Наука и технологии России

Вход Регистрация
15.05.13 | Информнаука: Новости науки и образования Аркадий Курамшин, доцент Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ, победитель конкурса научных блогов 2013 года

Наступает скоро лето, тяжело в лесу без ДЭТА

Комары, гнусы, мошкара, клещи. У некоторых моих знакомых идиосинкразия только на эти слова, и они начинают чесаться, только услышав знакомый комариный зуд. Однако кровососы могут не только испортить летний вечер или отпуск в тропиках – они могут быть и переносчиками болезней, одна из которых – малярия.

Строго говоря, по официальным сводкам Минздрава заболеваемость малярией в РФ идёт на убыль – всего в 2011 году было зарегистрировано 86 случаев малярии против 107 случаев в 2010 году. И в 2011, и в 2010 годах было отмечено только два случая заболевания детей. В основном болели городские жители (95,3%), причём доля мужчин составила 84,8%, при этом доля завозных случаев составила 97,6%.

Основными источниками малярии для россиян в прошлом году стали страны Африки и Индии. Зарегистрированы также отдельные случаи завоза из Афганистана, Гайаны, Йемена, Мьянмы, Папуа – Новой Гвинеи, Перу, Таиланда и Камбоджи. Из Таджикистана и Азербайджана в 2011 году было завезено только по два случая малярии.

«Местная» малярия в 2011 году была обнаружена у детей в Чеховском районе Московской области (два случая). Причиной её появления стала недостаточная обработка территории противомалярийными средствами.

Помимо малярии насекомые и клещи могут переносить такие заболевания, как энцефалит, лихорадку денге и лихорадку Западного Нила.

С засильем комаров пытаются бороться, выводя гламурных ГМ-комаров, но пока, как ни крути, одним из лучших способов защиты от укусов насекомых являются репелленты. А наиболее известный активный компонент большинства репеллентов – желтоватая маслянистая жидкость – N,N-ДиЭтил-мета-ТолуАмид (ДЭТА, или, в английской вариации, DEET).

Сокращённое название этого соединения даже дало название целой линейке противомоскитных и противоклещевых средств, название которой появилось ещё давно. Помню как сейчас – ещё в 1970-х годах перед заходом в лес дед давал мне изрядно помазаться ДЭТА, и все комары марийской тайги какое-то время были не страшны.

Препарат ДЭТА был разработан армией США в 1946 году для защиты личного состава в регионах с большим количеством насекомых – во время Второй мировой опыт боевых действий в джунглях Тихоокеанского региона показал, что нелетальные потери армии от заболеваний, переносимых кровососами, или просто аллергическая реакция на укусы были сравнимы с нелетальными потерями от ранений во время боевых действий. Получение ДЭТА происходит достаточно просто из коммерчески доступных материалов.

В США ДЭТА (поскольку это *-амид, то, по идее, ДЭТА – это «он») зарегистрирован для гражданского использования в 1957 году, присутствует на рынке в составе репеллентов индивидуального использования с 1965 года. Получил распространение в СССР, выпускался в форме алюминиевых тюбиков и стеклянных аптекарских банок. На упаковке было написано «средство от комаров», однако ДЭТА пригоден для отпугивания и других насекомых. Применяется наружно, предназначен для нанесения на открытые участки тела, а также на одежду.

Концентрация ДЭТА в продаваемых препаратах колеблется от 4 до 100%. Стоит отметить, что концентрация активного вещества в препарате не влияет на количество насекомых, которые, заточив хоботки, хотят испить вашей крови и кружатся над вами. Концентрация N,N-диэтил-мета-толуамида в препарате определяет, в течение какого времени будет действовать защита. Так, если вы обмазались продуктом, содержащим 10% ДЭТА, следует восстановить защиту от насекомых через полтора часа, в то же время, если обмазаться 100%-ным N,N-диэтил-мета-толуамидом, это может защищать вас в течение 12 часов.

Возможно, ДЭТА ежегодно спасает огромное количество жизней во всем мире, не говоря уже о том, что он позволяет избежать неприятные ощущения после комариных укусов, в общении с N,N-диэтил-мета-толуамидом есть некоторые сложности. Чистый ДЭТА представляет собой очень хороший растворитель, который может смыть лак с ногтей (другой вопрос – зачем ходить на лесную прогулку с маникюром – в лесу и без ДЭТА шансов заработать Frodo-style-маникюр чуть больше, чем дофига) и даже растворить изделия из пластика.

Некоторые люди при попадании на кожу больших количеств ДЭТА могут страдать от раздражения кожи или даже от припадков (за всё время применения препарата Агентство по защите окружающей среды США зафиксировало от 14 до 46 случаев припадков, связанных с ДЭТА, включая 4 смертельных случая).

Раздражающее действие ДЭТА (в особенности при попадании в глаза или на слизистые), возможно, обусловлено наличием в ДЭТА структурного фрагмента, выделенного на рисунке красным цветом. Такой же фрагмент имеется и в хлорацетофеноне – отравляющем веществе, которое относится к слезоточивым ОВ и применяется в полицейских операциях для разгона демонстраций или дезориентации преступников, а также в газовых баллончиках для самообороны.

