От мышьяка к антикоагулянтам: эволюция родентицидов

О том, что не со всякими соседями удается жить в мире и согласии, известно каждому. Особенно, если дистанция между вашим жизненным пространством и их местом обитания  отсутствует. И даже  самый терпеливый человек зарычит как один из трех медведей из той самой, якобы русской народной сказки, когда выяснит, что кто-то ел из его миски, спал в его постели и привел в негодность его вещи. Кстати, упомянутая выше сказка совсем не русская и даже не народная, и была написана еще в 1834 году Робертом Саути. Но речь не о сюжете сказки, речь о том, что никому не хочется делить стол и постель с теми, с кем делить их не хочется. Особенно если они не понимают ни уговоров, ни угроз.

Как можно догадаться, речь идет не о соседях человеческого ( или, на худой конец, человекоподобного) вида из общежития, казармы или коммуналки. Речь идет о маленьких шустрых животных с громадным аппетитом и выдающейся способностью к размножению. Дополнительная подсказка — у них самозатачивающиеся, постоянно растущие зубы, и длинные хвосты.

Мыши, крысы, полевки, суслики, песчанки…Имя им легион ( точнее — половина римского легиона по «штатному расписанию») — 2277 видов. А численность — миллиарды. Далеко не все из них живут в домах, и далеко не все из них вредят в полях и садах. Но тех, кто незаконно «прописался» в квартирах и поселился в полях, вполне хватает для того, чтобы относиться к грызунам без особой любви. Это если выражаться политкорректно…

Считается, что крыс на Земле чуть ли не вдвое больше, чем людей, а в крупных городах их число сопоставимо с количеством жителей. Так, в Великобритании по состоянию на 2003 год популяция серых крыс оценивалась в 60 млн. особей.

Чума и мыши

А если называть все своими словами, то люди не хотят жить рядом с мышами и крысами. И не без основания. Еще в 1977 году ежегодный ущерб от синантропных (живущих рядом с человеком мышей и крыс) грызунов оценивался в 1 миллиард долларов (Pratt et all, 1977). В Малайзии потери производства пальмового масла из-за грызунов около 88 миллионов долларов ежегодно. В Азии ежегодно крысы поедают такое количество еды – достаточное для того, чтобы накормить 200 миллионов человек (Singleton 2003). При этом любопытно, что крысы являются поборниками «здорового» питания. Они легко определяют каких элементов им не хватает, ищут те  продукты, в которых  содержится необходимый им элемент, и предпочитают питаться именно этими продуктами, пока не восстановят баланс.

Можно подсчитать, во сколько обходится совместное проживание с сотней крыс под боком. При этом стоит учитывать, что грызуны портят и загрязняют пищи примерно в 25 раз больше, чем поедают. Исходя из этого,100 крыс сьедают ежедневно около 3кг продуктов в день, а портят до 75 кг. За год они приводят в негодность примерно 26 тонн продуктов. И оставляют в качестве «благодарности» 1 тонну фекалий и 500 литров мочи в закутках человеческого жилья.

Мыши — единственные из животных, которых не может стошнить. . Анатомические исследования проявили, что грызунам просто нечем совершать рвотные движения: у их очень слабенькая мускула диафрагмы, а не считая того, их желудок не в состоянии сокращаться так, чтоб отправлять еду назад к глотке.

Даже от сотни мышей за год можно получить «сюрприз» в виде 100 кг мышиных какашек и 75 литров специфически пахнущей мочи. Попрощавшись при этом с тоннами испорченной муки, зерна, хлеба…

Но ,кроме сожранного продовольствия и загаженного пространства, грызуны способны обеспечить и другие неприятности. Такие, например, как болезни. Бактериальные (лептоспироз, чума, сальмонеллез), вирусные (бешенство), вызываемые риккетсиями (тиф) и простейшими (токсплазмоз). Недаром слова «чума» и «крысы», «мыши» и «тулерямия» сцеплены между собой тысячелетней связью.

Маленькие хитрости: Вам будет легче вставать на работу вовремя, если на будильник Вы положите мышеловку.

 Живущие в полях полевки и мыши досаждают меньше, но не стоит недооценивать ущерб для посевов с/х культур, который причиняют эти маленькие и безобидные на вид зверьки. Иногда их доля урожая ограничивается 5-7%, но в отдельные годы они действуют так же опустошительно, как расплодившаяся саранча.

