ภัยร้ายของสารเคมีต่อการดื้อยาของแมลง

แมลง (insects) เป็นสิ่งมีชีวิตในกลุ่มสัตว์ที่มีชนิดและการสำรวจพบมากที่สุดในโลก มีถิ่นที่อยู่อาศัยหลากหลายทั้งบนบก อากาศ และในแหล่งน้ำ มีเปลือกแข็งห่อหุ้มร่างกาย มีหลากหลายขนาด หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่สำรวจพบ มีวงจรชีวิตสั้น ขยายพันธุ์เร็ว ไข่ดก สามารถผลิตรุ่นลูกหลายได้หลายรุ่นใน 1 ปี และเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จอย่างสูงในการดำรงชีวิตร่วมกับมนุษย์หรือมีความสัมพันธ์ร่วมกันนับตั้งแต่ในอตีดจนกระทั่งถึงปัจจุบัน ขึ้นอยู่กับการวิวัฒนาการ การพัฒนาร่างกายให้สามารถอยู่รอดได้เมื่อพบกับสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมเพื่อให้แมลงไม่สูญพันธุ์และยังคงอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมนั้นๆ จึงทำให้แมลงเป็นสิ่งมีชีวิตที่มนุษย์ให้ความสำคัญและสนใจทำการศึกษา

แมลงมีทั้งประโยชน์และโทษ ด้านที่เป็นประโยชน์ เช่น การผสมเกสรพืช แมลงทางอุตสาหกรรม และเป็นอาหารของมนุษย์และสัตว์ ส่วนในด้านที่เป็นโทษที่สำคัญที่เห็นได้ชัดเจน คือ แมลงก่อให้เกิดโรคในมนุษย์และสัตว์ โดยเฉพาะการเข้าทำลายผลผลิตพืชทางการเกษตร ทั้งในระดับแปลงปลูกและการเก็บรักษาผลิตผล สร้างความเสียหายหลายล้านบาทต่อปี ก่อให้เกิดภาวะขาดแคลนอาหารหรือทุพโภชนาการในหลายประเทศทั่วโลก

การป้องกันกำจัดแมลงยังคงมีการศึกษาหาวิธีการที่หลากหลาย เช่น วิธีการใช้รังสี การเขตกรรมหรือที่เรียกว่าการอนุรักษ์ดินและน้ำโดยการจัดการดินด้วยการไถพรวน การใช้พันธุ์พืชที่ต้านทานแมลง และการควบคุมโดยชีวภาพ แต่วิธีที่เกษตรกรนิยมปฏิบัติ คือ การใช้สารเคมีทางการเกษตร ทำให้ส่งผลเสียอย่างมากต่อตัวเกษตรกร เกิดการเจ็บป่วย มีสารตกค้างในผลผลิต นอกจากนี้การใช้สารเคมีผิดวิธีหรือใช้อัตราที่ไม่เหมาะสมนั้น ทำให้แมลงสร้างกลไกขึ้นมาเพื่อต้านทานสารเคมีชนิดนั้น ซึ่งส่งผลให้แมลงเกิดความต้านทานหรือดื้อยาในรุ่นลูกหลาน สารเคมีที่เกษตรกรเคยจึงใช้ไม่สามารถใช้กำจัดแมลงชนิดนั้นได้อีก ทำให้เกษตรกรต้องเสียเงินเพิ่มขึ้นในการซื้อสารเคมีตัวใหม่เรื่อยๆ และใช้ในปริมาณที่มากขึ้น ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น และกำไรลดน้อยลง

