DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-38831-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41654632
تاريخ النشر: 2026-02-07
المؤلف: John Bwire Ochola وآخرون
الموضوع الرئيسي: استراتيجيات مكافحة الآفات الحشرية
نظرة عامة
تستقصي هذه الدراسة استخدام زيوت الحشرات من Schistocerca gregaria وRuspolia differens وMacrotermes spp. كمواد مساعدة في تعزيز فعالية طاردات البعوض النباتية ضد الأمراض المنقولة بواسطة البعوض، والتي أصبحت مشكلة متزايدة بسبب المقاومة للمبيدات الاصطناعية. ركزت الأبحاث على وقت الحماية الكاملة (CPT) لصيغ مختلفة ضد Anopheles gambiae وAedes aegypti وCulex quinquefasciatus، إلى جانب تحليل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) المنبعثة من الأفراد المعالجين.
أظهرت النتائج أن دمج زيوت الحشرات زاد بشكل كبير من CPT، حيث حقق المزيج الأمثل من زيت Macrotermes وCymbopogon nardus (1:1) CPTs قدرها 3.50 ساعات لـ An. gambiae، و2.56 ساعات لـ Ae. aegypti، و2.81 ساعات لـ Cx. quinquefasciatus، وهو ما يعادل فعالية 20% DEET خلال الساعات الثلاث والنصف الأولى. بالإضافة إلى ذلك، احتفظت هذه الخلطات بثلاث مرات أكثر من VOCs مقارنة بزيوت النباتات وحدها، مما مدد مدة نشاط الطارد. تم العثور على مركبات رئيسية مثل أسيتات الجيرانيول، أسيتات السيتروينيل، وأسيتات الجيرانيول على الجلد لأكثر من 180 دقيقة. تؤكد النتائج على إمكانية زيوت الحشرات، وخاصة من Macrotermes spp.، في تحسين الأداء والاستدامة لطاردات البعوض النباتية في سياق زيادة مقاومة المبيدات.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” في ورقة البحث المواد والمنهجيات المستخدمة في الدراسة. يوضح الإعداد التجريبي المحدد، بما في ذلك اختيار المواد، المعدات المستخدمة، والإجراءات المتبعة لضمان قابلية التكرار وموثوقية النتائج. قد يصف القسم أيضًا أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير البيانات، بالإضافة إلى المعايير لاختيار المشاركين أو جمع العينات.
بالإضافة إلى ذلك، فإن قسم الطرق ضروري لفهم التصميم التجريبي، بما في ذلك تدابير التحكم والمتغيرات التي تم التلاعب بها خلال الدراسة. من خلال تقديم حساب واضح ومنهجي للمنهجيات، يمكّن هذا القسم الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها، مما يساهم في الحوار العلمي الأوسع.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشمل النتائج الرئيسية تحديد علاقات ذات دلالة إحصائية بين المتغيرات المدروسة، حيث تشير التحليلات الإحصائية إلى قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى وجود دليل قوي ضد الفرضية الصفرية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج اتجاهًا واضحًا في البيانات، موضحة من خلال تمثيلات بيانية تبرز العلاقات بين المتغيرات.
علاوة على ذلك، يناقش القسم تداعيات هذه النتائج في سياق الأدبيات الموجودة، مع التأكيد على كيفية مساهمتها في فهم الموضوع. تشمل النتائج أيضًا مقاييس كمية، مثل أحجام التأثير، التي توفر رؤى حول الأهمية العملية للتأثيرات الملحوظة. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية الدراسة وتفتح الطريق أمام اتجاهات البحث المستقبلية.
المناقشة
في هذه الدراسة، كانت عوائد الزيوت الأساسية من مصادر الحشرات أعلى بكثير من تلك من مصادر النباتات، حيث كانت عوائد Ruspolia differens تتراوح بين 4.5-7.2%، تليها Schistocerca gregaria (2.0-5.0%) وMacrotermes spp. (1.5-3.0%). في المقابل، كانت أعلى عائد من زيوت النباتات ملحوظة في Eucalyptus citriodora (1.0-2.0%). تم تحديد ما مجموعه 143 مركبًا، حيث تحتوي زيوت الحشرات بشكل أساسي على أحماض دهنية، هيدروكربونات، وستيرولات، بينما كانت زيوت النباتات مهيمنة بالتربينات. من الجدير بالذكر أن حمض الدوديكانيك كان الأكثر وفرة في S. gregaria، بينما كان السيتروينال بارزًا في E. citriodora. أظهرت الدراسة أيضًا أن تركيبات زيوت الحشرات والنباتات عززت فعالية طارد البعوض، حيث حقق مزيج 1:1 من C. nardus وMacrotermes spp. وقت حماية كاملة (CPT) يعادل 20% DEET.
