Inseticidas organofosforos

Os inseticidas organofosforos (OPIs) são um grupo de substâncias químicas que contêm fósforo em suas moléculas, amplamente utilizadas para proteger plantas de várias pragas. Esses inseticidas funcionam inibindo as enzimas essenciais no corpo do inseto, levando à paralisia e morte das pragas. Eles tiveram um impacto significativo na agricultura, fornecendo proteção eficaz contra uma ampla gama de insetos.

Objetivos e importância na agricultura e horticultura

O objetivo principal do uso de inseticidas organofosforados é aumentar a produtividade agrícola protegendo plantas de pragas como insetos, ácaros e outros parasitas. Em horticultura e jardinagem, eles são usados ​​para proteger colheitas como frutas, vegetais e plantas ornamentais. Esses inseticidas reduzem significativamente os danos das pragas de insetos, levando a uma melhor qualidade e maior rendimento de culturas.

Relevância do tópico

O estudo e o uso adequado de inseticidas organofosforados são um tópico relevante, pois o uso eficaz e seguro desses produtos requer atenção cuidadosa. O uso incorreto ou a excesso de aplicação pode levar à resistência em insetos, bem como impactar negativamente o meio ambiente e a saúde humana. A conscientização dos inseticidas organofosforos é importante para minimizar os riscos e garantir a sustentabilidade agrícola.

A história dos inseticidas organofosforados (OPIs)

Os inseticidas organofosforos (OPIs) desempenham um papel fundamental no controle de pragas e são uma parte importante da agricultura e silvicultura. Sua história começou na primeira metade do século XX, quando os cientistas começaram a explorar os compostos organofosforados, com o objetivo de criar agentes de proteção vegetal mais eficazes e duradouros.

1. Pesquisa e descobertas iniciais

A primeira onda de interesse nos compostos organofosforos ocorreu na década de 1930, quando os cientistas começaram a explorar produtos químicos contendo fósforo como meios potenciais para destruir pragas de insetos. Experimentos iniciais com compostos organofosforos foram focados no desenvolvimento de alternativas mais seguras aos inseticidas organoclorados, como o DDT. Naquela época, os produtos químicos contendo fósforo demonstraram alta toxicidade para os insetos, tornando-os agentes de proteção potencialmente eficazes.

2. Os primeiros inseticidas de organofosforas de sucesso comercial

Na década de 1940, em meio à Segunda Guerra Mundial, os compostos organofosforados atraíram a atenção dos militares como agentes químicos para combater pragas, incluindo insetos. Após a guerra, começaram a pesquisa comercial baseada em desenvolvimentos militares, com o objetivo de aplicar inseticidas organofosforos na agricultura. Em 1947, o primeiro inseticida comercial organofosforado - malation - apareceu, rapidamente se tornando popular devido à sua alta eficácia contra uma ampla gama de insetos. Foi usado na agricultura e para proteger a saúde humana de doenças transmitidas por insetos.

3. Desenvolvimento e uso

Desde o início da década de 1950, os inseticidas organofosforados tornaram-se amplamente utilizados na agricultura. Eles proporcionaram maior toxicidade aos insetos do que muitos compostos organoclorados usados ​​anteriormente, como o DDT. Opis tornou-se popular na luta contra pragas, como pragas de insetos em várias culturas, incluindo algodão, tabaco, vegetais e frutas. Alguns dos compostos mais conhecidos deste grupo incluem paration, diazinon e clorpirifós.

4. Questões de segurança e ecológico

Embora os inseticidas organofosforados tenham sido eficazes, seu uso levou a novos problemas ecológicos e toxicológicos. Esses compostos exibiram alta toxicidade não apenas para insetos, mas também para outros organismos, incluindo insetos benéficos como abelhas e animais. A alta volatilidade e a capacidade dos inseticidas organofosforados para se acumular em ecossistemas, poluindo os corpos do solo e da água, tornou-se questões significativas. Como resultado, muitos desses compostos foram submetidos a restrições e proibições em certos países a partir do final da década de 1970.

