Kiitos vierailustasi Nature.comissa.Käyttämäsi selainversiolla on rajoitettu CSS-tuki.Parhaan tuloksen saavuttamiseksi suosittelemme, että käytät selaimesi uudempaa versiota (tai poistat Internet Explorerin yhteensopivuustilan käytöstä).Jatkuvan tuen varmistamiseksi näytämme tällä välin sivustoa ilman tyyliä tai JavaScriptiä.
Kasviperäisten insektisidisten yhdisteiden yhdistelmät voivat osoittaa synergistisiä tai antagonistisia vuorovaikutuksia tuholaisia vastaan.Ottaen huomioon Aedes-hyttysten kantamien tautien nopean leviämisen ja Aedes-hyttyspopulaatioiden lisääntyvän vastustuskyvyn perinteisille hyönteismyrkkyille, 28 terpeeniyhdisteiden yhdistelmää, jotka perustuvat kasvien eteerisiin öljyihin, formuloitiin ja testattiin Aedes aegyptin toukka- ja aikuisiässä.Viiden eteerisen kasviöljyn (EO) arvioitiin alun perin niiden toukkia tappavan ja aikuisen käytön tehokkuuden suhteen, ja kussakin EO:ssa tunnistettiin kaksi pääyhdistettä GC-MS-tulosten perusteella.Tärkeimmät tunnistetut yhdisteet ostettiin, nimittäin diallyylidisulfidi, diallyylitrisulfidi, karvoni, limoneeni, eugenoli, metyylieugenoli, eukalyptoli, eudesmoli ja hyttysen alfa-pineeni.Näiden yhdisteiden binaariset yhdistelmät valmistettiin sitten käyttämällä subletaalisia annoksia ja niiden synergistiset ja antagonistiset vaikutukset testattiin ja määritettiin.Parhaat larvisidiset koostumukset saadaan sekoittamalla limoneenia diallyylidisulfidiin ja parhaat aikuisten tappavat koostumukset saadaan sekoittamalla karvonia limoneeniin.Kaupallisesti käytetty synteettinen toukkamyrkky Temphos ja aikuislääke Malation testattiin erikseen ja binääriyhdistelminä terpenoidien kanssa.Tulokset osoittivat, että temefosin ja diallyylidisulfidin sekä malationin ja eudesmolin yhdistelmä oli tehokkain yhdistelmä.Näillä voimakkailla yhdistelmillä on potentiaalia käytettäväksi Aedes aegyptiä vastaan.
Kasvien eteeriset öljyt (EO) ovat sekundaarisia aineenvaihduntatuotteita, jotka sisältävät erilaisia bioaktiivisia yhdisteitä, ja niistä on tulossa yhä tärkeämpi vaihtoehto synteettisille torjunta-aineille.Ne eivät ole pelkästään ympäristö- ja käyttäjäystävällisiä, vaan ne ovat myös sekoitus erilaisia bioaktiivisia yhdisteitä, mikä myös vähentää todennäköisyyttä lääkeresistenssin kehittymiselle1.GC-MS-teknologian avulla tutkijat tutkivat eri kasvien eteeristen öljyjen ainesosia ja tunnistivat yli 3 000 yhdistettä 17 500 aromaattisesta kasvista2, joista useimmat on testattu hyönteismyrkkyjen suhteen ja joilla on raportoitu hyönteismyrkkyvaikutuksia3,4.Jotkut tutkimukset korostavat, että yhdisteen pääkomponentin myrkyllisyys on sama tai suurempi kuin sen raa'an etyleenioksidin.Mutta yksittäisten yhdisteiden käyttö voi jälleen jättää tilaa resistenssin kehittymiselle, kuten kemiallisten hyönteismyrkkyjen tapauksessa5,6.Siksi tällä hetkellä painopiste on etyleenioksidipohjaisten yhdisteiden seosten valmistamisessa hyönteismyrkkytehokkuuden parantamiseksi ja vastustuskyvyn vähentämiseksi kohdetuholaispopulaatioissa.Yksittäisillä EO:issa läsnä olevilla aktiivisilla yhdisteillä voi olla synergistisiä tai antagonistisia vaikutuksia yhdistelmissä, jotka heijastavat EO:n kokonaisaktiivisuutta, mitä on korostettu aikaisempien tutkijoiden tekemissä tutkimuksissa7,8.Vektoriohjausohjelma sisältää myös EO:n ja sen komponentit.Eteeristen öljyjen hyttysiä tuhoavaa vaikutusta on tutkittu laajasti Culex- ja Anopheles-hyttysillä.Useissa tutkimuksissa on yritetty kehittää tehokkaita torjunta-aineita yhdistämällä erilaisia kasveja kaupallisesti käytettyihin synteettisiin torjunta-aineisiin yleisen myrkyllisyyden lisäämiseksi ja sivuvaikutusten minimoimiseksi9.Mutta tällaisten yhdisteiden tutkimukset Aedes aegyptiä vastaan ovat edelleen harvinaisia.Lääketieteen edistysaskeleet ja lääkkeiden ja rokotteiden kehitys ovat auttaneet torjumaan joitain vektorivälitteisiä sairauksia.Mutta Aedes aegypti -hyttysen välittämien viruksen eri serotyyppien esiintyminen on johtanut rokotusohjelmien epäonnistumiseen.Siksi tällaisten tautien ilmaantuessa vektoreiden torjuntaohjelmat ovat ainoa vaihtoehto taudin leviämisen estämiseksi.Nykyisessä skenaariossa Aedes aegyptin torjunta on erittäin tärkeää, koska se on erilaisten virusten ja niiden serotyyppien avainvektori, joka aiheuttaa denguekuumetta, Zikaa, denguehemorragista kuumetta, keltakuumetta jne. Huomionarvoisinta on se, että lähes kaikkien vektoreiden välityksellä leviävien Aedes-tautien tapaukset lisääntyvät joka vuosi Egyptissä ja lisääntyvät maailmanlaajuisesti.Siksi tässä yhteydessä on kiireellisesti kehitettävä ympäristöystävällisiä ja tehokkaita torjuntatoimenpiteitä Aedes aegypti -populaatioille.Mahdollisia ehdokkaita tässä suhteessa ovat EO:t, niiden ainesosat ja niiden yhdistelmät.Siksi tässä tutkimuksessa yritettiin tunnistaa tehokkaita synergistisiä yhdistelmiä keskeisistä kasvien EO-yhdisteistä viidestä kasvista, joilla on hyönteismyrkkyjä (eli minttu, pyhä basilika, täplikäs eukalyptus, Allium rikki ja melaleuca) Aedes aegyptiä vastaan.
