صفوف محاصيل طويلة منخفضة تمتد نحو الأفق عند الغسق.

كيف يعمل البيرثرين؟

آخر تحديث:

البيريثرينات ستة مركبات مبيدة للحشرات توجد طبيعيًا في بعض أزهار الأقحوان1. وهي تؤثر في قنوات الصوديوم المبوبة بالجهد في الخلايا العصبية للحشرات، فتفرط في تنبيه الجهاز العصبي، بحيث تُشل الحشرات التي تلامسها أو تأكلها بسرعة وتموت1,2. ويفككها ضوء الشمس خلال ساعات إلى أيام، ولذلك تُسقط الآفات بسرعة لكنها لا تترك سوى قدر ضئيل من المتبقيات الدائمة1.

أزهار بيرثروم بيضاء تشبه الأقحوان بمراكز صفراء تنمو في صفوف في حقل.

ما هي البيريثرينات ومن أين تأتي؟

البيريثرينات مبيدات آفات توجد طبيعيًا في بعض أزهار الأقحوان، وهي مزيج من ست مواد كيميائية سامة للحشرات1. ويأتي مستخلص البيريثروم التجاري من أزهار أقحوان البيريثروم (Tanacetum cinerariaefolium)، الذي يُزرع في تسمانيا وشرق أفريقيا (تنزانيا ورواندا وكينيا) وجنوب الصين؛ وقد أُنتج نحو 10,000 طن متري من الأزهار المجففة في عام 20163. ويُقدَّر المستخلص لسميته المنخفضة للثدييات وإسقاطه السريع للآفات وفعاليته ضد طيف واسع من الحشرات3.

عادة ما تُفصل البيريثرينات عن الأزهار لكنها تظل تحتوي على بعض شوائب الأزهار، بينما تُعرف الأزهار الكاملة المسحوقة باسم مسحوق البيريثروم1. وقد سُجلت للاستخدام في مبيدات الآفات منذ خمسينيات القرن العشرين، وتوجد في أكثر من 2,000 منتج مسجل، تُستخدم داخل المباني وحولها، وعلى المحاصيل ونباتات الزينة، وعلى بعض الحيوانات الأليفة والماشية1. وتشمل الأشكال الشائعة منتجات التضبيب والبخاخات والمساحيق وشامبو الحيوانات الأليفة، ويمكن استخدام بعض هذه المنتجات في الزراعة العضوية، كما تظهر البيريثرينات في بعض منتجات قمل الرأس التي تنظمها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية1.

في أمريكا الشمالية، يبلغ الاهتمام بالبيريثرين ذروته في يونيو، في موسم آفات الحدائق الرئيسي، ويكون في أدنى مستوياته في فبراير. وفي نصف الكرة الجنوبي، تقع الفترة نفسها في نحو ديسمبر ويناير.

كيف تقتل البيريثرينات الحشرات؟

تنبّه البيريثرينات الجهاز العصبي للحشرات التي تلامسها أو تأكلها، مما يؤدي بسرعة إلى الشلل والموت1. والهدف هو قناة الصوديوم المبوبة بالجهد، وهي بروتين في أغشية الخلايا العصبية للحشرات يجب أن يعمل بشكل صحيح كي تنتقل النبضات العصبية2. وتشترك البيريثرينات في هذا الهدف مع DDT والبيريثرويدات الاصطناعية، ويؤدي ارتباطها به إلى اضطراب الإشارات العصبية، ومن ثم إلى الشلل والموت في النهاية2.

تقرن منتجات كثيرة البيريثرينات بمادة معززة، وهي مادة كيميائية ثانية تزيد تأثيرها1. وكثيرًا ما تُجمع البيريثرينات مع بيبيرونيل بوتوكسيد (PBO)، وهو معزز من صنع الإنسان غير مصمم لقتل الحشرات بمفرده4. وتحمل الحشرات إنزيمات تفكك بعض المبيدات الحشرية؛ ويعطل PBO بعض هذه الإنزيمات، مما يمنح المبيد الحشري وقتًا أطول للعمل فتقل احتمالية تعافي الحشرات4. وقد وجدت دراسات مبكرة أن PBO حسّن كثيرًا من قدرة البيريثرينات على قتل الذباب المنزلي، مما أتاح المكافحة بكميات أقل من البيريثرينات4.