 Лишить грызунов жилья и пищи

Борьба с грызунами включает профилактические и истребительные мероприятия.

Профилактика, как известно, лучше и дешевле лечения, так как позволяет избавиться от проблемы, не ощутив ее в полной мере. Поэтому в общем комплексе дератизационных работ (работ по контролю численности грызунов)  профилактические меры  являются наиболее важными. Их задача — лишить грызунов убежищ и затруднить им доступ к пище.

В населенных пунктах это достигается улучшением  санитарно- технического состояния территорий и отдельных объектов. Если выражаться понятнее, это своевременный сбор и вывоз мусора, уничтожение сорняков, содержание территории в чистоте, заделка щелей и прочих отверстий, которые грызуны могут использовать для проникновения внутрь.

На западной Яве (Индонезия) существует обычай, по которому каждый крестьянин, вступающий в брак, должен убить десять крыс. При разводе такса удваивается.

На полях используется несколько другая методика. Во-первых, стоит позаботиться о правильном чередовании культур (плодосмене), то есть придерживаться оптимального севооборота. В этом случае  поле не выполняет функцию «и стол, и дом». Во-вторых, на заселенных мышевидными территориях глубокая отвальная обработка почвы может изрядно усложнить жизнь грызунов, разрушив их норы и уничтожив тех зверьков, кто не успел спастись. В отдельных случаях обработка почвы лишает их доступа к собранным припасам. Внесение безводного аммиака или аммиачной воды  (привет из СССР!) также сокращает численность грызунов, причем это служит как бы  бесплатным приложением к основной цели этого мероприятия — внесению азотного удобрения. Также положительно влияют на ситуацию меры по привлечению хищных птиц. Во Франции, например, устанавливают специальные насесты для соколов, ястребов и прочих мышеедов.

Если же грызуны все-таки появились, то их уничтожают, и чем быстрее, тем лучше. Истребительные мероприятия слагаются из трех основных методов: 1) химический, 2) физический, 3) биологический.

Физический метод — использование механических и физических орудий для лова и уничтожения грызунов. Для истребления мышей и крыс использовались ловчие канавы и ямы, ставились петли-удавки, бочки и другие сосуды с водой. Затем появились ловушки с перевертывающимися или падающими площадками, дверцами и только значительно позже — пружинные и дуговые капканчики. Но эти методы работают, во-первых, только в помещениях, а во-вторых, эффективны при относительно невысокой численности вредителей.

Бесплатный сыр в мышеловке бывает, но только для второй мыши.

Биологический метод — использование естественных врагов грызунов (кошек, собак, птиц) и различных микробов, вызывающих гибель грызунов, но безопасных для людей и домашних животных.Преимущественно используются бактерии, вернее, специальные бактериологические препараты для заражения приманок.

Коварное оружие

Но в основном против грызунов используют коварное химическое оружие — родентициды. Родентициды- это группа препаратов, смертельных для грызунов ((лат. Rodentis — грызущий и caedo — убиваю)).

В настоящее время используются кишечные яды, то есть которые проявляют свой эффект только после попадания в желудочно-кишечный тракт. Они не отпугивают грызунов своим вкусом и запахом. Родентициды вызывают сравнительно быструю гибель грызунов в концентрациях, мало опасных для человека и домашних животных.

Родентициды делятся на две основные группы: яды острого действия, вызывающие гибель грызунов после однократного попадания в организм в короткие сроки (от 0,5 часа до 24 часов) и яды пролонгированного (кумулятивного) действия, оказывающие отравление через несколько суток после многократного поедания отравленной приманки. Набор такого вида препаратов во всех странах мира достаточно ограничен и однообразен.

 Приходит новый русский домой, достает из портфеля ружьё и дохлую мышь, кладет их на монитор, включает компьютер, через секунду выключает, достаёт мобильный, набирает номер системного администратора и говорит:
— Слышь, поставил я на компьютер винчестер и мышку, а он ни хрена не работает!!!
— Ну, значит, у тебя или памяти не хватает, или мать плохая.
— Ты чё, мужик…

Одним из первых ядов, который применяли в борьбе с крысами, был красный морской лук. Это растение широко распространено в странах Средиземного моря и было известно арабам еще в XIII в. до н. э. Именно красный морской лук, по-видимому, стоит считать первым ратицидом, т. е. убивающим крыс (rattus по-латыни крыса, cid — убивать). Растительные яды рекомендовал Маркхам в руководстве по борьбе с грызунами (1631 г.).  Во Франции красный морской лук был официально рекомендован для борьбы с крысами в 1718 г. Высушенные и размолотые луковицы этого растения добавлялись в пищевые продукты и в виде порошка, пасты или просто перемешанные с едой раскладывались в тех местах, где жили крысы.  Им пользовались практически на всех континентах до недавнего времени, когда появились  более действенные препараты.

