Hvala, ker ste obiskali Nature.com.Različica brskalnika, ki jo uporabljate, ima omejeno podporo za CSS.Za najboljše rezultate priporočamo, da uporabite novejšo različico brskalnika (ali onemogočite način združljivosti v Internet Explorerju).Medtem, da zagotovimo stalno podporo, spletno mesto prikazujemo brez oblikovanja ali JavaScripta.
Kombinacije insekticidnih spojin rastlinskega izvora lahko kažejo sinergistične ali antagonistične interakcije proti škodljivcem.Glede na hitro širjenje bolezni, ki jih prenašajo komarji vrste Aedes, in naraščajočo odpornost populacij komarjev Aedes na tradicionalne insekticide je bilo oblikovanih osemindvajset kombinacij terpenovih spojin na osnovi rastlinskih eteričnih olj, ki so bile testirane proti ličinkam in odraslim stadijem Aedes aegypti.Pet rastlinskih eteričnih olj (EO) je bilo prvotno ovrednotenih glede njihove larvicidne učinkovitosti in učinkovitosti pri uporabi pri odraslih in v vsakem EO sta bili identificirani dve glavni spojini na podlagi rezultatov GC-MS.Odkupljene so bile glavne identificirane spojine, in sicer dialil disulfid, dialil trisulfid, karvon, limonen, evgenol, metil evgenol, evkaliptol, evdesmol in komarjev alfapinen.Nato so bile pripravljene binarne kombinacije teh spojin z uporabo subletalnih odmerkov ter testirani in določeni njihovi sinergistični in antagonistični učinki.Najboljše larvicidne sestavke dobimo z mešanjem limonena z dialil disulfidom, najboljše adulticidne sestavke pa z mešanjem karvona z limonenom.Komercialno uporabljen sintetični larvicid Temphos in zdravilo za odrasle Malation sta bila testirana ločeno in v binarnih kombinacijah s terpenoidi.Rezultati so pokazali, da je najučinkovitejša kombinacija temefosa in dialil disulfida ter malationa in evdesmola.Te močne kombinacije imajo potencial za uporabo proti Aedes aegypti.
Rastlinska eterična olja (EO) so sekundarni metaboliti, ki vsebujejo različne bioaktivne spojine in postajajo vse pomembnejša kot alternativa sintetičnim pesticidom.Ne samo, da so okolju in uporabniku prijazni, ampak so tudi mešanica različnih bioaktivnih spojin, kar tudi zmanjšuje verjetnost razvoja odpornosti na zdravila1.Z uporabo tehnologije GC-MS so raziskovalci pregledali sestavine različnih rastlinskih eteričnih olj in identificirali več kot 3000 spojin iz 17.500 aromatičnih rastlin2, od katerih so bile večini testirane insekticidne lastnosti in naj bi imele insekticidne učinke3,4.Nekatere študije poudarjajo, da je toksičnost glavne sestavine spojine enaka ali večja od strupenosti njenega surovega etilenoksida.Toda uporaba posameznih spojin lahko ponovno pusti prostor za razvoj odpornosti, kot je to v primeru kemičnih insekticidov5,6.Zato je trenutni poudarek na pripravi mešanic spojin na osnovi etilen oksida za izboljšanje insekticidne učinkovitosti in zmanjšanje verjetnosti odpornosti ciljnih populacij škodljivcev.Posamezne aktivne spojine, prisotne v EO, lahko kažejo sinergistične ali antagonistične učinke v kombinacijah, ki odražajo celotno aktivnost EO, dejstvo, ki je bilo dobro poudarjeno v študijah, ki so jih izvedli prejšnji raziskovalci7,8.Program vektorske kontrole vključuje tudi EO in njegove komponente.Delovanje eteričnih olj proti komarjem je bilo obsežno raziskano na komarjih Culex in Anopheles.Več študij je poskušalo razviti učinkovite pesticide s kombiniranjem različnih rastlin s komercialno uporabljenimi sintetičnimi pesticidi, da bi povečali splošno toksičnost in zmanjšali stranske učinke9.Toda študije takih spojin proti Aedes aegypti ostajajo redke.Napredek v medicini ter razvoj zdravil in cepiv so pomagali v boju proti nekaterim vektorskim boleznim.Toda prisotnost različnih serotipov virusa, ki ga prenaša komar Aedes aegypti, je povzročila neuspeh programov cepljenja.Zato so ob pojavu tovrstnih bolezni programi zatiranja vektorjev edina možnost za preprečevanje širjenja bolezni.V trenutnem scenariju je nadzor nad Aedes aegypti zelo pomemben, saj je ključni prenašalec različnih virusov in njihovih serotipov, ki povzročajo mrzlico denga, Zika, hemoragično mrzlico denga, rumeno mrzlico itd. Najbolj omembe vredno je dejstvo, da se število primerov skoraj vseh vektorskih bolezni, ki jih prenaša Aedes, se v Egiptu vsako leto poveča in narašča po vsem svetu.Zato je v tem kontekstu nujno treba razviti okolju prijazne in učinkovite nadzorne ukrepe za populacije Aedes aegypti.Potencialni kandidati v zvezi s tem so EO, njihove sestavne spojine in njihove kombinacije.Zato je ta študija poskušala identificirati učinkovite sinergistične kombinacije ključnih rastlinskih spojin EO iz petih rastlin z insekticidnimi lastnostmi (tj. meta, svete bazilike, pegastega evkaliptusa, žvepla Allium in melaleuca) proti Aedes aegypti.
