Medycyna Wet. 2008, 64 (7) 945
Praca oryginalna Original paper
Warroza jest gron¹ chorob¹ pszczó³, wywo³an¹ zaka¿eniem roztoczem Varroa destructor i dziesi¹t-kuj¹c¹ ca³e pasieki. Choroba os³abia rodziny pszcze-le, obni¿a produkcjê pasieczn¹, powoduje zwiêksze-nie podatnoci zachorowañ na inne choroby, np. grzy-bicê, nosemozê i in. Chorobie sprzyja z³y stan higieny ula wywo³any np. s³abym instynktem higienicznym niektórych rodzin pszczelich, specyficzne warunki kli-matyczne, b³êdy w pielêgnacji i obs³udze rodzin. Do zwalczania warrozy stosowano najczêciej chemicz-ne rodki warroabójcze, takie jak: fluwalinat, amitraz (4, 5), bromfenwinfos (8), akrynatrynê, kumafos i in., rodki pochodzenia naturalnego, jak kwasy karboksy-lowe (17) oraz olejki eteryczne, np. tymol.
W badaniach w³asnych zwrócono uwagê na znany i stosowany w celu zwalczania Varroa destructor cymiazol (2-(2,4-dimetylofenyloimino)-3-metylotia-zolina). Cymiazol uzyskuje siê w wyniku syntezy przedstawionej w niemieckich opisach patentowych numer 2619724 i 2531602 (1976) oraz w belgijskim opisie patentowym numer 841504 (1976). Zwi¹zek ten stosowano dotychczas w postaci chlorowodorku, np. w preparacie Apitol firmy Ciba-Geigy. Podawano go w syropie, np. w czasie dokarmiania pszczó³ w celu zwalczania roztoczy. Badano równie¿ jego zdolnoæ do zwalczaniu tych paso¿ytów u ró¿nych gatunków zwierz¹t. Wykazano, ¿e m.in. skutecznie zwalcza kleszcze u byd³a domowego, zw³aszcza B. microplus i A. herbaeum (6, 9, 14). Obserwowano równie¿ ak-tywnoæ akarycydow¹ i przeciwgrzybicz¹ cymiazolu
u drobiu. Porównywano otrzymane wyniki ze skutecz-noci¹ amitrazu i chlormetiuronu, przy czym lepsze wyniki otrzymano dla amitrazu (7). Cymiazol znalaz³ zastosowanie w zwalczaniu szkodników wystêpuj¹-cych w magazynach, g³ównie roztoczy Tyrophagus longior i T. putrescentiae (10). Prowadzono badania skutecznoci mieszanin zawieraj¹cych cymiazol w zwalczaniu ektopaso¿ytów zwierz¹t. G³ównie sto-sowano zwi¹zki fosforoorganiczne (dichlorfos, dicro-tofos, etion, jodofenfos, chlorfenwinfos, kumafos, dio-xathion, fosmet, chlorpirifos, diazynon). Mieszanina chlorfenwinfosu z cymiazolem wykazywa³a najlepsz¹ aktywnoæ w stosunku do Boophillus microplus (15). Mieszaniny zawieraj¹ce obok cymiazolu pyretroidy wykaza³y zwiêkszon¹ aktywnoæ insektycydow¹ i aka-rycydow¹ (2). Cymiazol znalaz³ zastosowanie w zwal-czaniu paso¿ytów pszczó³. Wykorzystuje siê go jako systemiczny akarycyd w kontroli Acarapis woodi (16) i Varroa destuctor (3).
