В начале скажу, что самым известным и распространенным химическим репеллентом против комаров является диэтилтолуамид (он же ДЭТА, он же DEET), притом уже на протяжении более чем пятидесяти лет.
Но ситуация меняется, и в новом руководстве по репеллентам, выпущенном СDC (Американский центр по контролю заболеваний) в 2005 году, появился компонент из растений — п-ментан-3,8-диол (или “масло лимонного эвкалипта”, или PMD). PMD в одинаковых количествах обладает сходной с диэтилтолуамидом эффективностью. Возможно, интерес к растительным репеллентам подогревает и то, что есть публикации, указывающие на то, что диэтилтолуамид может вызывать у детей энцефалопатию, крапивницу и гипотонию. Так что каждый кто решил посадить правильные растения, вместо покупки баллончика с аэрозолем — однозначно на правильном пути 🙂
Эвкалипт лимонный
Раз уж даже CDC признало то, что лимонный эвкалипт работает, то и разбор полетов начнем именно с него. В качестве эпиграфа к этому растению приведу цитату одного из читателей на habr. Ибо в тему.
Помню, попадалась старая-престарая советская книжка, ещё из тех, где через строку товарищ Сталин. В качестве дерева против комаров упоминался эвкалипт. Вот-де, засадят юннаты весь пионерлагерь эвкалиптом, и исчезнут комары. Речь, правда, шла про какие-то субтропики возле Чёрного моря, но Википедия пишет, что бывает эвкалипт, выдерживающий морозы до минус двадцати четырёх. (@SquareRootOfZero)
В природе это теплолюбивое многолетнее растение родом из Восточной Австралии. В естественных условиях это большие деревья, достигающие 30 метров. В комнатной культуре (а эвкалипт лимонный достаточно просто выращивается из семян) можно регулировать высоту деревца по своему желанию с помощью регулярной обрезки и прищипки. Ситуация напоминает ситуацию с комнатными лимонами и апельсинами. У некоторых любителей в квартирах растут довольно раскидистые кусты.
Что касается основных компонентов в эфирном масле, которые могут мигрировать в воздух и давать репеллентный эффект. Здесь информация разнится, например в статье указано, что больше всего в масле цитронеллаля (69,7%), цитронеллола (10,63%) и изопулегола (4,66%). Другое исследование указывает на цитронеллаль (29,31%), гераниол (27,63%), B-цитронеллол (14,88%) и сигма-кадинен (6,32%). В статье проанализированы т.н. декантированное масло и восстановленное масло эвкалипта. В первом случае найдены цитронеллаль (70,3%), цитронеллол (8,8%), цитронеллилацетат (1,3%) и В-кариофиллен (2,6%). Во втором случае преобладает изопулегол (53%), борнеол (10%), ментол (5,3%) нераль (6,9%), гераниол (1,4%), эвгенол (4,6%).
Существует достаточно большое количество соединений (алкалоиды, фенолы, терпены, хиноны, нитрилы, фураны и лактоны и т.д. и т.п.), способных проявлять репеллентную активность по отношению к насекомым в целом, и к комарам в частности.
Многие из указанных в таблице соединений присутствуют в растениях. Из всего этого множества терпены составляют большую часть репеллентных растительных эфирных масел. Коммерчески доступны препараты на основе эфирных масел цитронеллы (основа — цитронеллаль, цитронеллол и гераниол), цитронеллы цейлонской и лимонного эвкалипта (+п-ментан-3,8-диол). Другие растительные терпены (например, сесквитерпены) все еще находятся на этапе изучения. Часто их структура используется для моделирования универсального репеллента, как в этой статье. Стоит отметить, что репеллентные соединения (цитраль, цитронеллол, цитронеллаль и изопулегол), могут быть легко превращены в п-ментан-3,8-диол (в том числе и внутри растения), то для оценки эффективности отпугивателя достаточно искать в составе его эфирных масел указанные выше компоненты или родственные им соединения.
Вначале пробежимся про тройке признанных лидеров.
