DE2534765A1

DE2534765A1 - Verfahren zum vernichten und vertreiben von insekten sowie mittel zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2534765A1
Application number: DE19752534765
Authority: DE
Inventors: Larry King Dr Cole
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-08-04
Publication date: 1976-02-19
Also published as: US4049828A; JPS5141424A; GB1513777A

Description

DiPL-ΐΝβ. R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER - dipl-ing. J. RICHTER

MÜNCHEN HAMBURG

Larry King CoIe eooo München a 4. Aug. 1975

nnr\C\ Τ.,Λ.; -ί-t, TW-: ,,·« Telefon (089; 226207/ 226209

2709 Judith DriVe Telegramme: Inven.ius München

Champaign, 111. (Y.St.A.)

Unsere Akte: 1527 - I - 9247

Ihr Zeichen:

Patentanmeldung

Verfahren zum Vernichten und Vertreiben von Insekten sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vernichten und/oder Vertreiben von Insekten und ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens und insbesondere ein solches Verfahren und ein solches Mittel, das auf Citral beruht.

Oitral ist ein Aldehyd, der in den flüchtigen Ölen von Zitronen, Zitronengras und Orangen auftritt. Üblicherweise wird es in der Parfümerie und als Zwischenprodukt bei der Synthese von Vitamin A verwendet. Seine Insektiziden Eigenschaften sind bislang unbekannt gewesen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Citral starke Pestizideigenschaften und Eigenschaften als Schädlinge und insbesondere Insekten vertreibendes Mittel besitzt. Citral ist gegenüber Insekten der Ordnungen Lepidoptera (Schmetterlinge) und Diptera (Zweiflügler) und gegenüber Würmern der Klasse Nematoda (Padenwürmer) toxisch und/oder wirkt gegenüber diesen vertreibend bzw. abstoßend. Die genannten Ordnungen umfassen Motten (Nachtfalter), Schmetterlinge (Tagfalter), Fliegen, Moskitos und kleinere Mücken (Gnitzen, Familie Simuliidae).

609808/1046

Die Dämpfe von Citral sind gegenüber Insekten wie der Mandelmotte, Cadra cautella, sehr toxisch, und sie sind gegenüber vier Tage alten, weiblichen Hausfliegen toxisch. Citral hemmt weiterhin vollständig die Entwicklung von erwachsenen Fliegen aus Eiern.

Eine Konzentration an Citral von 1 mg/1 Luft ergab eine 100 %ige Tötung von erwachsenen Motten (Nachtfaltern) innerhalb von zwei Stunden in einer geschlossenen Umgebung bei 24 - 26 ⁰C. Der LCqq-Vert beträgt daher 1 ppm (Teile pro Million), LC = letale Konzentration. Die gleiche Konzentration ist gegenüber der indischen Mehlmotte, Plodia interpunctella, wirksam.

Hausfliegen, Musca domestica, legen noch nicht einmal ein einziges Ei in einen simulierten Kuhmist, der 0,2 % Citral enthält, während routinemäßig bei Kontrollversuchen 3000 bis 6000 Eier abgelegt wurden. Als Desinfektionsmittel besitzt Citral einen LCgn-Wert von 20 ppm nach 24 Stunden bei 24 - 26 ⁰C.

Citral bewirkt, daß der Seidenwurm, Bombyx mori, innerhalb von zwei Minuten nach örtlicher Auftragung einer so geringen Menge wie 0,03 All pro Larve regurgitiert. In einer Konzentration von 0,1 Ail pro Larve hemmt Citral vollständig die Nahrungsaufnahme von B. mori, und die Larve stirbt mit der Zeit.

Eine einzige Auftragung von 50 ml einer 0,1 %igen wäßrigen Citral-Lösung auf 250 g Erde, welche zu Beginn 50 Nematoden, Rotylenchulus reniformis, pro 100 ml Erde enthalten, verringerte die Nematodenanzahl von 61 Nematoden pro 100 ml Erde auf 0,3 Nematoden pro 100 ml Erde am Ende von 70 Tagen.

