Edellisessä Thaimaassa tehdyssä projektissa, jossa testattiin paikallisia elintarvikejalostamoja hyttysten varalta, havaittiin, että Cyperus rotundus -kasvin, galangal-kasvin ja kanelin eteerisillä öljyillä on hyvä hyttysten torjunta-aine Aedes aegypti -sientä vastaan. Perinteisten öljyjen käytön vähentämiseksihyönteismyrkytja parantaa resistenttien hyttyspopulaatioiden torjuntaa, tässä tutkimuksessa pyrittiin tunnistamaan etyleenioksidin aikuisia hyttysiä tappavien vaikutusten ja permetriinin myrkyllisyyden mahdollinen synergia Aedes-hyttysille, aegypti -hyttysille, mukaan lukien pyretroideille resistentit ja herkät kannat.
Arvioida C. rotundus- ja A. galanga -kasvien juurakoista sekä C. verum -kasvin kuoresta uutetun EO:n kemiallista koostumusta ja tappavaa vaikutusta herkkää Muang Chiang Mai (MCM-S) -kantaa ja resistenttiä Pang Mai Dang (PMD-R) -kantaa vastaan. ) Aikuisvaikuttava Ae. Aedes aegypti. EO-permetriiniseoksen biologinen määritys tehtiin myös näille Aedes-hyttysille aikuisilla sen synergistisen vaikutuksen ymmärtämiseksi. aegypti-kannat.
GC-MS-menetelmällä tehty kemiallinen karakterisointi osoitti, että C. rotundusin, A. galangan ja C. verumin etyleenihapoista tunnistettiin 48 yhdistettä, jotka muodostavat vastaavasti 80,22 %, 86,75 % ja 97,24 % kokonaiskomponenteista. Sypereeni (14,04 %), β-bisaboleeni (18,27 %) ja kanelialdehydi (64,66 %) ovat sypereeniöljyn, galangaliöljyn ja balsamiviinietikkaöljyn pääkomponentit. Biologisissa aikuisten tappamiskokeissa C. rotundusin, A. galangan ja C. verumin eluentit olivat tehokkaita Ae. aegypti -kärpästen tappamisessa. MCM-S:n ja PMD-R:n LD50-arvot olivat vastaavasti 10,05 ja 9,57 μg/mg naaraita, 7,97 ja 7,94 μg/mg naaraita sekä 3,30 ja 3,22 μg/mg naaraita. MCM-S:n ja PMD-R Ae:n tehokkuus aikuisten aegypti-hyttysten tappamisessa näissä etyleenioksidissa oli lähellä piperonyylibutoksidin tehoa (PBO-arvot, LD50 = 6,30 ja 4,79 μg/mg naarailla), mutta ei yhtä selkeää kuin permetriinin (LD50-arvot = 0,44 ja 3,70 ng/mg naarailla). Yhdistelmäbiomäärityksissä havaittiin kuitenkin synergiaa etyleenioksidin ja permetriinin välillä. Merkittävää synergiaa permetriinin kanssa kahta Aedes-hyttyskantaa vastaan. Aedes aegypti -hyttysiä havaittiin C. rotundus- ja A. galanga -hyttysten etyleenioksidissa. C. rotundus- ja A. galanga -öljyjen lisääminen laski merkittävästi permetriinin LD50-arvoja MCM-S:ssä 0,44:stä 0,07 ng/mg:aan ja 0,11 ng/mg:aan naarailla, synergiasuhteen (SR) ollessa vastaavasti 6,28 ja 4,00. Lisäksi C. rotundus- ja A. galanga -etyylioksidit laskivat merkittävästi permetriinin LD50-arvoja PMD-R:ssä naarailla vastaavasti 3,70:stä 0,42 ng/mg:aan ja 0,003 ng/mg:aan, SR-arvojen ollessa 8,81 ja 1233,33.
EO-permetriinin yhdistelmän synergistinen vaikutus aikuisten myrkyllisyyden tehostamiseksi kahta Aedes-hyttyskantaa vastaan. Aedes aegypti osoittaa etyleenioksidin lupaavan roolin synergistinä hyttysten torjuntatehon parantamisessa, erityisesti tilanteissa, joissa perinteiset yhdisteet ovat tehottomia tai sopimattomia.
Aedes aegypti -hyttynen (Diptera: Culicidae) on denguekuumeen ja muiden tarttuvien virustautien, kuten keltakuumeen, chikungunya-viruksen ja Zika-viruksen, pääasiallinen levittäjä ja aiheuttaa valtavan ja jatkuvan uhan ihmisille [1, 2]. . Denguevirus on vakavin ihmisiin vaikuttava patogeeninen verenvuotokuume, ja sen arvioidaan sairastavan vuosittain 5–100 miljoonaa ihmistä ja yli 2,5 miljardia ihmistä maailmanlaajuisesti on riskiryhmässä [3]. Tämän tartuntataudin epidemiat aiheuttavat valtavan taakan useimpien trooppisten maiden väestölle, terveydenhuoltojärjestelmille ja talouksille [1]. Thaimaan terveysministeriön mukaan vuonna 2015 raportoitiin valtakunnallisesti 142 925 denguekuumetapausta ja 141 kuolemantapausta, mikä on yli kolme kertaa enemmän kuin vuoden 2014 tapausten ja kuolemien määrä [4]. Historiallisista todisteista huolimatta Aedes-hyttynen on onnistunut hävittämään denguekuumeen tai vähentämään sitä huomattavasti. Aedes aegypti -hyttysen torjunnan [5] jälkeen tartuntamäärät nousivat dramaattisesti ja tauti levisi kaikkialle maailmaan osittain vuosikymmeniä kestäneen ilmaston lämpenemisen vuoksi. Ae. Aedes aegyptin hävittäminen ja torjunta on suhteellisen vaikeaa, koska se on kesyvektorihyttys, joka pariutuu, syö, lepää ja munii ihmisasutusta ja sen ympäristöstä päivän aikana. Lisäksi tällä hyttysellä on kyky sopeutua ympäristön muutoksiin tai luonnonilmiöiden (kuten kuivuuden) tai ihmisten torjuntatoimien aiheuttamiin häiriöihin, ja se voi palata alkuperäiseen määrään [6, 7]. Koska denguekuumerokotteet on hyväksytty vasta äskettäin eikä denguekuumeeseen ole erityistä hoitoa, denguekuumeen leviämisriskin ehkäiseminen ja vähentäminen riippuu täysin hyttysten torjunnasta ja ihmisten ja vektorien välisen kontaktin poistamisesta.
