Hvala što ste posjetili Nature.com.Verzija preglednika koji koristite ima ograničenu podršku za CSS.Za najbolje rezultate preporučujemo da koristite noviju verziju svog preglednika (ili onemogućite način rada kompatibilnosti u Internet Exploreru).U međuvremenu, kako bismo osigurali stalnu podršku, prikazujemo stranicu bez stiliziranja ili JavaScripta.
Kombinacije insekticidnih spojeva biljnog podrijetla mogu pokazivati sinergističke ili antagonističke interakcije protiv štetnika.S obzirom na brzo širenje bolesti koje prenose komarci Aedes i sve veću otpornost populacije komaraca Aedes na tradicionalne insekticide, formulirano je dvadeset osam kombinacija terpenskih spojeva na bazi biljnih eteričnih ulja i testirano protiv ličinki i odraslih stadija Aedes aegypti.Pet biljnih eteričnih ulja (EO) prvotno je procijenjeno za njihovu larvicidnu učinkovitost i učinkovitost kod odraslih, a dva su glavna spoja identificirana u svakom EO na temelju rezultata GC-MS.Otkupljeni su glavni identificirani spojevi, a to su dialil disulfid, dialil trisulfid, karvon, limonen, eugenol, metil eugenol, eukaliptol, eudesmol i mosquito alpha-pinen.Zatim su pripremljene binarne kombinacije ovih spojeva korištenjem subletalnih doza te su testirani i određeni njihovi sinergistički i antagonistički učinci.Najbolji larvicidni pripravci dobivaju se miješanjem limonena s dialil disulfidom, a najbolji adulticidni pripravci dobivaju se miješanjem karvona s limonenom.Komercijalno korišteni sintetski larvicid Temphos i lijek za odrasle Malation testirani su odvojeno iu binarnim kombinacijama s terpenoidima.Rezultati su pokazali da je najučinkovitija kombinacija temefosa i dialil disulfida te malationa i eudesmola.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 važnija kao alternativa sintetskim pesticidima.Ne samo da su ekološki prihvatljivi i laki za korištenje, već su i mješavina različitih bioaktivnih spojeva, što također smanjuje vjerojatnost razvoja rezistencije na lijekove1.Koristeći GC-MS tehnologiju, istraživači su ispitivali sastojke različitih biljnih eteričnih ulja i identificirali više od 3000 spojeva iz 17 500 aromatičnih biljaka2, od kojih su većina testirana na insekticidna svojstva i navodno imaju insekticidne učinke3,4.Neka istraživanja ističu da je toksičnost glavne komponente spoja jednaka ili veća od toksičnosti njegovog sirovog etilen oksida.Ali uporaba pojedinačnih spojeva može opet ostaviti prostora za razvoj otpornosti, kao što je slučaj s kemijskim insekticidima5,6.Stoga je trenutni fokus na pripremi mješavina spojeva na bazi etilen oksida za poboljšanje insekticidne učinkovitosti i smanjenje vjerojatnosti otpornosti kod ciljnih populacija štetnika.Pojedinačni aktivni spojevi prisutni u EO mogu pokazivati sinergističke ili antagonističke učinke u kombinacijama koje odražavaju ukupnu aktivnost EO, što je činjenica koja je dobro naglašena u studijama koje su proveli prethodni istraživači7,8.Program kontrole vektora također uključuje EO i njegove komponente.Komarcidno djelovanje eteričnih ulja opsežno je proučavano na komarcima Culex i Anopheles.Nekoliko je studija pokušalo razviti učinkovite pesticide kombiniranjem različitih biljaka s komercijalno korištenim sintetičkim pesticidima kako bi se povećala ukupna toksičnost i smanjile nuspojave9.Ali istraživanja takvih spojeva protiv Aedes aegypti i dalje su rijetka.Napredak medicinske znanosti i razvoj lijekova i cjepiva pomogli su u borbi protiv nekih vektorskih bolesti.Ali prisutnost različitih serotipova virusa, koje prenosi komarac Aedes aegypti, dovela je do neuspjeha programa cijepljenja.Stoga, kada se takve bolesti pojave, programi suzbijanja vektora jedina su mogućnost sprječavanja širenja bolesti.U trenutnom scenariju, kontrola Aedes aegypti je vrlo važna jer je ključni vektor raznih virusa i njihovih serotipova koji uzrokuju denga groznicu, ziku, denga hemoragičnu groznicu, žutu groznicu itd. Ono što najviše vrijedi spomenuti je činjenica da broj slučajevi gotovo svih vektorskih bolesti koje prenosi Aedes povećavaju se svake godine u Egiptu i rastu diljem svijeta.Stoga, u ovom kontekstu, postoji hitna potreba za razvojem ekološki prihvatljivih i učinkovitih mjera kontrole populacija Aedes aegypti.Potencijalni kandidati u tom pogledu su EO, njihovi sastavni spojevi i njihove kombinacije.Stoga je ova studija pokušala identificirati učinkovite sinergističke kombinacije ključnih biljnih EO spojeva iz pet biljaka s insekticidnim svojstvima (tj. metvica, sveti bosiljak, eukaliptus pjegavi, Allium sulfur i melaleuca) protiv Aedes aegypti.
