Badanie porównawcze skuteczności miejscowej olejku andiroba (Carapa guianensis) i DEET 50% jako repelentów dla Aedes sp

ENTOMOLOGIA

Badanie porównawcze skuteczności miejscowej olejku andiroba olejek (Carapa guianensis) i DEET 50% jako repelenty na Aedes sp

Badanie porównawcze skuteczności miejscowej olejku andiroba (Carapa guianensis) i DEET 50% jako repelentów na Aedes sp

Hélio Amante MiotI; Rafaelle Fernandes BatistellaI; Khristiani de Almeida BatistaI; Dimas Eduardo Carneiro VolpatoI; Leonardo Silveira Teixeira AugustoI; Newton Goulart MadeiraII; Vidal Haddad Jr.I; Luciane Donida Bartoli MiotI

Oddział Dermatologii i Radioterapii. Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista, São Paulo State, Brazil

IIDepartment of Parasitology, Institute of Biomedical Sciences, Botucatu Campus, Universidade Estadual Paulista, São Paulo State, Brazil

Korespondencja

SUMMARY

DEET (N,N-dietylo-3-metylobenzamid) jest obecnie najskuteczniejszym dostępnym środkiem odstraszającym komary, jednak jego stosowanie może wiązać się z pewnymi miejscowymi i ogólnoustrojowymi działaniami niepożądanymi. Niektóre kompozycje botaniczne, takie jak Andiroba (Carapa guianensis), mają udowodnione właściwości odstraszające przy niskich kosztach i toksyczności. Przeprowadzono badanie eksperymentalne z udziałem czterech ochotników, którzy przedramiona pokryte olejkiem Andiroba 100%, DEET 50%, rafinowanym olejem sojowym, olejkiem Andiroba 15% oraz w przypadku braku produktów, podawali bezpośrednio zdrowym samicom Aedes sp. Sprawdzano czas pierwszego i trzeciego ukąszenia. Wyniki pokazały, że mediana pierwszego ukąszenia bez żadnego produktu wynosiła 17,5s, a trzeciego 40,0s. W oleju sojowym ukąszenia nastąpiły w 60,0s i 101,5s, w obecności oleju Andiroba 100%, w 56,0s i 142,5s, a w oleju Andiroba 15%, w 63,0s i 97,5s. Ochotnicy stosujący DEET 50% nie doznali ukąszeń po 3600s w większości eksperymentów (p < 0,001 Wilcoxon). Czysty olej Andiroba w porównaniu z olejem sojowym, przedramieniem bez produktu i olejem Andiroba 15%, wykazał dyskretną przewagę (p < 0.001 Wilcoxon). Nasz wniosek jest taki, że to badanie wykazało, że czysty olejek Andiroba ma dyskretne działanie odstraszające przed ukąszeniem Aedes sp., będąc znacząco gorszym od DEET 50%.

KEYWORDS: Aedes; Insect repellent; DEET; Andiroba.

RESUMO

O DEET (N, N-dietylo-3-metylobenzamida) jest obecnie najbardziej skutecznym repelentem dostępnym na rynku, ale jego użycie może powodować istotne skutki uboczne dla organizmu. Alguns compostos botânicos, como a Andiroba (Carapa guianensis), têm demonstrado propriedades repelentes a um baixo custo e baixa toxicidade. Czterech zdrowych ochotników poddało swoje przedramiona pokryte 100% olejem Andiroba, DEET 50% (kontrola pozytywna), rafinowanym olejem sojowym, 15% olejem Andiroba oraz przy braku produktów (kontrola negatywna), bezpośrednio na ukąszenia zdrowych samic Aedes sp. Zmierzono pierwsze i trzecie ugryzienie. Wyniki wykazały, że mediana czasu pierwszego kęsa na przedramionach bez produktu wynosiła 17,5s, a trzeciego 40,0s. W oleju sojowym ukłucia następowały w 60,0s i 101,5s. W 100% na oleju Andiroba, w 56.0s i 142.5s. Z Andiroba 15%, w 63.0s i 97.5s. Używając DEET 50% nie było żadnych użądleń po 3600s w większości eksperymentów (p < 0.001 Wilcoxon). Olej Andiroba 100% w porównaniu z olejem sojowym, przedramieniem bez produktu i olejem Andiroba 15%, wykazał nieznaczną przewagę (p < 0,001 Wilcoxon). Stwierdzamy, że czysty olejek Andiroba wykazuje dyskretne działanie repelencyjne przeciwko ukąszeniom Aedes sp., znacznie ustępujące DEET 50%.

