Регулятори (інгібітори) росту комах або кліщів - це протипаразитарні засоби що переривають розвиток з незрілих стадій до дорослих.
Вони діють двома основними шляхами:
В обох випадках життєвий цикл переривається, а популяція скорочується або знищується.
Розвиток комах та кліщів регулюється двома основними гормонами: екдизоном та ювенільним гормоном. Якщо коротко, то екдизон змушує личинок линяти до наступної личинкової стадії, якщо є достатньо ювенільного гормону, якщо його недостатньо, то личинки линяють до дорослої стадії.
У ВРХ та ДРХ регулятори росту комах використовуються для боротьби з деякими зовнішніми паразитами (овечі воші, кліщі ВРХ, мухи та жигалки)
У собак і котів вони переважно застосовуються для боротьби з блохами як окремо, так і в комбінації з іншими протипаразитарними речовинами.
Застосування для коней обмежене.
Більшість речовин з даної групи втратили патенти і присутні в численних препаратах генериках.
Регулятори росту - це не окремий хімічний клас протипаразитарних речовин, це так званий функціональний клас. Вони належать до різних хімічних класів, але всі вони мають однаковий вплив на паразитів, перешкоджаючи їхньому розвитку.
Існує два основних типи інгібіторів розвитку, залежно від фізіологічного процесу на який вони впливають:
Інгібітори синтезу хітину
Хітин - це довголанцюговий полімер похідного глюкози під назвою N-ацетилглюкозамін. Він є основним компонентом кутикули комах, кліщів та інших членистоногих, яка є невід’ємною частиною їхнього зовнішнього скелету (екзоскелету). Хітин також є основним компонентом клітинної стінки грибів, де він виконує функцію, подібну до целюлози в рослинах.
Оскільки екзоскелет членистоногих є жорстким, для збільшення розміру їм необхідно линяти, тобто позбуватися старого екзоскелету, збільшуватись в розмірах і виробляти новий більший. У цьому процесі має вироблятись нова кутикула, яка потребує хітин, який робить її твердою. Інгібітори синтезу хітину перешкоджають синтезу та\або правильному відкладенню хітину в кутикулі, в результаті личинки або німфи не можуть нормально линяти і гинуть під час цього процесу.
Запобігання вилуплення личинок з яєць пов’язано з тим, що личинки, розвиваючись в середині яйця, повинні линяти перед вилупленням. Коли доросла самка обробляється інгібітором синтезу хітину, то значна його кількість потрапляє в яйця. Ембріон при цьому може розвиватися нормально, але гине під час першої линьки, ще перебуваючи всередині яйця.
Більшість інгібіторів синтезу хітину належать до хімічної групи безоілфенілсечовини ( або просто бензоілсечовини). Речовини, які найчастіше використовуються для захисту тварин:
Дифлубензурон, люфенурон і трифлумурон - це інсектицидні препарати широкого спектру дії, спрямовані на знищення незрілих стадій багатьох комах, але не діють на кліщів і павукоподібних. Флуазурон навпаки не впливає на комах при звичайному дозуванні, але ефективно знищує личинок кліщів. Це єдиний доступний інгібітор розвитку кліщів.
Дифлубензурон був першим ларвіцидом з групи бензоїлсечовини, відкритим ще у 70-х роках. Він помірно використовується у тваринництві, в основному у формі розчину для обробки шерсті овець проти міазу (личинкового ураження) та вошей (нині здебільшого відмовилися через розвиток резистентності). Також застосовується як кормова добавка або у формі капсули повільного вивільнення для боротьби з личинками мух у гної великої рогатої худоби, а також у вигляді концентрату для обробки гною та відходів проти хатніх мух і гнусу. У ветеринарії для домашніх тварин не використовується. Крім того, застосовується як сільськогосподарський та санітарний пестицид.