Kwas borowy najczêciej jest wykorzystywany jako insektycyd do zwalczania karaluchów, mrówek, sto-nóg i termitów (11, 12, 18), przyk³adowo mieszanina zawieraj¹ca trociny, miód, kwas borowy i atraktanty termitów jest skutecznym rodkiem do ich zwalcza-nia (20). Mieszanina kwasu borowego, oleju eukalip-tusowego z dodatkiem pyretroidów ma zastosowanie jako rodek konserwuj¹cy drewno (19). Podobne w³a-ciwoci wykazuje kwas borowy z dodatkiem fluorku potasu lub chlorku potasu (21). Kwas borowy wy-kazuje równie¿ dzia³anie bakterio- i
grzybostatycz-Zastosowanie soli cymiazolu do zwalczania roztocza
Varroa destructor w rodzinach pszczelich
AGNIESZKA SAS, WIES£AW LONDZIN, BO¯ENA CHUDA-MICKIEWICZ*, JERZY KAZIMIERCZAK, ZDZIS£AW ZIENIEWICZ, ZBIGNIEW E. GOLUBSKI
Instytut Przemys³u Organicznego, ul. Annopol 6, 03-236 Warszawa
*Zak³ad Pszczelnictwa Wydzia³u Biotechnologii i Hodowli Zwierz¹t AR, ul. Doktora Judyma 20, 71-460 Szczecin
Sas A., Londzin W., Chuda-Mickiewicz B., Kazimierczak J., Zieniewicz Z., Golubski Z. E. Use of cymiazole salts for combating Varroa destructor mites in honey-bee colonies
Summary
Additional cymiazole salts and oxalic, salicylic, citric and boric acids were received. The study aimed at determining the efficacy of controlling Varroa destructor mites with these salts and their toxicity for honey--bees. The most effective were the boric acid salts (efficacy up to 98.1%), salicylic acid (efficacy up to 96.0%) and the mixture of boric acid salt and oxalic acid salt (efficacy up to 98.8%). The honeybee colonies were treated with sugar syrup (1:1) containing about 200 mg of salt per 1 dm3. The acute toxicity of these salts was
lower than the toxicity of the initial cymiazole. Values of LD50 of the above salts were higher than 100 mg/bee. Keywords: honey-bee, Varroa destructor, cymiazole, additional salts of cymiazole
Medycyna Wet. 2008, 64 (7) 946
ne. Wykorzystywany jest w zwalczaniu C. albicans i C. glabrata.
Kwas szczawiowy wykazuje dobr¹ skutecznoæ w zwalczaniu Varroa destructor. Miejscowe stosowa-nie 5% roztworu kwasu szczawiowego zwalcza paso-¿yta w rodzinach pszczelich (13). Na przyk³ad, dwa zabiegi z kwasem szczawiowym prowadzono na 5 ro-dzinach jesieni¹ i 5 roro-dzinach wiosn¹. W ka¿dym przy-padku rodziny traktowano co 7 dni przez 4 tygodnie 3% opryskiem kwasu szczawiowego. Piêæ innych ro-dzin w ka¿dym sezonie s³u¿y³o jako kontrola i by³o opryskiwane tylko wod¹. Skutecznoæ kwasu szcza-wiowego jesieni¹ wynios³a 94% a wiosn¹ 73% (1).
Celem badañ by³a ocena toksycznoci dla pszczó³ i skutecznoci soli cymiazolu do zwalczania inwazji Varroa destructor w rodzinach pszczelich w porów-naniu do preparatu Apifos, kwasu szczawiowego i kwasu borowego.
Materia³ i metody
Cymiazol (2-(2,4-dimetylofenyloimino)-3-metylotiazo-lina) jest bezbarwnym cia³em sta³ym o temperaturze top-nienia 44°C. Dobrze rozpuszcza siê w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak: benzen, metanol, chlorek mety-lenu i heksan. Toksycznoæ ostra cymiazolu, okrelona jako LD50, dla szczurów wynosi³a: 725 mg/kg po podaniu drog¹ pokarmow¹ i > 3100 mg/kg drog¹ kontaktow¹ (21).
Zwi¹zki chemiczne: cymiazol stosowany w badaniach otrzymany we w³asnej syntezie wg metod okrelonych w wymienionych powy¿ej opisach patentowych przepro-wadzano w odpowiednie jego sole, po czym badano ich aktywnoæ w warunkach pasiecznych; kwas szczawiowy 98% zaw., Aldrich; kwas borowy min. 99%, Aldrich; kwas salicylowy min. 99%, Aldrich; kwas cytrynowy (wodzian 1 × H2O) min. 99%, Chempur.
Na ryc. 1 przedstawiono wzór strukturalny cymiazolu.
