Исследование термитицидных свойств производных нафталина

Investigation of the thermiticidal properties of naphthalene derivatives
Цитировать:
Тогаев У.Р., Тилябаев З., Хайтбаев Х. Исследование термитицидных свойств производных нафталина // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 3(81). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/11294 (дата обращения: 14.06.2021).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

Общеизвестный и весьма ощутимый вред, причиняемый термитами народному хозяйству, придает актуальность изучение вопросов их распространения и разработке радикальных мер борьбы. В настоящее время на основе многочисленных лабораторных, полевых экспериментов разрабатываются отравляющие приманки для термитов. Нами было проведено, исследование на основе производных нафталина для создания эффективных средств по борьбы с термитами.

ABSTRACT

The well-known and very tangible harm caused by termites to the national economy makes the study of the issues of their distribution and the development of radical control measures urgently. At present, on the basis of numerous laboratory, field experiments, poisonous baits for termites are being developed. We have carried out a study on the basis of naphthalene derivatives for the creation of effective means to combat termites.

 

Ключевые слова: термиты, Anacanthotermes turkestanicus, нафталин, инсектицид.

Keywords: termites, Anacanthotermes turkestanicus, naphthalene, insecticide.

 

Известный и очень осязаемый ущерб, причиняемый термитами народным хозяйству, присваивает актуальность исследования вопросов их распространения и разработке конструктивных мер борьбы. В мире ущерб от термитов и затраты на борьбу с этими вредителями оцениваются более чем в 40 миллиардов долларов [1]. Вредоносная деятельность термитов опасна в особенности потому, что на начальных этапах она почти незаметна, протекает скрытно в глубине деревянных сооружений и становится очевидной только тогда, когда причиненный ущерб становится уже непоправимым.  

Термиты потребляют мертвые растения на любом этапе разложения. Они также играют жизненно важную роль в экосистеме, перерабатывая отходы, такие как мертвая древесина, фекалии и растения. Многие виды едят целлюлозу, имея специальную среднюю кишку, которая расщепляет клетчатку. Помимо сооружений, построенных для жилых и других целей, атака термитов происходят на все виды искусственных сооружений, где в качестве структурного компонента используются древесные или целлюлозосодержащие материалы.

С начала XX века ведется интенсивная работа по изысканию наиболее эффективных способов борьбы с термитами, и к настоящему времени во многих странах накоплен определенный опыт, на который опираются современные специалисты по борьбе с этими вредителями [2; 3].

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Пищей среднеазиатских термитов является целлюлоза, а она имеется в составе древесины растений. Используемые инсектицидные средства плохо проникают в глубину деревянных деталей жилищ и сооружений, где находятся термиты, насекомые не погибают после такой обработки. Подобный способ лишь временно снижает численность насекомых. В настоящее время на основе многочисленных лабораторных, полевых экспериментов разрабатываются отравляющие приманки для термитов.

Реакцию термитов на вещества определяли по усовершенствованной для наших условий методике [4]. В качестве корма для термитов служила гигиеническая бумага дискообразной формы размером 2,5 см. в диаметре, которую разрезали на две равные половинки и взвешивали. Одна половинка погружалась в 2 % раствор испытуемого вещества, а другая в дистиллированную воду. Высушенные при 25оС половинки бумаги вновь взвешивали и помещали в чашки Петри, которые переносили в пластиковый контейнер с постоянной влажностью. В этих условиях диски выдерживали в течение 24 часов. Далее в чашки запускали по 10 особей рабочих термитов одинаковой массы и размера. 

 

Рисунок1. Схема метода определения реакции термитов на вещества, нанесенных на бумагу (описание в тексте)

 

По истечению 10 дней половинки диска осторожно очищали щёткой от фекального материала, а затем они были высушены (в течение 24 часов) и взвешены вновь. Конечную разницу в весе между диском с добавленным веществом и без принимали за массу пищи, съеденной 10 термитами. Все эксперименты проводили в 5-ой кратной повторности.

После обнаружения в гнездах и пище термитов нафталина [5] нами начался поиск эффективных термитицидов среди различных его химических модификаций таких как

 

α-нафтиламин

 

β-окси-1-нафтальдегид

α-нафтол

β-нафтол

На основе проведенных опытов по токсичности этих веществ путём вскармливания фильтровальной бумагой, предварительно обработанную, α- нафтолом, 1-нафтиламином, β-окси-1-нафтальдегидом и β-нафтолом в концентрации 5,0 µг/см2 установлено, что они при выбранной концентрации высокотоксичные для термитов (см. табл. 1).

