Hvala vam što ste posjetili Nature.com.Verzija pretraživača koju koristite ima ograničenu podršku za CSS.Za najbolje rezultate preporučujemo da koristite noviju verziju vašeg pretraživača (ili onemogućite način kompatibilnosti u Internet Exploreru).U međuvremenu, kako bismo osigurali stalnu podršku, prikazujemo stranicu bez stila ili JavaScripta.
Kombinacije insekticidnih spojeva biljnog porijekla mogu pokazati sinergističke ili antagonističke interakcije protiv štetočina.S obzirom na brzo širenje bolesti koje prenose komarci Aedes i sve veću otpornost populacija komaraca Aedes na tradicionalne insekticide, formulirano je i testirano dvadeset osam kombinacija terpenskih spojeva na bazi biljnih eteričnih ulja protiv larve i odraslih stadija Aedes aegypti.Pet biljnih eteričnih ulja (EO) je prvobitno procenjeno za njihovu larvicidnu efikasnost i efikasnost za odrasle, a dva glavna jedinjenja su identifikovana u svakom EO na osnovu rezultata GC-MS.Nabavljeni su glavni identificirani spojevi, a to su dialil disulfid, dialil trisulfid, karvon, limonen, eugenol, metil eugenol, eukaliptol, eudesmol i komarac alfa-pinen.Binarne kombinacije ovih spojeva su zatim pripremljene korištenjem subletalnih doza, a njihovi sinergistički i antagonistički efekti su testirani i utvrđeni.Najbolje larvicidne kompozicije dobijaju se mešanjem limonena sa dialil disulfidom, a najbolje adulticidne kompozicije dobijaju se mešanjem karvona sa limonenom.Komercijalno korišteni sintetički larvicid Temphos i lijek za odrasle Malathion testirani su odvojeno iu binarnim kombinacijama s terpenoidima.Rezultati su pokazali da je kombinacija temefosa i dialil disulfida i malationa i eudesmola najefikasnija.Ove moćne kombinacije imaju potencijal za upotrebu protiv Aedes aegypti.
Biljna eterična ulja (EO) su sekundarni metaboliti koji sadrže različite bioaktivne spojeve i postaju sve važniji kao alternativa sintetičkim pesticidima.Ne samo da su ekološki prihvatljivi i laki za upotrebu, već su i mješavina različitih bioaktivnih spojeva, što također smanjuje vjerovatnoću razvoja rezistencije na lijekove1.Koristeći GC-MS tehnologiju, istraživači su ispitali sastojke različitih biljnih eteričnih ulja i identificirali više od 3.000 spojeva iz 17.500 aromatičnih biljaka2, od kojih je većina testirana na insekticidna svojstva i prijavljeno je da imaju insekticidne učinke3,4.Neke studije naglašavaju da je toksičnost glavne komponente spoja ista ili veća od toksičnosti njegovog sirovog etilen oksida.Ali upotreba pojedinačnih jedinjenja može opet ostaviti prostora za razvoj rezistencije, kao što je slučaj sa hemijskim insekticidima5,6.Stoga je trenutni fokus na pripremi mješavina jedinjenja na bazi etilen oksida kako bi se poboljšala insekticidna efikasnost i smanjila vjerovatnoća otpornosti u ciljnim populacijama štetočina.Pojedinačna aktivna jedinjenja prisutna u EO mogu pokazati sinergističke ili antagonističke efekte u kombinacijama koje odražavaju ukupnu aktivnost EO, što je činjenica koja je dobro naglašena u studijama koje su sproveli prethodni istraživači7,8.Program vektorske kontrole također uključuje EO i njegove komponente.Djelovanje esencijalnih ulja protiv komaraca je opširno proučavano na Culex i Anopheles komarcima.Nekoliko studija je pokušalo razviti učinkovite pesticide kombiniranjem različitih biljaka sa komercijalno korištenim sintetičkim pesticidima kako bi se povećala ukupna toksičnost i minimizirali nuspojave9.Ali studije takvih spojeva protiv Aedes aegypti ostaju rijetke.Napredak medicinske nauke i razvoj lijekova i vakcina pomogli su u borbi protiv nekih vektorskih bolesti.Ali prisustvo različitih serotipova virusa, koje prenosi komarac Aedes aegypti, dovelo je do neuspjeha programa vakcinacije.Stoga, kada se pojave takve bolesti, programi kontrole vektora su jedina opcija za sprječavanje širenja bolesti.U trenutnom scenariju, kontrola Aedes aegypti je vrlo važna jer je on ključni vektor raznih virusa i njihovih serotipova koji uzrokuju denga groznicu, zika, denga hemoragičnu groznicu, žutu groznicu itd. Najvažnija stvar je činjenica da je broj slučajevi gotovo svih vektorskih bolesti koje se prenose Aedes-om povećavaju se svake godine u Egiptu i rastu širom svijeta.Stoga, u ovom kontekstu, postoji hitna potreba za razvojem ekološki prihvatljivih i djelotvornih mjera kontrole za populaciju Aedes aegypti.Potencijalni kandidati u ovom pogledu su EO, njihova sastavna jedinjenja i njihove kombinacije.Stoga je ova studija pokušala da identifikuje efikasne sinergističke kombinacije ključnih biljnih EO jedinjenja iz pet biljaka sa insekticidnim svojstvima (tj. menta, bosiljak, eukaliptus pegavi, Allium sumpor i melaleuca) protiv Aedes aegypti.