Базилик
[–] однолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных/комнатных фитобарьеров
[+] компоненты растения обладают ларвицидной активностью (убивают личинок)
[+]помимо комаров отпугивает морковную/спаржевую мушку, мушку-белокрылку
Первым у нас идет знакомое (см. соус песто и пицца Маргарита, которые без базилика не могут существовать) и любимое многим растение. Среди огромного числа разновидностей базилика (Ocimum), как минимум два вида обладают высокой антикомариной активностью — это коричный базилик (Ocimum basilicum) и лимонный базилик (гибрид между O. americanum и O. basilicum). Преимущества базилика заключается еще и в том, что он является прекрасным генератором фиторепеллентов и не требует измельчения листьев. Многие растения не обладают такой активностью, хотя полученные из них эфирные масла имеют свойства репеллентов.
Исследования (первое и второе) антимоскитной активности некоторых африканских видов базилика показали, что эфирные масла из этих растений показывают высокую эффективность отпугивания малярийного комара. Кстати, идея провести научную оценку репеллентного действия базилика родилась потому, что коренные народы Танзании, страдающей от малярии, активно используют базилик для отпугивания комаров. В работе, опубликованной в журнале «Малярия», было показано, что эфирные масла, выделенные из базилика и нанесенные на кожу, обеспечивают практически 100% отпугивающий эффект. И не надо никакой синтетической химии. В этой же работе показано, что размещение базилика в цветочных горшках вокруг жилых помещений (в роли комнатных растений) или даже просто сжигание листьев базилика, дает высокий отпугивающий эффект (21-79%).
Репеллентными свойствами базилик обязан огромному количеству монотерпенов, сесквитерпенов и производных фенилпропана. Благодаря этому вытяжки эфирных масел из базилика не только отпугивают взрослых особей комаров, но и уничтожают личинок. Такие вещества еще называются ларвицидами. В некоторых статьях это свойство связывают с тем, что некоторые летучие компоненты базилика по своей структуре близки к ювенильным гормонам комаров. Для интересующихся прилагаю список летучих компонентов:
methyl cinnamate, d-camphor, E-citral, Z-citral, eugenol, methyl-chavicol, terpneol, farnesene, myrcene, a-pinene, B-pinene, 1,8-cineol, camphene, B-bisabolene, a-pinene, B-pinene, a-terpinene, limonene, linalool, linalyl acetate, methyl-eugenol, iso-eugenol, farnesol, ocimene, terpinolene, geraniol, B-caryophyelene, germacrene D, geranyl iso-butyrate, a-cadinol
Думаю без труда можно обнаружить в составе базиличного масла те же компоненты, что присутствуют и в признанном лимонном эвкалипте.
Лантана сводчатая (шиповидная)
[–] однолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных/комнатных фитобарьеров
Растение лантана сводчатая (она же лантана шиповидная, она же дикий шалфей) родом из тропической Африки, широко представлен в Колумбии, Венесуэле, Центральной Америке, Мексике, в Китае и на о.Тайвань. В естественных условиях это растение представляет собой вечнозеленый кустарник или полукустарник 1-1,5 м в высоту.
Из-за своей теплолюбивости, в странах с умеренным климатом этот кустарник зимой будет вымерзать, поэтому культивировать его можно только как однолетник. Выращивать можно на летних террасах, клумбах или зимних садах. Неплохо растет и в качестве комнатного растения. Единственное обязательное условие — максимум освещения.
Растение традиционно используется африканскими народностями для борьбы с комарами. В частности, в статье оценивали потенциал лантаны по уменьшению количества комаров, проникающих в жилые дома. Комаров стало меньше на 50-83% в зависимости от разновидности. Авторы сделали вывод, что репеллентные растения, вроде лантаны, посаженные под окнами и рядом со входом в дом являются дешевым, но очень эффективным способом защиты от комаров. В другом исследовании, десять горшочков с потенциальными растениям-репеллентами были подвешены к крышам четырех домов в течение 24 ночей. В итоге удалось установить, что живые растения лантаны дают примерно сравнимую с базиликом репеллентную активность по отношению к комарам (процент отпугивания = 37,91% и 27,22% соответственно).
