MS – AA – 75 – CL Nature defense: Exploring Natural Ways to Repel Flies
MS – AA – 75 – CL Nature defense: Exploring Natural Ways to Repel Flies
Categoría: Medio Superior (Preparatoria)
Área de participación: Ciencias Agropecuarias y de Alimentos
Resumen
Este proyecto tiene como objetivo desarrollar repelentes naturales que sean efectivos para ahuyentar moscas sin dañar a los insectos ni afectar negativamente a los seres humanos y al medio ambiente. Las moscas, especialmente la Musca domestica (mosca doméstica), son portadoras de una amplia gama de bacterias y enfermedades que pueden afectar gravemente la salud humana, transmitiendo enfermedades como cólera, fiebre tifoidea, disentería y gastroenteritis. Aunque los repelentes comerciales son efectivos, suelen contener productos químicos tóxicos como DEET y piretrinas, que pueden dañar la salud humana, especialmente en altas concentraciones, y tener un impacto negativo en el medio ambiente.
Este proyecto investiga el uso de sustancias naturales como la albahaca, el limón, el clavo y la canela para crear un repelente que sea seguro y eficaz. Estas sustancias tienen propiedades repelentes debido a sus aromas fuertes y compuestos químicos que interfieren en los sensores de dióxido de carbono de las moscas, lo que les impide detectar fuentes de alimento.
Durante el experimento, se elaboraron dos tipos de repelentes naturales utilizando una base de aceite de coco, que se sabe que tiene propiedades repelentes duraderas. El experimento demostró que ambos repelentes eran efectivos para mantener alejadas a las moscas, siendo la combinación de albahaca y limón la más eficaz. Estos resultados sugieren que es posible desarrollar soluciones naturales y no tóxicas para repeler insectos, lo que representa una alternativa segura a los repelentes comerciales que contienen productos químicos nocivos.
La investigación tiene implicaciones importantes en la protección del medio ambiente y la salud pública, promoviendo soluciones sostenibles.
Pregunta de Investigación
¿Existen sustancias naturales que puedan repeler moscas sin dañar a los seres humanos o al ecosistema?Planteamiento del Problema
Las moscas, aunque vistas comúnmente como una molestia, cumplen funciones ecológicas vitales, tales como la polinización y la descomposición de materia orgánica. Sin embargo, también son portadoras de enfermedades debido a su contacto frecuente con superficies contaminadas, lo que representa un riesgo significativo para la salud humana. El problema radica en que los repelentes de insectos más utilizados contienen sustancias químicas, como el DEET, que pueden generar efectos adversos en la salud humana, incluyendo reacciones alérgicas y, en algunos casos, toxicidad. Además, el uso excesivo de estos repelentes puede afectar negativamente a los ecosistemas, alterando las cadenas tróficas y provocando daños en otras especies.
Es crucial encontrar una solución que permita controlar la presencia de moscas sin comprometer la salud de las personas ni los procesos ecológicos en los que estas participan. Este proyecto busca desarrollar un repelente natural y eficaz a base de sustancias fácilmente accesibles, que no solo sea seguro para los humanos, sino que también respete el equilibrio ecológico al no matar a las moscas, sino simplemente repelerlas. Al investigar sustancias naturales con propiedades repelentes, como aceites esenciales y extractos de plantas, se pretende crear una alternativa sostenible y ecológica que pueda reemplazar los repelentes químicos tradicionales, reduciendo el impacto en el medio ambiente y en la salud pública.
Antecedentes
Las moscas, a menudo percibidas como insectos molestos debido a su constante presencia en ambientes domésticos y al aire libre, cumplen funciones ecológicas fundamentales que son esenciales para la salud de los ecosistemas. Entre sus roles más importantes se encuentran la polinización de plantas y la descomposición de materia orgánica en descomposición, ambos procesos cruciales para la regeneración del suelo y el ciclo de nutrientes. Especies como Musca domestica, la mosca común, se alimentan y se reproducen en ambientes ricos en materia en descomposición, lo que facilita la descomposición de desechos orgánicos y contribuye a procesos como el ciclo del carbono.