Svi odabrani EO su pokazali potencijalnu larvicidnu aktivnost protiv Aedes aegypti sa 24-satnom LC50 u rasponu od 0,42 do 163,65 ppm.Najveća larvicidna aktivnost zabilježena je za EO pepermint (Mp) sa LC50 vrijednošću od 0,42 ppm za 24 h, a zatim za bijeli luk (As) sa LC50 vrijednošću od 16,19 ppm za 24 h (Tabela 1).
Sa izuzetkom Ocimum Sainttum, Os EO, sva ostala četiri testirana EO pokazala su očigledne alercidne efekte, sa vrijednostima LC50 u rasponu od 23,37 do 120,16 ppm tokom 24-satnog perioda izlaganja.Thymophilus striata (Cl) EO je bio najefikasniji u ubijanju odraslih osoba sa LC50 vrijednošću od 23,37 ppm u roku od 24 sata nakon izlaganja, a slijedio ga je Eucalyptus maculata (Em) koji je imao LC50 vrijednost od 101,91 ppm (Tabela 1).S druge strane, vrijednost LC50 za Os još nije određena jer je najveća stopa smrtnosti od 53% zabilježena pri najvišoj dozi (dodatna slika 3).
Dva glavna sastavna jedinjenja u svakom EO su identifikovana i odabrana na osnovu rezultata baze podataka NIST biblioteke, procenta površine GC hromatograma i rezultata MS spektra (Tabela 2).Za EO As, glavna identifikovana jedinjenja su dialil disulfid i dialil trisulfid;za EO Mp glavna identifikovana jedinjenja su karvon i limonen, za EO Em glavna identifikovana jedinjenja su eudesmol i eukaliptol;Za EO Os, glavni identificirani spojevi bili su eugenol i metil eugenol, a za EO Cl, glavni identificirani spojevi su eugenol i α-pinen (Slika 1, Dodatne slike 5–8, Dodatna tabela 1–5).
Rezultati masene spektrometrije glavnih terpenoida odabranih eteričnih ulja (A-dialil disulfid; B-dialil trisulfid; C-eugenol; D-metil eugenol; E-limonen; F-aromatski ceperon; G-α-pinen; H-cineol R-eudamol).
Ukupno devet jedinjenja (dijalil disulfid, dialil trisulfid, eugenol, metil eugenol, karvon, limonen, eukaliptol, eudesmol, α-pinen) identifikovano je kao efikasna jedinjenja koja su glavne komponente EO i koja su pojedinačno biološki testirana protiv Aedes a. faze..Jedinjenje eudesmol imalo je najveću larvicidnu aktivnost sa LC50 vrijednošću od 2,25 ppm nakon 24 sata izlaganja.Utvrđeno je da spojevi dialil disulfid i dialil trisulfid imaju potencijalne larvicidne efekte, sa srednjim subletalnim dozama u rasponu od 10-20 ppm.Umjerena larvicidna aktivnost ponovo je uočena za jedinjenja eugenol, limonen i eukaliptol sa vrijednostima LC50 od 63,35 ppm, 139,29 ppm.i 181,33 ppm nakon 24 sata, respektivno (tabela 3).Međutim, ni pri najvećim dozama nije pronađen značajan larvicidni potencijal metil eugenola i karvona, tako da vrijednosti LC50 nisu izračunate (tabela 3).Sintetički larvicid Temefos imao je srednju smrtonosnu koncentraciju od 0,43 ppm protiv Aedes aegypti tokom 24 sata izloženosti (Tabela 3, Dodatna tabela 6).
Sedam jedinjenja (dijalil disulfid, dialil trisulfid, eukaliptol, α-pinen, eudesmol, limonen i karvon) identifikovano je kao glavna jedinjenja efikasnog EO i pojedinačno su testirani protiv odraslih egipatskih Aedes komaraca.Prema Probit regresionoj analizi, utvrđeno je da Eudesmol ima najveći potencijal sa LC50 vrijednošću od 1,82 ppm, a zatim slijedi Eucalyptol sa LC50 vrijednošću od 17,60 ppm pri 24-satnom vremenu izlaganja.Preostalih pet testiranih spojeva bilo je umjereno štetno za odrasle s LC50 u rasponu od 140,79 do 737,01 ppm (Tabela 3).Sintetički organofosforni malation bio je manje potentan od eudesmola i viši od ostalih šest spojeva, sa LC50 vrijednošću od 5,44 ppm tokom 24-satnog perioda izlaganja (Tablica 3, Dodatna tabela 6).
