BIOACTIVE TOXICITY OF SOME PLANTS EXTRACT AGAINST LARVAE OF Culex pipiens L.

Culex pipiens L.  الفعالیة الحیویة لبعض المستخلصات النباتیة لمکافحة یرقات البعوضة المنزلیة

د. أحمد بن محمد الجبر

قسم زراعة الأراضی القاحلة، کلیة العلوم والزراعیة و الأغذیة، جامعة الملک فیصل

ص ب 420، الهفوف، الإحساء، 31982، المملکة العربیة السعودیة

aljabr@kfu.edu.sa

الملـخـــص:

تم دراسة التأثیر القاتل لمستخلصات الحرمل Rhazya stricta، الزنجبیل Zingiber officinales، السدر  Ziziphus nummularia، الفلفل الأحمر Capsicum annuum, الفلفل الأسود Piper nigrum،  الکافور Cinnamonum camphora، الکونکربس Concarpus exectus، اللبان Boswellia carterii، الهیل  Elletaria cardamomum والینسون Pimpinella anisum فی المختبر على العمر الثالث لیرقات البعوض Culex pipiens L.. تمت اختبارات السمیة طبقاً لطریقة منظمة الصحة العالمیة. ولقد تراوحت الترکیزات المختبرة ما بین 200 إلى 1000 جزء فی الملیون فی وسط مائی لمدة ساعتان وأربعة وعشرون ساعة. وأوضحت النتائج أن معظم المستخلصات المختبرة کانت فعالة ضد یرقات البعوض  C. pipiens L حیث حققت نسبة قتل وصلت إلى 100% عند استخدام الترکیز الأعلى (1000 جزء فی الملیون) مع مدة التعریض الأطول (24 ساعة)0 کما أوضحت النتائج تمیز مستخلص الفلفل الأسود عن باقی المستخلصات حیث أنه حقق نسبة قتل 100% حتى عند استخدام الترکیز الأقل ومدة  التعرض الأطول( أربعة وعشرون ساعة). وأظهرت مستخلصات الفلفل الأسود، الکافور، الکونکربس والهیل نتائج متمیزة ضد یرقات البعوض مما یؤکد الفرصة الکبیرة لاستخدام مبیدات طبیعیة من تلک النباتات0

المقدمــــــــــة:

إن الاهتمام بمکافحة البعوض یرجع إلى دورها کناقل للعدید من الأمراض الوبائیة مثل الملاریا، حمى الضنک والحمى الصفراء التی تعد من أخطر الأمراض التی تنتشر فی العدید من البلدان النامیة (Pitasawat et al., 2007).  کما لا یقتصر ضرر البعوض على نقل الأمراض فقط، بل یتعدى ضررها إلى أمراض الحساسیة التی تسببها للإنسان نتیجة اللسع مثل حساسیة الجلد والأرتیکاریا (Peng et al., 1999). إن مکافحة یرقات البعوض الأکثر شیوعاً تتم باستخدام المبیدات الفسفوریة العضویة مثل مبید تمفوس (temephos) ومبید فنثیون (fenthion) بالإضافة إلى منظمات النمو الحشریة مثل دیفلوبنزیورون (diflubenzuron) ومیثوبرین (methoprene) (2002 Yang et al.,). بالرغم من فعالیة هذه الوسائل فی المکافحة إلا أن الاستخدام المتکرر لتلک المواد أخل بنظام المکافحة الطبیعی للکائنات الحیة مما نتج عنة الانتشار الوبائی لبعض الآفات الحشریة بسبب تطویر تلک الآفات مقاومة لمعظم المبیدات المستخدمة (Cheng et al., 2003). بالإضافة إلى تأثیر تلک المبیدات على الکائنات الحیة الأخرى الغیر مستهدفة بعملیات المکافحة مما أدى إلى تفاقم خطر تلک الأجناس من البعوض على صحة الإنسان والحیوان. هذه الأخطار وجهت الأنظار للبحث عن وسائل حدیثة لمکافحة البعوض تکون أکثراً أمناً على البیئة (Abdel-Shafy and Zayed, 2002; Tare et al., 2004). رکزت الدراسات الحدیثة لمکافحة البعوض على الخواص الإبادیة للمواد الکیمیائیة المستخلصة من النباتات الطبیعیة و ذلک بسبب توافقها مع البیئة، سهولة تحللها بعد عملیات التطبیق و تخصص على الکائن الحی المراد مکافحته (Nathan, 2007). تهدف هذه الدراسة إلى استکشاف الأثر الإبادی لمستخلصات هذه النباتات على البعوض لتستخدم فی برامج المکافحة القائمة فی المملکة العربیة السعودیة.