С конца XVII в. начинали применять такие сильнодействующие вещества, как мышьяк и стрихнин. Яд смешивали с мукой или жиром и раскладывали там, где обитали крысы. Но у этих ядов отсутствует избирательность, то есть для человека они не менее опасны, чем для его врагов-грызунов. Поэтому применение мышьяка сопровождалось частыми несчастными случаями. Кстати, отравления людей мышьяком происходили не только по небрежности. Легкодоступный яд, который можно было купить в аптеке, стал в 18-19 веках распространенным средством решения семейных проблем.

 Англичанин приходит в аптеку и просит немного мышьяка. Аптекарь ему
отвечает:

— Hет! Hет, сэp! Чтобы купить мышьяк нужен pецепт. Я Вам очень сочуствую, но одной фотогpафии вашей тещи недостаточно.

Боролись с грызунами и с помощью синильной кислоты и ее солей (цианидов). Впервые для этих целей ее применили в США, затем в Англии и Италии. Как можно судить по множеству детективов, именно эти препараты «обогнали» мышьяк в качестве наиболее популярного яда, и в начале 20 века отравление цианидами стало настолько же обычным способом убийства, как в 19 века — отравление мышьяком.

Для борьбы с грызунами пытались использовать( вполне в духе Первой Мировой Войны)  ядовитые газы: сернистый газ, углекислый газ, окись углерода, хлор, хлорпикрин, цианистый водород, фосфористый водород, окись этилена. Все ядовитые газы вызывали полную гибель животных при условии, что зверьки не могли уйти из отравленной зоны. Время их гибели при этом составляло от нескольких минут до нескольких часов. Но перечисленные газы очень опасны для людей. Перед газацией строений из них удаляют людей, останавливают; производство и тщательно герметизируют все отверстия. Обработку газом проводить нельзя, если поблизости есть жилые дома и предприятия. Второй недостаток газации — отсутствие остаточного действия после окончания обработки. Обработанные помещения могут быть повторно заселены грызунами. Третий недостаток — высокая стоимость обработки. Поэтому в настоящее время газацию против грызунов применяют только для обработки специальных объектов: судов, самолетов, вагонов, элеваторов, реже — холодильников.

До конца 40-х годов в большинстве стран грызунов истребляли в основном остродействующими препаратами мышьяка, фосфора, фтора, таллия, бария и др., токсичными не только для грызунов, но и других теплокровных животных. Наиболее опасными из них были фторорганические соединения.

В конце 19-начале 20 века стрихнин активно применялся в соревнованиях на выносливость в качестве допинга: небольшие инъекции токсического вещества вызывали напряжение в мышцах и позволяли спортсмену добраться до финиша. Американский бегун Томас Хикс смешал это вещество с бренди и яичным белком. На финише Олимпийского марафона 1904 года ему понадобилась скорая помощь, и он чуть не умер, но золотую медаль все же выиграл.

По современной классификации, упомянутые выше вещества относятся к препаратам  острого действия. Они вызывают гибель грызунов после однократного поедания приманки, причем   у грызунов симптомы отравления  появляются в течение первого  часа после попадания в организм. В настоящее время реально в практике дератизации используется только фосфид цинка, крысид и аминостигмин, применение которых строго регламентировано.

Фосфид цинка, попав в желудок животного, реагирует с соляной кислотой. При этом  выделяется фосфористый водород, который проникает в кровь, и действует на  дыхательный центр мозга  как нервно-паралитический яд. При рекомендуемой инструкцией концентрации его в приманке (3%) этот яд менее опасен, чем многие другие, и не вызывает вторичных отравлений у хищников, съевших отравленных грызунов. Однако фосфид цинка разлагается в кислой среде, поэтому его не следует применять с ржаным хлебом, кислым тестом и другими быстро закисающими продуктами. К тому же, приготовление отравленных зерновых приманок требует непосредственного контакта с этим токсичным веществом, поэтому из соображений безопасности его применение стараются сократить.