Sedam moćnih jedinjenja olova i organofosforni tamefosat odabrani su za formulisanje binarnih kombinacija njihovih LC50 doza u omjeru 1:1.Ukupno 28 binarnih kombinacija je pripremljeno i testirano na njihovu larvicidnu efikasnost protiv Aedes aegypti.Utvrđeno je da je devet kombinacija sinergističkih, 14 kombinacija je bilo antagonističkih, a pet kombinacija nije bilo larvicidno.Među sinergističkim kombinacijama, kombinacija dialil disulfida i temofola bila je najefikasnija, sa 100% mortalitetom uočenim nakon 24 sata (Tabela 4).Slično, mješavine limonena s dialil disulfidom i eugenola s timefosom pokazale su dobar potencijal sa uočenim mortalitetom larvi od 98,3% (Tabela 5).Preostale 4 kombinacije, odnosno eudesmol plus eukaliptol, eudesmol plus limonen, eukaliptol plus alfa-pinen, alfa-pinen plus temefos, također su pokazale značajnu larvicidnu efikasnost, sa uočenim stopama smrtnosti od preko 90%.Očekivana stopa mortaliteta je blizu 60-75%.(Tabela 4).Međutim, kombinacija limonena sa α-pinenom ili eukaliptusom pokazala je antagonističke reakcije.Isto tako, utvrđeno je da mješavine Temefosa sa eugenolom ili eukaliptusom ili eudesmolom ili dialil trisulfidom imaju antagonističke efekte.Slično, kombinacija dialil disulfida i dialil trisulfida i kombinacija bilo kojeg od ovih spojeva s eudesmolom ili eugenolom su antagonistički u svom larvicidnom djelovanju.Antagonizam je također zabilježen kod kombinacije eudesmola s eugenolom ili α-pinenom.
Od svih 28 binarnih mješavina testiranih na kiselu aktivnost odraslih, 7 kombinacija je bilo sinergističko, 6 nije imalo efekta, a 15 je bilo antagonistički.Utvrđeno je da su mješavine eudesmola sa eukaliptusom i limonena sa karvonom efikasnije od drugih sinergijskih kombinacija, sa stopom mortaliteta za 24 sata od 76% odnosno 100% (Tabela 5).Uočeno je da malation ispoljava sinergistički učinak sa svim kombinacijama spojeva osim limonena i dialil trisulfida.S druge strane, pronađen je antagonizam između dialil disulfida i dialil trisulfida i kombinacije bilo kojeg od njih sa eukaliptusom, ili eukaliptolom, ili karvonom, ili limonenom.Slično, kombinacije α-pinena sa eudesmolom ili limonenom, eukaliptola sa karvonom ili limonenom i limonena sa eudesmolom ili malationom pokazale su antagonističke larvicidne efekte.Za preostalih šest kombinacija nije bilo značajne razlike između očekivanog i uočenog mortaliteta (Tabela 5).
Na osnovu sinergijskih efekata i subletalnih doza, njihova larvicidna toksičnost protiv velikog broja komaraca Aedes aegypti je na kraju odabrana i dalje ispitana.Rezultati su pokazali da je uočeni mortalitet larvi primjenom binarnih kombinacija eugenol-limonen, dialil disulfid-limonen i dialil disulfid-timefos iznosio 100%, dok je očekivani mortalitet larvi bio 76,48%, 72,16% i 63,4% T, respektivno..Kombinacija limonena i eudesmola bila je relativno manje efikasna, sa 88% smrtnosti larvi uočeno tokom perioda izlaganja od 24 sata (Tabela 6).Ukratko, četiri odabrane binarne kombinacije su takođe pokazale sinergističke larvicidne efekte protiv Aedes aegypti kada su primenjene u velikim razmerama (tabela 6).
