Sơ lược các nhóm thuốc trừ sâu theo IRAC
Carbamate, Organophosphate, Pyrethroid, Neonicotinoid and more.
IRAC là tên viết tắt của Insecticide Resistance Action Committee, nghĩa là Ủy ban Hành động Kháng thuốc Trừ sâu. Đây là một tổ chức quốc tế được thành lập vào năm 1984, hoạt động như một nhóm chuyên gia kỹ thuật trực thuộc hiệp hội CropLife International.
Mục tiêu cốt lõi của IRAC là ngăn chặn hoặc làm chậm sự phát triển tính kháng thuốc của côn trùng và nhện gây hại đối với các sản phẩm thuốc trừ sâu. Tổ chức này không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm cụ thể mà tập trung vào việc kéo dài tuổi thọ và hiệu quả của các hoạt chất trừ sâu hiện có và trong tương lai để hỗ trợ nền nông nghiệp bền vững và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Hoạt động nổi bật và quan trọng nhất của IRAC là xây dựng và duy trì Bảng phân loại Cơ chế Tác động (Mode of Action - MoA) của thuốc trừ sâu.
| Số nhóm IRAC | Tên nhóm | Hệ tác động | Điểm tác động | Cơ chế tác động | Phương thức tác động |
| 1A | Carbamate | Thần kinh | enzyme Acetylcholinesterase (AchE) | Ức chế AchE, thuận nghịch → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc |
| 1B | Organophosphate | Thần kinh | enzyme Acetylcholinesterase (AchE) | Ức chế AchE, không thuận nghịch → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc |
| 3A | Pyrethroid | Thần kinh | kênh natri điện thế (VGSCs) | Giữ kênh VGSCs ở trạng thái mở → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc |
| 4A | Neonicotinoid | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) | bắt trước Acetylcholinesterase (AchE) → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc, lưu dẫn |
| 4C | Sulfoximine | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) (tạo liên kết khác với Neonicotinoid) | bắt trước Acetylcholinesterase (AchE) → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc, lưu dẫn |
| 4D | Butenolide | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) (tạo liên kết khác với 2 nhóm trên) | bắt trước Acetylcholinesterase (AchE) → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc |
| 4E | Mesoionic | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) (orthosteric site) | Ức chế, khóa chặt nAChR → chặn đứng việc truyền tín hiệu thần kinh, gây bất hoạt, tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 5 | Spinosyn | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) (Dm alpha6, allosteric site) | Bắt trước Acetylcholinesterase (AchE) → kích thích thần kinh liên tục | Tiếp xúc, vị độc |
| 6 | Avermectin | Thần kinh | kênh chloride được kiểm soát bởi glutamate (GluCl) và gamma-aminobutyric acid (GABA) | Mở kênh cloride, siêu phân cực, phá vỡ tín hiệu điện thế thần kinh → tê liệt thần kinh | Tiếp xúc, vị độc, thấm sâu |
| 7 | Pyriproxyfen | Sinh trưởng | hệ nội tiết | Bắt chước hormone juvenile → ngăn cản sâu hóa nhộng | Tiếp xúc, vị độc |
| 9B | Pyridine azomethine | Thần kinh | kênh transient receptor potential vanilloid (TRPV) | Tăng độ nhạy và sự gián đoạn trong tín hiệu thần kinh → suy yếu về khả năng vận động và thay đổi hành vi (khóa miệng) | Tiếp xúc, vị độc |
| 9D | Pyropene | Thần kinh | kênh transient receptor potential vanilloid (TRPV) (tạo liên kết khác với Pyridine azomethine) | Tăng độ nhạy và sự gián đoạn trong tín hiệu thần kinh → suy yếu về khả năng vận động và thay đổi hành vi (mất phương hướng) | Tiếp xúc, vị độc |
| 10 | Mite growth inhibitor | Sinh trưởng | enzyme chitin synthase 1 (CHS1) của nhện | Ức chế CHS1, không lắp ráp chitin → nhện không lột xác và chết | Tiếp xúc, vị độc |
| 11 | Vi sinh | Ruột | thụ thể đặc hiệu trên màng tế bào ruột giữa và màng tế bào | Sản sinh độc tố protein (Cry) và các độc tố ly giải tế bào (Cyt) trong quá trình hình thành bào tử → phá vỡ cân bằng thẩm thấu, ly giải tế bào | Tiếp xúc, vị độc |
