Bagaimana Pengusir Nyamuk Berbasis Tanaman Dapat Bekerja Lebih Baik Dari DEET Bug Spray

Ketika manusia mengalami tekanan tanpa henti dari nyamuk pembawa penyakit di banyak bagian dunia, ada kebutuhan mendesak akan alat baru untuk digunakan melawan binatang buas itu - karena mereka terus menjadi semakin menakutkan.

Meskipun DEET tetap merupakan pengusir nyamuk yang paling umum digunakan, dan paling kuat, yang pernah dikembangkan, para ilmuwan secara aktif mengejar produk efektif yang seluruhnya didasarkan pada minyak nabati, beberapa melacak akar mereka ke obat tradisional. Keuntungan dari repellents yang berasal dari tumbuhan ini adalah aroma yang menyenangkan, dan perasaan yang menyenangkan pada kulit dan aksi uapnya, tetapi hanya jika kita dapat membujuk senyawa alami ini untuk bertahan selama produk komersial saat ini. Walaupun DEET adalah penolak kontak yang efektif, banyak orang tidak menyukai rasa berminyak dan bau pada kulit mereka, dan terkadang iritasi kulit terjadi. Salah satu konsekuensinya adalah personil militer kurang cenderung untuk mematuhi penggunaan DEET pada kulit karena tidak menyenangkan untuk digunakan. Ini meningkatkan risiko tertular penyakit yang ditularkan nyamuk. Konsumen selalu tertarik pada alternatif untuk DEET dan penolak sintetis lainnya, sehingga ada banyak penolak alami di pasaran.

Di lab saya di Iowa State University, tim saya dan saya telah melakukan penelitian tentang produk alami sebagai penolak serangga selama 20 tahun terakhir. Kami mulai dengan menindaklanjuti cerita rakyat tentang minyak catnip, dari tanaman catmint, dan oranye Osage (lindung nilai apel) sebagai penolak serangga dan laba-laba. Pertama, kami membuktikan bahwa mereka dapat mengusir serangga-serangga ini, dan kemudian kami mengidentifikasi masing-masing bahan kimia, yang disebut terpene, dalam minyak mereka yang bertanggung jawab atas tindakan penolak mereka. Penemuan-penemuan ini memberi kami tiga hak paten pada terpene alami itu sebagai penolak, dan hak tersebut dilisensikan ke perusahaan California.

Penolak alami yang terkuat bertindak cepat tetapi tidak bertahan lama. Beberapa dari jeruk Osage memiliki aktivitas yang tahan lama, tetapi mereka mahal untuk diisolasi dari buah atau disintesis di laboratorium. Banyak minyak atsiri tanaman lainnya, "esensi" tanaman, telah dieksplorasi sebagai penolak serangga oleh laboratorium kami dan banyak lainnya, tetapi hampir semua penolak alami itu berumur pendek, memberikan perlindungan dari serangga untuk sedikit lebih dari satu atau lebih. dua jam. Beberapa minyak terbaik adalah serai, kayu manis, dan minyak serai. Kelompok kami menerima tantangan untuk merancang penangkal yang sangat efektif dan tahan lama.

Sejak studi-studi sebelumnya, kelompok penelitian saya telah berfokus pada pembuatan turunan dari penolak alami terbaik dalam upaya untuk meningkatkan potensi penolak terpene yang bertahan hingga delapan jam di laboratorium. Tiga dari Ph.D. siswa - James Klimavicz, Caleb Corona, dan Edmund Norris - telah memberikan kontribusi besar bagi proyek ini dengan merancang, mensintesis, memurnikan, mengkarakterisasi, dan menguji lebih dari 300 bahan kimia yang berkaitan erat yang berasal dari penolak alami terbaik seperti citronellol, menthol, dan thymol.

Para siswa ini telah berhasil menguji turunan ini terhadap tiga spesies nyamuk: nyamuk demam kuning / virus Zika, Aedes aegypti, nyamuk rumah utara yang menularkan virus West Nile, Pipa Culex, dan nyamuk malaria Afrika, Anopheles gambiae. Selain itu, mereka telah mengevaluasi potensi yang terbaik terhadap kutu anjing dan kutu rusa, yang menularkan penyakit Lyme, dan juga lalat rumah.

Satu kelompok penolak baru bertindak di udara, seperti minyak sereh dalam lilin kuning. Bahan kimia ini memiliki aksi uap yang memberikan perlindungan, dan mereka disebut penolak "spasial", karena mereka bertindak melalui ruang. Ini berpotensi paling berguna di halaman belakang, taman, rumah, barak, dan kandang kuda. Kelompok lain dari senyawa baru ini adalah penolak “kontak” klasik yang mengusir serangga dari berdiri di permukaan yang dirawat, seperti kulit manusia, pakaian, atau tenda; kolaborator di USDA-ARS di Gainesville, Florida, dan BioGents di Regensburg, Jerman, telah melakukan pengujian dengan manusia untuk mengkonfirmasi efektivitas dan mengidentifikasi yang terbaik.

Laboratorium saya saat ini memiliki hibah tiga tahun dari Program Perlindungan Pejuang Perang yang Disebarkan Departemen Pertahanan untuk membawa penelitian dan pengujian ke tingkat berikutnya, di luar laboratorium. Senyawa kami sedang diuji oleh mitra komersial untuk mengeksplorasi apakah penolak ruang dapat memberikan perlindungan selama berhari-hari atau berminggu-minggu di bangunan atau area luar.

Mereka berencana untuk menguji formulasi kandidat terbaik terhadap nyamuk dalam uji lapangan di Tanzania pertama, dan kemudian negara-negara lain di daerah tropis.

Derivatif baru ini disebut "biorasional" karena dirancang dan dibuat dari terpene alami dalam minyak atsiri tanaman. Mereka mempertahankan banyak keuntungan dari penolak alami: Mereka sepenuhnya biodegradable, tanpa masalah ekotoksikologi atau residu lingkungan, dan umumnya dianggap aman seperti ribuan jenis minyak atsiri nabati yang digunakan dalam industri aroma dan aroma. Namun, pengujian toksikologi menyeluruh perlu dilakukan untuk menentukan apakah mereka benar-benar tidak beracun.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Joel Coats. Baca artikel asli di sini.