بخشی از مقاله
چکیده
امروزه استفاده از اسانس های گیاهی به عنوان نوعی آفت کش زیستی طرفداران زیادی را به خود اختصاص داده است. از این جهت که موادی سازگار با محیط زیست بوده و در حفظ سلامت محصولات کشاورزی و به دنبال آن سلامت مصرف کننده اهمیت زیادی دارند. در این تحقیق سعی شده است به بررسی مطالعات صورت گرفته در زمینه استفاده از اسانس های گیاهی به عنوان حشره کش و مکانیسم افزایش پایداری آن ها در محیط پرداخته شود.
اسانس های گیاهی با اثر کشندگی، دور کنندگی، ضد تغذیه ای و یا ممانعت از تخم ریزی خود بر روی حشرات می توانند باعث جلوگیری از خسارت به محصولات کشاورزی شوند. اسانس های گیاهی می توانند به صورت تماسی، خوراکی، گوارشی و یا تنفسی بر روی حشرات اثر گذارند. قدرت تجزیه زیستی بالا در اسانس ها سبب کم خطر بودن این ترکیبات برای انسان و محیط زیست شده است؛ با این وجود فراریت بالا و ناپایدار بودن آن ها موجب شده است که دوام اسانس ها پایین باشد و با توجه به میزان کم اسانس و دوام پایین آن، استفاده تجاری آن ها از نظر اقتصادی قابل توجیه نباشد.
با کپسوله کردن، اسانس ها به صورت آهسته رهش درآمده و علاوه بر افزایش دوام، قدرت پخش اسانس نیز بالا رفته و رهایش تدریجی آن را سبب می شود. مواد همراه در این فرمولاسیون ها، روغن ها، اسیدهای چرب و یا اسیدهای خوراکی می باشند که ضرری برای انسان ندارند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که اسانس های کپسوله شده می توانند به عنوان مواد همراه در کنترل شیمیایی و یا حتی جایگزینی کارآمد جهت حذف سموم شیمیایی معرفی شوند. لذا در صورت توسعه تحقیقات و بالاخص یافتن ترکیبات سمی تر با میزان اسانس دهی بالا، می توان استفاده از این مواد را جهت کاربردهای وسیع تر و تجاری سازی پیشنهاد داد.
مقدمه
محصولات انباری با منبع حیوانی و گیاهی توسط بیش از 600 گونه آفت سخت بالپوش، 700 گونه بال پولکدار و 355 گونه کنه که باعث کاهش کیفیت و کمیت می شوند خسارت می بینند به علاوه وجود بقایای حشرات در غذا و کاهش کیفیت غذا از مشکلات مهم در صنایع غذایی می باشند . - Rajendran and Sriranjini 2008 - آفات انباری یکی از معضلات مهم در انبارداری این محصولات هستند. علت عمده خسارت بالای این دسته آفات قدرت تکثیر بالا، همه جازی بودن و چندخواری آن ها بوده است تا جایی که در انبارهایی با شرایط سنتی میزان خسارت بین 10 تا 80 درصد گزارش شده است
برای مبارزه با این آفات از ترکیبات شیمیایی مختلفی استفاده می شود. به عنوان مثال متیل بروماید و فسفین دو ترکیبی هستند که به طور گسترده برای کنترل آفات انباری مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب اول مدت هاست که به عنوان یکی از عوامل مخرب زیست محیطی مطرح بوده و فشارهای زیادی برای از رده خارج کردن آن اعمال می شود. بر اساس معاهده های به امضا رسیده در سال 1997 کشورهای توسعه یافته تا سال 2005 و کشورهای در حال توسعه تا سال 2015 موظف به حذف این آفت کش گردیدند. ترکیب دوم یعنی فسفین هنوز به طور گسترده استفاده می شود که در کنار خطرات زیست محیطی و همچنین تهدید سلامت انسانی، بروز مقاومت به آن در انواع مختلفی از آفات انباری باعث توجه بیشتر به یافتن جایگزین های مناسب شده است
مشکلات ناشی از کاربرد حشره کش های شیمیایی، تلاش ها را برای یافتن ترکیبات جایگزین موثر، امن و کاربردی افزایش داده است. برخی مزایای حشره کش ها با منشأ گیاهی از جمله سمیت کمتر برای انسان، تجزیه سریع، مناسب بودن آن ها برای کاربردهای در مقیاس کوچک و طیف وسیع اثر آن ها باعث شده که به عنوان جایگزین مناسب حشره کش های شیمیایی مطرح باشند
استفاده از پودرهای تهیه شده از بخش های مختلف خشک شده گیاهان، بهینه سازی روش های مختلف عصاره و اسانس گیری از گیاهان، جستجو برای یافتن گیاهان جدیدی که حاوی ترکیبات موثری هستند، تجزیه اجزای شکل دهنده اسانس های گیاهی و خالص نمودن و آزمایش این اجزا از جمله تلاش هایی است که برای یافتن ترکیبات تدخینی امن و موثر صورت گرفته و می گیرد
ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس ها