Erityisesti hyttysten torjuntaan käytettävien kemikaalien käyttö on nyt tärkeässä roolissa kansanterveydessä, koska se on tärkeä osa kattavaa integroitua vektorien hallintaa. Suosituimpia kemiallisia menetelmiä ovat myrkyttömät hyönteismyrkyt, jotka vaikuttavat hyttysten toukkia (larvisidit) ja aikuisia hyttysiä (adidosidit) vastaan. Toukkien torjuntaa lähteiden vähentämisen ja kemiallisten toukkamyrkkyjen, kuten organofosfaattien ja hyönteisten kasvunsäätelijöiden, säännöllisen käytön avulla pidetään tärkeänä. Synteettisiin torjunta-aineisiin ja niiden työvoimavaltaiseen ja monimutkaiseen ylläpitoon liittyvät haitalliset ympäristövaikutukset ovat kuitenkin edelleen suuri huolenaihe [8, 9]. Perinteinen aktiivinen vektorien torjunta, kuten aikuisten torjunta, on edelleen tehokkain torjuntakeino virusepidemioiden aikana, koska se voi hävittää tartuntatautien vektorit nopeasti ja laajassa mittakaavassa sekä lyhentää paikallisten vektoripopulaatioiden elinikää ja pitkäikäisyyttä [3]. , 10]. Neljä kemiallisten hyönteismyrkkyjen luokkaa: organokloorit (joihin viitataan vain DDT:nä), organofosfaatit, karbamaatit ja pyretroidit muodostavat vektorien torjuntaohjelmien perustan, ja pyretroidit pidetään menestyneimpänä luokkana. Ne ovat erittäin tehokkaita erilaisia niveljalkaisia vastaan ja niiden tehokkuus on alhainen. myrkyllisyys nisäkkäille. Tällä hetkellä synteettiset pyretroidit muodostavat suurimman osan kaupallisista torjunta-aineista ja niiden osuus maailmanlaajuisista torjunta-ainemarkkinoista on noin 25 % [11, 12]. Permetriini ja deltametriini ovat laajakirjoisia pyretroidihyönteismyrkkyjä, joita on käytetty maailmanlaajuisesti vuosikymmeniä useiden maataloudessa ja lääketieteessä tärkeiden tuholaisten torjuntaan [13, 14]. 1950-luvulla DDT valittiin Thaimaan kansallisen kansanterveydellisen hyttysten torjuntaohjelman ensisijaiseksi kemikaaliksi. DDT:n laajamittaisen käytön jälkeen malaria-alueilla Thaimaa luopui DDT:n käytöstä vähitellen vuosien 1995 ja 2000 välillä ja korvasi sen kahdella pyretroidilla: permetriinillä ja deltametriinillä [15, 16]. Nämä pyretroidihyönteismyrkyt otettiin käyttöön 1990-luvun alussa malarian ja denguekuumeen torjumiseksi, pääasiassa vuodeverkkokäsittelyjen sekä lämpösumujen ja erittäin myrkyttömän suihkeen avulla [14, 17]. Ne ovat kuitenkin menettäneet tehokkuuttaan vahvan hyttysten vastustuskyvyn ja yleisön puutteellisen noudattamisen vuoksi, joka johtuu kansanterveyteen ja synteettisten kemikaalien ympäristövaikutuksiin liittyvistä huolenaiheista. Tämä asettaa merkittäviä haasteita uhkavektorien torjuntaohjelmien onnistumiselle [14, 18, 19]. Strategian tehostamiseksi tarvitaan oikea-aikaisia ja asianmukaisia vastatoimia. Suositeltuja hallintamenetelmiä ovat luonnollisten aineiden korvaaminen, eri luokkien kemikaalien vuorottelu, synergistien lisääminen sekä kemikaalien sekoittaminen tai eri luokkien kemikaalien samanaikainen käyttö [14, 20, 21]. Siksi on kiireellisesti löydettävä ja kehitettävä ympäristöystävällinen, kätevä ja tehokas vaihtoehto ja synergisti, ja tämän tutkimuksen tavoitteena on vastata tähän tarpeeseen.
Luonnosta peräisin olevat hyönteismyrkyt, erityisesti kasviperäiset, ovat osoittaneet potentiaalia nykyisten ja tulevien hyttysten torjuntavaihtoehtojen arvioinnissa [22, 23, 24]. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että tärkeitä hyttysvektoreita on mahdollista torjua käyttämällä kasvituotteita, erityisesti eteerisiä öljyjä (EO), aikuisten hyttysten tappajina. Aikuisia hyttysiä tappavia ominaisuuksia joitakin tärkeitä hyttyslajeja vastaan on havaittu monissa kasviöljyissä, kuten sellerissä, kuminassa, zedoariassa, aniksessa, pippurissa, timjamissa, Schinus terebinthifolia-, Cymbopogon citratus-, Cymbopogon schoenanthus-, Cymbopogon giganteus-, Chenopodium ambrosioides-, Cochlospermum planchonii-, Eucalyptus ter eticornis-, Eucalyptus citriodora-, Cananga odorata- ja Petroselinum Criscum -öljyissä [25,26,27,28,29,30]. Etyleenioksidia käytetään nykyään paitsi sellaisenaan myös yhdessä uutettujen kasviaineiden tai olemassa olevien synteettisten torjunta-aineiden kanssa, mikä tuottaa vaihtelevia myrkyllisyysasteita. Perinteisten hyönteismyrkkyjen, kuten organofosfaattien, karbamaattien ja pyretroidien, yhdistelmät etyleenioksidin/kasviuutteiden kanssa toimivat synergistisesti tai antagonistisesti toksisilta vaikutuksiltaan, ja niiden on osoitettu olevan tehokkaita tautivektoreita ja tuholaisia vastaan [31,32,33,34,35]. Useimmat fytokemikaalien ja synteettisten kemikaalien yhdistelmien synergistisiä toksisia vaikutuksia koskevat tutkimukset on kuitenkin tehty maatalouden hyönteisvektoreihin ja tuholaisiin eikä lääketieteellisesti tärkeisiin hyttysiin. Lisäksi suurin osa kasvi-synteettisten hyönteismyrkkyyhdistelmien synergistisiä vaikutuksia hyttysvektoreihin koskevasta työstä on keskittynyt toukkia tappavaan vaikutukseen.
Kirjoittajien aiemmin tekemässä tutkimuksessa, joka oli osa meneillään olevaa tutkimusprojektia, jossa seulottiin Thaimaan alkuperäiskasvien torjunta-aineita, havaittiin Cyperus rotundus -kasvien, galangal-kasvien ja kanelin etyleenioksidien olevan potentiaalista aktiivisuutta aikuisia Aedes. aegypti -hyttysiä vastaan [36]. Siksi tässä tutkimuksessa pyrittiin arvioimaan näistä lääkekasveista eristettyjen etyleenioksidien tehokkuutta Aedes. aegypti -hyttysiä vastaan, mukaan lukien pyretroidiresistentit ja -herkät kannat. Etyleenioksidin ja synteettisten pyretroidien binääristen seosten synergististä vaikutusta, jolla on hyvä teho aikuisilla, on myös analysoitu perinteisten hyönteismyrkkyjen käytön vähentämiseksi ja hyttysvektorien vastustuskyvyn lisäämiseksi, erityisesti Aedes. Aedes aegypti -hyttysiä vastaan. Tässä artikkelissa raportoidaan tehokkaiden eteeristen öljyjen kemiallinen karakterisointi ja niiden potentiaali lisätä synteettisen permetriinin myrkyllisyyttä Aedes. aegypti -hyttysiä vastaan pyretroidiresistenteissä (MCM-S) ja resistenteissä kannoissa (PMD-R).
Eteerisen öljyn uuttoon käytetyt C. rotundus- ja A. galanga -juurkot sekä C. verum -kuori (kuva 1) hankittiin rohdosvalmisteiden toimittajilta Chiang Main maakunnassa Thaimaassa. Näiden kasvien tieteellinen tunnistaminen tehtiin neuvottelemalla herbariumkasvitieteilijä James Franklin Maxwellin kanssa, joka on Chiang Main yliopiston (CMU) luonnontieteellisen tiedekunnan biologian laitoksen herbariumkasvitieteilijä Chiang Main maakunnassa Thaimaassa, ja tiedemies Wannari Charoensapin kanssa. Carnegie Mellon -yliopiston farmasian tiedekunnan farmasian laitoksella kunkin kasvin näytteet säilytetään Carnegie Mellon -yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan parasitologian laitoksella myöhempää käyttöä varten.
