Toxicologia e Classificação dos inseticidas

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1 Toxicologia e Classificação dos inseticidas

2 Métodos de controle

3 O QUE É UM AGROTÓXICO? O termo AGROTÓXICO é definido pela Lei Federal nº de 11/07/89, regulamentada através do Decreto no seu artigo 2, inciso I, como sendo: Os produtos e os componentes de processos físicos, químicos ou biológicos destinados aos setores de produção, armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, pastagens, proteção de florestas e também em ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora e da fauna, a fim de preservá-la da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem como aqueles empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores do crescimento. Assim, os grupos de agrotóxicos são definidos a partir do alvo de controle do produto Hebicidas, Fungicidas, Inseticidas, Acaricidas, Bactericidas, Nematicidas, Rodenticidas, Algicidas, etc.

4 Toxicologia de Inseticidas Inseticidas: Compostos químicos ou biológicos que aplicados diretamente sobre insetos, em doses adequadas, provocam sua morte. Podem ser mais ou menos tóxicos ao homem.

5 CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FINALIDADE Destacam-se: ACARICIDA: de combate aos ácaros (incluem os carrapaticidas); ESCORPIONICIDAS: de combate aos escorpiões; INSETICIDA: de combate aos insetos; MOLUSCICIDA: de combate aos moluscos; NEMATICIDA: de combate aos nematóides; RODENTICIDA: de combate aos roedores; VAMPIRICIDA: de combate aos morcegos.

6 NOMENCLATURA DE INSETICIDAS - Nome comum: (ex: clorpirifós, deltametrina, lufenuron, etc.); - Nome comercial: (Lorsban 480 BR, Match 50 CE, etc.); - Nome químico: (O,O-diethyl-O-3,5,6-trichloro-2-pyridyl phosphorothioate);

7 CLASSIFICAÇÃO DOS AGROTÓXICOS QUANTO AO MODO DE AÇÃO CONTATO: resultante da absorção pelo tegumento do organismo alvo em borrifações residuais ou espaciais; INGESTÃO: o praguicida age e penetra no organismo alvo através da via oral; FUMIGANTE: alcança o organismo alvo na forma de vapor, através de suas vias respiratórias. QUANTO À PERSISTÊNCIA Os praguicidas agrotóxicos são classificados segundo a meia vida, que é o tempo necessário, após aplicado, para que tenha sua eficácia reduzida à metade. Consideram-se persistências: CURTA: até 90 dias; MÉDIA: de 91 a 180 dias; LONGA: maior que 180 dias.

8 CLASSIFICAÇÃO DOS AGROTÓXICOS QUANTO AO DESLOCAMENTO O deslocamento do praguicida no ambiente durante sua meia vida pode ser: PEQUENO: até 20 cm; MÉDIO: de 21 a 60 cm; GRANDE: maior que 60 cm. QUANTO À DURAÇÃO DO EFEITO DE TRATAMENTO EFEITO RESIDUAL: o ingrediente ativo aplicado num determinado local, permanece em dosagens letais para um organismo alvo por um tempo prolongado (algumas semanas ou meses); EFEITO INSTANTÂNEO ( knockdown ): logo que aplicado, o efeito é imediato sobre o organismo que se quer combater.

9 CLASSIFICAÇÃO DOS QUANTO À TOXICIDADE Esta classificação é fundamental para o conhecimento da toxicidade de um produto, do ponto de vista dos seus efeitos agudos. Existem duas classificações: Ministério da Saúde - MS - Brasil: baseada na DL50 oral das formulações líquidas e sólidas Formulação DL50 Oral (mg/kg) Classe Toxicidade Líquida Sólida I Altamente tóxico < 200 < 100 II Medianamente tóxico III Pouco tóxico IV Praticamente não tóxico > > Organização Mundial da Saúde - OMS: baseada na DL50 em ratos, oral e dérmica, por mg/kg de peso, das formulações líquidas e sólidas. Classe Toxicidade Oral Dérmica sólidos líquidos sólidos líquidos Ia Extremamente tóxico 5 ou 20 ou 10 ou 40 ou menos Ib Altamente tóxico II Moderadamente tóxico III Levemente tóxico > 500 > > > 4.000