اسانس ها ترکیبی از ده ها یا صدها مونوترپن 10 - کربنه - ، سسکوئیترپن 15 - کربنه - ، دی ترپن ها 20 - کربنه - ، ترکیبات آلیفاتیک یا بنزونیک هستند. تعداد کمی از ترکیبات در مقدار زیاد یافت می شود ولی ترکیبات فرعی در میزان کم نقش ماده همراه، بودار کردن یا غلیظ کردن اسانس را به عهده دارند. اسانس ها ترکیبات شیمیایی پیچیده ای هستند که بیش از صد جز در ترکیب شان وجود دارد. اغلب اسانس ها دارای یک تا چند جز اصلی در ترکیب شان هستند که عامل اصلی طعم و بوی آن ها می باشد. اما تعداد زیادی از اجزای فرعی در اسانس وجود دارد که در تولید محصول نهایی نقش دارند
بر همین اساس در مطالعه ای بر روی ترکیبات اسانس میوه گیاه گلپر - Heracleum persicum Desf - ، مشخص شد این اسانس حاوی حدود %95 استرهای چربی، %4 الکل های چربی و %1 مونوترپن ها بوده که مجموعا 37 استر و 17 مونوترپن شناسایی شدند
هم چنین در مطالعه ای دیگر ترکیبات اسانس ریشه گیاه گلپر نیز بررسی شد و عمده ترکیباتی که مورد شناسایی قرار گرفتند شامل viridiflorol - 32,05% - ، elemol - 3,63% - ، -maliene - 3,07% - ، spathulenol - 3,34% - ، و 2-tetradecanol - 3,38% - بودند
استفاده از اسانس های گیاهی به عنوان آفت کش زیستی
اسانس های استخراج شده از گیاهان محتوی ترکیباتی هستند که اثر تخم کشی، دورکنندگی، ضدتغذیه ای، عقیم کنندگی و کشندگی روی حشرات دارند. مطالعات زیادی در مورد استفاده از ترکیبات گیاهی علیه آفات انباری وجود دارد - Isman 2000; .Isman 2006; Rajendran and Sriranjini 2008 - به عنوان مثال رفیعی کرهرودی و همکاران - 1389 - به بررسی اثر سمیت تنقسی اسانس پنج گیاه دارویی روی سه گونه آفت انباری پرداختند. گیاهان مورد مطالعه در این آزمایش رزماری، افسنطین، دراچین، بومادران و رازیانه بوند که علیه شب پره هندی - Plodia interpunctella Hubner - شپشه آرد - Tribolium confusum Jacquelin Duval - و سوسک چینی حبوبات - Callosobruchus chinensis L. - مورد آزمایش قرار گرفتند.
بیش ترین میزان حشره کشی توسط اسانس دارچین با 100 درصد تلفات روی شب پره هندی و کم ترین میزان در مورد اسانس افسنطین و رزماری روی شپشه آرد با 10 درصد تلفات مشاهده شد. نتایج این آزمایش بیانگر قابلیت بالای اسانس دارچین جهت تهیه حشره کش های گیاهی می باشد.
اسماعیلی و همکاران - 1390 - در تحقیقی اثرات اسانس بذر گیاه گلپر - H. persicum Desf - و پودر کائولین - Kaolin - powder و همچنین اثرات توأم آن ها را روی میزان مرگ و میر حشرات یک تا سه روزه سوسک چهار نقطه ای حبوبات - Callosobruchus maculatus F. - مورد بررسی قرار دادند.
نتایج نشان داد با افزایش غلظت اسانس و پودر کائولین میزان مرگ و میر حشرات کامل افزایش می یابد. برای بررسی اثر مخلوط پودر کائولین با اسانس گلپر، درصد کشندگی هر کدام به تنهایی تعیین و با هم مخلوط گردیدند. درصد تلفات ناشی از اختلاط کائولین به اسانس گلپر بیش تر از درصد تلفات ناشی از LC50 این حشره کش به تنهایی بود. بنابراین نتیجه به دست آمده این بود که پودر کائولین روی اسانس گلپر خاصیت سینرژیستی داشته و می تواند به عنوان ترکیب کم خطر برای کنترل آفات انباری مورد استفاده قرار گیرد.
به منظور کاهش خسارت آفات و اثرات نامطلوب آفت کش ها در محصولات انباری، مطالعه ای هم روی اثرات حشره کشی و دورکنندگی عصاره متانولی و استونی میوه پنیرباد - Withania coegulance - و علف مار - Capparis spinosa - بر حشرات کامل شپشه آرد و شپشه برنج صورت گرفت. آزمایش سمیت تماسی روی حشرات 1 تا 7 روزه انجام شد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که میزان مرگ و میر حشرات مورد آزمایش پس از 24 ساعت با افزایش غلظت عصاره ها به صورت معنی داری افزایش می یابد.
مقادیر LC50 در آزمایش سمیت تماسی برای گیاه پنیرباد با حلال متانول روی شپشه آرد و شپشه برنج به ترتیب 11/74 و 8/42 و با حلال استون به ترتیب 2/38 و1/75 میلی گرم بر سانتی متر مربع و مقدار LC50 برای علف مار با حلال متانول روی شپشه آرد و برنج به ترتیب 14/7 و 10/5 و با حلال استون به ترتیب 7/23 و 4/46 میلی گرم بر سانتی متر مربع محاسبه شد. بین درصد دورکنندگی غلظت های مختلف این دو عصاره در سطح 5 درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. بیش ترین میزان دورکنندگی را عصاره پنیرباد با حلال استون روی شپشه برنج نشان داد