Gegenüber Larven von Hausfliegen betrug die letale Konzentration von Citral in simuliertem (künstlichem) Kuhmist, welche eine 58 %ige Larvenmortalität ergab, 0,4 %.

609808/1046

Gegenüber Moskitos, dritte Erscheinungsform der Larven von Culex pipiens, ergaben wäßrige Citral-Lösungen mit Konzentrationen von 167 ppm und 333 ppm eine 100 %ige Tötung der Larven nach einer Exposition von 24 Stunden.

Die mittlere letale Dosis von örtlich aufgetragenem Citral auf 4 Tage alte, erwachsene, weibliche Hausfliegen beträgt 1850yug/g Körpergewicht.

Citral bei einer Konzentration von 1,6 Gew.-% in künstlichem Kuhmist hemmte vollständig die Entwicklung von erwachsenen Hausfliegen aus Eiern. Es erfolgte keine Eiablage in künstlichem Kuhmist, der 0,2 Gew.-% Gitral enthält.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Versuche näher erläutert.

Es wurden Hausfliegen in Form eines wilden Stammes, der in Athens, Georgia, USA, gesammelt worden war, verwendet. Die Larven wurden auf einem CSMA-Medium (von Ralston Purina Comapny, St. Louis, Missouri, USA) gezüchtet, wobei dies ein standardmäßiges Züchtungsmedium für Hausfliegen ist. Die Kolonien wurden bei 26 i 2 ⁰C bei einer relativen feuchtigkeit von 70 t 5 % gehalten. Die Nahrung für erwachsene Exemplare bestand aus Saccharose vermischt mit Trockenmilch, wobei Wasserflaschen mit Baumwollpfropfen vorhanden waren. Eine Ausgangsanzahl von erwachsenen Exemplaren, die örtlich mit einer Testlösung behandelt waren, wurden anschließend in Kartonbehältern mit aus 3?liegennetzen bestehenden Oberseiten gehalten, wobei jeder Behälter eine Hasche mit 5 % Saccharose in Wasser enthielt.

Die unterschiedlichen Konzentrationen von Citral in Aceton wurden örtlich auf 4 Tage alte, erwachsene Weibchen nach deren

046

Anaesthesierung mit COo aufgetragen. Es wurden mehrere Anfangsuntersuchungen durchgeführt, um den ungefähren Dosisbereich, der wirksam war, festzustellen. 1 yul der Lösung wurde auf den Vorderrücken (Pronotum) unter Verwendung eines Mikroauftraggerätes aufgetragen. Vierzig weibliche Fliegen wurden bei jeder Behandlung verwendet. Als Kontrolle wurden die Fliegen verwendet, die mit 1 ill Aceton, das kein Citral enthielt, behandelt worden war. Die Anzahl der toten Fliegen wurde 24 Stunden nach der Behandlung bestimmt.

Wie sich aus der folgenden Tabelle I ergibt, betrug der Vert von örtlich aufgetragenem Citral in Aceton auf 4 Tage alte weibliche, erwachsene Hausfliegen annähernd 1850 /Ug/g Körpergewicht. Im Vergleich zu kommerziellen Insektiziden ist dies ein sehr hoher Dosiswert, was anzeigt, daß Citral gegenüber Hausfliegen bei der Auftragung als Kontaktinsektizid schwach toxisch ist.

Tabelle I

Werte der örtlichen, mittleren, letalen Dosis von Citral in Aceton bei erwachsenen, weiblichen Hausfliegen

Gesamt zahl der Fliegen	lebend	tot	korrigier ter Wert der toten in^e(l)^ar+	Dosismenge (ug/s)
40	36	4	O	O
40	32	8	11	1.590
40	28	12	22	1.720
40	25	15	31	1.840
40	5	35	86	1.960
40	1	39	97	2.210

Durchschnittsgewicht, bestimmt an 360 weiblichen Exemplaren Hausfliegen ■ 18,1 mg/Fliege

609808/1046

+) korrigierter Wert der toten Exemplare in Prozent

(lebende Exemplare ) (lebende Exemplare) (beim Kontrollversuch) " (mit Behandlung )

(lebende Exemplare ) (beim Kontrollversuch)

Im folgenden wird die Entwicklung von Hausfliegen in Citral enthaltenden Medien beschrieben.