لا تنتشر البيريثرينات بسهولة داخل النباتات، ولذلك فهي لا تعمل إلا حيث يقع الرذاذ1.

ما الفرق بين البيريثرينات والبيريثرويدات؟

شكلت البيريثرينات النموذج الذي بُنيت عليه البيريثرويدات، وهي مواد كيميائية أطول بقاءً من صنع الإنسان1. والبيريثرويدات شديدة الشبه بالبيريثرينات في البنية لكنها غالبًا أشد سمية للحشرات والثدييات، وتبقى مدة أطول في البيئة5. وقد طُوّر أكثر من 1,000 بيريثرويد اصطناعي، ويُستخدم أقل من اثني عشر منها في الولايات المتحدة، والبيرميثرين هو الأكثر استخدامًا5. وكانت النسخ الاصطناعية المبكرة مثل الريسميثرين غير مستقرة في الهواء والضوء، وأصبح البيرميثرين أول بيريثرويد مستقر في الضوء للاستخدام الزراعي3.

ولهذا الفرق في مدة البقاء أهميته في الحديقة. فتشير إرشادات جامعة كاليفورنيا إلى أن التركيبات التي تجمع بين الصابون المبيد للحشرات والبيريثرينات لها آثار سلبية أقل على الأعداء الطبيعيين مقارنة بالمالاثيون والبيرميثرين والأسيفيت، لأن البيريثرينات تتحلل بسرعة كبيرة جدًا6. ومع ذلك تعامل الجهات التنظيمية الفئتين معًا فيما يخص المخاطر على الحياة البرية: فقد قيّمت EPA البيريثرويدات والبيريثرينات كفئة واحدة وقررت أن التدابير اللازمة للحد من انجراف الرذاذ والجريان السطحي ولتعزيز حفظ التربة مطلوبة للفئة بأكملها7.

مقارنة البيريثرينات بالبيريثرويدات الاصطناعية
الخاصيةالبيريثريناتالبيريثرويدات
المنشأتوجد طبيعيًا في بعض أزهار الأقحوان1من صنع الإنسان، على غرار البيريثرينات1
الهدف في الحشراتقنوات الصوديوم المبوبة بالجهد2قنوات الصوديوم المبوبة بالجهد2
مدة البقاءتتحلل بسرعة في ضوء الشمس1تبقى مدة أطول في البيئة5
السميةسمية منخفضة للناس والثدييات الأخرى1غالبًا أشد سمية للحشرات والثدييات5
مثالبيريثرين 1، أحد البيريثرينات الطبيعية الستة1البيرميثرين، الأكثر استخدامًا في الولايات المتحدة5

ما الآفات التي يكافحها رش البيريثرين على النباتات؟

تُستخدم البيريثرينات عادةً ضد البعوض والبراغيث والذباب والعثّ والنمل وآفات أخرى كثيرة1. وعلى نباتات الحدائق، تكمن قوتها في الإسقاط السريع لا في المكافحة طويلة الأمد3،1. وبالنسبة إلى المن، قد تعطي التركيبات التي تجمع بين الصابون المبيد للحشرات والبيريثرينات إسقاطًا أكبر قليلًا من الصابون وحده6. وبالنسبة إلى التربس، يمكن أن تعطي الزيوت البستانية والصوابين المبيدة للحشرات والبيريثرينات مكافحة مؤقتة، ولا سيما لتربس البيوت المحمية، وقد يكون السبينوساد أكثر فعالية8.

لأن البيريثرينات لا تؤثر إلا في الحشرات التي تصل إليها ولا تنتقل عبر النبات، فإن الرش يعمل على الآفات الموجودة وقت الاستخدام1. ونادرًا ما تكافح مبيدات الآفات وحدها التربس مكافحة جيدة، لذا يكون الرش أفضل حين يُقرن بوسائل أخرى8. امزجوا أي رش من البيريثرين واستخدموه تمامًا كما يوجّه ملصق المنتج، بما في ذلك المحاصيل المدرجة والفاصل بين الرشات وفترة الانتظار قبل الحصاد.

