Chlorantraniliprole Là Gì? Thuốc Trừ Sâu Diamide Từ Một Loài Cây Nam Mỹ

Một Loài Cây Nam Mỹ Và Chất Trừ Sâu Của Nó

Đầu những năm 1940, các nhà khoa học của công ty Merck và Đại học Rutgers (Mỹ) sàng lọc thực vật để tìm chất trừ sâu tự nhiên. Một loài cây ở Nam Mỹ, Ryania speciosa, cho kết quả nổi bật: chiết xuất từ cây có hoạt tính trừ sâu rõ rệt.

Năm 1948, nhóm của Rogers và Folkers tại Merck công bố trên tạp chí Journal of the American Chemical Society việc tách được hoạt chất chính, đặt tên là ryanodine. Họ tìm ra nó bằng cách lần theo hoạt tính trừ sâu qua từng bước chiết tách. Bột ryania được bán làm thuốc trừ sâu từ thập niên 1940 và dùng trong canh tác hữu cơ, trước khi rút khỏi thị trường Mỹ năm 1997.

Ryanodine không trở thành thuốc trừ sâu lớn. Nhưng nó để lại một thứ quan trọng hơn: một cái tên. Và cái tên đó dẫn tới nhóm thuốc trừ sâu đang được dùng trên ruộng lúa, ruộng ngô và vườn rau ở Việt Nam hôm nay.

Thụ Thể Ryanodine: Công Tắc Canxi Của Cơ Bắp

Mỗi lần cơ co, tế bào cơ cần giải phóng canxi từ một kho chứa bên trong tế bào (lưới cơ tương). Cánh cửa của kho chứa này là một kênh protein. Ryanodine gắn vào kênh đó rất chặt, chặt đến mức các nhà sinh học dùng nó để "đánh dấu" và tách kênh này ra khỏi tế bào lần đầu tiên. Vì vậy kênh được đặt tên là thụ thể ryanodine (ryanodine receptor, viết tắt RyR).

Khi ryanodine gắn vào, kênh bị giữ ở trạng thái mở một phần, canxi tràn ra liên tục, cơ co không kiểm soát được rồi tê liệt. Có thể hình dung như công tắc đèn bị kẹt ở vị trí bật: đèn sáng mãi, đến khi hệ thống không còn hoạt động bình thường.

Người và động vật có vú cũng có thụ thể ryanodine trong cơ. Vậy làm sao một chất tác động lên thụ thể này lại dùng được làm thuốc trừ sâu trên đồng ruộng? Câu trả lời đến hơn nửa thế kỷ sau.

Từ Ryanodine Đến Nhóm Diamide

IRAC (Ủy ban Hành động Chống Kháng thuốc Trừ sâu) xếp tất cả các hoạt chất này vào nhóm 28: chất điều biến thụ thể ryanodine. Diamide không phải là ryanodine được làm lại. Chúng là những phân tử hoàn toàn khác, nhưng tác động lên cùng một kênh canxi.

Diamide Phân Biệt Côn Trùng Với Người Như Thế Nào

Điểm khác biệt lớn nhất giữa diamide và ryanodine là độ chọn lọc. Thụ thể ryanodine của côn trùng và của động vật có vú có cấu trúc khác nhau ở vùng gắn thuốc.

Theo tổng hợp của Richardson và cộng sự (2021) trên tạp chí International Journal of Molecular Sciences, chlorantraniliprole yếu hơn khoảng 300 lần trên thụ thể cơ xương của chuột và yếu hơn trên 2.000 lần trên thụ thể cơ tim của chuột cống so với trên thụ thể của côn trùng. Flubendiamide có độ chọn lọc trên 500 lần.

Độ chọn lọc cao là lý do diamide được dùng rộng rãi trong chương trình quản lý dịch hại tổng hợp. Dù vậy, sản phẩm thương mại thường phối diamide với hoạt chất khác, nên mức độ an toàn với người, ong và cá phải đọc theo nhãn của từng sản phẩm, không suy từ một hoạt chất.

Sâu Vẫn Còn Trên Lá Có Phải Là Thuốc Chưa Có Tác Dụng?

Sau khi phun diamide, nhiều người thấy sâu chưa rơi xuống ngay và nghĩ thuốc yếu. Với nhóm này, dấu hiệu cần nhìn là sâu ngừng ăn, không phải sâu rơi ngay.

Hannig và cộng sự (2009) trên tạp chí Pest Management Science đo tốc độ ngừng ăn ở ấu trùng của bốn loài sâu thuộc bộ cánh vảy, trong đó có sâu tơ (Plutella xylostella) và sâu xanh da láng (Spodoptera exigua). Kết quả: chlorantraniliprole thuộc nhóm thuốc làm sâu ngừng ăn nhanh nhất, tương đương methomyl, lambda-cyhalothrin và esfenvalerate, nhanh hơn phần lớn các hoạt chất mới khác được so sánh.

