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Die Ex-Press Berufsinformation des DSV e.V. | Wissenswertes Unsere Neue Reihe: Insektizide Die Zulassung von Insektiziden als Biozide läuft. Eine kleine Suchanfrage zu den bislang noch nach der Biozid- Meldeverordnung gemeldeten Produkten macht die „Machtverhältnisse“ schnell klar: 196 Treffer zum Suchbegriff: Deltamethrin, 810 Treffer zu Pyrethrine, und bei Permethrin steigt die Suchanfrage aus, man erhält als automatische Antwort „Es wurden zu viele Einträge ge- funden. Bitte verfeinern Sie Ihre Suche“. (Zum Vergleich: Suchbegriff: Fipronil, – 34 Treffer. BAuA, Datum der Abfrage, 06. 08. 2015) Abhängig von den ermit- telten Risiken wird sich zei- gen, ob gesonderte Anwen- dungsbestimmungen, RMM oder eine gute fachliche Anwendung die jeweilige Zulassung ergänzt. Grund genug, unsere neue Reihe „Insektizide“ mit Pyrethrinen und Pyrethroiden beginnen zu lassen. In den folgenden Ausga- ben von DIE EX-PRESS stehen Neonicotinoide und Carbamate, und schließlich Phenylpyrazole sowie Methopren und Pyriproxyfen im Fokus. Pyrethrine und Pyrethroide Historie Man blickt auf Jahrzehnte intensiver For- schung zurück. Ausgangspunkt war in den späten 1940er Jahren, der Wunsch, die wirk- samen Inhaltsstoffe von Pyrethrum (Crysan- themum cinerariae-folium) synthetisch her- zustellen. Ein erstes Pyrethroid war Allethrin. Nach und nach kamen in faszinierender Weise mehr Erkenntnisse hinzu, welche halfen, mit intelligenter Synthesechemie die Wirkstoffe an die heutigen Anforderungen anzupassen (z.B. bezüglich Bioakkumulation, biologische Abbaubarkeit). Chemie Chrysanthemensäure (und Pyrethrumsäure) sind monocyclische Terpene, streng genommen Terpenoide, die einen Dreiring enthalten. In Form ihrer Ester treten diese Verbindungen in den Blü- ten von Pyrethrum (Chrysanthemum cinerariae- folium) auf. Bei diesen natürlichen Estern, den Pyrethrinen hat man schon vor langer Zeit eine Insektizid-Wirkung erkannt. Gewöhnlich sind die cis-Isomeren aktiver als die trans- Verbindungen. Pyrethroide sind in ihrer Struktur von der Grundstruktur der Chrysanthemensäure abgeleitete Verbin- dungen. Durch die Einführung unter- schiedlicher funktio- neller Gruppen konn- ten Optimierungen erzielt werden. Mit Del- tamethrin gelang ins- besondere deshalb ein Durchbruch, weil sich das aktivere Isomer auskristallisieren und damit im technischen Maßstab isolieren ließ. Eigenschaften Gegenüber Pyrethrinen sind diverse Pyre- throide lichtstabiler, damit wird die Langzeit- wirkung erhöht. Gerade auch Deltamethrin ist im Vergleich zusätzlich um ein Vielfaches gün- stiger als Pyrethrine, was die Wirksamkeit gegen Insekten im Verhältnis zur Giftigkeit bei Säuge- tieren anbelangt. In dieser Kombination mit der höheren Selektivität wird das 1975 gefundene Pyrethroid so brauchbar. Anwendungen Pyrethrine, Tetramethrin, Transfluthrin, al- pha-Cypermethrin, lambda-Cyhalothrin, Resme- thrin, Deltamethrin, Permethrin, tau-Fluvalinate und viele weitere finden weltweit Einsatz in der Landwirtschaft und im Gesundheitsschutz. Pflanzenschutzmittel auf der Basis dieser Wirkstoffe werden gegen saugende und beißende Insekten verwendet und sichern Ernteerträge. Eine große Bedeutung kommt der Malariapro- phylaxe zu. Moskitonetze mit insektizider