Široka uporaba sintetičnih pesticidov je povzročila številne težave, vključno s pojavom odpornih organizmov, degradacijo okolja in škodo za zdravje ljudi. Zato so bili razviti novi mikrobiološkipesticidiNujno so potrebni alternativni biosurfaktanti, ki so varni za zdravje ljudi in okolje. V tej študiji je bil za oceno toksičnosti za ličinke komarjev (Culex quinquefasciatus) in termitov (Odontotermes obesus) uporabljen ramnolipidni biosurfaktant, ki ga proizvaja Enterobacter cloacae SJ2. Rezultati so pokazali, da je bila stopnja smrtnosti med tretiranji odvisna od odmerka. Vrednost LC50 (50-odstotna smrtna koncentracija) pri 48 urah za biosurfaktante termitov in ličink komarjev je bila določena z metodo prilagajanja nelinearne regresijske krivulje. Rezultati so pokazali, da so bile 48-urne vrednosti LC50 (95-odstotni interval zaupanja) larvicidne in antitermitne aktivnosti biosurfaktanta 26,49 mg/L (razpon od 25,40 do 27,57) oziroma 33,43 mg/L (razpon od 31,09 do 35,68). Glede na histopatološki pregled je zdravljenje z biosurfaktanti povzročilo hude poškodbe organelnih tkiv ličink in termitov. Rezultati te študije kažejo, da je mikrobni biosurfaktant, ki ga proizvajata Enterobacter cloacae SJ2, odlično in potencialno učinkovito orodje za nadzor Cx, quinquefasciatus in O. obesus.
Tropske države se soočajo z velikim številom bolezni, ki jih prenašajo komarji1. Pomen bolezni, ki jih prenašajo komarji, je zelo razširjen. Vsako leto zaradi malarije umre več kot 400.000 ljudi, nekatera večja mesta pa se soočajo z epidemijami resnih bolezni, kot so denga, rumena mrzlica, čikungunja in zika.2 Bolezni, ki jih prenašajo vektorji, so povezane z eno od šestih okužb po vsem svetu, pri čemer komarji povzročajo največ primerov3,4. Culex, Anopheles in Aedes so trije rodovi komarjev, ki so najpogosteje povezani s prenosom bolezni5. Razširjenost denge, okužbe, ki jo prenaša komar Aedes aegypti, se je v zadnjem desetletju povečala in predstavlja veliko grožnjo javnemu zdravju4,7,8. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) je več kot 40 % svetovnega prebivalstva ogrožene zaradi denge, vsako leto pa se v več kot 100 državah pojavi od 50 do 100 milijonov novih primerov9,10,11. Denga je postala velik javnozdravstveni problem, saj se je njena incidenca po vsem svetu povečala12,13,14. Anopheles gambiae, splošno znan kot afriški komar Anopheles, je najpomembnejši prenašalec malarije pri ljudeh v tropskih in subtropskih regijah15. Virus Zahodnega Nila, encefalitis St. Louis, japonski encefalitis in virusne okužbe konj in ptic prenašajo komarji Culex, pogosto imenovani hišni komarji. Poleg tega so tudi prenašalci bakterijskih in parazitskih bolezni16. Na svetu obstaja več kot 3000 vrst termitov, ki obstajajo že več kot 150 milijonov let17. Večina škodljivcev živi v tleh in se hrani z lesom in lesnimi izdelki, ki vsebujejo celulozo. Indijski termit Odontotermes obesus je pomemben škodljivec, ki povzroča hudo škodo pomembnim pridelkom in drevesnim nasadom18. Na kmetijskih območjih lahko okužbe s termiti v različnih fazah povzročijo ogromno gospodarsko škodo različnim pridelkom, drevesnim vrstam in gradbenim materialom. Termiti lahko povzročajo tudi težave z zdravjem ljudi19.