Kaikki valitut EO:t osoittivat mahdollista toukkia tuhoavaa aktiivisuutta Aedes aegyptiä vastaan 24 tunnin LC50:n ollessa 0,42-163,65 ppm.Korkein toukkamyrkkyaktiivisuus kirjattiin piparmintun (Mp) EO:lle, jonka LC50-arvo oli 0,42 ppm 24 tunnin kohdalla, jota seurasi valkosipuli (As), jonka LC50-arvo oli 16,19 ppm 24 tunnin kohdalla (taulukko 1).
Ocimum Sainttumia, Os EO:ta lukuun ottamatta, kaikilla neljällä muulla seulotulla EO:lla oli ilmeisiä allergiaa aiheuttavia vaikutuksia, ja LC50-arvot vaihtelivat välillä 23,37–120,16 ppm 24 tunnin altistusjakson aikana.Thymophilus striata (Cl) EO oli tehokkain tappamaan aikuisia, joiden LC50-arvo oli 23,37 ppm 24 tunnin sisällä altistumisesta, jota seurasi Eucalyptus maculata (Em), jonka LC50-arvo oli 101,91 ppm (taulukko 1).Toisaalta Os:n LC50-arvoa ei ole vielä määritetty, koska suurin kuolleisuus 53 % kirjattiin suurimmalla annoksella (lisäkuva 3).
Jokaisen EO:n kaksi tärkeintä ainesosayhdistettä tunnistettiin ja valittiin NIST-kirjaston tietokannan tulosten, GC-kromatogrammin pinta-alaprosenttien ja MS-spektritulosten perusteella (taulukko 2).EO As:n osalta tärkeimmät tunnistetut yhdisteet olivat diallyylidisulfidi ja diallyylitrisulfidi;EO Mp:n pääasialliset tunnistetut yhdisteet olivat karvoni ja limoneeni, EO Em:n osalta pääasialliset tunnistetut yhdisteet olivat eudesmol ja eukalyptoli;EO Os:n osalta tärkeimmät tunnistetut yhdisteet olivat eugenoli ja metyylieugenoli, ja EO Cl:n osalta tärkeimmät tunnistetut yhdisteet olivat eugenoli ja α-pineeni (kuva 1, lisäkuvat 5–8, lisätaulukko 1–5).
Valittujen eteeristen öljyjen tärkeimpien terpenoidien (A-diallyylidisulfidi; B-diallyylitrisulfidi; C-eugenoli; D-metyylieugenoli; E-limoneeni; F-aromaattinen keperoni; G-α-pineeni; H-sineoli) massaspektrometrian tulokset R-eudamoli).
Yhteensä yhdeksän yhdistettä (diallyylidisulfidi, diallyylitrisulfidi, eugenoli, metyylieugenoli, karvoni, limoneeni, eukalyptoli, eudesmol, α-pineeni) tunnistettiin tehokkaiksi yhdisteiksi, jotka ovat EO:n pääkomponentteja ja jotka testattiin yksilöllisesti Aedesval aegyptiä vastaan. Tasot..Yhdisteellä eudesmol oli suurin toukkia tappava aktiivisuus LC50-arvon ollessa 2,25 ppm 24 tunnin altistuksen jälkeen.Diallyylidisulfidin ja diallyylitrisulfidin yhdisteillä on myös havaittu olevan potentiaalisia larvisidisia vaikutuksia, ja niiden keskimääräiset subletaalit annokset ovat 10–20 ppm.Kohtalainen toukkamyrkkyaktiivisuus havaittiin jälleen yhdisteillä eugenoli, limoneeni ja eukalyptoli LC50-arvoilla 63,35 ppm, 139,29 ppm.ja 181,33 ppm 24 tunnin jälkeen (taulukko 3).Metyylieugenolilla ja karvonilla ei kuitenkaan havaittu merkittävää larvisidista potentiaalia edes suurimmilla annoksilla, joten LC50-arvoja ei laskettu (taulukko 3).Synteettisen toukkamyrkyn Temephosin keskimääräinen tappava pitoisuus Aedes aegyptiä vastaan oli 0,43 ppm 24 tunnin altistuksen aikana (taulukko 3, täydentävä taulukko 6).
Seitsemän yhdistettä (diallyylidisulfidi, diallyylitrisulfidi, eukalyptoli, a-pineeni, eudesmol, limoneeni ja karvoni) tunnistettiin tehokkaan EO:n pääyhdisteiksi ja niitä testattiin yksitellen aikuisia egyptiläisiä Aedes-hyttysiä vastaan.Probit-regressioanalyysin mukaan Eudesmolilla havaittiin olevan suurin potentiaali LC50-arvolla 1,82 ppm, jota seurasi eukalyptolilla LC50-arvo 17,60 ppm 24 tunnin altistusajalla.Loput viisi testattua yhdistettä olivat kohtalaisen haitallisia aikuisille, joiden LC50-arvot vaihtelivat välillä 140,79 - 737,01 ppm (taulukko 3).Synteettinen organofosforimalationi oli vähemmän voimakas kuin eudesmol ja korkeampi kuin muut kuusi yhdistettä, ja LC50-arvo oli 5,44 ppm 24 tunnin altistusjakson aikana (taulukko 3, täydentävä taulukko 6).