Vsi izbrani EO so pokazali potencialno larvicidno aktivnost proti Aedes aegypti s 24-urnim LC50 v razponu od 0,42 do 163,65 ppm.Najvišja larvicidna aktivnost je bila zabeležena pri EO poprove mete (Mp) z vrednostjo LC50 0,42 ppm po 24 urah, sledil ji je česen (As) z vrednostjo LC50 16,19 ppm po 24 urah (tabela 1).
Z izjemo Ocimum Sainttum, Os EO, so vsi ostali štirje pregledani EO pokazali očitne alercidne učinke, z vrednostmi LC50 v razponu od 23,37 do 120,16 ppm v 24-urnem obdobju izpostavljenosti.Thymophilus striata (Cl) EO je bil najučinkovitejši pri ubijanju odraslih z vrednostjo LC50 23,37 ppm v 24 urah po izpostavljenosti, sledil mu je Eucalyptus maculata (Em), ki je imel vrednost LC50 101,91 ppm (tabela 1).Po drugi strani pa vrednost LC50 za Os še ni bila določena, saj je bila najvišja stopnja umrljivosti 53 % zabeležena pri najvišjem odmerku (dodatna slika 3).
Dve glavni sestavni spojini v vsakem EO sta bili identificirani in izbrani na podlagi rezultatov baze podatkov knjižnice NIST, odstotka površin GC kromatograma in rezultatov MS spektrov (tabela 2).Za EO As sta bili glavni identificirani spojini dialil disulfid in dialil trisulfid;za EO Mp sta bili glavni identificirani spojini karvon in limonen, za EO Em sta bili glavni identificirani spojini evdesmol in evkaliptol;Za EO Os sta bili glavni identificirani spojini evgenol in metil evgenol, za EO Cl pa sta bili glavni identificirani spojini evgenol in α-pinen (slika 1, dodatne slike 5–8, dodatna tabela 1–5).
Rezultati masne spektrometrije glavnih terpenoidov izbranih eteričnih olj (A-dialil disulfid; B-dialil trisulfid; C-evgenol; D-metil evgenol; E-limonen; F-aromatski ceperon; G-α-pinen; H-cineol R-eudamol).
Skupaj devet spojin (dialil disulfid, dialil trisulfid, evgenol, metil evgenol, karvon, limonen, evkaliptol, evdesmol, α-pinen) je bilo identificiranih kot učinkovite spojine, ki so glavne sestavine EO, in so bile individualno biološko testirane proti Aedes aegypti pri ličinki obdobja..Spojina evdesmol je imela največjo larvicidno aktivnost z vrednostjo LC50 2,25 ppm po 24 urah izpostavljenosti.Ugotovljeno je bilo tudi, da imata spojini dialil disulfid in dialil trisulfid potencialne larvicidne učinke s srednjimi subletalnimi odmerki v območju 10–20 ppm.Zmerno larvicidno aktivnost smo ponovno opazili pri spojinah evgenol, limonen in evkaliptol z vrednostmi LC50 63,35 ppm, 139,29 ppm.in 181,33 ppm po 24 urah (tabela 3).Vendar tudi pri najvišjih odmerkih ni bil ugotovljen pomemben larvicidni potencial metil evgenola in karvona, zato vrednosti LC50 niso bile izračunane (tabela 3).Sintetični larvicid Temephos je imel povprečno smrtonosno koncentracijo 0,43 ppm proti Aedes aegypti v 24 urah izpostavljenosti (tabela 3, dodatna tabela 6).
Sedem spojin (dialil disulfid, dialil trisulfid, evkaliptol, α-pinen, evdesmol, limonen in karvon) je bilo identificiranih kot glavne spojine učinkovitega EO in so bile posamezno testirane proti odraslim egipčanskim komarjem Aedes.Po regresijski analizi Probit je bilo ugotovljeno, da ima Eudesmol največji potencial z vrednostjo LC50 1,82 ppm, sledi mu Eucalyptol z vrednostjo LC50 17,60 ppm pri 24-urnem času izpostavljenosti.Preostalih pet testiranih spojin je bilo zmerno škodljivih za odrasle z LC50 v razponu od 140,79 do 737,01 ppm (tabela 3).Sintetični organofosforjev malation je bil manj močan kot evdesmol in višji od ostalih šestih spojin, z vrednostjo LC50 5,44 ppm v 24-urnem obdobju izpostavljenosti (tabela 3, dodatna tabela 6).
