Nästan 700 miljoner människor lider av myggburna sjukdomar-som malaria, West Nile, Zika och denguefeber - varje år, vilket resulterar i mer än 1 miljon dödsfall. Alltmer, många myggarter har blivit resistenta mot de populära pyretroidbaserade insekticiderna. I dag, forskare rapporterar en ny klass av myggmedel som baseras på naturligt förekommande föreningar som är effektiva för att avvisa mygg med potentiellt färre miljöbiverkningar än befintliga avstötande medel.

Forskarna kommer att presentera sin forskning idag vid 256:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).

"Våra nya repellenter är baserade på hur naturen redan fungerar, "Joel R. Coats, Ph.D., säger. "Till exempel, citronella, ett rymdmedel som kommer från citrongräs, innehåller naturligt förekommande eteriska oljor som har använts i århundraden för att avvisa myggor. Men citronella håller inte länge och blåser lätt bort. Vår nya, nästa generations rumsliga avstötningsmedel är variationer av naturprodukter som håller längre och har större avstötning. "

Kappor och doktorander James S. Klimavicz och Caleb L. Corona vid Iowa State University i Ames har syntetiserat och testat hundratals föreningar mot myggor. De visste att sesquiterpenoider, som finns i många växter, är effektiva insektsmedel, men dessa stora molekyler är svåra att isolera från växter och svåra att tillverka och rena i laboratoriet.

På grund av utmaningarna med att syntetisera sesquiterpenoider, Coats team utformade sina repellenter med hjälp av mindre, mindre komplex, lättillgängliga molekyler - monoterpenoider och fenylpropanoidalkoholer med kända, kortsiktiga avstötande aktiviteter mot insekter. Genom att modifiera dessa föreningar kemiskt, de producerade nya potentiella avstötningsmedel med högre molekylvikter, vilket gör dem mindre flyktiga och håller längre. Klimavicz har syntetiserat mer än 300 föreningar, varav de mest effektiva är a-terpinylisovalerat (en naturlig förening), citronellyl cyklobutankarboxylat och citronellyl 3, 3-difluorocyklobutankarboxylat.

För att bestämma föreningarnas effektivitet som avstötande medel mot mygg, Corona testar dem i en rörformad kammare som utvecklats i Coats -laboratoriet. Kammaren har filterpapper i vardera änden. Ett filterpapper har ingenting på sig; den andra har det syntetiserade avstötningsmedlet applicerat. Sedan införs myggor - uppfödda i Iowa State University medicinsk entomologilaboratorium - i kammaren. Corona använder time-lapse-fotografering och personlig övervakning över 2,5 timmar för att dokumentera om myggorna migrerar bort från kandidatavstötningsmedel. Forskarna undersöker för närvarande datorspårning av myggor med videofilmer för att få en bättre förståelse för myggavstötning och beteende när de utsätts för dessa föreningar.

Med denna metod, forskarna testade repellenterna med Culex pipiens , myggan i norra huset, som är närmast kopplad till West Nile -överföring i Mellanvästra USA; Aedes aegypti , myggen med gula febern som också är känd för att överföra Zika- och denguevirus; och Anopheles gambiae , som överför malaria.

"Vi tror att mekanismen för våra terpenbaserade avstötningsmedel, som försöker efterlikna vad naturen gör, skiljer sig från pyretroiderna, "som många myggarter har blivit resistenta mot, Coats säger. "Vi tror att dessa" nästa generations "rumsliga avstötningsmedel är nya verktyg som kan ge ytterligare skydd mot mygg på behandlade gårdar, parker, campingplatser, häststall och boskap. Vårt nästa steg är att förstå mer exakt hur avstötningsmedel biologiskt påverkar myggorna. "