Insecticide

Insecticide

Étymologiquement, les insecticides sont des substances actives ou des préparations ayant la propriété de tuer les insectes, leurs larves et/ou leurs œufs. Ils font partie de la famille des pesticides, eux-mêmes inclus dans la famille des biocides, tous deux réglementés en Europe par des directives spécifiques.

Le terme générique « insecticide » inclut aussi les pesticides destinés à lutter contre des arthropodes qui ne sont pas des insectes (ex : acariens tels qu'araignées ou tiques) ainsi parfois que des répulsifs.

On distingue des produits agissant par contact, des produits « systémiques », et des produits à mode intermédiaire, dits « translaminaires ».

Sommaire

Familles chimiques

Elles sont liées aux modes d'action des insecticides, fondés par exemple sur la neurotoxicité de certaines molécules, ou sur leur impact sur la respiration cellulaire, la formation de la cuticule chitineuse, ou de la perturbation de la mue.

Ce sont principalement les :

Les organochlorés (organohalogénés)

Très utilisés de 1940 à 1970, ils sont en très nette régression.
Ce terme n'inclut pas systématiquement tout insecticide comportant dans sa formule un atome de chlore.

Ce sont des insecticides de contact : aucun n'a besoin d'être véhiculé par la sève dans les végétaux pour agir sur les insectes qui les mangent.

Les organochlorés sont des toxines neurotropes qui altèrent le fonctionnement des canaux sodium indispensables à la transmission de l'influx nerveux. Leur spectre d'action est large.
Le DDT, par exemple, agit sur l'insecte par contact et ingestion, induisant un tremblement généralisé (incoordination motrice) puis une paralysie qui met parfois 24 h pour s'installer.

La toxicité aiguë des organochlorés envers l'homme est relativement faible, dans les conditions normales d'utilisation, mais ce sont des substances très stables et bioaccumulables, donnant des produits de dégradation et de biotransformation (métabolites) encore plus stables, peu solubles dans l'eau, à faible tension de vapeur, d'où des problèmes d'accumulation dans les organismes et les écosystèmes via les chaînes alimentaires. Certains peuvent persister très longtemps dans les sols, les tissus végétaux et les graisses, ce pourquoi ils ont été interdits dans bon nombre de pays.

Outre leur rémanence excessive, leur usage a été freiné par des phénomènes de résistance apparus en particulier chez les Diptères (cas de l'aldrine), dont chez certains moustiques.

Exemples :

Les organophosphorés

La première commercialisation (parathion) date de 1944. Ils sont actuellement les insecticides les plus variés du marché. Ces produits n'ont guère de points communs entre eux, si ce n'est leur origine, une certaine liposolubilité et leur mode d'action sur le système nerveux. Ce sont des inhibiteurs de la cholinestérase, qui est bloquée sous une forme inactive : l'acétylcholine s'accumule au niveau de la synapse, empêchant la transmission de l'influx nerveux et entraînant la mort de l'insecte. Ce mode d'action explique leur haute toxicité vis-à-vis de l'homme et des animaux à sang chaud.

La plupart des organophosphorés pénètrent plus ou moins dans le tissu des plantes, étant semi systémiques, ou sont transportés par le système vasculaire de la plante : ils sont alors systémiques.

Ils se situent à l'opposé des organochlorés, avec une toxicité aiguë élevée mais une faible rémanence. Leur faible rémanence nécessite souvent la répétition des traitements pour assurer une longue protection. Ils pénètrent facilement dans l'organisme des insectes par leur liposolubilité élevée. Certains sont spécifiquement acaricides.

On distingue :

Ils sont généralement hautement toxiques et peu stables.

Ils sont plus stables que le groupe précédent (meilleure rémanence).

  • Organophosphorés à hétérocycle : chlorpyrifos, diazinon, étrimfos, isoxation, quinalphos, méthidation, phosmet

Des produits issus de ces 3 groupes sont regroupés ci-dessous selon leur mode d'action :

Les carbamates

Ce vaste groupe regroupe les dérivés de l'acide carbamique, comprenant aussi un grand nombre de fongicides et d'herbicides.