Seitsemän voimakasta lyijyyhdistettä ja organofosforitamfosaatti valittiin formuloimaan niiden LC50-annosten binääriyhdistelmiä suhteessa 1:1.Yhteensä 28 binaariyhdistelmää valmistettiin ja testattiin niiden toukkia tappavan tehon suhteen Aedes aegyptiä vastaan.Yhdeksän yhdistelmää havaittiin olevan synergistisiä, 14 yhdistelmää oli antagonistisia ja viisi yhdistelmää ei ollut larvisidisia.Synergististen yhdistelmien joukossa diallyylidisulfidin ja temofolin yhdistelmä oli tehokkain, ja 100 %:n kuolleisuus havaittiin 24 tunnin kuluttua (taulukko 4).Samoin limoneenin ja diallyylidisulfidin ja eugenolin seokset tymetfossin kanssa osoittivat hyvää potentiaalia toukkien havaitun kuolleisuuden ollessa 98,3 % (taulukko 5).Loput 4 yhdistelmää, nimittäin eudesmol plus eukalyptoli, eudesmol plus limoneeni, eukalyptoli plus alfa-pineeni, alfa-pineeni ja temefossi, osoittivat myös merkittävää toukkia tappavaa tehoa, ja havaittu kuolleisuus oli yli 90 %.Odotettu kuolleisuusaste on noin 60-75 %.(Taulukko 4).Limoneenin yhdistelmä α-pineenin tai eukalyptuksen kanssa osoitti kuitenkin antagonistisia reaktioita.Samoin Temephosin seoksilla eugenolin tai eukalyptuksen tai eudesmolin tai diallyylitrisulfidin kanssa on havaittu olevan antagonistisia vaikutuksia.Samoin diallyylidisulfidin ja diallyylitrisulfidin yhdistelmä ja jommankumman näiden yhdisteiden yhdistelmä eudesmolin tai eugenolin kanssa ovat antagonistisia toukkamyrkkyvaikutuksessaan.Antagonismia on raportoitu myös käytettäessä eudesmolin yhdistelmää eugenolin tai α-pineenin kanssa.
Kaikista 28 binääriseoksesta, jotka testattiin aikuisen happaman aktiivisuuden suhteen, 7 yhdistelmää olivat synergistisiä, 6:lla ei ollut vaikutusta ja 15 yhdistelmää oli antagonistisia.Eudesmolin ja eukalyptuksen sekä limoneenin ja karvonin seosten havaittiin olevan tehokkaampia kuin muut synergistiset yhdistelmät, jolloin kuolleisuus 24 tunnin kohdalla oli 76 % ja 100 % (taulukko 5).Malationin on havaittu olevan synergistinen vaikutus kaikkien yhdisteiden yhdistelmien kanssa, paitsi limoneenin ja diallyylitrisulfidin kanssa.Toisaalta diallyylidisulfidin ja diallyylitrisulfidin ja jommankumman yhdistelmän eukalyptuksen tai eukalyptolin tai karvonin tai limoneenin välillä on havaittu antagonismia.Vastaavasti α-pineenin yhdistelmät eudesmolin tai limoneenin kanssa, eukalyptolin ja karvonin tai limoneenin sekä limoneenin eudesmolin tai malationin yhdistelmät osoittivat antagonistisia larvisidisia vaikutuksia.Jäljellä olevilla kuudella yhdistelmällä ei ollut merkittävää eroa odotetun ja havaitun kuolleisuuden välillä (taulukko 5).
Synergististen vaikutusten ja subletaalien annosten perusteella niiden toukkamyrkytys suurta määrää Aedes aegypti -hyttysiä vastaan valittiin ja testattiin edelleen.Tulokset osoittivat, että havaittu toukkakuolleisuus käytettäessä binääriyhdistelmiä eugenoli-limoneeni, diallyylidisulfidi-limoneeni ja diallyylidisulfidi-timefossi oli 100 %, kun taas toukkien odotettu kuolleisuus oli 76,48 %, 72,16 % ja 63,4 % (taulukko 6)..Limoneenin ja eudesmolin yhdistelmä oli suhteellisen vähemmän tehokas, ja toukkien kuolleisuus havaittiin 88 % 24 tunnin altistusjakson aikana (taulukko 6).Yhteenvetona voidaan todeta, että neljä valittua binaariyhdistelmää osoittivat myös synergistisiä toukkia tuhoavia vaikutuksia Aedes aegyptiä vastaan, kun niitä käytettiin suuressa mittakaavassa (taulukko 6).
