The Importance of Plant Essential Oils in The Fight Against Warehouse Pests

Yıl 2023, Cilt: 3 Sayı: 1, 137 - 151, 30.06.2023

Orhan Şimşek , Evrim Sönmez

Öz

The need for food in the world is increasing every year. Due to the increasing need for food, producers produce more agricultural products every year and store the harvested products from the field in large warehouses or silos before they are delivered to the end consumer. However, one of the most important problems is the healthy preservation of these products in warehouses or silos. Harvested products field are vulnerable to many species and microorganisms, such as warehouse pests, in warehouses. Before the discovery of insecticides, the use of plant-derived insecticides in pest control was quite common. With the development of technology, the discovery of synthetic insecticides has increased our success in figthing these pests. However, since these chemicals are harmful to the environment and organisms health, the interest in alternative control methods has been increasing in recent years. One of the alternative methods in the fight against harmful insects is the figth with plant essential oils. Since essential oils are organic extracts, they only affect insects in the fight against pests, and their harm to non-target organisms is minimal, there is a possibility that they will be an alternative control method in the future. As a result of the studies, it is understood that the extracts obtained from the leaves, stems, roots and fruits of various plants that are accessible in nature have been tested on different insects and positive results have been obtained. The aim of this review study is to emphasize that it is possible to use plant essential oils instead of pesticides used in the fight against pests in agricultural and other areas around the world.

Anahtar Kelimeler

agriculture, insecticide, pesticide, plant extract

Depo Zararlıları ile Mücadelede Bitkisel Uçucu Yağların Önemi

Öz

Dünyada gıdaya olan ihtiyaç her geçen yıl artmaktadır. Artan gıda ihtiyacı nedeniyle üreticiler her yıl daha fazla tarımsal ürün üretmekte ve tarladan hasat edilen ürünleri son tüketiciye ulaşmadan önce büyük depolarda veya silolarda depolamaktadır. Ancak en önemli sorunlardan biri de bu ürünlerin depolarda veya silolarda sağlıklı bir şekilde muhafaza edilmesidir. Hasat edilen ürünler, depolarda depo zararlıları gibi birçok tür ve mikroorganizmaya karşı savunmasızdır. İnsektisitlerin keşfinden önce, ürün zararlılarının kontrolünde bitki kökenli insektisitlerin kullanımı oldukça yaygındı. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte sentetik insektisitlerin keşfi bu zararlılarla mücadeledeki başarımızı artırmıştır. Ancak bu kimyasalların çevre ve organizma sağlığına zararlı olması nedeniyle son yıllarda alternatif kontrol yöntemlerine ilgi artmaktadır. Zararlı böceklerle mücadelede alternatif yöntemlerden biri de bitkisel uçucu yağlar ile mücadeledir. Uçucu yağlar organiktir ve zararlılarla mücadelede sadece böceklere etki ettikleri ve hedef dışı organizmalara verdikleri zarar minimum olduğu için gelecekte alternatif mücadele yöntemlerinden biri olma ihtimalleri vardır. Yapılan çalışmalar sonucunda doğada bulunan çeşitli bitkilerin yaprak, gövde, kök ve meyvelerinden elde edilen ekstraktların farklı böcekler üzerinde denendiği ve olumlu sonuçlar alındığı anlaşılmıştır. Bu derleme çalışmasının amacı, dünyada tarım ve diğer alanlarda zararlılarla mücadelede kullanılan pestisitlerin yerine bitkisel uçucu yağların kullanılmasının mümkün olduğunu vurgulamaktır.

