Comparative Toxicological and biochemical Effects of Seed and Leaf extracts of Azadirachta indica and Jatropha curcas on the Fall armyworm (Spodoptera frugiperda) Under Laboratory Conditions

उप-सहारा अफ्रीका के विशाल क्षेत्रों में, मक्का खाद्य सुरक्षा और आर्थिक स्थिरता के एक आधार स्तंभ के रूप में खड़ा है। फिर भी, यह महत्वपूर्ण फसल फॉल आर्मीवॉर्म (पतंग के कीट) के निरंतर खतरे का सामना कर रही है, जो एक ऐसा कीट है जिसके लार्वा अत्यधिक कुशलता से पत्तियों को खा जाते हैं। ये युवा कैटरपिलर पहले पत्तियों की सतह पर समूहों में भोजन करना शुरू करते हैं, जिससे खिड़की जैसे छेद बन जाते हैं, और फिर पौधे के हृदय (बढ़ते केंद्र) में घुसकर उसके विकास बिंदु को नष्ट कर देते हैं। जैसे-जैसे वे परिपक्व होते हैं, वे मक्का के प्रजनन अंगों पर हमला करते हैं, जिससे भुट्टियों को नुकसान पहुँचता है और पैदावार कम हो जाती है। दशकों से, किसान इन कीटों को रोकने के लिए सिंथेटिक रसायनों पर निर्भर रहे हैं, लेकिन आर्मीवॉर्म इन ज़हरों के प्रति प्रतिरोध विकसित करना सीख रहा है, और ये रसायन स्वयं पर्यावरण और उन लोगों के लिए जोखिम पैदा करते हैं जो भूमि पर निर्भर हैं। इसने वैज्ञानिकों को समाधान के लिए प्रकृति की ओर वापस देखने के लिए प्रेरित किया है, यह जांचने के लिए कि क्या सामान्य पौधों के अर्क औद्योगिक कीटनाशकों के भारी नुकसान के बिना फसलों की सुरक्षा करने का एक सुरक्षित और प्रभावी तरीका प्रदान कर सकते हैं।

नाइजीरिया के शोधकर्ताओं ने ऐसे दो पौधों के परीक्षण का बीड़ा उठाया: नीम का पेड़ और फिज़िक नट (physic nut)। उन्होंने दोनों प्रजातियों के बीजों और पत्तियों पर ध्यान केंद्रित किया, और एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण प्रश्न पूछा: कौन सा हिस्सा, किस पौधे का, फॉल आर्मीवॉर्म को रोकने के लिए सबसे अच्छा काम करता है, और यह वास्तव में कीट को कैसे मारता है? उत्तर खोजने के लिए, उन्होंने एक वानस्पतिक उद्यान से ताजे बीज और पत्तियां एकत्र कीं, उन्हें सुखाया और बारीक पाउडर में पीस लिया। फिर उन्होंने इस पाउडर को पानी में भिगोकर तरल अर्क तैयार किया, और पौधे के अवशेषों को छानकर पीछे एक ऐसा घोल छोड़ दिया जो पौधे के प्राकृतिक रसायनों से समृद्ध था। इन घोलों को ताजी मक्का की पत्तियों पर लगाया गया, जिन्हें फिर एक नियंत्रित प्रयोगशाला सेटिंग में तीसरे चरण (third-instar) के फॉल आर्मीवॉर्म लार्वा को खिलाया गया। टीम ने बारीकी से देखा कि कितने लार्वा मरे, जहर को काम करने में कितना समय लगा, और जीवित बचे कीटों के शरीर के भीतर क्या हुआ।

परिणामों से पता चला कि दोनों पौधों में फेनोल्स, टैनिन और एल्कलॉइड्स सहित प्राकृतिक यौगिकों का एक जटिल मिश्रण होता है, जो कीट जीव विज्ञान में हस्तक्षेप करने के लिए जाने जाते हैं। हालांकि, सभी अर्क समान नहीं थे। शोधकर्ताओं ने पाया कि नीम के बीज का अर्क उनके पास मौजूद सबसे शक्तिशाली हथियार था। इस विशिष्ट अर्क के संपर्क में आने पर, लार्वा अन्य किसी भी उपचार की तुलना में तेजी से और अधिक संख्या में मरे। वास्तव में, नीम के बीज के घोल की आठ प्रतिशत से कम सांद्रता ही एक दिन के भीतर आधे लार्वा को मारने के लिए पर्याप्त थी। फिज़िक नट के बीज का अर्क भी प्रभावी था, हालांकि समान परिणाम प्राप्त करने के लिए इसे थोड़े उच्च सांद्रता की आवश्यकता थी। दोनों पौधों के पत्तों के अर्क ने भी काम किया, लेकिन वे अपने बीज वाले समकक्षों की तुलना में कम शक्तिशाली थे, जिसमें फिज़िक नट का पत्ता का अर्क सबसे कमजोर प्रभाव वाला था। चार दिनों की अवधि के दौरान, सबसे प्रभावी उपचारों ने लगभग हर लार्वा को मार दिया, जो अध्ययन में बेंचमार्क के रूप में उपयोग किए गए एक मानक सिंथेटिक कीटनाशक के प्रदर्शन के बराबर था।