Ils agissent comme les organophosphorés ; en inhibant la cholinestérase. Certains ont des actions spécifiques (aphicide, molluscicide). Le propoxur, bendiocarbe et dioxacarbe sont utilisés en lutte paludique pour leur grande rémanence.

Ils agissent le plus souvent par contact bien que certains aient une action systémique (aldicarbe, benfuracarbeé). Leur rémanence est généralement faible.

On distingue :

  • les méthyl carbamates à structure cyclique phényl : aminocarbe, BPMC, carbaryl, isocarbe, isoprocarbe (MICP), methiocarbe, metolcarbe (MTMC), mexacarbe, promecarbe, propoxur.
  • les méthyl et dimethyl carbamates à structure hétérocyclique : bendiocarbe, carbofuran, dimetilan, dioxacarbe, pirimicarbe.
  • Les méthyl carbamates à chaîne aliphatique : aldicarbe, methomyl, oxamyl, thiodicarbe.

Les pyréthrinoïdes de synthèse

Insecticides dits « de troisième génération », ils sont copiés sur les pyrèthres naturels, en cherchant à augmenter leur toxicité et leur photostabilité.
Dotés d'une toxicité considérable et agissant par contact, ils tuent presque instantanément les insectes par effet choc neurotoxique, permettant de les utiliser à des doses très réduites (10 à 40 g de matière active par ha).
Comme les organochlorés, ils tuent l'insecte en bloquant le fonctionnement des canaux sodium indispensables à la transmission de l'influx nerveux.

Réputés peu toxiques pour l'homme, on leur attribue le coefficient de sécurité (rapport des toxicités pour les insectes et pour les mammifères) le plus élevé parmi les insecticides chimiques. Très biodégradables, ils ne persistent pas dans le milieu édaphique, mais ils sont très toxiques pour certains organismes aquatiques (poissons) ainsi que pour les auxiliaires de l'agriculture (dont les abeilles). Ils possèdent des propriétés diverses.

Une molécule donnée présente de nombreux isomères aux degrés d'activités variés. La synthèse industrielle cherche à ne produire que l'isomère le plus actif de la molécule.

Les sulfones et sulfonates

Ils ont en commun une liaison soufre. Faiblement toxiques, ils ont des propriétés acaricides (contre œufs et larves), mais ils sont pratiquement inefficaces vis-à-vis des insectes.

    • Exemples : tétrasul, tétradifon, propargite.

Les formamidines

Ce sont des insecticides acaricides caractérisés par la présence d'une structure -N=CH-N. Ils tuent les œufs et les jeunes stades larvaires. Ils sont efficaces contre les insectes ayant développé une résistance aux organophosphorés ou aux organochlorés.

Les benzoylurées (perturbateurs de mues)

C'est un groupe d'insecticides découvert en 1972, le diflubenzuron étant la première matière active commercialisée. Elle se caractérise par son mode d'action qui perturbe la formation de la chitine qui n'est plus sous forme fibrillaire des larves d'insectes. La chitine synthétase est le site actif. Les insectes meurent lors de la mue suivante. Ils sont faiblement toxiques pour l'homme. Le délai d'action est de 2 à 7 jours. Leur demi-vie est de 2 semaines.

Autres familles

Carbinols : Ce sont pratiquement tous des acaricides spécifiques. Proches du groupe du DDT, ils comprennent des dérivés chlorés et bromés.

Insecticides d'origine végétale

Toutes les plantes produisent des molécules pour se défendre de leurs prédateurs, et en particulier des insectes. De nombreuses graines (Pois, haricots, grain de café notamment) contiennent des protéines spéciales (globulines) insectifuges). Certaines plantes sont depuis longtemps utilisées pour éloigner ou tuer des insectes, ou pour tuer d'autres invertébrés (comme vermifuge...), etc.