Anahtar Kelimeler

Tarım, insektisit, pestisit, bitki ekstraktı

Kaynakça

• References Adamski Z, Kabzinska M, Pruskaya A, Konwerski S, Marciniak P, Szymczak M, Chowanski S, Spochacz M, Scrano L, Bufo S A, Büyükgüzel E, Büyükgüzel K (2016). Sublethal effects of Solanum tuberosum and Lycopersicon esculentum leaf extracts on Tenebrio molitor and Harmonia axyridis. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1): 59-661
• Alkan M, Gökçe A, Çam H (2015).Tanacetum abrotanifolium (L.) Druce (Asteraceae)ekstraktlarının Sitophilus granarius ile Sitophilus oryzae(Coleoptera: Curculionidae)’ye uzaklaştırıcı etkilerininzorunluluk testleri ile belirlenmesi. Bitki Koruma Bülteni 55(3): 207-214
• Alkan M, Şimşek Ş, Yılar M, Ertürk S (2018). Behavioural and insecticidal activity of Salvia officinalis L. (Lamiaceae)essential oil against Tribolium confusum Jacquelin du Val (Coleoptera:Tenebrionidae) and Rhyzopertha dominica Fabricius (Coleoptera:Bostrichidae). Bitki Koruma Bülteni 58(2): 71-78
• Alkan M (2020). Chemical composition and insecticidal potential of differentOriganum spp. (Lamiaceae) essential oils against four stored product pests. Turkish Journal of Entomology 44(2): 149 - 163
• Altan A, Damlar İ, Aras M H, Alpaslan C (2015). Effect of St. John’s Wort (Hypericum perforatum) on wound healing. Archives Medical Review Journal 24(4): 578-591
• Akkuş S, Gözüaçık C, Gültekin L (2021). Thymus sipyleus (Boiss.) subsp. rosulans (Borbas) Jalas ve Mentha longifolia subsp. longifolia (Lamiaceae) ait uçucu yağların bazı depolanmış ürün zararlılarına karşı fumigant etkileri. Iğdır Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 11(4): 2487-2497
• Altundağ Ş and Aslım B (2005). Kekiğin bazı bitki patojeni bakteriler üzerine antimikrobiyal etkisi. Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi 3(7): 12-14
• Arslan D, Arslan H, Bayraktar Ö V (2022). Bazı Önemli Tıbbi ve Aromatik Bitkilerin Siirt İlinde Tarımının Yaygınlaştırılması. Iksad Publications,Ankara, Türkiye
• Aydın Ç and Mammadov R (2017). İnsektisit aktivite gösteren bitkisel sekonder metabolitler ve etki mekanizması. Marmara Pharmaceutical Journal 21: 30-37
• Bakla E (2010). Altın Dikeni (Scolymus hispanicus) bitkisinde insektisit aktiviteye sahip bileşiklerin saflaştırılması ve yapısının aydınlatılması. Yüksek Lisans Tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat, Türkiye
• Banken J A O and Stark J D (1997). Stage and age influence on the susceptibility of Coccinella septempunctata (Col.: Coccinellidae) after direct exposure to neemix, a neem insecticide. Journal Economic Entomology 90: 1102-5
• Baş H and Ersoy D E (2020).Fumigant toxicity of essential oil of Hypericum perforatum L., 1753 (Malpighiales: Hypericaceae) to Tenebrio molitor L., 1758 (Coleoptera: Tenebrionidae).Türkiye Entomoloji Dergisi44 (2): 237-248
• Başer K H C (2014). Kimyon (Cuminum cyminum L.). Bağbahçe Dergisi 55: 26.
• Botsoglou N A, Grigoropoulou S H, Bostoglou E, Govaris A, Papgeorgiou G (2003). The efffects of dietary oregano essential oil and α-tocopheryl acetate on lipid oxidation in raw and cooked Turkey during refrigerated storage. Meat Science 65: 1193-1200
• Bourgaud F, Gravot A, Milesi S, Gontier E (2001). Production of plant secondary metabolites: a historical perspective. Plant Science 5: 839-851
• Bozdemir Ç (2019). Türkiye’de yetişen kekik türleri, ekonomik önemi ve kullanım alanları.Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi29(3): 583-594