5. Abordagens e desafios modernos

Hoje, os inseticidas organofosforados permanecem amplamente utilizados; No entanto, sua aplicação é limitada devido a preocupações ambientais e de segurança. Questões com resistência a insetos, resistência a inseticidas organofosforados e sua eficácia decrescente tornaram-se grandes preocupações na proteção moderna das plantas. Para evitar o desenvolvimento da resistência, os cientistas estão desenvolvendo ativamente novos compostos e métodos, combinando inseticidas organofosforados com métodos de controle de pragas biológicos e mecânicos.

Assim, a história dos inseticidas organofosforados é uma jornada de descobertas revolucionárias e aplicações bem-sucedidas ao reconhecimento de seus problemas ecológicos e toxicológicos, o que levou à busca por métodos mais seguros e sustentáveis ​​de proteção de plantas.

Classificação

Os inseticidas organofosforos são divididos em vários grupos baseados em estrutura química, mecanismo de ação e impacto nos insetos. Estes incluem:

1. Orgofosfatos - o grupo mais comum de inseticidas organofosforados, incluindo substâncias como malation, paration e diazinon. Eles trabalham inibindo a atividade da acetilcolinesterase, interrompendo a transmissão de impulsos nervosos nos insetos.
2. Ésteres fosfo-orgânicos-produtos químicos onde o fósforo é ligado ao carbono por meio de um link éster, como o triexpen e o piraclofeno.
3. Novas classes de compostos organofosforos - compostos sintéticos, como sais de isopropilamina e piperazinas, com mecanismos de ação específicos e alta resistência a condições externas.

1. Por estrutura química

Os inseticidas organofosforos podem ser classificados pela estrutura de suas moléculas, que determina suas propriedades físico-químicas e atividade contra diferentes espécies de insetos.

• Inseticidas de organofosforas alifáticos: Esses compostos químicos contêm cadeias de carbono em sua estrutura. Um exemplo é a malation (um dos primeiros produtos usando compostos organofosforos para proteger as plantas).
• Inseticidas organofosforados aromáticos: Esses inseticidas têm um anel aromático contendo átomos de fósforo. Um exemplo é trimethaphos.
• Inseticidas organofosforados clorados: nesses produtos, o fósforo é conectado a átomos de cloro. Um exemplo são os clorpirifós, que é um inseticida popular baseado em compostos organofosforados.

2. Por mecanismo de ação

O mecanismo primário de ação dos inseticidas organofosforos envolve inibir a enzima acetilcolinesterase, interrompendo a transmissão do nervo normal e causando paralisia de insetos. Dependendo de como eles afetam o sistema nervoso, os inseticidas organofosforados podem ser classificados da seguinte forma:

• Inseticidas que inibem a acetilcolinesterase: essas substâncias bloqueiam a atividade da acetilcolinesterase, levando ao acúmulo de acetilcolina nas sinapses nervosas e ruptura da transmissão de impulso nervoso. Exemplos: Malation, Metamidophos, clorpirifos.
• Inseticidas que afetam outras enzimas: Alguns compostos de organofosforado afetam outras enzimas envolvidas na transmissão do nervo. Exemplos: dimethoato, fosfamidon.

3. Pela duração da ação

Os inseticidas organofosforos podem variar em sua duração da ação, o que afeta a frequência dos tratamentos vegetais e a eficiência econômica.

• Inseticidas de ação prolongada: esses produtos têm um efeito duradouro e podem controlar as populações de pragas por várias semanas ou meses. Exemplo: clorpirifos.
• Inseticidas de ação curta: Esses produtos agem rapidamente, mas seu efeito se desgasta rapidamente, exigindo tratamentos repetidos. Exemplo: Malation.

4. Por área de aplicação

Os inseticidas organofosforos podem ser classificados com base em sua área de aplicação:

• Inseticidas agrícolas: esses produtos são usados ​​para proteger as culturas agrícolas de pragas de insetos. Exemplo: clorpirifós, malation.
• Inseticidas para a proteção da saúde pública: esses produtos são usados ​​para eliminar vetores de doenças, como mosquitos e baratas. Exemplo: Metamidophos, Malation.
• Inseticidas domésticos: Esses produtos são usados ​​para eliminar pragas domésticas. Exemplo: Dimethoate.