Механизм репеллентного действия растения может быть связан с тем, что оно содержит сразу несколько важных химических соединений, «токсичных» для комаров (летучих соединений). Во-первых, это терпены с алкалоидами, в т.ч. кариофилен. Во-вторых, такие вещи как эвкалиптол, а-гумелен, гермакрен — с доказанной токсичностью для взрослых комаров. Ну и в-третьих, по количеству выделяемого а-пинена лантана почти на порядок превосходит эвкалипт. Есть предположения, что именно благодаря а-пинену растение способно отпугивать комаров нативно (в отличие от большинства растений, требующих перетирания/измельчения листьев). Кстати, именно благодаря активному выделению летучих соединений листьями, эффективность защиты от комаров зависит от размера кустарника, чем он больше — тем меньше комаров будет в дома.
Ожидаемо, что высокой эффективностью обладают и вытяжки из растения (эфирные масла). В обзоре показано, что пентациклические тритерпеноиды, содержащиеся в эфирном масле растений рода Лантана при нанесении на кожу обеспечивают отличный уровень защиты, сравнимый с синтетическими репеллентами.
Цимбопогон (цитронелла, лимонное сорго)
[–] однолетник для открытого грунта, многолетник — только в роли комнатного растения
[–] возможна аллергия на эфирные масла и небольшое раздражение у людей с повышенной чувствительностью кожи
[+] подходит для создания небольших комнатных фитобарьеров, может использоваться в качестве накожного репеллента (измельченные листья)
[+] вытяжка из растения/эфирное масло может выступать против собачьего и таежного клещей, по эффективности сравнима с эталонным диэтилтолуамидом, а также отпугивать муравьев
Замыкает тройку лидеров такое растение, как цитронелла, она же лимонная трава, она же лимонное сорго. такое растение, как цитронелла, она же лимонная трава, она же лимонное сорго. Часто это растение путают с лимонником китайским (который лиана), цитрозой (которая герань лимонная), и даже мелиссой лекарственной.
Родиной этого растения скорее всего является Индия. В Европе оно чаще всего используется в виде лекарственного сырья, или эфирного масла. В наших краях растение можно вырастить из семян как комнатное или тепличное растение (через рассаду). Хотя при достаточно теплом климате вполне допускается высаживание в открытый грунт (если миновала угроза заморозков). Растение очень боится низких температур и погибает уже при температуре +5°C. В качестве многолетнего растения выращивать лимонную траву можно лишь в контейнерах или ящиках.
Лимонная трава содержит следующие компоненты:
Citral, citronellal, limonene, myrcene, geraniol, trans-citral, cis-citral, geranyl acetate, citronellol, y-terpineol, cis-sabinene hydrate, linalool, B-caryophyllene
Напомню, еще раз, что основными клещегонными компонентами в эфирных маслах этого растения являются цитронеллол (citronellol) и гераниол (geraniol). А против комаров наиболее активны цитраль (citral), цитронеллаль (citronellal), лимонен (limonene) и мирицен (myrcene).
Кстати, еще в начале 20-го века вытяжка из лимонной травы использовалась в индийской армии для отпугивания комаров. Не удивительно, что исследования и позднее показали высокую антикомариную активность. В работе исследователи показали, что более 95% «тестовых» комаров в течении 2,5 часов отпугивал запах растертых листьев лимонной травы. При использовании растения в виде индивидуального фитобарьера следует учитывать сравнительно небольшую летучесть соединений (например для ароматических свечей с маслом цимбопогона — это около 1 м в радиусе). Но тем не менее, установка горшков с лимонной травой (статья №1, статья №2) значительно снижает количество проникших в дом комаров. Важно, что при местном нанесении растертой листвы лимонная трава дает репеллентный эффект сравнимый с диэтилтолуамидом, но следует учитывать что летучие соединения быстро испаряются с кожи (из-за высокого давления паров) и работают примерно в течении часа. Замедляют (пролонгирует) эффект выделения летучих соединений такие же летучие соединения, но с более крупными молекулами (например, ванилин).
Растения «второго эшелона защиты»
Теперь пришло время упомянуть растения “второго эшелона”, т.е. те, эффективность которых по отношению к комарам пока под изучается или находится под сомнением. Или же они не имеют выраженной пространственной репеллентности, зато имеют контактную активность и лаврицидное действие по отношению к личинкам комаров. Напоминаю, что можно считать, что репеллентны к комарам следующие терпены: а-пинен, камфен, гераниол, терпен-4-ол, цитронеллаль, цитронеллол, ну и конечно же PMD. В принципе, каждый читатель может оценить антикомариную активность любимого растения, по составу его эфирных масел. Если соединения очень мало — соответственно и репеллентная активность у него будет достаточно слабая.