10 POR QUÊ ESTUDAR OS AGROTÓXICOS? Riscos recorrentes do uso de inseticidas Ressurgência e aparecimento de novas pragas; Surtos de pragas secundárias; Morte de polinizadores; Deriva; Resíduos em alimentos; Resistência de pragas a inseticidas/acaricidas Os agrotóxicos compõem o maior grupo de venenos de largo espectro; Desequilíbrio biológico e seletividade de inseticidas Rompimento do controle natural = desequilíbrio biológico Inseticidas atuam: a) Eliminação de inimigos naturais presentes no complexo biótico do ecossistema. Ex: Alto uso de piretroides. Ineficientes no controle de cochonilhas, mas eficientes destruidores de seus inimigos naturais; b) Por especificidade, eliminando a competição pelo alimento. Ex: Ácaro-branco na cultura do algodão. Eliminação de pulgões e outros ácaros por inseticidas fosforados.

11 Classificação dos inseticidas

12 POR QUÊ ESTUDAR OS AGROTÓXICOS? Benefícios associados ao uso de agrotóxicos Manejo de insetos vetores: Ex: malária (Anopheles gambiae); Incremento na eficiência da produção agrícola; Estima-se uma perda anual de 1/3 da produção agrícola mundial (U$$1 bilhão) por ataque de pragas.

13 Modo de ação dos inseticidas Refere-se ao processo bioquímico pelo qual uma molécula inseticida interage com o seu alvo, causando alterações em processos fisiológicos normais da praga-alvo que se expressam na forma de toxicidade e inabilidade de sobrevivência. Atuação: Neurotóxicos: atuam em alvos específicos no sistema nervoso (grande maioria em termos de uso e mercado). Isto devido a alta eficácia e rápida resposta no controle de uma praga. Reguladores de crescimento: atuam no processo bioquímico de síntese de quitina e no sistema endócrino. Outros: inseticidas e acaricidas que interferem no metabolismo energético e respiratório, além de outros como os fagodeterrentes e os desintegradores do mesêntero.

14 1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA 1.1. INIBIDORES DA ENZIMA ACETILCOLINESTERASE * Organofosforados ( clorpirifós, metamidofós, profenofós, paration metílico) * Carbamatos (metomyl, benfuracarb, carbosulfan). Inibem a acetilcolinesterase resultando em acúmulo de acetilcolina na fenda sináptica, causando hiperexcitabilidade do sistema nervoso central devido à transmissão contínua e descontrolada de impulsos nervosos. Os sintomas de intoxicação por organofosforados e carbamatos incluem tremores, convulsões e, eventualmente, colapso do sistema nervoso central e morte. ACETILCOLINESTERASE: é uma enzima que quebra a acetilcolina, neurotransmissor encontrado no cérebro que é responsável pelos impulsos nervosos. Quando a acetilcolina é liberada na fenda sináptica, imediatamente ela deve ser removida, é aí que entra a ACETILCOLINESTERASE, fazendo a sua hidrolize

15 GABA- ácido gama-aminobutírico é um aminoácido que ocorre no SNC em altas concentrações, e que desempenha uma função importante na bioquímica neuronal cerebral e nos fenômenos de regulação pós-sináptica e da neurotransmissão autonômica. O GABA ativa os fenômenos enzimáticos (transaminação, descarboxilação) do ciclo de Krebs, sendo consumido pelas células nervosas na qualidade de material energético do metabolismo cerebral. É o principal inibidor do SNC dos mamíferos. Regula a excitabilidade neural ao longo de todo o SNC. Nos insetos o GABA atua apenas em receptores excitatórios dos nervos.

16 1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA 1.2. INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE ACETILCOLINA Agonistas (análogos) de Acetilcolina (neonicotinóides ou cloronicotinóis) Neonicotinóides (cloronicotinóis) > grupo novo descoberto a partir da molécula de nicotina. ex.: Imidacloprid, Acetamiprid, Thiacloprid, Thiamethoxa * Os neonicotinóides imitam o neurotransmissor excitatório (acetilcolina) e competem com ele pelos seus receptores nicotinérgicos.

