Doğal Yollardan Elde Edilen Spinosad Aktif Maddesinin Culex pipiens türü sivrisinek larvaları üzerindeki etkisi

Bu çalışma Akdeniz Üniversitesi'nde Biyoloji Bölümünde hoca olan Doç. Doktor Hüseyin Çetin'in 2005 yapıp yayınladığı metni ingilizce olan çalışmanın türkçeye tercümesidir.
Hüseyin Çetin(Biyografi)
http://biyo.fen.akdeniz.edu.tr/tr.i65.huseyin-cetin

Metnin Orjinali

http://www.sove.org/Society_for_Vector_Ecology/Journal/Entries/2005/6/1_Volume_30,_Number_1_files/22Cetin%20et%20al.pdf

Çeviri

Doğal Yollardan Elde Edilen İnsektisit Spinosadın Fosseptik Suyunda Culex pipiens L. Larvalarına Karşı Etkisinin Değerlendirilmesi, Antalya, Türkiye

Huseyin Cetin1, Atila Yanikoglu1, ve James E. Cilek2

1Department of Biology, Faculty of Arts and Science, Akdeniz University, Antalya, 07058, Turkey

2College of Engineering Sciences, Technology and Agriculture, Public Health Entomology Research and Education

Center, Florida A & M University, 4000 Frankford Avenue, Panama City, FL 32405, U.S.A.

Teslim Alma 3 January 2005; Kabul ediliş 16 February 2005

Özet: Natural olarak elde edilen insektisit spinosad(Conserve®  SC)’ın Türkiye Antalya’da Culex pipiens L. (Diptera: Culicidae)  larvalarında karşı laboratuvar ve saha koşullarında değerlendirmesi yapılmıştır. Laboratuvardaki biyolojik denemede 3. ve 4. evre larvalarda LC₅₀  ve LC₉₀ değerleri sırası ile 0,027 ve 0,111 ppm olarak hesaplanmıştır, ergine geçişi engelleyen konsantrasyon ise 0,06 ppm ve üzeri konsantrasyonlar olduğu bulunmuştur. Larval ölümler fosseptiklerde, uygulamadan 1 gün sonra,  25,50,100 ve 200 gr ai/ha uygulama dozlarında %22-78 ölüm görülmüştür. Uygulamadan 7 gün sonra, larval ölümler %2-50 ve 14 gün sonra <%10 olduğu görülmüştür. Fosseptikten alınan su ile yapılan biyolojik etkinlik denemesinde, 100-200 gr ai/ha uygulanmış ve uygulamadan larvaları yok etmiştir. Uygulamadan 14 gün sonra ise larval azalma düşmüş sırası ile %79 ve %83 olmuştur(doz sırası). Düşük doz uygulanan (i.e. 25 and 50 g ai/ha) fosseptiklerdeki larval azalma 14-74 % 14 günde de devam etmiştir. Bu sonuçlar spinosadın fosseptiklerde Cx. pipiens için etkili bir larvasit olduğunu göstermiştir. Journal of Vector Ecology 30 (1): 151-154. 2005.

Etiketler:  Culex pipiens, biological control, spinosad, septic tank, biyolojik kontrol, fosseptik

GİRİŞ

Spinosad actinomycete sınıfından Saccharopolyspora spinosa tarafından doğal fermantasyon ile üretilen bir üründür(Mertz veYao). Bu bileşik spinozin A ve spinozin D’nin karışımıdır. Diptera, Lepidoptera, Thysanoptera takımlarına karşı etkinlik gösterdiği görülmüştür. Doğal yollardan elde edilen bu insektisitin, uğur böceği, lacewings, big-eyed bugs, veya minute pirate bugs gibi predatör böceklere karşı herhangi bir olumsuz etkisinin olmadığı rapor edilmiştir(Kirst et al. 1992, DeAmicis et al. 1997, Copping 2001, Williams et al. 2003).  Spinosad sindirim ve değme tesirlidir ve doğada hızla parçalanmaktadır(Cisneros et al. 2002). Mideye alındıktan sonra hızla etkisini gösterir, beslenme durur, takip eden 24 saatte, felç ve ölüm gerçekleşir. Bu bileşik nikotinik asetilkolin reseptörleri ve GABA reseptörlerini etkileyen etki mekanizmasına sahip bir nörotoksin bileşiktir (Watson 2001). Spinosad kuşlara ve memelilere karşı düşşük toksisite gösterir(Bret et al. 1997, Breslin et al. 2000). Sentetik ve geleneksel biyolojik insektisitlere karşı çapraz direnç yoktur(Salgado 1997, 1998). Dahası, spinosad EPA tarafından çevresel ve toksikolojik olarak düşük riskli materyal olarak sınıflandırılmıştır(Saunders and Bret 1997).

