Ponieważ ludzkość doświadcza nieustannej presji ze strony przenoszących choroby komarów w wielu częściach świata, istnieje pilna potrzeba nowych narzędzi do użycia przeciwko tym bestiom - ponieważ stają się coraz bardziej przerażające.
Mimo że DEET pozostaje najczęściej stosowanym i najsilniejszym, jaki kiedykolwiek opracowano środek odstraszający komary, naukowcy aktywnie poszukują skutecznych produktów opartych w całości na olejach roślinnych, niektóre z nich sięgają do tradycyjnych środków. Zaletami tych repelentów pochodzenia roślinnego jest ich przyjemny zapach i przyjemne uczucie na skórze oraz działanie pary, ale tylko wtedy, gdy będziemy w stanie przekonać te naturalne związki, aby przetrwały tak długo, jak współczesne produkty komercyjne. Chociaż DEET jest skutecznym środkiem odstraszającym kontakt, wiele osób nie lubi tłustego odczucia i zapachu na ich skórze, a czasami pojawiają się podrażnienia skóry. Jedną z konsekwencji jest to, że personel wojskowy jest mniej skłonny do stosowania DEET na skórze, ponieważ jest to nieprzyjemne w użyciu. Zwiększa to ryzyko zachorowania na choroby przenoszone przez komary. Konsumenci zawsze interesują się alternatywami dla DEET i innych syntetycznych repelentów, dlatego na rynku istnieje wiele naturalnych repelentów.
W moim laboratorium na Uniwersytecie Stanowym w Iowa wraz z zespołem prowadziliśmy badania nad naturalnymi produktami jako możliwymi środkami odstraszającymi owady od 20 lat. Zaczęliśmy od śledzenia folkloru dotyczącego oleju z kocimiętki, pochodzącego z rośliny kocimiętka i pomarańczy Osage (żywopłotu) jako środków odstraszających owady i pająki. Najpierw udowodniliśmy, że potrafią odeprzeć te owady, a później zidentyfikowaliśmy poszczególne chemikalia, zwane terpenami, w ich olejach, które są odpowiedzialne za ich działanie odstraszające. Odkrycia te przyniosły nam trzy patenty na te naturalne terpeny jako repelenty, a prawa zostały udzielone firmie z Kalifornii.
Naukowcy z laboratorium Joela Coatsa zidentyfikowali chemikalia odstraszające komary z pomarańczy Osage, Maclura pomifera, znanej również jako jabłko żywopłotu, bois d'arc lub bodark. (Lyudvig Aristarhovich / shutterstock.com) Najsilniejsze naturalne repelenty działały szybko, ale nie trwały bardzo długo. Kilka z pomarańczy Osage miało dłuższą aktywność, ale ich izolacja od owoców lub synteza w laboratorium były kosztowne. Wiele innych olejków eterycznych roślin, „esencja” rośliny, zostało zbadanych jako repelenty owadów przez nasze i wiele innych laboratoriów, ale praktycznie wszystkie te naturalne repelenty były zbyt krótkotrwałe, zapewniając ochronę przed owadami dla niewiele więcej niż jednego lub kilku dwie godziny. Niektóre z najlepszych olejków to trawa cytrynowa, cynamon i olejek cytronelowy. Nasza grupa podjęła wyzwanie opracowania wysoce skutecznych, długotrwałych repelentów.
Od czasu tych wcześniejszych badań moja grupa badawcza skoncentrowała się na wytwarzaniu pochodnych najlepszych naturalnych repelentów w celu zwiększenia siły odstraszającej terpenu, która trwa do ośmiu godzin w laboratorium. Trzech moich doktorów studenci - James Klimavicz, Caleb Corona i Edmund Norris - wnieśli duży wkład w ten projekt, projektując, syntezując, oczyszczając, charakteryzując i testując ponad 300 blisko spokrewnionych chemikaliów pochodzących z najlepszych naturalnych repelentów, takich jak cytronellol, mentol i tymol.
Półka sklepowa jest wyłożona butelkami i tubkami różnych marek środków odstraszających owady. (Sheila Fitzgerald / Shutterstock.com) Uczniowie z powodzeniem przetestowali te pochodne przeciwko trzem gatunkom komarów: żółtej febrze / komarowi wirusa Zika Aedes aegypti, komara domowego, który przenosi wirusa Zachodniego Nilu, Culex pipiens oraz komara malarii afrykańskiej, Anopheles gambiae . Ponadto ocenili siłę najlepszych z nich przeciwko kleszczom psim i kleszczom jeleniowym, które przenoszą boreliozę, a także muchom domowym.
Jedna grupa nowych repelentów działa w powietrzu, podobnie jak olejek cytronelowy w żółtych świecach. Te chemikalia mają działanie parowe, które zapewnia ochronę, i nazywane są repelentami „przestrzennymi”, ponieważ działają w przestrzeni. Są one potencjalnie najbardziej przydatne w podwórkach, parkach, domach, koszarach i stodołach. Inną grupą nowych związków są klasyczne repelenty „kontaktowe”, które odstraszają owady od stania na traktowanej powierzchni, takiej jak ludzka skóra, odzież lub namioty; współpracownicy USDA-ARS w Gainesville na Florydzie i BioGents w Regensburgu w Niemczech przeprowadzili testy z ludźmi w celu potwierdzenia skuteczności i zidentyfikowania najlepszych.
Moje laboratorium ma obecnie trzyletni grant z Departamentu Obrony Departamentu Obronnego Wojennego Programu Ochrony Wojowników, aby przenieść badania i testy na kolejny poziom poza laboratorium. Nasze związki są testowane przez partnera handlowego w celu sprawdzenia, czy repelenty przestrzenne mogą zapewnić dni lub tygodnie ochrony w budynku lub na zewnątrz.
Planują najpierw przetestować najlepsze preparaty kandydujące na komary w testach polowych w Tanzanii, a następnie w innych krajach w tropikach.
Nowe pochodne są określane jako „biorational”, ponieważ zostały zaprojektowane i wykonane z naturalnych terpenów w olejkach eterycznych roślin. Zachowują wiele zalet naturalnych repelentów: są w pełni biodegradowalne, bez obaw związanych z ekotoksykologią i pozostałościami środowiskowymi i ogólnie uważane za bezpieczne, jak tysiące rodzajów olejków eterycznych roślin stosowanych w przemyśle aromatów i substancji zapachowych. Konieczne będzie jednak przeprowadzenie dokładnych testów toksykologicznych w celu ustalenia, czy rzeczywiście są one nietoksyczne.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Joel Coats, wybitny profesor entomologii, Iowa State University