Aus- stattung leisten hier einen wertvollen Beitrag. Aus dem Schädlingsbekämpfungsalltag sind Pyrethrine- und Pyrethroidhaltige Produkte ge- läufig, die gegen Fliegen, Schaben, Bettwanzen oder Vorratsschädlinge wirken und entsprechend formuliert sind. Pyrethrine sind im ökologischen Landbau nach Verordnung (EG) 834/2007 zu- gelassen. Dies betrifft Anwendungen im Vor- ratsschutz. Für Verbraucher werden Insektensprays gegen Fliegen und weitere fliegende und kriechende Insekten angeboten. Für die Behandlung von Kopfläusen werden in Apotheken Präparate mit Pyrethrum verkauft. Schließlich kommen die Wirkstoffe für die Behandlung von Haustieren beispielsweise bei Flohbefall zum Einsatz. Wirkweise Die Verbindungen gelten allesamt als Kon- taktinsektizide. Dies bedeutet, dass das Insekt mit dem Produkt, gespritzt ausgebracht oder vernebelt in Berührung kom- men muss. Putzen sich die Tiere, nehmen sie verstärkt den Wirk- stoff auf. Daneben existiert ein „vergrämender Effekt“. Im Laborversuch meiden bei- spielsweise Käfer der Art Si- tophilus zeamais mit Delta- methrin behandeltes Getreide. Physiologisch setzt die der Wirkmechanismus an den Nerven und Muskelfasern an. Dabei wird die Durchlässigkeit der Natrium Ka- näle an den Synapsen erhöht, was die Wei- terleitung von Aktionspotentialen entlang der Axone von Nervenzellen beeinflusst. Es kommt zur Übererregung der Zellen und in manchen Fällen zur Blockierung der Nerven. Synergist piperonyl butoxid Mit dem Verständnis des Metabolismus von Pyrethrinen und Pyrethroiden erschließt sich auch die Wirkung (ev. Notwendigkeit) von Pi- peronylbutoxid und erklärt die Mengenver- hältnisse bei Produkten mit diesem Zusatz. Im Organismus ist das Enzym Cyto- chrom P450 Oxigenase in den Abbau der Verbindungen involviert. Sowohl das Py- rethrin oder Pyrethroid als auch Pipero- nyl butoxid sind Substrate für dieses En- zym. Piperonybutoxid in ausreichenden Mengen, blockiert das Enzym. Damit kann das Gift dauerhaft nicht abgebaut werden. Die Selektion resistenter Insekten setzt vermutlich ebenfalls hier an. Eine weitere Rolle spielt die ‚Pyrethroid-Esterase‘. Die Kenntnis dieser Schalt- stellen hilft bei einem Resistenz-Management. Pyrethroide und die Naturstoffe Pyrethrine sind aus der Schädlingsbekämpfung nicht weg- zudenken. Es existiert eine große Zahl an Ver- tretern dieser Substanzklasse. Dabei kann man nur vermuten, dass in den Schubladen der For- schungs- und Entwicklungsabteilungen der che- mischen Industrie noch viele weitere Derivate schlummern und ihrer Evaluierung als Insektizid entgegensehen. Strukturformeln: „Pyrethrine I Structural Formulae.V.1“ von Jü – Eigenes Werk. Lizen- ziert unter Gemeinfrei über Wikimedia Commons – https://commons. wikimedia.org/wiki/File: Pyrethrine_I_Structural_Formulae.V.1.svg#/ media/File:Pyrethrine_I_Structural_Formulae.V.1.svg „Allethrin color“ von Leyo – Eigenes Werk. Lizenziert unter Gemein- frei über Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Allethrin_color.svg#/media/File:Allethrin_color.svg Terpene sind allgemein flüchtige intensiv rie- chende Verbindungen – Naturstoffe, die beim Zerreiben von Pflanzenmaterial freiwerden. Menthol, Geraniol, Limonen, oft zeigen die Namen schon den Geruch an. Geraniol findet auch als insektizider Stoff Anwendung.