Kasvinäytteitä kuivattiin varjossa yksittäin 3–5 päivän ajan avoimessa tilassa, jossa oli aktiivinen ilmanvaihto ja noin 30 ± 5 °C:n ympäristön lämpötila kosteuden poistamiseksi ennen luonnollisten eteeristen öljyjen (EO) uuttamista. Yhteensä 250 g kutakin kuivaa kasvimateriaalia jauhettiin mekaanisesti karkeaksi jauheeksi ja käytettiin eteeristen öljyjen (EO) eristämiseen höyrytislauksella. Tislauslaitteisto koostui sähköisestä lämmitysvaipasta, 3000 ml:n pyöreäpohjaisesta pullosta, uuttokolonnista, lauhduttimesta ja Cool Ace -laitteesta (Eyela Cool Ace CA-1112 CE, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokio, Japani). Lisää pulloon 1600 ml tislattua vettä ja 10–15 lasihelmeä ja kuumenna se sitten noin 100 °C:seen sähkölämmittimellä vähintään 3 tuntia, kunnes tislaus on valmis eikä EO:ta enää synny. EO-kerros erotettiin vesifaasista erotussuppilon avulla, kuivattiin vedettömällä natriumsulfaatilla (Na2SO4) ja säilytettiin suljetussa ruskeassa pullossa 4 °C:ssa, kunnes kemiallinen koostumus ja aikuisten aktiivisuus tutkittiin.
Eteeristen öljyjen kemiallinen koostumus määritettiin samanaikaisesti aikuisen aineen biologisen määrityksen kanssa. Laadullinen analyysi tehtiin GC-MS-järjestelmällä, joka koostui Hewlett-Packard (Wilmington, CA, USA) 7890A -kaasukromatografista, joka oli varustettu yhdellä kvadrupolimassaselektiivisellä detektorilla (Agilent Technologies, Wilmington, CA, USA) ja MSD 5975C (EI) -laitteesta (Agilent Technologies).
Kromatografiakolonni – DB-5MS (30 m × sisähalkaisija 0,25 mm × kalvon paksuus 0,25 µm). GC-MS-laitteiston kokonaisajoaika oli 20 minuuttia. Analyysiolosuhteet: injektorin ja siirtolinjan lämpötilat ovat vastaavasti 250 ja 280 °C; uunin lämpötila on asetettu nousemaan 50 °C:sta 250 °C:seen nopeudella 10 °C/min, kantajakaasu on helium; virtausnopeus 1,0 ml/min; injektiotilavuus on 0,2 µL (1/10 tilavuusprosenttia CH2Cl2:ssa, jakosuhde 100:1); GC-MS-detektiossa käytetään elektroni-ionisaatiojärjestelmää, jonka ionisaatioenergia on 70 eV. Hankinta-alue on 50–550 atomimassayksikköä (amu) ja skannausnopeus on 2,91 skannausta sekunnissa. Komponenttien suhteelliset prosenttiosuudet ilmaistaan prosentteina, jotka on normalisoitu piikkien pinta-alan mukaan. EO-ainesosien tunnistaminen perustuu niiden retentioindeksiin (RI). RI laskettiin Van den Doolin ja Kratzin [37] yhtälöllä n-alkaanisarjalle (C8-C40) ja verrattiin kirjallisuudesta [38] ja kirjastotietokannoista (NIST 2008 ja Wiley 8NO8) saatuihin retentioindekseihin. Esitettyjen yhdisteiden identiteetti, kuten rakenne ja molekyylikaava, varmistettiin vertaamalla niitä saatavilla oleviin autenttisiin näytteisiin.
Synteettisen permetriinin ja piperonyylibutoksidin (PBO, positiivinen kontrolli synergiatutkimuksissa) analyyttiset standardit hankittiin Sigma-Aldrichilta (St. Louis, MO, USA). Maailman terveysjärjestön (WHO) aikuisten testipakkaukset ja permetriinillä kyllästetyn paperin diagnostiset annokset (0,75 %) hankittiin kaupallisesti WHO:n vektorien torjuntakeskuksesta Penangista, Malesiasta. Kaikki muut käytetyt kemikaalit ja reagenssit olivat analyyttistä laatua ja ne hankittiin paikallisilta laitoksilta Chiang Main maakunnassa, Thaimaassa.
Aikuisten biomäärityksessä testiorganismeina käytetyt hyttyset olivat vapaasti lisääntyviä laboratoriossa kasvatettuja Aedes aegypti -hyttysia, mukaan lukien herkkä Muang Chiang Main -kanta (MCM-S) ja resistentti Pang Mai Dang -kanta (PMD-R). MCM-S-kanta saatiin paikallisista näytteistä, jotka kerättiin Muang Chiang Main alueelta Chiang Main maakunnasta Thaimaasta, ja sitä on pidetty CMU:n lääketieteellisen tiedekunnan parasitologian laitoksen entomologiahuoneessa vuodesta 1995 lähtien [39]. Permetriinille resistentiksi todettu PMD-R-kanta eristettiin kenttähyttysistä, jotka kerättiin alun perin Ban Pang Mai Dangista Mae Tangin piirikunnasta Chiang Main maakunnasta Thaimaasta, ja sitä on pidetty samassa laitoksessa vuodesta 1997 lähtien [40]. PMD-R-kantoja kasvatettiin valintapaineessa resistenssitason ylläpitämiseksi altistamalla ajoittaisesti 0,75 % permetriinille käyttämällä WHO:n havaitsemispakkausta tietyin muutoksin [41]. Jokainen Ae. Aedes aegypti -hyttyset kolonisoitiin yksittäin patogeenittomassa laboratoriossa 25 ± 2 °C:ssa, 80 ± 10 %:n suhteellisessa kosteudessa ja 14:10 tunnin valo- ja pimeysjaksolla. Noin 200 toukkaa pidettiin muovitarjottimissa (33 cm pitkiä, 28 cm leveitä ja 9 cm korkeita), jotka oli täytetty vesijohtovedellä 150–200 toukkaa tarjotinta kohden, ja niitä ruokittiin kahdesti päivässä steriloiduilla koirankeksillä. Aikuiset matoja pidettiin kosteissa häkeissä ja niitä ruokittiin jatkuvasti 10 %:lla sakkaroosiliuoksella ja 10 %:lla monivitamiinisiirappiliuoksella. Naarashyttyset imevät säännöllisesti verta munimaan. Kahdesta viiteen päivään ikäisiä naaraita, joita ei ole ruokittu verellä, voidaan käyttää jatkuvasti kokeellisissa aikuisten biologisissa määrityksissä.
Annos-kuolleisuus-vaste-biomääritys tehtiin aikuisille naaraspuolisille Aedes-hyttysille, aegypti-, MCM-S- ja PMD-R-hyttysille käyttäen paikallisesti käytettävää menetelmää, jota muokattiin WHO:n herkkyystestien standardiprotokollan [42] mukaisesti. Jokaisesta kasvista peräisin oleva EO laimennettiin sarjalaimennoksina sopivalla liuottimella (esim. etanolilla tai asetonilla), jotta saatiin 4–6 pitoisuuden porrastettu sarja. Hiilidioksidianestesian (CO2) jälkeen hyttyset punnittiin yksittäin. Nukutetut hyttyset pidettiin sitten liikkumattomina kuivalla suodatinpaperilla räätälöidyllä kylmälevyllä stereomikroskoopin alla uudelleenaktivoitumisen estämiseksi toimenpiteen aikana. Jokaista käsittelyä varten 0,1 μl EO-liuosta levitettiin naaraan yläkärkeen Hamiltonin kädessä pidettävällä mikroannostelijalla (700 Series Microliter™, Hamilton Company, Reno, NV, USA). Kaksikymmentäviisi naarasta käsiteltiin jokaisella pitoisuudella, ja kuolleisuus vaihteli 10 prosentista 95 prosenttiin vähintään neljällä eri pitoisuudella. Liuottimella käsitellyt hyttyset toimivat kontrollina. Testinäytteiden kontaminaation estämiseksi vaihda suodatinpaperi uuteen jokaista testattua EO:ta varten. Näissä biomäärityksissä käytetyt annokset ilmaistaan mikrogrammoina EO:ta milligrammaa kohden elopainoa kohden. Aikuisen PBO:n aktiivisuutta arvioitiin myös samalla tavalla kuin EO:ta, ja synergistisissä kokeissa PBO:ta käytettiin positiivisena kontrollina. Kaikkien ryhmien käsitellyt hyttyset asetettiin muovikuppeihin ja niille annettiin 10 % sakkaroosia ja 10 % monivitamiinisiirappia. Kaikki biomääritykset suoritettiin 25 ± 2 °C:n lämpötilassa ja 80 ± 10 %:n suhteellisessa kosteudessa, ja ne toistettiin neljä kertaa kontrolliryhmien kanssa. Kuolleisuus 24 tunnin kasvatusjakson aikana tarkistettiin ja vahvistettiin hyttysen reagoimattomuudella mekaaniseen ärsykkeeseen ja kirjattiin sitten neljän toiston keskiarvon perusteella. Kokeelliset käsittelyt toistettiin neljä kertaa kullekin testinäytteelle käyttäen eri hyttyseriä. Tulokset tiivistettiin ja niitä käytettiin kuolleisuusprosentin laskemiseen, jota käytettiin 24 tunnin tappavan annoksen määrittämiseen probit-analyysillä.