 Таблица 1.Токсичность фосфида цинка для различных животных и человека при поступлении в желудок.

Вид животного ЛД 50 , мг/кг
Крыса 45,7
Собака 25
Кролик 20
Человек 25

Значительный успех в борьбе с грызунами (прежде всего, с крысами) во второй половине 20 века — результат использования препарата альфа-нафтилтиомочевины  (известен как «Крысид»). Впервые он был получен Рихтером в США в 1944 году, на основании опубликованных данных синтезирован в России в 1946 году и получил название «Крысид». С 1952 года и по настоящее время включен в список разрешенных дератизационных средств. На первых порах его применение дало блестящие результаты.  У животных, погибающих от крысида (1% — для крыс, 0,5% — для мышей), сначала останавливается дыхание, а затем сердце. При вскрытии в легких наблюдаются изменения воспалительного характера. Важнейшим достоинством крысида является быстрота его действия — крысы, как правило, гибнут в течение первых двух суток после «последней трапезы» отравленной приманкой.

Таблица 2.Токсичность «Крысида» для различных животных.

Название животного Летальные дозы мг/кг
Серая крыса 25-30
Александрийская

крыса

75-450
Мышь домовая 50-60
Собака 60-150
Кошка 150-200
Кролик 400-450
Цыпленок 750-2500

Но крысид был эффективен только для серых крыс и не уничтожал черных. Кроме того, выяснилось, что крысы, получившие недостаточную дозу препарата, после выздоровления становятся устойчивыми к нему и могут легко переносить дозировки, во много раз превышающие первоначальную. Эта устойчивость сохраняется на долгое время, а зверьки, попробовавшие однажды приманку с крысидом, в дальнейшем избегают его.

Относительно новым средством борьбы с мышевидными грызунами является аминостигмин /N,N — диметил — (2-N,N — диметиламинометилпиридил -3) карбомата дихлорид /.Это вещество является обратимым ингибитором холинэстеразы.В результате действия аминостигмина появляется сильный токсикоз (обездвиживание, фибрилляция мускулатуры, тремори др.). Это д.в используется также в качестве лекарства , при этом максимальная лечебная суточная доза — 20 мг, что эквивалентно 4000 мг приманки АМУС, а летальная доза для человека в 100 раз больше.

Быстрое развитие процесса отравления вызывает у грызунов  настороженность к приманке с ядом. Так как у грызунов существуют четкая иерархия, непривычную пищу пробует «камикадзе» из числа  представителей «социального дна». А остальные смотрят, пойдет ли ему дармовая порция еды впрок. Если «дегустатор» гибнет, то другие грызуны игнорируют подобные приманки. Поэтому ученые обратили внимание на медленно действующие яды.

Переломный момент

Открытие в 1942 г. соединения кумарина, а позже и индадиона стало переломным моментом в борьбе с грызунами. Вместо того чтобы искать высокотоксичные соединения, ученые решили использовать потенциал другой группы веществ — антикоагулянтов. Попав в организм в небольшом количестве однократно, они не вызывают сразу симптомов отравления.  Их токсичность возрастает при многократном попадании в организм. Накопление яда вызывает нарушение свертываемости крови, увеличение проницаемости стенок кровеносных сосудов и множественные кровоизлияния, вызывающие гибель зверьков.

Из-за сравнительно медленного развития отравления у грызунов не образуется условнорефлекторных связей, т.е. они не связывают возникновение болезненных ощущений с поеданием приманки. Это объясняет отсутствие настороженности к данным препаратам. Симптомы отравления, если судить по поведению зверьков, не очень болезненны и слабо или совсем не отражаются на их аппетите. Грызуны погибают, как правило, спустя 3-8 дней после первого поедания ими приманки. Скорость воздействия антикоагулянтов  варьирует от 2-3 дней до 12-15 дней и зависит от состояния животного, количества и токсичности поглощенного антикоагулянта.

 Глухая пустынная местность. Двое ковбоев зашли в кабак, а потом решили остаться на ночь. Но когда хозяин попросил покинуть помещение, те отказались.
— Ну ладно, — говорит хозяин. — Сейчас я позвоню в полицию и через пару недель вас отсюда вышвырнут, как миленьких.