Sedem močnih svinčevih spojin in organofosforjev tamefosat je bilo izbranih za oblikovanje binarnih kombinacij njihovih odmerkov LC50 v razmerju 1:1.Skupaj je bilo pripravljenih 28 binarnih kombinacij, ki so testirali njihovo larvicidno učinkovitost proti Aedes aegypti.Za devet kombinacij je bilo ugotovljeno, da so sinergistične, 14 kombinacij je bilo antagonističnih in pet kombinacij ni bilo larvicidnih.Med sinergističnimi kombinacijami je bila najučinkovitejša kombinacija dialil disulfida in temofola, s 100-odstotno smrtnostjo po 24 urah (Tabela 4).Podobno so mešanice limonena z dialil disulfidom in evgenola s timetfosom pokazale dober potencial z opaženo umrljivostjo ličink 98,3 % (tabela 5).Preostale 4 kombinacije, in sicer evdesmol plus evkaliptol, evdesmol plus limonen, evkaliptol plus alfa-pinen, alfa-pinen in temefos, so prav tako pokazale pomembno larvicidno učinkovitost, opažene stopnje smrtnosti pa so presegle 90 %.Pričakovana umrljivost je blizu 60-75%.(tabela 4).Vendar pa je kombinacija limonena z α-pinenom ali evkaliptusom pokazala antagonistične reakcije.Podobno je bilo ugotovljeno, da imajo mešanice Temephosa z evgenolom ali evkaliptusom ali evdesmolom ali dialil trisulfidom antagonistične učinke.Podobno sta kombinacija dialil disulfida in dialil trisulfida ter kombinacija katere koli od teh spojin z evdesmolom ali evgenolom antagonistična pri svojem larvicidnem delovanju.O antagonizmu so poročali tudi pri kombinaciji evdesmola z evgenolom ali α-pinenom.
Od vseh 28 binarnih zmesi, testiranih na kislo aktivnost odraslih, je bilo 7 kombinacij sinergističnih, 6 jih ni imelo učinka in 15 jih je bilo antagonističnih.Ugotovljeno je bilo, da sta mešanici evdesmola z evkaliptusom in limonena s karvonom učinkovitejši od drugih sinergističnih kombinacij, s stopnjo umrljivosti v 24 urah 76 % oziroma 100 % (tabela 5).Ugotovljeno je bilo, da ima malation sinergističen učinek z vsemi kombinacijami spojin, razen z limonenom in dialil trisulfidom.Po drugi strani je bil ugotovljen antagonizem med dialil disulfidom in dialil trisulfidom ter kombinacijo obeh z evkaliptusom, ali evkaliptolom, ali karvonom ali limonenom.Podobno so kombinacije α-pinena z evdesmolom ali limonenom, evkaliptola s karvonom ali limonenom in limonena z evdesmolom ali malationom pokazale antagonistične larvicidne učinke.Za preostalih šest kombinacij ni bilo pomembne razlike med pričakovano in opaženo umrljivostjo (preglednica 5).
Na podlagi sinergijskih učinkov in subletalnih odmerkov je bila njihova larvicidna toksičnost proti velikemu številu komarjev vrste Aedes aegypti končno izbrana in dodatno testirana.Rezultati so pokazali, da je bila opažena smrtnost ličink z uporabo binarnih kombinacij evgenol-limonen, dialil disulfid-limonen in dialil disulfid-timefos 100 %, medtem ko je bila pričakovana smrtnost ličink 76,48 %, 72,16 % oziroma 63,4 % (tabela 6)..Kombinacija limonena in evdesmola je bila razmeroma manj učinkovita, saj so v 24-urnem obdobju izpostavljenosti opazili 88-odstotno smrtnost ličink (tabela 6).Če povzamemo, štiri izbrane binarne kombinacije so pokazale tudi sinergistične larvicidne učinke proti Aedes aegypti, če so bile uporabljene v velikem obsegu (tabela 6).