En Europe, les insecticides végétaux ont connu un développement important entre les deux guerres, avant d'être éclipsés par les insecticides de synthèse moins coûteux. Des cultures à grande échelle de plantes à propriété insecticide furent menées dans les années 50. Ces insecticides sont extraits de diverses plantes par macération, infusion ou décoction. En voici quelques exemples :

Des composées du genre Chrysanthemum accumulent naturellement dans leurs capitules des substances insecticides, les pyréthrines. Tanacetum cinerariifolium est l'espèce la plus employée. Les fleurs, rappelant par leur forme les marguerites, sont broyées et séchées. La poudre obtenue est diluée au 1/10ème dans de l'eau. L'effet est augmenté par l'addition d'adjuvants, tel que le piperonyl butoxyde. Peu toxiques, les pyréthrines sont très vite dégradées dans la nature. Elles sont actives contre de nombreux insectes avec un effet choc.

Elles sont extraites de racines, feuilles ou graines de légumineuses (Derris spp en Asie du Sud-Est et Lonchocarpus spp en Amérique du Sud). Elles sont très toxiques pour les poissons et certains insectes qu'elles paralysent (inhibition du complexe mitochondrial I, c'est-à-dire de la chaîne respiratoire à échelle cellulaire) mais sont réputées inoffensives pour les abeilles[réf. nécessaire] et peu toxiques pour les animaux à sang chaud. Leurs effets résiduels sont réputés faibles. C'est un insecticide de contact, utilisé contre les insectes suceurs et broyeurs (pucerons, teignes, mouches des fruits, altises, noctuelles).
Préparation : des racines de Derris elliptica de 2,6 cm de diamètre sont lavées puis broyées avec un peu d'eau et de savon (1 part de savon, 4 parts de racines et 225 d'eau). La solution obtenue par filtrage est utilisée immédiatement. Attention ! Les roténones provoquent par contact de sévères lésions des régions génitales.

Extraite au niveau des feuilles et des tiges du tabac, Nicotiana tabacum (Solanaceae). Cet alcaloïde agit par inhalation, ingestion et contact. La nicotine a des propriétés acaricides, insecticide et fongicide. La nicotine se dégrade en 3-4 jours. C'est une substance très toxique pour l'homme, les mammifères et les poissons. Sa DL 50 est de 50 mg·kg-1. Elle peut être inhalée et absorbée directement à travers la peau : il faut donc éviter tout contact lors de sa manipulation. Le traitement est plus efficace s'il se déroule à température élevée (>30 °C). Il ne faut pas consommer les cultures traitées avant un délai de 4 jours.
Préparation : la bouillie se prépare en arrosant 1 kg de tiges et de feuilles avec 15 l d'eau plus une poignée de savon (agent mouillant). Après 24 h, ce mélange est filtré et prêt à l'emploi.

Extraite d'un arbre (Azadirachta indica : Margousier) de la famille des Meliaceae, l'azadirachtine possède des propriétés insecticide et répulsive sur plus de 200 espèces d'insectes de 6 ordres différents et a des propriétés fongicides. Elle agit par contact et ingestion. Le produit se dégradant sous l'action de la lumière, il est conseillé de traiter en fin de journée. Le produit est efficace contre la teigne des crucifères, la coccinelle du melon et certaines cicadelles.
Le neem extrait des graines permet, à une concentration de 3-5 ppm, de protéger les denrées stockées sur une période de 6 mois.
Préparation : les graines sont débarrassées de la pulpe et les noyaux sont séchées à l'ombre. Un fois bien secs, ils peuvent être conservés plusieurs mois. Puis les graines sont réduites en poudre et mises à tremper dans de l'eau (25 à 50 g de graines par litre) pendant une nuit. La solution obtenue à partir des feuilles et graines est utilisée en pulvérisation contre les chenilles défoliatrices des cultures maraîchères.
Les feuilles et les fleurs sont placées sous la literie contre les poux et les puces. Une usine d'extraction de cette substance existe en Inde (1995) avec une capacité de traitement de 20 t par jour.
À Madagascar, l'espèce végétale utilisée est Melia azedarach (Meliaceae).

Ce produit est un perturbateur endocrinien[1], carcinogène génotoxique[2]et provoque des atrophies sur les jeunes abeilles[3] et des lésions dans le foie et les poumons des rats[4].


