Nootkaton: der Maßstab für Verkapselung
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Nootkaton ist ein Sesquiterpenketon aus Grapefruit und Nootka-Scheinzypresse, das die US EPA 2020 als neuen Pestizidwirkstoff registriert hat. Für Vegalab ist es der Referenzfall: Arbeiten des USDA-ARS zeigten, dass die Verkapselung von Nootkaton seine Wirkung im Feld gegen Zecken weit über die einer einfachen Emulsion hinaus verlängerte.
Was Nootkaton ist
Nootkaton verleiht der Grapefruit ihr charakteristisches Aroma und kommt im Kernholz der Nootka-Scheinzypresse vor. Es ist weniger flüchtig als Monoterpenalkohole wie Geraniol, verdunstet und zerfällt im Freien aber dennoch. Die EPA registrierte es im August 2020 als neuen Wirkstoff zur Verwendung in Insektenrepellents und Insektiziden, nach Entwicklungsarbeiten, die von der CDC unterstützt wurden. Vegalab stellt kein Nootkaton her; wir zitieren es, weil seine veröffentlichten Felddaten der deutlichste Beleg dafür sind, was Verkapselung für einen flüchtigen botanischen Wirkstoff gegen Zecken leisten kann.
Das Feldergebnis, auf das es ankommt
Forschende des USDA-ARS verglichen eine einfache Nootkaton-Emulsion mit einer in Lignin verkapselten Formulierung gegen Nymphen der Schwarzbeinigen Zecke auf Wohngrundstücken. Die Emulsion erzielte bis Woche 1 eine Bekämpfung von 100 %, in Woche 2 49 % und bis Woche 3 keine mehr. Die in Lignin verkapselte Formulierung hielt in der Saison 2009 eine Bekämpfung von 100 % über 8 Wochen, wobei eine Anwendung im Jahr 2010 nach etwa einer Woche 67 % erreichte. Derselbe Wirkstoff, derselbe Standort, eine sehr unterschiedliche Restwirkung. Der Unterschied lag in der Formulierung, nicht in der Chemie. Es ist der beste veröffentlichte Nachweis, dass eine freisetzungssteuernde Matrix die Restwirkung eines botanischen Wirkstoffs unter Feldbedingungen von Tagen auf Wochen verlängern kann, mit Zecken als Ziel.
Was es uns über Geraniol sagt
Unverkapselte ätherische Öle halten gegen Zecken typischerweise einige Tage, und kommerzielle botanische Barriereprodukte haben im Feld eine geringe Restwirkung gezeigt. Nootkaton zeigt, dass der Verlust durch Verdunstung und Abbau bedingt ist und dass eine freisetzungssteuernde Matrix einen Großteil dieser Lücke schließen kann. Unser Zeckenprogramm stellt dieselbe Frage für Geraniol mit einer mehrschichtigen Biopolymerhülle, gemessen gegen reines Geraniol an Tag 1, 7, 14 und 28. Alles, was wir aus diesem Versuch veröffentlichen, wird mit derselben tageweisen Struktur berichtet, sodass es direkt mit den Nootkaton-Daten verglichen werden kann.
Wichtige Fakten
- Die EPA registrierte Nootkaton im August 2020 als neuen Wirkstoff (US EPA, nootkatone registration announcement, 2020).
- In Lignin verkapseltes Nootkaton wurde vom USDA-ARS entwickelt und verringerte in Labortests Flüchtigkeit und Photoabbau und erhöhte die Toxizität für Nymphen von Ixodes scapularis im Vergleich zu einer emulgierbaren Formulierung (Behle et al. 2011, J Med Entomol 48:1120).
- Wirksamkeit und Persistenz von Nootkaton gegen Nymphen von Ixodes scapularis auf Wohngrundstücken wurden für verschiedene Formulierungen verglichen (Bharadwaj et al. 2012, J Med Entomol 49:1035).
- Ein kommerzielles Produkt auf Basis ätherischer Öle, Essentria IC3, schlug wirtssuchende Nymphen von Ixodes scapularis nieder, zeigte aber nach zwei Wochen Bewitterung keine signifikante Restwirkung (Dyer et al. 2021, J Med Entomol 58:390).
Wie unsere Ausbringungstechnologie zum Einsatz kommt
Nootkaton belegt das Prinzip, dass die Restwirkung gegen Zecken eine Frage der Freisetzung ist. Lignin ist eine einschichtige Matrix; die Plattform von Vegalab baut bis zu 20 programmierbare Biopolymerschichten auf, sodass sich die Freisetzungsrate über Schichtanzahl und Zusammensetzung einstellen lässt. Unser Entwicklungsziel ist, die Restwirkung von Geraniol in einer mehrschichtigen Hülle von Tagen in Richtung Wochen zu verschieben. Unsere Versuche zur Restwirkung messen dies an den Tagen 1, 7, 14 und 28.