Odgovorna nosilca projekta:
prof. dr. Polonca Trebše, Oddelek za sanitarno inženirstvo, Zdravstvene fakultete Univerze v Ljubljani
prof. dr. Albert Lebedev, Moscow State Lomonosov University
Kljub poznanim škodljivim vplivom na okolje in slabim izkušnjam s pesticidi, si v današnjem svetu ne moremo predstavljati zagotavljanja zadostnih količin kakovostne hrane brez uporabe sredstev za zaščito rastlin. Ker pa so insekti večinoma sposobni dokaj hitro razviti odpornost za insekticide, je stalno odkrivanje novih pesticidov ključno za zaščito pridelka. Pri razvoju novih insekticidov poskušajo znanstveniki sintetizirati molekule, ki obenem izkazujejo učinkovito in spektralno široko zaščito pred insekti, hkrati pa delujejo na specifična tarčna mesta. Žal so spojine, ki bi zadoščale vsem tem zahtevam dokaj redka. Še manj je takih, ki ne bi bile povezane s škodljivimi vplivi na okolje. Prav vplivi na okolje, ki obenem potrjujejo, da so podrobnosti delovanja pesticidov pred začetkom njihove uporabe premalo raziskane, so botrovali razvoju insekticidov, ki smo ji bili priča v zadnjih petih desetletjih. Ta je šel od organoklornih (visoka kemijska obstojnost, lipofilnost in sposobnost biomagnifikacije v prehranjevalnih verigah, endokrino delovanje) do manj obstojnih in vodotopnih, a bolj toksičnih in še vedno premalo selektivnih organofosfatov in karbamatov, do tretje generacije insekticidov, ki jo prestavljajo neonikotinoidi in rianodinski insekticidi in se dodatno odlikujejo predvsem po večji selektivnosti za tarčne organizme. Slednjo lahko dosežemo le s spojinami, ki delujejo na občutljivejše biokemijske tarče v organizmih škodljivcev. Ocenjeno je, da približno 95% insekticidov, danes dostopnih na tržišču, vsebuje snovi, ki motijo enega od petih naslednjih procesov: delovanje acetilholinskih receptorjev, delovanje receptorjev γ-amino butanojske kisline (GABA), delovanje Na+ kanalčkov, mitohondrijsko dihanje ali sintezo hitina. Ena od novih možnih poti razvoja spojin s specifičnim insekticidnim delovanjem pa je osnovana na kalcijevi homeostazi, ki ima ključno vlogo v več bioloških procesih, vključno s celično signalizacijo, krčenjem mišic in sproščanjem nevrotransmiterjev. Proces krčenja mišic vključuje modulacijo dveh različnih vrst kanalov; t.i. ionskih kanalov, ki regulirajo prenos kalcija v celice, in rianodinskih receptorskih kanalov (RyRs), ki urejajo sproščanje naloženega kalcija. Kljub obsežnemu testiranju, potrebnemu za pridobitev dokončne registracije pesticidov, predstavljajo pretekle negativne izkušnje pri uporabi pesticidov, opozorilo, da uvedba tretje generacije insekticidov potrebuje dodatne raziskave, ki lahko preprečijo ali vsaj zmanjšajo možnost negativnega vpliva na okolje in ljudi.
Najbolj znana in registrirana predstavnika takih fitofarmacevtskih izdelkov sta klorantraniliprol, ki ga proizvaja DuPont (registriran tudi v Sloveniji) in flubendiamide, ki ga proizvaja Bayer (registriran v EU, ZDA, Kanada itd.). Zato je cilj načrtovanih raziskav preučiti obnašanje flubendiamida, predstavnika rianodinskih insekticidov, v okolju in preučiti možne posledice njegove dolgotrajne uporabe. Slovensko ruska skupina raziskovalcev bo preučevala kemijske in fotokemične pretvorbe flubendiamida in njegovih metabolitov v vodnih raztopinah, ter reakcije z oksidanti, prisotnimi v vodah. Eksperimente bodo kombinirali s študijo strupenosti z uporabo bakterij Vibrio Fischeri.
V okviru projekta bodo združevali znanje in izkušnje obeh institucij, še posebej na področju kemije okolja, analizne kemije in fotokemije in uporabili vso razpoložljivo opremo na obeh partnerskih ustanovah. Raziskovalna skupina pričakuje nove podatke o pretvorbah in strupenosti flubendiamida v okolju, ki bodo pripomogli k zmanjšanju učinkov njihove uporabe, kot tudi prispevali k bolj učinkoviti uporabi rianodinskih insekticidov v kmetijstvu.