EO:n ja permetriinin synergististä antisiidista vaikutusta arvioitiin käyttämällä paikallista toksisuusmääritysmenetelmää [42] aiemmin kuvatulla tavalla. Käytä asetonia tai etanolia liuottimena permetriinin valmistamiseksi haluttuna pitoisuutena sekä EO:n ja permetriinin binääriseosta (EO-permetriini: permetriini sekoitettuna EO:han LD25-pitoisuutena). Testipakkauksia (permetriini ja EO-permetriini) arvioitiin Ae. Aedes aegypti -sienen MCM-S- ja PMD-R-kantoja vastaan. Jokaiselle 25 naarashyttyselle annettiin neljä annosta permetriiniä sen tehokkuuden testaamiseksi aikuisten tappamisessa, ja jokainen käsittely toistettiin neljä kertaa. EO-synergistiehdokkaiden tunnistamiseksi annettiin 4–6 annosta EO-permetriiniä jokaiselle 25 naarashyttyselle, ja jokainen käsittely toistettiin neljä kertaa. PBO-permetriinikäsittely (permetriini sekoitettuna LD25-pitoisuuteen PBO:ta) toimi myös positiivisena kontrollina. Näissä biomäärityksissä käytetyt annokset ilmaistaan nanogrammoina testinäytettä milligrammaa elopainoa kohden. Kullekin hyttyskannalle tehtiin neljä kokeellista arviointia erikseen kasvatetuille erille, ja kuolleisuustiedot yhdistettiin ja analysoitiin Probitilla 24 tunnin tappavan annoksen määrittämiseksi.
Kuolleisuusaste oikaistiin Abbottin kaavalla [43]. Oikaistut tiedot analysoitiin Probit-regressioanalyysillä käyttäen tietokoneella toimivaa tilasto-ohjelmaa SPSS (versio 19.0). Letaaliarvot 25 %, 50 %, 90 %, 95 % ja 99 % (LD25, LD50, LD90, LD95 ja LD99 vastaavasti) laskettiin käyttämällä vastaavia 95 %:n luottamusvälejä (95 %:n luottamusväli). Merkitsevyyden ja testinäytteiden välisten erojen mittaukset arvioitiin khiin neliö -testillä tai Mann-Whitney U -testillä kussakin biologisessa määrityksessä. Tulokset katsottiin tilastollisesti merkitseviksi P< 0,05. Vastuskerroin (RR) arvioidaan LD50-tasolla seuraavalla kaavalla [12]:
RR > 1 osoittaa resistanssia ja RR ≤ 1 osoittaa herkkyyttä. Kunkin synergistiehdokkaan synergiasuhde (SR) lasketaan seuraavasti [34, 35, 44]:
Tämä tekijä jakaa tulokset kolmeen luokkaan: SR-arvon 1±0,05 katsotaan olevan ilman ilmeistä vaikutusta, SR-arvon >1,05 katsotaan olevan synergistisesti vaikuttava ja SR-arvon Vaaleankeltaista nestemäistä öljyä voidaan saada höyrytislaamalla C. rotundus- ja A. galanga -juurakoita sekä C. verumin kuorta. Kuivapainoon lasketut saannot olivat 0,15 %, 0,27 % (p/p) ja 0,54 % (v/v). w) (taulukko 1). C. rotundus-, A. galanga- ja C. verum -öljyjen kemiallisen koostumuksen GC-MS-tutkimus osoitti 19, 17 ja 21 yhdisteen läsnäolon, jotka muodostivat vastaavasti 80,22 %, 86,75 % ja 97,24 % kaikista komponenteista (taulukko 2). C. lucidumin juurakkoöljyn yhdisteet koostuvat pääasiassa syperoneenista (14,04 %), jota seuraavat karraleeni (9,57 %), α-kapselaani (7,97 %) ja α-kapselaani (7,53 %). Galangan juurakkoöljyn pääasiallinen kemiallinen komponentti on β-bisaboleeni (18,27 %), jota seuraavat α-bergamoteeni (16,28 %), 1,8-kineoli (10,17 %) ja piperonoli (10,09 %). Vaikka kanelialdehydi (64,66 %) tunnistettiin C. verumin kuoriöljyn pääkomponentiksi, kaneliasetaattia (6,61 %), α-kopeenia (5,83 %) ja 3-fenyylipropionaldehydiä (4,09 %) pidettiin vähäisempinä ainesosina. Syperneenin, β-bisaboleenin ja kanelialdehydin kemialliset rakenteet ovat C. rotundusin, A. galangan ja C. verumin pääyhdisteet, kuten kuvassa 2 on esitetty.
Kolmen OO-tutkimuksen tulokset, joissa arvioitiin aikuisten aktiivisuutta Aedes-hyttysiä (aegypti) vastaan, on esitetty taulukossa 3. Kaikilla EO:illa havaittiin olevan tappavia vaikutuksia MCM-S-Aedes-hyttysiin eri tyypeillä ja annoksilla. Aedes aegypti. Tehokkain EO on C. verum, jota seuraavat A. galanga ja C. rotundus, joiden LD50-arvot ovat naarailla 3,30, 7,97 ja 10,05 μg/mg MCM-S, hieman korkeammat kuin naisilla arvot 3,22 (U = 1), Z = -0,775, P = 0,667), 7,94 (U = 2, Z = 0, P = 1) ja 9,57 (U = 0, Z = -1,549, P = 0,333) μg/mg PMD-R. Tämä vastaa sitä, että PBO:lla on aikuisena hieman suurempi vaikutus PMD-R:ään kuin MSM-S-kannalla, LD50-arvojen ollessa vastaavasti 4,79 ja 6,30 μg/mg naarailla (U = 0, Z = -2,021, P = 0,057). Voidaan laskea, että C. verumin, A. galangan, C. rotundusin ja PBO:n LD50-arvot PMD-R:ää vastaan ovat noin 0,98, 0,99, 0,95 ja 0,76 kertaa pienemmät kuin MCM-S:ää vastaan. Tämä osoittaa, että herkkyys PBO:lle ja EO:lle on suhteellisen samanlainen kahden Aedes-kannan välillä. Vaikka PMD-R oli herkempi kuin MCM-S, Aedes aegyptin herkkyys ei ollut merkitsevä. Sitä vastoin kahden Aedes-kannan herkkyys permetriinille erosi suuresti toisistaan (taulukko 4). PMD-R osoitti merkittävää resistenssiä permetriinille (LD50-arvo = 0,44 ng/mg naisilla) ja sen LD50-arvo oli korkeampi, 3,70, verrattuna MCM-S:ään (LD50-arvo = 0,44 ng/mg naisilla) (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029). Vaikka PMD-R on paljon vähemmän herkkä permetriinille kuin MCM-S, sen herkkyys PBO:lle sekä C. verum-, A. galanga- ja C. rotundus -öljyille on hieman korkeampi kuin MCM-S:n.
