THE COURSE OF POISONING OF NORMAL AND PYRETHRINS‐RESISTANT HOUSE FLIES BY PYRETHRINS‐PIPERONYL BUTOXIDE RESIDUES: A KINETIC ANALYSIS

Virgin female house flies, Musca domestica L., one day of age, were exposed at 32° C for measured periods of time to deposits on glass of six concentrations of pyrethrins (Py) and to 42 Py‐piperonyl butoxide (PB) mixtures. The percentage mortality at 18 to 20 hr after exposure was recorded, and the duration of exposure required for 50% kill (Lt 50 ) was calculated for each treatment from the regression of probit kill on log exposure time. Comparison of the Lt 50 's for these normally susceptible flies at different Py concentrations indicated that the apparent order of the toxic reaction was about 4.5 with residues that contained Py alone. In the presence of PB, the apparent order was reduced progressively approximately to 2. These observations are interpreted in support of the hypothesis that flies possess a mechanism for detoxifying Py, and that PB exerts its synergistic action by interfering with the detoxication process. Similar data from a strain of flies selected for over 90 generations for Py‐resistance suggest that the selected strain possesses a more active detoxifying mechanism, which need not differ qualitatively from that present in the unselected population. The development of direct biochemical and physiological evidence in reference to these problems is urged. ZUSAMMENFASSUNG DER VERLAUF DER VERGIFTUNGSREAKTION DURCH PYRETHRIN‐PIPERONYLBUTOXYD‐RÜCKSTÄNDE BEI NORMALEN UND PYRETHRIN‐RESISTENTEN STUBENFLIEGEN: EINE KINETISCHE ANALYSE Wenn Stubenfliegen ( Musca domestica ) Pyrethrin‐Rückständen verschiedener Konzentration ausgesetzt werden, stellen die Zeiten, die zur Abtötung der Hälfte der Insekten erforderlich sind (LD 50), vergleichbare Indizes für die Giftreaktionsraten dar. Es besteht auch die Wahr‐scheinlichkeit, daß die unbekannten Pyrethrin‐Konzentrationen, die im Körperinneren erreicht werden, den bekannten Außenkonzentrationen direkt proportional sind. Infolgedessen können die offensichtlichen Größenordnungen der Vergiftungsreaktion in Gegenwart verschiedener Konzentrationen des Insektizids und des Synergisten geschätzt werden, und von Änderungen in der offenbaren Größenordnung können Rückschlüsse auf die Natur der beteiligten Prozesse gezogen werden. Bei normalen sowie resistenten Fliegen bewirkte die Hinzufügung des Synergisten, Piperonylbutoxyd (PB), in den Giftbelägen eine Verminderung der scheinbaren Größenordnung der Reaktion, welche sich dem Wert 2 näherte, wenn die PB‐Konzentration vergrößert wurde. Jedoch waren zur Erreichung dieses Zieles bei den resistenten Fliegen größere Konzentrationen notwendig. Diese wiesen auch mit Pyrethrin allein eine höhere Größenordnung der Reaktion auf. Es muß deshalb geschlossen werden, daß normalerweise ein beträchtlicher Teil des absorbierten Pyrethrins in nichttoxische Reaktionswege abgelenkt wird. Die beobachtete Toxizität ist nur dem Pyrethrin‐Anteil proportional, der nicht auf diese Weise verlorengeht, und erweckt deshalb im Verhältnis zu dem insgesamt eingedrungenen Pyrethrin den Anschein einer höheren Reaktionsordnung. Wird die PB‐Konzentration verstärkt, so wird die Pyrethrin‐Fraktion, die unschädlich gemacht wird, zunehmend reduziert, und bei PB‐Konzentrationen von mehr als 0,15 mg/sq.ft (= 1,6 × 10 −4 mg/cm 2 ) nimmt das gesamte von normal empfindlichen Fliegen absorbierte Pyrethrin an der bimolekularen toxischen Reaktion teil. Resistente Fliegen machen eine noch größere Fraktion des absorbierten Pyrethrins unschädlich und täuschen bei alleiniger Gegenwart von Pyrethrin konsequentermaßen eine noch höhere Größenordnung der toxischen Reaktion vor. Auch ihr Entgiftungsmechanismus kann durch PB gehemmt werden, doch sind dazu höhere Konzentrationen des Synergisten von der Größenordnung von 18 mg/sq.ft (= 19,4 × 10 −3 mg/cm 2 ) notwendig.