Otrzymywanie soli cymiazolu
Otrzymywanie szczawianu cymiazolu. Cymiazol (75 g, 0,34 mola) rozpuszczono w acetonie, dodano równomolo-w¹ iloæ kwasu szczawiowego (42,8 g, 0,34 mola) i ogrze-wano we wrzeniu przez 0,5 godziny. Ods¹czono osad, któ-ry przemywano acetonem. Po wysuszeniu uzyskano 72,1 g bia³ego osadu o t.t. 141-143°C. Widmo IR i NMR potwier-dzi³o budowê soli kwasu szczawiowego z cymiazolem. Zawartoæ wg HPLC: 95,0%. (1 g otrzymanego szczawia-nu cymiazolu zawiera 0,63 g cymiazolu).
Inne sole otrzymywano bezporednio w postaci roztwo-rów wodnych przez zmieszanie w wodzie cymiazolu i od-powiedniego kwasu.
Sporz¹dzono nastêpuj¹ce roztwory:
boran cymiazolu: 43,4 g (0,199 mola) cymiazolu roz-puszczono w 176 cm3 (140,8 g) etanolu. Mieszaj¹c dodano
280,4 g 10% roztworu kwasu borowego w glicerynie. Mie-szano jeszcze przez 15 minut w temperaturze pokojowej. Zawartoæ cymiazolu: 93,4 mg/1 g roztworu;
mieszanina soli boran + szczawian cymiazolu: 21,3 g szczawian cymiazolu rozpuszczono w 160 cm3 (160 g) wody
i dodawano powoli 68,7 g 10% roztworu kwasu borowego w glicerynie. Roztwór mieszano przez 15 minut w tempe-raturze pokojowej. Zawartoæ cymiazolu: 85 mg/1 g roz-tworu;
salicylan cymiazolu: 22,6 g cymiazolu rozpuszczono w 227 cm3 (181,6 g) etanolu i dodano 13,6 g kwasu
salicy-lowego. Roztwór mieszano przez 15 minut w temperaturze pokojowej. Zawartoæ cymiazolu: 104 mg/1 g roztworu;
cytrynian cymiazolu: 18,4 g cymiazolu, 17,4 g kwasu cytrynowego mieszano w 184 cm3 (184 g) wody w
tem-peraturze wrzenia przez 30 minut. Zawartoæ cymiazolu: 84 mg/1 g roztworu.
Substancje odniesienia: Apifos preparat w badaniach paski z polietylenu pokryte mikrowarstw¹ zawieraj¹c¹ bromfenwinfos w iloci 60 mg s.a./pasek; Apiwarol AS pastylki do odymiania zawieraj¹ce amitraz, produkcja Bio-wet-Pu³awy sp. z o.o.
Badanie toksycznoci i skutecznoci preparatów Badania biologiczne przeprowadzono w Zak³adzie Ba-dañ Ekotoksykologicznych Oddzia³u IPO w Pszczynie i w Zak³adzie Pszczelnictwa AR w Szczecinie. Skutecznoæ ocenianych preparatów okrelono na podstawie wielkoci osypu roztoczy po zastosowaniu badanych soli cymiazolu i po stosowaniu Apifosu.
Na dna osiatkowanych dennic wprowadzono wk³adki papierowe. Rozpoczynaj¹c od 12 wrzenia czterokrotnie, co cztery dni rodzinom podawano syropy lecznicze. Od podania pierwszej dawki, w odstêpach 7-dniowych, liczo-no martwe roztocza na wk³adkach. Po 6-tygodniowym okre-sie liczenia martwych roztoczy do rodzin podano paski Apifosu w celu zlikwidowania pozosta³ych paso¿ytów (osobników, które nie zginê³y pod wp³ywem eksperymen-talnych leków). Przez kolejne dwa tygodnie liczono osypy V. destructor na wk³adkach. Na podstawie liczby osypa-nych roztoczy, przyjmuj¹c, ¿e skutecznoæ Apifosu wynosi 100%, obliczono skutecznoæ zabiegu zgodnie ze wzorem:
E
SE = S · 100%
gdzie: SE skutecznoæ (%), E liczba roztoczy osypa-nych pod wp³ywem dzia³ania badaosypa-nych leków, S suma roztoczy zlikwidowanych przez leki badane i Apifos.