Svi odabrani EO pokazali su potencijalno larvicidno djelovanje protiv Aedes aegypti s 24-satnim LC50 u rasponu od 0,42 do 163,65 ppm.Najveća larvicidna aktivnost zabilježena je za EO paprene metvice (Mp) s LC50 vrijednošću od 0,42 ppm nakon 24 sata, a zatim za češnjak (As) s LC50 vrijednošću od 16,19 ppm nakon 24 sata (Tablica 1).
Uz izuzetak Ocimum Sainttum, Os EO, sva ostala četiri pregledana EO pokazala su očite alergijske učinke, s vrijednostima LC50 u rasponu od 23,37 do 120,16 ppm tijekom 24-satnog razdoblja izlaganja.Thymophilus striata (Cl) EO bio je najučinkovitiji u ubijanju odraslih jedinki s LC50 vrijednošću od 23,37 ppm unutar 24 sata od izlaganja, a slijedi ga Eucalyptus maculata (Em) koji je imao LC50 vrijednost od 101,91 ppm (Tablica 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 spoja u svakom EO identificirana su i odabrana na temelju rezultata baze podataka knjižnice NIST, postotka površine GC kromatograma i rezultata MS spektra (Tablica 2).Za EO As, glavni identificirani spojevi bili su dialil disulfid i dialil trisulfid;za EO Mp glavni identificirani spojevi bili su karvon i limonen, za EO Em glavni identificirani spojevi bili su eudesmol i eukaliptol;Za EO Os, glavni identificirani spojevi bili su eugenol i metil eugenol, a za EO Cl, glavni identificirani spojevi bili su eugenol i α-pinen (Slika 1, Dodatne slike 5-8, Dodatna tablica 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 spojeva (dialil disulfid, dialil trisulfid, eugenol, metil eugenol, karvon, limonen, eukaliptol, eudesmol, α-pinen) identificirani su kao učinkoviti spojevi koji su glavne komponente EO i pojedinačno su biološki testirani na Aedes aegypti kod ličinki faze..Spoj eudesmol imao je najveću larvicidnu aktivnost s LC50 vrijednošću od 2,25 ppm nakon 24 sata izlaganja.Također je otkriveno da spojevi dialil disulfid i dialil trisulfid imaju potencijalne larvicidne učinke, sa srednjim subletalnim dozama u rasponu od 10-20 ppm.Umjereno larvicidalno djelovanje ponovno je primijećeno za spojeve eugenol, limonen i eukaliptol s LC50 vrijednostima od 63,35 ppm, 139,29 ppm.odnosno 181,33 ppm nakon 24 sata (tablica 3).Međutim, nije pronađen značajan larvicidni potencijal metil eugenola i karvona čak ni pri najvišim dozama, tako da LC50 vrijednosti nisu izračunate (Tablica 3).Sintetski larvicid Temephos imao je srednju smrtonosnu koncentraciju od 0,43 ppm protiv Aedes aegypti tijekom 24 sata izloženosti (tablica 3, dodatna tablica 6).
Sedam spojeva (dialil disulfid, dialil trisulfid, eukaliptol, α-pinen, eudesmol, limonen i karvon) identificirani su kao glavni spojevi učinkovitog EO i testirani su pojedinačno protiv odraslih egipatskih komaraca Aedes.Prema Probit regresijskoj analizi, utvrđeno je da Eudesmol ima najveći potencijal s vrijednošću LC50 od 1,82 ppm, a slijedi ga Eucalyptol s vrijednošću LC50 od 17,60 ppm pri 24-satnom vremenu izlaganja.Preostalih pet ispitanih spojeva bili su umjereno štetni za odrasle s LC50 u rasponu od 140,79 do 737,01 ppm (Tablica 3).Sintetski organofosforni malation bio je manje jak od eudesmola i viši od ostalih šest spojeva, s vrijednošću LC50 od 5,44 ppm tijekom 24-satnog razdoblja izlaganja (tablica 3, dodatna tablica 6).