5 por toxicidade

Os inseticidas organofosforos podem ser classificados por seu nível de toxicidade para seres humanos, animais e meio ambiente:

• Produtos altamente tóxicos: esses inseticidas são altamente tóxicos e podem causar envenenamento em humanos e animais. Exemplos: Metamidophos, Paration.
• Produtos moderadamente tóxicos: esses produtos têm toxicidade moderada, tornando-os menos perigosos, mas ainda exigindo cautela quando usados. Exemplo: Malation.
• Produtos de baixa toxicidade: esses produtos têm toxicidade relativamente baixa para seres humanos e animais, mas ainda são eficazes contra insetos. Exemplo: Dimethoate.

6. Por tipo de efeito

Os inseticidas organofosforos podem atuar como contato ou sistêmico:

• Entre em contato com inseticidas: esses produtos agem quando entram em contato com um inseto. Eles rapidamente penetram no corpo do inseto através de sua cobertura externa. Exemplo: Malation.
• Inseticidas sistêmicos: Esses produtos penetram nas plantas e se espalham por eles, permitindo que eles afetem pragas que se alimentam da seiva da planta. Exemplo: Phosfamidon.

7. Por método de aplicação

Os inseticidas organofosforos podem ser classificados pelo método de sua aplicação:

• Produtos de pulverização: esses inseticidas são aplicados a plantas na forma de soluções ou emulsões. Exemplo: clorpirifos.
• Produtos do solo: esses inseticidas são aplicados ao solo antes do plantio ou durante o crescimento da planta. Exemplo: Metamidophos.

Mecanismo de ação

Como os inseticidas afetam o sistema nervoso de insetos

Os inseticidas organofosforos bloqueiam a atividade da acetilcolinesterase, uma enzima que normalmente quebra o neurotransmissor acetilcolina nas sinapses das células nervosas. Isso resulta no acúmulo de acetilcolina, que causa estimulação constante das células nervosas, levando à paralisia do inseto. Em alguns casos, esses inseticidas também podem afetar os canais de sódio nas células, interrompendo o funcionamento normal do sistema nervoso.

Efeito no metabolismo de insetos

Os inseticidas organofosforos também podem afetar enzimas envolvidas no metabolismo dos insetos. Isso inclui a inibição do sistema de atividade antioxidante, levando a danos por células e tecidos. A interrupção do metabolismo pode fazer com que o inseto morra de envenenamento por subprodutos metabólicos.

Exemplos de mecanismos de ação moleculares

• Inibição da acetilcolinesterase: A maioria dos inseticidas organofosforados trabalha ligando-se à acetilcolinesterase, bloqueando sua atividade e interrompendo a neuro-transmissão.
• Efeito nos canais de sódio: Alguns inseticidas organofosforados atuam nos canais de sódio da membrana, causando sua ativação anormal e resultando em paralisia de insetos.

Exemplos de produtos neste grupo

Vantagens e desvantagens

Produtos como Malathion, Paration e Diazinon são altamente eficazes contra uma ampla gama de insetos. Eles rapidamente matam pragas e têm um amplo espectro de atividade. No entanto, eles também têm desvantagens, como alta toxicidade para insetos benéficos (por exemplo, abelhas) e animais, bem como alta volatilidade e resistência à degradação no ambiente, o que pode levar à contaminação do solo e da água.

Exemplos de produtos

• Malathion: Usado para proteger vegetais, frutas e culturas em horticultura e agricultura. Eficaz contra pulgões, tripes e outras pragas.
• Paration: Usado na agricultura para proteger contra uma ampla gama de pragas, como moscas e besouros.
• Diazinon: Efetivo contra muitas pragas do solo e insetos nocivos, como larvas, tripes e outros.