Tri sinergistične kombinacije so bile izbrane za adultocidni biološki test za nadzor velikih populacij odraslih Aedes aegypti.Za izbiro kombinacij za testiranje na velikih kolonijah žuželk smo se najprej osredotočili na dve najboljši sinergistični kombinaciji terpena, in sicer karvon plus limonen in evkaliptol plus evdesmol.Drugič, najboljša sinergistična kombinacija je bila izbrana iz kombinacije sintetičnega organofosfatnega malationa in terpenoidov.Menimo, da je kombinacija malationa in evdesmola najboljša kombinacija za testiranje na velikih kolonijah žuželk zaradi najvišje opažene umrljivosti in zelo nizkih vrednosti LC50 kandidatnih sestavin.Malation kaže sinergizem v kombinaciji z α-pinenom, dialil disulfidom, evkaliptusom, karvonom in evdesmolom.Če pa pogledamo vrednosti LC50, ima Eudesmol najnižjo vrednost (2,25 ppm).Izračunane vrednosti LC50 malationa, α-pinena, dialil disulfida, evkaliptola in karvona so bile 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 in 140,79 ppm.oz.Te vrednosti kažejo, da je kombinacija malationa in evdesmola optimalna kombinacija glede odmerjanja.Rezultati so pokazali, da so kombinacije karvona in limonena ter evdesmola in malationa imele 100-odstotno opaženo umrljivost v primerjavi s pričakovano umrljivostjo od 61 do 65 %.Druga kombinacija, evdesmol in evkaliptol, je pokazala stopnjo umrljivosti 78,66 % po 24 urah izpostavljenosti v primerjavi s pričakovano stopnjo umrljivosti 60 %.Vse tri izbrane kombinacije so pokazale sinergistične učinke tudi pri uporabi v velikem obsegu proti odraslim Aedes aegypti (tabela 6).
V tej študiji so izbrani rastlinski EO, kot so Mp, As, Os, Em in Cl, pokazali obetajoče smrtonosne učinke na stadije ličink in odraslih Aedes aegypti.Mp EO je imel najvišjo larvicidno aktivnost z vrednostjo LC50 0,42 ppm, sledili so As, Os in Em EO z vrednostjo LC50 manj kot 50 ppm po 24 urah.Ti rezultati so skladni s prejšnjimi študijami komarjev in drugih muh dipterous10,11,12,13,14.Čeprav je larvicidna moč Cl nižja od drugih eteričnih olj, z vrednostjo LC50 163,65 ppm po 24 urah, je njegov potencial za odrasle najvišji z vrednostjo LC50 23,37 ppm po 24 urah.Mp, As in Em EO so prav tako pokazali dober alercidni potencial z vrednostmi LC50 v območju 100–120 ppm pri 24 urah izpostavljenosti, vendar so bili relativno nižji od njihove larvicidne učinkovitosti.Po drugi strani pa je EO Os izkazal zanemarljiv alercidni učinek že pri najvišjem terapevtskem odmerku.Tako rezultati kažejo, da se toksičnost etilen oksida za rastline lahko razlikuje glede na razvojno stopnjo komarjev15.Odvisno je tudi od hitrosti prodiranja EO v telo žuželke, njihove interakcije s specifičnimi ciljnimi encimi in sposobnosti razstrupljanja komarja v posamezni razvojni fazi16.Veliko število študij je pokazalo, da je glavna sestavina spojine pomemben dejavnik biološke aktivnosti etilen oksida, saj predstavlja večino vseh spojin3,12,17,18.Zato smo v vsakem EO upoštevali dve glavni spojini.Na podlagi rezultatov GC-MS sta bila dialil disulfid in dialil trisulfid identificirana kot glavni spojini EO As, kar je skladno s prejšnjimi poročili19,20,21.Čeprav so prejšnja poročila pokazala, da je bil mentol ena njegovih glavnih spojin, sta bila karvon in limonen ponovno opredeljena kot glavni spojini Mp EO22,23.Profil sestave Os EO je pokazal, da sta glavni spojini evgenol in metil evgenol, kar je podobno ugotovitvam prejšnjih raziskovalcev16,24.Poročali so, da sta evkaliptol in evkaliptol glavni spojini, prisotni v olju listov Em, kar je skladno z ugotovitvami nekaterih raziskovalcev25,26, vendar v nasprotju z ugotovitvami Olalade et al.27.V eteričnem olju melaleuke so opazili prevlado cineola in α-pinena, kar je podobno prejšnjim študijam 28, 29.Poročali so o intraspecifičnih razlikah v sestavi in koncentraciji eteričnih olj, ekstrahiranih iz iste rastlinske vrste na različnih lokacijah, ki so bile opažene tudi v tej študiji, na katere vplivajo geografski pogoji rasti rastlin, čas žetve, razvojna stopnja ali starost rastline.pojav kemotipov itd.22,30,31,32.Ključne identificirane spojine so bile nato kupljene in testirane glede njihovih larvicidnih učinkov in učinkov na odrasle komarje Aedes aegypti.Rezultati so pokazali, da je larvicidna aktivnost dialil disulfida primerljiva s surovim EO As.Toda aktivnost dialil trisulfida je višja od EO As.Ti rezultati so podobni tistim, ki so jih dobili Kimbaris et al.33 na Culexu na Filipinih.Vendar ti dve spojini nista pokazali dobrega avtocidnega delovanja proti ciljnim komarjem, kar je skladno z rezultati Plata-Rueda et al 34 o Tenebrio molitor.Os EO je učinkovit proti stadiju ličink Aedes aegypti, ne pa proti stadiju odraslih.Ugotovljeno je bilo, da je larvicidna aktivnost glavnih posameznih spojin manjša kot pri surovem Os EO.To pomeni vlogo drugih spojin in njihovih interakcij v surovem etilen oksidu.Sam metilevgenol ima zanemarljivo