Sedam snažnih spojeva olova i organofosforni tamefosat odabrani su za formuliranje binarnih kombinacija njihovih LC50 doza u omjeru 1:1.Pripremljeno je ukupno 28 binarnih kombinacija i testirana je njihova larvicidna učinkovitost protiv Aedes aegypti.Utvrđeno je da je devet kombinacija sinergističko, 14 kombinacija antagonističko, a pet kombinacija nije larvicidno.Među sinergističkim kombinacijama, kombinacija dialil disulfida i temofola bila je najučinkovitija, sa 100% mortalitetom uočenim nakon 24 sata (Tablica 4).Slično tome, mješavine limonena s dialil disulfidom i eugenola s timefosom pokazale su dobar potencijal s opaženom smrtnošću ličinki od 98,3% (Tablica 5).Preostale 4 kombinacije, naime eudesmol plus eukaliptol, eudesmol plus limonen, eukaliptol plus alfa-pinen, alfa-pinen plus temefos, također su pokazale značajnu larvicidnu učinkovitost, s uočenim stopama smrtnosti većim od 90%.Očekivana stopa smrtnosti je blizu 60-75%.(tablica 4).Međutim, kombinacija limonena s α-pinenom ili eukaliptusom pokazala je antagonističke reakcije.Isto tako, otkriveno je da mješavine Temephosa s eugenolom ili eukaliptusom ili eudesmolom ili dialil trisulfidom imaju antagonističke učinke.Isto tako, kombinacija dialil disulfida i dialil trisulfida i kombinacija bilo kojeg od ovih spojeva s eudesmolom ili eugenolom su antagonisti u svom larvicidnom djelovanju.Antagonizam je također prijavljen kod kombinacije eudesmola s eugenolom ili α-pinenom.
Od svih 28 binarnih smjesa testiranih na kiselo djelovanje kod odraslih, 7 kombinacija bilo je sinergističko, 6 nije imalo učinka, a 15 je bilo antagonističko.Utvrđeno je da su mješavine eudesmola s eukaliptusom i limonena s karvonom učinkovitije od drugih sinergističkih kombinacija, sa stopama smrtnosti u 24 sata od 76% odnosno 100% (Tablica 5).Uočeno je da malation pokazuje 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 s eukaliptusom, ili eukaliptolom, ili karvonom, ili limonenom.Slično tome, kombinacije α-pinena s eudesmolom ili limonenom, eukaliptola s karvonom ili limonenom i limonena s eudesmolom ili malationom pokazale su antagonističke larvicidne učinke.Za preostalih šest kombinacija nije bilo značajne razlike između očekivane i promatrane smrtnosti (Tablica 5).
Na temelju sinergističkih učinaka i subletalnih doza, njihova larvicidna toksičnost protiv velikog broja komaraca vrste Aedes aegypti konačno je odabrana i dodatno testirana.Rezultati su pokazali da je promatrana smrtnost ličinki korištenjem binarnih kombinacija eugenol-limonen, dialil disulfid-limonen i dialil disulfid-timefos iznosila 100%, dok je očekivana smrtnost ličinki bila 76,48%, 72,16% odnosno 63,4% (Tablica 6)..Kombinacija limonena i eudesmola bila je relativno manje učinkovita, s opaženom smrtnošću od 88% ličinki tijekom 24-satnog razdoblja izlaganja (Tablica 6).Ukratko, četiri odabrane binarne kombinacije također su pokazale sinergističke larvicidne učinke protiv Aedes aegypti kada su primijenjene u velikoj mjeri (tablica 6).