17 1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA 1.2. INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE ACETILCOLINA Moduladores de Receptores de Acetilcolina (Naturalytes) único representante comercial é o spinosad Trata-se de um metabólito da fermentação de um fungo de solo (Saccharopolyspora spinosa). Liga-se ao receptor nicotinérgico de acetilcolina (em sítio distinto da ligação por neonicotinóides) Causa hiperexcitabilidade do sistema nervoso central devido à transmissão contínua e descontrolada de impulsos nervosos. Os sintomas de intoxicação incluem tremores, convulsões e, eventualmente, colapso do sistema nervoso central e morte Antagonistas de Acetilcolina > Mais conhecido neste grupo é o Cartap que tem ação contrária à da acetilcolina, competindo com o neurotransmissor excitatório pelos seus receptores.

18 1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE GABA Antagonistas de Canais de Cloro mediados por GABA (ciclodienos e fenilpirezóis) *endosulfan, e os fenil-pirezóis, ex. fipronil. O modo de ação destes inseticidas ainda não foi totalmente elucidado. Porém, sabe-se que os mesmos antagonizam a ação do neurotransmissor inibitório, GABA (ácido g-amino butírico) Agonistas (análogos) de GABA (avermectinas) * avermectinas (ex. abamectina) são metabólitos isolados da fermentação do fungo Streptomyces avermitilis. * competem com GABA, ligando-se ao seu receptor específico na membrana pós-sináptica e estimulando o fluxo de Cl - para o interior da célula nervosa, desta forma "imitando" o efeito "calmante" do GABA.

19 2. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO AXÔNICA 2.1- MODULADORES DE CANAIS DE SÓDIO DDT e Piretróides Interagem com os canais de sódio distribuídos ao longo do axônio, prolongando ou impedindo o fechamento normal dos mesmos após a transmissão do impulso nervoso. Ocorre um fluxo excessivo de íons Na ++ para o interior da célula nervosa. Os sintomas de intoxicação de insetos por piretróides desenvolvem-se rapidamente, resultando em transmissão de impulsos repetitivos e descontrolados, hiperexcitabilidade, perda de postura locomotora ("knockdown = choque) 2.1- BLOQUEADORES DE CANAIS DE SÓDIO oxadiazinas O Indoxacarb mantém os canais de sódio fechados, bloqueando o fluxo normal de íons Na ++ para o interior da célula nervosa e, desta forma, impedindo a transmissão do impulso nervoso. Os sintomas de intoxicação de insetos por indoxacarb incluem paralisia.

20 3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS De que forma os insetos crescem? Mediante mudanças de tegumento (ecdise). Comandada por hormônios.

21 CRESCIMENTO DOS INSETOS

22 HORMÔNIOS ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE ECDISE L L l adaptado de OMOTO, 2000

23 3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS Inibidores da Síntese de Quitina QUITINA: principal componente do exosqueleto dos insetos, só é produzida por insetos e por alguns organismos aquáticos. interferência na produção de quitina Os sintomas se manifestam na muda de pele. - a cutícula recém-formada não aguenta a pressão da hemolinfa e a tração muscular. Ex. : Lufenuron

24 3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS INIBIDORES DA SÍNTESE DE QUITINA (benzoilfeniluréias, triazinas, thiodiazinas) Benzoilfeniluréias: (diflubenzuron, teflubenzuron, triflumuron, lufenuron, novaluron). As benzoilfeniluréias afetam a habilidade do inseto produzir quitina e, consequentemente, de formar a sua cutícula. Na ausência de quitina, a cutícula do inseto se torna fina e frágil e é incapaz de suportar o corpo do inseto. O processo de ecdise (muda de pele) é afetado pela inabilidade de formar uma nova cutícula normal. Thiodiazinas: o único representante deste grupo atualmente é o inseticida buprofesin, um potente inibidor da síntese de quitina com atividade específica para homópteros (exs. cigarrinhas, mosca branca e cochonilhas).

