Repellency and chemical composition of essential oils from four medicinal plants against Anopheles arabiensis (Diptera: Culicidae) under laboratory conditions.

چکیده اصلی

Botanical repellents provide a traditional means of personal protection, yet optimizing their formulations is increasingly required to address shifting mosquito feeding behaviors and mitigate disease transmission. The current study aimed to evaluate the repellent efficacy of essential oils and their binary combinations as complex matrices against Anopheles arabiensis bites, the major malaria vector in Ethiopia. Essential oils were extracted from fresh parts of four ethnobotanically investigated medicinal plants in the Ghibe Valley, Ethiopia, namely Croton macrostachyus, Echinops kebericho, Eucalyptus globulus, and Juniperus procera using hydrodistillation. The chemical composition of the essential oils was analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Arm-in-cage bioassays using laboratory-reared mosquitoes and human volunteers determined the effective dosage and complete protection time of the essential oils at 10% and 20% concentrations. A total of 131 chemical constituents were identified across the four analyzed essential oils. The C. macrostachyus leaf and seed oils provided a significantly longer protection time (p < 0.001), reaching 180 minutes with a mean percentage repellency of 85% to 100%. The essential oil of J. procera blended with C. macrostachyus or E. kebericho exhibited significant synergistic repellency (p < 0.001). The protection duration demonstrating by C. macrostachyus oil underscores their potential to meet the regulatory performance standards for natural insect repellents. Future investigations should include larger sample sizes, dermal toxicity assessments and field validation to fully support the commercialization of these essential oils.

ترجمه فارسی چکیده

روغن‌های اساسی گیاهی به عنوان روشی سنتی برای محافظت شخصی عمل می‌کنند، اما بهینه‌سازی فرمول‌های آن‌ها برای مقابله با رفتارهای تغذیه متغیر مگس‌ها و کاهش انتقال بیماری ضروری است. این مطالعه به ارزیابی اثربخشی دفعی روغن‌های اساسی و ترکیب‌های دوتایی آن‌ها علیه نیش مگس‌های Anopheles arabiensis، که اصلی‌ترین وکتور مالاریا در اتیوپی است، پرداخت. روغن‌های اساسی از بخش‌های تازه چهار گیاه دارویی مورد بررسی بافت‌شناسی در دره گیبه، اتیوپی، شامل Croton macrostachyus، Echinops kebericho، Eucalyptus globulus و Juniperus procera با استفاده از تقطیر آب استخراج شدند. ترکیب شیمیایی روغن‌های اساسی با استفاده از کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی (GC-MS) تحلیل شد. تست‌های بیولوژیک «دست در قفس» با استفاده از مگس‌های پرورش‌یافته در آزمایشگاه و داوطلبان انسانی، دوز مؤثر و زمان محافظت کامل روغن‌های اساسی در غلظت‌های ۱۰٪ و ۲۰٪ را تعیین کرد. مجموعاً ۱۳۱ ترکیب شیمیایی در چهار روغن اساسی شناسایی شد. روغن‌های برگ و دانه C. macrostachyus زمان محافظت طولانی‌تری (p < 0.001) ارائه دادند که به ۱۸۰ دقیقه با میانگین درصد دفعی ۸۵٪ تا ۱۰۰٪ رسید. روغن اساسی J. procera که با C. macrostachyus یا E. kebericho مخلوط شد، اثر دفعی هم‌افزایی معناداری (p < 0.001) نشان داد. مدت زمان محافظت ارائه شده توسط روغن C. macrostachyus نشان‌دهنده پتانسیل آن‌ها برای برآورده کردن استانداردهای عملکردی قانونی برای دفع‌کننده‌های طبیعی حشرات است. تحقیقات آینده باید شامل حجم نمونه بزرگ‌تر، ارزیابی سمیت پوستی و اعتبارسنجی میدانی برای پشتیبانی کامل از تجاری‌سازی این روغن‌های اساسی باشد.

متن کامل اصلی