A pesar de estos beneficios ecológicos, las moscas son portadoras de una gran variedad de patógenos, incluyendo bacterias, virus y parásitos que pueden causar enfermedades graves en humanos y animales. Debido a su hábito de alimentarse y reproducirse en lugares insalubres, como excrementos, basura y animales en descomposición, las moscas se convierten en vectores eficientes de enfermedades como la salmonelosis, el cólera y la disentería. Se estima que pueden transportar más de 100 patógenos diferentes en sus patas, cuerpo y sistema digestivo.
El uso generalizado de repelentes y pesticidas químicos para controlar la población de moscas, aunque efectivo, presenta riesgos significativos para la salud humana y el medio ambiente. Sustancias como el DEET (N,N-Dietil-meta-toluamida), comúnmente utilizadas en repelentes de insectos, han sido asociadas con efectos adversos para la salud, que van desde irritaciones cutáneas hasta problemas neurológicos en casos de exposición prolongada o uso inadecuado. Además, los pesticidas químicos pueden afectar a otros insectos beneficiosos y alterar el equilibrio de los ecosistemas locales al eliminar indiscriminadamente a especies polinizadoras o descomponedoras.
La creciente preocupación por el impacto ambiental y los riesgos para la salud asociados con estos productos ha impulsado la búsqueda de alternativas más seguras y sostenibles. En este contexto, los repelentes naturales, elaborados a partir de aceites esenciales y extractos de plantas, ofrecen una opción prometedora. Sustancias como la citronela, el aceite de coco y los extractos de plantas como la albahaca y el clavo han demostrado tener propiedades repelentes, sin los efectos tóxicos de los productos químicos convencionales. Estos repelentes naturales no solo proporcionan una solución eficaz para mantener a raya a las moscas, sino que también preservan los servicios ecológicos que estas especies ofrecen, como la polinización y la descomposición.
La necesidad de encontrar una alternativa natural y efectiva que minimice los riesgos para la salud y el medio ambiente es crucial en la búsqueda de soluciones sostenibles para el control de plagas. Este proyecto se centra en explorar la efectividad de varios compuestos naturales como repelentes de moscas, evaluando tanto su capacidad para repeler a estos insectos como su impacto en la salud humana y el ecosistema.
Objetivo
Objetivo general
Desarrollar un repelente de moscas utilizando ingredientes naturales que no perjudiquen la salud humana ni afecten al ecosistema.
Objetivos específicos
- Identificar los ingredientes naturales más efectivos para repeler moscas.
- Evaluar la efectividad del repelente en comparación con productos comerciales.
- Asegurar que el repelente no dañe ni a las moscas ni a otros insectos polinizadores.
Justificación
Es fundamental desarrollar repelentes naturales debido a los graves impactos que los productos químicos presentes en los repelentes comerciales tienen tanto en la salud humana como en el medio ambiente. Los repelentes comunes, a menudo basados en sustancias como el DEET, pueden generar reacciones adversas en las personas, incluyendo alergias y problemas respiratorios, además de contribuir a la contaminación del aire y del suelo. Estas sustancias, al ser liberadas de manera masiva, pueden también dañar ecosistemas delicados y afectar negativamente a insectos beneficiosos, más allá de las moscas.
Sin embargo, no todas las moscas son “malas.” Aunque muchas veces las consideramos una molestia y portadoras de enfermedades, las moscas también cumplen un papel vital en la polinización de plantas que otros insectos, como las abejas, no polinizan. Además, contribuyen significativamente en los procesos de descomposición de materia orgánica, lo que es esencial para el ciclo de nutrientes en los ecosistemas.