In Hausfliegen-Medien entwickeln sich leicht innerhalb von 24 Stunden Schimmelpilze und oftmals ist die gesamte Oberfläche mit Schimmelpilz innerhalb von zwei Tagen bedeckt. Der Anmelderin war bekannt (interner Stand der Technik), daßCitral fungitoxisch wirkt und daß es gegenüber erwachsenen Hausfliegen nur schwach toxisch ist. Falls daher der Schimmelpilz die Entwicklung der Fliegen verschlechtern würde, erschiene es möglich, daß die Zugabe von Citral zu den Medien das Wachstum der Insekten verbessern und nicht hemmen könnte.

Es wurden folgende Medien angesetzt:

Volumen an Leitungs- 20 %iges Citral (ml) wasser (ml) NaOH (ml)

18,6 681 10

9,5 691 10

4,7 695 10

2,3 698 10

1,2 699 10

0,0 700 10

Das angegebene Volumen an Citral wurde zu dem angegebenen Wasservolumen in einer großen Flasche zugegeben und durch

6 il 9 8 0 8 / 1 0 4 6

efe	CSMA-Medium
(g)	(S)
2,2	451,5
2,2	451,5
2,2	451,5
2,2	451,5
2,2	451,5
2,2	451,5

vermischt. Es wurde dann. NaOH zugegeben und vermischt und anschließend die Hefe. Dieses Gemisch wurde in eine kleine Wanne aus rostfreiem Stahl überführt, und die angegebene Menge an trockenem CSMA-Medium wurde zugesetzt und vermischt. Aus jedem Ansatz der Medien, die eine vorgegebene Konzentration von Citral enthielten, wurden drei gleiche Behälter hergestellt, wobei 275 g Medium in jeden der drei 0,95 1 Behälter angeordnet wurde.

Es wurden Eier von Hausfliegen während einer 8-stündigen Periode aus zwei Käfigen von erwachsenen, 8 Tage alten Fliegen gesammelt. Fünfzig Eier, die auf Papier lagen, wurden in jeden 0,95-1-Behälter eingegeben, und die Behälter wurden mit Papiertüchern verschlossen. Die Eier wurden an dem Tag zugesetzt, an welchem die Medien hergestellt worden waren. Die Anzahl der Schlüfvorgänge wurde 32 h später bestimmt, und die Anzahl von erwachsenen Tieren 12 Tage später.

Die Ergebnisse zeigten, daß Citral sowohl für die Entwicklung der Hausfliegen als auch des Schimmelpilzes schädlich war. Am Ende der 52 Stunden war die Oberfläche des Mediums in jedem der drei Kontrollbehälter (welche kein Citral enthielten) mit einem weißen, flaumigen Schimmelpilz bedeckt. Er war noch nicht in das Papier, auf welchem die Eier lagen, eingedrungen. Demgegenüber gab es kein sichtbares Schimmelpilzwachstum in irgendeinem der 15 Behälter, welche Citral enthielten.