• Bozhüyük A U, Kesdek K, Kordali Ş (2019).Farklı bitkilerden elde edilen uçucu yağların Acanthoscelıdes obtectus (Say, 1831) (Coleoptera: Bruchidae) ve Tribolium confusum Jacquelin du Val, 1863 (Coleoptera: Tenebrionidae) erginlerine karşı insektisidal etkileri.International Journal on Mathematical, Engineering and Natural Science 3: 49-58
• Buré C M and Sellier N M (2004). Analysis of the essential oil of Indonesian Patchouli (Pogostemon cablin Benth.) Using GC/MS (E1/C1). Journal of Essential Oil Research 16(1): 17–19
• Campolo O, Giunti G, Russo A, Palmeri V, Zappala L (2018). Essential oils in stored product insect pest control.Journal of Food Quality 4: 1-18
• Cellat K (2011). Bazı endemik bitkilerin uçucu yağ bileşenlerinin ekstrakte edilmesi ve içeriklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye
• Choi H J and Oh B U (2011). A partial revision of Allium (Amaryllidaceae) in Korea and north-eastern China. Botanical Journal of the Linnean Society 167: 153-211
• Croteau R, Kutchan T M, Lewis N G (2000). Natural products (secondarymetabolites). Biochemistry and Molecular Biology of Plants 24: 1250-1319.
• Çam H, Karakoç Ö C, Gökçe A, Telci İ, Demirtaş İ (2012). Fumigant toxicity of different mentha species against granary weevil [Sitophilus granarius L. (Coleoptera: Curculionidae)].Türkiye Entomoloji Dergisi 36(2): 255-263
• Çetin H and Elma F N (2017). Effects of some plant extracts on adults of Cowpea Weevil [Callosobruchus maculatus F. (Coleoptera: Chrysomelidae)]. Harran Journal of Agricultural Sciences 21(4): 404-411
• Çırak C and Kurt D (2014). Önemli tıbbi bitkiler olarak Hypericum türleri ve kullanım alanları.Journal of Aegean Agricultural Research Institute 24(1): 38-52
• Deguerry F, Pastore L, Wu S, Clark A, Chappell J, Schalk M (2006). The diverse sesquiterpene profile of patchouli, Pogostemon cablin, is correlated with limited number of sesquiterpene synthases. Archives of Biochemistry and Biophysics 454: 123-126
• Dung N X, Leclercq P A, Thai T H, Moi L D (1990). Chemical composition of patchouli oil of Vietnam. In:11th International Congress of Essential Oils, Frangrances and Flavours. New Delhi, India , 12-16 November, 1989. Chemistry Analysis and Structure 4: 99-102
• Durna S G and Kayahan A (2022).Effects of Some Biological Insecticides on Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae).Anadolu Journal of Agricultural Sciences37(1): 1-12
• Ebadollahi A, Sendi J J, Setzer W N, Changbunjong T (2022).Encapsulation of Eucalyptus largiflorens essential oil by mesoporous silicates for effective control of the cowpea weevil. Callosobruchus maculatus (Fabricius) (Coleoptera: Chrysomelidae).Molecules 27: 3531
• Elma F N and Çetin H (2022).Biberiye [Rosmarinus officinalis L.] uçucu yağının Callosobruchus maculatus (F.)’un yumurta bırakma davranışına etkisi ve erginlere karşı toksisitesi.KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 25(3): 504-510
• Erol B A and Birgücü A K (2020). Farklı bitki uçucu yağlarının Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) erginleri üzerindeki etkileri. Türkiye Tarımsal Araştırma Dergisi 7(2): 149-149. Hill D S (2002). Pests of Stored Foodstuffs and Their Control. Kluwer Academic Publishers,Devon, UK
• Isman M B (1995). Leads and prospects for the development of new botanical insecticides. Reviews in pesticide toxicology 3: 1-20
