살충제의 작용과 특징

1. 해충방제용 농약의 작용점
가. 살충제의 작용점 종류
살충제는 일반적으로 ①곤충의 신경계에 작용하거나 ②미토콘드리아에 작용해 호흡을 저해하거나 ③해충 체내의 에너지대사 교란 ④호르몬 기능 교란 등 다양한 작용을 통해 해충을 죽게 한다.

나. 살충제의 작용점 도달 경로
살충제는 해충 체내 침입경로에 따라 입을 통해 들어가 죽게 하는 식독제(소화중독제), 곤충의 몸(체벽)이나 다리의 마디를 통해 체내로 들어가 죽게 하는 접촉독제, 호흡을 통한 흡입 독제로 구분한다. 

1) 식독제 살충제
식독제 살충제는 해충의 입을 통해 들어가 중장 내에서 흡수되어 해충을 죽게 하는 약제로 곤충 중장의 pH에 의해 크게 영향을 받는다. 산성 용액에 잘 용해되는 약제는 중장의 pH가 산성인 딱정벌레목 해충에 살충효과가 높다. 알칼리성 용액에 잘 용해되는 약제는 중장의 pH가 알칼리성인 나비목 해충에 살충효과가 높다. 

2) 접촉독제 살충제
접촉독제 살충제는 약제가 곤충의 몸(체벽)이나 다리의 마디를 통해 해충 체내로 들어가(침투) 해충을 죽게 하는 약제이다. 
※ 곤충의 상표피에 있는 왁스층(지질층)을 통과하기 위해서는 약제의 ①화학구조 중 친유성기(페닐(Phenyl)기 등, 계면활성제) 함유 ②지질 가수분해 능력(알칼리제) ③지질 용해도(용제) 등이 중요

2. 작용기작별 살충제의 분류
과거에 시행된 해충 방제법으로 「주유법」이 있다. 논에 고래 기름 등을 넣어 기름막을 만들고 그곳에 벼를 흔들어 멸구류 등의 해충을 떨어뜨려, 해충의 기도를 기름으로 막아 질식사시키는 방법이다. 요즘 사용되는 살충제의 대부분은 해충의 신경계에 작용하는 타입, 에너지대사를 저해하는 타입, 생합성계에 작용하는 타입 중 하나이다. 그중에서도 신경의 전달기능을 방해하는 타입이 주로 개발되어 사용되고 있다.

가. 신경전달계 저해
보거나 만지거나 해서 받은 자극은 신호가 되어 신경계통을 통하여 중추신경(뇌)까지 전달되고, 여기에서 행동을 지시하는 신호가 다른 신경계통을 통하여 손이나 발로 전달된다. 이 신호는 전기적인 신호 형태를 띠는데, 신경계통의 마디에서는 화학적인 전달물질의 방출과 수용이라는 형태로 전달된다. 신경계에 작용하는 살충제는 이 전달물질을 이상하게 축적시키거나, 전달물질의 수용체로 들어가 흥분을 지속시키거나, 반대로 수용체가 작용하지 않게 되거나 하여, 결과적으로 해충의 신경계를 저해․교란시켜 죽음에 이르게 한다.
포유동물도 곤충도 신경계에서의 신호전달의 기본적인 구조는 동일하기 때문에 사람에게도 작용할 가능성이 있다. 그러나 사람과 곤충의 해독․분해․불활성화능력의 차이 등을 이용하여 사람에게는 안전한 약제가 개발되어 사용되고 있다.

나. 에너지대사 저해
동물이나 식물은 호흡에 의해 산소를 받아들이고, 체내에 저장한 에너지원, 예를 들면 당을 연소시켜(산화) 그 때에 발생하는 에너지를 ATP라는 물질로 바꿔 이용합니다. 이 사이의 여러 생화학적 과정이 방해되면 치명적인 작용을 받는다. 이러한 과정을 저해하는 약제의 예로, 로테논(천연살충제: 델리스뿌리의 주성분) 등 옛날 방식의 농약이 있었지만, 고등동물이나 어류에게도 강한 독성을 나타내므로 현재는 거의 사용되지 않고 있다. 90년대 이후에 개발된 이 방식의 살충제는 높은 선택성을 갖고 있어 널리 사용되고 있다.

다. 생합성계 저해
곤충의 표피 (외골격)는 척추동물과는 달리 단백질과 키틴이 주성분이다. 이 표피는 사람의 피부와는 다르게 딱딱해서 성장을 하려면 도중에 탈피를 반복해야 한다. 탈피를 할 때에는 오래된 표피 아래에서 새로운 표피가 생겨나, 오래된 표피는 분해되어 새로운 표피의 재료가 되고 키틴도 새로운 표피를 합성하는 과정에서 이용된다. 이 키틴의 생합성을 방해하는 작용을 갖는 살충제에 의해 유충은 탈피를 제대로 할 수 없어서 도중에 죽어버리거나, 완전히 탈피를 해도 새로운 표피가 생기지 않으므로 체내의 수분을 잃어버려 죽게 된다. 반대로 표피를 촉진시켜 표피의 표면을 비정상적으로 두껍고 딱딱하게 하여 탈피이상을 일으키는 약제도 있다.

라. 곤충호르몬 제어
곤충의 변태는 알라타체호르몬과 탈피호르몬의 균형으로 제어되는데, 이들 2개의 호르몬과 같은 작용을 갖는 약제가 각각 개발되었다. 곤충호르몬밸런스를 교란시켜 그 생육을 방해하는 효과를 발휘한다.
이러한 곤충탈피와 변태를 방해하거나, 산란 수를 억제하여 해충의 수를 줄이는 약제를 곤충생장조절 (Insect Growth Regulator: IGR)라고 부르며, 포유동물이 갖지 않는 곤충특유의 생리기능에 작용하므로 사람이나 가축에게는 높은 안전성을 보인다.

 

출처 : 농업기술 길라잡이, 한국작물보호협회 (https://new.koreacpa.org/crop-protection/qa/198/)