aktivnost, medtem ko ima sam evgenol zmerno larvicidno delovanje.Ta sklep po eni strani potrjuje35,36, po drugi strani pa je v nasprotju s sklepi prejšnjih raziskovalcev37,38.Razlike v funkcionalnih skupinah evgenola in metilevgenola lahko povzročijo različne toksičnosti za isto ciljno žuželko39.Ugotovljeno je bilo, da ima limonen zmerno larvicidno delovanje, medtem ko je bil učinek karvona nepomemben.Podobno relativno nizka toksičnost limonena za odrasle žuželke in visoka toksičnost karvona podpirata rezultate nekaterih prejšnjih študij40, vendar nasprotujeta drugim41.Prisotnost dvojnih vezi na intracikličnih in eksocikličnih položajih lahko poveča koristi teh spojin kot larvicidov3,41, medtem ko lahko karvon, ki je keton z nenasičenimi alfa in beta ogljiki, kaže večji potencial za toksičnost pri odraslih42.Vendar pa so posamezne značilnosti limonena in karvona precej nižje od celotnega EO Mp (tabela 1, tabela 3).Med testiranimi terpenoidi je bilo ugotovljeno, da ima evdesmol največjo larvicidno in adultno aktivnost z vrednostjo LC50 pod 2,5 ppm, zaradi česar je obetavna spojina za nadzor komarjev Aedes.Njegovo delovanje je boljše od celotnega EO Em, čeprav to ni skladno z ugotovitvami Chenga et al.40.Eudesmol je seskviterpen z dvema izoprenskima enotama, ki je manj hlapen kot oksigenirani monoterpeni, kot je evkaliptus, in ima zato večji potencial kot pesticid.Sam evkaliptol ima večjo aktivnost pri odraslih kot larvicidno, rezultati prejšnjih študij pa to podpirajo in ovržejo37,43,44.Sama aktivnost je skoraj primerljiva s celotno EO Cl.Drugi biciklični monoterpen, α-pinen, ima manj učinka na odraslega na Aedes aegypti kot larvicidnega učinka, kar je nasprotno od učinka polnega EO Cl.Na splošno insekticidno aktivnost terpenoidov vplivajo njihova lipofilnost, hlapnost, razvejanost ogljika, območje projekcije, površina, funkcionalne skupine in njihovi položaji45,46.Te spojine lahko delujejo tako, da uničujejo celične akumulacije, blokirajo dihalno aktivnost, prekinejo prenos živčnih impulzov itd. 47 Največjo larvicidno aktivnost ima sintetični organofosfat Temephos z vrednostjo LC50 0,43 ppm, kar se ujema z Lekovimi podatki - Utala48.Adultno aktivnost sintetičnega organofosforjevega malationa so poročali pri 5,44 ppm.Čeprav sta ta dva organofosfata pokazala ugoden odziv proti laboratorijskim sevom Aedes aegypti, so v različnih delih sveta poročali o odpornosti komarjev na te spojine49.Vendar podobnih poročil o razvoju odpornosti na zdravila rastlinskega izvora ni bilo najti50.Tako se botanični izdelki obravnavajo kot potencialna alternativa kemičnim pesticidom v programih za nadzor vektorjev.
Larvicidni učinek je bil testiran na 28 binarnih kombinacijah (1:1), pripravljenih iz močnih terpenoidov in terpenoidov s timefosom, in ugotovili, da je 9 kombinacij sinergističnih, 14 antagonističnih in 5 antagonističnih.Brez učinka.Po drugi strani pa je bilo v biološkem preizkusu jakosti pri odraslih ugotovljeno, da je 7 kombinacij sinergističnih, 15 kombinacij antagonističnih, 6 kombinacij pa naj ne bi imelo učinka.Razlog, zakaj določene kombinacije povzročijo sinergistični učinek, je lahko posledica sočasnega medsebojnega delovanja kandidatnih spojin v različnih pomembnih poteh ali zaporednega zaviranja različnih ključnih encimov določene biološke poti51.Ugotovljeno je bilo, da je kombinacija limonena z dialil disulfidom, evkaliptusom ali evgenolom sinergistična tako v majhnih kot velikih aplikacijah (tabela 6), medtem ko je bilo ugotovljeno, da ima kombinacija z evkaliptusom ali α-pinenom antagonistične učinke na ličinke.V povprečju se zdi, da je limonen dober sinergist, verjetno zaradi prisotnosti metilnih skupin, dobrega prodiranja v stratum corneum in drugačnega mehanizma delovanja52,53.Prej so poročali, da lahko limonen povzroči toksične učinke s prodiranjem v kutikule žuželk (kontaktna toksičnost), vpliva na prebavni sistem (antifeedant) ali vpliva na dihala (fumigacijsko delovanje), 54 medtem ko lahko fenilpropanoidi, kot je evgenol, vplivajo na presnovne encime 55. Zato lahko kombinacije spojin z različnimi mehanizmi delovanja povečajo skupni smrtni učinek mešanice.Ugotovljeno je bilo, da je evkaliptol sinergističen z dialil disulfidom, evkaliptusom ali α-pinenom, vendar druge kombinacije z drugimi spojinami niso bile larvicidne ali antagonistične.Zgodnje študije so pokazale, da ima evkaliptol zaviralno delovanje na acetilholinesterazo (AChE), pa tudi na oktaaminske in GABA receptorje56.Ker imajo lahko ciklični monoterpeni, evkaliptol, evgenol itd. enak mehanizem delovanja kot njihova nevrotoksična aktivnost, 57 s čimer se minimizirajo njihovi skupni učinki z medsebojno inhibicijo.Podobno je bilo ugotovljeno, da je kombinacija Temephosa z dialil disulfidom, α-pinenom in limonenom sinergistična, kar podpira prejšnja poročila o sinergističnem učinku med zeliščnimi izdelki in sintetičnimi organofosfati58.