Vprašanje odpornosti mikroorganizmov in škodljivcev na današnjem farmacevtskem in kmetijskem področju je kompleksno20,21. Zato bi morali obe podjetji iskati nova stroškovno učinkovita protimikrobna sredstva in varne biopesticide. Sintetični pesticidi so zdaj na voljo in dokazano so kužni ter odganjajo koristne žuželke, ki niso ciljne22. V zadnjih letih so se raziskave biosurfaktantov razširile zaradi njihove uporabe v različnih panogah. Biosurfaktanti so zelo uporabni in ključni v kmetijstvu, sanaciji tal, pridobivanju nafte, odstranjevanju bakterij in žuželk ter predelavi hrane23,24. Biosurfaktanti ali mikrobni surfaktanti so biosurfaktantne kemikalije, ki jih proizvajajo mikroorganizmi, kot so bakterije, kvasovke in glive v obalnih habitatih in območjih, onesnaženih z nafto25,26. Kemično pridobljeni surfaktanti in biosurfaktanti so dve vrsti, ki se pridobivajo neposredno iz naravnega okolja27. Različni biosurfaktanti se pridobivajo iz morskih habitatov28,29. Zato znanstveniki iščejo nove tehnologije za proizvodnjo biosurfaktantov na osnovi naravnih bakterij30,31. Napredek v takšnih raziskavah kaže na pomen teh bioloških spojin za varstvo okolja32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium in ti bakterijski rodovi so dobro preučeni predstavniki23,33.
Obstaja veliko vrst biosurfaktantov s širokim spektrom uporabe34. Pomembna prednost teh spojin je, da imajo nekatere od njih antibakterijsko, larvicidno in insekticidno delovanje. To pomeni, da se lahko uporabljajo v kmetijski, kemični, farmacevtski in kozmetični industriji35,36,37,38. Ker so biosurfaktanti na splošno biorazgradljivi in okolju prijazni, se uporabljajo v programih integriranega zatiranja škodljivcev za zaščito pridelkov39. Tako smo pridobili osnovno znanje o larvicidni in antitermitski aktivnosti mikrobnih biosurfaktantov, ki jih proizvaja Enterobacter cloacae SJ2. Preučili smo umrljivost in histološke spremembe pri izpostavljenosti različnim koncentracijam ramnolipidnih biosurfaktantov. Poleg tega smo ocenili široko uporabljen računalniški program za kvantitativno strukturo in aktivnost (QSAR) Ecological Structure-Activity (ECOSAR) za določanje akutne toksičnosti za mikroalge, dafnije in ribe.
V tej študiji je bila testirana antitermitska aktivnost (toksičnost) prečiščenih biosurfaktantov pri različnih koncentracijah od 30 do 50 mg/ml (v intervalih po 5 mg/ml) proti indijskim termitom, O. obesus in četrti vrsti. Ocena. Ličinke v stadiju Cx. Ličinke komarjev quinquefasciatus. Koncentracije LC50 biosurfaktanta v 48 urah proti O. obesus in Cx. C. solanacearum. Ličinke komarjev so bile identificirane z metodo nelinearnega prilaganja regresijske krivulje. Rezultati so pokazali, da se je umrljivost termitov povečevala z naraščajočo koncentracijo biosurfaktanta. Rezultati so pokazali, da ima biosurfaktant larvicidno aktivnost (slika 1) in antitermitno aktivnost (slika 2), z 48-urnimi vrednostmi LC50 (95 % IZ) 26,49 mg/L (25,40 do 27,57) oziroma 33,43 mg/l (slika 31,09 do 35,68) (tabela 1). Glede akutne toksičnosti (48 ur) je biosurfaktant razvrščen kot "škodljiv" za testirane organizme. Biosurfaktant, proizveden v tej študiji, je pokazal odlično larvicidno aktivnost s 100 % smrtnostjo v 24–48 urah po izpostavljenosti.
Izračunajte vrednost LC50 za larvicidno aktivnost. Prilagajanje nelinearne regresijske krivulje (polna črta) in 95-odstotni interval zaupanja (osenčeno območje) za relativno smrtnost (%).
Izračunajte vrednost LC50 za aktivnost proti termitom. Prilagajanje nelinearne regresijske krivulje (polna črta) in 95-odstotni interval zaupanja (osenčeno območje) za relativno smrtnost (%).
Na koncu poskusa so pod mikroskopom opazovali morfološke spremembe in anomalije. Morfološke spremembe so opazili v kontrolni in tretirani skupini pri 40-kratni povečavi. Kot je prikazano na sliki 3, se je pri večini ličink, tretiranih z biosurfaktanti, pojavila okvara rasti. Slika 3a prikazuje normalen Cx. quinquefasciatus, slika 3b pa anomaličen Cx. Povzroča pet ličink ogorčic.
Vpliv subletalnih (LC50) odmerkov biosurfaktantov na razvoj ličink Culex quinquefasciatus. Slika svetlobne mikroskopije (a) normalnega Cx pri 40-kratni povečavi. quinquefasciatus (b) Nenormalni Cx. Povzroča pet ličink ogorčic.