Ka¿dy preparat badany, jak równie¿ preparat odniesie-nia, testowano w 8 rodzinach pszczelich. Ocenê skutecz-noci omawianych preparatów rozpoczêto 12 wrzenia, a zakoñczono 24 padziernika 2005 r. Po tym okresie do ka¿dej obserwowanej rodziny za³o¿ono po 2 paski Apifo-su i przez kolejne dwa tygodnie liczono osypy roztoczy.
Skutecznoæ kwasu szczawiowego okrelono po zasto-sowaniu jednego zabiegu nakrapiania syropem leczniczym pszczó³ w uliczkach miêdzyramkowych, stosuj¹c 5 ml roz-tworu cukrowego na jedn¹ uliczkê miêdzyramkow¹ (stê¿e-nie roztworu podano w tab. 1).
Ryc. 1. Wzór strukturalny cymiazolu
CH3 CH3 N S N CH3
Medycyna Wet. 2008, 64 (7) 947 W przypadku oceny Apifosu, po zakoñczeniu badañ dla
oszacowania skutecznoci zastosowano 4-krotne odymia-nie Apiwarolem AS.
Wyniki i omówienie
W tab. 1 przedstawiono sposób podawania poszcze-gólnych badanych preparatów. Wyniki zbiorcze oceny skutecznoci soli cymiazolu oraz kwasu szczawiowe-go i boroweszczawiowe-go przedstawiono w tab. 2.
We wszystkich u¿ytych do dowiadczeñ rodzinach po zastosowanych lekach obserwowano liczne osypy martwych roztoczy. wiadczy to o wysokim pora¿e-niu rodzin paso¿ytami, a w niektórych przypadkach nawet o ich letalnym pora¿eniu. Taki stan t³umaczyæ mo¿na wyj¹tkowo intensywnym namna¿aniem siê roz-toczy w 2005 r. oraz stosunkowo nisk¹ skutecznoci¹ zabiegów w sezonie poprzednim (du¿ym pora¿eniem wyjciowym wiosn¹ bie¿¹cego roku).
Testowane preparaty, w zastosowanych dawkach i stê¿eniach, wykaza³y zró¿nicowane i stosunkowo s³abe dzia³anie przeciwwarrozowe. Uwzglêdniaj¹c po-tencja³ reprodukcyjny paso¿ytów, a tak¿e ograniczone sezonowoci¹ gospodarki pasiecznej mo¿liwoci ich zwalczania, nale¿y przyj¹æ, ¿e minimalny poziom sku-tecznoci powinien przekraczaæ 95%. Sporód ocenia-nych leków eksperymentalocenia-nych ¿aden nie spe³ni³ tego kryterium, jakkolwiek uzyskiwano równie¿ wyniki znacz-nie przewy¿szaj¹ce wartoæ graniczn¹, np. dla boranu cymiazolu, mieszaniny boranu cymiazolu i szczawia-nu cymiazolu oraz dla salicylai szczawia-nu cymiazolu.
Wszystkie z ocenianych preparatów wykaza³y znaczne zró¿nicowanie dzia³ania w poszczególnych powtórzeniach (rodzinach). W ka¿dej testowanej gru-pie wystêpowa³y rodziny, w których skutecznoæ za-biegów by³a wyj¹tkowo niska.
Sporód opracowanych eksperymentalnych leków najskuteczniejsze dzia³anie wykaza³ roztwór miesza-nej soli cymiazolu z kwasem szczawiowym i kwasem borowym.
W tab. 3 porównano toksycznoæ ostr¹ pokarmow¹ ocenianych preparatów dla pszczó³ wartoci LD50 podano w µg/pszczo³ê.
Badane substancje wykaza³y znaczne zró¿nicowa-nie pod wzglêdem toksycznoci dla pszczo³y miod-nej. Najwy¿sz¹ toksycznoæ wykaza³ szczawian cymia-zolu. Pozosta³e zwi¹zki cymiazolu charakteryzowa³y siê zdecydowanie mniejsz¹ toksycznoci¹. Znacznie mniejsza toksycznoæ pozosta³ych preparatów w po-równaniu ze szczawianem jest równie¿ zauwa¿alna po uwzglêdnieniu sk³adu i przeliczaniu dawek prepara-tów na czysty cymiazol. Wyró¿niaj¹cymi siê korzyst-nie by³y boran i cytrynian cymiazolu. Szczególkorzyst-nie wa¿ne w tej sytuacji wyda³o siê sprawdzenie, w jakim stopniu mniejsza toksycznoæ dla pszczo³y miodnej jest skorelowana z aktywnoci¹ roztoczobójcz¹.