Ugotovljeno je bilo, da ima kombinacija evdesmola in evkaliptola sinergističen učinek na stadij ličink in odraslih Aedes aegypti, verjetno zaradi različnih načinov delovanja zaradi različnih kemijskih struktur.Eudesmol (seskviterpen) lahko vpliva na dihalni sistem 59 in evkaliptol (monoterpen) lahko vpliva na acetilholinesterazo 60 .Sočasna izpostavljenost sestavin dvema ali več ciljnim mestom lahko poveča splošni smrtonosni učinek kombinacije.V bioloških preskusih snovi za odrasle je bilo ugotovljeno, da je malation sinergističen s karvonom ali evkaliptolom ali evkaliptolom ali dialil disulfidom ali α-pinenom, kar kaže, da je sinergistično z dodatkom limonena in di.Dobri sinergistični kandidati za alercide za celoten portfelj terpenovih spojin, z izjemo alil trisulfida.Thangam in Kathiresan61 sta poročala tudi o podobnih rezultatih sinergističnega učinka malationa z zeliščnimi izvlečki.Ta sinergistični odziv je lahko posledica kombiniranih toksičnih učinkov malationa in fitokemikalij na encime za razstrupljanje insektov.Organofosfati, kot je malation, na splošno delujejo tako, da zavirajo esteraze in monooksigenaze citokroma P45062,63,64.Zato lahko kombiniranje malationa s temi mehanizmi delovanja in terpenov z različnimi mehanizmi delovanja poveča splošni smrtonosni učinek na komarje.
Po drugi strani pa antagonizem kaže, da so izbrane spojine manj aktivne v kombinaciji kot vsaka spojina sama.Razlog za antagonizem v nekaterih kombinacijah je lahko v tem, da ena spojina spremeni obnašanje druge spojine s spremembo stopnje absorpcije, distribucije, metabolizma ali izločanja.Zgodnji raziskovalci so menili, da je to vzrok za antagonizem v kombinacijah zdravil.Molekule Možen mehanizem 65. Podobno so možni vzroki antagonizma lahko povezani s podobnimi mehanizmi delovanja, tekmovanjem sestavnih spojin za isti receptor ali ciljno mesto.V nekaterih primerih lahko pride tudi do nekompetitivnega zaviranja tarčnega proteina.V tej študiji sta dve organožveplovi spojini, dialil disulfid in dialil trisulfid, pokazali antagonistične učinke, verjetno zaradi tekmovanja za isto ciljno mesto.Podobno sta ti dve žveplovi spojini pokazali antagonistične učinke in nista imeli učinka v kombinaciji z evdesmolom in α-pinenom.Eudesmol in alfa-pinen sta ciklične narave, medtem ko sta dialil disulfid in dialil trisulfid alifatske narave.Na podlagi kemijske strukture bi morala kombinacija teh spojin povečati celotno smrtonosno aktivnost, saj so njihova ciljna mesta običajno različna 34, 47, vendar smo eksperimentalno našli antagonizem, ki je lahko posledica vloge teh spojin v nekaterih neznanih organizmih in vivo.sistemov kot rezultat interakcije.Podobno je kombinacija cineola in α-pinena povzročila antagonistične odzive, čeprav so raziskovalci predhodno poročali, da imata obe spojini različne tarče delovanja47,60.Ker sta obe spojini ciklični monoterpeni, lahko obstaja nekaj skupnih ciljnih mest, ki lahko tekmujejo za vezavo in vplivajo na celotno toksičnost proučevanih kombinatornih parov.