Este proyecto nace de mi experiencia personal trabajando con caballos, animales que, al estar en constante contacto con el aire libre, son especialmente afectados por las moscas. Además, este proyecto busca no solo repeler a las moscas de manera segura, sino hacerlo sin perturbar los procesos ecológicos en los que estas intervienen. Al desarrollar un repelente natural, quiero crear una solución efectiva y ecológica que proteja tanto a los animales como a los humanos, sin perjudicar el equilibrio natural. Encontrar una alternativa sostenible y segura para repeler moscas es una contribución valiosa tanto para la salud pública como para la preservación del medio ambiente.
Hipótesis
Los repelentes hechos de albahaca, aceite de coco, cáscaras de cítricos y clavos repelerán eficazmente a las moscas sin causarles daño ni afectar la salud humana.
Método (materiales y procedimiento)
Material, equipo y sustancias
- Moscas
- 1 Limón
- Clavos de olor (20)
- Aceite de coco (240 ml)
- Hojas de albahaca (15-25)
- 1 rama de canela
- 2 vasos de precipitados
Procedimiento
- Derretir 120 ml de aceite de coco hasta que esté líquido.
- Añadir las hojas de albahaca al vaso de precipitados con el aceite y calentarlo.
- Agregar jugo de limón y cubrir la mezcla.
- Preparar un segundo repelente con aceite de coco, clavos y canela siguiendo un procedimiento similar.
- Comparar la efectividad de ambos repelentes en repeler moscas.
Galería Método
Resultados
El experimento mostró que ambos repelentes naturales, el de albahaca y limón, y el de clavo y canela, lograron repeler moscas con diferentes niveles de efectividad. El repelente de albahaca y limón fue más eficiente, alejando a las moscas durante un promedio de 2 horas y 30 minutos, mientras que el de clavo y canela tuvo un efecto menor, manteniendo a las moscas alejadas durante aproximadamente 1 hora y 45 minutos. Ninguno de los repelentes causó daño visible a las moscas ni afectó su comportamiento de manera significativa.
Los resultados indicaron que ambos repelentes son efectivos para evitar la presencia de moscas en el área de prueba, aunque la fórmula con albahaca y limón mostró una mayor durabilidad. Las moscas se alejaban visiblemente del área donde se aplicaron los repelentes, lo que sugiere que los olores fuertes de las sustancias utilizadas fueron suficientes para disuadirlas sin causarles ningún tipo de daño.
Galería Resultados
Discusión
El análisis de los resultados mostró que las sustancias naturales seleccionadas, particularmente el repelente de albahaca y limón, fueron capaces de repeler moscas de manera efectiva y sin efectos negativos para los insectos. Esto confirma la hipótesis de que los repelentes naturales, como el aceite de coco, la albahaca, el limón, los clavos y la canela, pueden ser alternativas viables a los repelentes comerciales con base química.
El repelente de albahaca y limón fue significativamente más efectivo, lo que sugiere que las propiedades de la albahaca, que contiene compuestos como la citronela, y el fuerte aroma del limón, fueron más molestos para las moscas que el clavo y la canela. Esto es consistente con estudios anteriores que muestran que los aceites esenciales y los compuestos aromáticos pueden alterar los sensores de dióxido de carbono de las moscas, lo que dificulta su capacidad para detectar alimentos y lugares de reproducción.
Aunque el segundo repelente de clavo y canela fue menos efectivo, sigue representando una alternativa útil para repeler moscas de manera natural. Estos resultados demuestran que es posible utilizar ingredientes naturales para crear un ambiente menos atractivo para las moscas, sin recurrir a productos químicos tóxicos que puedan afectar la salud humana o el ecosistema.
Ambos repelentes cumplieron con los objetivos del experimento al alejar las moscas, pero la mezcla de albahaca y limón destacó como la opción más eficaz para repelerlas durante más tiempo. Estos hallazgos sugieren que las soluciones naturales pueden ser una alternativa segura y efectiva a los repelentes comerciales.