Impacto ambiental

• Impacto nos insetos benéficos

Os inseticidas organofosforos podem ser tóxicos para insetos benéficos, como abelhas e joaninhas. As abelhas, que desempenham um papel importante na polinização, podem morrer em contato com o inseticida, que interrompe o equilíbrio do ecossistema e reduz os rendimentos das culturas.

• Níveis residuais de pesticidas no solo, água e plantas

Alguns inseticidas organofosforados podem permanecer no solo, água e plantas por longos períodos. Isso pode levar à contaminação ambiental e ao acúmulo de substâncias tóxicas nas cadeias alimentares.

• Fotostabilidade e degradação de inseticidas na natureza

Os inseticidas organofosforos têm uma fotostabilidade variável, o que afeta sua degradação na natureza. Algumas substâncias quebram rapidamente sob a luz solar, enquanto outras persistem no ambiente e podem contaminar os ecossistemas.

• Biomagnificação e acumulação em cadeias alimentares

Os inseticidas organofosforos podem se acumular nos tecidos de plantas e animais, levando à biomagnificação em cadeias alimentares. Isso pode resultar no acúmulo de substâncias tóxicas nos corpos de humanos e animais consumindo produtos contaminados.

O problema da resistência a insetos a inseticidas

Causas de resistência

Os insetos podem desenvolver resistência a inseticidas organofosforados através de alterações genéticas que lhes permitem sobreviver após a exposição ao inseticida. Isso pode resultar de mutações que aumentam a capacidade dos insetos de metabolizar ou excretar substâncias tóxicas.

Exemplos de pragas resistentes

• Besouro de batata Colorado: Com o desenvolvimento de resistência a vários inseticidas, incluindo produtos organofosforos, o besouro da batata do Colorado tornou-se difícil de controlar em algumas regiões.
• Aphids: em alguns casos, os pulgões desenvolveram resistência a inseticidas organofosforados, tornando-os mais resistentes aos tratamentos.

Métodos para evitar resistência

Para evitar a resistência, é importante girar inseticidas com diferentes modos de ação, usar tratamentos combinados e aplicar métodos de controle de pragas biológicos e mecânicos.

Uso seguro de inseticidas

• Preparando soluções e dosagens

Ao usar inseticidas organofosforados, é importante seguir estritamente as instruções sobre a embalagem em relação às dosagens. O uso excessivo pode levar à contaminação e resistência ambiental em pragas.

• Usando equipamentos de proteção

Equipamentos de proteção, como luvas, máscaras e óculos, devem ser usados ​​para evitar o contato com os inseticidas na pele e no sistema respiratório.

• Recomendações para tratamento vegetal

O tratamento deve ser feito no início da manhã ou à noite para evitar impactar as abelhas e outros insetos benéficos. Condições climáticas, como ausência de chuva e ventos leves, devem ser levadas em consideração para melhorar a eficácia do tratamento.

• Períodos de espera antes da colheita

Após a aplicação de inseticidas, é importante observar períodos de espera antes da colheita para minimizar o risco de resíduos de pesticidas nas culturas.

Alternativas a inseticidas químicos

• Inseticidas biológicos

O uso de inimigos naturais de pragas, como entomófagos (insetos predadores), pode ser uma alternativa eficaz aos inseticidas químicos.

• Inseticidas naturais

Existem muitos inseticidas naturais, como petróleo de nim, infusões de alho e soluções de tabaco, que são ecológicas e seguras para os seres humanos.

• Armadilhas de feromônio e outros métodos mecânicos

As armadilhas de feromônio podem atrair e capturar pragas, minimizando a necessidade de tratamentos químicos.

Exemplos dos inseticidas mais populares deste grupo

Riscos e precauções

• Impacto na saúde humana e animal

Os inseticidas organofosforados podem ser tóxicos para humanos e animais, especialmente com contato prolongado ou uso inadequado.

• Sintomas de envenenamento por inseticida

O envenenamento pode se manifestar como dores de cabeça, náusea, vômito, fraqueza e em casos graves, convulsões e perda de consciência.