INTRODUCTION

Choroby przenoszone przez owady nadal są głównym źródłem chorób zakaźnych i śmierci z powodu chorób zakaźnych na całym świecie. Tylko komary przenoszą choroby na ponad 700 milionów ludzi każdego roku6,8.

Ochrona przed ukąszeniami stawonogów jest osiągana poprzez unikanie uznanych obszarów zarażonych, znajomość zwyczajów i harmonogramów owadów, ubieranie odzieży ochronnej i stosowanie repelentów. W niektórych przypadkach, użycie repelentu jest jedynym środkiem możliwej ochrony, dla jednostki, gdy jest stosowany na skórę i ubranie, lub dla ochrony środowiska, gdy jest uwalniany w ograniczonym otoczeniu8.

Malaria, denga, żółta gorączka, słoniowacizna (wuchererioza), leiszmanioza, niektóre formy zapalenia mózgu, choroba Chagasa, pęcherzyca, strofulus i anafilaksja są przykładami chorób, którym można zapobiec stosując środek odstraszający komary6,7,12.

DEET (N,N-dietylo-3-metylobenzamid) jest najbardziej skutecznym i przebadanym repelentem dostępnym na rynku. Substancja ta ma doskonały profil ochrony na całym świecie po ponad 40 latach stosowania, ale może powodować reakcje toksyczne (zazwyczaj w przypadku nieprawidłowego stosowania)6,8.

DEET może być również usuwany przez pot lub deszcz, a jego skuteczność zmniejsza się w znacznym stopniu w wysokich temperaturach. Jest on również rozpuszczalnikiem organicznym zdolnym do rozpuszczania lub uszkadzania tworzyw sztucznych, szkieł zegarów, oprawek okularów i niektórych tkanin syntetycznych8.

Badania nad rozwojem idealnego repelentu tematycznego były ciągłym celem naukowym przez wiele lat, ale wciąż nie został osiągnięty. Idealny repelent powinien odstraszać wiele gatunków stawonogów, pozostawać skuteczny przez co najmniej osiem godzin, nie powodować podrażnień skóry ani błon śluzowych, nie posiadać toksyczności ogólnoustrojowej, być odporny na wodę i ścieranie, być nietłusty i bez zapachu, innymi słowy, być atrakcyjny kosmetycznie7.

Odkrycie kompozycji botanicznych pochodzących z roślin o właściwościach odstraszających (takich jak citronella, Andiroba, melisa, geranium, eukaliptus, soja, rozmaryn i inne) wzbudziło zainteresowanie społeczności naukowej ze względu na ich niski koszt i toksyczność. Żaden z badanych do tej pory pochodnych chemikaliów roślinnych nie wykazał szerokiej skuteczności i czasu trwania DEET, ale niektóre z nich przedstawiły ważne eksperymentalne działania odstraszające2,4,9.

Niektóre badania zweryfikowały właściwości anty-żywieniowe Andiroba (Carapa guianensis) w formie świecy, która palona przez 48 godzin chroni 100% w zamkniętym otoczeniu o powierzchni do 27 ± 10 m2 przed ukąszeniami Aedes aegypti. Ponadto istnieje potrzeba dalszych badań nad efektem miejscowego stosowania Andiroby jako ochrony indywidualnej9.