Герань лимонная (она же цитроза)
В растении обнаружены лимонен (5,38%), камфен (25,04%), DL-ментол (1,79%), вербенон (1,41%). Но несмотря на то, что в США это растение даже называют “москитным деревом”, лабораторные исследования (статья №1 и статья №2) показали слабую эффективность лимонной герани в процессе отпугивания комаров. Но списывать со счетов герань рано, состав достаточно богатый и вполне может пригодится при отпугивании других видов насекомых.
Бархатцы
Для тех, кому интересен состав растения, рекомендую интересующимся почитать статью, в которой описан примерный состав эфирного масла бархатцев (полученный методом мгновенной паровой дистилляции, который гораздо эффективнее традиционного экстрагирования с помощью аппарата Сокслета — прим. мое, как фармацевта). Я приведу список соединений, с концентрацией в итоговом масле >0,5%:
cis- and trans-tagetone, cis-ocimene, dihydrotagetenone, limonene, alloocimene, germacrene B, caryophyllene, a-humulene, 2,2′,5′,2’’-terthiophene
Что интересно большая часть летучих соединений находится в цветке. Если разобрать по частям эфирное масло, то есть упоминания об активности (e)-ocimenone против личинок комаров. Фототоксичные полиацетилены и тиофены, например, фенилгептатрин и а-тертиенил также показывают очень высокую активность против личинок, особенно при наличии ультрафиолета. Уже упомянутый а-тертиенил по отношению к личинкам комаров гораздо эффективнее печально известного инсектицида ДДТ (он же “дуст”). Хотя без света активность тоже имеется. За летучие репелленты отвечает только лимонен, поэтому воздушно-отпугивающее действие слабое.
Коллинсония канадская (каменный корень)
[–] все части растения ядовиты
[+] многолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных фитобарьеров
Растение способное выжить в наших широтах. Размножается семенами и вегетативно. Семена высевают под зиму, можно сеять весной, но тогда прорастание более медленное и не дружное. Можно размножать делением куста весной. Листва имеет сильный аромат, благодаря наличию следующих терпеноидов:
Germacrene D — 46.0%; caryophyllene — 5.3%; elemicin — 3.6%; b-elemene — 3.3%
Кариофиллен и гермакрен, как в листьях лантаны шиповидной наталкивают на мысль о перспективности использования этого растения в качестве репеллента против комаров. Серьезный плюс — растение может переносить умеренно холодные зимы и использоваться в качестве уличных фитобарьеров
Тимьян обыкновенный (чабрец) + тимьян лимоннопахнущий
[–] однолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных/комнатных биобарьеров
[+] компоненты растения обладают ларвицидной активностью (убивают личинок)
Привычный нам чабрец обладает впечатляющим набором репеллентных компонентов. Например масло полученное паровой перегонкой содержит 36% тимола, 30% п-кумена, y-терпинен, карвакрол, линалол и 2-метил-6-метилен-2,7-октодиенол.
Тимьян лимоннопахнущий, или лимонный чабрец репеллентных терпенов содержит еще больше. Это и транс-гераниол (30,07%), транс-цитраль (15,06%), цис-цитраль (11,71%), цис-гераниол (7,65%), 3-октанол (6,18%), геранилацетат (1%), нерол (2,8%), цитронеллол (0,8%). Что вкупе с высокой способностью к генерации летучих соединений в воздух делают это растение прекрасным претендентом на создание фитобарьеров как в комнатных условиях, так и на улице (на летний период).