• Primeiros socorros para envenenamento

Se ocorrer envenenamento, remova imediatamente a pessoa ou animal da área, enxágue os olhos e a pele e procure atendimento médico.

Conclusão

Os inseticidas organofosforos são um meio eficaz de proteger plantas de pragas. No entanto, seu uso requer cautela e adesão às diretrizes de segurança para minimizar os impactos negativos na saúde humana e no meio ambiente.

• Lembrete de medidas de segurança

Seguir as instruções, o uso de equipamentos de proteção e observar os períodos de espera antes da colheita são medidas importantes para o uso seguro de inseticidas.

• Solicite o uso de métodos de controle de pragas mais seguros e ecológicos

É importante buscar e implementar ativamente os métodos de controle de pragas mais seguros e ecológicos, como controle biológico e uso de inseticidas naturais.

Perguntas frequentes (FAQ)

O que são inseticidas organofosforados?
Os inseticidas organofosforos são um grupo de substâncias químicas que contêm fósforo, usadas para matar pragas de insetos. Eles trabalham inibindo a atividade da enzima acetilcolinesterase, interrompendo a transmissão normal de impulsos nervosos nos insetos.

Como os inseticidas organofosforados afetam os insetos?
Os inseticidas organofosforos afetam o sistema nervoso de insetos inibindo a acetilcolinesterase, a enzima que quebra o neurotransmissor acetilcolina. Isso faz com que a acetilcolina se acumule nas sinapses, levando à estimulação contínua das células nervosas, paralisia e morte do inseto.

Que inseticidas estão no grupo organofosforado?
Este grupo inclui produtos como malathion, paration, diazinon e clorpirifós. Essas substâncias são eficazes contra várias pragas, incluindo insetos, ácaros e larvas.

Quais são as vantagens dos inseticidas organofosforados?
Os inseticidas organofosforados têm alta toxicidade para os insetos, tornando-os eficazes contra uma ampla gama de pragas. Eles agem rapidamente, permitindo uma rápida eliminação de ameaças às culturas agrícolas.

Quais são as desvantagens dos inseticidas organofosforados?
As desvantagens incluem toxicidade para insetos benéficos (por exemplo, abelhas), animais e humanos se não forem aplicados corretamente. Eles também podem persistir no ambiente, contaminando o solo e a água, o que aumenta os riscos ecológicos.

Como os inseticidas organofosforados afetam o ambiente?
Os inseticidas organofosforos podem se acumular no solo e na água, levando à contaminação do ecossistema. Eles também são tóxicos para insetos benéficos, como abelhas e insetos predadores, interrompendo o ecossistema e reduzindo a biodiversidade.

O que é biomagnificação no contexto de inseticidas organofosforados?
A biomagnificação é o processo de acumular substâncias tóxicas, como inseticidas organofosforados, em cadeias alimentares. Essas substâncias podem se acumular nos tecidos de animais e plantas, aumentando sua concentração à medida que aumentam a cadeia alimentar.

Como a resistência dos insetos aos inseticidas organofosforados pode ser evitada?
Para evitar a resistência, é recomendável girar produtos com diferentes modos de ação, usar tratamentos combinados e seguir doses e intervalos de aplicação recomendados para evitar a criação de condições para o desenvolvimento de resistência em pragas.

Que medidas de segurança devem ser seguidas ao usar inseticidas organofosforos?
Ao trabalhar com inseticidas organofosforados, equipamentos de proteção (luvas, máscaras, óculos de óculos) devem ser usados, as dosagens devem ser seguidas, as aplicações devem ser feitas durante os tempos recomendados e os intervalos de colheita devem ser observados para minimizar os níveis de resíduos nas culturas.

Quais são as alternativas aos inseticidas organofosforos?
As alternativas incluem inseticidas biológicos (entomófagos, bactérias e fungos), inseticidas naturais (por exemplo, óleo de nim, infusões de alho) e métodos mecânicos como armadilhas de feromônio e pesticidas orgânicos, que são menos tóxicos para o ambiente e organismos benéficos.