除蟲菊精如何作用？
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除蟲菊精是天然存在於某些菊花中的六種殺蟲化合物1。它們作用於昆蟲神經細胞的電壓門控鈉離子通道，使神經系統過度興奮，接觸或取食它們的昆蟲很快就會麻痺死亡1,2。陽光可在數小時至數天內將其分解，因此它們能快速擊倒害蟲，但留下的持久殘留很少1。
什麼是除蟲菊精？它們從何而來？
除蟲菊精是天然存在於某些菊花中的農藥，為六種對昆蟲有毒的化學物質的混合物1。商業除蟲菊萃取物來自除蟲菊（Tanacetum cinerariaefolium）的花，產地為塔斯馬尼亞、東非（坦尚尼亞、盧安達與肯亞）及中國南部；2016年約生產10,000公噸乾燥花3。這種萃取物因對哺乳動物毒性低、擊倒迅速及對多種昆蟲有效而受到重視3。
除蟲菊精通常與花朵分離，但仍含有一些花朵雜質；完整壓碎的花則稱為除蟲菊粉1。自1950年代起，它們已登記用於農藥，存在於超過2,000種登記產品中，用於建築物內外、作物與觀賞植物，以及某些寵物與家畜1。常見形式包括燻霧劑、噴劑、粉劑與寵物洗毛精，其中部分產品可用於有機農業，除蟲菊精也出現在一些受美國食品藥物管理局管理的頭蝨產品中1。
在北美，對除蟲菊精的關注在六月達到高峰，正值主要的庭園害蟲季節，而在二月最低。在南半球，相同的時段約落在十二月與一月。
除蟲菊精如何殺死昆蟲？
除蟲菊精會使接觸或取食它們的昆蟲神經系統興奮，很快導致麻痺與死亡1。其作用目標是電壓門控鈉離子通道，這是昆蟲神經細胞膜上的一種蛋白質，必須正常運作，神經衝動才能傳遞2。除蟲菊精與 DDT 及合成類除蟲菊精有相同的作用目標，其結合會干擾神經訊號傳遞，導致麻痺並最終死亡2。
許多產品將除蟲菊精與增效劑搭配，增效劑是能增強其效果的第二種化學物質1。除蟲菊精常與胡椒基丁醚（PBO）併用，這是一種人工製造的增效劑，本身並非設計用來殺死昆蟲4。昆蟲體內帶有可分解某些殺蟲劑的酵素；PBO 會阻斷其中一些酵素，讓殺蟲劑有更多時間發揮作用，使昆蟲較不易恢復4。早期研究發現，PBO 大幅提升了除蟲菊精殺死家蠅的效果，使較少量的除蟲菊精即可達到防治4。
除蟲菊精不易在植物體內擴散，因此只在噴劑落下之處發揮作用1。
除蟲菊精與類除蟲菊精有何不同？
除蟲菊精是類除蟲菊精的原型，後者是持效較長的人工製造化學物質1。類除蟲菊精的結構與除蟲菊精非常相似，但往往對昆蟲與哺乳動物的毒性更高，且在環境中持續更久5。已開發的合成類除蟲菊精超過1,000種，在美國使用的不到十二種，其中百滅寧最常使用5。早期的合成產品如列滅寧在空氣與光線下不穩定，而百滅寧成為第一個用於農業的光穩定類除蟲菊精3。
這種持久性的差異在庭園中很重要。加州大學的指引指出，結合殺蟲皂與除蟲菊精的配方，對天敵的負面影響少於馬拉松、百滅寧與歐殺松，因為除蟲菊精分解非常快6。在野生動物風險方面，主管機關仍將兩者一併看待：EPA 將類除蟲菊精與除蟲菊精作為一類進行評估，並判定整個類別都需要採取減少噴霧飄散與逕流、促進土壤保育的措施7。
| 特性 | 除蟲菊精 | 類除蟲菊精 |
|---|---|---|
| 來源 | 天然存在於某些菊花中1 | 人工製造，以除蟲菊精為原型1 |
| 在昆蟲體內的作用目標 | 電壓門控鈉離子通道2 | 電壓門控鈉離子通道2 |
| 持久性 | 在陽光下迅速分解1 | 在環境中持續更久5 |
| 毒性 | 對人類與其他哺乳動物毒性低1 | 往往對昆蟲與哺乳動物毒性更高5 |
| 範例 | 除蟲菊精1，六種天然除蟲菊精之一1 | 百滅寧（permethrin），美國使用最多的種類5 |
除蟲菊精噴劑可防治植物上的哪些害蟲？
除蟲菊精常用於防治蚊蟲、跳蚤、蠅類、蛾類、螞蟻及許多其他害蟲1。在庭園植物上，其優勢在於快速擊倒，而非持久防治3,1。對蚜蟲而言，結合殺蟲皂與除蟲菊精的配方，擊倒效果可能略優於單用殺蟲皂6。對薊馬而言，園藝油、殺蟲皂與除蟲菊精可提供暫時性的防治，尤其是對溫室薊馬，而賜諾殺（spinosad）可能更有效8。