สารเคมีป้องกันกำจัดแมลงในปัจจุบันพบมีหลายชนิดแตกต่างกันไปตามชื่อการค้าของแต่ละบริษัท โดยทั่วไปแล้วสารกำจัดแมลงได้มีการแบ่งกลุ่มตามกลไกการเข้าทำลายแมลง ประกอบด้วย กลุ่มที่เข้าทำลายหรือรบกวนระบบประสาทและระบบกล้ามเนื้อ (nerve and muscle) กลุ่มที่มีผลยับยั้งขบวนการเจริญเติบโต (growth regulator) กลุ่มที่มีผลต่อระบบทางเดินหายใจ (respiration) กลุ่มที่มีผลต่อระบบการย่อยอาหารส่วนกลาง (midgut) และกลุ่มที่ยังไม่ทราบกลไกการออกฤทธิ์ที่แน่นอน (Jeschke et al, 2013; Irac, 2022; สหายา, 2564) ในแต่ละปีมีการจดทะเบียน ขึ้นทะเบียน มีการนำเข้าและส่งออก รวมถึงมีการผลิต ทดสอบ และพัฒนาสารเคมีกำจัดแมลงเป็นจำนวนมากมูลค่าหลายล้านบาท ส่วนนี้แสดงให้เห็นถึงสารกำจัดแมลงที่มีอยู่เดิมใช้ไม่ได้ผลดี ประสิทธิภาพในการควบคุมหรือกำจัดแมลงไม่ได้ หรือเป็นสารที่อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม หรือการใช้สารเคมีชนิดเดิมในบางพื้นที่ไม่สามารถควบคุมแมลงศัตรูพืชได้ ซึ่งสามารถประเมินได้ว่าแมลงในพื้นที่นั้นสามารถพัฒนาสร้างความต้านทาน (ดื้อยา) ต่อสารเคมีกลุ่ม ชนิด หรือยี่ห้อนั้นได้แล้ว เป็นกลไกการปรับตัว หรือพัฒนาการที่หลากหลายรูปแบบเพื่อความอยู่รอดของเผ่าพันธุ์ให้ดำรงชีพอยู่ได้เมื่อได้รับสารเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการศึกษาวิจัยและพบว่าในกลุ่มแมลงปากดูดที่มีขนาดเล็กสามารถพัฒนาและปรับตัวต้านทานสารเคมีได้อย่างรวดเร็ว อาทิ เพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน แมลงหวี่ขาว และเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล (วันทนา และคณะ, 2544)

Berlinger (1996) รายงานว่าแมลงสามารถพัฒนากลไกของร่างกายเพื่อให้ต้านทาน “ดื้อยา” เข้าทำลายกัดกินพืชและผลิตผลทางการเกษตรที่มีการใช้สารป้องกันกำจัดแมลงโดยพัฒนากลไกทางพฤติกรรม (Behavioral resistance) ในธรรมชาติแมลงจะมีสัญชาตญาณในการรับรู้ว่าสิ่งไหนมีอันตรายหรือไม่มีอันตราย และควรที่จะรับมือกับสถานการณ์นั้นอย่างไร ตัวอย่างเช่น แมลงจะหยุดกินพืชหรือเลือกกินบริเวณที่มีสารเคมีเคลือบบนผิวพืชปริมาณที่น้อย แมลงกลุ่มที่ไม่มีปีกเมื่อพบว่ามีการพ่นสารจะทำการทิ้งตัวลงจากต้นพืช เดินไปหลบใต้ใบพืช ส่วนแมลงกลุ่มที่มีปีกจะบินหลบหนีเคลื่อนย้ายออกจากพื้นที่นั้น พฤติกรรมเหล่านี้จะทำให้แมลงสามารถอยู่รอดได้ เนื่องจากได้รับสารเคมีในปริมาณเพียงเล็กน้อย การได้รับสารเคมีไม่ว่าจะกินเข้าไปหรือสัมผัสตามตัวเพียงเล็กน้อยแมลงจะสามารถพัฒนากลไกการต้านทานขึ้นมาและส่งต่อความต้านทานไปยังรุ่นลูกหลานได้  

กลไกการป้องกันการซึมผ่านของสารเคมี (Penetration resistance) แมลงมีโครงสร้างเป็นเกราะแข็งภายนอกร่างกายสามารถต้านทานต่อสิ่งที่เป็นอันตรายจากภายนอกได้ดี มากไปกว่านั้นพบว่าแมลงที่สามารถต้านทานสารเคมีได้จะมีการดูดซับสารพิษได้ช้ากว่าแมลงที่ไม่ต้านทานหรืออ่อนแอ เนื่องจากแมลงที่ต้านทานจะพัฒนาผนังลำตัวชั้นนอกให้มีไข (wax) ที่หนากว่าแมลงปกติเคลือบเพื่อป้องกันสารเคมีซึมผ่าน

เมื่อได้รับสัมผัสกับสารเคมีจึงทำให้สารเคมีซึมทะลุผ่านเข้าไปสู่ระบบภายในได้น้อย ในหนอนแมลงบางชนิดเมื่อผนังลำตัวได้รับสัมผัสกับสารเคมีจะทำการลอกคราบอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการซึมผ่านผนังลำตัวของสารเคมี

