Sivrisinek mücadelesinde kullanılan iki etken madde Pyriproxyfen ve Bacillus thuringiensis oldukça önemlidir. Çünkü Dünya genelinde; DSÖ raporlarına göre; 2018 yılında 228 milyon vaka 405 bin ölüm, 2019 yılında 229 milyon vaka, 409 bin ölüm, 2020 yılında 245 milyon vakası, 625 bin ölüm, 2021 yılında 247 milyon vaka, 619 bin ölüm gerçekleştiği açıklanmıştır (Monroe ve ark 2022, Menkin-Smith ve Winders 2023, WHO 2019). Bu kadar sıtma hastalığından ölümün dışında Filariasis, Batı Nil virüsü, Sarı humma, Dank humması, Chikungunya, Zika virüs hastalığı, Mayaro virüsü hastalığı, v.b. gibi pek çok hastalığa da sivrisinekler vektörlük etmektedir. Bu nedenle Pyriproxyfen su pirelerine zarar veriyor onu kullanmayalım da Bacillus thuringiensis su piresini öldürmüyor karada suda onu kullanalım fikri yanlıştır. Artan küresel ısınma nedeniyle vektöriyel hastalıklar giderek artmaktadır. Bu nedenle entegre mücadele şarttır.
Pyriproxyfen, vektör kontrolünde larvasit olarak çok sayıda uygulamaya sahiptir. Özellikle Dünya genelinde sivrisinek kontrolünde kullanılan en önemli etken maddelerden birisidir. Pyriproxyfen, hedef böceklerde gençlik hormonu anologu olduğu için metamorfozu ve sonuçta ergin oluşumunu engeller. Sivrisineklerde larva evresinden pupa evresine geçişi engelleyerek sürekli genç kalmasını yani larva evresinde kalmasını sağlar. Pupaya geçemeyen larva gittikçe büyür ve patlayarak ölür. Bacillus thuringiensis ise larvaların sindirim sisteminde çoğalır, endotoksin (Cry1Ac ve Cry1Ab) üreterek bağırsak hücrelerini patlatıp larvayı öldürür. Kullanılan iki larvasitin etki mekanizması tamamen farklıdır.
Pyriproxyfen; zararlılarla savaşmak için Dünya çapında yaygın olarak kullanılan bir juvenil hormon anologu yani taklididir. Hedef olmayan böcekler üzerinde de aynı türde olumsuz etkiler yaratabilir. Örneğin su pireleri (Dapnia magna) üzerinde yapılan bir çalışmalarda; üremelerinde azalmaların olduğu, boyutlarının küçüldüğü, erkek yavru oluşumuna maruz bıraktığı, su piresi ile beslenen zebra balıklarının renklerinde değişiklik ve vücut boyutlarında küçülme olduğu bildirilmiştir (Abe et al 2015, Salesa et al 2023).
Bir çalışmada da Pyriproxyfen’in neden olduğu Ca+2 taşıma dengesizliğinin mitokondrial bozulmalara neden olabileceğini göstermişlerdir. Bu bozulmanın Pyriproxyfen’in birden fazla ve birbirine bağlı yolları bozabileceğini bildirmişlerdir. Bu nedenlerle zebra balığındaki bu etkinin diğer benzer canlılarda da olabileceğini, hem kentsel hem de tarımsal haşere kontrolünde kullanıldığında daha dikkatli olunması gerektiği vurgulanmıştır (Azevedo et al 2021).
Bir başka çalışmada tarım zararlılarına karşı kullanılan Pyriproxyfen’in toprak ve bitkilerdeki etkisini araştırmışlar; toprakta Pyriproxyfen'in ışıkta yavaş, oksijenli ortamda hızlı parçalandığını ve iki ana metabolite ayrıldığını yeraltı suyuna karışmanın mümkün olmadığını bildirmişlerdir. Bitkilerde kullanıldığında ise yarılanma ömrünün 1-3 hafta arasında olduğunu, tüketime sunulan meyve ve sebzelerde Pyriproxyfen’in tespit edilmediğini bildirmişlerdir (Devillers 2020).
Pyriproxyfen; Brezilya'da Dang Ateşi, Chikungunya Ateşi ve Zika virüsü salgınlarıyla mücadele etmek için sivrisinek larvalarına karşı kullanılması sonucunda embriyonik evrede çocuklarda mikrosefali oluşumuna neden olduğu ile suçlanmıştır. Ancak yapılan deneysel çalışmalarda Pyriproxyfen’in memelilerde üreme performansına, embriyo-fetal gelişimine, kafa ebatları ve DNA hasarı konusunda anormal bir oluşumun olmadığı sonucuna varılmış ve suçlama ortadan kaldırılmıştır (Vani et al 2021).