Трифлумурон використовується у тваринництві в деяких країнах (наприклад, в Австралії та Новій Зеландії), головним чином у вигляді розчину для обробки шерсті овець проти міазу та вошей (нині здебільшого відмовилися через резистентність) і як концентрат для обробки гною та відходів проти хатніх мух і гнусу. Для домашніх тварин не застосовується. Також використовується як сільськогосподарський та побутовий пестицид.
Люфенурон використовується виключно проти бліх у собак і котів. Він доступний у формі таблеток для собак (самостійно або в комбінації з іншими діючими речовинами), а також у формі оральної суспензії та ін’єкцій для котів. Використовується також як сільськогосподарський пестицид. Діє системно: після потрапляння всередину або у вигляді ін'єкції, препарат циркулює в крові тварини, де досягає кровосисних бліх. Яйця цих бліх не вилуплюються.
Флуазурон - особливий випадок, оскільки він ефективний виключно проти кліщів. Його застосовують тільки у великої рогатої худоби у вигляді розчину для обробки шерсті з метою контролю популяції кліщів ( Rhipicephalus microplus ) та синіх кліщів ( Rhipicephalus decoloratus ) окремо або у комбінації з іншими паразитицидами. Він не придатний для ліквідації гострих інвазій кліщами, але є чудовим профілактичним засобом. Захист м’ясної худоби може тривати до 12 тижнів, а для племінних корів — менше (зазвичай 6–8 тижнів), оскільки препарат частково передається телятам через материнське молоко. Таким чином, телятам не потрібно проводити окрему обробку.
Інший менш відомий засіб з групи бензоїлсечовини - флуфеноксурон, використовується у овець в деяких країнах (наприклад, у Південній Африці) у формі розчину для обробки шерсті проти міазу та вошей, але не застосовується для домашніх тварин. Також використовується як сільськогосподарський та санітарний пестицид.
Аналоги ювенільного гормону
Ці сполуки імітують активність природного ювенільного гормону в процесі розвитку комах. Вони порушують останнє линяння личинок перед переходом до стадії лялечки або дорослої особини. Внаслідок цього лялечки гинуть, або дорослі особини не розвиваються, що поступово зменшує популяцію комах. Більшість аналогів ювенільного гормону мають широкий спектр активності проти комах, але не діють на кліщів або павукоподібних.
Найбільш використовувані аналоги ювенільного гормону у тваринництві та для домашніх тварин:
Метопрен застосовується у тваринництві для прямої обробки гною проти личинок хатніх мух і гнусу, а також у різних кормових добавках (наприклад, мінеральних блоках, капсулах із повільним вивільненням) для великої рогатої худоби проти личинок мух Haematobia irritans. Також використовується для боротьби з блохами у собак і котів - наноситься на тварин (спот-он препарати, спреї тощо) у поєднанні з іншими інсектицидами проти дорослих бліх, або застосовується у продуктах для обробки середовища проживання домашніх тварин (килими, меблі тощо). Оскільки він швидко розкладається під дією ультрафіолетового світла, його ефективність знижується при сонячному впливі. Також використовується у сільському господарстві та для боротьби з побутовими шкідниками.
Піріпроксіфен ефективний у дуже низьких концентраціях і стійкий до сонячного світла, тобто має тривалий залишковий ефект, що може тривати 6 місяців і більше. Використовується у продуктах для боротьби з блохами у собак і котів — як на тваринах, так і у навколишньому середовищі. Застосовується окремо або в комбінації з іншими засобами проти дорослих бліх. Крім того, використовується у сільському господарстві та для побутової боротьби зі шкідниками.