Niniejsze badanie porównuje skuteczność miejscowego oleju Andiroba 100% na skórę w stosunku do balsamu DEET 50% przeciwko ukąszeniom Aedes sp.

MATERIAŁY I METODY

Doświadczalne badanie interwencyjne, kontrolowane, zostało przeprowadzone w Laboratorium Stworzenia Komarów Departamentu Parazytologii w Instituto de Biociências-Universidade Estadual Paulista w Botucatu (stan São Paulo, Brazylia).

Wyselekcjonowano sto dwadzieścia zdrowych dorosłych samic Aedes sp. (ryc. 1) i podzielono je na cztery przezroczyste szkółki z tworzywa sztucznego, każda o pojemności 5,5 litra, w celu przeprowadzenia badań.

Komary były utrzymywane przy życiu karmione 5% roztworem glukozy, bez dopływu krwi przez co najmniej 24h przed eksperymentami i okresowo uzupełniane w przypadku jej utraty.

Czterech zdrowych ochotników poddawało swoje przedramiona, pokryte lub nie pokryte testowanymi produktami, ukąszeniom samic Aedes sp. w pięciu różnych dniach. Czas do pierwszego i trzeciego ukąszenia był mierzony w sekundach. Pomiar przerywano przy trzecim ukąszeniu lub do osiągnięcia limitu 3600 sekund. Ręce i pięści były pokryte lateksowymi rękawiczkami (ryc. 2), a temperatura, oświetlenie i wilgotność otoczenia były utrzymywane na stałym poziomie.

Testowaliśmy jako kontrole negatywne: rafinowany olej sojowy, olej Andiroba do 15% i przedramię bez produktów; jako kontrolę pozytywną lotion z DEET 50% (Exposis®, Laboratorium Osler, Brazylia); oraz testy substancji: olej Andiroba 100% (manipulacja apteka medyczna, Brazylia).

Wciąż analizowaliśmy wyniki wśród różnych ochotników, aby porównać poszczególne czynniki podatności na ukąszenia. Sparowane wyniki każdego eksperymentu zostały porównane testem Wilcoxona. Miary zmienności wśród ochotników porównywano za pomocą testu Kruskala-Wallisa. Dane zestawiono i przeanalizowano za pomocą programu Bioestat 2.0, przyjmując za istotne p < 0,051.

WYNIKI

Każdy ochotnik wykonał sześć eksperymentów porównujących pary produktów na każdym przedramieniu (ryc. 3). Mediana (± odchylenie standardowe) pierwszego ugryzienia w ramieniu bez produktu wynosiła 17,5s (± 60,2s), a trzeciego ugryzienia 40,0s (± 92,9s).

Rozkłady pomiarów ochotników przedstawiono na rycinie 4, sprawdzając istotną różnicę międzyosobniczą (p < 0,001 Kruskala-Wallisa). W przypadku stosowania oleju sojowego pierwsze ugryzienie nastąpiło w 60,0s (± 81,0s), a trzecie w 101,5s (± 175,5s).

Kontrola pozytywna (DEET 50%) dostarczyła pierwszego ukąszenia w 3600s (± 332,0s), a trzeciego w 3600s (± 227,6s). Innymi słowy, w większości eksperymentów komary nie gryzły po godzinie.

Czas działania balsamu z DEET 50% w porównaniu do wszystkich pozostałych produktów wykazał istotną przewagę (p < 0,001 Wilcoxon).

Kiedy olej Andiroba 100% był testowany porównawczo z olejem sojowym, ramieniem bez produktu i olejem Andiroba 15%, wykazał dyskretną wyższość (p < 0,001 Wilcoxon).

Zaobserwowaliśmy śmierć niektórych komarów po wprowadzeniu przedramion impregnowanych DEET 50%, wnioskując o lekkim działaniu owadobójczym, oprócz repelentnego, przez DEET.