Burada Antalya Türkiye’de saha ve laboratuvar koşulları altında fosseptik suyunda Culex pipiens L. (Diptera: Culicidae) larvalarına karşı spinosadın etkinliğinin oransal olarak belirlenmesi çalışmalarının sonuçları raporlanmıştır.

MATERYAL VE METODLAR

Cx. pipiens larvalarının spinosad’a hassasiyetinin değerlendirilebilmesi için, geç 3. evreler ve erken 4. evreler sahadan toplanarak, Dünya Sağlık Örgütü’nün metodları kullanılarak(1996) beş farklı konsantrasyon (0.01-0.12 partsper million ai spinosad) içeren fosseptik suyuna maruz bırakılmıştır. 10 ml Conserve®   SC (Spinosyn A ve Spinosyn D içerir 120 g/l ai; NAF 313) aşağıdaki konsatrasyonlar için stok solüsyon olarak kullanılan klorsuz suda çözüldü. 25 larva grubu, Ağustos 2004’te Antalya Varsak’tan fosseptiklerden toplandı ve her biri Pastör pipeti kullanılarak, içerisinde 1L ilaç uygulaması yapılmamış fosseptik suları bulunan plastik kaplara aktarıldı. Her bir konsantrasyonun, otomatik pipet ile her bir plastik kaptaki suyun yüzeyine uygulaması yapıldı. Her bir konsantrasyon için 4 kez tekrarlandı ve kontrol(sadece fosseptik suyu) kullanıldı. Deney 3 kez tekrarlandı. Larval ölümler uygulamadan 24 saat sonra kaydedildi. Toplam ölü larva sayısı, geç 3. başlangıçtaki 3.evre ve 4. evre larva sayısına bölünerek larval ölüm oranı hesaplanmıştır. Çalışma boyunca larvalara yiyecek verilmedi. Biyolojik deneme esnasında tüm çalışma boyunca 12L:12D fotoperiyod, 60±10% oransal nem ve sıcaklık 27±2 ⁰C olarak ayarlanmıştır.

Saha çalışmaları Antalya Varsak’ta, Ağustos ayı boyunca yürütüldü. Spinosad (Dow AgroSciences, Estuary Road King’s Lynn Norfolk PE30 2JD, United Kingdom), 25, 50, 100, and 200 g ai/ha saha uygulama doz oranlarında değerlendirilmiştir. Bu dozlar, daha önce yapılan çalışmalarda, saha koşullarında 24 saatte larvaların %10-95’ini öldüren dozlar olarak baz alınmıştır.

Test materyali olarak musluk suyu el basınçlı pompada karıştırılarak(standart sırt pompası) kullanıldı ve Yapabandara ve Curtis(2002) prosedürlerine uygun olarak uygulama yapıldı. Her bir fosseptik için uygulama miktarı, her bir fosseptik için yüzey alanı ölçüldü ve sırt pompasının debisi yaklaşık 600 ml/dk üzerinden hesaplanarak belirlendi. Toplamda 20 fosseptik bu çalışmada kullanıldı. 4 fosseptik uygulama yapılmadan kontrol grubu için muhafaza edildi.

Fosseptiklerdeki larvalar kapasitesi 500 ml olan beyaz plastik dipperlerle, uygulamadan sonra 1,7, ve 14. günlerde örneklendi. Her bir fosseptiğin yüzeyinin farklı noktalarından dipperle en az 5 daldırma  yapıldı ve her bir daldırmadaki larva sayısı kaydedildi. Su, pH ve sıcaklık her bir fosseptik için örnekleme boyunca kaydedildi. C. pipiens in larval azalmasının yüzdesi, her bir uygulama yapılmış fosseptik için, Mulla ve arkadaşlarının(1971) formülü kullanılarak hesaplandı.

% azalma= 100 -  [(C₁ / T₁ ) x (T₂ /C₂ )x 100]

C₁= kontrol habitatlarında uygulama öncesi popülasyon yoğunluğu

C₂= kontrol alanlarında uygulama sonrası popülasyon yoğunluğu

T₁= Uygulama alanlarındaki uygulama öncesi popülasyon yoğunluğu

T₂= Uygulama alanlarındaki uygulama sonrası popülasyon yoğunluğu

Spinosad uygulanmış ve uygulanmamış septik tanklardan eş zamanlarda alınan su örneklerinde ürünün saha koşullarında, septik tank pompaları ile günlük olarak seyreltilen sulardaki rezidüel etkisi incelenmiştir. Biyolojik denemede Ali ve ark.(1999)’nın prosedürleri kullanıldı. Bir gün önce ve uygulama sonrası Bir gün önce ve uygulamadan sonraki 1-7 ve 14. günlerde kontrol grupları ve uygulama yapılan septik tankların yüzeyinden 1 litre su örneği alınmış ve laboratuvara götürülmüştür. Larval deneme, 3. ve 4. evredeki Culex pipiens larvaları 25 alandan toplandıktan hemen sonra başlatıldı. Test larvalar ölene veya ergin hale geçinceye kadar devam ettirildi.