هل البيريثرينات ضارة بالنحل أو الأسماك أو الحيوانات الأليفة أو البشر؟

البيريثرينات عمومًا منخفضة السمية للبشر والثدييات الأخرى1. وقد تكون مهيجة للجلد وتسبب الوخز أو الخدر، وقد تسبب استنشاقها في تهيج الجهاز التنفسي والسعال وصعوبة التنفس1. وهي تُمتص امتصاصًا ضعيفًا عبر الجلد وتتحلل بسرعة في الجسم؛ وفي دراسة على الفئران، غادر أكثر من 85 في المئة منها الجسم خلال يومين1. وتصنّف EPA البيريثرينات على أنها غير مرجحة التسبب في السرطان عند جرعات أقل من عتبة لوحظت في دراسات على الجرذان1. وقد يسبب التعرض لمستويات عالية جدًا من البيريثرينات أو البيريثرويدات الدوار والصداع والغثيان وارتعاش العضلات، وفي الحالات القصوى التشنجات5.

يبقى النحل والكائنات المائية مصدر القلق الأكبر. فالبيريثرينات غير سامة عمليًا للطيور لكنها عالية السمية لنحل العسل، وإن كان نشاطها الطارد الطفيف وتحللها السريع يحدّان من بعض الخطر على الملقحات1. وسميتها عالية إلى عالية جدًا للأسماك، وعالية جدًا لجراد البحر والروبيان والمحار والحشرات المائية1. ويضيف PBO خطرًا مائيًا خاصًا به: فهو متوسط السمية للأسماك وعالي السمية للشراغيف4. وبالنسبة إلى فئة البيريثرينات والبيريثرويدات بأكملها، تدعو EPA إلى تدابير تقلل انجراف الرذاذ والجريان السطحي7، لذا أبقوا الرذاذ بعيدًا عن النباتات المزهرة التي يزورها النحل وعن البرك والجداول.

سمية البيريثرين كما أبلغ عنها National Pesticide Information Center
الكائن الحيالسمية المبلَّغ عنها
البشر والثدييات الأخرىمنخفضة؛ احتمال تهيج الجلد أو الوخز أو الخدر1
الكلابسيلان اللعاب والارتجاف وصعوبة التنفس عند إطعام جرعات كبيرة للغاية فقط1
الطيورغير سامة عمليًا1
نحل العسلعالية السمية؛ يحدّ من الخطر تأثيرها الطارد وتحللها السريع1
الأسماكسميتها عالية إلى عالية جدًا1
الروبيان، جراد البحر، المحار، الحشرات المائيةسميتها عالية جدًا1

كم تدوم البيريثرينات بعد الرش؟

ليس طويلًا في ضوء الشمس. يبلغ عمر النصف للبيريثرين 1، وهو مكوّن رئيسي، 11.8 ساعة في الماء و12.9 ساعة على أسطح التربة في وجود ضوء الشمس، وبقي أقل من 3% على أوراق البطاطس والطماطم بعد 5 أيام1. وفي الهواء، تتحلل البيريثرينات الستة جميعها خلال 1 إلى 2 يوم بفعل ضوء الشمس ومركبات أخرى5. وفي التربة، تفكك الميكروبات البيريثرينات بأعمار نصف تتراوح بين 2.2 و9.5 يوم، كما ترتبط البيريثرينات بالتربة مع احتمال ضئيل جدًا للوصول إلى المياه الجوفية1.

وتدوم مدة أطول بعيدًا عن الضوء. فبلا ضوء، يتحلل البيريثرين 1 ببطء أكبر في الماء، بأعمار نصف تتراوح بين 14 و17 يومًا، ويتراوح عمر النصف في الرواسب بين 10.5 و86 يومًا1. ويمكن أن تصل البيريثرينات إلى الماء عبر تعرية التربة أو الانجراف1.

ويمكن للحشرات أيضًا أن تكتسب مقاومة. فقد طوّرت بعض مجموعات الحشرات تغيرات في بروتين قناة الصوديوم تمنع ارتباط المبيد الحشري، ما يجعلها مقاومة2.