Conclusiones
El experimento confirmó que los repelentes naturales a base de albahaca, limón, clavo y canela son eficaces para repeler moscas sin causarles daño ni afectar negativamente al medio ambiente. El repelente de albahaca y limón demostró ser más eficiente, proporcionando una protección de mayor duración contra las moscas en comparación con el de clavo y canela. Ambos repelentes cumplieron con el objetivo de evitar el uso de productos químicos tóxicos, preservando tanto la salud humana como la de los insectos.
Estos resultados sugieren que las soluciones naturales pueden ofrecer una alternativa viable a los repelentes comerciales, evitando los efectos adversos de productos como el DEET y los piretroides, que pueden afectar la salud humana y animal. Además, el uso de ingredientes naturales permite preservar el equilibrio del ecosistema, dado que las moscas continúan desempeñando su papel en la polinización y la descomposición de materia orgánica.
En conclusión, la investigación ofrece un enfoque sostenible para el control de moscas, demostrando que los compuestos naturales son efectivos y seguros. Estos hallazgos pueden ser utilizados para desarrollar soluciones más respetuosas con el medio ambiente, especialmente en áreas donde el uso de productos químicos es problemático o no deseado, como granjas, zonas rurales y establos.
Es importante seguir investigando para optimizar la eficacia de estos repelentes naturales y explorar la combinación de otros ingredientes que puedan mejorar su duración y alcance.
Bibliografía
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- BBC News Mundo. (2017). La enorme cantidad de bacterias que transportan las moscas comunes. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-42137669
- Woodstream, W. (2020). What is Pyrethrin? Is it Safe? Saferbrand.com. https://www.saferbrand.com/articles/what-is-pyrethrin-is-it-safe
- Fisher, L. (s/f). Why are flies attracted to bad smells? Sciencefocus.com. https://www.sciencefocus.com/nature/why-are-flies-attracted-to-bad-smells
MS – AA – 75 – CL Nature defense: Exploring Natural Ways to Repel Flies
MS – AA – 75 – CL Nature defense: Exploring Natural Ways to Repel Flies
Summary
This project aims to develop natural repellents that are effective in repelling flies without harming the insects or negatively affecting humans and the environment. Flies, particularly Musca domestica (the common housefly), carry a wide range of bacteria and diseases that can seriously impact human health, transmitting illnesses such as cholera, typhoid fever, dysentery, and gastroenteritis. Although commercial repellents are effective, they often contain toxic chemicals like DEET and pyrethrins, which can harm human health, especially in high concentrations, and have a negative impact on the environment.
This project explores the use of natural substances such as basil, lemon, cloves, and cinnamon to create a repellent that is both safe and effective. These substances have repellent properties due to their strong aromas and chemical compounds that interfere with the carbon dioxide sensors of flies, preventing them from detecting food sources.
During the experiment, two types of natural repellents were created using a coconut oil base, which is known for its long-lasting repellent properties. The experiment showed that both repellents were effective in keeping flies away, with the combination of basil and lemon proving to be the most efficient. These results suggest that it is possible to develop natural and non-toxic solutions for repelling insects, offering a safe alternative to commercial repellents that contain harmful chemicals.
The research has significant implications for environmental protection and public health, promoting sustainable solutions.
Research Question
Are there natural substances that can repel flies without harming humans or the ecosystem?Problem approach
Flies, though commonly seen as a nuisance, play vital ecological roles, such as pollination and the decomposition of organic matter. However, they are also carriers of diseases due to their frequent contact with contaminated surfaces, which poses a significant risk to human health. The issue lies in the fact that the most commonly used insect repellents contain chemical substances, such as DEET, which can have adverse effects on human health, including allergic reactions and, in some cases, toxicity. Additionally, the excessive use of these repellents can negatively impact ecosystems, disrupting food chains and causing harm to other species.
It is crucial to find a solution that controls the presence of flies without compromising human health or the ecological processes in which they play a part. This project aims to develop a natural and effective repellent made from easily accessible substances, one that is not only safe for humans but also respects ecological balance by not killing flies, but simply repelling them. By investigating natural substances with repellent properties, such as essential oils and plant extracts, the goal is to create a sustainable and eco-friendly alternative that can replace traditional chemical repellents, reducing their impact on both the environment and public health.