Tri sinergističke kombinacije odabrane su za adultocidni biološki test za kontrolu velikih populacija odraslih Aedes aegypti.Kako bismo odabrali kombinacije za testiranje na velikim kolonijama insekata, prvo smo se usredotočili na dvije najbolje sinergističke kombinacije terpena, naime karvon plus limonen i eukaliptol plus eudesmol.Drugo, najbolja sinergijska kombinacija odabrana je iz kombinacije sintetskog organofosfatnog malationa i terpenoida.Vjerujemo da je kombinacija malationa i eudesmola najbolja kombinacija za testiranje na velikim kolonijama insekata zbog najveće opažene smrtnosti i vrlo niskih LC50 vrijednosti sastojaka kandidata.Malation pokazuje sinergizam u kombinaciji s 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.odnosno.Ove vrijednosti pokazuju da je kombinacija malationa i eudesmola optimalna kombinacija u smislu doziranja.Rezultati su pokazali da su kombinacije karvona plus limonen i eudesmol plus malation imale 100% uočenu smrtnost u usporedbi s očekivanom smrtnošću od 61% do 65%.Druga kombinacija, eudesmol plus eukaliptol, pokazala je stopu smrtnosti od 78,66% nakon 24 sata izlaganja, u usporedbi s očekivanom stopom smrtnosti od 60%.Sve tri odabrane kombinacije pokazale su sinergističke učinke čak i kada su primijenjene u velikim količinama protiv odraslih Aedes aegypti (Tablica 6).
U ovoj studiji odabrani biljni EO kao što su Mp, As, Os, Em i Cl pokazali su obećavajuće smrtonosne učinke na ličinke i odrasle stadije Aedes aegypti.Mp EO je imao najveću larvicidnu aktivnost s LC50 vrijednošću od 0,42 ppm, a slijede As, Os i Em EO s LC50 vrijednošću manjom od 50 ppm nakon 24 sata.Ovi su rezultati u skladu s prethodnim studijama komaraca i drugih dvokrilnih muha10,11,12,13,14.Iako je larvicidna snaga Cl niža od ostalih eteričnih ulja, s vrijednošću LC50 od 163,65 ppm nakon 24 sata, njegov potencijal za odrasle je najveći s vrijednošću LC50 od 23,37 ppm nakon 24 sata.Mp, As i Em EO također su pokazali dobar alercidni potencijal s LC50 vrijednostima u rasponu od 100-120 ppm nakon 24 sata izlaganja, ali su bili relativno niži od njihove larvicidne učinkovitosti.S druge strane, EO Os pokazao je zanemariv alercidni učinak čak i pri najvišoj terapijskoj dozi.Dakle, rezultati pokazuju da toksičnost etilen oksida za biljke može varirati ovisno o razvojnom stadiju komaraca15.Također ovisi o brzini prodiranja EO u tijelo kukca, njihovoj interakciji sa specifičnim ciljnim enzimima i sposobnosti detoksikacije komarca u svakoj razvojnoj fazi16.Velik broj studija pokazao je da je glavna komponenta spoja važan čimbenik biološke aktivnosti etilen oksida, budući da čini većinu ukupnih spojeva3,12,17,18.Stoga smo razmotrili dva glavna spoja u svakom EO.Na temelju rezultata GC-MS, dialil disulfid i dialil trisulfid identificirani su kao glavni spojevi EO As, što je u skladu s prethodnim izvješćima19,20,21.Iako su prethodna izvješća ukazivala da je mentol jedan od njegovih glavnih spojeva, karvon i limonen ponovno su identificirani kao glavni spojevi Mp EO22,23.Profil sastava Os EO pokazao je da su eugenol i metil eugenol glavni spojevi, što je slično nalazima ranijih istraživača16,24.Eukaliptol i eukaliptol prijavljeni su kao glavni spojevi prisutni u ulju lišća Em, što je u skladu s nalazima nekih istraživača25,26, ali suprotno nalazima Olalade i sur.27.Dominacija cineola i α-pinena uočena je u eteričnom ulju melaleuke, što je slično prethodnim studijama28,29.Zabilježene su intraspecifične razlike u sastavu i koncentraciji eteričnih ulja ekstrahiranih iz iste biljne vrste na različitim lokacijama, a također su uočene u ovoj studiji, a na koje utječu geografski uvjeti rasta biljke, vrijeme berbe, razvojni stadij ili starost biljke.pojava kemotipova i sl.22,30,31,32.Ključni identificirani spojevi zatim su kupljeni i testirani na njihove larvicidne učinke i učinke na odrasle komarce Aedes aegypti.Rezultati su pokazali da je larvicidna aktivnost dialil disulfida usporediva s onom sirovog EO As.Ali aktivnost dialil trisulfida je veća od EO As.Ovi rezultati slični su onima koje su dobili Kimbaris i sur.33 na Culex filipini.Međutim, ova dva spoja nisu pokazala dobru autocidnu aktivnost protiv ciljanih komaraca, što je u skladu s rezultatima Plata-Rueda i suradnika 34 o Tenebrio molitoru.Os EO je učinkovit protiv stadija ličinke Aedes aegypti, ali ne i protiv stadija adulta.Utvrđeno je da je larvicidna aktivnost glavnih pojedinačnih spojeva niža od one sirovog Os EO.To implicira ulogu drugih spojeva i njihovih