Kolme synergististä yhdistelmää valittiin aikuisten tappavaan biotestiin suurten aikuisten Aedes aegypti -populaatioiden hallitsemiseksi.Valitaksemme yhdistelmiä testattavaksi suurilla hyönteisyhdyskunnilla, keskityimme ensin kahteen parhaaseen synergistiseen terpeeniyhdistelmään, nimittäin karvoniin plus limoneeniin ja eukalyptoliini plus eudesmoliin.Toiseksi paras synergistinen yhdistelmä valittiin synteettisen organofosfaattimalationin ja terpenoidien yhdistelmästä.Uskomme, että malationin ja eudesmolin yhdistelmä on paras yhdistelmä testaamaan suuria hyönteisyhdyskuntia korkeimman havaitun kuolleisuuden ja ehdokasainesosien erittäin alhaisten LC50-arvojen vuoksi.Malationilla on synergismia yhdessä α-pineenin, diallyylidisulfidin, eukalyptuksen, karvonin ja eudesmolin kanssa.Mutta jos katsomme LC50-arvoja, Eudesmolilla on alhaisin arvo (2,25 ppm).Malationin, α-pineenin, diallyylidisulfidin, eukalyptolin ja karvonin lasketut LC50-arvot olivat 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 ja 140,79 ppm.vastaavasti.Nämä arvot osoittavat, että malationin ja eudesmolin yhdistelmä on annostuksen kannalta optimaalinen yhdistelmä.Tulokset osoittivat, että karvonen ja limoneenin sekä eudesmolin ja malationin yhdistelmillä oli 100 % havaittu kuolleisuus verrattuna odotettuihin 61-65 %:iin.Toisen yhdistelmän, eudesmolin ja eukalyptolin, kuolleisuusaste oli 78,66 % 24 tunnin altistuksen jälkeen, kun odotettu kuolleisuus on 60 %.Kaikilla kolmella valitulla yhdistelmällä oli synergistisiä vaikutuksia jopa suuressa mittakaavassa käytettynä aikuista Aedes aegyptiä vastaan (taulukko 6).
Tässä tutkimuksessa valitut kasvien EO:t, kuten Mp, As, Os, Em ja Cl, osoittivat lupaavia tappavia vaikutuksia Aedes aegyptin toukka- ja aikuisiän vaiheisiin.Mp EO:lla oli suurin toukkamyrkkyaktiivisuus LC50-arvolla 0,42 ppm, jota seurasivat As, Os ja Em EO, joiden LC50-arvo oli alle 50 ppm 24 tunnin kuluttua.Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia aiempien hyttysiä ja muita kaksikärpäsiä koskevien tutkimusten kanssa10,11,12,13,14.Vaikka Cl:n toukkamyrkytysteho on alhaisempi kuin muiden eteeristen öljyjen LC50-arvolla 163,65 ppm 24 tunnin jälkeen, sen aikuisten potentiaali on suurin LC50-arvolla 23,37 ppm 24 tunnin kuluttua.Mp, As ja Em EO:t osoittivat myös hyvää allersidipotentiaalia LC50-arvoilla välillä 100–120 ppm 24 tunnin altistuksen jälkeen, mutta ne olivat suhteellisen alhaisempia kuin niiden toukkamyrkytysteho.Toisaalta EO Os osoitti mitätöntä allergiaa tappavaa vaikutusta jopa suurimmalla terapeuttisella annoksella.Siten tulokset osoittavat, että eteenioksidin myrkyllisyys kasveille voi vaihdella riippuen hyttysten kehitysvaiheesta15.Se riippuu myös EO:iden tunkeutumisnopeudesta hyönteisen kehoon, niiden vuorovaikutuksesta tiettyjen kohdeentsyymien kanssa ja hyttysen vieroituskyvystä kussakin kehitysvaiheessa16.Suuri määrä tutkimuksia on osoittanut, että pääkomponenttiyhdiste on tärkeä tekijä etyleenioksidin biologisessa aktiivisuudessa, koska se muodostaa suurimman osan yhdisteiden kokonaismäärästä3,12,17,18.Siksi tarkastelimme kahta pääyhdistettä kussakin EO:ssa.GC-MS-tulosten perusteella diallyylidisulfidi ja diallyylitrisulfidi tunnistettiin EO As:n pääyhdisteiksi, mikä on yhdenmukaista aikaisempien raporttien kanssa19,20,21.Vaikka aikaisemmat raportit osoittivat, että mentoli oli yksi sen pääyhdisteistä, karvoni ja limoneeni tunnistettiin jälleen Mp EO22,23:n pääyhdisteiksi.Os EO:n koostumusprofiili osoitti, että pääyhdisteet ovat eugenoli ja metyylieugenoli, mikä on samanlaista kuin aikaisempien tutkijoiden havainnot16,24.Eukalyptolin ja eukalyptolin on raportoitu olevan Em-lehtiöljyn pääyhdisteitä, mikä on yhdenmukainen joidenkin tutkijoiden havaintojen kanssa25,26 mutta vastoin Olaladen et al.27 havaintoja.Cineolin ja α-pineenin dominanssi havaittiin melaleuca-eteerisessä öljyssä, mikä on samanlainen kuin aiemmissa tutkimuksissa28,29.Samasta kasvilajista eri paikoissa uutettujen eteeristen öljyjen koostumuksessa ja pitoisuudessa on raportoitu ja havaittu myös tässä tutkimuksessa lajinsisäisiä