25 3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS 3.2 AGONISTAS (análogos) DO HORMÔNIO JUVENIL ("Juvenóides") metoprene, fenoxicarb, piriproxifen) assemelham-se estruturalmente ao hormônio juvenil do inseto e imitam a ação deste hormônio, interferindo numa série de processos fisiológicos vitais, como a ecdise (muda de pele) e a reprodução. 3.3 AGONISTAS DA ECDISONA OU ECDISTERÓIDES (diacilhidrazinas) Tebufenozide, metoxifenozide > competem com a ecdisona (hormônio que controla a ecdise ou muda de pele) pelo seu receptor na membrana de células epidérmicas, ligam-se a este receptor e induzem as larvas à muda prematura e letal. Provocam uma aceleração no processo da ecdise. Ex: tebufenozide e methoxyfenozide. Imita o ecdisônio.

26 4. INIBIDORES DO METABOLISMO ENERGÉTICO Neste grupo, incluem-se inseticidas e acaricidas que interferem na produção de adenosina trifosfato (ATP) 4.1 INIBIDORES DA SÍNTESE DE ATP Pyrroles > único representante comercial Clorfenapir, inibem a síntese de ATP por meio de desacoplamento de prótons ativos (H + ) da mitocôndria. Dinitrofenóis (dinocap) e os organoestânicos (óxido de febutatin, cihexatin) inibem a fosforilação oxidativa. O transporte de elétrons não é afetado, porém não há formação de ATP. 4.2 INIBIDORES DO TRANSPORTE DE ELÉTRONS Neste grupo, incluem-se a rotenona, o fenazaquin, o piridaben e o fenpiroximate. Estes produtos atuam como inibidores da enzima NADH oxido-redutase, da cadeia respiratória. 4.3 INIBIDORES DA ATPase Neste grupo incluem-se o Propargite e o Diafentiuron, que interferem na respiração celular inibindo a enzima ATPase.

27 .. 5. AÇÃO TÓXICA NO SISTEMA DIGESTIVO - TOXINAS DE Bt

28 AVALIÇÃO TOXICOLÓGICA TOXICOLOGIA AGUDA: Quantidade do inseticida que aplicada uma única vez em cada indivíduo de uma população resulta em 50% de mortalidade. TOXICIDADE SUBAGUDA: É caracterizada pela exposição de 14 dias a três meses a determinada substâncias. TOXICIDADE CRÔNICA: É a quantidade de inseticida que provoca a morte de 50% dos indivíduos de uma população-teste, quando aplicada várias vezes em cada um dos indivíduos dessa população. A dose é determinada após várias aplicações de subdosagens e os efeitos esperados ocorrem em longo prazo. TOLERÂNCIA: Concentração máxima dos resíduos de um agrotóxico que é permitida em um alimento por ocasião da colheita ou consumo. CARÊNCIA: É o intervalo de tempo necessário desde a aplicação do produto até a colheita.

29 Toxicologia de Inseticidas - Periculosidade Legislação Brasileira Lei de 11/07/89 Lei dos Agrotóxicos - Regulamentada pelo decreto de 11/01/90 Avaliações: Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento: Aspectos agronômicos. Ministério da Saúde: Aspectos toxicológicos 26 estudos (animais de laboratório), Classificação toxicológica. IBAMA: Aspectos ecotoxicológicos, 20 estudos ecotoxicológicos, 36 de caracteristicas fisico-químicas e 4 testes de metabolismo e degradação (Antecipar o comportamento do pesticida no ambiente). Classe Classificação (ANVISA) Cor da faixa I Extremamente tóxico Vermelha II Altamente tóxico Amarela III Moderadamente tóxico Azul IV Pouco tóxico Verde Classe I II III IV Classificação (IBAMA) Altamente perigoso Muito perigoso Perigoso Pouco perigoso Após as avaliações (MAPA, MS e IBAMA) a formulação candidata é registrada; Esta decisão é publicada no diario oficial da união; O registro tem validade em todo território nacional; Nos Estados o registro da formulação do produto deve ser solicitado junto a secretaria de agricultura.

30 Fim!