interakcija u sirovom etilen oksidu.Sam metil eugenol ima zanemarivo djelovanje, dok sam eugenol ima umjereno larvicidno djelovanje.Ovaj zaključak s jedne strane potvrđuje35,36, a s druge strane proturječi zaključcima ranijih istraživača37,38.Razlike u funkcionalnim skupinama eugenola i metileugenola mogu rezultirati različitim toksičnostima za istog ciljanog insekta39.Utvrđeno je da limonen ima umjereno larvicidno djelovanje, 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.Prisutnost dvostrukih veza na intracikličkim i egzocikličkim položajima može povećati dobrobiti ovih spojeva kao larvicida3,41, dok karvon, koji je keton s nezasićenim alfa i beta ugljicima, može pokazati veći potencijal toksičnosti kod odraslih42.Međutim, individualne karakteristike limonena i karvona znatno su niže od ukupnog EO Mp (Tablica 1, Tablica 3).Među testiranim terpenoidima, utvrđeno je da eudesmol ima najveću larvicidnu i adultnu aktivnost s vrijednošću LC50 ispod 2,5 ppm, što ga čini obećavajućim spojem za kontrolu komaraca Aedes.Njegova izvedba bolja je od one cijelog EO Em, iako to nije u skladu s nalazima Chenga i sur.40.Eudesmol je seskviterpen s dvije izoprenske jedinice koji je manje hlapljiv od oksigeniranih monoterpena kao što je eukaliptus i stoga ima veći potencijal kao pesticid.Sam eukaliptol ima veće djelovanje na odrasle nego na larvicide, a rezultati ranijih studija to podupiru i opovrgavaju37,43,44.Samo djelovanje gotovo je usporedivo s djelovanjem cijelog EO Cl.Drugi biciklički monoterpen, α-pinen, ima manji učinak na odrasle osobe na Aedes aegypti nego larvicidni učinak, što je suprotno od učinka punog EO Cl.Na cjelokupnu insekticidnu aktivnost terpenoida utječu njihova lipofilnost, hlapljivost, grananje ugljika, područje projekcije, površina, funkcionalne skupine i njihov položaj45,46.Ovi spojevi mogu djelovati tako što uništavaju nakupine stanica, blokiraju respiratornu aktivnost, prekidaju prijenos živčanih impulsa itd. 47 Utvrđeno je da sintetski organofosfat Temephos ima najveću larvicidnu aktivnost s vrijednošću LC50 od 0,43 ppm, što je u skladu s Lekovim podacima - Utala48.Adultna aktivnost sintetičkog organofosfornog malationa zabilježena je pri 5,44 ppm.Iako su ova dva organofosfata pokazala povoljan odgovor protiv laboratorijskih sojeva Aedes aegypti, otpornost komaraca na te spojeve zabilježena je u različitim dijelovima svijeta49.Međutim, nisu pronađena slična izvješća o razvoju rezistencije na biljne lijekove50.Stoga se botanički proizvodi smatraju potencijalnom alternativom kemijskim pesticidima u programima kontrole vektora.
Larvicidni učinak ispitan je na 28 binarnih kombinacija (1:1) pripravljenih od potentnih terpenoida i terpenoida s timefosom, a 9 kombinacija pokazalo se sinergističkim, 14 antagonističkim i 5 antagonističkim.Bez efekta.S druge strane, u biološkom ispitivanju potencije kod odraslih, 7 kombinacija pokazalo se sinergističkim, 15 kombinacija antagonističkim, a 6 kombinacija nije imalo učinka.Razlog zašto određene kombinacije proizvode sinergistički učinak može biti zbog simultane interakcije spojeva kandidata u različitim važnim putovima ili sekvencijalne inhibicije 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 primjenama (Tablica 6), dok je u kombinaciji s eukaliptusom ili α-pinenom utvrđeno da ima antagonističke učinke na ličinke.U prosjeku se čini da je limonen dobar sinergist, vjerojatno zbog prisutnosti metilnih skupina, dobrog prodiranja u stratum corneum i drugačijeg mehanizma djelovanja52,53.Prethodno je objavljeno da limonen može uzrokovati toksične učinke prodiranjem u kutikule kukaca (kontaktna toksičnost), utječući na probavni sustav (antifeedant) ili utječući na dišni sustav (fumigacijsko djelovanje), 54 dok fenilpropanoidi poput eugenola mogu utjecati na metaboličke enzime 55. Stoga kombinacije spojeva s različitim mehanizmima djelovanja mogu povećati ukupni smrtonosni učinak smjese.Utvrđeno je da eukaliptol djeluje sinergistički s dialil disulfidom, eukaliptusom ili α-pinenom, ali druge kombinacije s drugim spojevima nisu bile larvicidne ili su bile antagonističke.Rane studije pokazale su da eukaliptol ima inhibitorno djelovanje na acetilkolinesterazu (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 kombinirani učinci kroz uzajamnu inhibiciju.Isto tako, kombinacija Temephosa s dialil disulfidom, α-pinenom i limonenom pokazala se sinergističkom, podupirući prethodna izvješća o sinergijskom učinku između biljnih proizvoda i sintetskih organofosfata58.
