Hvordan Plantebaseret Mosquito Repellent kan virke bedre end DEET Bug Spray

Da menneskeheden oplever ubarmhjertige pres fra sygdomsbærende myg i mange dele af verden, er der et presserende behov for nye værktøjer til at bruge imod disse dyr - fordi de stadig bliver skræmmere.

Selv om DEET er den mest anvendte og mest kraftfulde mosquito repellent, der nogensinde er udviklet, arbejder forskere aktivt på produkter, der udelukkende er baseret på plantolier, og nogle sporer deres rødder til traditionelle lægemidler. Fordelene ved disse planteafledte afstødningsmidler er deres behagelige duft og en god følelse af hud- og dampvirkningen, men kun hvis vi kan coax disse naturlige forbindelser til at vare så længe som dagens kommercielle produkter. Selvom DEET er et effektivt kontaktafvisende middel, adskiller mange mennesker ikke den olieagtige fornemmelse og lugt på deres hud, og nogle gange opstår hudirritationer. En konsekvens er, at militærpersonale er mindre tilbøjelige til at overholde anvendelsen af ​​DEET på huden, fordi det er ubehageligt at bruge. Dette øger deres risiko for at indgå i mygebårne sygdomme. Forbrugerne er altid interesserede i alternativer til DEET og andre syntetiske afstødningsmidler, så der findes mange naturlige afstødningsmidler på markedet.

I mit laboratorium ved Iowa State University har mit hold og jeg gennemført forskning på naturlige produkter som muligt insektafstødningsmidler de sidste 20 år. Vi begyndte at følge folklore med hensyn til catnipolie, fra catmint plante og Osage orange (hedge apple) som afskrækningsmidler til insekter og edderkopper. Først beviste vi, at de kunne afvise disse insekter, og senere identificerede vi de enkelte kemikalier, kaldet terpener, i deres olier, der er ansvarlige for deres afstødende virkning. Disse opdagelser tjente os tre patenter på de naturlige terpener som repellenter, og rettighederne blev licenseret til et Californisk selskab.

De stærkeste naturlige afstødningsmidler var hurtigtvirkende, men varede ikke meget længe. Nogle få af Osage-appelsinerne havde længerevarende aktivitet, men de var dyre at isolere fra frugten eller syntetisere i laboratoriet. Mange andre plante æteriske olier, plantens "essens", er blevet udforsket som insektafstødningsmidler fra vores og mange andre laboratorier, men stort set alle disse naturlige afstødningsmidler var for kortvarige og gav beskyttelse mod insekter for lidt mere end en eller flere to timer. Nogle af de bedste olier er citrongræs, kanel og citronellaolie. Vores gruppe tog udfordringen med at designe meget effektive, langvarige afskrækningsmidler.

Siden de tidligere undersøgelser har min forskningsgruppe fokuseret på at lave derivater af de bedste naturlige afstødningsmidler i et forsøg på at øge terpenens afstødende styrke, der varer op til otte timer i laboratoriet. Tre af mine Ph.D. 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 afledt af de bedste af de naturlige afstødningsmidler som citronellol, menthol og thymol.

Disse studerende har med succes testet disse derivater mod tre slags myg: den gule feber / Zika virus myg, Aedes aegypti, det nordlige hus myg, der overfører West Nile virus, Culex pipiens, og afrikansk malaria myg, Anopheles gambiae. Derudover har de vurderet styrken af ​​de bedste mod hundesvin og hjortemarken, som transmitterer Lyme-sygdommen og også huser fluer.

En gruppe af de nye repellenter virker gennem luften, ligesom citronellaolie i gule stearinlys. Disse kemikalier har en damphandling, der giver beskyttelse, og de kaldes "rumlige" afstødningsmidler, da de virker gennem rummet. Disse er potentielt mest nyttige på baggårde, parker, huse, kaserner og hestefaar. En anden gruppe af de nye forbindelser er de klassiske "kontakt" afstødningsmidler, der afviser insekter mod at stå på en behandlet overflade, såsom menneskelig hud, tøj eller telt; samarbejdspartnere hos USDA-ARS i Gainesville, Florida og BioGents i Regensburg, Tyskland, har gennemført test med mennesker for at bekræfte effektiviteten og identificere de allerbedste.

Mit laboratorium har i øjeblikket et treårigt tilskud fra Institutt for Forsvarets Deployed War Fighter Protection Program for at tage forskningen og testningen til næste niveau ud over laboratoriet. Vores forbindelser testes af en kommerciel partner for at undersøge, om rumlige afstødningsmidler kan give dage eller uger beskyttelse i en bygning eller udendørs område.

De planlægger at teste de bedste kandidatformuleringer mod myg i feltprøver i Tanzania først og derefter andre lande i troperne.

De nye derivater bliver betegnet "biorational", fordi de er designet fra og lavet af naturlige terpener i vegetabilske æteriske olier. De opretholder mange af fordelene ved de naturlige afskrækningsmidler: De er fuldt biologisk nedbrydelige, uden økotoksikologiske bekymringer eller miljørester, og anses generelt for sikre som de tusindvis af typer plante æteriske olier, der anvendes i smags- og duftindustrien. Men grundig toksikologisk testning skal udføres for at afgøre, om de er virkelig ikke-toksiske.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Joel Coats. Læs den oprindelige artikel her.