W porównaniu z substancjami roztoczobójczymi stosowanymi do tej pory w zwalczaniu V. destructor (bromfenwinfos, fluwalinat, amitraz) wszystkie
testo-wane substancje charakteryzuj¹ siê mniejsz¹ toksycz-noci¹ ostr¹ dla pszczo³y miodnej.
Wnioski
1. Sole cymiazolu z kwasami karboksylowymi i kwa-sem borowym cechuje niska toksycznoæ po podaniu
u t a r a p e r p d a ³ k S Zcaywmaiatrzooluæ e i c a r a p e r p w / u t a r a p e r p a k w a D u p o r y s l 1 o g e w o r k u c u l o z a i m y c n a i w a z c z S 0,63g/1gpreparatu 0,3g u n a i n y rt y c r ó w tz o r y n d o W u l o z a i m y c 0,083g/1cm 3 u t a r a p e r p 2,2cm3 y w o n y r e c il g -o w o l o n a t E y n i n a z s e i m r ó w tz o r o g e w o r o b u s a w k i u l o z a i m y c m c 1 / g 7 8 0 , 0 3 u t a r a p e r p 2,2cm3 r ó w tz o r y w o n y r e c il g -o n d o W u n a i w a z c z s y n i n a z s e i m o g e w o r o b u s a w k i u l o z a i m y c m c 1 / g 3 5 0 , 0 3 u t a r a p e r p 3,4cm3 r ó w tz o r y w o l o n a t E u l o z a i m y c y n i n a z s e i m o g e w o l y c il a s u s a w k i m c 1 / g 4 8 0 , 0 3 u t a r a p e r p 2,2cm3 o g e w o r o b u s a w k r ó w tz o R ¹ n y r e c il g z 3,4cm 310% r ó w tz o r y w o i w a z c z s s a w K 3c5ukgr/o1wdemgo3s(1yr:op1)u s o fi p A 2paskinarodiznê
Tab. 1. Wykaz i charakterystyka badanych preparatów
Tab. 2. Skutecznoæ warroabójcza leków eksperymentalnych
u t a r a p e r p a w z a N Zcaywmaiatrzooluæ m d 1 w 3syropu a i n d e r æ o n z c e t u k s * ) % ( ii p a r e t s e r k a Z i c o n z c e t u k s ) % ( , u l o z a i m y c n a i w a z c z S a d o w 189,0mg 66,2 42,3-89,1 , u l o z a i m y c n a r o B a n y r e c il g , a d o w 191,4mg 57,2 33,3-98,1 il o s a n i n a z s e i M u n a i w a z c z s u l o z a i m y c n a r o b + 180,2mg 71,8 46,2-98,8 u l o z a i m y c n a l y c il a S 182,6mg 56,6 17,4-96,0 u l o z a i m y c n a i n y rt y C 184,8mg 45,6 17,9-77,4 y w o r o b s a w K 340,0mg 39,1 11,9-67,6 y w o i w a z c z s s a w K 35000,0mg 88,3 80,6-92,5 ) s o f n i w n e f m o r b ( s o fi p A 2pnaaskrioad'6izn0êmg 99,0 92,9-100,0
Tab. 3. Toksycznoæ preparatów
a j c n a t s b u s a n a d a B LD50preparatu ) ê ³ o z c z s p / g µ ( (µLgD/5p0szsc.bzo.c³ê.) u l o z a i m y c n a i w a z c z S 82,6 82,6 u l o z a i m y c n a r o B >1000 >100 u n a i w a z c z s :i l o s a n a z s e i M u l o z a i m y c u n a r o b + >164,5 >100 u l o z a i m y c n a l y c il a S >83,9 >100 u l o z a i m y c n a i n y rt y C >1000 >100
Medycyna Wet. 2008, 64 (7) 948
per os pszczole miodnej. Szczególnie nisk¹ wartoæ przyjmuj¹ LD50 dla boranu i cytrynianu cymiazolu.