| 12A | Diafenthiuron | Năng lượng | enzyme ATP synthase | Ức chế ATP synthase → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 12B | Organotin | Năng lượng | enzyme ATP synthase (tạo liên kết khác với Diafenthiuron) | Ức chế ATP synthase → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 12C | Propagite | Năng lượng | enzyme ATP synthase (tạo liên kết khác với 2 nhóm trên) | Ức chế ATP synthase → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 13 | Chlorfenapyr | Năng lượng | màng ngăn của ty thể | Tiêu tán gradient proton, ATP synthase không hoạt động → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 14 | Nereistoxin | Thần kinh | thụ thể Acetylcholine nicotinic (nAChR) | Phong tỏa, ngăn AchE gắn vào nAChR → chặn đứng việc truyền tín hiệu thần kinh, gây bất hoạt, tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 15 | Benzoylurea | Sinh trưởng | enzyme chitin synthase (CHS) của sâu | Ức chế CHS, không tổng hợp chitin → sâu không lột xác và chết | Tiếp xúc, vị độc |
| 16 | Buprofezin | Sinh trưởng | enzyme chitin synthase 1 (CHS1) của sâu | Ức chế CHS1, không lắp ráp chitin → sâu không lột xác và chết | Tiếp xúc, vị độc |
| 17 | Cyromazine | Sinh trưởng | hệ nội tiết | hormone nội tiết chưa rõ | Tiếp xúc, vị độc |
| 18 | Diacylhydrazine | Sinh trưởng | hệ nội tiết | Bắt chước hormone 20E → lột xác sớm và mất nước | Tiếp xúc, vị độc |
| 19 | Amitraz | Thần kinh | thụ thể octopamine | Kích hoạt thụ thể octopamine → kích thích quá mức hệ thần kinh | Tiếp xúc, vị độc |
| 20D | Bifenazate | Năng lượng | vị trí Qo của METI-3 và thụ thể trên kênh chloride | Tắc nghẽn chuỗi điện tử, ngừng sản xuất ATP → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 21 | METI-1 | Năng lượng | các trị trí trên METI-1 | Tắc nghẽn chuỗi điện tử, ngừng sản xuất ATP → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 22A | Oxadiazine | Thần kinh | các kênh natri phụ thuộc điện thế | Khóa kênh natri ở trạng thái mở → chặn đứng việc truyền tín hiệu thần kinh, gây bất hoạt, tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 22B | Semicarbazone | Thần kinh | các kênh natri phụ thuộc điện thế | Khóa kênh natri ở trạng thái nghỉ → chặn đứng việc truyền tín hiệu thần kinh, gây bất hoạt, tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 23 | Spiro | Sinh trưởng | enzyme Acetyl-CoA carboxylase (ACCase) | Ức chế hoạt động của miền Carboxyltransferase → gián đoạn hoàn toàn của quá trình sinh tổng hợp axit béo và lipid | Tiếp xúc, vị độc, lưu dẫn 2 chiều |
| 25A | Beta-ketonitrile | Năng lượng | các vị trí trên METI-2 | Tắc nghẽn chuỗi điện tử, ngừng sản xuất ATP → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 25B | Carboxanilide | Năng lượng | các vị trí trên METI-2 (khác Beta-ketonitrile) | Tắc nghẽn chuỗi điện tử, ngừng sản xuất ATP → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
| 28 | Diamide | Thần kinh | thụ thể Ryanodine (RyR) | Khóa thụ thể RyR ở trạng thái mở → rối loạn canxi, co cơ liên tục và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc, thấm sâu, lưu dẫn |
| 29 | Flonicamid | Thần kinh | kênh Kir và enzyme Nicotinamidase (Naam) | Chưa rõ → co cơ và mất phương hướng | Tiếp xúc, vị độc |
| 30 | Meta-diamide | Thần kinh | kênh chloride được kiểm soát bởi thụ thể GABA và phối tử (LGCC) | Ức chế kênh chloride → hưng phấn thần kinh và co giật | Tiếp xúc, vị độc |
| 34 | Flometoquin | Năng lượng | vị trí Qi trên METI-3 | Tắc nghẽn chuỗi điện tử, ngừng sản xuất ATP → cạn kiệt năng lượng và tê liệt | Tiếp xúc, vị độc |
Dựa trên bảng phân loại MoA, IRAC khuyến cáo nông dân nên luân phiên sử dụng các loại thuốc trừ sâu có mã nhóm khác nhau. Việc này giúp ngăn chặn các thế hệ sâu hại kế tiếp có cơ hội phát triển khả năng chống lại một cơ chế tác động duy nhất, từ đó làm chậm quá trình hình thành tính kháng thuốc trên diện rộng.
