Toxicologia e Classificação dos inseticidas - bio.ufpr.br · • Resíduos em alimentos; ... REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS. Neste grupo, incluem-se inseticidas e acaricidas

Toxicologia e Classificação dos inseticidas

Métodos de controle

O termo AGROTÓXICO é definido pela Lei Federal nº 7.802 de 11/07/89, regulamentada através do Decreto 98.816 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.

O QUE É UM AGROTÓXICO?

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.

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.

CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FINALIDADE

- 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);

NOMENCLATURA DE INSETICIDAS

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.

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.

CLASSIFICAÇÃO DOS AGROTÓXICOS

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

• Organização Mundial da Saúde - OMS: baseada na DL50 em ratos, oral e dérmica, por mg/kg de peso, das formulações líquidas e sólidas.

Formulação DL50 Oral (mg/kg)

Classe Toxicidade Líquida Sólida

I Altamente tóxico < 200 < 100

II Medianamente tóxico 200 – 2.000 100 - 500

III Pouco tóxico 2.000 – 6.000 500 – 2.000

IV Praticamente não tóxico > 6.000 > 2.000

Classe Toxicidade

Oral

Dérmica

sólidos líquidos sólidos líquidos

Ia Extremamente tóxico 5 ou 20 ou 10 ou 40 ou menos

Ib Altamente tóxico 5 - 50 20 - 200 10 - 100 40 – 400

II Moderadamente tóxico 50 - 200 - 100 - 400 - 4.000

III Levemente tóxico > 500 > 2.000 > 1.000 > 4.000

CLASSIFICAÇÃO DOS QUANTO À TOXICIDADE

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.

POR QUÊ ESTUDAR OS AGROTÓXICOS?

Classificação dos inseticidas

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.

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.

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

1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

• 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.

1.2 . INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE ACETILCOLINA

1.2.1 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.

1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

1.2 . INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE ACETILCOLINA

1.2.2 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.

1.2.3 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.

1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

1.3 - INSETICIDAS QUE ATUAM NOS RECEPTORES DE GABA

1.3.1 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).

1.3.2 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.

1. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

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.

2. NEUROTÓXICOS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO AXÔNICA

De que forma os insetos crescem?

Mediante mudanças de tegumento (ecdise).

Comandada por hormônios.

3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS

CRESCIMENTO DOS INSETOS

HORMÔNIOS ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE ECDISE

L L l

adaptado de OMOTO, 2000

• 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

Inibidores da Síntese de Quitina

3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS

3.1 - 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).

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.

3. REGULADORES DO CRESCIMENTO DOS INSETOS

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.

4. INIBIDORES DO METABOLISMO ENERGÉTICO

5. AÇÃO TÓXICA NO SISTEMA DIGESTIVO - TOXINAS DE Bt

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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.

Toxicologia de Inseticidas - Periculosidade

Legislação Brasileira

Lei 7.802 de 11/07/89 “Lei dos Agrotóxicos” - Regulamentada pelo decreto 98.816 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

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.

Classe Classificação (IBAMA)

I Altamente perigoso

II Muito perigoso

III Perigoso

IV Pouco perigoso

Fim!