eroja, joihin vaikuttavat maantieteelliset kasvin kasvuolosuhteet, sadonkorjuuaika, kehitysvaihe tai kasvin ikä.kemotyyppien esiintyminen jne.22,30,31,32.Sen jälkeen tärkeimmät tunnistetut yhdisteet ostettiin ja testattiin niiden toukkia tuhoavien vaikutusten ja aikuisten Aedes aegypti -hyttysten vaikutusten osalta.Tulokset osoittivat, että diallyylidisulfidin larvisidinen aktiivisuus oli verrattavissa raa'an EO As:n vastaavaan.Mutta diallyylitrisulfidin aktiivisuus on korkeampi kuin EO As.Nämä tulokset ovat samanlaisia kuin Kimbaris et ai.33 Culexilla, Filippiineillä.Nämä kaksi yhdistettä eivät kuitenkaan osoittaneet hyvää autosidista aktiivisuutta kohdehyttysiä vastaan, mikä on yhdenmukainen Plata-Ruedan et al 34 Tenebrio molitor -tutkimuksen tulosten kanssa.Os EO on tehokas Aedes aegyptin toukkavaihetta vastaan, mutta ei aikuisikää vastaan.On osoitettu, että tärkeimpien yksittäisten yhdisteiden larvisidinen aktiivisuus on alhaisempi kuin raa'an Os EO:n.Tämä merkitsee muiden yhdisteiden roolia ja niiden vuorovaikutuksia raakaetyleenioksidissa.Metyylieugenolilla yksinään on mitätöntä aktiivisuutta, kun taas eugenolilla yksin on kohtalainen toukkamyrkkyvaikutus.Tämä johtopäätös vahvistaa toisaalta35,36 ja toisaalta on ristiriidassa aikaisempien tutkijoiden johtopäätösten kanssa37,38.Erot eugenolin ja metyylieugenolin funktionaalisissa ryhmissä voivat aiheuttaa erilaisia toksisuuksia samalle kohdehyönteiselle39.Limoneenilla havaittiin olevan kohtalainen toukkamyrkkyvaikutus, kun taas karvonen vaikutus oli merkityksetön.Samoin limoneenin suhteellisen alhainen myrkyllisyys aikuisille hyönteisille ja karvonen korkea myrkyllisyys tukevat joidenkin aikaisempien tutkimusten tuloksia40, mutta ovat ristiriidassa toisten41.Kaksoissidosten läsnäolo sekä intrasyklisissä että eksosyklisissä asemissa voi lisätä näiden yhdisteiden hyötyjä toukkamyrkkyinä3,41, kun taas karvonilla, joka on ketoni, jossa on tyydyttymättömiä alfa- ja beetahiilejä, voi olla suurempi myrkyllisyyspotentiaali aikuisilla42.Limoneenin ja karvonin yksittäiset ominaisuudet ovat kuitenkin paljon alhaisemmat kuin kokonais-EO Mp (taulukko 1, taulukko 3).Testatuista terpenoideista eudesmolilla havaittiin olevan suurin toukkia ja aikuisia tuhoava aktiivisuus LC50-arvon ollessa alle 2,5 ppm, mikä tekee siitä lupaavan yhdisteen Aedes-hyttysten torjuntaan.Sen suorituskyky on parempi kuin koko EO Em:n, vaikka tämä ei ole yhdenmukainen Chengin et al.40 havaintojen kanssa.Eudesmol on seskviterpeeni, jossa on kaksi isopreeniyksikköä ja joka on vähemmän haihtuva kuin hapetetut monoterpeenit, kuten eukalyptus, ja siksi sillä on suurempi potentiaali torjunta-aineena.Eukalyptolilla itsessään on suurempi aikuisten kuin toukkamyrkkyaktiivisuus, ja aikaisempien tutkimusten tulokset sekä tukevat että kumoavat tämän37,43,44.Pelkästään aktiivisuus on lähes verrattavissa koko EO Cl:n toimintaan.Toisella bisyklisellä monoterpeenillä, α-pineenillä, on vähemmän aikuisten vaikutusta Aedes aegyptiin kuin toukkamyrkkyvaikutus, mikä on vastakohta täyden EO Cl:n vaikutukselle.Terpenoidien yleiseen hyönteismyrkkyaktiivisuuteen vaikuttavat niiden lipofiilisyys, haihtuvuus, hiilen haarautuminen, projektioalue, pinta-ala, funktionaaliset ryhmät ja niiden sijainti45,46.Nämä yhdisteet voivat toimia tuhoamalla solujen kertymistä, estämällä hengitystoiminnan, keskeyttämällä hermoimpulssien siirron jne. 47 Synteettisellä organofosfaatilla Temephosilla todettiin olevan suurin toukkamyrkkyaktiivisuus LC50-arvon ollessa 0,43 ppm, mikä on yhdenmukainen Lekin tietojen kanssa - Utala48.Synteettisen organofosforimalationin aikuisten aktiivisuuden ilmoitettiin olevan 5,44 ppm.Vaikka nämä kaksi organofosfaattia ovat osoittaneet suotuisia vasteita Aedes aegypti -bakteerikantoja vastaan, hyttysten vastustuskykyä näille yhdisteille on raportoitu eri puolilla maailmaa49.Vastaavia raportteja kasviperäisten lääkkeiden resistenssin kehittymisestä ei kuitenkaan ole löydetty50.Siten kasviperäisiä aineita pidetään mahdollisina vaihtoehtoina kemiallisille torjunta-aineille vektorintorjuntaohjelmissa.