Citral war ebenfalls für die Entwicklung von Hausfliegen schädlich, siehe Tabelle II. Die ersten Erscheinungsformen der Larven schienen gegenüber den toxischen Effekten von Citral empfänglicher zu sein als die Eier. Beispielsweise wurden bei 0,4- % Citral pro Gewicht des Mediums 50 % der Eier getötet, während 58 % der jungen Larven getötet wurden. Bei 1,6 % Citral

pro Gewicht des Mediums wurden alle jungen Larven getötet, jedoch wurden nur 54- % der Eier abgetötet. Jedoch kann durch dieses Experiment nicht deutlich die Entwicklungsstufe, die gegenüber den toxischen Effekten von Citral am empfänglichsten ist, differenziert werden. Da die jungen Larven sich aus "behandelten Eiern entwickelten, kann die scheinbare, größere Empfänglichkeit der ersten Erscheinungsformen der Larven im Vergleich zu den Eiern lediglich eine Wiederspiegelung eines akkumulierten, toxischen Effektes sein, im Gegensatz zu den wirklichen Unterschieden in der Empfindlichkeit der unterschiedlichen Entwicklungsstufen.

Im folgenden werden die Zurückweisungseigenschaften von Citral gegenüber Insekten näher erläutert.

Das vorangegangene Experiment wurde in einem Insektarium durchgeführt, in welchem frei fliegende PhorId-S¹Iiegen (Buckelfliegen), die üblicherweise sehr unerwünscht sind, jedoch in diesem Fall sehr vorteilhaft waren, vorhanden waren. Die Papiertücher, welche die Kontrollbehälter, in denen die Hausfligen gezüchtet wurden, abdeckten, waren mit Phoridae übersät. Offensichtlich wurden diese durch den starken Geruch der Hausfliegenmedien angezogen. Jedoch befand sich keine dieser Fliegen auf den Abdeckungen der 15 Versuchsbehälter, die Citral enthielten. An diese Beobachtung schloß sich der Demonstrationsversuch an, daß Hausfliegen keine Eier in ein Citral enthaltendes Medium legen.

!Tabelle II

Entwicklung von Hausfliegen in Citral enthaltenden Medien

% Citral	% Mortalität	% Tötung der	Anzahl	Gesamt-%
im Medium	der Eier nach	ersten Er	der	der Morta
	32 Stunden	scheinungs	lebenden	lität
		form der Lar	erwachse	nach
		ven aus über	nen Tiere	12 Tagen,
		lebenden	nach	bezogen
		Eiern nach	12 Tagen	auf
		32 Stunden		geschlüpfte
				erwachsene
				Tiere
O	7	0	104	31
0,1	11	1,5	120	20
0,2	17	8	100	33
0,4	30	58	39	74
0,8	35	57	10	93
1,6	54	100	0	100

Eine verbreitete Routinemethode zum Sammeln von Eiern von Hausfliegen besteht darin, einen Behälter, z. B. einen Papierbecher, zu verwenden, der etwa zur Hälfte mit gealtertem und feuchtem Larvenmedium gefüllt ist. Dieser Becher wird mit einem Stück aus schwarzem Gewebe oder Papierhandtuch abgedeckt," und dies wird so heruntergedrückt, daß es das feuchte Medium berührt. Die weiblichen Tiere werden leicht von diesem Eiablageplatz angezogen. Diese Art der Versuchsanordnung wurde angewandt, um das Verhalten der Eiablage von Hausfliegen bei Anwesenheit von Citral zu bestimmen.

Das gealterte Fliegenmedium wurde so angesetzt, daß es verschiedene Citral-Konzentrationen enthielt, und in einem Eiablagebecher, wie zuvor beschrieben, angeordnet. Das Medium in den Kontrollbechern enthielt kein Citral. Bei einer Versuchsreihe

603808/1046

wurden zwei Becher in einen einzelnen Käfig gestellt, der eine enthielt eine vorgegebene Konzentration an Citral und der andere enthielt kein Citral. Bei einer zweiten Versuchsreihe wurde nur ein Becher, der eine vorgegebene Konzentration von Citral enthielt, in den Käfig eingegeben, d. h. es wurde kein alternativer Platz für eine Eiablage, der frei von Citral war, den Fliegen angeboten. Alle Käfige enthielten 100 oder mehr erwachsene Fliegen. Die Becher wurden auf Eier untersucht, nachdem sie in den Käfigen für 24 Stunden gewesen waren.