• Jovanovic Z, Kostic M, Popovic Z (2007).Grain-protective properties of herbal extracts against the bean weevil Acanthoscelides obtectus Say.Industrial Crops Products 26: 100-104
• Karakaş M (2018). Önemli bazı bitkisel insektisitler.Turkish Journal of Scientific Reviews 11(2): 32-37.
• Karakoç Ö C, Gökçe A, Telci İ (2006). Bazı bitki uçucu yağlarının Sitophilus oryzae L., Sitophilus granarius L. (Col.: Curculionidae) ve Acanthoscelides obtectus Say. (Col.: Bruchidae)’a karşı fumigant etkileri.Türk Entomoloji Dergisi 30(2): 123-135
• Karakoç Ö C, Tüfekçi A R, Demirtaş A, İpek A (2013). Salvia tchihatcheffii ve Salvia cryptantha uçucu yağlarının ve ekstraktlarının iki önemli depo zararlısı üzerindeki insektisidal aktiviteleri. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi 6(1): 155-158
• Kaval U and Tonçer Ö (2020). A review on antibacterial, antifungal and antiviral activities of plants ıncluded in the Apiaceae Lindley Family. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi 10(2): 3-21
• Kelm M A, Nair M G, Schutzki R A (1997). Mosquitocidal compounds from Magnolia salicifolia. International Journal Pharmacognosy 35: 84–90
• Kılınçer N, Yiğit A, Kazak C, Er M K, Kurtuluş A, Uygun N (2010). Teoriden pratiğe zararlılarla biyolojik mücadele. Türkiye Biyolojik Mücadele dergisi 1(1): 15-60
• Kısmalı Ş and Madanlar N (1988). Azadirachta indica A. Juss (meliaceae)’nın böceklere etkileri üzerinde bir inceleme. Türkiye Entomooji. Dergisi 12: 239-49
• Kozan G (2012).Allium satıvum L. (Kastamonu ve Denizli Yerel) bitkisinin uçucu yağlarının kimyasal bileşimi, antibakteriyel ve antioksidan aktivitesinin karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli, Türkiye
• Lanzotti V (2006). The analysis of onion and garlic. Journal of Chromatography A 1112: 3-22
• Lazarevi´c J, Jevremovi´c S, Kosti´c I, Kosti´c M, Vuleta A, Jovanovi´c S M, Jovanovi´c D S (2020).Toxic, oviposition deterrent and oxidative stress effects of Thymus vulgaris essential oil against Acanthoscelides obtectus.Insects 11: 2-19
• Malayoğlu H B (2010). Biberiyenin (Rosmarinus officinalis L.) antioksidan etkisi.Hayvansal Üretim 51(2): 59-67 Nohutçu L, Şelem E, Tunçtürk R, Tunçtürk M (2021). Use of essential oils against agricultural diseases and Pest.Journal of Agricultural Faculty of Bursa Uludag University35(2): 499-523
• Öncüer C (1995). Tarımsal Zararlılarla Savaş Yöntemleri ve İlaçlar. Ege Üniversitesi Basım Evi, İzmir, Türkiye Özer T, Sert F Z, Öztürk A İ (2019). Defne Bitkisi (Lauris nobilis) ve yağı üzerine bir araştırma. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi 8(2): 25-34
• Özger Ş, Pohl D, Karaca İ (2013). Neem ekstraktların biyoinsektisit olarak kullanımı. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi 4(2): 165-178
• Papachristos D P and Stamopoulos D C (2002).Repellent, toxic and reproduction inhibitory effects of essential oil vapours on Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae).Journal of Stored Products Research 38: 117–128
• Papachristos D P, Karamanoli K I, Stamopoulos D C, Menkissoglu-Spiroudi U (2004). The relationship between the chemical composition of three essential oils and their insecticidal activity against Acanthoscelides obtectus (Say).Pest Management Science 60(5): 514-20
• Porta G D, Porcedda S, Marongiu B, Reverchon E (1999). Isolation of eucalyptus oil by supercritical fluid extraction. Flavour and Fragrance Journal 14: 214-218
• Rajendran S and Sriranjini V (2008). Plant products as fumigants for stored-product insect control. Journal of Stored Products Research 44: 126– 35