Інші менш поширені аналоги ювенільного гормону:
Інші інгібітори розвитку комах
Деякі інгібітори розвитку не є інгібіторами синтезу хітину чи аналогами ювенільного гормону:
Циромазин - це ларвіцид вузького спектру дії, ефективний проти личинок двокрилих комах (мух, комарів тощо), бліх та деяких інших видів комах. Його механізм дії не повністю з'ясований. Замість пригнічення синтезу хітину він, схоже, впливає на його відкладення в кутикулі відразу після линяння. У овець застосовується для боротьби з міазом у формі концентратів (для занурення, обприскування та струменевої обробки) або як розчин для нанесення на шерсть, окремо або в суміші з іншими паразитицидами. Він може захищати овець від міазу до 12 тижнів. Для боротьби з хатніми мухами його також використовують у птахівництві як кормовий ларвіцид та як концентрат для прямої обробки гною у тваринництві. Завдяки специфічності проти хатніх мух він не токсичний для багатьох корисних комах, що живуть у тваринному гної. У ветеринарії для домашніх тварин не застосовується, але існують пестициди для сільськогосподарських рослин, що містять циромазин.
Дицикланіл - ще один ларвіцид вузького спектру дії зі схожим охопленням, як циромазин. За хімічною структурою він дуже схожий на циромазин, але належить до іншого класу хімічних сполук. Використовується виключно на вівцях у формі розчину для нанесення на шерсть або обприскування з метою профілактики міазу (наприклад, Wohlfahrtia magnifica ). Захист від міазу триває до 24 тижнів, залежно від породи овець та кліматичних умов. У ветеринарії для домашніх тварин, у сільському господарстві та санітарії не використовується.
Безпечність регуляторів росту комах
Більшість регуляторів росту комах мають дуже низьку токсичність для ссавців. Основна причина полягає в тому, що вони впливають на молекулярні механізми, які існують лише у членистоногих. Отже, вони є значно безпечнішими для людей, сільськогосподарських тварин та домашніх улюбленців, ніж більшість класичних ектопаразитицидів. Вони також досить безпечні для птахів, риб, рептилій, амфібій та інших хребетних.
Однак регулятори росту комах широкого спектру, такі як група бензоїлсечовини та аналоги ювенільного гормону, діють у дуже низьких концентраціях і можуть бути високо токсичними для ґрунтових і водних безхребетних (переважно членистоногих), включаючи багато корисних видів. Деякі з них (наприклад, піріпроксіфен) є стійкими в зовнішньому середовищі, зберігаючи свою активність протягом тривалого часу. При правильному використанні у сільському господарстві та ветеринарії вони не повинні становити значних ризиків для довкілля. Але випадкове забруднення концентрованими формами таких препаратів може серйозно пошкодити екосистеми, оскільки багато ґрунтових і водних членистоногих є основою харчового ланцюга, і їх зникнення може різко порушити баланс екосистеми.
Препарати, що використовуються для обробки гною проти личинок хатніх мух, можуть негативно впливати на популяції інших корисних членистоногих - хижаків личинок хатньої мухи або видів, що переробляють гній. Помітним винятком є циромазин, який має високу специфічність до личинок двокрилих комах і не шкодить іншим корисним членистоногим у гної.
Резистентність паразитів до регуляторів росту комах
Існує багато видів паразитів, у яких підтверджена польова резистентність до різних регуляторів росту комах. До них належать:
Рівень резистентності до бензоїлсечовин (дифлубензурон і трифлумурон) та метопрену може перевищувати 100 разів, тоді як резистентність до циромазину зазвичай не перевищує 10 і може знижуватися при припиненні використання препарату.
Цікаво, що масове застосування циромазину для боротьби з міазом овець в Австралії, Новій Зеландії, Великій Британії та Ірландії протягом понад 40 років (30 років у Великій Британії та Ірландії) не призвело до значного розвитку резистентності у цих мух. Це особливо дивно, оскільки вони розвивали резистентність до інших ларвіцидів, таких як органофосфати та бензоїлсечовини, всього за 10 років після їх появи. Причини цього явища ще не повністю з’ясовані.
Проте в 2020 році було вперше зареєстровано резистентність у двох польових штамах Lucilia cuprina в Австралії.