Nano-ozon solüsyon formülasyonun kuru kayısılarda zararlı Carpoglyphus lactis (L.) (Acari: Carpoglyphidae)’in biyolojik aktivitelerine etkisi

Year 2020, Volume: 34 Issue: 1, 53 - 70, 01.06.2020

Pınar Balta Nabi Alper Kumral , Ahmet Ümit Sabancı

Abstract

Kuru meyvelerin önemli bir akar zararlısı olan Carpoglyphus lactis (L.) (Astigmata: Carpoglyphidae), kuru kayısıların meyve şekerleri ile beslendiğinde ürünün bozulmasına, istenmeyen kokular salmasına ve nihayetinde pazar değerini kaybetmesine neden olmaktadır. Daha önce yapılan çalışmalar ozon gazının akara karşı zehirli özelliğinden dolayı kuru meyvelerde mücadele amaçlı olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Ancak, ozon gazının hızlıca O2 ve O-‘ye parçalanması nedeniyle kısa kalıcılık özelliği, bu gazın akarın mücadelesinde kullanımını sınırlamaktadır. Bu çalışmada, yeni bir nano-ozon solüsyonu olan Genoxyn nanotech’in bu zararlı akar üzerindeki biyolojik aktiviteleri araştırılmıştır. Araştırmada formülasyonun akar üzerinde öldürücü [lethal konsantrasyonlar (LC), lethal zaman (LT)], uzaklaştırıcı ve yumurta bırakmayı engelleyici etkileri ve kalıcılığı değerlendirilmiştir. Bu çalışma, formülasyonun %0.27 konsantrasyonunun dişi akarların %90’ını 48 saat içinde öldürdüğünü göstermiştir. Probit analizi sonuçlarına göre, Genoxyn nanotech’in akara karşı 0.1, 0.2 and 0.4% oranlarda kullanılması durumunda, öldürücü zaman (LT90) sırasıyla 121, 81.5 ve 66 saat olarak belirlenmiştir. Kalıcılık testlerinde, formülasyonun öldürücü etkilerinde ilk 7 gün boyunca istatistiki anlamda önemli bir değişikliğin olmadığını göstermiştir. Ancak, 10 günden sonra öldürücü etkisinde %12-17 arasında bir düşüş saptanmıştır. Kaçırıcı etki için yapılan Pearson’ın ki-kare testine göre, formülasyonun %0.1 üzerindeki konsantrasyonlarla ilaçlanan kayısılardan C. lactis dişilerinin güçlü bir şekilde kaçtıkları görülmüştür. Sonuç olarak, bu çalışma sayesinde Genoxyn nanotech’in belirlenen dozlarının C. lactis dişilerinin toksik ve kaçırıcı etkilerinin olduğu belirlenmiştir. Formülasyonun 10 gün süren kalıcılığı ile kuru kayısıların ilacın burada belirlenen dozlarına maruz bırakılması durumunda C. lactis mücadelesinde kullanılabileceği bu çalışma ile ortaya konulmuştur. 

Keywords

Akar, kaçırıcı, kayısı, nano-formülasyon, ozon, toksik

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

Bu araştırma Pınar BALTA’nın Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bitki Koruma Anabilim Dalında yapılan yüksek lisans çalışmasının bir bölümüdür. Bu araştırma Farmoksi İlaç, Kimya, Sağlık Hizmetleri San. Ltd. Şti., Osmangazi, Bursa tarafından desteklenmiştir.