Механизм действия антикоагулянтов заключается в прекращении нормального образования факторов свертывания крови – коагуляции. Протромбин, неактивная форма тромбина протеиназы, является одним из важных инициаторов свертывания крови. Он синтезируется в печени из различных предшественников. Для его синтеза необходим витамин К1, действующий в качестве коэнзима для карбоксилазы.

Антикоагулянты имеют химическую структуру, напоминающую структуру витамина К1, но действуют как его  антагонисты.Происходит конкурентное угнетение активности витамина К1, то есть антикоагулянт занимает его место, как Волк — кровать бабушки Красной Шапочки. В результате  протромбин не синтезируется, а кровь теряет свою способность к свертыванию.

Первым запатентованным антикоагулянтом был Варфарин (WARFARIN) и предназначался он исключительно для травли крыс, так как препарат считался крайне токсичным для человека. Но многочисленные неудачные попытки самоубийства Варфарином заставили ученых изменить свое мнение о его опасности для человека. Так в 1955 году Варфарин стал назначаться пациентам перенесшим инфаркт миокарда. По сей день Варфарин занимает 11 место среди популярнейших антикоагулянтов современности.

Антикоагулянты крови кумаринового и индандионового рядов  очень похожи по структуре, механизму действия и дератизационному эффекту: варфарин/зоокумарин, дифенацин/ратиндан, куматетралил, хлорфасинон, этилфенацин — антикоагулянты 1-го поколения; изоиндан, флокумафен, бромадиолон, дифенакум, бродифакум, дифетиалон — антикоагулянты 2-го поколения. Антикоагулянты первого поколения наиболее эффективны против крыс, антикоагулянты второго поколения практически одинаково эффективны против крыс, мышей, полевок.

Несмотря на высокую эффективность, антикоагулянты первого поколения не являются «абсолютным оружием». В 1958 г. на одной из шотландских ферм были обнаружены серые крысы, которые поедали приманку с антикоагулянтом варфарином в больших количествах, но не погибали. Подобные популяции крыс были обнаружены  в Дании, Бельгии, ФРГ и США. Применение против них других  антикоагулянтов дало результаты, но успех тоже оказался временным. Ученые заметили, что там, где обитают крысы, малочувствительные к одному из антикоагулянтов, нецелесообразно применять и другие.

Именно поэтому в настоящий момент наибольшую популярность получили антикоагулянты второго поколения: бродифакум, дифенакум, бромадиолон. Антикоагулянты второго поколения иначе называют ядами однократного применения. Их токсичность настолько высока, что для многих грызунов однократного потребления отравленной приманки бывает достаточно, чтобы гарантировать неотвратимую гибель. Такие яды обычно пригодны для работы с широким спектром видов грызунов. Однако некоторые исследователи приходят к выводу, что применение и этих антикоагулянтов нецелесообразно там, где хотя бы к одному из них обнаружена резистентность. В результате возникает необходимость в повторных обработках, которые проводят ядами острого действия (фосфидом цинка).

Витамин Д против мышей

И человек снова должен включать интеллект на полную мощность, чтобы победить маленьких серых зверьков. Причем некоторые из новых препаратов  мы привыкли считать не ядами, а витаминами. На основе витаминов группы Д (которые используют для профилактики рахита) выпускаются препараты холекальциферол, оксикальциферол. Их механизм действия  основан на нарушении кальциевого обмена: запасы кальция из костей переходят в плазму крови. Его высокая концентрация блокирует кровеносные сосуды головного мозга и сердца, что вызывает гибель  на 2-4 день после достижения летальной дозы. После достижения гиперкальциемии грызуны прекращают принимать пищу, поэтому некоторые исследователи причисляют эти вещества к ядам острого действия. Однако, следует учесть, что приманки на основе витамина малостойкие в окружающей среде. В этом их преимущество, поскольку они ее не загрязняют, но и недостаток, т.к. срок хранения по сравнению с другими ядами мал.

Судя по всему, противостояние человеческого мозга и мышиных зубов будет продолжаться до тех пор, пока существуют и те, и другие. Поэтому не стоит огорчаться, что человек, который «царь природы», иногда не может найти управу на своих мелких и шкодливых подданных. Стоит просто принимать жизнь такой, как она есть.

Встречаются два старых одессита. Один другого спрашивает:
— Мойша, ты счастлив?
— А что делать?

Александр Гончаров специально для «Инфоиндустрии»