أهم الخلاصات

  • البيريثرينات ستة مركبات طبيعية مبيدة للحشرات مصدرها أزهار البيرثروم، وتُستخدم في مبيدات الآفات منذ خمسينيات القرن العشرين.
  • تعمل على قنوات الصوديوم المبوبة بالجهد لدى الحشرات، مسببة شللًا سريعًا، وغالبًا ما تُقرن بالمادة التآزرية PBO.
  • يفككها ضوء الشمس في غضون ساعات إلى أيام، ولذلك تعطي إسقاطًا سريعًا مع قليل من المتبقيات.
  • سميتها منخفضة للثدييات لكنها عالية لنحل العسل، وعالية إلى عالية جدًا للأسماك.
  • البيريثرويدات مثل البيرميثرين أقارب مصنّعة تدوم مدة أطول وغالبًا ما تكون أشد سمية.

المراجع

  1. Pyrethrins General Fact SheetNational Pesticide Information Center (Oregon State University and U.S. EPA cooperative agreement) · 2014 · Government guidance
  2. DDT, pyrethrins, pyrethroids and insect sodium channelsIUBMB Life 59(3):151 to 162 (Davies, Field, Usherwood and Williamson) · 2007 · Review article · DOI 10.1080/15216540701352042
  3. Discovery and development of pyrethroid insecticidesProceedings of the Japan Academy, Series B 95(7):378 to 400 (Matsuo) · 2019 · Review article · DOI 10.2183/pjab.95.027
  4. Piperonyl Butoxide (PBO) General Fact SheetNational Pesticide Information Center (Oregon State University and U.S. EPA cooperative agreement) · 2017 · Government guidance
  5. ToxFAQs for Pyrethrins and PyrethroidsAgency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), U.S. Centers for Disease Control and Prevention · 2014 · Government guidance
  6. Pest Notes: Aphids (UC ANR Publication 7404)University of California Statewide IPM Program (UC IPM) · 2013 · University extension publication
  7. Pyrethrins and Pyrethroids (Registration Review)U.S. Environmental Protection Agency · 2026 · Regulatory document
  8. Pest Notes: Thrips (UC ANR Publication 7429)University of California Statewide IPM Program (UC IPM) · 2014 · University extension publication

الأسئلة الشائعة

هل البيريثرين هو نفسه البيرميثرين؟

لا. البيرميثرين بيريثرويد، وهو مادة كيميائية مصنّعة تشبه في بنيتها البيريثرينات الطبيعية5. وغالبًا ما تكون البيريثرويدات أشد سمية للحشرات والثدييات وتدوم في البيئة مدة أطول من البيريثرينات5.

هل يمكن استخدام البيريثرينات في الزراعة العضوية؟

يمكن استخدام بعض منتجات البيريثرين في الزراعة العضوية1. أما PBO، وهو المادة التآزرية المضافة إلى كثير من منتجات البيريثرين، فمن صنع الإنسان، لذا تحققوا من قائمة المكونات ومن إدراج المنتج منتجًا عضويًا على الملصق4.

هل يمكن الجمع بين البيريثرينات والصابون المبيد للحشرات؟

توجد منتجات تجمع بينهما. وتفيد إرشادات جامعة كاليفورنيا بأن تركيبات الصابون والبيريثرين قد تعطي إسقاطًا أكبر قليلًا للمن من الصابون وحده، مع آثار سلبية أقل على الأعداء الطبيعيين مقارنة بالمالاثيون أو البيرميثرين أو الأسيفات6.

هل البيريثرينات سامة للكلاب؟

البيريثرينات منخفضة السمية للثدييات عمومًا1. وقد ظهر على الكلاب التي أُطعمت جرعات كبيرة للغاية سيلان اللعاب والارتجاف وعدم تناسق الحركة وصعوبة التنفس1. وتُستخدم البيريثرينات أيضًا في بعض منتجات الحيوانات الأليفة، لذا اتبعوا ملصق المنتج لمعرفة الحيوانات التي يجوز استخدامه عليها1.