Na podlagi vrednosti LC50 in opažene smrtnosti sta bili izbrani dve najboljši sinergistični terpenski kombinaciji, in sicer pari karvon + limonen in evkaliptol + evdesmol ter sintetični organofosforjev malation s terpeni.Optimalna sinergistična kombinacija spojin malation + evdesmol je bila preizkušena v biološkem testu insekticida za odrasle.Ciljajte na velike kolonije žuželk, da potrdite, ali lahko te učinkovite kombinacije delujejo proti velikemu številu posameznikov na razmeroma velikih izpostavljenih prostorih.Vse te kombinacije izkazujejo sinergistični učinek proti velikim rojem žuželk.Podobni rezultati so bili pridobljeni za optimalno sinergistično larvicidno kombinacijo, testirano proti velikim populacijam ličink Aedes aegypti.Tako lahko rečemo, da je učinkovita sinergistična larvicidna in adulticidna kombinacija rastlinskih EO spojin močan kandidat proti obstoječim sintetičnim kemikalijam in se lahko nadalje uporablja za nadzor populacije Aedes aegypti.Podobno je mogoče učinkovite kombinacije sintetičnih larvicidov ali adulticidov s terpeni uporabiti tudi za zmanjšanje odmerkov timefosa ali malationa, ki se dajejo komarjem.Te močne sinergistične kombinacije lahko zagotovijo rešitve za prihodnje študije o razvoju odpornosti na zdravila pri komarjih Aedes.
Jajca Aedes aegypti so bila zbrana v regionalnem medicinskem raziskovalnem centru, Dibrugarh, indijski svet za medicinske raziskave, in shranjena pri nadzorovani temperaturi (28 ± 1 °C) in vlažnosti (85 ± 5 %) na Oddelku za zoologijo Univerze Gauhati pod nadzorom naslednjih pogojih: Arivoli so bili opisani et al.Po izvalitvi so ličinke hranili s hrano za ličinke (pasji piškoti v prahu in kvas v razmerju 3:1), odrasle osebke pa z 10 % raztopino glukoze.Začetek 3. dan po vzniku je bilo odraslim samicam komarjev dovoljeno sesati kri albino podgan.Filtrirni papir namočite v vodo v kozarcu in ga položite v kletko za odlaganje jajčec.
Izbrani vzorci rastlin in sicer listi evkaliptusa (Myrtaceae), svete bazilike (Lamiaceae), mete (Lamiaceae), melalevke (Myrtaceae) in čebulice čemaža (Amaryllidaceae).Zbrano v Guwahatiju in identificirano s strani Oddelka za botaniko Univerze Gauhati.Zbrane vzorce rastlin (500 g) smo 6 ur podvrgli hidrodestilaciji na aparatu Clevenger.Ekstrahirani EO smo zbrali v čiste steklene viale in shranili pri 4 °C za nadaljnje študije.
Larvicidno toksičnost so proučevali z uporabo rahlo spremenjenih standardnih postopkov Svetovne zdravstvene organizacije 67 .Uporabite DMSO kot emulgator.Vsaka koncentracija EO je bila prvotno testirana pri 100 in 1000 ppm, pri čemer je bilo v vsaki ponovitvi izpostavljenih 20 ličink.Na podlagi rezultatov je bil uporabljen razpon koncentracije in zabeležena umrljivost od 1 ure do 6 ur (v 1-urnih intervalih) ter 24 ur, 48 ur in 72 ur po zdravljenju.Subletalne koncentracije (LC50) so bile določene po 24, 48 in 72 urah izpostavljenosti.Vsaka koncentracija je bila testirana v trojniku skupaj z eno negativno kontrolo (samo voda) in eno pozitivno kontrolo (voda, obdelana z DMSO).Če pride do zabubitve in pogine več kot 10 % ličink kontrolne skupine, se poskus ponovi.Če je stopnja umrljivosti v kontrolni skupini med 5-10 %, uporabite Abbottovo korekcijsko formulo 68.
Metoda, ki so jo opisali Ramar et al.69 je bil uporabljen za biološki test za odrasle proti Aedes aegypti z uporabo acetona kot topila.Vsak EO je bil prvotno testiran proti odraslim komarjem vrste Aedes aegypti v koncentracijah 100 in 1000 ppm.Nanesite 2 ml vsake pripravljene raztopine na Whatmanovo številko.1 kos filtrirnega papirja (velikosti 12 x 15 cm2) in pustite, da aceton izhlapi 10 minut.Za kontrolo smo uporabili filtrirni papir, obdelan samo z 2 ml acetona.Ko aceton izhlapi, se obdelani filtrirni papir in kontrolni filtrirni papir vstavita v valjasto cev (globoko 10 cm).Deset 3 do 4 dni starih komarjev, ki se ne hranijo s krvjo, smo prenesli v tri izvode vsake koncentracije.Na podlagi rezultatov preliminarnih testov so bile testirane različne koncentracije izbranih olj.Smrtnost je bila zabeležena 1 uro, 2 uri, 3 ure, 4 ure, 5 ur, 6 ur, 24 ur, 48 ur in 72 ur po izpustitvi komarjev.Izračunajte vrednosti LC50 za čas izpostavljenosti 24 ur, 48 ur in 72 ur.Če stopnja umrljivosti kontrolne serije preseže 20 %, ponovite celoten test.Podobno, če je stopnja umrljivosti v kontrolni skupini večja od 5 %, prilagodite rezultate za obdelane vzorce z uporabo Abbottove formule68.