The effect of a Nano-solution Ozone Formulation on Biological Activities of the Dried Fruit Mite, Carpoglyphus lactis (L.) (Acari: Carpoglyphidae) on Dried Apricots

Abstract

When the dried fruit mite, Carpoglyphus lactis (L.) (Astigmata: Carpoglyphidae), feeds on the fruit sugar of the dried apricot, the mite causes unwanted flavors and odors, ultimately deteriorating the product. Previous studies showed that ozone gas could be used against the mite on dried fruits due to its toxic fumigant feature. However, ozone gas shows short residual activity and quickly degraded to O2 and O-. This feature of the gas occurred some disadvantages in the control of the mite. In this study, the biological effect of a new nanosolution ozone formulation, namely Genoxyn nanotech, to packaged dried apricot infested with C. lactis was studied. In tests, the lethal effects [lethal concentrations (LC), lethal times (LT)], persistence, repellence, and oviposition deterrent activities of the formulation were determined. The current study showed that 0.27% concentration of the formulation caused were a death rate of 90% in females within 48 h. Based on probit analysis, LT90 values were estimated 121, 81.5 and 66 h when Genoxyn nanotech was applied against C. lactis females with concentrations of 0.1, 0.2 and 0.4%, respectively. In persistence tests, there is no significant decreasing in the lethal effects of the formulation within seven days. But, ten days after the treatment, a death rate of the females was decline with rates varied from 12 to 17%. According to Pearson’s chi-squared test, C. lactis females demonstrated a strong aversion to dried apricots sprayed with sublethal concentration (0.1%). Thus, this study showed that determined concentrations of Genoxyn nanotech have toxic and repellent activities on C. lactis females. With persistence activity of the formulation more than 10 days, it could be used with residual methods for control of C. lactis on dried apricots.

