Repelentní účinnost směsi esenciálních olejů ze smrku ztepilého (Picea abies) a šalvěje lékařské (Salvia officinalis) proti klíšťatům Ixodes ricinus

Bc. Anna Březinová

Master's thesis

Repellency of the mixtures of spruce (Picea abies) and sage (Salvia officinalis) essential oils against Ixodes ricinus

Anotácia:

Syntetické přípravky, jako jsou repelenty, obojky nebo pipety spot-on, bývají v současnosti nejrozšířenější prevencí proti přisátí klíštěte obecného (Ixodes ricinus) a následného přenosu patogenů u psů. Co se týče repelentních přípravků, nejčastěji se využívají přípravky na bázi diethyltoluamidu (deet). Tato práce je zaměřena na zhodnocení repelentní účinnosti směsí esenciálních olejů ze smrku ztepilého (Picea abies) a šalvěje lékařské (Salvia officinalis) jako alternativního nesyntetického repelentu. Směsi byly připraveny ve třech různých poměrech – 2:1, 1:2 a 1:1 a čtyřech různých koncentracích 5 %, 10 %, 15 % a 20 %. Pro srovnání byl použit syntetický repelent deet a to v koncentracích 5 % a 20 %. K testování byly použity nymfy klíštěte obecného (I. ricinus), které byly sesbírány pomocí vlajkování v Klánovickém lese na dvou stanovištích (nesečená tráva a opadané jehličí v okolí krmelce). Ke sběru docházelo v podvečerních hodinách od poloviny května do prvního týdne v říjnu roku 2020. Celkem bylo pro testování využito 2 100 nymf. Testování probíhalo v Národní referenční laboratoři pro dezinsekci a deratizaci ve Státním zdravotním ústavu (SZÚ). Byly použity Petriho misky se třemi vrstvami filtračního papíru, kdy na jeho okraj bylo aplikováno 0,5 ml etanolového roztoku směsi esenciálního oleje v příslušném poměru a koncentraci. Nymfy byly umístěny doprostřed Petriho misky mimo aplikovaný repelent po 10 jedincích a ve třech opakování. Repelentní účinnost byla sledována v časech: 5 minut, 30 minut, 60 minut, 120 minut, 240 minut, 360 minut a 480 minut od aplikace. V případě, že repelence byla nižší než 33 %, test byl ukončen. Stejným způsobem byl testován syntetický repelent deet, a to v koncentracích 5 % a 20 %. Hypotéza „Směs testovaných esenciálních olejů má repelentní účinek, není ovšem tak stabilní, jako u syntetických přípravků“ byla potvrzena. Deet v obou koncentracích vykazoval stabilní výsledky ve všech časových intervalech. Repelentní účinnost byla vždy vyšší kromě 20% směsi v poměru 2:1, kdy došlo ke stejnému výsledku po 480 minutách jako u deetu. Na základě statistického vyhodnocení bylo zjištěno, že repelentní účinnost byla ovlivněna koncentrací repelentu, a to po celou dobu testování. Od 240 minut po aplikaci byla účinnost ovlivněna také poměrem esenciálních olejů ve směsi. Z hlediska konečných výsledků, byla nejúčinnější směs esenciálních olejů ze smrku ztepilého (Picea abies) a šalvěje lékařské (Salvia officinalis) v poměru 2:1 a 20% koncentraci. Na základě získaných výsledků lze říci, že všechny testované směsi měly určitý repelentní účinek, který je možné zvýšit vyšší koncentrací. V porovnání se syntetickým deetem nebyla repelence testovaných směsí stejně stabilní. Pro budoucí použití esenciálních olejů jako alternativních prostředků proti přisátí klíštěte a následnému přenosu patogenů se jeví jako vhodná směs, která je ze smrku ztepilého (Picea abies) a šalvěje lékařské (Salvia officinalis) a to v poměru 2:1 a 20% koncentraci. Mohlo by se tak jednat o přírodní repelent, který by byl vhodný a účinný i na dlouhodobější pobyty v přírodě. Zároveň by nedocházelo ke kontaminaci životního prostředí či nežádoucím účinkům na těle psů. Pro potvrzení této teorie je však zapotřebí dalšího testování účinnosti in-vivo a také z hlediska toxikologické bezpečnosti.

Abstract:

Synthetic products such as repellents, collars or pipettes spot-on are currently the most widely used prevention against the attachment of the common tick (Ixodes ricinus) and subsequent transmission of pathogens in dogs. Diethyltoluamide (deet) based products are most commonly used. This work aims to evaluate the efficacy of the mixtures of essential oils from Picea abies and Salvia officinalis as an alternative non-synthetic repelents. The mixtures were prepared in three different ratios of 2:1, 1:2 and 1:1 and four different concentrations of 5 %, 10 %, 15 % and 20 %. For comparison, the synthetic repellent deet was used at 5 % and 20 % concentrations. The nymphs of the common tick (Ixodes ricinus) for testing were collected by flaging in the Klánovice forest at two sites (unmown grass and fallen needles around the animal feeder) in the early evening from mid-May to the first week of October 2020. In total, 2 100 nymphs were used for the testing. The bioassays were carried out at the National Reference Laboratory for Health Pest Control at the National Institute of Health. To test the repellent effect, the Petri dishes with three layers of filter paper were used, when 0.5 ml of an ethanolic solution of the essential oil mixtures in the appropriate ratio and concentration was applied around the inner dish rim. The nymphs were placed in the centre of the Petri dish (outside the treated area) in groups of 10 individuals and in triplicate. Repellent efficacy was monitored at intervals of 5 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes, 240 minutes, 360 minutes and 480 minutes after application. The test was terminated in case the repellency was lower than 33 %. The synthetic repellent deet was tested in the same manner at 5 % and 20 % concentrations. The hypothesis "The mixture of essential oils tested has a repellent effect, but is not as stable as the synthetic products" was confirmed. Deet at both concentrations showed stable results at all the intervals. The repellent efficacy was always higher except for the 20 % mixture in a 2:1 ratio where the same result occurred after 480 minutes as with deet. Based on statistical evaluation, it was found that repellent efficacy was affected by repellent concentration, throughout the entire testing period. From 240 minutes after application, the efficacy was also affected by the ratio of the essential oil mixture. In terms of final results, the mixture of essential oils of Picea abies and Salvia officinalis at a ratio of 2:1 and 20 % concentration was the most effective natural repellent. Based on the results obtained, we can say that all tested mixtures had some repellent effect, which can be increased by concentration increase. Compared to synthetic deet, none of the mixtures were equally stable. For the future use of essential oils as alternative prevention of tick attachment and subsequent pathogen transmission, the mixture of Picea abies and Salvia officinalis essential oils in a 2:1 ratio and 20 % concentration seems to be the most suitable of the tested mixtures. This could be a natural repellent that would be suitable and effective for longer stays in the countryside. At the same time, there would be no environmental contamination or adverse effects on the body of the dogs. However, further in-vivo and safety testing is needed to confirm this theory.

Kľúčové slová

laboratorní testy účinnosti, alternativní repelenty, deet, pes, klíště obecné

Keywords

repellency laboratory test, alternative repellents, deet, dog, tick

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Martin Kulma, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Companion Animal Management