2. Sole cymiazolu z kwasem szczawiowym, cytry-nowym, salicylowym i borowym zwalczaj¹ Varroa destructor ze skutecznoci¹ nawet powy¿ej 96% po podaniu w syropie (1 : 1) w iloci ok. 200 mg/dm3
syropu.
3. Badane zwi¹zki: szczawian, boran, cytrynian lub salicylan cymiazolu, podawane zgodnie ze sztuk¹ pszczelarsk¹ mog¹ stanowiæ wygodny i skuteczny ro-dek leczniczy do zwalczania warrozy w rodzinach pszczelich.
Pimiennictwo
1.Anon.: The Pesticide Manual, British Crop Protection Council, Alton Hamp-shire, UK 2003.
2.Bouvard H.: The efficacy of four miticides for the control of Acarapis woodi in a fall treatment program. Patent brytyjski 2,079,603, 1987, CA 96: P 176170b.
3.Cabas P., Gisello M. M.: J. Apic. Res. 1994, 33, 83-86.
4.Chuda-Mickiewicz B., Prabucki J., Kazimierczak J., Samborski J.: Skutecz-noæ warroabójcza Apitrazu. Medycyna Wet. 2007, 63, 110-112.
5.Cielak L., Konopacka Z., Londzin W., ledziñski B.: Bromfenwinfos akarycydy do zwalczania roztocza Varroa jacobsoni odpornego na dzia³anie fluwalinatu. Pestycydy 1995, 5-8.
6.Dieter D., Traber W.: Thiazolines et produits pesticides qui en contiennent (Ectoparasiticidal agent containing thiazoline compounds). Patent szwajcar-ski 615 086, 1980, CA 92: 175787p.
7.Goethe R.: The Argas walkerae infestation of chickensas in vivo model for evaluation of the detaching potential of acaricides. Zntlbl. VetMed. B 1979, 26, 290-303.
8.Huras B., Kazimierczak J., Nowacka-Krukowska H., Londzin W.: Apitraz and Biowar effective and safe preparations to control Varroa destructor. Pes-tycydy/Pesticides 2004, 149-158.
9.Immler R.: The biological activity of 2-(2,4-dimethylphenylimino)-3-me-thyl-4-thiazoline a new acaricide for the control of cattle ticks. M. Proc. Br. Crop. Prot. Conf-Pests Dis. 1977, 2, 383-396.
10.Ivanish Yu D.: Sensitivity of Tetrahymena pyriformis to acaricides and che-motherapeutic preparation. Toksikol. Zascito Selskochozjajstv. ¯ivot. Ekto-parazitov. 1981, 30-33.
11.Kamei S.: Poison baits, attractants and method for controlling insect pests. Patent japoñski 11 92,301, 1998, CA 130: P292832p.
12.Logach F.: Nouvel insecticide a base dacide borique. Patent francuski 2,491,296, 1982, CA 87: P51228r.
13.Mutinelli F., Baggio A., Capolongo F., Piro R., Prandin L., Biasion L.: A scientific note on oxalic acid by topical application for the control of varroosis. Apidologie 1997, 28, 461-462.
14.Nepoklonova M. I.: Promising agent for the control of black-legged ticks on cattle. Nauch. Tr. Mosk. Vet. Akad. 1978, 101, 121-124.
15.Orelli M. von: Ectoparasiticides composition. Patent brazylijski 80,02,786 1980, CA 95: P1913y.
16.Scott-Dupree C.: Residues of cymiazole in honey and honey bees. Apido-logie 1992, 23, 97-106.
17.Skubida P.: Ekologia w zwalczaniu warrozy. Pszczelarstwo 2007, 4, 10-12. 18.Tsuchikura K.: Cockroach attracting insecticide. Patent japoñski 08,133,917,
1996, CA 125: P135458a.
19.Urabe H.: Mothproof treating agent and mothproof treated wood. Patent japoñski 06 135,812, 1994, CA 121: 76198h.
20.Wakayama M.: Production of termite expellent. Patent japoñski 61 178,906, 1986, CA 106: P63040i.
21.Wytwer T.: Saline wood preservative. Patent niemiecki 3,210,193, 1982, CA 87: P184226k.
Adres autora: dr Jerzy Kazimierczak, ul. Annopol 6, 03-236 Warszawa; e-mail: kazimierczak@ipo.waw.pl