Larvisidinen vaikutus testattiin 28:lla binääriyhdistelmällä (1:1), jotka oli valmistettu voimakkaista terpenoideista ja terpenoideista tymetfossin kanssa, ja 9 yhdistelmästä havaittiin olevan synergistisiä, 14 antagonistisia ja 5 antagonistisia.Ei vaikutusta.Toisaalta aikuisten tehokkuuden biotestissä 7 yhdistelmää havaittiin olevan synergistisiä, 15 yhdistelmää oli antagonistisia ja kuudella yhdistelmällä ei raportoitu olevan vaikutusta.Syy siihen, miksi tietyt yhdistelmät tuottavat synergistisen vaikutuksen, voi johtua ehdokasyhdisteiden vuorovaikutuksesta samanaikaisesti eri tärkeillä reiteillä tai tietyn biologisen reitin eri avainentsyymien peräkkäisestä estämisestä51.Limoneenin yhdistelmän diallyylidisulfidin, eukalyptuksen tai eugenolin kanssa havaittiin synergistiseksi sekä pienissä että suurissa sovelluksissa (taulukko 6), kun taas sen yhdistelmällä eukalyptuksen tai α-pineenin kanssa havaittiin olevan antagonistisia vaikutuksia toukissa.Keskimäärin limoneeni näyttää olevan hyvä synergisti, mahdollisesti johtuen metyyliryhmien läsnäolosta, hyvästä marrasketeen tunkeutumisesta ja erilaisesta vaikutusmekanismista52,53.Aiemmin on raportoitu, että limoneeni voi aiheuttaa myrkyllisiä vaikutuksia tunkeutumalla hyönteisten kynsinauhoihin (kosketusmyrkyllisyys), vaikuttamalla ruoansulatusjärjestelmään (syötteenestoaine) tai vaikuttamalla hengityselimiin (kaasutusaktiivisuus), 54 kun taas fenyylipropanoidit, kuten eugenoli, voivat vaikuttaa metabolisiin entsyymeihin 55. Siksi yhdisteiden yhdistelmät, joilla on eri vaikutusmekanismit, voivat lisätä seoksen tappavaa kokonaisvaikutusta.Eukalyptolin havaittiin olevan synergistinen diallyylidisulfidin, eukalyptuksen tai α-pineenin kanssa, mutta muut yhdistelmät muiden yhdisteiden kanssa olivat joko ei-larvisidisia tai antagonistisia.Varhaiset tutkimukset osoittivat, että eukalyptolilla on asetyylikoliiniesteraasia (AChE) sekä oktaamiini- ja GABA-reseptoreita estävää vaikutusta56.Koska syklisillä monoterpeeneillä, eukalyptolilla, eugenolilla jne. voi olla sama vaikutusmekanismi kuin niiden neurotoksisella aktiivisuudella, 57 minimoiden siten niiden yhteisvaikutukset keskinäisen eston kautta.Samoin Temephosin yhdistelmän diallyylidisulfidin, α-pineenin ja limoneenin kanssa havaittiin olevan synergistinen, mikä tukee aikaisempia raportteja kasviperäisten tuotteiden ja synteettisten organofosfaattien välisestä synergistisesta vaikutuksesta58.
Eudesmolin ja eukalyptolin yhdistelmällä havaittiin olevan synergistinen vaikutus Aedes aegyptin toukka- ja aikuisiän vaiheisiin, mikä johtui mahdollisesti niiden erilaisista toimintatavoista niiden erilaisista kemiallisista rakenteista.Eudesmol (seskviterpeeni) voi vaikuttaa hengityselimiin 59 ja eukalyptoli (monoterpeeni) voi vaikuttaa asetyylikoliiniesteraasiin 60 .Ainesosien samanaikainen altistuminen kahdelle tai useammalle kohdealueelle voi lisätä yhdistelmän tappavaa kokonaisvaikutusta.Aikuisten aineiden biomäärityksissä malationin havaittiin olevan synergistinen karvonin tai eukalyptolin tai eukalyptolin tai diallyylidisulfidin tai α-pineenin kanssa, mikä osoittaa, että se on synergistinen limoneenin ja di:n lisäyksen kanssa.Hyvät synergistiset allersidiehdokkaat koko terpeeniyhdisteportfolioon allyylitrisulfidia lukuun ottamatta.Thangam ja Kathiresan61 raportoivat myös samankaltaisista tuloksista malationin synergistisesta vaikutuksesta yrttiuutteiden kanssa.Tämä synergistinen vaste voi johtua malationin ja fytokemikaalien yhdistetyistä toksisista vaikutuksista hyönteisten myrkkyjä poistaviin entsyymeihin.Organofosfaatit, kuten malationi, toimivat yleensä estämällä sytokromi P450 -esteraaseja ja mono-oksygenaaseja62, 63, 64.Siksi malationin yhdistäminen näihin vaikutusmekanismeihin ja terpeenien, joilla on erilaisia toimintamekanismeja, voi tehostaa hyttysten tappavaa kokonaisvaikutusta.
Toisaalta antagonismi osoittaa, että valitut yhdisteet ovat vähemmän aktiivisia yhdistelmänä kuin kukin yhdiste yksinään.Syy antagonismiin joissakin yhdistelmissä voi olla se, että yksi yhdiste muuttaa toisen yhdisteen käyttäytymistä muuttamalla imeytymisnopeutta, jakautumista, aineenvaihduntaa tai erittymistä.Varhaiset tutkijat pitivät tätä antagonismin syynä lääkeyhdistelmissä.Molekyylit Mahdollinen mekanismi 65. Samoin antagonismin mahdolliset syyt voivat liittyä samanlaisiin vaikutusmekanismeihin, ainesosien yhdisteiden kilpailuun samasta reseptorista tai kohdekohdasta.Joissakin tapauksissa voi esiintyä myös ei-kilpailevaa kohdeproteiinin estoa.Tässä tutkimuksessa kaksi organorikkiyhdistettä, diallyylidisulfidi ja diallyylitrisulfidi, osoittivat antagonistisia vaikutuksia, mikä johtui mahdollisesti kilpailusta samasta kohdekohdasta.Samoin näillä kahdella rikkiyhdisteellä oli antagonistisia vaikutuksia, eikä niillä ollut vaikutusta yhdistettynä eudesmoliin ja a-pineeniin.Eudesmol ja alfa-pineeni ovat luonteeltaan syklisiä, kun taas diallyylidisulfidi ja diallyylitrisulfidi ovat luonteeltaan alifaattisia.Kemiallisen rakenteen perusteella näiden yhdisteiden yhdistelmän pitäisi lisätä yleistä tappavaa aktiivisuutta, koska niiden kohdepaikat ovat yleensä erilaisia34,47, mutta kokeellisesti havaitsimme antagonismia, joka saattaa johtua näiden yhdisteiden roolista joissakin tuntemattomissa organismeissa in vivo.vuorovaikutuksen seurauksena.Samoin kineolin ja α-pineenin yhdistelmä tuotti antagonistisia vasteita, vaikka tutkijat ilmoittivat aiemmin, että näillä kahdella yhdisteellä on erilaiset vaikutuskohteet47, 60.Koska molemmat yhdisteet ovat syklisiä monoterpeenejä, saattaa olla joitain yhteisiä kohdekohtia, jotka voivat kilpailla sitoutumisesta ja vaikuttaa tutkittujen kombinatoristen parien yleiseen toksisuuteen.
