BİYOSİDAL ÜRÜN UYGULAYICI EĞİTMEN EĞİTİMİ 30 Mart

BİYOSİDAL ÜRÜN UYGULAYICI EĞİTMEN EĞİTİMİ 30 Mart – 02 Nisan 2015/AFYON T. C. Sağlık Bakanlığı Halk Sağlığı Kurumu

Larvasit Uygulamaları Prof. Dr. Cumhur ÇÖKMÜŞ Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü, Tandoğan 06100 Ankara Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi cokmus@science. ankara. edu. tr, ccokmus@gmail. com

Prof. Dr. Cumhur ÇÖKMÜŞ DERECE ÜNİVERSİTE DÖNEMİ ALANI Lisans Ankara Üniversitesi 1977 -1981 Botanik - Zooloji Yüksek Lisans Ankara Üniversitesi 1982 -1984 Biyoloji (Mikrobiyoloji) Doktora Ankara Üniversitesi 1984 -1989 Biyoloji (Mikrobiyoloji) UNVAN DÖNEMİ ÜNİVERSİTE BÖLÜM/ABD Yardımcı Doçent 1991 -1993 Ankara Üniversitesi Biyoloji / Moleküler Biyoloji Doçent 1993 -1998 Ankara Üniversitesi Biyoloji / Moleküler Biyoloji Profesör 1998 - Ankara Üniversitesi Biyoloji / Moleküler Biyoloji GÖREV TÜRÜ DÖNEMİ KURUM / BİRİM Ziyaretçi Araştırıcı 1988 -1990, 1991 -1992 Virginia Polytechnic Institute&SU (USA) Ziyaretçi Araştırıcı 1995 – 1996 Arizona State University (USA) Başkan Vekili-Komisyon Üyesi 2006 – 2012 TÜBİTAK-TEYDEP Bölüm Başkanlığı 2000 – 2008 A. Ü. F. F. Biyoloji Bölümü İhale Komisyon Başkanlığı 2000 – 2008 Ankara Üniversitesi BAP Komisyon Üyeliği 1999 – 2008 T. C. Sağlık Bakanlığı Pestisit Ruhsat Kom. Rektör Yardımcısı, Dekan 2008 – 2010, 2008 -2009 Aksaray Üniversitesi, Fen-Edeb. Fakültesi Rektör Yardımcısı 2014 - Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi

ARAŞTIRMA ve UZMANLIK ALANLARI • Biyoteknoloji • Moleküler Biyoloji • Bakteriyoloji • • Bacillus sphaericus Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Bakteriyal enzimler Bakteri Sistematiği

KAPSAM • • Giriş Larvasit Uygulamaları Biyolojik Kontrol Sivrisinek Larva Mücadelesi Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Sonuç ve Öneriler Video Gösterisi

Giriş • Dünyada heryıl yüz milyonlarca kişi böcek, salyangoz ve kemirgenlerden kaynaklanan hastalıklara yakalanmakta; genel olarak infeksiyon hastalıklarının yaklaşık % 17’sini de vektörlerin taşıdığı hastalıklar oluşturmaktadır. • Vektör veya ara konakçılarla taşınan hastalıklardan dang (şiddetli kas ağrılarına neden olan bulaşıcı bir humma), filariaziz (paraziter bir hastalık), Japon ensefaliti (beyin iltihabı), leishmaniaziz (Leishmania’nın-protozoan-neden olduğu bir hastalık), sıtma (Plasmodium spp. ’nin neden olduğu protozoan bir hastalık), onkosersiyazis (nematod hastalığı), sistosomiazis (parazitik bir kurt hastalığı) ve tripanosomiazis (protozoan-uyku hastalığı) belli başlılarıdır. • Bunlara ilave olarak, yakın bir tarihte ev sineklerinin trahom (Chlamydia trachomatis bakterisinin neden olduğu göz korneasının damarlanması ve korkak davranmasıyla karakteristik gözde zayıflamaya neden olan bir hastalık) ve diyarel hastalıkların mekanik geçişinde rol oynadığı belirlenmiştir.