Tri sinergističke kombinacije su odabrane za biološki test za odrasle za kontrolu velikih populacija odraslih Aedes aegypti.Kako bismo odabrali kombinacije za testiranje na velikim kolonijama insekata, prvo smo se fokusirali na dvije najbolje sinergističke kombinacije terpena, naime karvon plus limonen i eukaliptol plus eudesmol.Drugo, najbolja sinergistička kombinacija odabrana je iz kombinacije sintetičkog organofosfatnog malationa i terpenoida.Vjerujemo da je kombinacija malationa i eudesmola najbolja kombinacija za testiranje na velikim kolonijama insekata zbog najvećeg uočenog mortaliteta i vrlo niskih LC50 vrijednosti sastojaka kandidata.Malation ispoljava sinergizam u kombinaciji sa α-pinenom, dialil disulfidom, eukaliptusom, karvonom i eudesmolom.Ali ako pogledamo vrijednosti LC50, Eudesmol ima najnižu vrijednost (2,25 ppm).Izračunate LC50 vrijednosti malationa, α-pinena, dialil disulfida, eukaliptola i karvona bile su 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 i 140,79 ppm.respektivno.Ove vrijednosti ukazuju da je kombinacija malationa i eudesmola optimalna kombinacija u smislu doziranja.Rezultati su pokazali da su kombinacije karvona plus limonena i eudesmola plus malationa imale 100% uočenu smrtnost u poređenju sa očekivanom smrtnošću od 61% do 65%.Druga kombinacija, eudesmol plus eukaliptol, pokazala je stopu smrtnosti od 78,66% nakon 24 sata izlaganja, u poređenju sa očekivanom stopom mortaliteta od 60%.Sve tri odabrane kombinacije pokazale su sinergističke efekte čak i kada su primijenjene u velikim razmjerima protiv odraslih Aedes aegypti (tabela 6).
U ovoj studiji, odabrani biljni EO kao što su Mp, As, Os, Em i Cl pokazali su obećavajuće smrtonosne efekte na larve i odrasle faze Aedes aegypti.Mp EO je imao najveću larvicidnu aktivnost sa LC50 vrijednošću od 0,42 ppm, a slijede As, Os i Em EO sa LC50 vrijednošću manjom od 50 ppm nakon 24 h.Ovi rezultati su u skladu s prethodnim studijama komaraca i drugih dvokrilnih muva10,11,12,13,14.Iako je larvicidna moć Cl niža od ostalih eteričnih ulja, sa LC50 vrijednošću od 163,65 ppm nakon 24 sata, njegov potencijal za odrasle je najveći s LC50 vrijednošću od 23,37 ppm nakon 24 sata.Mp, As i Em EO su također pokazali dobar alercidni potencijal sa vrijednostima LC50 u rasponu od 100-120 ppm pri 24 h izloženosti, ali su bili relativno niži od njihove larvicidne efikasnosti.S druge strane, EO Os je pokazao zanemarivo alercidno djelovanje čak i pri najvišoj terapijskoj dozi.Dakle, rezultati pokazuju da toksičnost etilen oksida za biljke može varirati ovisno o fazi razvoja komaraca15.To također ovisi o brzini prodiranja EO u tijelo insekta, njihovoj interakciji sa specifičnim ciljnim enzimima i kapacitetu detoksikacije komarca u svakoj razvojnoj fazi16.Veliki broj studija je pokazao da je jedinjenje glavne komponente važan faktor u biološkoj aktivnosti etilen oksida, budući da čini većinu ukupnih jedinjenja3,12,17,18.Stoga smo razmotrili dva glavna spoja u svakom EO.Na osnovu rezultata GC-MS, dialil disulfid i dialil trisulfid su identifikovani kao glavna jedinjenja EO As, što je u skladu sa prethodnim izveštajima19,20,21.Iako su prethodni izvještaji ukazivali da je mentol jedno od njegovih glavnih jedinjenja, karvon i limonen su ponovo identificirani kao glavna jedinjenja Mp EO22,23.Profil sastava Os EO pokazao je da su eugenol i metil eugenol glavna jedinjenja, što je slično nalazima ranijih istraživača16,24.Eukaliptol i eukaliptol su prijavljeni kao glavna jedinjenja prisutna u ulju listova Em, što je u skladu sa nalazima nekih istraživača25,26 ali suprotno nalazima Olaladea et al.27.Dominacija cineola i α-pinena uočena je u eteričnom ulju melaleuke, što je slično prethodnim studijama28,29.Prijavljene su intraspecifične razlike u sastavu i koncentraciji eteričnih ulja ekstrahiranih iz iste biljne vrste na različitim lokacijama, a uočene su i u ovoj studiji, na koje utiču geografski uslovi rasta biljaka, vrijeme berbe, razvojna faza ili starost biljke.pojava hemotipova itd.22,30,31,32.Ključna identificirana jedinjenja su zatim kupljena i testirana na njihov larvicidni učinak i efekte na odrasle komarce Aedes aegypti.Rezultati su pokazali da je larvicidna aktivnost dialil disulfida uporediva sa onom sirovog EO As.Ali aktivnost dialil trisulfida je veća od EO As.Ovi rezultati su slični onima koje su dobili Kimbaris et al.33 na Culexu na Filipinima.Međutim, ova dva spoja nisu pokazala dobru autocidnu aktivnost protiv ciljanih komaraca, što je u skladu s rezultatima Plata-Rueda et al 34 na Tenebrio molitor.Os EO je efikasan protiv stadija larve Aedes aegypti, ali ne i protiv stadija odrasle osobe.Utvrđeno je da je larvicidna aktivnost glavnih pojedinačnih jedinjenja niža od one kod sirovog Os EO.To implicira ulogu drugih spojeva i njihovih interakcija u sirovom etilen oksidu.Sam metil eugenol ima zanemarljivu aktivnost, dok sam eugenol