Background
Flies, often perceived as bothersome insects due to their constant presence in both domestic and outdoor environments, play fundamental ecological roles that are essential for the health of ecosystems. Among their most important functions are the pollination of plants and the decomposition of organic matter, both of which are crucial processes for soil regeneration and nutrient cycling. Species like Musca domestica, the common housefly, feed and breed in environments rich in decaying organic matter, which aids in waste decomposition and contributes to processes such as the carbon cycle.
Despite these ecological benefits, flies are carriers of a wide variety of pathogens, including bacteria, viruses, and parasites that can cause serious diseases in humans and animals. Due to their habit of feeding and breeding in unsanitary places such as feces, garbage, and decaying animals, flies become efficient vectors of diseases like salmonella, cholera, and dysentery. It is estimated that they can carry more than 100 different pathogens on their legs, body, and digestive system.
The widespread use of chemical repellents and pesticides to control fly populations, although effective, poses significant risks to human health and the environment. Substances such as DEET (N,N-Diethyl-meta-toluamide), commonly used in insect repellents, have been associated with adverse health effects, ranging from skin irritations to neurological problems in cases of prolonged exposure or misuse. Additionally, chemical pesticides can harm other beneficial insects and disrupt the balance of local ecosystems by indiscriminately eliminating pollinator or decomposer species.
Growing concern over the environmental impact and health risks associated with these products has led to the search for safer and more sustainable alternatives. In this context, natural repellents, made from essential oils and plant extracts, offer a promising option. Substances such as citronella, coconut oil, and extracts from plants like basil and cloves have demonstrated repellent properties without the toxic effects of conventional chemical products. These natural repellents not only provide an effective solution for keeping flies at bay but also preserve the ecological services that these species offer, such as pollination and decomposition.
The need to find a natural and effective alternative that minimizes risks to both human health and the environment is crucial in the quest for sustainable pest control solutions. This project focuses on exploring the effectiveness of various natural compounds as fly repellents, evaluating their ability to repel these insects as well as their impact on human health and the ecosystem.
Objective
General Objective
To develop a fly repellent using natural ingredients that do not harm human health or negatively impact the ecosystem.
Specific Objectives
- Identify the most effective natural ingredients for repelling flies.
- Evaluate the effectiveness of the repellent in comparison to commercial products.
- Ensure that the repellent does not harm flies or other pollinating insects.
Justification
It is essential to develop natural repellents due to the severe impacts that chemical products found in commercial repellents have on both human health and the environment. Common repellents, often based on substances like DEET, can cause adverse reactions in people, including allergies and respiratory problems, while also contributing to air and soil pollution. When these substances are released in large quantities, they can damage delicate ecosystems and negatively affect beneficial insects beyond just flies.
However, not all flies are “bad.” Although we often consider them a nuisance and carriers of diseases, flies also play a vital role in pollinating plants that other insects, such as bees, do not pollinate. Additionally, they contribute significantly to the decomposition of organic matter, which is crucial for nutrient cycling in ecosystems.
This project stems from my personal experience working with horses, animals that, due to their constant exposure to outdoor environments, are particularly affected by flies. Furthermore, this project aims not only to safely repel flies but to do so without disrupting the ecological processes in which they are involved. By developing a natural repellent, I want to create an effective and eco-friendly solution that protects both animals and humans without harming the natural balance. Finding a sustainable and safe alternative to repel flies is a valuable contribution to both public health and environmental preservation.
Hypothesis
Repellents made from basil, coconut oil, citrus peels, and cloves will effectively repel flies without causing harm to them or affecting human health.
Method (materials and procedure)
Materials, Equipment, and Substances
- Flies
- 1 Lemon
- Cloves (20)
- Coconut oil (240 ml)
- Basil leaves (15-25)
- 1 Cinnamon stick
- 2 Beakers
Procedure
- Melt 120 ml of coconut oil until it becomes liquid.