Kedi pireleri ile yapılan bir çalışmada pireler Pyriproxyfen içeren kan ile beslenmiş ve erişkin pirelerde negatif etki görülmemiştir. Bu pirelerin yumurtalarında larvalar çıkamamış ancak normal kan ile beslenen pirelerden elde edilen yumurtalardan larvalar çıkmıştır. Bu larvalar Pyriproxyfen içeren kan ile beslenmiş pirelerin dışkıları ile beslendiğinde hiçbiri erginleşememiştir. Burada alınan Pyriproxyfen’in bir kısmı vücutta emilmekte ve ovaryumlar üzerine negatif etki etmekte, bir kısmı da dışkı ile dışarı atılmaktadır. Dolayısı ile pire mücadelesinde kullanımının son derece başarılı olduğu bildirilmiştir (Meola 2000).
Bir başka biyolojik ajan olan Bacillus thuringiensis var. israelensis ile Spinosad’ı hedef olmayan iki tür (Daphnia pulex ve Daphnia magna) su piresi üzerinde denenmiş ve her ikisinin de su pirelerini etkilediği bunlardan Spinosad’ın tamamen öldürücü olduğunu bildirmişlerdir (de Souza Machado et al 2017). Bir başka çalışmada; Bacillus thuringiensis’in üretmiş olduğu toksinlerin Dapnia hyalina ile üç farklı zooplankton grubunda (Rotifers, Cladocerans ve Copepods) olumsuz bir etki yaratmadığı bildirilmiştir (Wang et al 2013).
Bacillus thuringiensis’in üretmiş olduğu endotoksinlere (Cry1Ac ve Cry1Ab) karşı direnç gelişimi başlamıştır. Tarladan toplanan Plutella xylostella (Gece kelebeği) ile yapılan bir çalışmada Bacillus thuringiensis’in üretmiş olduğu endotoksinlere karşı direnç geliştirdiği ve ölmediği bildirilmiştir (Sayyed et al 2005).
Sivrisinekler ile mücadelede kullanılan Bacillus thuringiensis’in üretmiş olduğu ikili endotoksine karşı da direnç geliştiği, bu direnci kırmak için Lysinibacillus sphaericus ile birlikte kullanılması gerektiği bildirilmektedir (Nascimento et al 2020). Bir başka çalışmada da Bacillus thuringiensis'in üretmiş olduğu endotoksin proteini Cyt1A'nın olmaması halinde Culex quinquefasciatus türü sivrisineklerde endotoksin proteini Cry11A'ya karşı direncin geliştiğini ancak ikisinin birlikte kullanılması halinde direncin olmadığını bildirmişlerdir (Wirth 2005).
Yapılan çalışmalara ve uzun yıllar sivrisinek mücadelesinde bulunmam nedeniyle;
Pyriproxyfen gençlik hormonu anologu olup böcek larvalarına genç olduğunu hissettirip bir sonraki evreye geçişini engeller ve öldürür. Bacillus thuringiensis ise larvaların sindirim sisteminde çoğalır, endotoksin üreterek bağırsak hücrelerini patlatıp larvayı öldürür. Kullanılan iki larvasitin etki mekanizması tamamen birbirinden farklıdır.
Bu bağlamda;
1) DSÖ’nün en son verisi 2021 yılı olup sadece sıtmadan ölen insan sayısı 619 bin kişidir. Bu kadar ölümün olduğu bir durumda sadece su pireleri ile yapılan çalışmayı refere ederek Pyriproxyfen’in doğal ortama zarar verdiği, kullanılmaması gerektiği düşünülemez.
2) Pyriproxyfen’e karşı herhangi bir direnç söz konusu değildir. Bacillus thuringiensis’e karşı direnç gelişimi başlamıştır.
3) Pyriproxyfen; hem temiz hem de fosseptiklerde kullanılır. Bacillus thuringiensis; temiz ve kirli sularda kullanılır ancak foseptik sularının biriktiği arıtma sularında kullanılmamalıdır. Nedeni, üretmiş olduğu endotoksin foseptik arıtmasında kullanılan bakterileri de öldürür.
4) Pyriproxyfen ve Bacillus thuringiensis ULV cihazı ile sokaklarda ergin için kullanılmaz. Sadece ıslak veya nemli hayvan atıklarının bulunduğu ortama karasinek/ev sineklerinin üremesini önlemek için kullanılabilir.