ima umjerenu larvicidnu aktivnost.Ovaj zaključak potvrđuje, s jedne strane,35,36, as druge strane je u suprotnosti sa zaključcima ranijih istraživača37,38.Razlike u funkcionalnim grupama eugenola i metileugenola mogu rezultirati različitim toksičnostima za isti ciljni insekt39.Utvrđeno je da limonen ima umjerenu larvicidnu aktivnost, dok je učinak karvona bio beznačajan.Slično tome, relativno niska toksičnost limonena za odrasle insekte i visoka toksičnost karvona podržavaju rezultate nekih prethodnih studija40, ali su u suprotnosti s drugima41.Prisustvo dvostrukih veza i na intracikličkom i na egzocikličkom položaju može povećati prednosti ovih spojeva kao larvicida3,41, dok karvon, koji je keton sa nezasićenim alfa i beta ugljikom, može pokazati veći potencijal toksičnosti kod odraslih42.Međutim, individualne karakteristike limonena i karvona su mnogo niže od ukupnog EO Mp (Tabela 1, Tabela 3).Među testiranim terpenoidima, utvrđeno je da eudesmol ima najveću larvicidnu aktivnost i aktivnost odraslih sa LC50 vrijednošću ispod 2,5 ppm, što ga čini obećavajućim spojem za kontrolu komaraca Aedes.Njegov učinak je bolji od cjelokupnog EO Em, iako to nije u skladu sa nalazima Cheng et al.40.Eudesmol je seskviterpen s dvije jedinice izoprena koji je manje isparljiv od oksigeniranih monoterpena kao što je eukaliptus i stoga ima veći potencijal kao pesticid.Sam eukaliptol ima veću aktivnost kod odraslih nego larvicid, a rezultati ranijih studija to podržavaju i opovrgavaju37,43,44.Sama aktivnost je skoro uporediva sa aktivnošću čitavog EO Cl.Drugi biciklični monoterpen, α-pinen, ima manji učinak na Aedes aegypti nego larvicidni efekat, što je suprotno učinku punog EO Cl.Na ukupnu insekticidnu aktivnost terpenoida utiču njihova lipofilnost, volatilnost, grananje ugljenika, površina projekcije, površina, funkcionalne grupe i njihov položaj45,46.Ova jedinjenja mogu delovati tako što uništavaju akumulacije ćelija, blokiraju respiratornu aktivnost, prekidaju prenos nervnih impulsa, itd. 47 Utvrđeno je da sintetički organofosfat Temefos ima najveću larvicidnu aktivnost sa LC50 vrednošću od 0,43 ppm, što je u skladu sa Lekovim podacima - Utala48.Aktivnost sintetičkog organofosfornog malationa odraslih je prijavljena na 5,44 ppm.Iako su ova dva organofosfata pokazala povoljan odgovor protiv laboratorijskih sojeva Aedes aegypti, otpornost komaraca na ova jedinjenja zabilježena je u različitim dijelovima svijeta49.Međutim, nisu pronađeni slični izvještaji o razvoju rezistencije na biljne lijekove50.Stoga se botanički proizvodi smatraju potencijalnom alternativom kemijskim pesticidima u programima kontrole vektora.
Larvicidni efekat je testiran na 28 binarnih kombinacija (1:1) pripremljenih od potentnih terpenoida i terpenoida sa timefosom, a za 9 kombinacija je utvrđeno da su sinergistički, 14 antagonistički i 5 antagonistički.Nema efekta.S druge strane, u biološkom testu potencije kod odraslih, utvrđeno je da je 7 kombinacija sinergističko, 15 kombinacija je bilo antagonističko, a 6 kombinacija je prijavljeno da nema efekta.Razlog zašto određene kombinacije proizvode sinergistički učinak može biti zbog spojeva kandidata koji istovremeno djeluju na različitim važnim putevima, ili u sekvencijalnoj inhibiciji različitih ključnih enzima određenog biološkog puta51.Utvrđeno je da je kombinacija limonena s dialil disulfidom, eukaliptusom ili eugenolom sinergistička i u malim i u velikim aplikacijama (Tablica 6), dok je utvrđeno da njegova kombinacija s eukaliptusom ili α-pinenom ima antagonistički učinak na larve.Čini se da je limonen u prosjeku dobar sinergist, vjerovatno zbog prisustva metilnih grupa, dobrog prodiranja u stratum corneum i drugačijeg mehanizma djelovanja52,53.Ranije je objavljeno da limonen može uzrokovati toksične efekte prodiranjem u kutikule insekata (toksičnost kontakta), djelovanjem na probavni sistem (antifeedant) ili djelovanjem na respiratorni sistem (aktivnost fumigacije), 54 dok fenilpropanoidi kao što je eugenol mogu utjecati na metaboličke enzime 55. Stoga, kombinacije spojeva s različitim mehanizmima djelovanja mogu povećati ukupni smrtonosni učinak mješavine.Utvrđeno je da je eukaliptol sinergičan s dialil disulfidom, eukaliptusom ili α-pinenom, ali druge kombinacije s drugim spojevima nisu bile larvicidne ili antagonističke.Rane studije su pokazale da eukaliptol ima inhibitornu aktivnost na acetilholinesterazu (AChE), kao i na oktaaminske i GABA receptore56.Budući da ciklički monoterpeni, eukaliptol, eugenol, itd. mogu imati isti mehanizam djelovanja kao i njihova neurotoksična aktivnost, 57 čime se minimiziraju njihovi kombinovani efekti kroz međusobnu inhibiciju.Isto tako, utvrđeno je da je kombinacija Temefosa s dialil disulfidom, α-pinenom i limonenom sinergistička, podržavajući prethodne izvještaje o sinergističkom učinku između biljnih proizvoda i sintetskih organofosfata58.