由於除蟲菊精只對接觸到的昆蟲起作用，且不會在植物體內移動，噴施僅對施用當時存在的害蟲有效1。僅靠農藥很少能有效防治薊馬，因此噴施最好與其他方法併用8。調配及施用任何除蟲菊精噴劑時，都須完全依照產品標示的指示，包括所列作物、噴施間隔及採收前等待期。
除蟲菊精對蜜蜂、魚類、寵物或人類有害嗎？
整體而言，除蟲菊精對人類及其他哺乳動物的毒性低1。接觸皮膚可能引起刺激，並造成刺痛或麻木感；吸入則曾造成呼吸道刺激、咳嗽及呼吸困難1。除蟲菊精不易經皮膚吸收，並在體內迅速分解；在一項小鼠研究中，超過百分之85在兩天內排出體外1。EPA 將除蟲菊精歸類為：在大鼠研究所見閾值以下的劑量不太可能致癌1。暴露於極高濃度的除蟲菊精或合成除蟲菊精，可能造成頭暈、頭痛、噁心、肌肉抽動，極端情況下會出現痙攣5。
蜜蜂與水生生物是更大的隱憂。除蟲菊精對鳥類幾乎無毒，但對蜜蜂具高毒性，不過其輕微的忌避活性及快速分解，限制了對授粉昆蟲的部分風險1。它們對魚類具高毒性至極高毒性，對龍蝦、蝦類、牡蠣及水生昆蟲具極高毒性1。PBO 另有其水生風險：對魚類具中等毒性，對蝌蚪具高毒性4。針對整個除蟲菊精與合成除蟲菊精類別，EPA 要求採取減少噴霧飄散與逕流的措施7，因此請避免將藥液噴到蜜蜂造訪的開花植物上，並遠離池塘與溪流。
| 病原生物 | 報告的毒性 |
|---|---|
| 人類及其他哺乳動物 | 低；可能引起皮膚刺激、刺痛或麻木感1 |
| 狗 | 僅在餵食極大劑量時才出現流涎、顫抖及呼吸困難1 |
| 鳥類 | 幾乎無毒1 |
| 蜜蜂 | 高毒性；風險因忌避性及快速分解而受限1 |
| 魚類 | 高毒性至極高毒性1 |
| 蝦類、龍蝦、牡蠣、水生昆蟲 | 極高毒性1 |
除蟲菊精噴施後可持續多久？
在陽光下持續不久。主要成分除蟲菊精1在有陽光的情況下，於水中的半衰期為11.8小時，於土壤表面為12.9小時，且5天後殘留於馬鈴薯及番茄葉片上的比例低於3%1。在空氣中，六種除蟲菊精全部會在1至2天內被陽光及其他化合物分解5。在土壤中，微生物分解除蟲菊精的半衰期為2.2至9.5天，且除蟲菊精會與土壤結合，進入地下水的可能性極低1。
避光時持續時間較長。在無光條件下，除蟲菊精1在水中分解較慢，半衰期為14至17天，在底泥中的半衰期則為10.5至86天1。除蟲菊精可能經由土壤沖蝕或飄散進入水體1。
昆蟲也可能產生抗藥性。部分昆蟲族群已演化出鈉離子通道蛋白的變化，使殺蟲劑無法與之結合，因而具有抗藥性2。
重點摘要
- 除蟲菊精是來自除蟲菊花的六種天然殺蟲化合物，自1950年代起用於農藥。
- 它們作用於昆蟲的電壓門控鈉離子通道，造成快速麻痺，且常與增效劑 PBO 搭配使用。
- 陽光可在數小時至數天內將其分解，因此能快速擊倒，殘留也少。
- 它們對哺乳動物毒性低，但對蜜蜂具高毒性，對魚類具高毒性至極高毒性。
- 百滅寧（permethrin）等合成除蟲菊精是其人工合成的近親，持續時間更長，且往往毒性更高。
參考文獻
- Pyrethrins General Fact Sheet
- DDT, pyrethrins, pyrethroids and insect sodium channels
- Discovery and development of pyrethroid insecticides
- Piperonyl Butoxide (PBO) General Fact Sheet
- ToxFAQs for Pyrethrins and Pyrethroids
- Pest Notes: Aphids (UC ANR Publication 7404)
- Pyrethrins and Pyrethroids (Registration Review)
- Pest Notes: Thrips (UC ANR Publication 7429)
常見問題
除蟲菊精與百滅寧相同嗎？
除蟲菊精可以與殺蟲皂併用嗎？
市面上有結合兩者的產品。加州大學（University of California）的指引指出，皂類與除蟲菊精配方對蚜蟲的擊倒效果可能略優於單用皂類，且對天敵的負面影響少於馬拉松（malathion）、百滅寧（permethrin）或歐殺松（acephate）6。