تشير النتائج إلى أن التفاعلات الكيميائية بين زيوت النباتات والحشرات يمكن أن تنتج استرات تخفي ثاني أكسيد الكربون، وهو عامل جذب رئيسي للبعوض، مما يعزز فعالية الطارد. تسلط الدراسة الضوء على إمكانية استخدام زيوت الحشرات كمواد مثبتة لإطالة فعالية الطاردات النباتية، مما يعالج قيود الطاردات الاصطناعية الحالية. تشير النتائج إلى أن التركيبات المتوازنة من زيوت النباتات والحشرات لا تحسن فقط أداء الطارد ولكنها تقدم أيضًا بديلاً أكثر أمانًا وقابلية للتحلل لاستراتيجيات مكافحة الناقلات، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث في الآثار البيئية وآليات العمل المعنية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-38831-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41654632
Publication Date: 2026-02-07
Author(s): John Bwire Ochola et al.
Primary Topic: Insect Pest Control Strategies
Overview
This study investigates the use of insect oils from Schistocerca gregaria, Ruspolia differens, and Macrotermes spp. as adjuvants in enhancing the efficacy of plant-based mosquito repellents against mosquito-borne diseases, which are increasingly problematic due to resistance to synthetic pesticides. The research focused on the complete protection time (CPT) of various formulations against Anopheles gambiae, Aedes aegypti, and Culex quinquefasciatus, alongside an analysis of volatile organic compounds (VOCs) emitted from treated individuals.
The results demonstrated that the incorporation of insect oils significantly increased the CPT, with the optimal blend of Macrotermes oil and Cymbopogon nardus (1:1) achieving CPTs of 3.50 hours for An. gambiae, 2.56 hours for Ae. aegypti, and 2.81 hours for Cx. quinquefasciatus, comparable to the effectiveness of 20% DEET during the initial 3.5 hours. Additionally, these blends retained three times more VOCs than plant oils alone, extending the duration of repellent activity. Key compounds such as geranyl acetate, citronellyl acetate, and geranyl propanoate were found to remain on the skin for over 180 minutes. The findings underscore the potential of insect oils, particularly from Macrotermes spp., to improve the performance and sustainability of plant-based mosquito repellents in the context of rising pesticide resistance.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the materials and methodologies employed in the study. It details the specific experimental setup, including the selection of materials, equipment used, and the procedures followed to ensure reproducibility and reliability of results. The section may also describe any statistical analyses performed to interpret the data, as well as the criteria for participant selection or sample collection.
Additionally, the methods section is crucial for understanding the experimental design, including control measures and variables manipulated during the study. By providing a clear and systematic account of the methodologies, this section enables other researchers to replicate the study and validate its findings, thereby contributing to the broader scientific discourse.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, with statistical analyses indicating a p-value of less than 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis. Additionally, the results demonstrate a clear trend in the data, illustrated by graphical representations that highlight the relationships among the variables.
Furthermore, the section discusses the implications of these findings in the context of the existing literature, emphasizing how they contribute to the understanding of the subject matter. The results also include quantitative measures, such as effect sizes, which provide insight into the practical significance of the observed effects. Overall, the findings underscore the relevance of the study and pave the way for future research directions.
Discussion
In this study, the yields of essential oils from insect sources were significantly higher than those from plant sources, with Ruspolia differens yielding 4.5-7.2%, followed by Schistocerca gregaria (2.0-5.0%) and Macrotermes spp. (1.5-3.0%). In contrast, the highest yield from plant oils was observed in Eucalyptus citriodora (1.0-2.0%). A total of 143 compounds were identified, with insect oils primarily containing fatty acids, hydrocarbons, and sterols, while plant oils were dominated by terpenes. Notably, dodecanoic acid was the most abundant in S. gregaria, while citronellal was prominent in E. citriodora. The study also demonstrated that combinations of insect and plant oils enhanced mosquito repellent efficacy, with a 1:1 mixture of C. nardus and Macrotermes spp. achieving a Complete Protection Time (CPT) comparable to 20% DEET.
The findings suggest that the chemical interactions between plant and insect oils can produce esters that mask carbon dioxide, a key attractant for mosquitoes, thereby enhancing repellent effectiveness. The study highlights the potential of using insect oils as fixatives to prolong the efficacy of plant-based repellents, addressing the limitations of existing synthetic repellents. The results indicate that balanced formulations of plant and insect oils not only improve repellent performance but also offer a safer, biodegradable alternative for vector control strategies, emphasizing the need for further research into the ecological impacts and mechanisms of action involved.