Utvrđeno je da kombinacija eudesmola i eukaliptola ima sinergistički učinak na ličinke i odrasle stadije Aedes aegypti, vjerojatno zbog različitih načina djelovanja zbog različitih kemijskih struktura.Eudesmol (seskviterpen) može utjecati na dišni sustav 59, a eukaliptol (monoterpen) može utjecati na acetilkolinesterazu 60 .Zajedničko izlaganje sastojaka na dva ili više ciljanih mjesta može povećati ukupni smrtonosni učinak kombinacije.U biološkim ispitivanjima supstanci za odrasle, utvrđeno je da je malation sinergistički s karvonom ili eukaliptolom ili eukaliptolom ili dialil disulfidom ili α-pinenom, što ukazuje da je sinergistički s dodatkom limonena i di.Dobri sinergistički kandidati za alercide za cijeli portfelj terpenskih spojeva, s izuzetkom alil trisulfida.Thangam i Kathiresan61 također su izvijestili o sličnim rezultatima sinergističkog učinka malationa s biljnim ekstraktima.Ovaj sinergistički odgovor može biti posljedica kombiniranih toksičnih učinaka malationa i fitokemikalija na enzime za detoksikaciju insekata.Organofosfati kao što je malation općenito djeluju inhibirajući citokrom P450 esteraze i monooksigenaze62,63,64.Stoga, kombiniranje 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 odabrani spojevi manje aktivni u kombinaciji nego svaki spoj zasebno.Razlog antagonizma u nekim kombinacijama može biti to što jedan spoj modificira ponašanje drugog spoja mijenjajući brzinu apsorpcije, distribucije, metabolizma ili izlučivanja.Rani istraživači smatrali su da je to uzrok antagonizma u kombinacijama lijekova.Molekule Mogući mehanizam 65. Slično tome, mogući uzroci antagonizma mogu biti povezani sa sličnim mehanizmima djelovanja, kompeticijom sastavnih spojeva za isti receptor ili ciljno mjesto.U nekim slučajevima također može doći do nekompetitivne inhibicije ciljnog proteina.U ovoj studiji, dva organosumporna spoja, dialil disulfid i dialil trisulfid, pokazala su antagonističke učinke, vjerojatno zbog natjecanja za isto ciljno mjesto.Isto tako, ova dva spoja sumpora pokazala su antagonističke učinke i nisu imala učinka u kombinaciji s eudesmolom i α-pinenom.Eudesmol i alfa-pinen su cikličke prirode, dok su dialil disulfid i dialil trisulfid alifatske prirode.Na temelju kemijske strukture, kombinacija ovih spojeva trebala bi povećati ukupnu smrtonosnu aktivnost budući da su njihova ciljna mjesta obično različita34,47, ali eksperimentalno smo pronašli antagonizam, što može biti posljedica uloge ovih spojeva u nekim nepoznatim organizmima in vivo.sustava kao rezultat interakcije.Slično, kombinacija cineola i α-pinena proizvela je antagonističke reakcije, iako su istraživači prethodno izvijestili da ta dva spoja imaju različite ciljeve djelovanja47,60.Budući da su oba spoja ciklički monoterpeni, možda postoje neka zajednička ciljna mjesta koja se mogu natjecati za vezanje i utjecati na ukupnu toksičnost proučavanih kombinatornih parova.