Es wurde gefunden, daß in solchen Bechern, die wenigstens 0,2 % oder mehr Citral enthielten, keine Eier abgelegt worden waren, während die Kontrollbecher, die neben den Testbechern angeordnet waren, routinemäßig von 3000 bis 6000 Eier enthielten. Die Fliegen legten keine Eier in einen Becher, der 0,2 % oder mehr Citral enthielt, selbst wenn dies der einzige Becher war, der sich in einem Käfig befand.

Im folgenden wird die Toxizität von Citraldämpfen gegenüber Cadra cautella näher erläutert.

Die Mandelmotte, Cadra cautella (Walker) ist eine von mehreren wirtschaftlich wichtigen Schädlingen von gelagerten Landwirtschaftsprodukten. Sie ernährt sich auf mehr als zwanzig unterschiedlichen Nahrungsmitteln einschließlich Erdnüssen und Mandeln, Die bei den Versuchen erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß Citral eine wirksame Kontrollchemikalie gegenüber diesen Schädlingen sein kann.

Bei der ersten Versuchsreihe wurden Substrate, die die Dämpfe von Citral absorbieren oder adsorbieren konnten, nicht in die Testkammern eingegeben. Daher war das Verhältnis Oberfläche zu Volumen niedrig. Mit einer Mikrospritze wurde ein gemessenes

Volumen an Citral (in reiner Form) auf den Metalldeckel eines 500-ml-Behälters, der 10 neu geschlüpfte, weibliche Motten enthielt, gegeben. Eine Abtrennung aus Fliegennetz innerhalb des Behälters verhinderte, daß die Motten in direkten Kontakt mit der flüssigen Chemikalie kommen konnten, wenn der umgekehrte Behälter in die Position mit der Kante des Deckels gedreht wurde.

Bei der zweiten Versuchsreihe wurden 500 g Zuchtmedium (hauptsächlich Getreide, Honig und Glyzerin) in je einen Behälter von 3,8 1 gegeben, um das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen innerhalb des Testbehälters zu erhöhen. Um die gewünschten Konzentrationen von Citral innerhalb eines jeden Behälters zu erreichen, wurde eine Suspension von Citral in Wasser auf das Medium innerhalb der Testbehälter aufgesprüht, wobei der Behälter in Bewegung gehalten wurde, um eine maximale Exposition des Mediums gegenüber dem Citral zu erleichtern. Das zu dem Medium zugesetzte Volumen an Citral ist in der folgenden Tabelle III zusammen mit einer äquivalenten Methode zur Angabe der endgültigen Konzentrationen angegeben.

Tabelle III

Volumen von Citral in einem Behälter von 3,8 1, der 500 g

Medium enthält

0 0,05 ml 0,1 ml 0,2 ml 0,4· ml

Die oben angegebenen Werte ausgedrückt als mg Citral/1 Volumen 0 13 26 52 104

β 0 9 8 O 8 / 1 0 4 6

Frisch geschlüpfte Motten, 20 männliche und 20 weibliche Tiere, wurden in jeden Behälter eine Stunde nach der Zugabe des Citrals eingeführt, und die Metalldeckel wurden auf die Behälter aufgesetzt.

Bei allen Experimenten wurden drei Wiederholungen einer jeden Konzentration durchgeführt, und alle Experimente wurden "bei Zimmertemperatur, 24 - 26 ⁰C, durchgeführt.

Die in der folgenden Tabelle IV zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß Citraldämpfe bei einer niedrigen Konzentration gegenüber der Mandelmotte toxisch sind. Alle Konzentrationen ergaben anfänglich eine Erregung oder Hormesis.

Anschließend wurden die Motten unkoordiniert und unbeweglich bei der angegebenen Ausfallzeit. Die Motten, welche 0,2 und 0,6 mg/1 Citral ausgesetzt worden waren, erholten sich innerhalb von 24- Stunden vollständig. Die Testbehälter waren nicht vollständig luftdicht, und es scheint, daß die chemische Verbindung aus den Behältern diffundierte, wodurch sich die Motten erholen konnten. Die Konzentration an Citral, die für eine 100 %ige Tötung von Cadra cautella in einer geschlossenen Umgebung, frei von Medium, erforderlich ist, betrug 1 mg/1 (oder 1 ppm).