Kuten EO-permethriini-yhdistelmän aikuisväestön biomäärityksessä havaittiin, permetriinin ja EO:n binääriseokset (LD25) osoittivat joko synergiaa (SR-arvo > 1,05) tai ei vaikutusta (SR-arvo = 1 ± 0,05). EO-permethriiniseoksen monimutkaiset vaikutukset aikuisiin kokeellisiin albiinohyttysiin. Aedes aegypti -kannat MCM-S ja PMD-R on esitetty taulukossa 4 ja kuvassa 3. C. verum -öljyn lisäämisen havaittiin pienentävän hieman permetriinin LD50-arvoa MCM-S:ää vastaan ja nostavan hieman LD50-arvoa PMD-R:ää vastaan naisilla arvoon 0,44–0,42 ng/mg ja naisilla arvosta 3,70 arvoon 3,85 ng/mg. Sitä vastoin C. rotundus- ja A. galanga -öljyjen lisääminen vähensi merkittävästi permetriinin LD50-arvoa MCM-S:llä 0,44:stä 0,07:ään (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) ja 0,11:een (U = 0). , Z) = -2,309, P = 0,029) ng/mg naisilla. MCM-S:n LD50-arvojen perusteella EO-permetriiniseoksen SR-arvot C. rotundus- ja A. galanga -öljyjen lisäämisen jälkeen olivat vastaavasti 6,28 ja 4,00. Näin ollen permetriinin LD50-arvo PMD-R:ää vastaan laski merkittävästi 3,70:stä 0,42:een (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) ja 0,003:een lisäämällä C. rotundus- ja A. galanga -öljyjä (U = 0). , Z = -2,337, P = 0,029) ng/mg naarasta. Permetriinin ja C. rotundus -yhdisteen SR-arvo PMD-R:ää vastaan oli 8,81, kun taas galangali-permetriiniseoksen SR-arvo oli 1233,33. Suhteessa MCM-S:ään positiivisen kontrollin PBO:n LD50-arvo laski 0,44:stä 0,26 ng/mg:aan (naaraat) ja 3,70 ng/mg:sta 0,65 ng/mg:aan (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) ja PMD-R:n (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) osalta. PBO-permetriiniseoksen SR-arvot MCM-S- ja PMD-R-kannoilla olivat 1,69 ja 5,69. Nämä tulokset osoittavat, että C. rotundus- ja A. galanga -öljyt ja PBO lisäävät permetriinin myrkyllisyyttä enemmän kuin C. verum -öljy MCM-S- ja PMD-R-kannoilla.
EO:n, PBO:n, permetriinin (PE) ja niiden yhdistelmien aikuisten aktiivisuus (LD50) pyretroideille herkkiä (MCM-S) ja resistenttejä (PMD-R) Aedes-hyttysten kantoja vastaan. Aedes aegypti
[45]. Synteettisiä pyretroideja käytetään maailmanlaajuisesti lähes kaikkien maataloudessa ja lääketieteessä tärkeiden niveljalkaisten torjuntaan. Synteettisten hyönteismyrkkyjen käytön haitallisten seurausten, erityisesti hyttysten kehittymisen ja laajalle levinneen resistenssin, sekä pitkäaikaisten terveys- ja ympäristövaikutusten vuoksi on nyt kiireellisesti vähennettävä perinteisten synteettisten hyönteismyrkkyjen käyttöä ja kehitettävä vaihtoehtoja [35, 46, 47]. Ympäristön ja ihmisten terveyden suojelemisen lisäksi kasviperäisten hyönteismyrkkyjen etuihin kuuluvat korkea selektiivisyys, maailmanlaajuinen saatavuus sekä helppo tuotanto ja käyttö, mikä tekee niistä houkuttelevampia hyttysten torjuntaan [32, 48, 49]. Tässä tutkimuksessa selvitettiin tehokkaiden eteeristen öljyjen kemiallisia ominaisuuksia GC-MS-analyysin avulla, ja lisäksi arvioitiin aikuisten eteeristen öljyjen tehoa ja niiden kykyä lisätä synteettisen permetriinin, aegyptin, myrkyllisyyttä pyretroideille herkissä (MCM-S) ja resistenteissä (PMD-R) kannoissa.
GC-MS-karakterisointi osoitti, että syperni (14,04 %), β-bisaboleeni (18,27 %) ja kanelialdehydi (64,66 %) olivat vastaavasti C. rotundus-, A. galanga- ja C. verum -öljyjen pääkomponentit. Näillä kemikaaleilla on osoitettu olevan erilaisia biologisia vaikutuksia. Ahn ym. [50] raportoivat, että C. rotundus -puun juurakosta eristetty 6-asetoksikypereeni toimii kasvaimia estävänä yhdisteenä ja voi indusoida kaspaasista riippuvaisen apoptoosin munasarjasyöpäsoluissa. Mirhapuun eteerisestä öljystä uutettu β-bisaboleeni osoittaa spesifistä sytotoksisuutta ihmisen ja hiiren rintarauhassyöpäsoluja vastaan sekä in vitro että in vivo [51]. Luonnollisista uutteista saadulla tai laboratoriossa syntetisoidulla kanelialdehydillä on raportoitu olevan hyönteismyrkkyjä, antibakteerisia, antifungaalisia, anti-inflammatorisia, immunomoduloivia, syöpää estäviä ja antiangiogeenisiä vaikutuksia [52].
Annosriippuvaisen aikuisen aktiivisuusbiomäärityksen tulokset osoittivat testattujen etyleenioksidien hyvän potentiaalin ja osoittivat, että Aedes-hyttysten kannoilla MCM-S ja PMD-R oli samanlainen herkkyys etyleenioksidille ja permetriinille. Aedes aegypti -hyttyskannoissa etyleenioksidin ja permetriinin tehokkuuden vertailu osoitti, että jälkimmäisellä on voimakkaampi allergisoiva vaikutus: LD50-arvot ovat 0,44 ja 3,70 ng/mg naarailla MCM-S- ja PMD-R-kannoilla. Näitä havaintoja tukevat monet tutkimukset, jotka osoittavat, että luonnossa esiintyvät torjunta-aineet, erityisesti kasviperäiset tuotteet, ovat yleensä vähemmän tehokkaita kuin synteettiset aineet [31, 34, 35, 53, 54]. Tämä voi johtua siitä, että permetriini on monimutkainen yhdistelmä aktiivisia tai inaktiivisia ainesosia, kun taas permetriini on puhdistettu yksittäinen aktiivinen yhdiste. Luonnollisten aktiivisten ainesosien monimuotoisuus ja monimutkaisuus erilaisilla vaikutusmekanismeilla voivat kuitenkin lisätä biologista aktiivisuutta tai estää resistenssin kehittymistä isäntäpopulaatioissa [55, 56, 57]. Monet tutkijat ovat raportoineet C. verumin, A. galangan ja C. rotunduksen sekä niiden komponenttien, kuten β-bisaboleenin, kanelialdehydin ja 1,8-kineolin, hyttysten torjunta-aineesta [22, 36, 58, 59, 60,61, 62,63,64]. Kirjallisuuskatsauksessa kuitenkin paljastui, ettei sen synergistisestä vaikutuksesta permetriinin tai muiden synteettisten hyönteismyrkkyjen kanssa Aedes-hyttysiä ja Aedes aegypti -hyttysiä vastaan ole aiemmin raportoitu.