Пижма обыкновенная
Нельзя в разговоре про фитоинсектициды и репелленты обойти вниманием такое растение как пижма. Хотя бы из-за пиретринов, которые в ней содержаться (пиретрин I/II, циерин I/II, жасмолин I/II). Ведь одним из наиболее эффективных классов синтетических инсектицидов являются синтетические пиретины, которые являются аналогами природных. В эфирных маслах были найдены следующие компоненты:
camphor (+)- ( 25,29%), L-borneol (21,84%), trans-chrysanthemumic acid (19.61%), decanoic acid (7.63%), nerolidol (9.63%), spathulenol (4.58%), guaiol (5.93%), β-eudesmol (9.81%), α-eudesmol (7.07%)
Ясно, что основная активность пижмы будет наблюдаться при использовании в качестве контактного инсектицида (или ларвицида), так как летучих соединений немного, и специфичных к комарам репеллентов среди них не наблюдается.
Лаванда
[–] однолетник (открытый грунт), многолетник (комнатное растение)
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания комнатных фитобарьеров
[+]помимо комаров отпугивает некоторые виды мух
Мое любимое растение. Хороший генератор летучих соединений, среди которых имеются:
linalool, linalyl acetate, cineol, pinene, limonene, geraniol, borneol
По сравнению с признанными лидерами (первой тройкой), лаванде конечно похвастать тяжело, но в ее пользу играет эстетическая составляющая и хорошая “аэродезодорирующая способность”. А активность отпугивания комаров будет зависеть от сорта и доли пинена/лимонена/гераниола в общем составе летучих органических соединений. Лучшей эффективностью здесь обладает дикая лаванда. Правда лаванда – теплолюбивое растение, поэтому выращивать этот многолетник в открытом грунте можно далеко не в любой климатической зоне. В холодном климате следует высаживать кустики в вазоны и при первом же намеке на похолодание оперативно переносить их в теплое место. В качестве горшечной культуры можно выращивать любые сорта лаванды.
Котовник кошачий (кошачья мята)
[–] оказывает возбуждающее действие на животных семейства Кошачьих
[+] неприхотливый многолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных фитобарьеров
Растение обладает достаточно высокой репеллентной активностью благодаря уникальным соединениям, β-непеталактону (55–58%) и α-непеталактону (30–31.2%). Всего в эфирном масле идентифицировано около 40 летучих компонентов, где нашлось место и признанным репеллентам, вроде цитронеллола:
citronellol (11.44-16.73%), nerol (19.95-30.70%), geraniol (25.13-31.00%), geranial (4.93-11.05%), а-pinene
Недавняя статья в Nature указывает на то, что изомеры непеталактона способны давать over 95% эффективность репеллентного действия против комаров. Что интересно, при мизерных концентрациях даже неочищенное эфирное масло котовника снижает количество комаров эффективнее чем диэтилтолуамид. Так что, возможно, в следующем своем отчете CDC вполне может добавить к маслу лимонного эвкалипта и масло кошачьей мяты.
Полынь обыкновенная
[–] распространяется как сорное растение
[+] неприхотливый многолетник
[+] активный генератор летучих соединений, подходит для создания уличных фитобарьеров
Полынь обыкновенная широко распространена в наших краях, чаще всего в роли сорняка. Но с точки зрения активности эфирных масел — это просто “кладезь реактивов”:
linalool, camphor, isoborneol, borneol, terpinen-4-ol, isobornyl acetate, nonanone-3, thujone, bornyl acetate,a-pinene, myrcene, terpinene, limonene, cineote
Уже даже невооруженным глазом видно, что благодаря широкому спектру терпенов это растение будет обладать отличным репеллентным действием по отношению к комарам (к людям, наоборот, аттрактантным, благодаря туйону — основному компоненту, благодаря которому некоторыми так ценится абсент). Особо хотелось бы отметить такое соединение, как терпинен-4-ол (похожий на PMD из эвкалиптового масла). В статье указано, что при одинаковых концентрациях в воздухе, это вещество обладает такой же активностью как диметилфталат (то, чем пропитывали в СССР сетки Павловского, о которых ниже).
Про сетку Павловского
Недавно от подписчика поступил вопрос по поводу гнуса. Эта напасть очень хорошо известна в Сибири, но практически полностью непонятна жителю Беларуси. По сути же просто вездесущая массовая мошка. Если, живя в Беларуси, вам кажется что вы знаете что такое «мошкара», могу смело утверждать, что вы, ребята, заблуждаетесь. Что такое Мошкара знают только те, кому довелось побывать в таёжных районах…
Поэтому немного отклоняясь от основной «растительной темы» эту заметку я хочу посвятить академику Евгению Никаноровичу Павловскому. Легендарному советскому энтомологу, создателю советской школы паразитологии. Его двухтомник Руководство по паразитологии человека (том 1 + том 2 на twirpx-е) — десятилетиями является настольной книгой для всех тех, кому по долгу службы приходится бороться с комарами, мухами, вшами и прочей нечистью.