5) Kullanılan hem kimyasal hem de biyolojik ajanların mutlaka hedef canlının dışında etkisi vardır. Ancak zararlı/faydalı ağırlıklarına bakarak bunlara karar verilmelidir.
6) Larva mücadelesinde entegre mücadele (Fiziksel, Biyolojik, Kimyasal) şarttır. Bazı üreme alanlarını fiziksel mücadele ile yok edebilirsiniz. Bazı alanlarda kimyasal kullanmak zorundasınız. Bazı alanlara da biyolojik ajanlar ile müdahale edebilirsiniz. Sadece bir ajan ile larva mücadelesi yapılmaz.
REFERANSLAR
1) Abe R, Watanabe H, Yamamuro M, Iguchi T, Tatarazako N (2015). Tatarazako. Establishment of a short-term, in vivo screening method for detecting chemicals with juvenile hormone activity using adult Daphnia magna: in vivo screening method for detecting juvenile hormone activity. J Appl Toxicol; 35(1):75-82.
2) Azevedo RDS, Falcão KVG, Assis CRD, Martins RMG, Araújo MC, Yogui GT, Neves JL, Seabra GM, Maia MBS, Amaral IPG, Leite ACR, Bezerra RS (2021). Effects of pyriproxyfen on zebrafish brain mitochondria and acetylcholinesterase. Chemosphere; 263:128029.
3) de Souza Machado AA, Zarfl C, Rehse S, Kloas W (2017). Low-Dose Effects: Nonmonotonic Responses for the Toxicity of a Bacillus thuringiensis Biocide to Daphnia magna. Environ Sci Technol; 51(3):1679-1686.
4) Devillers J (2020). Fate of Pyriproxyfen in soils and plants. Toxics; 13;8(1):20.
5) Menkin-Smith L, Winders TW (2023). Plasmodium vivax Malaria. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6) Meola R, Meier K, Dean S, Bhaskaran G (2000). Effect of pyriproxyfen in the blood diet of cat fleas on adult survival, egg viability, and larval development. J Med Entomol; 37(4):503-6.
7) Monroe A, Williams NA, Ogoma S, Karema C, Okumu F (2022). Reflections on the 2021 World Malaria Report and the future of malaria control. Malar J. 27;21(1):154.
8) Nascimento NA, Torres-Quintero MC, Molina SL, Pacheco S, Romão TP, Pereira-Neves A, Soberón M, Bravo A, Silva-Filha MHNL (2020). Functional Bacillus thuringiensis Cyt1Aa Is Necessary To Synergize Lysinibacillus sphaericus Binary Toxin (Bin) against Bin-Resistant and -Refractory Mosquito Species. Appl Environ Microbiol; 86(7):e02770-19.
9) Salesa B, Torres-Gavilá J, Sancho E, Ferrando MD (2023). Multigenerational effects of the insecticide Pyriproxyfen and recovery in Daphnia magna. Science of The Total Environment; 886.
10) Sayyed AH, Gatsi R, Ibiza-Palacios MS, Escriche B, Wright DJ, Crickmore N (2005). Common, but complex, mode of resistance of Plutella xylostella to Bacillus thuringiensis toxins Cry1Ab and Cry1Ac. Appl Environ Microbiol; 71(11):6863-9.
11) Vani JM, de Carvalho Schweich-Adami L, Auharek SA, Antoniolli-Silva ACMB, Oliveira RJ (2021). Pyriproxyfen does not cause microcephaly or malformations in a preclinical mammalian model. Environ Sci Pollut Res Int; 28(4):4585-4593.
12) Wang Y, Huang J, Hu H, Li J, Liu B, Zhang G (2013). Field and laboratory studies on the impact of two Bt rice lines expressing a fusion protein Cry1Ab/1Ac on aquatic organisms. Ecotoxicol Environ Saf; 92:87-93.
13) Wirth MC, Park HW, Walton WE, Federici BA (2005). Cyt1A of Bacillus thuringiensis delays evolution of resistance to Cry11A in the mosquito Culex quinquefasciatus. Appl Environ Microbiol; 71(1):185-9.
14) World malaria report 2019. (https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/330011/9789241565721-eng.pdf)
(Prof. Dr. Davut ALPTEKİN
Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı Başkanı-
Türkiye Biyologlar Derneği Yönetim Kurulu Üyesi
e-Mail: [email protected]