Par la décision 2008/941/CE du 8 décembre 2008, la Commission Européenne a refusé l'inscription de l'azadirachtine (substance active de l'Huile de neem) à l'annexe I de la directive 91/414/CEE, ce qui revient à interdire aux États membres d'incorporer cette substance active dans les préparations bénéficiant d'une autorisation de mise sur le marché sur leur territoire. Par conséquent son usage comme insecticide est interdit en agriculture, maraîchage, jardinage, espaces verts, serres. Un délai d'utilisation est maintenu jusqu'en 12/2010 (pouvant être prolongé au maximum jusqu'en 12/2011) [1]. L'azadirachtine n'est d'ailleurs pas autorisée en France [2]. Elle figure cependant parmi la liste des substances actives naturelles proposées par la commission "Moyens alternatifs et protection intégrée des cultures" de l'AFPP [3]. Un usage dans des locaux (habitation, bureaux) est logiquement autorisé, car le produit relève alors de la directive biocides.

Ce produit est extrait d'un arbre de 4 à 6 m de haut, le Quassia amara, de la famille des Simarubaceae au Brésil et en Amérique centrale, ainsi que d'un autre arbre atteignant 12 m, Picraena excelsa[5].
Cette substance est présente essentiellement dans le bois. La quassine est pratiquement inoffensive pour les animaux domestiques et l'homme. Il n'affecte pas les insectes utiles tels que les abeilles et les coccinelles.
Soluble dans l'eau, c'est un produit systémique utilisé essentiellement contre les insectes suceurs (pucerons)[5].
Préparation  : on fait macérer 2 à 3 jours 1 kg de copeaux dans 6 litres d'eau. L'eau de trempage est utilisée en pulvérisation additionnée de 1% de savon blanc. La quassine a une action insecticide et nématicide.
La longue persistance du goût très amer du produit empêche d'appliquer directement le produit sur les feuilles ou fruits consommables.
Par la décision 2008/941/CE du 8 décembre 2008, la Commission Européenne a refusé l'inscription de la quassine (quassia) (substance active de l'Huile de neem) à l'annexe I de la directive 91/414/CEE, ce qui revient à interdire aux États membres d'incorporer cette substance active dans les préparations bénéficiant d'une autorisation de mise sur le marché sur leur territoire. Par conséquent son usage comme insecticide est interdit en agriculture, maraîchage, jardinage, espaces verts, serres. Un délai d'utilisation est maintenu jusqu'en 12/2010 (pouvant être prolongé au maximum jusqu'en 12/2011) [4]. La quassia n'est d'ailleurs pas autorisée en France [5]. Elle figure cependant parmi la liste des substances actives naturelles proposées par la commission "Moyens alternatifs et protection intégrée des cultures" de l'AFPP [6]. Un usage dans des locaux (habitation, bureaux) est logiquement autorisé, car le produit relève alors de la directive biocides.

  • La ryanoline

Cette substance est extraite de Ryania speciosa, de la famille des Flacourtiaceae et se rencontre en Amérique du Sud. On utilise les tiges, les racines et la sciure de tronc. Le produit agit par contact et l'effet est lent mais très puissant, les insectes cessant de se nourrir, de se déplacer et de se reproduire. C'est un insecticide sélectif par ingestion. Le ryania est peu toxique pour les vertébrés et l'effet dure au champ 5 à 9 jours. On obtient de bons résultats envers les larves de Lépidoptères.
Préparation : les racines, les feuilles ou les tiges sont séchées puis moulues finement. 30 à 40 g de poudre sont mélangés à 7 à 8 litres d'eau puis le liquide obtenu par filtrage est pulvérisé, tous les 10 à 14 jours en arboriculture.

Cette substance provient de diverses espèces d'Aconitum (A. fischeri, A. kuznezoffi, A. autumnale, A. napellus). Ces plantes contiennent de l'aconitine et d'autres alcaloïdes très toxiques pour les mammifères, les oiseaux et les invertébrés. La DL 50 de l'aconitine est voisine de 1. En Chine, ces plantes sont cultivées pour le traitement de semences.