الطـــــــرق والمـــــــــواد:

 جمــــــعالنباتـــــــات: تم جمع العینات النباتیة لکل من الحرمل، السدر، الکافور والکونکربس ( 3 کیلوجرام وزن رطب من کل نوع) من مناطق نموها الطبیعیة فی محیط محافظة الإحساء. کما تم شراء کلاً من ریزومات الزنجبیل، ثمار الفلفل الأحمر، بذورالفلفل الأسود، الإفرازات الصمغیة للبان، بذورالهیل وثمار الینسون من السوق المحلی بمعدل 1 کیلوجرام من الوزن الجاف0

الاستخلاص: تمت جمیع عملیات الاستخلاص فی معمل وقایة النبات بکلیة العلوم الزراعیة والأغذیة، جامعة الملک فیصل. حیث بدأ بغسل العینات النباتیة (الرطبة) جیداً بالماء المقطر ثم ترکت لتجف هوائیاً وتم الطحن والنخل ثم تصفیة نواتج الطحنوالاستخلاص عن طریق جهاز الاستخلاص الزجاجی (soxhlet apparatus) باستخدام کحول الإیثانول الخالص 99.9% لمدة ست ساعات على درجة حرارة 45 درجة مئویة. ورشح المستخلص باستخدام ورق ترشیح واتمن رقم 1, والتخلص من المذیب الزائد عن طریق المبخرالدوار (Buchi 205; Sewzierland).تم تحضیر المحالیل القیاسیة لکل مستخلص نباتی بترکیز 200 ppm. باستخدام الإیثانول کمذیب.

الحشرات: تم الحصول على جمیع الیرقات من التربیة الخاصة بالبعوض من معمل وقایة النبات بکلیة العلوم الزراعیة والأغذیة، جامعة الملک فیصل حیث تم تربیتها والمحافظة علیها باستخدام طریقة   Pushpalatha and Muthukrishnan (1995)0

التقییم الحیوی: تجارب التقییم الحیوی للمستخلصات على الیرقات تم تنفیذها فی ظل توصیات منظمة الصحة العالمیة (WHO 1981)، باستخدام خمس ترکیزات (,800, 600, 400, 200 1000 جزء فی الملیون)0 عشر یرقات لبعوضة   C. peipens  L.  فی أخر العمر الثالث أو بدایة العمر الرابع  واستخدمت فی کل کأس زجاجی (وحدة تجربة), وتم تعریض الیرقات للمستخلصات لمدة ساعتین و24 ساعة فی کأس زجاجی سعة 100 مل یحتوی على 25 مل ماء على درجة حرارة الغرفة العادیة. وتعتبر الیرقة میتة عندما تکون غیر قادرة على الوصول إلى سطح الماء عندما برج الکأس, واستخدمت معادلة Finney (1971) لحساب نسب الترکیز اللازمة لقتل 50% (LC₅₀) و90%  (LC₉₀) من العینات المختبرة.

جدول (1).   أجزاء النباتات المستخدمة والأسماء العربیة والأسماء العلمیة:

النتائج والمناقشات:

یوضح الجدول (2) الترکیزات القاتلة لـ50% ، 95% وحدود الثقة وقیم مربع کای لبعض المستخلصات النباتیة على یرقات العمر الرابع لبعوضة Culex pipiens L  بعد ساعتین من التعرض لتلک المستخلصات. أظهرت النتائج أن مستخلصات کل من الفلفل الأسود والهیل أعطت سمیة عند الترکیزات المستخدمة والتی تراوحت بین 200 إلى 1000 جزء فی الملیون وبلغت الترکیزات القاتلة ل 50% ، 95% من مستخلص الفلفل الأسود لیرقات العمر الرابع من بعوضة Culex peipens L.  168.2 و5137.5 جزء فی الملیون على التوالی. وکانت 439.6 و1048.7 جزء فی الملیون لمستخلص الهیل بینما لم تظهر أی من المستخلصات الأخرى أی نسبة موت عند تلک الترکیزات.