Именно академику Павловскому мы должны быть благодарны за изобретение такой штуки, как сетка Павловского. Но, к сожалению, интернет уже практически ничего не помнит, а Павловского вообще путают с академиком Павловым. Я уже не говорю про оригинальные составы пропиток (здесь на форумах пишут что угодно, часто такое, что волосы дыбом встают). В целом, современные вариации сеток Павловского представляют собой сетки с различным размером ячеек, пропитанные смесью из диэтилтолуамида, диметилфталата, дегтя, пихтового масла и еще чего-то. Сетки эти активно продаются в рыболовных и охотничьих магазинах. Я даже у себя нашел несколько штук, когда-то подаренных другом, периодически выезжавшим в лесные экспедиции (очень сильно, кстати, пахнут березовым дегтем).
Пока у меня не дошли руки до поиска оригинальных статей Е.Н. Павловского (но они обязательно дойдут и статьи появятся в канале), поэтому сошлюсь на информацию из книги Паразитология человека Г.С. Первомайского, в которой он указывает, что для защиты людей от нападения мошек применяется диэтиптолуамид (ДЭТА), более кратковременным защитным действием обладают диметилфталат (ДМФ) и кюзолы (ацетилтетрагидрохинолины). Автор пишет, что хорошо зарекомендовали себя на практике защитные сетки Павловского, представляющие собой куски рыболовной дели размером 60 х 80 см с ячейками 1—1,5 см2, обшитые по краям тесьмой. Сетка смачивается в репелленте и слегка отжимается, а затем надевается на голову поверх головного убора. Кроме того, автор указывает, что сетку можно натирать брусками, содержащими:
— 69% диметилфталата,
— 20% стеариновой кислоты,
— 7,7% этилцеллюлозы и
— 3,3% пчелиного воска
Можно использовать репелленты и в виде геля, состоящие из:
— 1 весовая часть ацетилцеллюлозы,
— 10 весовых частей ацетона
— 4 весовых части диметилфталата
После 10-минутного замачивания сетку следует подсушить в течение часа. Вместо диметилфталата в состав брусков и студней можно вводить диэтилтолуамид. Есть еще рецепт от Центрального научно-исследовательского дезинфекционного института, который в 1967 г. рекомендовал к использованию следующего состава:
— 5% ацетилцеллюлозы,
— 55% ацетона,
— 40% диэтилтолуамида.
Сетки Павловского, однократно пропитанные таким гелем, при правильном использовании сохраняют свои защитные свойства на протяжении всего периода активности гнуса.
Есть еще и такой рецепт:
Сетка Павловского изготовляется из куска бредневой дели длиной 70 и шириной 50 см, пропитываемой в течение 3-4 часов жидкостью из 15 частей лизола, 8 — скипидара, 77 — воды, или составом из 10 частей дегтя, 5 — едкого натра и 85 — воды. Пропитывание сетки жидкостью этих составов следует повторять каждые 5-10 дней. После пропитки сетку слегка отжимают, высушивают на воздухе в тени и прикрепляют к головному убору так, чтобы она ниспадала на плечи, а лицо оставалось открытым.
Кстати, в свете опубликованных ранее заметок про растения-репелленты, мне кажется достаточно здравой идея по замене диэтилтолуамида на какое-нибудь эфирное масло (базилика или котовника и т.п.).
p.s. кстати, я видимо впервые на просторах интернета ввел термин «фитобарьер» (phytobarrier) и «пространственный фиторепеллент» (space phytorepellent). Так что если что, ссылайтесь на хабр, будущие исследователи этой темы, хэхэ 🙂
На этом с комарами вопрос (имхо) закрыт. Традиционно советую не ждать статьи на хабре, а подписаться на авторский телеграм-канал и читать все в InstantView 🙂