Keywords

Apricot, mite, nano-formulation, ozone, repellent, toxic

Project Number

-

References

• Abbott, W.S. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economical Entomology, 18(2): 265-267.
• Abivardi, C. 2005. Pesticide Hormoligosis. Encyclopedia of Entomology. Springer press. 233p.
• Aksoy, U., Meyvacı, B.K., Sen, F. and Altindisli, A. 2004. Impact of fumigants applied to control storage pests on fruit quality of dried figs. Integrated Protection of Stored Products IOBC Bulletin/WPRS, 27: 203-208.
• Aksoy, U., Sen, F. and Meyvaci, K.B. 2012. Effect of post-harvest carbondioxide application on storage pests and fruit quality of dried fıgs. 9th. International Conference on Controlled atmosphere and Fumigation in Stored Products, 15-19 October 2012, Antalya, Turkey. p: 166-171.
• Asma, B.M., Karaat, F.E., Çuhacı, Ç., Doğan, A. ve Karaca, H. 2017. Türkiye'de Kayısı Islah Çalışmaları ve Islah Edilen Yeni Çeşitler. Turkish Journal of Agriculture: Food Science and Technology, 5(11): 1429-1438.
• Beard, R.L. 1965. Observations on house flies in high-ozone environments. Annals of the Entomological Society of America, 58(3): 404-405.
• Çobanoğlu, S. 1996. Edirne İlinde Depolanmış Ürünlerde Saptanan Zararlı ve Yararlı Acarina Türleri ve Konukçuları. Türkiye Entomoloji Dergisi, 20(3): 199-210.
• Çobanoğlu, S. Artık, N. ve Bayındırlı, L. 2004. Malatya, Elazığ ve İzmir illerinde depolanmış kuru kayısılarda zarar yapan Acarina takımına bağlı türlerin tanımı, yoğunlukları yayılışlarının belirlenmesi üzerine araştırmalar. TÜBİTAK TOGTAG TARP proje no: 2573-6. 1-119.
• Dizlek, H., Karagoz, M., Faraji, F. and Cakmak, I. 2019. Mites in dried figs of Turkey: diversity, species composition and density. Systematic and Applied Acarology, 24(6): 992-997.
• Ebihara, K., Mitsugi, F. Ikegami, T., Nakamura, N., Hashimoto, Y., Yamashita, Y., Baba, S., Stryczewska, H.D., Pawlat, J., Teii, S. and Sung, T.L. 2013. Ozone-mist spray sterilization for pest control in agricultural management. The European Physical Journal Applied Physics, 61(2): 24318.
• Emekçi, M., Ferizli, A.G., Tütüncü, S. and Navarro, S. 2004. The efficacy of modified atmosphere applications against dried fruit pests in Turkey. IOBC-WPRS (OILB SROP) Integrated Protection of Stored Products, 27(9): 227-231.
• FAO 2018. http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC. (Erişim tarihi: 26.08.2019)
• Ferizli, A.G. and Emekci, M. 2000. Carbondioxide fumigation as a methyl bromide alternative for the dried fig industry. Annual International Research Conference on Methyl Bromide Alternatives and Emissions Reductions. 6-9 November 2000, Orlando, Florida. p:81.
• Ferizli, A.G., Emekci, M., Tütüncü, S. and Navarro, S. 2004. Studies of phosphine as a fumigant for dried fruit under tarpaulin covers. International Conference on Controlled Atmosphere and Fumigation. 8- 13th August 2004, Gold Coast, Australia. p: 477-484.
• Genç, H. ve Özar, A.İ. 1986. İzmir ilinde ambarlanmış ürünlerde bulunan akarlar üzerinde ön çalışmalar. Türkiye Bitki Koruma Dergisi, 103: 175-183.
• Güldalı, B. ve Çobanoğlu, S. 2010. Kuru meyve akarı Carpoglyphus lactis (L.)(Acari: Carpoglyphidae)'in farklı sıcaklık ve nem ortamlarındaki gelişme eşiği ve yaşam çizelgeleri üzerine araştırmalar. Turkish Journal of Entomology, 34(1): 53-65.
• Güzel-Seydim, Z.B., Greeneand, A.K. and Seydim, A.C. 2004. Use of ozone in the food industry. LWT-Food Science and Technology, 37(4): 453-460.
• Hansen, L.S., Hansen, P. and Jensen, K.M.V. 2012. Lethal doses of ozone for control of all stages of internal and external feeders in stored products. Pest Management Science, 68(9): 1311-1316.
• Hubert, J., Erban, T., Nesvornaand, M. and Stejskal, V. 2011. Emerging risk of infestation and ontamination of dried fruits by mites in the Czech Republic. Food Additives and Contaminants, 28 (9): 1129–1135.
• Hubert, J., Nesvorna, M., Kopecký, J., Ságová Marečková, M. and Poltronieri, P. 2015. Carpoglyphus lactis (Acari: Astigmata) from various dried fruits differed in associated micro organisms. Journal of Applied Microbiology, 118(2): 470-484.
• Hughes, A.M. 1976. The mites of stored food and houses (No. 2nd edition). Her Majesty's Stationery Office., London, UK., 400p.
• Hummel, R.L., Brandenburg, R.L., Heagle, A.S. and Arellano, C. 1998. Effects of ozone on reproduction of two spotted spider mite (Acari: Tetranychidae) on white clover. Environmental Entomology, 27(2): 388-394.