• Ramya H G, Palanimuthu V, Rachna S (2013). An introduction to patchouli (Pogostemon cablin Benth.)-A medicinal and aromatic plant: It’s importance to mankind. Agric Eng Int: CIGR Journal 15(2): 243-250
• Sağlam-Altınköy H D and Bilginoğlu E (2022). Origanum onites L. (Lamiales: Lamiaceae) esansiyel yağının Acanthoscelides obtectus (Say, 1831) (Coleoptera: Chrysomelidae) üzerine fumigant ve repellent etkinliğinin belirlenmesi. Ahi Ziraat Der/J Ahi Agri 2(2): 145-155
• Selimoğlu T, Gökçe A, Yanar D (2015). Bazı bitkisel uçucu yağlarının Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae) üzerindeki fumigant toksisiteleri. Türkiye Entomoloji Dergisi 39(1): 109-118
• Shanker C and Solanki K R (2004). Botanical insecticides: A historical perspective. Asian Agrihistory 2: 21- 30 Schmeltz I (1971). Nicotine and other tobacco alkaloids. In: M Jacobson, D G Crosby (Eds.), Naturally Occurring Insecticides, Marcel Dekker Inc., New York, USA, pp. 99-136
• Schmutterer H (1990). Properties and potential of natural pesticides from the neem tree Azadirachta indica A. Juss. Annual Review Entomology 35: 271-97
• Sönmez E (2022). The effects of four plant extracts on longevity, the number of eggs laid and reproductive physiology of Acanthoscelides obtectus (Coleoptera: Bruchidae) and Callosobrushus maculatus (Coleoptera: Bruchidae).Biology Bulletin 48(2): 82–91
• Şahin G and Taşlıgil N (2014). Türkiye’de tütün (Nicotiana tabacum L.) yetiştiriciliğinin tarihsel gelişimi ve coğrafi dağılımı. Doğu Coğrafya Dergisi 18 (30): 71-102
• Taş M N, Uysal, Çetin H (2015). Studies on ovicidial effects of some plan extracts against the Callosobruchus maculatus (F.) (Col.: Bruchidae). In: 2nd International Conference on Sustainable Agriculture and Environment (2nd ICSAE), September 30 – October 3, Konya, Türkiye
• Teke M A and Mutlu Ç (2020). Insecticidal and behavioral effects of some plant essential oils against Sitophilus granarius L. and Tribolium castaneum (Herbst). Journal of Plant Diseases and Protection 128(5): 1-11.Tiryaki O, Canhilal R, Horuz S (2010). Tarım ilaçları kullanımı ve riskleri. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 26(2): 154-169
• Tisserand R, Young R (2014). Essential Oils Safety. Churchill Livingstone ElsevierLondon, UK
• Ujvary I (1999). Nicotine and other insecticidal alkaloids. In: I Yamamoto and E J Casida (Eds.), Niconitoid Insecticides and the Nicotinic Acetylcholine Receptor,Springer Verlag pp. 29-69
• Varma J and Dubey N K (1999). Prospectives of botanical and microbial products as pesticides of tomorrow. Current Science Association 2: 172-179
• Wang S Y and Wang G K (2003). Voltage-gate sodium channels as primary targets of diverse lipid-soluble neurotoxins. Cell Signal 15: 151-9
• Yaman C and Şimşek Ş (2019). The effects of rosemary extracts on wheat germination and grain storage pests. KSU Journal of Agriculture and Nature 22(2): 243-250
• Yang N W and Wan F H (2011). Host suitability of different instars of Bemisia tabaci biotype B for the parasitoid Eretmocerus hayati. Biological Control (59): 313–17
• Yıldırım E, Özbek H, Aslan İ (2014). Depolanmış ürün zararlıları. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:191, Erzurum, Türkiye
• Yoshihiro H, Katsuhiko T, Toi N (1992). An additional constituent occurring in the oil from a patchouli cultivar. Flavour and Fragrance Journal 7: 333–335