       یبین جدول (3) أن سمیة المستخلصات السابقة لیرقات البعوضة Culex pipiens بعد 24 ساعة من التعرض ازدادت بزیادة وقت التعرض من ساعتین إلى 24 ساعة . وکان مستخلص الفلفل الأسود هو أعلى تلک المستخلصات فی السمیة حیث أعطت جمیع الترکیزات المختبرة منه نسبة 100% موت بعد تلک الفترة من التعرض. یلی مستخلص الفلفل الأسود کل من مستخلصات نبات الکونکربس والسدر والهیل؛ فقد بلغت قیم الترکیزات القاتلة لـ 50% منها 204.0 ، 235.5 و 364.3 جزء فی الملیون على الترتیب. وکان أقل تلک المستخلصات فی السمیة مستخلصی الحرمل واللبان حیث بلغت قیم الترکیزات القاتلة لـ50% منهما 1830.6 و 1620.9 جزء فی الملیون على الترتیب. من ناحیة أخرى تقاربت قیم الترکیزات القاتلة لـ95% لیرقات البعوض لمستخلصات کل من السدر والهیل والکافور والکونکربس والذی یرجع لاختلاف میل

جدول (2).   سمیة مستخلصات بعض  أجزاء النباتات  لیرقات البعوضة  المنزلیة Culex pipiens L. بعد ساعتین من التعرض0

  * نسبة الموت تساوی صفر عند کل الترکیزات المستخدمة0

خطوت السمیة والذی یعکس مدى تجانس سلالة البعوض المستخدمة فی التقییم الحیوی حیث استخدمت سلالة حقلیة.

      بمقارنة سمیة تلک المستخلصات بسمیة إحدى مرکبات البیروثرویدات وهو مبید السیبرمثرین حیث کانت قیم الترکیزات القاتلة لـ50% ، 95% منه کالتالی 22.1،  288.8 جزء فی الملیون على الترتیب لیرقات العمر الرابع لنفس النوع من البعوض تبین أن السمیة النسبیة لمستخلصات النباتات عند الترکیزات القاتلة لـ 50% ، 95% بعد 24 ساعة من المعاملة کالتالی:

بلغت سمیة المبید حوالی  9.2 ، 10.7 و 16.5 ضعف عند قیم الترکیزات القاتلة 50%. وبلغت 3.9 ، 3.1 ، 3.1  ضعف عند الترکیزات القاتلة لـ 95% لکل من مستخلصات الکونکربس والسدر والهیل على الترتیب (جدول 4).

جدول (3). سمیة مستخلصات بعض أجزاء النباتات لیرقات بعوضة Culex pipiensL. بعد 24 ساعة من التعرض.

  قیم LC₅₀،  LC₉₅ للسیبرمثرین هی 22.1، 288.8 جزء فی الملیون على الترتیب0

.

        تبین النتائج السابقة أن مستخلصات بعض النباتات السابقة والتی تعتبر مستخلصات قلیلة النقاوة أعطت نتائج مرضیة أو ملموسة خاصة مستخلصات کل من  الکونکربس والسدر والهیل والکافور. وحیث أن تلک المستخلصات خام فإن تنقیتها ربما تزید من فعالیتها  ومن ثم إمکانیة الاستفادة منها کبدیل للمبیدات الحشریة (الکیماویة) والتی لها آثار سلبیة على البیئة والکائنات الحیة,وتصبح إمکانیة إدراج تلک المستخلصات فی منظومة المکافحة المتکاملة لیرقات البعوض ذات أثر کبیر لما لها من ممیزات تتمثل فی قلة انخفاض سمیتها للإنسان والحیوان وتوافرها وقلة تکالیفها, کما یمکن  استخلاص کمیات کبیرة منها بالإضافة إلی  أنها لیست لها أثار سلبیة على البیئة0

جدول (4).  السمیة النسبیة لمستخلصات الأجزاء النباتیة ومبید السیبرمثرین عند الترکیزات القاتلة لـ50% ، 95%  من یرقات البعوضة المنزلیةCulex pipiens بعد 24 ساعة من التعرض.