केवल मृत कीटों को गिनने के अलावा, वैज्ञानिक मृत्यु के तंत्र को समझना चाहते थे। उन्होंने उन जीवित लार्वा की जांच की जिन्हें प्रत्येक अर्क की सबसे प्रभावी सांद्रता से उपचारित पत्तियां खिलाई गई थीं। उनके भीतर जो पाया गया वह जैविक पतन की कहानी बताता था। उपचारित लार्वा में ऊर्जा भंडार की गंभीर कमी देखी गई। स्वस्थ, अनुपचारित लार्वा की तुलना में उनके शरीर में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा की मात्रा काफी कम थी। यह ऐसा है जैसे पौधों के अर्क ने कीट की ईंधन आपूर्ति को काट दिया हो, जिससे वह बढ़ने या खुद को बनाए रखने में असमर्थ हो गया। इसके अलावा, कीटों द्वारा विषाक्त पदार्थों को तोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली रासायनिक प्रक्रियाएं बंद हो गईं। प्रमुख एंजाइमों की गतिविधि, जो सामान्य रूप से हानिकारक पदार्थों को बेअसर करके कीट को जीवित रहने में मदद करती है, नाटकीय रूप से कम हो गई। इन रक्षा प्रणालियों के बिना, लार्वा पौधों के रसायनों का सामना नहीं कर सके, जिससे विषाक्त प्रभावों का संचय हुआ जो अंततः घातक सिद्ध हुआ।

अध्ययन ने यह भी देखा कि अर्क ने लार्वा के विकास और वृद्धि को कैसे प्रभावित किया। जो शुरुआती संपर्क में जीवित रहे, उन्हें अपने जीवन चक्र के अगले चरण तक पहुँचने में बहुत अधिक समय लगा। जबकि अनुपचारित लार्वा लगभग तेरह दिनों में अपना विकास पूरा कर लेते थे, नीम के बीज के अर्क के संपर्क में आए लार्वा को अपना विकास पूरा करने में लगभग सत्रह दिन लगे। यह देरी बताती है कि पौधे के रसायन एक विकास नियामक (growth regulator) के रूप में कार्य करते हैं, जो कीट की आंतरिक घड़ी को भ्रमित करते हैं और उसे अपनी त्वचा छोड़ने तथा आगे बढ़ने से रोकते हैं। जीवन चक्र का यह व्यवधान एक महत्वपूर्ण लाभ है, क्योंकि यह जनसंख्या की प्रजनन करने और फैलने की क्षमता को धीमा कर देता है। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि ये पादप अर्क केवल एक तरीके से हमला नहीं करते हैं; इसके बजाय, वे कीट पर कई कोणों से प्रहार करते हैं, उसे ऊर्जा से भूखा रखते हैं, उसके विषहरण (detoxification) तंत्र को अक्षम करते हैं, और उसकी वृद्धि को रोकते हैं।

ये निष्कर्ष सुझाव देते हैं कि नीम के पेड़ और फिज़िक नट के बीज सिंथेटिक कीटनाशकों के एक आशाजनक, पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करते हैं। अध्ययन प्रदर्शित करता है कि ये वनस्पति उत्पाद केवल हल्के निवारक नहीं हैं बल्कि शक्तिशाली उपकरण हैं जो प्राकृतिक जैव रासायनिक मार्गों के माध्यम से फॉल आर्मीवॉर्म को मारने और उनके जीवन चक्र को बाधित करने में सक्षम हैं। हालांकि यह शोध एक प्रयोगशाला में किया गया था, लेकिन इसके परिणाम इन पौधों के अर्क को व्यावहारिक जैव-कीटनाशकों के रूप में विकसित करने के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करते हैं जिनका उपयोग किसान अपनी मक्का की सुरक्षा के लिए कर सकते हैं। क्षेत्र में पहले से ही उपलब्ध पौधों की केमिस्ट्री का उपयोग करके, इस विनाशकारी कीट के प्रबंधन के लिए एक स्पष्ट मार्ग है जो पर्यावरण के लिए सुरक्षित और भविष्य के लिए टिकाऊ है।