Utvrđeno je da kombinacija eudesmola i eukaliptola ima sinergistički učinak na larvalne i odrasle faze Aedes aegypti, vjerojatno zbog njihovog različitog načina djelovanja zbog njihove različite kemijske strukture.Eudesmol (seskviterpen) može uticati na respiratorni sistem 59, a eukaliptol (monoterpen) može uticati na acetilholinesterazu 60 .Zajedničko izlaganje sastojaka na dva ili više ciljanih mjesta može povećati ukupni smrtonosni učinak kombinacije.U biološkim testovima tvari za odrasle, utvrđeno je da je malation sinergičan s karvonom ili eukaliptolom ili eukaliptolom ili dialil disulfidom ili α-pinenom, što ukazuje da je sinergičan s dodatkom limonena i di.Dobri sinergistički alercidni kandidati za čitav portfelj terpenskih jedinjenja, sa izuzetkom alil trisulfida.Thangam i Kathiresan61 su također prijavili slične rezultate sinergističkog učinka malationa s biljnim ekstraktima.Ovaj sinergistički odgovor može biti posljedica kombinovanih toksičnih efekata malationa i fitokemikalija na enzime za detoksikaciju insekata.Organofosfati kao što je malation općenito djeluju tako što inhibiraju esteraze i monooksigenaze citokroma P45062,63,64.Stoga, kombinacija malationa s ovim mehanizmima djelovanja i terpena s različitim mehanizmima djelovanja može povećati ukupni smrtonosni učinak na komarce.
S druge strane, antagonizam ukazuje da su odabrana jedinjenja manje aktivna u kombinaciji od svakog spoja pojedinačno.Razlog za antagonizam u nekim kombinacijama može biti taj što jedno jedinjenje modifikuje ponašanje drugog jedinjenja promjenom brzine apsorpcije, distribucije, metabolizma ili izlučivanja.Rani istraživači su smatrali da je to uzrok antagonizma u kombinacijama lijekova.Molekuli Mogući mehanizam 65. Slično tome, mogući uzroci antagonizma mogu biti povezani sa sličnim mehanizmima djelovanja, konkurencijom sastavnih jedinjenja za isti receptor ili ciljno mjesto.U nekim slučajevima može doći i do nekonkurentne inhibicije ciljnog proteina.U ovoj studiji, dva organosumporna jedinjenja, dialil disulfid i dialil trisulfid, pokazala su antagonističke efekte, verovatno zbog konkurencije za isto ciljno mesto.Slično, ova dva jedinjenja sumpora su pokazala antagonističke efekte i nisu imala efekta u kombinaciji sa eudesmolom i α-pinenom.Eudesmol i alfa-pinen su ciklične prirode, dok su dialil disulfid i dialil trisulfid alifatske prirode.Na osnovu hemijske strukture, kombinacija ovih jedinjenja treba da poveća ukupnu smrtonosnu aktivnost jer su njihova ciljna mesta obično različita34,47, ali smo eksperimentalno otkrili antagonizam, koji može biti posledica uloge ovih jedinjenja u nekim nepoznatim organizmima in vivo.sistema kao rezultat interakcije.Slično, kombinacija cineola i α-pinena proizvela je antagonističke odgovore, iako su istraživači ranije izvijestili da ova dva spoja imaju različite ciljeve djelovanja47,60.Budući da su oba spoja ciklični monoterpeni, mogu postojati neka zajednička ciljna mjesta koja se mogu nadmetati za vezivanje i utjecati na ukupnu toksičnost kombinatornih parova koji su proučavani.