Na temelju vrijednosti LC50 i opažene smrtnosti odabrane su dvije najbolje sinergističke kombinacije terpena, točnije parovi karvon + limonen i eukaliptol + eudesmol, kao i sintetski organofosforni malation s terpenima.Optimalna sinergistička kombinacija spojeva malationa i eudesmola ispitana je u biološkom ispitivanju insekticida za odrasle.Ciljajte velike kolonije insekata kako biste potvrdili mogu li ove učinkovite kombinacije djelovati protiv velikog broja jedinki na relativno velikim prostorima izloženosti.Sve ove kombinacije pokazuju sinergistički učinak protiv velikih rojeva insekata.Slični rezultati dobiveni su za optimalnu sinergističku larvicidnu kombinaciju testiranu protiv velikih populacija ličinki Aedes aegypti.Stoga se može reći da je učinkovita sinergistička larvicidna i adulticidna kombinacija biljnih EO spojeva jak kandidat protiv postojećih sintetskih kemikalija i može se dalje koristiti za kontrolu populacije Aedes aegypti.Isto tako, učinkovite kombinacije sintetskih larvicida ili adulticida s terpenima također se mogu koristiti za smanjenje doza timefosa ili malationa koji se daju komarcima.Ove snažne sinergijske kombinacije mogu pružiti rješenja za buduće studije o razvoju otpornosti na lijekove kod komaraca Aedes.
Jaja Aedes aegypti sakupljena su iz Regionalnog medicinskog istraživačkog centra, Dibrugarh, Indijsko vijeće za medicinska istraživanja i držana su na kontroliranoj temperaturi (28 ± 1 °C) i vlažnosti (85 ± 5%) na Odjelu za zoologiju Sveučilišta Gauhati pod sljedeća stanja: opisani su Arivoli et al.Nakon izlijeganja ličinke su hranjene hranom za ličinke (prah psećeg keksa i kvasca u omjeru 3:1), a odrasli su hranjeni 10% otopinom glukoze.Počevši od trećeg dana nakon izlaska, odraslim ženkama komaraca dopušteno je sisati krv albino štakora.Filter papir natopite vodom u čaši i stavite ga u kavez za polaganje jaja.
Odabrani biljni uzorci i to lišće eukaliptusa (Myrtaceae), bosiljak (Lamiaceae), metvica (Lamiaceae), melaleuka (Myrtaceae) i lukovice aluma (Amaryllidaceae).Sakupljeno iz Guwahatija i identificirano od strane Odjela za botaniku Sveučilišta Gauhati.Sakupljeni biljni uzorci (500 g) podvrgnuti su hidrodestilaciji Clevenger aparatom tijekom 6 sati.Ekstrahirani EO sakupljen je u čiste staklene bočice i pohranjen na 4°C za daljnje istraživanje.
Larvicidna toksičnost proučavana je pomoću neznatno modificiranih standardnih postupaka Svjetske zdravstvene organizacije 67 .Koristite DMSO kao emulgator.Svaka koncentracija EO je inicijalno testirana na 100 i 1000 ppm, izlažući 20 ličinki u svakom ponavljanju.Na temelju rezultata primijenjen je raspon koncentracija i bilježena je smrtnost od 1 sata do 6 sati (u intervalima od 1 sata), te 24 sata, 48 sati i 72 sata nakon tretmana.Subletalne koncentracije (LC50) određene su nakon 24, 48 i 72 sata izlaganja.Svaka koncentracija je testirana u triplikatu zajedno s jednom negativnom kontrolom (samo voda) i jednom pozitivnom kontrolom (voda tretirana DMSO).Ako dođe do pupiranja i ugine više od 10% ličinki kontrolne skupine, pokus se ponavlja.Ako je stopa smrtnosti u kontrolnoj skupini između 5-10%, upotrijebite Abbottovu formulu korekcije 68.
Metoda koju su opisali Ramar et al.69 korišten je za biološki test odraslih protiv Aedes aegypti upotrebom acetona kao otapala.Svaki EO je inicijalno testiran protiv odraslih komaraca Aedes aegypti u koncentracijama od 100 i 1000 ppm.Nanesite 2 ml svake pripremljene otopine na Whatmanov broj.1 komad filter papira (veličine 12 x 15 cm2) i pustite 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 stavljaju se u cilindričnu cijev (dubine 10 cm).Deset 3 do 4 dana starih komaraca koji se ne hrane krvlju preneseno je u triplikate svake koncentracije.Na temelju rezultata preliminarnih ispitivanja ispitane 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 komarca.Izračunajte vrijednosti LC50 za vrijeme izlaganja od 24 sata, 48 sati i 72 sata.Ako stopa smrtnosti kontrolne serije prelazi 20%, ponovite cijeli test.Isto tako, ako je stopa smrtnosti u kontrolnoj skupini veća od 5%, prilagodite rezultate za tretirane uzorke pomoću Abbottove formule68.