• Işıkber, A.A. and Oztekin, S. 2009. Comparison of susceptibility of two stored-product insects, Ephestia kuehniella Zeller and Tribolium confusum du Val to gaseous ozone. Journal of Stored Products Research, 45(3): 159-164.
• Işıkber, A.A., Öztekin, M.S., Dayısoylu, K.S., Duman, A.D. and Eroğlu, S. 2015. Efficacy of gaseous ozone at high concentrations against Plodia interpunctella (Hübner) and Ephestia cautella (Walker) in Almond. Turkish Journal of Entomology, 39(2): 187-198.
• Janjarasskul, T. and Suppakul, P. 2018. Active and intelligent packaging: the indication of quality and safety. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58(5): 808-831.
• Jones, C.G. and Coleman, J.S. 1988. Plant stress and insect behavior: cottonwood, ozone and the feeding preference of a beetle. Oecologia, 76: 51-56.
• Kells, S.A., Mason, L.J., Maier, D.E. and Woloshuk, C.P. 2001. Efficacy and fumigation characteristics of ozone in stored maize. Journal of Stored Products Research, 37(4): 371-382.
• Kumral, A.Y., Turgu, V., Yıldız, E., Kumral, N.A., Çevik, R.N., Sevinç, İ., Karapapak, G., Yüksel, A.N. ve Ersöz, E. 2019. Kuru kayısılarda ferrik oksit ve ozon gazı uygulamalarının, kuru meyve akarı Carpoglyphus lactis (L.) (Acari: Carpoglyphidae) kaynaklı mikrobiyal bulaşma yüküne ve meyve kalite parametrelerine etkisinin belirlenmesi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(1): 67-82.
• Longshu, L., Xiaowei, Z. and Yiquan, G. 1992. The acute lethal effects of low oxygen and high carbon dioxide on Tyrophagus putrescentiae at different temperatures. J. Grain Storage, 5: 3-7.
• Pirani, S., Bersani, C. and Cantoni, C. 2009. Ozone: alternative method for mite control on speck. Italian Journal of Food Safety, 1(6): 83-84.
• Özer, M. ve Toros, S. 1978. Kuru Meyve Akarı Carpoglyphus lactis (L.). Türkiye Bitki Koruma Dergisi, 2(4): 223-230.
• Özer, M., Toros, S., Çobanoğlu, S., Çınarlı, S. and Ekmekçi, M. 1989. The description, distribution and habitats of Acarina species harmful to stored grains and grain products and dried fruits in Izmir Province. DOĞA, Türk, Tarım ve Ormancılık Dergisi, 13(3b): 1154-1189.
• Öztekin, S., Işıkber, A.A., Zorlugenç, B., Zorlugenç, F.K., Ulusoy, R. Satar, S. ve Fenercioğlu, H. 2007. Ozon uygulamasının kuru incirde mikrobiyel flora, aflatoksin B1 ve değirmen güvesi (Ephestia kühniella Zeller) üzerine etkileri. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 3: 169-177.
• Simon, J.Y. 2014. The toxicology and biochemistry of insecticides. CRC pressbook, UK. 380 p.
• SPSS, 2015. SPSS Statistical Software 23.0. IBM, USA.
• Şen, F., Meyvaci, K.B., Aksoy, U., Emekçi, M. and Ferizli, A.G. 2009. Effects of the post-harvest application of methyl bromide alternatives on storage pests and quality of dried fig. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 33(4): 403-412.
• Tiwari, B.K., Brennan, C.S., Curran, T., Gallagher, E., Cullen, P.J. and O'Donnell, C.P. 2010. Application of ozone in grain processing. Journal of Cereal Science, 51(3): 248-255.
• TUİK 2018. Türkiye İstatistik Kurumu https://www.turkiye.gov.tr/turkiye-istatistik-kurumu-baskanligi-tuik (Erişim tarihi: 26.08.2019)
• Turanlı, F. 2003. Studies on infestation levels of pests on dried fig in Aydın and Izmir provinces. Turkish Journal of Entomology, 27: 171-180.
• Turgu, V. and Kumral, N.A. 2019. Alternative control agents of the dried fruit mite, Carpoglyphus lactis (L.) (Acari: Carpoglyphidae) on dried apricots. Acarological Studies, 1(2): 59-64.
• USDA 2018. United States Enviromental Protection Agency. https://www.epa.gov/ods-phaseout/methylbromide (Erişim tarihi: 26.08.2019).
• Van den Boom, C.E.M., Van Beek, T.A. and Dicke, M. 2003. Differences among plant species in acceptance by the spider mite Tetranychus urticae Koch. Journal of Applied Entomology, 127(3): 177-183.
• Wang, B.M., Wang, Z.Q., Wu, Z.Y., Wangand, X.W. and Fan, Q.H. 2008. The occurrence and control of Carpoglyphus lactis (Linnaeus) (Acari: Carpoglyphidae). Entomological Journal of East China, 17(2): 156160.
• Wan-Norafikah, O., Lee H.L., Norazizah, A. and Mohamad-Hafiz, A. 2016. Research Note Repellency effects of an ozone-producing air purifier against medically important insect vectors. Tropical Biomedicine, 33(2): 396402.
• Youngman, R.R., Sanderson, J.P. and Barnes, M.M., 1988. Life history parameters of Tetranychus pacificus McGregor (Acari: Tetranychidae) on almonds under differential water stress. Environmental Entomology, 17(3): 488-495.