Giriş • Bu nedenlerle, vektörlerle taşınan hastalıklarla mücadelede temel yaklaşım vektörlerin kontrol edilmesidir. • Bunda da öncelikle, kimyasalların kullanılmadığı yollar tercih edilir, zorunlu ise kimyasallar kullanılır. • Vektör ve zararlı mücadelesi için kimyasalların ve kimyasal olmayan metodların seçim ve kullanımı, etkinliğine, sürdürülebilirliğine ve maliyetine bağlıdır.

Giriş • Vektör kontrol programlarında halen kullanılan kimyasallar organoklorürlüler, organofostatlılar, karbamatlar ve pyrethroidler’dir. • Son yıllarda, organoklorür ve organofostatlıların kullanımı azalırken (toksisite nedeniyle) pyrethroidlerin kullanımı artmıştır. • Özellikle son yıllarda çevreye karşı olan duyarlılığın artması ve konukçuya olan spesifikliklerinden dolayı bazı zararlılara karşı bakteriyel insektisitler olan Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (serotip H-14) ve Bacillus sphaericus’un kullanımı tercih edilmekte ve artmaktadır. • Bunların dışında, son yıllarda böcek gelişim düzenleyicilerin kullanmı da artmıştır. Bunlar Jüvenil hormon analogları (methoprene ve pyriproxyfen) ve kitin sentezi inhibitörleri (diflubenzuron, triflumuron ve novaluron) olmak üze etki şekillerine göre farklılık gösterirler. • Jüvenil hormon analogları erginleşmeyi önlerler, kitin sentezi inhibitörleri kutikul oluşumunu inhibe eder. • Böcek gelişim düzenleyiciler kuş, memeli, balık ve hedef dışı diğer sucul canlılar açısından güvenli oldukları için özellikle sivrisineklere karşı yaygın olarak kullanılırlar. Bununla birlikte, bu grup kimyasalların sucul crustacean’lara (kabuklular) olumsuz etkileri de mevcuttur.

Türkiye’de T. C. Sağlık Bakanlığı tarafından Ocak-2014 tarihi itibariyle 2427 adet biyosidal ürün ruhsatlandırılmıştır.

Türkiye’de Ruhsatlı Biyolarvasitler(Ocak 2014) Ürün Adı Aktif İçerik Hedef Canlı Üretici Ülke Temsilci 1 Aquabac B. t. israelensis Sivrisinek Karasinek Becker, ABD İlmak, Kontrol Kimya 2 Vectobac B. t. israelensis Sivrisinek Karasinek Valent, ABD Envirotek 3 Lossquito B. t. israelensis Sivrisinek Karasinek Biodalia, Hindistan Envirotek 4 Teknar B. t. israelensis Sivrisinek Valent, ABD Envirotek 5 Mosquito Dunk B. t. israelensis Sivrisinek Summit, ABD Entosav 6 Bio. Flash B. t. israelensis Sivrisinek Nature, İran Kontrol Kimya 7 Bacinus B. t. israelensis Sivrisinek Çin Belga Sağlık 8 Bacticide B. t. israelensis Sivrisinek Hindistan Belga Sağlık 9 Bactoculicide B. t. israelensis Sivrisinek Hindistan Gensa 10 Vektolex B. sphaericus Sivrisinek Valent, ABD Envirotek 11 Vectomax. G B. t. israelensis B. sphaericus Sivrisinek Valent, ABD Envirotek

Pestisitlerin Adlandırılması ve Gruplandırılması Kimyasal Pestisitler: Organofosfatlı pestisitler: Asetilkolini düzenleyen enzimin inaktivasyonu ile etki ederler. Karbamatlı pestisitler: Organofosfatlı pestisitlere benzer şekilde etki ederler. Organoklorlu insektisitler: Geçmişte yoğun olarak kullanılmalarına rağmen günümüzde yasaklanmışlardır. Pyrethroid pestisitler: Krizantemde doğal olarak bulunan pyrethrin’in sentetik formlarıdır.

