science >> Wetenschap >  >> Chemie

Etherische oliën herstellen de effectiviteit van insecticiden tegen bedwantsen

Bedwantsen zijn in toenemende mate resistent geworden tegen bepaalde klassen synthetische bestrijdingsmiddelen. Purdue University-onderzoekers hebben mechanismen ontdekt die essentiële oliën op plantenbasis dodelijk maken voor bedwantsen, vooral in combinatie met synthetische stoffen, biedt nieuwe mogelijkheden voor de bestrijding van deze plaag. Krediet:Sudip Gaire

Bedwantsen verstoppen zich in het donker, onzichtbare ruimten en vermenigvuldigen zich snel, waardoor ze moeilijk te controleren zijn. Dat werk is de afgelopen jaren nog moeilijker geworden omdat het ongedierte resistentie heeft ontwikkeld tegen de insecticiden die lang werden gebruikt om ze uit huizen te verdrijven, hotelkamers en andere ruimtes.

Plantaardige etherische oliën zijn over het algemeen dodelijk voor bedwantsen, maar het is onduidelijk hoe ze het meest effectief kunnen worden gebruikt. Nutsvoorzieningen, Purdue University entomoloog Ameya Gondhalekar en zijn voormalige Ph.D. student, Sudip Gaire, hebben ontdekt hoe essentiële olieverbindingen werken op de fysiologie van bedwantsen en hebben laten zien hoe ze de dodelijkheid van pyrethroïden kunnen verbeteren, een klasse van commerciële en huishoudelijke insecticiden.

Hun bevindingen werden gepubliceerd in twee artikelen in het tijdschrift Biochemie en fysiologie van pesticiden — een die vorig jaar werd uitgebracht en een andere in maart.

"We hebben gezien dat we resistente bedwantsen kunnen doden met traditionele pyrethroïde insecticiden, maar we moeten steeds grotere hoeveelheden gebruiken. Het toepassen ervan op die niveaus is een probleem, " zei Gondhalekar, een onderzoek universitair hoofddocent entomologie. "Onze bevindingen tonen aan dat essentiële oliën bedwantsen kunnen doden, maar de combinatie van etherische oliën en pyrethroïde insecticiden heeft een synergetisch effect."

Gaire en Gondhalekar testten eerst het pyrethroïde insecticide deltamethrin en een reeks essentiële olieverbindingen op niet-resistente bedwantsen en een resistente Knoxville-stam van bedwantsen. Een enkele dosis deltamethrin bedoeld om 25% van de insecten te doden, doodde veel niet-resistente bedwantsen, maar het duurde 70, 000 keer meer om 25% van de Knoxville-stam te doden.

"Deltamethrin is zo ineffectief in de Knoxville-stam van bedwantsen dat als je het in het veld gebruikt, zelfs in grote doses, je krijgt bijna geen controle, "zei Gaar.

De actieve ingrediënten in essentiële oliën - thymol uit tijm, carvacrol van oregano en tijm, eugenol van kruidnagel, en anderen - werkten even goed tegen resistente en niet-resistente insecten. Een dosis die bedoeld was om 25% te doden, doodde zoveel van elk type.

Gondhalekar zei dat het zenuwstelsel van insecten normaal gesproken natriumkanalen opent en sluit om signalen door neuronen door te geven. Deltamethrin bindt zich aan die natriumkanalen en houdt ze open zodat neuronen niet kunnen stoppen met vuren. Dat herhaalde vuren verbruikt snel de energie van de bug en doodt hem.

Maar resistente bedwantsen hebben meerdere mechanismen om pyrethroïden te weerstaan, waaronder overactieve niveaus van een enzym genaamd cytochroom P450, die deltamethrin afbreekt. De etherische olieverbindingen, Gaire en Gondhalekar meldden, binden aan en deactiveren dat enzym en laten deltamethrin zijn werk doen op het zenuwstelsel van de bedwants.

Gaire en Gondhalekar combineerden een enkele dosis deltamethrin met een enkele dosis essentiële olieverbindingen die naar verwachting 25 tot 50 procent van de resistente bedwantsen zouden doden. In plaats daarvan, het doodde meer dan 90 procent van de resistente bedwantsen.

"Toen we de resistente Knoxville-bedwantsen behandelden met verschillende essentiële oliën en getest op cytochroom P450, we ontdekten dat deze enzymen werden geremd, " zei Gaire. "De essentiële olieverbindingen waren in staat om die enzymen te neutraliseren, waardoor de deltamethrin zijn werk kan doen."