Ko človeštvo v mnogih delih sveta doživlja neusmiljen pritisk komarjev, ki prenašajo bolezni, je nujno treba uporabiti nova orodja proti tem zverem - ker so vedno bolj strašne.
Čeprav DEET ostaja najpogosteje uporabljen in najmočnejši odbojnik proti komarjem, kar jih je bilo kdajkoli razvitih, znanstveniki aktivno zasledujejo učinkovite izdelke, ki v celoti temeljijo na rastlinskih oljih, nekateri pa segajo v svoje korenine do tradicionalnih zdravil. Prednosti teh rastlinskih repelentov so njihova prijetna dišava in prijeten občutek na koži in hlapi, vendar le, če lahko te naravne spojine namočimo tako dolgo, kot so današnji komercialni izdelki. Medtem ko je DEET učinkovit kontaktni repelent, mnogi ljudje ne marajo mastnega občutka in vonja na svoji koži in včasih se pojavijo draženja kože. Ena od posledic je, da je vojaško osebje manj naklonjeno uporabi DEET na koži, ker je neprijetno za uporabo. To povečuje tveganje, da bodo zboleli za komarji. Potrošnike vedno zanimajo alternative DEET in drugih sintetičnih repelentov, zato so na trgu številni naravni repelenti.
V laboratoriju na univerzi Iowa State sva z mojo ekipo zadnjih 20 let izvajali raziskave naravnih izdelkov kot možnih sredstev proti insektom. Začeli smo z nadzorom folklore o mačjem olju, iz rastline mačja mota, in pomaranče (živo mejo) kot repelentov za žuželke in pajke. Najprej smo dokazali, da lahko te žuželke odganjajo, kasneje pa smo v njihovih oljih prepoznali posamezne kemikalije, imenovane terpeni, ki so odgovorni za njihovo odbojno delovanje. Ta odkritja so nam prinesla tri patente na teh naravnih terpenih kot repelente, pravice pa je pridobila licenca kalifornijske družbe.
Znanstveniki v laboratoriju Joel Coats so ugotovili, da komarji odbijajo kemikalije iz pomaranče Osage, Maclura pomifera, ki je znana tudi kot živa meja, bois d'arc ali bodark. (Lyudvig Aristarhovich / shutterstock.com) Najmočnejši naravni repelenti so bili hitro delujoči, vendar niso zdržali zelo dolgo. Nekateri iz pomarančne Osage so imeli dolgotrajnejšo aktivnost, vendar jih je bilo drago izolirati iz sadja ali sintetizirati v laboratoriju. Mnoga druga rastlinska eterična olja, "bistvo" rastline, so v naših in številnih drugih laboratorijih raziskovala kot sredstva za odganjanje žuželk, vendar so bili skoraj vsi ti naravni repelenti prekratek in so zagotavljali zaščito pred žuželkami za malo več kot enega oz. dve uri. Nekatera najboljša olja so limonska trava, cimet in olje citronele. Naša skupina se je lotila izziva oblikovanja zelo učinkovitih, dolgotrajnih repelentov.
Od tistih prejšnjih raziskav se je moja raziskovalna skupina osredotočila na izdelavo derivatov najboljših naravnih repelentov v prizadevanju za povečanje odbojnosti terpena, ki v laboratoriju traja do osem ur. Tri moje doktorske študije. Študenti - James Klimavicz, Caleb Corona in Edmund Norris - so veliko prispevali k temu projektu z zasnovo, sintezo, čiščenjem, karakterizacijo in testiranjem več kot 300 tesno povezanih kemikalij, pridobljenih iz najboljših naravnih repelentov, kot so citronelol, mentol in timol.
Trgovinska polica je obložena s steklenicami in cevkami različnih znamk za odganjanje hroščev. (Sheila Fitzgerald / Shutterstock.com) Ti študenti so uspešno preizkusili te derivate na treh vrstah komarjev: komarju rumene mrzlice / Zika virusu Aedes aegypti, severnem hišnem komarju, ki prenaša virus Zahodnega Nila, Culex pipiens in afriškemu komarju proti malariji, Anopheles gambiae . Poleg tega so ovrednotili potencial najboljših proti pasjim klopom in jelenovim klopom, ki prenaša lajmsko bolezen, in tudi hišne muhe.
Ena skupina novih repelentov deluje skozi zrak, podobno kot olje citronele v rumenih svečah. Te kemikalije imajo parno delovanje, ki zagotavlja zaščito, in jih imenujemo "prostorski" repelenti, saj delujejo skozi vesolje. Te so potencialno najbolj uporabne v dvoriščih, parkih, hišah, kasarnah in konjskih skednjih. Druga skupina novih spojin so klasični „kontaktni“ repelenti, ki odganjajo žuželke od stojijo na obdelani površini, kot so človeška koža, oblačila ali šotori; sodelavci na USDA-ARS v Gainesvillu na Floridi in BioGents v Regensburgu v Nemčiji so izvedli testiranja na ljudeh, da bi potrdili učinkovitost in opredelili najboljše.
Trenutno ima moj laboratorij triletno štipendijo oddelka za zaščito vojnih bojev Ministrstva za obrambo, da raziskave in testiranja prevzamejo na naslednjo raven izven laboratorija. Naše spojine preizkuša komercialni partner, da bi raziskal, ali lahko prostorski repelenti nudijo dneve ali tedne zaščite v stavbi ali na prostem.
Načrtujejo, da bodo v terenskih testih najprej v Tanzaniji in nato v drugih državah v tropih preizkusili najboljše kandidatne formulacije proti komarjem.
Novi derivati se imenujejo "bioracionalni", ker so bili zasnovani iz naravnih terpenov iz rastlinskih eteričnih olj. Ohranjajo številne prednosti naravnih repelentov: so popolnoma biorazgradljivi, brez ekotoksikoloških vplivov ali okoljskih ostankov in na splošno veljajo za varne, kot na tisoče vrst rastlinskih eteričnih olj, ki se uporabljajo v industriji arom in dišav. Vendar pa bo treba izvesti temeljito toksikološko testiranje, da se ugotovi, ali so res nestrupeni.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Joel Coats, priznani profesor entomologije na Državni univerzi Iowa