Pestisitlerin Adlandırılması ve Gruplandırılması Biyopestisitler Mikrobiyal Pestisitler: Bakteri, fungus, virus, nematod ve protozoanlar kullanılır. Genetik Yapısı Değiştirilmiş Bitkiler: Zararlılara etkili etken maddeyi kodlayan genlerin bitkiye aktarılması ve doğal direnç kazandırılması. Biyokimyasal pestisitler: Toksik olmayan doğal maddelerdir.

Biyolojik Kontrol: Hedef zararlı populasyonunun bir biyolojik kontrol ajanı kullanılarak azaltılmasıdır. Bu ajanlar; Mikroorganizma ve/veya toksini, Feromon ve Gelişim Düzenleyiciler, Predatör, Parazit, Rekabetçi olabilir. Biyolojik Mücadelenin Kimyasal Mücadeleye Göre Üstünlükleri: • Konukçu Spesifikliği / Doğal Dengenin Korunması • Direnç Gelişimi

Biyolojik Kontrol Tarihçe • Modern biyolojik kontrol 1889’da California’da turunçgillerde zararlı bir böceğe karşı bir predatörün kullanılmasıyla başlar. • Bu tarihten itibaren özellikle bitki zararlıları için biyolojik mücadele kullanılmıştır. • Buna karşılık arthropod vektörlerin biyolojik mücadelesi tarım zararlılarınınki ile karşılaştırıldığında ikinci planda kalmıştır. • Ancak son yıllarda özellikle sivrisinek ve karasinek larva biyolojik mücadelesi üzerinde önemli başarılar elde edilmiştir.

Biyolojik Kontrol Tarihçe-Devam • 1930: Bacillus thuringiensis ilk defa tarımda mısır delici kurduna karşı uygulanmaya başlanmıştır. • B. thuringiensis , II. Dünya savaşından sonra ABD ve Avrupa’da lahanada Pieris mücadelesinde kullanılmıştır. • 1970: Howard Dulmage tarafından Teksas’da(ABD) yeni bir ırk keşfedilmiş ve buna Bacillus thuringiensis var. kurstaki adı verilmiştir. • 1976’da sivrisinek larvalarına etkili B. t. israelensis suşu izole edilmiştir. • 1983’de ise kın kanatlılarda etkin B. t. ırkları tespit edilmiştir.

Biyolojik Kontrol • Biyolojik mücadele etkenleri içerisinde; • Bacillus thuringiensis %85 oranında ticari orana sahiptir. ve • Sivrisinek ve Similium(karasinek) larva mücadelesi başta gelmektedir.

Larvasitlerin Biyolojik Etkinlik Testleri (Sivirisinek Örneği) 1. Konvansiyonel İnsektisitler: • Kimyasalın en az 4 dozu uygun çözücülerde hazırlanarak denenir. • Konsantre standardın(w/v) 1 ml’si 99 ml su ile seyreltilir. • Herbir konsantrasyon için 20’şer adet 3. veya erken 4. evre sivrisinek larvalarının bulunduğu 4 paralel şeklinde deneme kurulur(25 Cº). • Test 3 kez tekrarlanır ve her defasında farklı zamanda üretilmiş larvalar kullanılır. • 24 saat sonra ölümler kaydedilir. • Ölüm/log doz regresyonunun probit analizi yapılır. • Kriter: LC 50≤ 0. 1 mg/L(24 saatte).

Larvasitlerin Biyolojik Etkinlik Testleri (Sivirisinek Örneği) 2. Insect Growth Regulators(IGR’ler)=Böcek Gelişim Düzenleyiciler IGR ve doğal pestisitlerin biyolojik etkinliklerinin belirlenebilmesi için; • Uygulama yapıldıktan sonra; erginlerin ortaya çıkışına veya son larva veya pupun ölümüne kadar 2 veya 3 günde bir değerlendirme yapılmalıdır. • Test süresinin uzun olmasından dolayı larvaları beslemeye devam edilir. • Başarı, ergin sivrisinek oluşumunun engellenmesi şeklinde değerlendirilir.