Сравнивая токсичность веществ, приведенных в табл.1 можно отметить, что, α-нафтиламин, α-нафтол,β-оксинафтальдегид и β-нафтол при концентрации 5,0 µг/см2 проявляют токсические свойства по отношению к термитам Anacanthotermes turkestanicus.

В ряду изученных соединений α- нафтол и α-нафтиламин  вызывают 100% гибель термитов,  β-окси-1-нафтальдегид  и  β-нафтол всего 90 и 88 % на 20 день учета, т.е. активность веществ зависит от природы функциональной группы и их расположения относительно нафтольного фрагмента соединений.

Таблица 1.

Токсичность производных нафталина по отношению к термитам 

Производные нафталина

Формула

Концен-трация (µг/см2)

 

Дни учета,

% гибели

 

3

8

12

20

α- нафтол

5,0

35±0,3

70±1,2

90±2,1

100

α-нафтиламин

5,0

41±0,6

68±0,8

90±1,9

100

 β-окси-1-нафтальдегид

 

5,0

51±0,6

66±0,7

80±1,3

90±1,6

 β- нафтол

 

 

5,0

37±0,4

46±0,5

73±1,1

88±1,3

 

Присутствие функциональной группы в α положение наиболее предпочтительно по сравнению в положении β.

Близким по структуре являются соединения: α-ацетонафтон, β-ацетонафтон, α-метоксинафталин, β-метоксинафталин следующей формулы:

α-ацетонафтон

β-ацетонафтон

 

α-метоксинафталин

 

β-метоксинафталин

Их токсичность ранее была изучена американскими исследователями. Ими показано, что эти производные нафталина, включая α-ацетонафтон, β-ацетонафтон, α-метоксинафталин и β-метоксинафталин, являются эффективными токсикантами для термитов вида Coptotermes formosanus [6].

Эксперименты по изучению токсичности, которые проводились нами по отношению к термитам Anacanthotermes turkestanicus приводятся в табл. 2. 

Таблица 2.

Токсичность α-ацетонафтона,β-ацетонафтона,α-метоксинафталина, β-метоксинафталина по отношению к термитам (Anacanthotermes turkestanicus)

Производные

нафталина

Формула

Концентра-

ция µг/см2

 

Дни учета,

% гибели

 

3

8

12

20

α-ацетонафтон

5,0

Не токсичен

β-ацетонафтон

5,0

60

61,7

Не изучено

α-метоксинафталин

5,0

 

Не токсичен

β-метоксинафталин

5,0

Не токсичен

 

Необходимо  отметить, что в этой группе соединений токсичность  веществ установлена только по отношению к β-ацетонафтон (см.табл.2), которая  проявляется  на 3 и 8 день.  В этих опытах гибель термитов установлена для β-ацетонафтона, функциональная группа (ацетильная) в составе молекулы  которой расположенас в β положении.

Таким образом на основе выявленной структурно-функциональной закономерности производных нафталина, α-нафтол и α-нафтиламин можно рекомендовать  в качестве эффективного средства борьбы против  термитовAnacanthotermesturkestanicus.

 

Список литературы:

  1. Liston. B. Termite species mix in Florida, reproducing at breakneck rate// Reuter publication. 2015. http://www.reuters.com/article/usa-florida-termites-idUSL2N0WS01120150326
  2. Малатян А., Эргашев Н., Ходжаев Ш.Т. Средства борьбы против термитов. //Журн.Сельское хозяйство Узбекистана. 1993. №3.  с.63.
  3. Эргашев Н.Э., Малатян А.В., Лебедев Н.И., Ходжаев Ш.Т., Захидов М.М. Рекомендации по борьбе с туркестанским термитом в условиях республики Узбекистан.  // Ташкент. 1996. с. 8.
  4. Saran, R. K., and Rust. M. K. Feeding, uptake, andutilization of carbohydrates by western subterranean termite (Isoptera: Rhinotermitidae) // J. Econ. Entomol. 2005. 98 р.1284-12937
  5. Патент США 2005/0037045(2005)
  6. Патент США7,351,744 В2
Информация об авторах

мл. науч. сотр. лаборатории «Лаборатория низкомолекулярных биологически активных соединений», Узбекистан, г. Ташкент

Ph.D. student "Laboratory of low molecular weight biologically active compounds", Uzbekistan, Tashkent

д-р биол. наук, вед. науч. сотр. лаборатории «Лаборатория низкомолекулярных биологически активных соединений», Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher of “Laboratory of Low-Molecular Biologically Active Compounds”, Uzbekistan, Tashkent

канд. хим. наук, вед. науч. сотр. лаборатории «Лаборатория низкомолекулярных биологически активных соединений», Узбекистан, г. Ташкент

Ph.D. chemistry .  "Laboratory of low molecular weight biologically active compounds", Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top