Tabelle IV
Desinfizierende Effekte von Citral gegenüber der Mandelmotte

Citral (mg/1) Ausfallzeit (min) Anzahl von neu Prozent Tötung

geschlüpften, nach 2 Stunden weiblichen Tieren

10 0

10 100 %

0,2	25-30
0,6	25-30
1,0	15-20
2,0	15-20

Bei der zweiten Keihe von Versuchen war das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen wesentlich größer, als es "bei den früheren Experimenten verwendet wurde, und es lag ein wesentlicher Unterschied in der Konzentration von Citral vor, die für eine 100 %ige Tötung erforderlich war. Bei den geschlossenen Behältern von 5,8 1, welche jeweils 500 g Medium enthielten, betrug die zur 100 %igen Tötung von C. cautella erforderliche Citral-Konzentration 52 mg/1 im Vergleich zu 1 mg/1 bei Behältern, die kein Medium enthielten. Dies zeigt deutlich, daß bei einer technischen Anwendung von Citral, z. B. als Desinfektionsmittel in einem Warenhaus, das vorgegebene Verhältnis von Oberfläche zu Volumen in wesentlicher Weise zu betrachten ist, wenn sein effektive, insektizide Konzentration vorausberechnet werden soll.

Citral besitzt ebenfalls fungitoxische Eigenschaften. So ergab sich, daß bei Anwendung von Citral zur Steuerung eines Insektenschädlingsbefall der Anteil der chemischen Verbindung, welcher durch das umgebende Medium absorbiert wird, nicht notwendigerweise verloren ist, falls dieses Medium, z. B. Erdnüsse, ebenfalls einem Schimmelpilzbefall ausgesetzt sind. Darüber hinaus ist die gegebenenfalls erforderliche Entfernung von Citral, da es einen niedrigen Siedepunkt besitzt, aus einem gelagerten landwirtschaftlichen Produkt nicht schwierig.

- Patentansprüche -

609808/1(346

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Töten von Diptera-Insekten (Zweiflüglern) und Lepidoptera-Insekten (Schmetterlingen), dadurch gekennzeichnet, daß die Insekten mit Citraldämpfen bei Konzentrationen von etwa 1 bis 20 ppm in Luft in Kontakt gebracht werden.

2. Verfahren zur Hemmung der Entwicklung von Fliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eier oder Larven mit einer das Wachstum hemmenden Menge an Citral in Kontakt gebracht werden, wozu das Citral bis zu einer Konzentration von etwa 0,4 % in dem Medium, in welchem die Eier oder Larven leben, zugesetzt wird.

5- Verfahren zum Hemmen der Eiablage durch erwachsene, weibliche Fliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliegen mit einer die Eiablage unterdrückenden Menge an Citral bis zu einer Konzentration von etwa 0,2 % in dem Medium, welches das Ansprechen auf die Eiablage hervorruft, in Kontakt gebracht werden.

4-. Verfahren zum Hemmen der Nahrungsaufnahme der Larven von Motten, dadurch gekennzeichnet, daß die Larven mit 0,03 bis 0,1 ul Citral pro Larve zusammengebracht werden.

5« Verfahren zum Töten der Larven von Moskitos, dadurch gekennzeichnet, daß eine letale Menge an Citral zu dem Wasser, in welchem sie leben, zugesetzt wird.

6. Verfahren zum Töten von pathogenen Pflanzennematöden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nematoden mit etwa 0,02 % Citral in der die Hematoden umgebenden Erde in Kontakt gebracht werden.

9 6 08/1046

7. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wirksame Menge an Citral, gegebenenfalls mit üblichen Träger- oder Verdünnungsstoffen enthält.

609808/1046