Poiché l'umanità subisce pressioni incessanti da zanzare portatrici di malattie in molte parti del mondo, c'è un urgente bisogno di nuovi strumenti da usare contro quelle bestie, perché continuano a diventare più spaventose.
Anche se il DEET rimane il più comunemente usato, e il più potente, repellente per le zanzare mai sviluppato, gli scienziati stanno attivamente perseguendo prodotti efficaci basati interamente sugli oli vegetali, alcuni che fanno risalire le loro radici ai rimedi tradizionali. I vantaggi di questi repellenti di origine vegetale sono la piacevole fragranza e la piacevole sensazione sulla pelle e l'azione del vapore, ma solo se possiamo convincere questi composti naturali a durare quanto i prodotti commerciali di oggi. Mentre il DEET è un efficace repellente per contatto, molte persone non amano la sensazione e l'odore oleoso della pelle e talvolta si verificano irritazioni della pelle. Una conseguenza è che il personale militare è meno propenso a rispettare l'uso del DEET sulla pelle perché è spiacevole da usare. Ciò aumenta il rischio di contrarre malattie trasmesse dalle zanzare. I consumatori sono sempre interessati alle alternative al DEET e ad altri repellenti sintetici, quindi ci sono numerosi repellenti naturali sul mercato.
Nel mio laboratorio alla Iowa State University, il mio team e io abbiamo condotto ricerche su prodotti naturali come possibili repellenti per insetti negli ultimi 20 anni. Abbiamo iniziato seguendo il folklore per quanto riguarda l'olio di erba gatta, dalla pianta di menta e l'arancia Osage (mela da siepe) come repellenti per insetti e ragni. Innanzitutto abbiamo dimostrato che potevano respingere questi insetti, e successivamente abbiamo identificato i singoli prodotti chimici, chiamati terpeni, nei loro oli che sono responsabili della loro azione repellente. Queste scoperte ci hanno fatto guadagnare tre brevetti su quei terpeni naturali come repellenti e i diritti sono stati concessi in licenza a una società californiana.
Gli scienziati del laboratorio di Joel Coats hanno identificato sostanze chimiche repellenti per le zanzare dall'arancia Osage, la Maclura pomifera, nota anche come mela da siepe, bois d'arc o bodark. (Lyudvig Aristarhovich / shutterstock.com) I repellenti naturali più forti erano ad azione rapida ma non durarono a lungo. Alcune arance Osage avevano un'attività più duratura, ma erano costose da isolare dal frutto o da sintetizzare in laboratorio. Molti altri oli essenziali vegetali, l '"essenza" della pianta, sono stati esplorati come repellenti per insetti dal nostro e da molti altri laboratori, ma praticamente tutti quei repellenti naturali avevano una vita troppo breve, fornendo protezione dagli insetti per poco più di uno o due ore. Alcuni dei migliori olii sono citronella, citronella e citronella. Il nostro gruppo ha raccolto la sfida di progettare repellenti altamente efficaci e di lunga durata.
Da quei precedenti studi, il mio gruppo di ricerca si è concentrato sulla produzione di derivati dei migliori repellenti naturali nel tentativo di aumentare la potenza repellente del terpene che dura fino a otto ore in laboratorio. Tre dei miei dottorandi gli studenti - James Klimavicz, Caleb Corona e Edmund Norris - hanno contribuito notevolmente a questo progetto progettando, sintetizzando, purificando, caratterizzando e testando più di 300 sostanze chimiche strettamente correlate derivate dai migliori repellenti naturali come citronellolo, mentolo e timolo.
Uno scaffale del negozio è rivestito con bottiglie e tubi di varie marche di repellente per insetti. (Sheila Fitzgerald / Shutterstock.com) Questi studenti hanno testato con successo questi derivati contro tre specie di zanzare: la febbre gialla / zanzara del virus Zika Aedes aegypti, la zanzara settentrionale della casa che trasmette il virus del Nilo occidentale, Culex pipiens e la zanzara della malaria africana, Anopheles gambiae . Inoltre, hanno valutato la potenza dei migliori contro le zecche dei cani e quelle dei cervi, che trasmettono la malattia di Lyme e ospitano anche le mosche.
Un gruppo di nuovi repellenti agisce nell'aria, proprio come l'olio di citronella nelle candele gialle. Queste sostanze chimiche hanno un'azione del vapore che fornisce protezione e sono chiamate repellenti "spaziali", poiché agiscono attraverso lo spazio. Questi sono potenzialmente più utili in cortili, parchi, case, caserme e stalle. Un altro gruppo di nuovi composti sono i classici repellenti "a contatto" che respingono gli insetti dal stare in piedi su una superficie trattata, come pelle umana, vestiti o tende; collaboratori dell'USDA-ARS a Gainesville, in Florida, e BioGents a Regensburg, in Germania, hanno condotto test con gli esseri umani per confermare l'efficacia e identificare i migliori.
Il mio laboratorio attualmente ha una borsa di studio triennale del Programma di protezione dei combattenti di guerra schierati del Dipartimento della Difesa per portare la ricerca e i test a un livello superiore, oltre il laboratorio. I nostri composti vengono testati da un partner commerciale per scoprire se i repellenti spaziali possono fornire giorni o settimane di protezione in un edificio o in un'area esterna.
Hanno in programma di testare le migliori formulazioni candidate contro le zanzare nei test sul campo prima in Tanzania, e poi in altri paesi ai tropici.
I nuovi derivati vengono definiti "biorazionali" perché sono stati progettati e realizzati con terpeni naturali in oli essenziali vegetali. Mantengono molti dei vantaggi dei repellenti naturali: sono completamente biodegradabili, senza problemi di ecotossicologia o residui ambientali e generalmente considerati sicuri come le migliaia di tipi di oli essenziali vegetali utilizzati nelle industrie degli aromi e dei profumi. Tuttavia, dovranno essere condotti test approfonditi di tossicologia per determinare se sono veramente atossici.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Joel Coats, illustre professore di entomologia, Iowa State University