DISCUSSION

Pomimo intensywnych badań nad rozwojem nowych środków odstraszających komary, DEET pozostaje jako najsilniejszy, utrzymując jednak delikatny profil bezpieczeństwa i tolerancji dla masowego użycia w populacjach. Podczas tego eksperymentu nie opisano żadnych skórnych ani systemowych skutków ubocznych stosowania DEET na przedramionach, pomimo godnego uwagi zapachu insektycydu.

Czysty olejek Andiroba (100%) wykazał wyższy profil działania odstraszającego w porównaniu z brakiem produktu, co potwierdza odkrycia badań dotyczących działania odstraszającego świecy Andiroba. Jednak jego czas działania odstraszającego był znacznie gorszy niż DEET 50%.

Te pozytywne wyniki, ale o niskiej sile działania, są powtarzane w badaniach innych esencji botanicznych, takich jak cytronela i eukaliptus10, ale ponieważ owady są ważne w fazie zapylania większości roślin, jest mało prawdopodobne, że niektóre gatunki roślin przetrwały proces naturalnej selekcji, gdy ich efekt odstraszający, przynajmniej in vivo, byłby tak silny.

Żaden eksperyment opublikowany w literaturze, aż do chwili obecnej, nie mówił o lekkim działaniu owadobójczym DEET 50%, takie zjawisko zwane „knock-down” było opisywane tylko przez użycie pyretroidów impregnowanych w ubraniach lub moskitierach5.

W ryzyko ukąszenia przez komary zaangażowanych jest wiele czynników indywidualnych i środowiskowych. Głównie temperatura ciała, wydychanie CO2 i amoniaku, obecność wyprysków skórnych, procent odsłoniętej powierzchni ciała i wydychane zapachy; również temperatura otoczenia, wilgotny klimat, koncentracja komarów i stan pokarmowy samic przyczyniają się do przyciągania owadów3,11. Takie czynniki indywidualnej podatności determinują znaczną zmienność w czasie ukąszeń wśród ochotników, i w różnych momentach mogą odpowiadać za dużą zmienność wśród środków każdego uczestnika.

Stężenie komarów w żłobkach jest znacznie wyższe niż w jakiejkolwiek konwencjonalnej sytuacji w przyrodzie (około 5 komarów na litr powietrza), co przyspiesza czas ukąszeń i optymalizuje eksperyment, nie pozwalając jednak na ekstrapolację takich wartości do zastosowania w otwartym otoczeniu.

Badania wykazały, że czysty olejek Andiroba wykazuje dyskretny efekt odstraszający przed ukąszeniami Aedes sp., będąc znacznie gorszym od DEET 50%.

Nie zmierzono skuteczności połączenia Andiroby i DEET, ani zastosowania olejku Andiroba jako nośnika DEET w celu zmniejszenia stężenia i ryzyka toksyczności DEET, bez utraty jego skuteczności odstraszającej.

Potrzebne jest również przeprowadzenie większej liczby kontrolowanych badań terenowych w celu oceny repelentnego działania związków botanicznych i epidemiologicznego wpływu ich stosowania w zagrożonych populacjach.

PODZIĘKOWANIA

Autorzy są wdzięczni redaktorowi i recenzentom za ważny wkład w tę pracę.

2. BROWN, M. & HEBERT, A.A. – Insect repellents: an overview. J. Amer. Acad. Derm., 36: 243-249, 1997.

3. CURTIS, C.F. – Fact and fiction in mosquito attraction and repulsion. Parasit. today, 2: 316-318, 1986.

5. ENSERINK, M. – Czego chcą komary: tajemnice przyciągania żywiciela. Science, 298: 90-92, 2002.

6. FRADIN, M.S. – Mosquitoes and mosquito repellents: a clinician’s guide. Ann. intern. Med., 128: 931-940, 1998.

12. STIBICH, A.S.; CARBONARO, P.A. & SCHWARTZ, R.A. – Insect bite reactions: an update. Dermatology, 202: 193-197, 2001.