S plinsko kromatografijo (Agilent 7890A) in masno spektrometrijo (Accu TOF GCv, Jeol) smo analizirali sestavine izbranih eteričnih olj.GC je bil opremljen z detektorjem FID in kapilarno kolono (HP5-MS).Nosilni plin je bil helij, pretok je bil 1 ml/min.Program GC nastavi Allium sativum na 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M in Ocimum Sainttum na 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, za meto 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, za evkaliptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280 in za rdečo Za tisoč plasti so jih 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Glavne spojine vsakega EO so bile identificirane na podlagi deleža površine, izračunanega iz GC kromatograma in rezultatov masne spektrometrije (navedeno v bazi podatkov standardov NIST 70).
Dve glavni spojini v vsakem EO sta bili izbrani na podlagi rezultatov GC-MS in kupljeni pri Sigma-Aldrich pri 98–99 % čistosti za nadaljnje biološke teste.Spojine so bile testirane glede larvicidne in odrasle učinkovitosti proti Aedes aegypti, kot je opisano zgoraj.Najpogosteje uporabljena sintetična larvicida tamefosat (Sigma Aldrich) in zdravilo za odrasle malation (Sigma Aldrich) smo analizirali, da bi primerjali njuno učinkovitost z izbranimi spojinami EO po istem postopku.
Binarne mešanice izbranih terpenskih spojin in terpenskih spojin ter komercialnih organofosfatov (tilepos in malation) smo pripravili z mešanjem odmerka LC50 vsake kandidatne spojine v razmerju 1:1.Pripravljene kombinacije so bile testirane na ličinkah in odraslih stadijih Aedes aegypti, kot je opisano zgoraj.Vsak biološki test je bil izveden v treh izvodih za vsako kombinacijo in v treh izvodih za posamezne spojine, prisotne v vsaki kombinaciji.Smrt ciljnih žuželk je bila zabeležena po 24 urah.Izračunajte pričakovano stopnjo smrtnosti za binarno mešanico z uporabo naslednje formule.
kjer je E = pričakovana stopnja umrljivosti komarjev Aedes aegypti kot odziv na binarno kombinacijo, tj. povezavo (A + B).
Učinek vsake binarne mešanice je bil označen kot sinergističen, antagonističen ali brez učinka na podlagi vrednosti χ2, izračunane po metodi, ki jo je opisala Pavla52.Izračunajte vrednost χ2 za vsako kombinacijo z uporabo naslednje formule.
Učinek kombinacije je bil opredeljen kot sinergističen, ko je bila izračunana vrednost χ2 večja od vrednosti tabele za ustrezne prostostne stopnje (95-odstotni interval zaupanja) in če je bilo ugotovljeno, da opazovana umrljivost presega pričakovano umrljivost.Podobno, če izračunana vrednost χ2 za katero koli kombinacijo presega vrednost tabele z nekaj prostostnimi stopnjami, vendar je opazovana umrljivost nižja od pričakovane umrljivosti, se zdravljenje šteje za antagonistično.In če je v kateri koli kombinaciji izračunana vrednost χ2 manjša od vrednosti tabele v ustreznih prostostnih stopnjah, se šteje, da kombinacija nima učinka.
Za testiranje proti velikemu številu žuželk so bile izbrane tri do štiri potencialno sinergistične kombinacije (100 ličink in 50 larvicidnih in odraslih žuželk).Odrasli) nadaljujte kot zgoraj.Poleg mešanic smo testirali tudi posamezne spojine, prisotne v izbranih mešanicah, na enakem številu ličink Aedes aegypti in odraslih osebkov.Kombinacijsko razmerje je en del odmerka LC50 ene kandidatne spojine in del odmerka LC50 druge sestavne spojine.V biološkem preizkusu aktivnosti odraslih so izbrane spojine raztopili v topilu acetonu in nanesli na filtrirni papir, ovit v 1300 cm3 valjasto plastično posodo.Aceton smo uparjali 10 minut in odrasle osebe smo izpustili.Podobno so bili v larvicidnem biološkem testu odmerki kandidatnih spojin LC50 najprej raztopljeni v enakih volumnih DMSO in nato zmešani z 1 litrom vode, shranjene v 1300 cc plastičnih posodah, in ličinke so bile izpuščene.
Probabilistična analiza 71 zabeleženih podatkov o umrljivosti je bila izvedena z uporabo SPSS (različica 16) in programske opreme Minitab za izračun vrednosti LC50.
Čas objave: 1. julij 2024