Na osnovu LC50 vrijednosti i uočenog mortaliteta odabrane su dvije najbolje sinergističke kombinacije terpena, a to su parovi karvon + limonen i eukaliptol + eudesmol, kao i sintetički organofosforni malation sa terpenima.Optimalna sinergistička kombinacija spojeva malation + Eudesmol testirana je u biološkom testu insekticida za odrasle.Ciljajte na velike kolonije insekata kako biste potvrdili mogu li ove efikasne kombinacije djelovati protiv velikog broja jedinki u relativno velikim prostorima izloženosti.Sve ove kombinacije pokazuju sinergijski učinak protiv velikih rojeva insekata.Slični rezultati su dobijeni za optimalnu sinergističku larvicidnu kombinaciju testiranu protiv velikih populacija larvi Aedes aegypti.Stoga se može reći da je efikasna sinergistička larvicidna i adulticidna kombinacija biljnih EO jedinjenja snažan kandidat protiv postojećih sintetičkih hemikalija i može se dalje koristiti za kontrolu populacija Aedes aegypti.Isto tako, efikasne kombinacije sintetičkih larvicida ili adulticida s terpenima također se mogu koristiti za smanjenje doza timefosa ili malationa koji se daju komarcima.Ove snažne sinergističke kombinacije mogu pružiti rješenja za buduća istraživanja o evoluciji otpornosti na lijekove kod komaraca Aedes.
Jaja Aedes aegypti sakupljena su iz Regionalnog centra za medicinska istraživanja, Dibrugarh, Indijsko vijeće za medicinska istraživanja i držana na kontrolisanoj temperaturi (28 ± 1 °C) i vlažnosti (85 ± 5%) na Odsjeku za zoologiju Univerziteta Gauhati u okviru sljedeća stanja: Arivoli su opisani i sar.Nakon izleganja, larve su hranjene hranom za larve (pseći biskvit u prahu i kvasac u omjeru 3:1), a odrasle jedinke hranjene su 10% otopinom glukoze.Počevši od 3. dana nakon nicanja, odraslim ženkama komaraca je dozvoljeno da sišu krv albino pacova.Namočite filter papir u vodu u čaši i stavite ga u kavez za polaganje jaja.
Odabrani biljni uzorci i to listovi eukaliptusa (Myrtaceae), sveti bosiljak (Lamiaceae), menta (Lamiaceae), melaleuka (Myrtaceae) i lukovice alijuma (Amaryllidaceae).Prikupljeno iz Guwahatija i identificirano od strane Odsjeka za botaniku Univerziteta Gauhati.Sakupljeni biljni uzorci (500 g) podvrgnuti su hidrodestilaciji na Clevenger aparatu 6 sati.Ekstrahovani EO je sakupljen u čiste staklene bočice i pohranjen na 4°C za dalje proučavanje.
Larvicidna toksičnost je proučavana korišćenjem malo modifikovanih standardnih procedura Svetske zdravstvene organizacije 67 .Koristite DMSO kao emulgator.Svaka koncentracija EO je u početku testirana na 100 i 1000 ppm, izlažući 20 larvi u svakoj replici.Na osnovu rezultata primijenjen je raspon koncentracije i zabilježen je mortalitet od 1 sata do 6 sati (u intervalima od 1 sata), te 24 sata, 48 sati i 72 sata nakon tretmana.Subletalne koncentracije (LC50) određivane su nakon 24, 48 i 72 sata izlaganja.Svaka koncentracija je analizirana u tri primjerka zajedno s jednom negativnom kontrolom (samo voda) i jednom pozitivnom kontrolom (voda tretirana DMSO).Ako dođe do pupacije i više od 10% larvi kontrolne grupe ugine, eksperiment se ponavlja.Ako je stopa smrtnosti u kontrolnoj grupi između 5-10%, koristite Abbottovu formulu korekcije 68.
Metoda koju su opisali Ramar et al.69 je korišten za biološki test za odrasle protiv Aedes aegypti koristeći aceton kao rastvarač.Svaki EO je inicijalno testiran protiv odraslih Aedes aegypti komaraca u koncentracijama od 100 i 1000 ppm.Nanesite 2 ml svake pripremljene otopine na Whatman broj.1 komad filter papira (veličine 12 x 15 cm2) i ostavite da aceton ispari 10 minuta.Kao kontrola korišten je filter papir tretiran sa samo 2 ml acetona.Nakon što je aceton ispario, tretirani filter papir i kontrolni filter papir se stavljaju u cilindričnu cijev (dubine 10 cm).Deset komaraca starih 3 do 4 dana koji se ne hrane krvlju prebačeni su u tri primjerka svake koncentracije.Na osnovu rezultata preliminarnih ispitivanja testirane su različite koncentracije odabranih ulja.Smrtnost je zabilježena 1 sat, 2 sata, 3 sata, 4 sata, 5 sati, 6 sati, 24 sata, 48 sati i 72 sata nakon puštanja komaraca.Izračunajte LC50 vrijednosti za vrijeme izlaganja od 24 sata, 48 sati i 72 sata.Ako stopa mortaliteta kontrolne serije prelazi 20%, ponovite cijeli test.Isto tako, ako je stopa mortaliteta u kontrolnoj grupi veća od 5%, prilagodite rezultate za tretirane uzorke koristeći Abbottovu formulu68.