กลไกการย่อยสลายพิษ (Metabolic resistance) แมลงมีความสามารถในการสร้างเอนไซม์ในการย่อยสลายสารพิษ เช่น เอนไซม์ esterases, oxidases และ Glutathione transferases (GSTs) โดยเอนไซม์เหล่านี้จะช่วยย่อยสลาย ลดขนาด ลดความรุนแรง เปลี่ยนแปลงโครงสร้างสารเคมี ส่งผลให้ตัวแมลงได้รับอันตรายจากพิษของสารเคมีน้อยมาก และยังสามารถสลายพิษสารเคมีได้หลายๆ กลุ่ม ด้วยกลไกนี้ตัวแมลงจึงมีความต้านทานสารเคมีและยังทำลายพืชผลของเกษตรกรได้ มากไปกว่านั้นแมลงยังสามารถสร้างกลไกการเปลี่ยนแปลงที่ตำแหน่งการออกฤทธิ์ (Altered target-site resistance) เมื่อแมลงได้รับสารเคมีไม่ว่าจะเป็นจากการสัมผัส หรือกินเข้าไป จะเกิดการเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลหรือหน้าที่ของเอนไซม์ภายในตัวแมลง เพื่อช่วยลดความว่องไวในการจับกับสารเคมีหรือจับกันไม่สมบูรณ์ กลไกนี้ส่งผลให้สารเคมีมีการออกฤทธิ์หรือแสดงประสิทธิภาพในการกำจัดแมลงได้ช้าลง เนื่องมาจากเอนไซม์ต่างๆ ที่มีหน้าที่สลายพิษในตัวแมลงนั้นสามารถทำลายพิษหรือสารเคมีได้ก่อนการเกิดพิษต่ออวัยวะต่างๆ ในตัวแมลง

สรุปการดื้อยาหรือต้านทานสารเคมีของแมลง คือ การที่แมลงศัตรูสามารถเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมในตัวเองให้มีความทนทานต่อพิษของสารเคมีนั้นๆ ได้ หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่งก็คือ การใช้สารเคมีชนิดเดิมซ้ำๆ ไปเรื่อยๆ แต่ได้ผลหรือมีประสิทธิภาพลดลงจากที่เคยใช้ควบคุมแมลงในครั้งแรก ดังภาพที่เปรียบเทียบให้เห็นถึงการพัฒนาสร้างความต้านทานของแมลงศัตรูพืชในรุ่นลูกหลานหรือรุ่นถัดไป  

ดังนั้นความสำเร็จในการควบคุมแมลงศัตรูพืชและไม่ให้เกิดความต้านทานขึ้นอยู่กับการตรวจสอบจำแนกชนิดของศัตรูพืชก่อนการฉีดพ่นสารเคมี การเลือกสารเคมีที่เหมาะสมต่อชนิดหรือระยะการเจริญเติบโตของศัตรูพืช การเลือกชนิดสารเคมีมีประสิทธิสูงและเจาะจงต่อศัตรูพืช โดยใช้สารเคมีตามอัตราแนะนำ และตัดสินใจทำการฉีดพ่นให้เร็วที่สุด เมื่อสำรวจพบศัตรูพืชเข้าทำลายสร้างความเสียหายควรฉีดพ่นให้ต่อเนื่อง จนกระทั่งความเสียหายลดลง หรือแมลงศัตรูลดลงอย่างชัดเจน มากไปกว่านั้นควรสลับสารเคมีต่างกลุ่ม เพื่อป้องกันการดื้อยา

เขียนโดย สรายุทธ ปิตตาระเต

เรียบเรียง/แก้ไข ธีรนาฎ ศักดิ์ปรีชากุล

เอกสารอ้างอิง

วันทนา ศรีรัตนศักดิ์ สุกัญญา อรัญมิตร และจินตนา ไชยวงศ์. 2544. สถานการณ์ระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในประเทศไทย. หน้า 209-225 ใน การประชุมวิชาการข้าวและธัญพืชเมืองหนาว ครั้งที่ 2 ปี 2554 : วันข้าวและชาวนาแห่งชาติ. สำนักวิจัยและพัฒนาข้าว กรมการข้าว,กรุงเทพ.

สุเทพ สหายา. 2565. กลไกการออกฤทธิ์สารเคมีป้องกันกำจัดแมลง 29 กลุ่ม. (ระบบออนไลน์). แหล่งข้อมูล: https://shorturl.asia/Gp7bB. (26/สิงหาคม/2565)

Berlinger, R. G. (1996). Pest Resistance to Pesticides. Department of Entomology, Clemson University. printed March 1996.

IRAC. 2022. The irac mode of action classification online. (Online). Avialable: https://irac-online.org/mode-of-action/classification-online/. (26/August/2022)

Jeschke, P., Nauen, R. and Beck, M. E. (2013). Nicotinic acetylcholine receptor agonists: a milestone for modern crop protection. Angewandte Chemie International Edition, 52(36), 9464-9485.