- Add the basil leaves to the beaker with the oil and heat the mixture.
- Add lemon juice to the mixture and cover it to preserve the scent.
- Prepare a second repellent by melting coconut oil and adding cloves and cinnamon, following a similar procedure.
- Compare the effectiveness of both repellents in repelling flies.
Method Gallery
Results
The experiment showed that both natural repellents, the basil and lemon mix and the clove and cinnamon mix, effectively repelled flies but with varying levels of effectiveness. The basil and lemon repellent proved to be more efficient, keeping flies away for an average of 2 hours and 30 minutes, while the clove and cinnamon repellent had a shorter effect, repelling flies for approximately 1 hour and 45 minutes. Neither of the repellents caused visible harm to the flies nor significantly altered their behavior.
The results indicated that both repellents are effective in deterring the presence of flies in the testing area, although the basil and lemon formula exhibited greater longevity. The flies visibly avoided the areas where the repellents were applied, suggesting that the strong odors of the substances used were sufficient to deter them without causing any harm.
Results Gallery
Discussion
The analysis of the results showed that the selected natural substances, particularly the basil and lemon repellent, were able to effectively repel flies without any negative effects on the insects. This confirms the hypothesis that natural repellents, such as coconut oil, basil, lemon, cloves, and cinnamon, can serve as viable alternatives to commercially available chemical-based repellents.
The basil and lemon repellent was significantly more effective, suggesting that the properties of basil, which contains compounds like citronella, and the strong scent of lemon, were more irritating to the flies than the clove and cinnamon mixture. This is consistent with previous studies showing that essential oils and aromatic compounds can interfere with flies’ carbon dioxide sensors, making it harder for them to detect food and breeding sites.
Although the second clove and cinnamon repellent was less effective, it still represents a useful natural alternative for repelling flies. These results demonstrate that natural ingredients can be used to create an environment less attractive to flies, without relying on toxic chemicals that could affect human health or the ecosystem.
Both repellents met the experiment’s objectives by keeping flies away, but the basil and lemon mixture stood out as the more effective option for longer-lasting fly repellent. These findings suggest that natural solutions can be a safe and effective alternative to commercial repellents.
Conclusions
The experiment confirmed that natural repellents made from basil, lemon, clove, and cinnamon are effective in repelling flies without causing harm or negatively affecting the environment. The basil and lemon repellent proved to be more efficient, providing longer-lasting protection against flies compared to the clove and cinnamon mixture. Both repellents achieved the goal of avoiding the use of toxic chemicals, preserving both human health and the well-being of insects.
These results suggest that natural solutions can offer a viable alternative to commercial repellents, avoiding the adverse effects of products like DEET and pyrethroids, which can impact both human and animal health. Additionally, the use of natural ingredients helps preserve the balance of the ecosystem, as flies continue to play their role in pollination and the decomposition of organic matter.
In conclusion, this research provides a sustainable approach to fly control, demonstrating that natural compounds are both effective and safe. These findings can be used to develop more environmentally friendly solutions, especially in areas where the use of chemicals is problematic or undesirable, such as farms, rural areas, and stables.
It is important to continue researching ways to optimize the effectiveness of these natural repellents and explore combinations of other ingredients that could further improve their duration and coverage.
Bibliography
- Borke, J. (2023). Bug spray poisoning. Medlineplus.gov. https://medlineplus.gov/ency/article/002763.htm
- BBC News Mundo. (2017). La enorme cantidad de bacterias que transportan las moscas comunes. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-42137669
- Woodstream, W. (2020). What is Pyrethrin? Is it Safe? Saferbrand.com. https://www.saferbrand.com/articles/what-is-pyrethrin-is-it-safe
- Fisher, L. (s/f). Why are flies attracted to bad smells? Sciencefocus.com. https://www.sciencefocus.com/nature/why-are-flies-attracted-to-bad-smells