Larvasitlerin Biyolojik Etkinlik Testleri (Sivirisinek Örneği) 3. Bakteriyal Larvasitler: • Standart bakteri suşları karşılaştırmak amacıyla kullanılır. IPS 82 standardı(1884 straini) B. t. israelensis için kullanılır ve 4. evre Aedes aegypti(Bora-Bora ırkı) larvalarında 15. 000 ITU/mg(toz) potense sahiptir. • SPH 88 standardı(2362 straini) B. sphaericus için kullanılır ve 4. evre Culex pipiens(Montpellier ırkı) larvalarında 1. 700 ITU/mg(toz) potense sahiptir. • Test edilen preparatın potensi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır. Standardın potensi (ITU/mg) x Standardın LC 50’si(mg/L) • X’in potensi = --------------------------------------X’in LC 50’si(mg/L)

Dünya Genelinde Sıtma Vaka Sayıları (2011) Bölge Vaka Sayısı Tahmin Edilen Afrika 20. 200. 000 174. 288. 000 2. 149. 205 32. 041. 000 Doğu Akdeniz 796. 178 10. 360. 000 Amerika 489. 296 1. 061. 000 Batı Pasifik 223. 338 1. 699. 000 23. 800. 000 219. 000 Güney-Doğu Asya Toplam

Dünya Genelinde Toplam Sıtma Vaka Sayıları (2012) • • Tahmini Vaka Sayısı: 207 milyon (135 -287 milyon) %80’i Sahara’nın güneyi Afrika’da Brundi, Yeni Gine, Zimbabve en fazla görülen ülkeler 2000 – 2012 yılları arasında – Dünya genelinde %25 – Afrika bölgesinde %31 oranında azaldı. • Ölüm Sayısı: 627. 000 (473. 000 – 789. 000) – %90’ı Sahara’nın güneyi Afrika’da – %77’si 5 yaşın altındaki çocuklarda – 2000 – 2012 yılları arasında • Dünya genelinde %42 • Afrika bölgesinde %49 azaldı. • 97 ülkenin 20’sinde elimine edildi.

Türkiye’de Sıtma Vaka/Ölüm Sayısı Yıl Vaka Sayısı Ölen Sayısı 2006 751 0 2007 313 1 2008 166 3 2009 38 1 2010 - 0 2011 - 0

Sivrisinek Larva Mücadelesi • a) Anopheles spp. Bazı Anopheles türleri kan açısından insanı tercih eder ve malarya(sıtma) ve bazı bölgelerde limfatik filariaziz hastalığının taşınmasında vektör olarak rol alır. • b) Aedes spp. Dang, sarı humma(viral bir hastalık) ve filariaziz gibi hastalıklara neden olurlar. • c) Culex spp. Başlıca filariaziz, West Nile virusu, Rift Valley humması, Japon ensefaliti, St Louis ensefaliti, Murray Valley ensefaliti ve Ross River hastalıklarının vektörleridirler.

