Vägglöss har blivit alltmer resistenta mot vissa klasser av syntetiska bekämpningsmedel. Forskare från Purdue University har upptäckt mekanismer som gör växtbaserade eteriska oljor dödliga för vägglöss, särskilt i kombination med syntetiska ämnen, erbjuder nya alternativ för kontroll av detta skadedjur. Kredit:Sudip Gaire
Vägglöss gömmer sig i mörkret, osynliga utrymmen och föröka sig snabbt, gör dem svåra att kontrollera. Det jobbet har blivit ännu svårare de senaste åren eftersom skadedjuren har utvecklat resistens mot de insektsmedel som länge använts för att utrota dem från hemmen, hotellrum och andra utrymmen.
Växtbaserade eteriska oljor är i allmänhet dödliga för vägglöss, men det har varit oklart hur man använder dem mest effektivt. Nu, Purdue University entomolog Ameya Gondhalekar och hans tidigare Ph.D. studerande, Sudip Gaire, har upptäckt hur eteriska oljeföreningar verkar på vägglössfysiologin och visat hur de kan förbättra dödligheten hos pyretroider, en klass av insekticider för kommersiella ändamål och hushåll.
Deras resultat publicerades i två artiklar i tidskriften Bekämpningsmedelsbiokemi och fysiologi —en släpptes förra året och en annan i mars.
"Vi har sett att vi kan döda resistenta vägglöss med traditionella pyretroida insekticider, men vi måste använda allt större mängder. Att tillämpa dem på de nivåerna är ett problem, sade Gondhalekar, en forskardocent i entomologi. "Våra resultat visar att eteriska oljor kan döda vägglöss, men kombinationen av eteriska oljor och pyretroida insekticider har en synergistisk effekt."
Gaire och Gondhalekar testade först pyretroidinsekticiden deltametrin och en serie eteriska oljeföreningar på icke-resistenta vägglöss och en resistent Knoxville-stam av vägglöss. En enstaka dos deltametrin avsåg att döda 25 % av insekterna dödade så många icke-resistenta vägglöss, men det tog 70, 000 gånger mer för att döda 25% av Knoxville-stammen.
"Deltametrin är så ineffektivt i Knoxville-stammen av vägglöss att om du använder det på fältet även i stora doser, du får nästan ingen kontroll, " sa Gaire.
De aktiva ingredienserna i eteriska oljor - tymol från timjan, carvacrol från oregano och timjan, eugenol från kryddnejlika, och andra – arbetade lika mot resistenta och icke-resistenta buggar. En dos avsedd att döda 25 % dödade så många av varje typ.
Gondhalekar sa att buggars nervsystem normalt öppnar och stänger natriumkanaler för att skicka signaler genom neuroner. Deltametrin binder till dessa natriumkanaler och håller dem öppna så att nervceller inte kan sluta skjuta. Den upprepade avfyrningen använder snabbt buggens energi och dödar den.
Men resistenta vägglöss har flera mekanismer för att motstå pyretroider, inklusive överaktiva nivåer av ett enzym som kallas cytokrom P450, som bryter ned deltametrin. De eteriska oljeföreningarna, Gaire och Gondhalekar rapporterade, binder till och inaktiverar det enzymet och låter deltametrin göra sitt jobb på vägglössens nervsystem.
Gaire och Gondhalekar kombinerade en enda dos deltametrin med en enda dos av eteriska oljeföreningar som förväntas döda 25 till 50 procent av de resistenta vägglössen. Istället, den dödade mer än 90 procent av de resistenta vägglössen.
"När vi behandlade de resistenta Knoxville vägglössen med olika eteriska oljor och testade för cytokrom P450, vi fann att dessa enzymer var hämmade, " sa Gaire. "De eteriska oljeföreningarna kunde neutralisera dessa enzymer, låter deltametrinet göra sitt jobb."