. Alkaloidy - olbrzymia grupa związków

(ponad

10

000)

o

charakterze

zasadowym, działające przeważnie na
układ nerwowy. Należy do nich np.
nikotyna.

2. Białka - są to inhibitory wielu enzymów

obniżające wartość odżywczą pokarmu.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Toksyny pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

93

2. Toksyny nie zawierające azotu

Kwas monofluorooctowy (CH

2

FCO

2

H) -

hamuje cykl kwasów karboksylowych.
Kwas szczawiowy (CO

2

H)

2

- toksyczny,

tworzy sól z potasem lub sodem; hamuje
ostatnie etapy oddychania komórkowego.
Hiperycyna - chinon; absorbowany przez
zwierzęta wchodzi do hemolimfy. W
kontakcie

ze

światlem

powoduje

poparzenia.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Toksyny pochodzenia roślinnego

WYKŁAD 11

94

2. Toksyny nie zawierające azotu

Pochodne ekdyzonu - analogi hormonu
odpowiedzialnego

za

przeobrażenie,

często do 20 razy aktywniejsze od
hormonu

właściwego.

Powodują

zaburzenia rozwoju owadów.
Pochodne

hormonu

juwenilnego

-

zwiększaję liczbę wylinek, powodują
powstanie

dodatkowych

stadiów

larwalnych (supelarw) niezdolnych do
przeobrażenia.

Substancje pochodzenia

roślinnego

Hormony juwenilne, feromony...

Toksyny pochodzenia roślinnego