Tässä tutkimuksessa havaittiin merkittäviä eroja permetriinin herkkyydessä kahden Aedes-kannan välillä. Aedes aegypti. MCM-S on herkkä permetriinille, kun taas PMD-R on paljon vähemmän herkkä sille, resistenssiasteen ollessa 8,41. Verrattuna MCM-S:n herkkyyteen, PMD-R on vähemmän herkkä permetriinille, mutta herkempi EO:lle, mikä tarjoaa pohjan jatkotutkimuksille, joilla pyritään lisäämään permetriinin tehoa yhdistämällä sitä EO:han. Synergistinen yhdistelmäpohjainen biologinen määritys aikuisten vaikutuksista osoitti, että EO:n ja permetriinin binääriseokset vähensivät tai lisäsivät aikuisten Aedes. Aedes aegypti -kantojen kuolleisuutta. C. verum -öljyn lisääminen pienensi hieman permetriinin LD50-arvoa MCM-S:ää vastaan, mutta lisäsi hieman LD50-arvoa PMD-R:ää vastaan, SR-arvojen ollessa 1,05 ja 0,96. Tämä osoittaa, että C. verum -öljyllä ei ole synergististä tai antagonistista vaikutusta permetriiniin testattaessa sitä MCM-S:n ja PMD-R:n kanssa. Sitä vastoin C. rotundus- ja A. galanga -öljyt osoittivat merkittävää synergististä vaikutusta vähentämällä merkittävästi permetriinin LD50-arvoja MCM-S:ään tai PMD-R:ään. Kun permetriiniä yhdistettiin C. rotundus- ja A. galanga -lajien EO:han, EO-permetriiniseoksen SR-arvot MCM-S:lle olivat vastaavasti 6,28 ja 4,00. Lisäksi, kun permetriiniä arvioitiin PMD-R:ää vastaan yhdessä C. rotundus -lajien (SR = 8,81) tai A. galanga -lajien (SR = 1233,33) kanssa, SR-arvot nousivat merkittävästi. On syytä huomata, että sekä C. rotundus että A. galanga lisäsivät permetriinin myrkyllisyyttä PMD-R Ae. aegypti -lajia vastaan merkittävästi. Vastaavasti PBO:n havaittiin lisäävän permetriinin myrkyllisyyttä SR-arvojen ollessa 1,69 ja 5,69 MCM-S- ja PMD-R-kannoilla. Koska C. rotundusilla ja A. galangalla oli korkeimmat SR-arvot, niitä pidettiin parhaimpina synergisteinä permetriinin toksisuuden lisäämisessä MCM-S:ssä ja PMD-R:ssä.
Useissa aiemmissa tutkimuksissa on raportoitu synteettisten hyönteismyrkkyjen ja kasviuutteiden yhdistelmien synergistisestä vaikutuksesta useita hyttyslajeja vastaan. Kalayanasundaramin ja Dasin [65] tekemä toukkamyrkkyanalyysi Anopheles Stephensi -hyttystä vastaan osoitti, että fentioni, laajakirjoinen organofosfaatti, liittyi Cleodendron inermeen, Pedalium muraxiin ja Parthenium hysterophorukseen. Uutteiden välillä havaittiin merkittävää synergiaa, ja synergistinen vaikutus (SF) oli vastaavasti 1,31, 1,38, 1,40, 1,48, 1,61 ja 2,23. 15 mangrovelajin toukkamyrkkyanalyysissä mangrovepuun juurien petrolieetteriuutteen havaittiin olevan tehokkain Culex quinquefasciatus -hyttystä vastaan, ja LC50-arvo oli 25,7 mg/l [66]. Tämän uutteen ja kasvitieteellisen hyönteismyrkyn, pyretriinin, synergistisen vaikutuksen on myös raportoitu vähentävän pyretrumin LC50-arvoa C. quinquefasciatus -toukkia vastaan 0,132 mg/l:sta 0,107 mg/l:aan, ja lisäksi tässä tutkimuksessa käytettiin SF-laskelmaa 1,23. 34,35,44]. Sitruunajuuriuutteen ja useiden synteettisten hyönteismyrkkyjen (esim. fentionin, sypermetriinin (synteettinen pyretroidi) ja timetfosin (organofosforipohjainen toukkien torjunta-aine)) yhdistettyä tehoa Anopheles-hyttysiä vastaan arvioitiin Stephensin [54] ja C. quinquefasciatus [34] mukaan. Sypermetriinin ja keltaisen hedelmän petrolieetteriuutteen yhdistetty käyttö osoitti synergistisen vaikutuksen sypermetriiniin kaikissa suhteissa. Tehokkain suhde oli 1:1-binäärinen yhdistelmä, jonka LC50- ja SF-arvot olivat 0,0054 ppm ja 6,83 suhteessa An:iin. Stephen West [54]. Vaikka S. xanthocarpumin ja temefoksen 1:1 binääriseos oli antagonistinen (SF = 0,6406), S. xanthocarpumin ja fenthionin yhdistelmä (1:1) osoitti synergististä aktiivisuutta C. quinquefasciatusta vastaan SF:n ollessa 1,3125 [34]]. Tong ja Blomquist [35] tutkivat kasvietyleenioksidin vaikutuksia karbaryylin (laajakirjoinen karbamaatti) ja permetriinin myrkyllisyyteen Aedes-hyttysille. Aedes aegypti. Tulokset osoittivat, että agarista, mustapippurista, katajasta, italialaisesta helichrysumista, santelipuusta ja seesamista peräisin oleva etyleenioksidi lisäsi karbaryylin myrkyllisyyttä Aedes-hyttysille. Aedes-toukkien SR-arvot vaihtelevat 1,0:n ja 7,0:n välillä. Sitä vastoin mikään etyleenioksidi ei ollut myrkyllinen aikuisille Aedes-hyttysille. Tässä vaiheessa Aedes aegypti -toukkien ja EO-karbaryylin yhdistelmällä ei ole raportoitu synergistisiä vaikutuksia. PBO:ta käytettiin positiivisena kontrollina karbaryylin myrkyllisyyden tehostamiseksi Aedes-hyttysiä vastaan. Aedes aegypti -toukkien ja -aikuisten SR-arvot ovat vastaavasti 4,9–9,5 ja 2,3. Toukkia tappavaa aktiivisuutta testattiin vain permetriinin ja EO:n tai PBO:n binaarisilla seoksilla. EO-permetriiniseoksella oli antagonistinen vaikutus, kun taas PBO-permetriiniseoksella oli synergistinen vaikutus Aedes-hyttysiä vastaan. Aedes aegypti -toukat. Annos-vastekokeita ja SR-arviointia PBO-permetriiniseoksille ei kuitenkaan ole vielä tehty. Vaikka fytosynteettisten yhdistelmien synergistisistä vaikutuksista hyttysvektoreita vastaan on saatu vain vähän tuloksia, nämä tiedot tukevat olemassa olevia tuloksia, jotka avaavat mahdollisuuden lisätä synergistejä paitsi käytetyn annoksen pienentämiseksi myös hyönteisten tappavan vaikutuksen lisäämiseksi. Lisäksi tämän tutkimuksen tulokset osoittivat ensimmäistä kertaa, että C. rotundus- ja A. galanga -öljyt ovat synergistisesti merkittävästi tehokkaampia pyretroideille herkkiä ja pyretroideille resistenttejä Aedes-hyttyskantoja vastaan verrattuna PBO:hon, kun niitä yhdistetään permetriinimyrkytykseen. Aedes aegypti. Synergistisen analyysin odottamattomat tulokset osoittivat kuitenkin, että C. verum -öljyllä oli suurin aikuisia hyttysiä vastaan vaikuttava vaikutus molempiin Aedes-kantoihin. Yllättäen permetriinin toksinen vaikutus Aedes aegyptiin oli epätyydyttävä. Toksisten ja synergististen vaikutusten vaihtelut voivat johtua osittain altistumisesta näiden öljyjen erityyppisille ja -pitoisuuksille bioaktiivisissa komponenteissa.
