Sürdürülebilir tarım uygulamalarında yeni nesil insektisit olarak boraksın ephestia kuehniella üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) larvaları üzerinde boraksın toksik, gelişimsel, immünolojik ve antibakteriyel etkileri araştırıldı. Deneylerde farklı konsantrasyonlarda (5, 10, 25, 50, 100 ve 200 mg/mL) hazırlanan boraks çözeltileri son evre larvalara topikal olarak uygulandı. Toksisite analizleri sonucunda boraksın larvalar üzerinde öldürücü etki gösterdiği belirlendi ve LD₅₀ değeri 45.130 mg/mL olarak hesaplandı. Gelişim biyolojisi üzerine etkiler incelendiğinde, artan boraks konsantrasyonlarına bağlı olarak koza örme süresi, pupal periyot ve ergin öncesi gelişim süresinde anlamlı artışlar tespit edildi. Bu durum, boraksın larvaların gelişim hızını yavaşlattığını ve yaşam döngüsünü geciktirdiğini göstermektedir. Gelişim süresinin uzaması, zararlı popülasyonunun yeni nesiller oluşturma hızını azaltabileceğinden biyolojik mücadele açısından önemli bir avantaj sağlayabilir. Buna karşın puplaşma süresinde anlamlı bir değişim gözlenmemesi, boraksın gelişim sürecinin tüm evrelerini aynı düzeyde etkilemediğini düşündürmektedir. Ayrıca yüksek doz uygulamalarında ergin yaşam süresi, ergin ağırlığı ve toplam yumurta sayısında anlamlı azalmalar belirlendi. Boraksın bağışıklık sistemi üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla toplam hemosit sayıları analiz edildi. 25 ve 50 mg/mL dozlarında hemosit sayısında artış gözlenirken, 100 ve 200 mg/mL dozlarında azalma meydana geldi. Bu durum, boraksın düşük dozlarda immün sistemi uyardığını, yüksek dozlarda ise baskıladığını gösterdi. Hemolenfin antibakteriyel aktivitesi disk difüzyon yöntemi ile değerlendirildi. Elde edilen sonuçlar, hem kontrol hem de boraks uygulanan gruplarda antibakteriyel aktivite bulunduğunu; boraks uygulaması sonrasında ise özellikle bazı bakterilere karşı inhibisyon zonlarının daha belirgin hale geldiğini gösterdi. Özellikle yüksek doz ve uzun süreli uygulamalarda Klebsiella pneumoniae ve Escherichia coli üzerinde daha belirgin inhibisyon zonları oluştuğu belirlendi. Bu bulgular, boraksın E. kuehniella üzerinde doz bağımlı olarak toksik, fizyolojik ve immünolojik etkiler oluşturduğunu gösterdi ve bor bileşiklerinin biyolojik mücadele açısından potansiyel taşıdığı değerlendirildi.

This study investigated the toxic, developmental, immunological, and antibacterial effects of borax on the larvae of Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae). In the experiments, borax solutions prepared at different concentrations (5, 10, 25, 50, 100, and 200 mg/mL) were topically applied to last-instar larvae. Toxicity analyses revealed that borax exhibited a lethal effect on the larvae, and the LD₅₀ value was calculated as 45.130 mg/mL. Evaluation of developmental biology parameters showed that increasing borax concentrations caused significant increases in cocooning time, pupal period, and pre-adult development time. These findings indicate that borax slowed larval development and prolonged the life cycle, which may contribute to reducing the population growth rate of the pest. However, no significant change was observed in pupation time, suggesting that borax did not affect all developmental stages equally. In addition, significant decreases were determined in adult lifespan, adult weight, and total egg production at higher doses. To assess the effects of borax on the immune system, total hemocyte counts were analyzed. An increase in hemocyte numbers was observed at 25 and 50 mg/mL, whereas a decrease occurred at 100 and 200 mg/mL. These findings indicated that borax stimulated the immune system at lower doses but suppressed it at higher doses. The results showed that antibacterial activity was present in both the control and borax-treated groups; however, following borax treatment, inhibition zones became more pronounced, particularly against certain bacterial species. More pronounced inhibition zones were observed particularly against Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli at higher doses and longer exposure times. These findings demonstrated that borax exerted dose-dependent toxic, physiological, and immunological effects on E. kuehniella and suggested that boron compounds may have potential in biological control strategies.