Da menneskeheden oplever ubarmhjertigt pres fra sygdomsbærende myg i mange dele af verdenen, er der et presserende behov for nye værktøjer til brug mod disse dyr - fordi de bliver stadig skræmmere.
Selvom DEET stadig er det mest almindeligt anvendte og mest kraftfulde, mygafvisende middel, der nogensinde er udviklet, forfølger forskere aktivt effektive produkter, der udelukkende er baseret på planteolier, og nogle sporer deres rødder til traditionelle midler. Fordelene ved disse planteafledte repellenter er deres behagelige duft og dejlige følelse på huden og dampvirkningen, men kun hvis vi kan lukke disse naturlige forbindelser til at vare så længe som nutidens kommercielle produkter. Mens DEET er et effektivt kontaktafvisende middel, kan mange mennesker ikke lide den olieagtige fornemmelse og lugt på deres hud, og nogle gange forekommer hudirritationer. En konsekvens er, at militært personale er mindre tilbøjelige til at overholde brugen af DEET på huden, fordi det er ubehageligt at bruge. Dette øger deres risiko for, at de får muskitbårne sygdomme. Forbrugerne er altid interesseret i alternativer til DEET og andre syntetiske repellenter, så der er mange naturlige repellenter på markedet.
I mit laboratorium ved Iowa State University har mit team og jeg forsket i naturlige produkter som mulige insektmidler i de sidste 20 år. Vi begyndte med at følge op folklore med hensyn til kattemadolie, fra kattemynteplanten og Osage orange (hæk æble) som repellents for insekter og edderkopper. Først beviste vi, at de kunne afvise disse insekter, og senere identificerede vi de individuelle kemikalier, kaldet terpener, i deres olier, der er ansvarlige for deres frastødende virkning. Disse opdagelser gav os tre patenter på de naturlige terpener som afskrækningsmidler, og rettighederne blev licenseret til et Californisk firma.
Videnskabsmænd i Joel Coats 'laboratorium identificerede myg afvisende kemikalier fra Osage orange, Maclura pomifera, som også er kendt som hedge apple, bois d'arc eller bodark. (Lyudvig Aristarhovich / shutterstock.com) De stærkeste naturlige repellenter var hurtigvirkende, men varede ikke meget længe. Et par få fra Osage-appelsinen havde længerevarende aktivitet, men de var dyre at isolere fra frugten eller syntetisere i laboratoriet. Mange andre vegetabilske essentielle olier, plantens "essens", er blevet undersøgt som insektmidler af vores og mange andre laboratorier, men stort set alle disse naturlige repellenter var for kortvarige, hvilket gav beskyttelse mod insekter for lidt mere end et eller to timer. Nogle af de bedste olier er citrongræs, kanel og citronellaolie. Vores gruppe tog udfordringen op for at designe meget effektive, langvarige repellenter.
Siden de tidligere undersøgelser har min forskningsgruppe fokuseret på at fremstille derivater af de bedste naturlige repellenter i et forsøg på at øge den frastødende styrke af terpenen, der varer op til otte timer i laboratoriet. Tre af mine ph.d.er studerende - James Klimavicz, Caleb Corona og Edmund Norris - har bidraget meget til dette projekt ved at designe, syntetisere, rense, karakterisere og teste mere end 300 nært beslægtede kemikalier, der stammer fra de bedste af de naturlige repellenter som citronellol, menthol og thymol.
En butikshylde er foret med flasker og rør fra forskellige mærker af bugafvisende. (Sheila Fitzgerald / Shutterstock.com) Disse studerende har med succes testet disse derivater mod tre myggearter: den gule feber / Zika-virus myg Aedes aegypti, den nordlige hus myg, der overfører West Nile virus, Culex pipiens og den afrikanske malaria myg, Anopheles gambiae . Derudover har de evalueret styrken af de bedste mod hundetræer og hjortehak, der overfører Lyme-sygdom, og også husfluer.
En gruppe af de nye afskrækningsmidler fungerer gennem luften, ligesom citronellaolie i gule lys. Disse kemikalier har en dampvirkning, der giver beskyttelse, og de kaldes ”rumlige” afskrækningsmidler, da de virker gennem rummet. Disse er potentielt mest nyttige i baghave, parker, huse, brakke og hestefjøle. En anden gruppe af de nye forbindelser er de klassiske "kontakt" -midler, der afviser insekter fra at stå på en behandlet overflade, såsom menneskelig hud, tøj eller telte; samarbejdspartnere ved USDA-ARS i Gainesville, Florida og BioGents i Regensburg, Tyskland, har udført test med mennesker for at bekræfte effektiviteten og identificere de allerbedste.
Mit laboratorium har i øjeblikket et tre-årigt tilskud fra Department of Defense's Deployed War Fighter Protection Program til at tage forskningen og testen til det næste niveau, ud over laboratoriet. Vores forbindelser testes af en kommerciel partner for at undersøge, om rumlige afskrækningsmidler kan give dage eller uger beskyttelse i en bygning eller et udendørs område.
De planlægger at teste de bedste kandidatformuleringer mod myg i feltforsøg i Tanzania først og derefter andre lande i troperne.
De nye derivater kaldes "biorational", fordi de er designet af og fremstillet af de naturlige terpener i plantens æteriske olier. De opretholder mange af fordelene ved de naturlige repellenter: De er fuldstændigt bionedbrydelige uden nogen økotoksikologiske bekymringer eller miljørester og betragtes generelt som sikre som de tusinder af typer essentielle olier, der bruges i smags- og duftindustrien. Imidlertid skal grundig toksikologitestning udføres for at afgøre, om de virkelig er ikke-toksiske.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Joel Coats, fremtrædende professor i entomologi, Iowa State University