Vaikka tehokkuuden parantamiskeinoja on pyritty ymmärtämään, synergistiset mekanismit ovat edelleen epäselviä. Mahdollisia syitä erilaiseen tehokkuuteen ja synergistiseen potentiaaliin voivat olla testattujen tuotteiden kemiallisen koostumuksen erot sekä hyttysten alttiuden erot, jotka liittyvät resistenssitilaan ja -kehitykseen. Tässä tutkimuksessa testattujen pää- ja sivuainesosien välillä on eroja, ja joidenkin näistä yhdisteistä on osoitettu olevan karkottavia ja myrkyllisiä vaikutuksia useita tuholaisia ja tautivektoreita vastaan [61,62,64,67,68]. C. rotundus-, A. galanga- ja C. verum -öljyissä karakterisoituja pääyhdisteitä, kuten sypernia, β-bisaboleenia ja kanelialdehydiä, ei kuitenkaan testattu tässä artikkelissa niiden aikuisten vastaisten ja synergististen vaikutusten suhteen Aedes aegypti -hyönteisiä vastaan. Siksi tarvitaan tulevia tutkimuksia kunkin eteerisen öljyn vaikuttavien aineiden eristämiseksi ja niiden hyttysmyrkkytehokkuuden ja synergististen vuorovaikutusten selvittämiseksi tätä hyttysvektoria vastaan. Yleisesti ottaen hyönteismyrkkyjen vaikutus riippuu myrkkyjen ja hyönteiskudosten välisestä vaikutuksesta ja reaktiosta, joka voidaan yksinkertaistaa ja jakaa kolmeen vaiheeseen: tunkeutuminen hyönteisen kehoon, ihoon ja kohde-elinten kalvoihin, aktivointi (= vuorovaikutus kohteen kanssa) ja vieroitus. myrkylliset aineet [57, 69]. Siksi hyönteismyrkkyjen synergismi, joka johtaa myrkkyyhdistelmien tehon lisääntymiseen, vaatii ainakin yhden näistä luokista, kuten lisääntyneen tunkeutumisen, kertyneiden yhdisteiden suuremman aktivoinnin tai torjunta-aineen vaikuttavan aineen vähäisemmän vieroituksen. Esimerkiksi energiansietokyky hidastaa kynsinauhan tunkeutumista paksuuntuneen kynsinauhan läpi ja biokemiallista vastustuskykyä, kuten tehostunutta hyönteismyrkkyjen aineenvaihduntaa, jota on havaittu joissakin resistenteissä hyönteiskannoissa [70, 71]. EO:iden merkittävä tehokkuus permetriinin myrkyllisyyden lisäämisessä, erityisesti PMD-R:ää vastaan, voi viitata ratkaisuun hyönteismyrkkyresistenssiongelmaan vuorovaikutuksella resistenssimekanismien kanssa [57, 69, 70, 71]. Tong ja Blomquist [35] tukivat tämän tutkimuksen tuloksia osoittamalla synergistisen vuorovaikutuksen EO:iden ja synteettisten torjunta-aineiden välillä. aegypti-bakteerissa on näyttöä sen estävästä vaikutuksesta detoksifioivia entsyymejä, mukaan lukien sytokromi P450-mono-oksigenaaseja ja karboksyyliesteraaseja, vastaan, jotka liittyvät läheisesti resistenssin kehittymiseen perinteisille torjunta-aineille. PBO:n sanotaan paitsi olevan sytokromi P450-mono-oksigenaasin metabolinen estäjä, myös parantavan hyönteismyrkkyjen tunkeutumista, kuten sen käyttö positiivisena kontrollina synergistisessä tutkimuksessa osoittaa [35, 72]. Mielenkiintoista on, että 1,8-kineoli, yksi galangalöljyn tärkeimmistä komponenteista, tunnetaan myrkyllisistä vaikutuksistaan hyönteislajeihin [22, 63, 73], ja sen on raportoitu olevan synergistinen useilla biologisen aktiivisuuden tutkimuksen alueilla [74]. . ,75,76,77]. Lisäksi 1,8-kineolilla yhdessä useiden lääkkeiden, kuten kurkumiinin [78], 5-fluorourasiilin [79], mefenaamihapon [80] ja tsidovudiinin [81] kanssa, on myös tunkeutumista edistävä vaikutus in vitro. Näin ollen 1,8-kineolin mahdollinen rooli synergistisessä hyönteismyrkkyvaikutuksessa ei ole ainoastaan vaikuttavana aineena, vaan myös tunkeutumisen tehostajana. Koska galangalöljyllä ja trikosanttiöljyllä on suurempi synergistinen vaikutus permetriinin kanssa, erityisesti PMD-R:ää vastaan, tässä tutkimuksessa havaitut synergistiset vaikutukset voivat johtua vuorovaikutuksesta resistenssimekanismien kanssa, eli lisääntyneestä kloorin läpäisevyydestä. Pyretroidit lisäävät kertyneiden yhdisteiden aktivoitumista ja estävät detoksifioivia entsyymejä, kuten sytokromi P450 -mono-oksigenaaseja ja karboksyyliesteraaseja. Nämä näkökohdat vaativat kuitenkin lisätutkimuksia EO:n ja sen eristettyjen yhdisteiden (yksin tai yhdistelmänä) erityisen roolin selvittämiseksi synergistisissä mekanismeissa.
Vuonna 1977 Thaimaan tärkeimmissä vektoripopulaatioissa raportoitiin permetriiniresistenssin lisääntymistä, ja seuraavien vuosikymmenten aikana permetriinin käyttö korvattiin suurelta osin muilla pyretroidikemikaaleilla, erityisesti deltametriinillä korvatuilla [82]. Vektoriresistenssi deltametriinille ja muille hyönteismyrkkyluokille on kuitenkin erittäin yleistä koko maassa liiallisen ja jatkuvan käytön vuoksi [14, 17, 83, 84, 85, 86]. Tämän ongelman torjumiseksi on suositeltavaa kierrättää tai käyttää uudelleen käytöstä poistettuja torjunta-aineita, jotka olivat aiemmin tehokkaita ja vähemmän myrkyllisiä nisäkkäille, kuten permetriiniä. Tällä hetkellä, vaikka permetriinin käyttöä on vähennetty viimeaikaisissa kansallisissa hyttysten torjuntaohjelmissa, permetriiniresistenssiä voi edelleen esiintyä hyttyspopulaatioissa. Tämä voi johtua hyttysten altistumisesta kaupallisille kotitalouksien tuholaistorjuntatuotteille, jotka koostuvat pääasiassa permetriinistä ja muista pyretroideista [14, 17]. Näin ollen permetriinin onnistunut uudelleenkäyttö edellyttää strategioiden kehittämistä ja toteuttamista vektoriresistenssin vähentämiseksi. Vaikka mikään tässä tutkimuksessa erikseen testatuista eteerisistä öljyistä ei ollut yhtä tehokas kuin permetriini, yhdessä permetriinin kanssa saatiin aikaan vaikuttavia synergistisiä vaikutuksia. Tämä on lupaava osoitus siitä, että eteerisen öljyn (EO) vuorovaikutus resistenssimekanismien kanssa johtaa siihen, että permetriinin ja EO:n yhdistelmä on tehokkaampi kuin pelkkä hyönteismyrkky tai EO, erityisesti PMD-R-sientä (Aedes aegypti) vastaan. Synergististen seosten hyödyt tehon lisäämisessä, huolimatta pienempien vektorien torjunta-annosten käytöstä, voivat johtaa resistenssin hallinnan paranemiseen ja kustannusten alenemiseen [33, 87]. Näistä tuloksista on ilahduttavaa huomata, että A. galanga- ja C. rotundus -EO:t olivat merkittävästi tehokkaampia kuin permetriinin BO permetriinin toksisuuden synergiassa sekä MCM-S- että PMD-R-kannoissa ja ovat potentiaalinen vaihtoehto perinteisille ergogenisille aineille.