Plinskom kromatografijom (Agilent 7890A) i masenom spektrometrijom (Accu TOF GCv, Jeol) analizirani su sastojci odabranih eteričnih ulja.GC je opremljen FID detektorom i kapilarnom kolonom (HP5-MS).Noseći plin bio je helij, protok je bio 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 tisuću slojeva su ih 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Glavni spojevi svakog EO identificirani su na temelju postotka površine izračunatog iz GC kromatograma i rezultata masene spektrometrije (referencirano na bazu podataka standarda NIST 70).
Dva glavna spoja u svakom EO odabrana su na temelju GC-MS rezultata i kupljena od Sigma-Aldrich čistoće 98–99% za daljnje biološke testove.Spojevi su testirani na larvicidnu i adultnu učinkovitost protiv Aedes aegypti kao što je gore opisano.Najčešće korišteni sintetski larvicidi tamefosat (Sigma Aldrich) i malation za odrasle (Sigma Aldrich) analizirani su kako bi se usporedila njihova učinkovitost s odabranim EO spojevima, slijedeći isti postupak.
Binarne smjese odabranih terpenskih spojeva i terpenskih spojeva plus komercijalni organofosfati (tilepos i malation) pripremljene su miješanjem LC50 doze svakog spoja kandidata u omjeru 1:1.Pripremljene kombinacije testirane su na ličinkama i odraslim stadijima Aedes aegypti kako je gore opisano.Svaki biološki test je izveden u triplikatu za svaku kombinaciju i u triplikatu za pojedinačne spojeve prisutne u svakoj kombinaciji.Smrt ciljanih insekata zabilježena je nakon 24 sata.Izračunajte očekivanu stopu smrtnosti za binarnu smjesu pomoću sljedeće formule.
gdje je E = očekivana stopa smrtnosti komaraca Aedes aegypti kao odgovor na binarnu kombinaciju, tj. vezu (A + B).
Učinak svake binarne smjese označen je kao sinergistički, antagonistički ili nikakav učinak na temelju vrijednosti χ2 izračunate metodom koju je opisao Pavla52.Izračunajte vrijednost χ2 za svaku kombinaciju pomoću sljedeće formule.
Učinak kombinacije je definiran kao sinergistički kada je izračunata vrijednost χ2 bila veća od tablične vrijednosti za odgovarajuće stupnjeve slobode (95% interval pouzdanosti) i ako je utvrđeno da promatrana smrtnost premašuje očekivanu smrtnost.Slično, ako izračunata vrijednost χ2 za bilo koju kombinaciju premašuje tabličnu vrijednost s nekim stupnjevima slobode, ali je promatrana smrtnost niža od očekivane smrtnosti, liječenje se smatra antagonističkim.A ako je u bilo kojoj kombinaciji izračunata vrijednost χ2 manja od tablične vrijednosti u odgovarajućim stupnjevima slobode, smatra se da kombinacija nema učinka.
Tri do četiri potencijalno sinergističke kombinacije (100 ličinki i 50 larvicidnih i odraslih insekata) odabrane su za ispitivanje protiv velikog broja insekata.Odrasli) postupite kao gore.Uz mješavine, ispitani su i pojedinačni spojevi prisutni u odabranim smjesama na jednakom broju ličinki Aedes aegypti i odraslih jedinki.Omjer kombinacije je jedan dio LC50 doze jednog spoja kandidata i dio LC50 doze drugog sastavnog spoja.U biološkom ispitivanju aktivnosti odraslih, odabrani spojevi su otopljeni u otapalu acetonu i naneseni na filter papir omotan u cilindrični plastični spremnik od 1300 cm3.Aceton je uparen 10 minuta i odrasli su pušteni.Slično, u larvicidnom biološkom testu, doze LC50 spojeva kandidata prvo su otopljene u jednakim volumenima DMSO i zatim pomiješane s 1 litrom vode pohranjene u plastičnim spremnicima od 1300 cc, a ličinke su puštene.
Probabilistička analiza 71 zabilježenog podatka o smrtnosti provedena je korištenjem SPSS (verzija 16) i Minitab softvera za izračunavanje LC50 vrijednosti.
Vrijeme objave: 1. srpnja 2024