Sivrisinek Larva Mücadelesi Ergin Sivrisinek

Sivrisinekde Yaşam Döngüsü

Aedes albopictus yumurtaları

Anopheles spp. yumurtaları

Culex spp. yumurtaları

Aedes spp. larvası Culex spp. larvaları

Aedes spp. pupu Anopheles spp. pupu

Sivrisinek Larva Mücadelesi Tablo 2. Sivirisinek Larva Mücadelesi için WHO Tarafından Önerilen Pestisitler(WHO-2006) -----------------------------------------------------------------İnsektisit Temel Grubu Doz[ai(g/ha] Formulasyon WHO-Tehlike Sınıfı -----------------------------------------------------------------Fuel oil - b Solusyon B. t. israelensis Biyopestisit c Suda Dağılan Granül Diflubenzuron IGR 25 -100 WP U Methoprene IGR 20 -40 EC U Novaluron IGR 10 -100 EC NA Pyriproxyfen IGR 5 -10 Granül U Chlorpyrifos Organofosfat 11 -25 EC II Fenthion Organofosfat 22 -112 EC, Granül II Pirimphos-methyl Organofosfat 50 -500 EC III Temephos Organofosfat 56 -112 EC, Granül U -----------------------------------------------------------------a. i. : aktif madde. a : Sınıf-II, orta derecede tehlikeli; Sınıf-III, az derecede tehlikeli; U, normal kullanımı durumunda tehlikesiz; NA, mevcut değil. b : Eğer dağıtıcı eklenmişse 142 -190 L/ha, veya 19 -47 L/ha. c : 125 -750 g ürün/ha, veya 1 -5 mg/L tanklarda.

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Yaşam Döngüsü

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Ev Sineğinde yumurta, larva, pup ve ergin

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Yumurtalar

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Larvalar

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Pupasyon

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Tablo 3. M. domestica ve Akraba Türlerin Beslenme Alanları (WHO-2006). ---------------------------------------------------Sinek Beslenme Alanı ---------------------------------------------------Musca domestica Atıklar, insan ve hayvan dışkıları Musca sorbens İnsan dışkıları Musca vestutissima Hayvan dışkıları Calliphora spp. Et, Balık, Döküntü Muscina spp. Döküntü Chrysomya spp. Tuvalet, Et, Balık Sarcophaga spp. Et, Hayvan dışkıları Fannia spp. Hayvan dışkıları Stomoxys calcitrans Saman yığınları, Ot ve çim yığınları, Hayvan dışkıları ---------------------------------------------------

Musca domestica (Ev Sineği) Larva Mücadelesi Tablo 4. Ev Sineği Larva Mücadelesinde Kullanılan IGR’lar (WHO-2006). ------------------------------------------------İnsektisit Doz[ai(g/ha] WHO-Tehlike Sınıfı(ai)* ------------------------------------------------Diflubenzuron 0. 50 -1. 0 U Cyromazine 0. 50 -1. 0 U Pyriproxifen 0. 05 -0. 1 U Triflumuron 0. 25 -0. 5 U ------------------------------------------------*: U, normal kullanımı durumunda tehlikesiz.

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi • Kan emen dişi Simulium türleri Afrika, Meksika ve Merkezi ve Güney Amerika’da “onchocerciasis” hastalığının etkeni olan Onchocerca volvulus (filarial bir nematod) vektörüdürler. • WHO tarafından 1975 -2001 yılları arasında Simulium spp. larva mücadelesi yapılmıştır. • Bu sinek ırmak ve daha küçük akarsularda üreme yeteneğindedir ve bu nedenle taşıdığı bu hastalığa aynı zamanda “nehir körlüğü” adı da verilir. Akarsularla oldukça uzak bölgelere ulaşma özelliğinden dolayı genelde larva mücadelesi yapılır.

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Onchocerca volvulus’un Yaşam Döngüsü

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Simulium sp. Ergin Karasinek

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Simulium spp. Üreme Alanları(ırmaklar)

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Onchocerca volvulus Nematodu

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Onchocerciasis’in Deride Oluşturduğu Bozukluk

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Onchocerciasis’in Lenf Bezlerinde Oluşturduğu İnflamasyon Sarkık Kasık

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Onchocerciasis’in Yayılış Alanı