 ** الفلفل الأسود أعطى نسب موت 100% عند الترکیزات المختبرة

قیم LC₅₀،  LC₉₅ للسیبرمثرین هی 22.1 ، 288.8 جزء فی الملیون على الترتیب0

المراجــــــــــع:

Abdel-Shafy, S.and Zayed, A. A. ( 2002). In vitro acaricidal effect of plant extract of neem seed oil (Azadirachta inidca) on egg, immature, and adult stages of Hyalomma anatolicum excavate (Ixodoidea: Ixodidae). Vet. Parasitol., 106: 89-96.

Finney, D. J. ( 1971). Probit  Analysis. Cambridge University Press.

Nathan, S. S. ( 2007) . The use of Eucalyptus tereticornis Sm. (Myrtaceae) oil (leaf extract) as a natural larvicidal agent against the malaria vector Anopheles stephensi Liston (Diptera: Culicidae). Bioresource Technology, 98: 1856-1860.

Peng, Z., Yang, J., Wang, H. and Sions, F. E. R. (1999). Production and characterization of monoclonal antibodies to two new mosquito  Aedes aegypti salivary proteins. Insect Biochem. Mol. Boil., 29: 909-914.

Pitasawat, B., d. champakaew, W. Choochote, A. Jitpakdi, U. Chaithong, D. Kanjanapothi, E. Rattanachanpichai, P. Tippawangkosol. D. Riyong, B. Tuetun and D. Chaiyasit (2007). Aromatic plant-derived essential oil: An alternative larvicide for mosquito control. Fitoterapia, 78: 205-210.

Pushpalatha, E. and J. Muthukrishnan (1995). Larvicidal activity of few plant extracts against Culex quinquefasciatus and Anopheles stephensi. Indian Journal of  Malariol., 32: 14-23.

Tare, V., Deshpande, S. and Sharma, R. N.(2004). Susceptibility of two Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) to plants oils. Journal of Econ. Entomol., 97: 1734-1736.

World Health Organization (1981). Instruction for determining the susceptibility or resistance of mosquito larvae to insecticides. WHO/VBC/81.807. pp.6.

Yang, Y. C., Lee, S. G., Lee, H. K., Kim, M. K., Lee, S. H. and Lee H. S. (2002). A piperidine amide extracted from Piper longum L. fruit shows activity against Aedes aegypti mosquito larvae. Journal of Agricultuire Food Chem.,  50: 3765-3767.

BIOACTIVE TOXICITY OF SOME PLANTS EXTRACT AGAINST LARVAE OF Culex pipiens L.

Ahmed M. AlJabr

Arid Land Agriculture Department, Faculty of Agriculture and Food Sciences

King Faisal University, P.O.Box 420, Hofuf, AlHassa, 31982, Saudi Arabia

aljabr@kfu.edu.sa

ABSTRACT:

Plant extracts of Piper nigrum, Elletaria cardamomum, Concarpus exectus, Ziziphus nummularia, Zingiber officinales, Cinnamonum camphora, Capsicum annuum, Pimpinella anisum, Rhazya stricta and Boswellia carterii were tested in the laboratory for their larvicidal activity against 3^rd instar larvae of mosquito (Culex pipiens L.). Bioassays were carried out according to the recommendations of the World Health Organization. Extracts were tested at doses ranging from 200 to 1000 ppm. for 2, and 48 hours.  Results indicated that most of the extracts were effective against C. pipiens larvae at higher concentration (1000 ppm.). Larval mortality increased with time of exposure. Extract of  P. nigrum was exceptional in achieving 100% mortality even at lower concentration and exposure time (24 hrs.). Most of the plant extracts achieved 100% mortality at higher concentration and 24 hrs. exposure time. There was no difference in the mortality rate between 24 hrs. and 48 hrs. exposure time. Plant extracts of P. nigrum, C. exectus, E. cardamomum and C. camphora hold promise as potential bio control materials against   C. pipiens larvae. 

               Key words:  Mosquito, plant extracts, Culex pipiens, exposure time, mortality