Однако, несмотря на возможность испортить одежду и возможные осложнения, при правильном использовании и соблюдении всех мер предосторожности ДЭТА безопасен для людей, а также практически безопасен для окружающей среды – ДЭТА не склонен к биоаккумуляции, хотя его и не стоит использовать рядом с источниками воды.

В борьбе с насекомыми ДЭТА эффективен, но вот механизм его эффективности до сих пор является предметом дискуссий, причём споры не утихают и по сей день, разгораясь с новой силой. Одним из распространённых представлений является то, что репелленты на основе ДЭТА по сути дела не являются репеллентами (repell – рассеивать, отпугивать), они не отпугивают насекомых от нас, а, скорее, маскируют нас от насекомых.

Обонятельные рецепторы комаров и других кровососов в их усиках-антеннах распознают молочную кислоту, содержащуюся в поте теплокровных, а также диоксид углерода (углекислый газ) и 1-октен-3-ол, содержащийся в нашем дыхании; предполагалось, что ДЭТА блокирует эти рецепторы, после чего насекомые не могут найти нас по запаху.

В марте 2008 Лесли Возшалл (Leslie Vosshall) с соавторами опубликовала статью, в которой приводились доводы в пользу этой гипотезы. Было продемонстрировано, что ДЭТА блокирует три обонятельных рецептора малярийных москитов. Исследователи были первые, кто определил молекулярную мишень ДЭТА: обонятельные рецепторы, образующие комплекс с корецептором OR83b. Для обнаружения этих рецепторов исследователи применили комбинацию генетического подхода с реконструкцией обонятельных рецепторов in vitro.

Эти результаты убедили не всех – в августе того же года исследователи из Университета Аризоны опубликовали прямо противоположные результаты – они заявили, что ДЭТА не блокирует обонятельные рецепторы, насекомые унюхивают ДЭТА непосредственно и избегают источник этого запаха, поскольку он им не нравится – это подтверждало концепцию того, что ДЭТА не «маскхалат для запаха», а действительно репеллент.

К вопросу о механизме действия ДЭТА вернулись в 2011 году – Лесли Возшалл в сентябре 2011 привела новые результаты, подтверждавшие концепцию того, что ДЭТА не даёт москитам найти опрыскавшихся ДЭТА людей по запаху, мешая работе обонятельных рецепторов кровососов, так что дебаты о механизме работы самого популярного средства до сих пор не закрыты.

Кто-то может спросить: а зачем вообще изучать механизм действия препарата? Казалось бы, работает – вот и чудно. Однако изучать нужно. Дело в том, что гены, кодирующие экспрессию (биосинтез) обонятельных рецепторов, представляющих собой просто молекулы белка, могут мутировать, что может приводить к изменениям структуры обонятельного рецептора и, соответственно, рецептор, синтезированный на основе мутированного гена, будет распознавать уже другую «мишень». (У той же Возшалл есть милая работа, в которой показано, что представительницы Homo sapiens, отличающиеся всего лишь одним аминокислотным остатком – такое происходит при точечных мутациях, по-разному воспринимают «запах мужского пота», а точнее – метаболит тестостерона – андростерон, выделяющийся с потом.)

Таким образом, если ДЭТА – репеллент, то не исключена ситуация, что через некоторое время мутации обонятельных рецепторов приведут к тому, что насекомые выработают резистентность к репелленту, и кровососы не будут отпугиваться ДЭТА или, не дай Мироздание, наоборот – привлекаться. Если ДЭТА мешает кровососам унюхать человека, поводов бояться, что ДЭТА рано или поздно потеряет эффективность, меньше, но всё равно – информация о механизме действия важна для разработки новых, может быть, более эффективных и менее опасных для человека и окружающей среды препаратов.

Кстати, в настоящее время в США уже одобрены для применения альтернативы ДЭТА – производное пиперидина пикаридин и природное масло лимонного эвкалипта. Некоторые, боясь «страшной химии», используют народные натурально-органические материалы – сухую пижму, ромашку, жгут свечи с ароматными соединениями природного происхождения.

Однако новые препараты пока ещё завоёвывают свою «аудиторию», а природные средства не всегда эффективны (личный опыт подсказывает, что комаров из марийской тайги природно-народные средства давно уж не отпугивают, может быть, заставляя комаров покатываться со смеху), а ДЭТА со своим неприятным запахом, жирными пятнами, которые могут оставаться на одежде, и вот уже более чем полсотни лет непонятным механизмом действия остаётся золотым стандартом для защиты от членистоногих кровососов всех размеров и мастей.

PS: Если материал понравился, отзывайтесь в комментах, и я продолжу посты с тегом «жизнь замечательных веществ».

This entry was originally posted at http://feanoturi.dreamwidth.org/717140.html.

Источник: http://feanoturi.livejournal.com/734826.html

РЕЙТИНГ

4.50
голосов: 4

Галереи

Живая наука. Искусство науки - 2011

Работы участников конкурса

661 фото

Обсуждение