İSTATİSTİKSEL ANALİZ

LC₅₀ ve LC₉₀ değerleri Schoofs and Willhite (1984)’ın probit analiz programı kullanılarak hesaplanmıştır. Bütün veriler ANOVA (SPSS 1999) ile düzeltilmiştir. Ölüm yüzdeleri chi-square test (P>0.05) ile karşılaştırılmıştır. Larval ölümlerin ve larval artışların anlamlı dataları, konsatrasyon-zaman ve zaman-konsantrasyon dataları Duncan’s Multiple Range Test (P < 0.05)(SPSS 1999) kullanılarak karşılaştırılmıştır.

SONUÇLAR VE TARTIŞMA

Spinosad’ın LC50 ve LC90 değerleri, geç 3. evre ve erken 4. evre C. pipiens larvaları için sırasıyla 0,027(0,005-0,057) ve 0,111(0,054-5,383) ppm olarak hesaplanmıştır. Laboratuvar çalışmalarında 0,06 ppm ve üzeri konsantrasyonlarda ergine çıkış tamamen engellenmiştir. Kontrollerde, 3. ve 4. evre larvalarda %1-4 oranında ölüm gerçekleşmiş, diğer bütün larvalar pupaya ve ergine başarı ile geçiş yapmıştır. Saha çalışmalarında, 100 and 200 g ai/ha uygulama oranları, belirgin bir şekilde 25 ve 50 g ai/ha’dan daha etkili olduğu görülmüştür (tablo 1). Uygulamadan 1-7 gün sonra 100 ve 200 gr ai/ha dozaj uygulanan fosseptiklerde larval olarak azalma görülmüştür.  Bu iki uygulama oranında 14. günde azalma % 79-83 arasında belirgin bir şekilde görülmektedir. Kalıcılık çalışmasında 14. günde yüksek uygulama oranlarında eşit etkinlik görülmüştür. Larval biyolojik denemede, herhangi bir uygulama dozajında, uygulamadan 14 gün sonra, uygulama yapılan fosseptik suyunda, spinosad genellikle düşük larval toksisite(<6%) göstermiştir (Tablo-2). Bu göstermiştir ki, yeni eklenen atık sular ve/veya yüksek organik materyaller spinosad’ın kalıcılığının seyrelmesine ve/veya hızlıca degrade olmasına neden olmaktadır. Deneme periyodu boyunca fosseptikin sıcaklığı 27-30 ⁰C, pH ise 6,8-7,6 arasında ölçülmüştür.

Daha önce Spinosad’ın sivrisineklere karşı etkisi Bond ve ark.(2004) tarafından raporlanmıştır. Onlar; 10 ppm’lik konsantrasyonun Aedes aegyti(L)’nin 22 haftalık periyotta kirli olmayan sularda ergine çıkmasını engellediğini bulmuşlardı. Organik maddeler içeren sular, sivrisinek larvasitleri olarak uygulanan bileşiklerin kalıcığını etkilediği iyi bilinen bir gerçektir(Mulla and Darwazeh 1988, Mulla 1995). Aslında bizim çalışmamız şunu gösterdi; spinosad için minimum etkili dozaj, C. pipiens larvalarının 1-7 gün için %100 azalmasına neden oldu (örneğin 100-200 g ai/ha), fosseptiklerde orta dereceli kalıcılık etkisi uygulamadan 7-14 gün sonra devam ediyor. Bu ürün insanlara karşı azaltılmış risk karşılaştırması açısından bir alternatiftir ve benzer kullanımlı sentetik insektisitlerle karşılaştırıldığında çevresel profili mükemmeldir(Saunders and Bret 1997). Stark and Vargas (2003); spinosadın aynı uygulama dozajında diazinondan(OP, organofosfat) Daphnia pulex(su piresi)’te 5 kez daha az toksik olduğunu gösterdi. Liu ve ark. (2004) Culex quinquefaciatus’un 3 suşunun Güneydoğu Amerika’da spinosada en yüksek seviyede hassasiyet gösterdiğini bildirmiştir. Ayrıca Hyun ve ark. (2003) laboratuvar testlerinde, 6-74 kat piretroidlere direnci olan Anopheles sinensis (L.) larvalarının, chlorfenapyr kadar spinosada karşı hassasiyetinin olduğunu göstermiştir.

Biyolojik insektisitlerin maliyetinin organofosfat insektitlerden fazla olmasına rağmen, biyolojik insektisitler çevreye ve insanlara daha az zararlıdırlar. Dahası, spinosad kirli yeraltı suları, yüzey suları ve diğer ekosistem bileşenleri için alternatif larvasit olarak görünmektedir.