Jak środek odstraszający komary może działać lepiej niż DEET Bug Spray

Gdy ludzkość doświadcza nieustannych nacisków ze strony komarów przenoszących choroby 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 najmocniejszym środkiem odstraszającym komary, jaki kiedykolwiek opracowano, naukowcy aktywnie poszukują skutecznych produktów opartych wyłącznie na olejach roślinnych, a niektóre z nich wywodzą się z tradycyjnych środków zaradczych. Zaletami tych repelentów pochodzenia roślinnego jest ich przyjemny zapach i przyjemne uczucie działania na skórę i parę, ale tylko wtedy, gdy możemy zmusić te naturalne związki do przetrwania tak długo, jak dzisiejsze produkty komercyjne. Podczas gdy DEET jest skutecznym środkiem odstraszającym kontakt, wiele osób nie lubi tłustej woni i zapachu na skórze, a czasami występują podrażnienia skóry. Jedną z konsekwencji jest to, że personel wojskowy jest mniej skłonny do przestrzegania DEET na skórze, ponieważ jest to nieprzyjemne w użyciu. Zwiększa to ryzyko zachorowania na choroby przenoszone przez komary. Konsumenci zawsze są zainteresowani alternatywami dla DEET i innych syntetycznych repelentów, więc na rynku jest wiele naturalnych repelentów.

W moim laboratorium na Iowa State University, mój zespół i ja prowadzimy badania nad produktami naturalnymi jako możliwymi środkami odstraszającymi owady przez ostatnie 20 lat. Zaczęliśmy od zapoznania się z folklorem dotyczącym olejku kocimiętki, z rośliny catmint i pomarańczy Osage (jabłko żywopłotu) jako repelentów dla owadów i pająków. Najpierw udowodniliśmy, że mogą odpychać te owady, a później zidentyfikowaliśmy poszczególne substancje chemiczne, zwane terpenami, w ich olejach, które są odpowiedzialne za ich działanie odpychające. Te odkrycia przyniosły nam trzy patenty na te naturalne terpeny jako repelenty, a prawa te zostały licencjonowane firmie z Kalifornii.

Najsilniejsze naturalne repelenty działały szybko, ale nie trwały długo. Kilka z pomarańczy Osage miało dłuższą aktywność, ale były one drogie w izolacji z owoców lub syntetyzowane w laboratorium. Wiele innych roślinnych olejków eterycznych, „esencja” rośliny, zostało zbadanych jako środki odstraszające owady przez nasze i wiele innych laboratoriów, ale praktycznie wszystkie te naturalne repelenty były zbyt krótkotrwałe, zapewniając ochronę przed owadami za niewiele więcej niż jeden lub dwie godziny. Niektóre z najlepszych olejków to trawa cytrynowa, cynamon i olejek cytronelowy. Nasza grupa podjęła wyzwanie zaprojektowania wysoce skutecznych, długotrwałych repelentów.

Od czasu tych wcześniejszych badań moja grupa badawcza skupiła się na wytwarzaniu pochodnych najlepszych naturalnych repelentów w dążeniu do zwiększenia siły odstraszania terpenu, która trwa do ośmiu godzin w laboratorium. Trzy z moich doktoratów uczniowie - James Klimavicz, Caleb Corona i Edmund Norris - wnieśli wielki wkład w ten projekt, projektując, syntetyzując, oczyszczając, charakteryzując i testując ponad 300 blisko spokrewnionych chemikaliów pochodzących z najlepszych naturalnych repelentów, takich jak citronellol, mentol i tymol.

Uczniowie ci z powodzeniem przetestowali te pochodne przeciwko trzem gatunkom komarów: komarze żółtej febry / wirusa Zika, Aedes aegypti, komar północny domu, który przenosi wirusa Zachodniego Nilu, Culex pipiens i komara afrykańskiej malarii, Anopheles gambiae. Ponadto ocenili moc najlepszych przeciw kleszczom psów i kleszczom jeleni, które przenoszą chorobę z Lyme, a także muchy domowe.

Jedna grupa nowych repelentów działa w powietrzu, podobnie jak olej cytronelowy w żółtych świecach. Substancje te mają działanie pary, które zapewnia ochronę, i nazywane są repelentami „przestrzennymi”, ponieważ działają one w przestrzeni. Są one potencjalnie najbardziej przydatne na podwórkach, parkach, domach, koszarach i stodołach dla koni. Inną grupą nowych związków są klasyczne repelenty „kontaktowe”, które odstraszają owady od stania na traktowanej powierzchni, takie jak ludzka skóra, odzież lub namioty; Współpracownicy USDA-ARS w Gainesville na Florydzie oraz BioGents w Ratyzbonie w Niemczech przeprowadzili testy z ludźmi, aby potwierdzić skuteczność i zidentyfikować najlepszych.

Moje laboratorium ma obecnie trzyletnią dotację z Programu Ochrony Wojennego Wojownika Departamentu Obrony, aby przenieść badania i testy na wyższy poziom, poza laboratorium. Nasze związki są testowane przez partnera handlowego w celu zbadania, czy przestrzenne repelenty mogą zapewnić dni lub tygodnie ochrony w budynku lub na zewnątrz.

Planują przetestowanie najlepszych kandydatów na komary w testach polowych w Tanzanii, a następnie w innych krajach tropikalnych.

Nowe pochodne są określane jako „bioracyjne”, ponieważ zostały zaprojektowane i wykonane z naturalnych terpenów w roślinnych olejkach eterycznych. Utrzymują wiele zalet naturalnych repelentów: są w pełni biodegradowalne, bez obaw związanych z ekotoksykologią lub pozostałościami środowiska, i ogólnie uważane za bezpieczne, jak tysiące rodzajów olejków eterycznych roślinnych stosowanych w przemyśle smakowym i zapachowym. Należy jednak przeprowadzić dokładne badania toksykologiczne, aby ustalić, czy są one naprawdę nietoksyczne.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Joela Coatsa. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.