Valituilla etyleenioksidilla oli merkittäviä synergistisiä vaikutuksia aikuisten PMD-R-hyönteisten myrkyllisyyden lisäämisessä. Erityisesti galangalöljyn, jonka SR-arvo on jopa 1233,33, vaikutus osoittaa, että etyleenioksidilla on laajat mahdollisuudet synergistinä permetriinin tehokkuuden parantamisessa. Tämä voi stimuloida uuden aktiivisen luonnontuotteen käyttöä, jotka yhdessä voisivat lisätä erittäin tehokkaiden hyttysten torjunta-aineiden käyttöä. Se paljastaa myös etyleenioksidin potentiaalin vaihtoehtoisena synergistinä, jolla voidaan tehokkaasti parantaa vanhempia tai perinteisiä hyönteismyrkkyjä ja puuttua hyttyspopulaatioiden olemassa oleviin resistenssiongelmiin. Helposti saatavilla olevien kasvien käyttö hyttysten torjuntaohjelmissa ei ainoastaan vähennä riippuvuutta tuoduista ja kalliista materiaaleista, vaan myös stimuloi paikallisia pyrkimyksiä vahvistaa kansanterveysjärjestelmiä.
Nämä tulokset osoittavat selvästi etyleenioksidin ja permetriinin yhdistelmän tuottaman merkittävän synergistisen vaikutuksen. Tulokset korostavat etyleenioksidin potentiaalia kasvisynergistinä hyttysten torjunnassa, sillä se lisää permetriinin tehoa hyttysiä vastaan, erityisesti resistenteissä populaatioissa. Tuleva kehitys ja tutkimus edellyttävät galangal- ja alpiniaöljyjen ja niiden eristettyjen yhdisteiden synergististä bioanalyysiä, luonnollisten tai synteettisten hyönteismyrkkyjen yhdistelmiä useita hyttyslajeja ja -vaiheita vastaan sekä myrkyllisyystestejä ei-kohde-eliöitä vastaan. Etyleenioksidin käytännön käyttö varteenotettavana vaihtoehtoisena synergistinä.
Maailman terveysjärjestö. Denguekuumeen ehkäisyä ja torjuntaa koskeva maailmanlaajuinen strategia vuosille 2012–2020. Geneve: Maailman terveysjärjestö, 2012.
Weaver SC, Costa F., Garcia-Blanco MA, Ko AI, Ribeiro GS, Saade G., et ai. Zika-virus: historia, synty, biologia ja torjuntanäkymät. Antiviraalinen tutkimus. 2016; 130:69–80.
Maailman terveysjärjestö. Denguekuumetta koskeva tietolomake. 2016. http://www.searo.who.int/entity/vector_borne_tropical_diseases/data/data_factsheet/en/. Luettu: 20. tammikuuta 2017.
Kansanterveyslaitos. Denguekuume- ja dengue-verenvuotokuumetapausten nykytila Thaimaassa. 2016. http://www.m-society.go.th/article_attach/13996/17856.pdf. Luettu: 6. tammikuuta 2017.
Ooi EE, Goh CT, Gabler DJ. 35 vuotta denguekuumeen ehkäisyä ja vektorien torjuntaa Singaporessa. Äkillinen tartuntatauti. 2006;12:887–93.
Morrison AC, Zielinski-Gutierrez E, Scott TW, Rosenberg R. Tunnista haasteet ja ehdota ratkaisuja Aedes aegypti -virusvektorien torjumiseksi. PLOS Medicine. 2008;5:362–6.
Tautientorjunta- ja ehkäisykeskukset. Denguekuume, entomologia ja ekologia. 2016. http://www.cdc.gov/dengue/entomologyecology/. Luettu: 6. tammikuuta 2017.
Ohimain EI, Angaye TKN, Bassey SE. Jatropa curcas (Euphorbiaceae) -kasvin lehtien, kuoren, varsien ja juurien toukkia tappavan vaikutuksen vertailu malariavektoria Anopheles gambiae vastaan. SZhBR. 2014;3:29-32.
Soleimani-Ahmadi M, Watandoust H, Zareh M. Anopheles-toukkien elinympäristöominaisuudet malarian hävittämisohjelman malarian alueilla Kaakkois-Iranissa. Asia Pacific J Trop Biomed. 2014;4(Suppl 1):S73–80.
Bellini R, Zeller H, Van Bortel W. Katsaus Länsi-Niilin viruksen epidemioiden torjuntamenetelmiin, ehkäisyyn ja torjuntaan sekä Euroopan kohtaamiin haasteisiin. Parasiitit vektorina. 2014;7:323.
Muthusamy R., Shivakumar MS Sypermetriiniresistenssin valinta ja molekyylimekanismit punaisilla toukilla (Amsacta albistriga Walker). Tuholaisten biokemiallinen fysiologia. 2014;117:54–61.
Ramkumar G., Shivakumar MS Laboratoriotutkimus Culex quinquefasciatus -lajin permetriiniresistenssistä ja ristiresistenssistä muille hyönteismyrkkyille. Palastor Research Center. 2015;114:2553–60.
Matsunaka S, Hutson DH, Murphy SD. Torjunta-aineiden kemia: Ihmisen hyvinvointi ja ympäristö, osa 3: Vaikutusmekanismi, aineenvaihdunta ja toksikologia. New York: Pergamon Press, 1983.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Souvonkert V, Kongmi M, Korbel AV, Ngoen-Klan R. Katsaus ihmisillä esiintyvien tautivektorien hyönteismyrkkyresistenssiin ja käyttäytymiseen liittyvään tautivektorien välttämiseen Thaimaassa. Parasiitit vektorina. 2013;6:280.
Chareonviriyaphap T, Aum-Aung B, Ratanatham S. Hyönteismyrkkyresistenssin nykyiset mallit hyttysvektorien keskuudessa Thaimaassa. Southeast Asia J Trop Med Public Health. 1999;30:184-94.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Ratanatham S. Malarian tila Thaimaassa. Southeast Asia J Trop Med Public Health. 2000;31:225–37.
Plernsub S, Saingamsuk J, Yanola J, Lumjuan N, Thippavankosol P, Walton S, Somboon P. F1534C- ja V1016G-knockdown-resistenssimutaatioiden ajallinen esiintymistiheys Aedes aegypti -hyttysissä Chiang Maissa, Thaimaassa, ja mutaatioiden vaikutus pyretroideja sisältävien lämpösumutteiden tehokkuuteen. Aktatrop. 2016;162:125–32.
Vontas J, Kioulos E, Pavlidi N, Moru E, Della Torre A, Ranson H. Hyönteisten torjunta-aineresistenssi tärkeimmissä dengue-virusvektoreissa Aedes albopictus ja Aedes aegypti. Tuholaisten biokemiallinen fysiologia. 2012; 104:126–31.
Julkaisun aika: 08.07.2024