Urađene su plinska hromatografija (Agilent 7890A) i masena spektrometrija (Accu TOF GCv, Jeol) za analizu sastavnih jedinjenja odabranih eteričnih ulja.GC je opremljen FID detektorom i kapilarnom kolonom (HP5-MS).Gas nosač je bio helijum, brzina protoka je bila 1 ml/min.GC program postavlja Allium sativum na 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M i Ocimum Sainttum na 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, za mentu 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, za eukaliptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280, a za crvenu Za hiljadu slojeva to su oni 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Glavna jedinjenja svakog EO identifikovana su na osnovu procenta površine izračunate iz GC hromatograma i rezultata masene spektrometrije (pomoću baze podataka NIST 70 standarda).
Dva glavna jedinjenja u svakom EO odabrana su na osnovu GC-MS rezultata i kupljena od Sigma-Aldrich sa 98-99% čistoće za dalje biotestove.Jedinjenja su testirana na larvicidnu i djelotvornost kod odraslih protiv Aedes aegypti kao što je gore opisano.Najčešće korišteni sintetički larvicid tamefosat (Sigma Aldrich) i lijek za odrasle malation (Sigma Aldrich) analizirani su kako bi se uporedila njihova efikasnost sa odabranim EO spojevima, slijedeći istu proceduru.
Binarne mješavine odabranih jedinjenja terpena i jedinjenja terpena plus komercijalni organofosfati (tilepos i malation) pripremljene su miješanjem LC50 doze svakog kandidata jedinjenja u omjeru 1:1.Pripremljene kombinacije testirane su na stadijima larve i odraslih Aedes aegypti kao što je gore opisano.Svaki biološki test je izveden u tri primjerka za svaku kombinaciju i u tri primjerka za pojedinačna jedinjenja prisutna u svakoj kombinaciji.Smrt ciljanih insekata zabilježena je nakon 24 sata.Izračunajte očekivanu stopu mortaliteta za binarnu smjesu koristeći sljedeću formulu.
gdje je E = očekivana stopa mortaliteta Aedes aegypti komaraca kao odgovor na binarnu kombinaciju, odnosno vezu (A + B).
Efekat svake binarne mešavine je označen kao sinergistički, antagonistički ili bez efekta na osnovu vrednosti χ2 izračunate metodom koju je opisao Pavla52.Izračunajte vrijednost χ2 za svaku kombinaciju koristeći sljedeću formulu.
Efekat kombinacije je definisan kao sinergistički kada je izračunata vrednost χ2 bila veća od vrednosti u tabeli za odgovarajuće stepene slobode (95% interval poverenja) i ako je utvrđeno da posmatrani mortalitet premašuje očekivani mortalitet.Slično, ako izračunata vrijednost χ2 za bilo koju kombinaciju premašuje vrijednost u tabeli sa određenim stupnjevima slobode, ali je uočena smrtnost niža od očekivane smrtnosti, tretman se smatra antagonističkim.A ako je u bilo kojoj kombinaciji izračunata vrijednost χ2 manja od vrijednosti u tabeli u odgovarajućim stupnjevima slobode, smatra se da kombinacija nema efekta.
Odabrane su tri do četiri potencijalno sinergijske kombinacije (100 larvi i 50 larvicidne aktivnosti i aktivnosti odraslih insekata) za testiranje protiv velikog broja insekata.Odrasli) postupite kao gore.Uz mješavine, pojedinačna jedinjenja prisutna u odabranim mješavinama testirana su i na jednakom broju larvi Aedes aegypti i odraslih jedinki.Kombinacijski omjer je jedan dio LC50 doze jednog jedinjenja kandidata i dio LC50 doze drugog sastavnog jedinjenja.U biološkom testu aktivnosti odraslih, odabrani spojevi su otopljeni u rastvaraču acetonu i naneseni na filter papir umotan u cilindrični plastični kontejner od 1300 cm3.Aceton je isparen 10 minuta i odrasli su pušteni.Slično, u larvicidnom biološkom testu, doze jedinjenja kandidata LC50 prvo su otopljene u jednakim količinama DMSO, a zatim pomiješane sa 1 litrom vode pohranjene u plastičnim posudama od 1300 cc, a larve su puštene.
Probabilistička analiza 71 zabilježenog podatka o mortalitetu izvršena je korištenjem SPSS (verzija 16) i Minitab softvera za izračunavanje vrijednosti LC50.
Vrijeme objave: Jul-01-2024