Simulium spp. (Karasinek) Larva Mücadelesi Tablo 5: Onchocerciasis Kontrol Programı Kapsamında, Simulium Larva Mücadelesinde Kullanılan İnsektisitler ---------------------------------------------------İnsektisit Formulasyon Temel Grubu Doz[g ai/L] Nehire Verilişi WHOTehlike Sınıfı (L/m 3 per sec) ai* ---------------------------------------------------------------B. t. israelensis Suda Dağ. Granül Biyopestisit 0. 54 -0. 72 Carbosulfan EC Karbamat 250 0. 12 II Phoxim EC Organofosfat 500 0. 16 II Pyraclofos EC Organofosfat 500 0. 12 II Temephos EC Organofosfat 200 0. 15 -0. 3 U Permethrin EC Pyrethroit 200 0. 045 II Etofenprox EC Pyrethroit 300 0. 06 U ---------------------------------------------------------------*: Sınıf-II, orta derecede tehlikeli; Sınıf-III, az derecede tehlikeli; U, normal kullanımı durumunda tehlikesiz.

Bakteriyal Larvasitler: Bacillus thuringiensis subsp. israelensis ve Bacillus sphaericus • Sporlu Gram(+) bir bakteriler olup Lepidoptera, Diptera ve Coleoptera grubuna ait böcek larvalarını öldüren toksinler üretirler. • Gerek bitki gerekse insan sağlığı açısından önemli, zararlı ve vektörlerle biyolojik mücadelede en yaygın kullanıma sahip bakterilerdir. • B. sphaericus sadece sivrisinek larvalarında etkildir. • Ürettikleri protein yapısındaki toksinleriyle larvanın bağırsak epitel hücre katında zar geçirgenliğinin bozulmasına ve sonuçta beslenme yetersizliğine ve buna bağlı olarak larvanın ölümüne neden olurlar. Bu bulgular, floresan boyama, hücre kültürü ve patch-clamping çalışmalarından elde edilmiştir.

B. t. israelensis’nin ilk izole edildiği yer(İsrail) 1977: Goldberg ve Margalit ilk defa İsrail’de Negev çölündeki bir su birikintisindeki ölü sivrisinek larvalarından B. t. izole etti ve bundan dolayı buna B. t. israelensis denildi.

Tablo. B. Thuringiensis’in Değişik Suşlarındaki İnsektisidal Toksinlerin Bazı Özellikleri Suş/Alt tür Protein(k. Da) Hedef Böcek Serotip Cry # berliner 130 -140 Lepidoptera 1 Cry. I kurstaki KTP, HD 1 130 -140 Lepidoptera 3 Cry. I entomocidus 6. 01 130 -140 Lepidoptera 6 Cry. I aizawai 7. 29 130 -140 Lepidoptera 7 Cry. I aizawai IC 1 135 Lepidoptera, Diptera 7 Cry. II kurstaki HD-1 71 Lepidoptera, Diptera 3 Cry. II tenebrionis (sd) 66 -73 Coleoptera 8 Cry. III morrisoni PG 14 125 -145 Diptera 8 Cry. IV israelensis 68 Diptera 14 Cry. IV

B. t. israelensis’deki toksin kristalleri

B. t. i’nin Onchocerciasis mücadelesinde kullanılışı Onchocerciasis programı uygulanan alan: 1974 – 1987 arası, 764. 000 km 2 1987 -1989’da genişletildi.

Bacillus sphaericus’un terminal sporu ve toksini

B. sphaericus toksini ile muamele edilmiş sivrisinek hücreleri

SONUÇ Larva mücadelesinde özellikle bakteriyal larvasitler tercih edilmeli ve entegre olarak yapılacak uygulama bilimsel bir temele dayanmalıdır. Bu amaçla; • • Uygulama bölgesindeki zararlı türleri belirlenmeli, Larva populasyonu ve evreleri belirlenmeli, Kirlilik durumu belirlenmeli, Yukarıdaki faktörlere bağlı olarak uygulama dozu belirlenmeli, Aralıklı olarak yapılacak sörveylerle uygulama sıklığı ve başarısı ölçülmeli, En çok 5 yıl’da bir direnç testleri yapılmalı, Kalıntı analizleri yapılmalı, Bu uygulamalar eğitilmiş meslek grupları tarafından yapılmalı.

SAĞLIKLI BİR YAŞAM DİLEKLERİMLE