LC50-arvojen ja havaitun kuolleisuuden perusteella valittiin kaksi parasta synergististä terpeeniyhdistelmää, nimittäin parit karvoni + limoneeni ja eukalyptoli + eudesmol sekä synteettinen organofosforimalationi terpeenien kanssa.Optimaalinen synergistinen malationi + Eudesmol -yhdisteiden yhdistelmä testattiin aikuisten hyönteismyrkkyjen biomäärityksessä.Kohdista suuria hyönteisyhdyskuntia varmistaaksesi, voivatko nämä tehokkaat yhdistelmät toimia suuria yksilömääriä vastaan suhteellisen suurilla altistumisalueilla.Kaikki nämä yhdistelmät osoittavat synergististä vaikutusta suuria hyönteisparvia vastaan.Samanlaisia tuloksia saatiin optimaalisella synergistisellä toukkamyrkkyyhdistelmällä, jota testattiin suuria Aedes aegypti -toukkapopulaatioita vastaan.Siten voidaan sanoa, että kasvien EO-yhdisteiden tehokas synergistinen toukka- ja aikuismyrkkyyhdistelmä on vahva ehdokas olemassa olevia synteettisiä kemikaaleja vastaan ja sitä voidaan käyttää edelleen Aedes aegypti -populaatioiden torjuntaan.Samoin synteettisten toukkamyrkkyjen tai aikuismyrkkyjen tehokkaita yhdistelmiä terpeenien kanssa voidaan käyttää myös vähentämään hyttysille annettavia tymetfossin tai malationin annoksia.Nämä tehokkaat synergistiset yhdistelmät voivat tarjota ratkaisuja tuleviin tutkimuksiin Aedes-hyttysten lääkeresistenssin kehittymisestä.
Aedes aegyptin munat kerättiin alueellisesta lääketieteellisestä tutkimuskeskuksesta Dibrugarhista, Intian lääketieteellisen tutkimuksen neuvostosta ja pidettiin kontrolloidussa lämpötilassa (28 ± 1 °C) ja kosteudessa (85 ± 5 %) Gauhatin yliopiston eläintieteen laitoksella. seuraavat olosuhteet: Arivoli kuvattiin et ai.Kuoriutumisen jälkeen toukille syötettiin toukkien ruokaa (koiran keksijauhetta ja hiivaa suhteessa 3:1) ja aikuisille 10 % glukoosiliuosta.Alkaen 3. päivästä ilmaantumisen jälkeen, aikuisten naarashyttysten annettiin imeä albiinorottien verta.Liota suodatinpaperia veteen lasissa ja aseta se munimishäkkiin.
Valitut kasvinäytteet eli eukalyptuksen lehdet (Myrtaceae), pyhä basilika (Lamiaceae), minttu (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) ja alliumsipulit (Amaryllidaceae).Kerätty Guwahatista ja tunnistanut Gauhatin yliopiston kasvitieteen laitos.Kerätyt kasvinäytteet (500 g) alistettiin hydrotislaukseen käyttämällä Clevenger-laitetta 6 tunnin ajan.Uutettu EO kerättiin puhtaisiin lasipulloihin ja säilytettiin 4 °C:ssa jatkotutkimusta varten.
Larvisidista myrkyllisyyttä tutkittiin käyttäen hieman muunneltuja Maailman terveysjärjestön standardimenetelmiä 67 .Käytä DMSO:ta emulgointiaineena.Jokainen EO-konsentraatio testattiin aluksi 100 ja 1000 ppm:llä paljastaen 20 toukkaa kussakin rinnakkaisnäytteessä.Tulosten perusteella sovellettiin pitoisuusaluetta ja kuolleisuus kirjattiin 1 tunnin ja 6 tunnin välillä (1 tunnin välein) ja 24 tunnin, 48 tunnin ja 72 tunnin kuluttua käsittelystä.Subletaalit pitoisuudet (LC50) määritettiin 24, 48 ja 72 tunnin altistuksen jälkeen.Jokainen konsentraatio määritettiin kolmena rinnakkaisena yhdessä yhden negatiivisen kontrollin (vain vesi) ja yhden positiivisen kontrollin (DMSO:lla käsitelty vesi) kanssa.Jos pentuaatio tapahtuu ja yli 10 % kontrolliryhmän toukista kuolee, koe toistetaan.Jos kontrolliryhmän kuolleisuus on 5-10 %, käytä Abbottin korjauskaavaa 68.
Ramar et ai.69:ää käytettiin aikuisten biotestissä Aedes aegyptiä vastaan käyttämällä asetonia liuottimena.Jokainen EO testattiin alun perin aikuisia Aedes aegypti -hyttysiä vastaan pitoisuuksilla 100 ja 1000 ppm.Levitä 2 ml kutakin valmistettua liuosta Whatman-numeroon.1 pala suodatinpaperia (koko 12 x 15 cm2) ja anna asetonin haihtua 10 minuuttia.Kontrollina käytettiin vain 2 ml:lla asetonia käsiteltyä suodatinpaperia.Kun asetoni on haihtunut, käsitelty suodatinpaperi ja kontrollisuodatinpaperi asetetaan sylinterimäiseen putkeen (10 cm syvä).Kymmenen 3-4 päivän ikäistä ei-verta ruokkivaa hyttystä siirrettiin kunkin pitoisuuden kolminkertaisiin kappaleisiin.Alustavien testien tulosten perusteella testattiin erilaisia pitoisuuksia valittuja öljyjä.Kuolleisuus kirjattiin 1 tunnin, 2 tunnin, 3 tunnin, 4 tunnin, 5 tunnin, 6 tunnin, 24 tunnin, 48 tunnin ja 72 tunnin kuluttua hyttysen vapautumisesta.Laske LC50-arvot 24 tunnin, 48 tunnin ja 72 tunnin altistusajoille.Jos kontrollierän kuolleisuus ylittää 20 %, toista koko testi.Samoin, jos kontrolliryhmän kuolleisuus on suurempi kuin 5 %, säädä käsiteltyjen näytteiden tuloksia Abbottin kaavalla68.