  • Le géraniol

Le géraniol est obtenu par distillation fractionnée d'extraits naturels de Cympobogon winterianus Jowitt. Il a été démontré que le géraniol en solution aqueuse avait une double action sur les insectes et tous les stades de la métamorphose, par étouffement et déshydratation de l'insecte, des œufs et des larves. C'est même l'un des meilleurs larvicides du marché.

  • Le piment

Une décoction de piment a également un effet insecticide.

  • Le café ?

Une étude brésilienne a montré que les grains de café (non-torréfié) sont riches en globulines insecticides[6]. Ces globulines se sont avérées en laboratoires très efficaces contre la larve du charançon du niébé (insecte modèle couramment utilisé pour tester l'activité insecticide des protéines) ; 50 % des larves exposées étaient rapidement tuées par d'infimes quantités de ces protéines du café rapidement tué près de la moitié des insectes. Des scientifiques imaginent créer des OGM exprimant le gène codant pour cette protéine, par exemple dans des céréales, en espérant que ces protéines ne soient pas directement ou indirectement pas nocives pour l'homme ou l'environnement si produites par des parties consommables des plantes cultivées ou si par croisement génétique elles étaient produites par des cousines sauvages.

Mode d'utilisation

Il est recommandé d'appliquer les insecticides à usage externe à la tombée de la nuit car, d'une part, certains composés sont détruits par les rayons du soleil et donc moins actifs s'ils sont répandus en journée. D'autre part, cela permet d'éviter de tuer les insectes utiles tels que les abeilles. En effet, les abeilles s'abreuvant de la rosée du matin, elles sont souvent intoxiquées si l'insecticide a été répandu en tout début de matinée.

Perspectives, prospective et recherche

Pour mieux étudier et comprendre le mode d'action des insecticides et répulsifs notamment utilisés dans la lutte nti-vectorielle pour le contrôle de maladies véhiculées et transmises par des moustiques, poux, puces tiques de nouvelles méthodes pourraient être bientôt disponibles.

  • la modélisation moléculaire et la modélisation des interactions moléculaires ;
  • l'utilisation de cultures cellulaires. On a ainsi récemment (publication 2011) réussi à cultiver et utiliser des neurones isolés de moustiques Anopheles gambiae adultes, qui semblent pouvoir aider à mesurer l'efficacité plus ou moins répulsive ou insecticide de certaines molécules[7].

Voir aussi

Notes et références

  1. ↑ Antifertility Effects of Neem (Azadirachta indiça) Oil in Male Rats by Single Intra-Vas Administration : An Alternate Approach to Vasectomy, Shakti N. Upadhyay, Suman Dhawan, GP Tawar, Journal of Andrology, 1993.
  2. ↑ An examination of the potential « genotoxic » carcinogenicity of a biopesticide derived from the neem tree, Rosenkranz HS, Klopman G, Environ Mol Mutagen, 1995.
  3. ↑ Effets de l’huile de neem sur l’acarien Varroa et les abeilles, Peter Schenk, Anton Imdorg, Peter Fluri, Centre suisse de recherches apicoles, 2001.
  4. ↑ Biochemical effects of vepacide (from Azadirachta indica) on Wistar rats during subchronic exposure, Rahman MF, Siddiqui MK., Ecotoxicol Environ Saf., 2004.
  5. ↑ a et b [PDF] AFPP, « Extrait de Quassia amara - Quassine », http://www.afpp.net,  2008. Consulté le 22/04/2008.
  6. ↑ Paulo Mazzafera et al. "Purification of Legumin-Like Proteins from Coffea arabica and Coffea racemosa Seeds and Their Insecticidal Properties toward Cowpea Weevil (Caliosobruchus maculates) (Coleoptera: Bruchidae)" ; Journal d'ACS of Agricultural and Food Chemistry (publication bi-hebdomadaire) ; (Résumé)
  7. ↑ Céline Lavialle-Defaix et al. Anopheles gambiae mosquito isolated neurons: A new biological model for optimizing insecticide/repellent efficacy ; Journal of Neuroscience Methods 200 (2011) 68– 73

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Insecticide de Wikipédia en français (auteurs)

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