Cơ chế giải thích điều này: cơ miệng và cơ thân của sâu co cứng nên sâu không ăn tiếp được, dù cơ thể chưa rơi khỏi lá. Từ lúc sâu ngừng ăn, lá và trái đã được bảo vệ. Đánh giá hiệu quả nên dựa vào vết hại mới sau phun 1–3 ngày, không dựa vào số sâu nằm trên lá ngay sau khi phun.

Ba Sản Phẩm Diamide, Ba Cách Phối Hợp

Diamide mạnh nhất với sâu miệng nhai. Để mở rộng phổ sang rầy, nhện hay bọ trĩ, các sản phẩm thương mại phối diamide với một hoạt chất thuộc nhóm IRAC khác:

Diamide Có Bị Kháng Không?

Có, và trường hợp được nghiên cứu kỹ nhất là sâu tơ trên rau họ cải. Troczka và cộng sự (2012) trên tạp chí Insect Biochemistry and Molecular Biology ghi nhận các quần thể sâu tơ từ Philippines và Thái Lan kháng trên 200 lần với cả chlorantraniliprole lẫn flubendiamide so với quần thể mẫn cảm.

Nguyên nhân là một đột biến trên chính thụ thể ryanodine, gọi là G4946E, nằm ngay vùng gắn thuốc. Đáng chú ý, hai quần thể ở hai quốc gia khác nhau đã tự hình thành cùng một đột biến. Richardson và cộng sự (2021) liệt kê thêm các đột biến khác trên sâu tơ (I4790M/K, Y4701C/D) và các dạng đột biến kháng ở sâu đục thân lúa (Chilo suppressalis).

Hướng dẫn quản lý kháng diamide của IRAC đề xuất cách dùng theo "cửa sổ": trong một cửa sổ bằng khoảng một lứa sâu, có thể dùng nhóm 28; lứa sâu tiếp theo chuyển sang nhóm khác. Tổng thời gian các cửa sổ dùng nhóm 28 không vượt quá 50% chu kỳ cây trồng, và chỉ mở một cửa sổ nhóm 28 mới sau khi đã dùng ít nhất một thuốc hiệu quả thuộc nhóm khác.

Cách Dùng Thuốc Diamide Hiệu Quả

Từ cơ chế, tốc độ tác động và nguy cơ kháng ở trên, cách dùng có thể suy ra từng bước:

Bảng Tra Nhanh

Kết Luận

Từ một loài cây ở Nam Mỹ, ryanodine đã đặt tên cho công tắc canxi trong cơ của mọi loài động vật. Hơn nửa thế kỷ sau, các nhà hóa học thiết kế được những phân tử tác động lên công tắc đó ở côn trùng mà ít ảnh hưởng tới động vật có vú, và nhóm diamide ra đời. Sức mạnh của nhóm này nằm ở chỗ chỉ có một đích tác động; đó cũng là lý do phải giữ nó cẩn thận: phun khi sâu còn nhỏ, đánh giá bằng vết hại mới, và luân phiên sang nhóm IRAC khác sau mỗi lứa sâu.

Zalo: 096 994 2349

Nguồn Tham Khảo

• Rogers E.F., Koniuszy F.R., Shavel J., Folkers K. (1948). Plant insecticides. I. Ryanodine, a new alkaloid from Ryania speciosa Vahl. Journal of the American Chemical Society 70(9):3086–3088.
• U.S. EPA (1999). Reregistration Eligibility Decision (RED) Fact Sheet: Ryanodine.
• Richardson E., Troczka B.J., Gutbrod O., Ebbinghaus-Kintscher U., Williamson M.S., George C.H., Nauen R., Davies T.G.E. (2021). Chimeric investigations into the diamide binding site on the lepidopteran ryanodine receptor. International Journal of Molecular Sciences 22(23):13033.
• Hannig G.T., Ziegler M., Marçon P.G. (2009). Feeding cessation effects of chlorantraniliprole, a new anthranilic diamide insecticide, in comparison with several insecticides in distinct chemical classes and mode-of-action groups. Pest Management Science 65(9):969–974.
• Troczka B., Zimmer C.T., Elias J., Schorn C., Bass C., Davies T.G.E., Field L.M., Williamson M.S., Slater R., Nauen R. (2012). Resistance to diamide insecticides in diamondback moth, Plutella xylostella, is associated with a mutation in the membrane-spanning domain of the ryanodine receptor. Insect Biochemistry and Molecular Biology 42:873–880.
• Alı I.H., Yükselbaba U. (2025). Plant Protection Science 61(2):191–200 (tổng hợp về tính lưu dẫn mạch gỗ và phổ tác động của cyantraniliprole).
• American Chemical Society (2005). Thông cáo về flubendiamide của Nihon Nohyaku và Bayer CropScience tại hội nghị ACS lần thứ 230.
• IRAC. Diamide Global IRM Guidelines; IRAC Mode of Action Classification: nhóm 28.
• Bộ Nông nghiệp và Môi trường. Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng tại Việt Nam.