Kaasukromatografia (Agilent 7890A) ja massaspektrometria (Accu TOF GCv, Jeol) suoritettiin valittujen eteeristen öljyjen ainesosien analysoimiseksi.GC oli varustettu FID-detektorilla ja kapillaarikolonnilla (HP5-MS).Kantokaasu oli helium, virtausnopeus oli 1 ml/min.GC-ohjelma asettaa Allium sativumin arvoon 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M ja Ocimum Sainttumin arvoon 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, mintulle 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, eukalyptukselle 20,60-1M-10-200-3M-30-280 ja punaiselle Tuhanselle kerrokselle ne ovat niitä 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Kunkin EO:n tärkeimmät yhdisteet tunnistettiin GC-kromatogrammista ja massaspektrometriatuloksista lasketun pinta-alan prosenttiosuuden perusteella (viitataan NIST 70 -standardien tietokantaan).
Jokaisen EO:n kaksi pääyhdistettä valittiin GC-MS-tulosten perusteella ja ostettiin Sigma-Aldrichilta 98–99 %:n puhtaudella myöhempiä biotestejä varten.Yhdisteiden toukka- ja aikuisten tehokkuus Aedes aegyptiä vastaan testattiin edellä kuvatulla tavalla.Yleisimmin käytettyjä synteettisiä toukkamyrkkyjä tamefosaattia (Sigma Aldrich) ja aikuislääkkeitä malationia (Sigma Aldrich) analysoitiin niiden tehokkuuden vertaamiseksi valittuihin EO-yhdisteisiin noudattaen samaa menettelyä.
Valittujen terpeeniyhdisteiden ja terpeeniyhdisteiden sekä kaupallisten organofosfaattien (tilefossi ja malationi) binaariset seokset valmistettiin sekoittamalla kunkin ehdokasyhdisteen LC50-annos suhteessa 1:1.Valmistetut yhdistelmät testattiin Aedes aegyptin toukka- ja aikuisiässä, kuten edellä on kuvattu.Jokainen biomääritys suoritettiin kolmena rinnakkaisena kullekin yhdistelmälle ja kolmena rinnakkaisena kussakin yhdistelmässä läsnä oleville yksittäisille yhdisteille.Kohdehyönteisten kuolema kirjattiin 24 tunnin kuluttua.Laske binääriseoksen odotettu kuolleisuus seuraavan kaavan avulla.
jossa E = Aedes aegypti -hyttysten odotettu kuolleisuus binääriyhdistelmän eli yhteyden (A + B) seurauksena.
Kunkin binäärisen seoksen vaikutus leimattiin synergistiseksi, antagonistiseksi tai ei vaikutukseksi perustuen χ2-arvoon, joka laskettiin Pavla52:n kuvaamalla menetelmällä.Laske kunkin yhdistelmän χ2-arvo seuraavan kaavan avulla.
Yhdistelmän vaikutus määriteltiin synergistiseksi, kun laskettu χ2-arvo oli suurempi kuin vastaavien vapausasteiden taulukon arvo (95 %:n luottamusväli) ja jos havaitun kuolleisuuden havaittiin ylittävän odotetun kuolleisuuden.Vastaavasti, jos minkä tahansa yhdistelmän laskettu χ2-arvo ylittää taulukon arvon joillakin vapausasteilla, mutta havaittu kuolleisuus on odotettua kuolleisuutta pienempi, hoitoa pidetään antagonistisena.Ja jos missä tahansa yhdistelmässä χ2:n laskettu arvo on pienempi kuin taulukon arvo vastaavissa vapausasteissa, yhdistelmällä ei katsota olevan vaikutusta.
Kolmesta neljään potentiaalisesti synergististä yhdistelmää (100 toukkaa ja 50 toukka- ja aikuisten hyönteisten aktiivisuutta) valittiin testattavaksi suurta määrää hyönteisiä vastaan.Aikuiset) jatka kuten edellä.Seosten lisäksi testattiin valituissa seoksissa olevia yksittäisiä yhdisteitä myös yhtä suurella määrällä Aedes aegypti -toukkia ja aikuisia.Yhdistelmäsuhde on yksi osa LC50-annos yhtä ehdokasyhdistettä ja osa LC50-annos toista ainesosayhdistettä.Aikuisten aktiivisuuden biotestissä valitut yhdisteet liuotettiin liuottimeen asetoniin ja laitettiin suodatinpaperille, joka oli kääritty 1300 cm3:n sylinterimäiseen muovisäiliöön.Asetoni haihdutettiin 10 minuuttia ja aikuiset vapautettiin.Samoin toukkamyrkkybiomäärityksessä LC50-ehdokasyhdisteiden annokset liuotettiin ensin yhtä suuriin tilavuuksiin DMSO:ta ja sekoitettiin sitten 1 litraan vettä, joka oli säilytetty 1300 cc:n muovisäiliöissä, ja toukat vapautettiin.
71 tallennetun kuolleisuustiedon todennäköisyysanalyysi suoritettiin käyttämällä SPSS:ää (versio 16) ja Minitab-ohjelmistoa LC50-arvojen laskemiseksi.
Postitusaika: 01.07.2024