V tej študiji je histološki pregled tretiranih ličink (slika 4) in termitov (slika 5) razkril več nepravilnosti, vključno z zmanjšanjem trebušne površine in poškodbami mišic, epitelijskih plasti in kože v srednjem črevesju. Histologija je razkrila mehanizem zaviralnega delovanja biosurfaktanta, uporabljenega v tej študiji.
Histopatologija normalnih netretiranih ličink Cx v 4. instarju. Ličinke quinquefasciatus (kontrola: (a, b)) in tretirane z biosurfaktantom (tretma: (c, d)). Puščice označujejo tretiran črevesni epitelij (epi), jedra (n) in mišice (mu). Črta = 50 µm.
Histopatologija normalnega netretiranega O. obesus (kontrola: (a, b)) in obdelanega z biosurfaktantom (obdelava: (c, d)). Puščice označujejo črevesni epitelij (epi) oziroma mišico (mu). Črta = 50 µm.
V tej študiji je bil uporabljen program ECOSAR za napovedovanje akutne toksičnosti biosurfaktantov ramnolipidov za primarne producente (zelene alge), primarne potrošnike (vodne bolhe) in sekundarne potrošnike (ribe). Ta program uporablja sofisticirane kvantitativne modele strukture in aktivnosti spojin za oceno toksičnosti na podlagi molekularne strukture. Model uporablja programsko opremo strukture in aktivnosti (SAR) za izračun akutne in dolgoročne toksičnosti snovi za vodne vrste. Natančneje, tabela 2 povzema ocenjene povprečne smrtne koncentracije (LC50) in povprečne učinkovite koncentracije (EC50) za več vrst. Domnevna toksičnost je bila razvrščena v štiri stopnje z uporabo globalno usklajenega sistema za razvrščanje in označevanje kemikalij (tabela 3).
Nadzor nad boleznimi, ki jih prenašajo vektorji, zlasti sevi komarjev in komarjev vrste Aedes. Egipčani zdaj težko delajo 40,41,42,43,44,45,46. Čeprav so nekateri kemično dostopni pesticidi, kot so piretroidi in organofosfati, nekoliko koristni, predstavljajo znatno tveganje za zdravje ljudi, vključno s sladkorno boleznijo, reproduktivnimi motnjami, nevrološkimi motnjami, rakom in boleznimi dihal. Poleg tega lahko te žuželke sčasoma postanejo odporne nanje 13,43,48. Tako bodo učinkoviti in okolju prijazni biološki nadzorni ukrepi postali bolj priljubljena metoda zatiranja komarjev 49,50. Benelli51 je predlagal, da bi bil zgodnji nadzor nad vektorji komarjev učinkovitejši v urbanih območjih, vendar ni priporočil uporabe larvicidov na podeželju 52. Tom in sodelavci 53 so tudi predlagali, da bi bil nadzor nad komarji v njihovih nezrelih fazah varna in preprosta strategija, ker so bolj občutljivi na sredstva za zatiranje 54.
Proizvodnja biosurfaktanta z močnim sevom (Enterobacter cloacae SJ2) je pokazala dosledno in obetavno učinkovitost. Naša prejšnja študija je poročala, da Enterobacter cloacae SJ2 optimizira proizvodnjo biosurfaktanta z uporabo fizikalno-kemijskih parametrov26. Glede na njihovo študijo so bili optimalni pogoji za proizvodnjo biosurfaktanta s potencialnim izolatom E. cloacae 36-urna inkubacija, mešanje pri 150 vrt/min, pH 7,5, 37 °C, slanost 1 ppt, 2 % glukoze kot vira ogljika, 1 % kvasa. Izvleček je bil uporabljen kot vir dušika za pridobitev 2,61 g/L biosurfaktanta. Poleg tega so bili biosurfaktanti karakterizirani z uporabo TLC, FTIR in MALDI-TOF-MS. To je potrdilo, da je ramnolipid biosurfaktant. Glikolipidni biosurfaktanti so najbolj intenzivno preučevan razred drugih vrst biosurfaktantov55. Sestavljeni so iz ogljikohidratnih in lipidnih delov, predvsem verig maščobnih kislin. Med glikolipidi sta glavna predstavnika ramnolipid in soforolipid56. Ramnolipidi vsebujejo dve ramnozni skupini, povezani z mono- ali di-β-hidroksidekanojsko kislino57. Uporaba ramnolipidov v medicinski in farmacevtski industriji je dobro uveljavljena58, poleg tega pa se v zadnjem času uporabljajo tudi kot pesticidi59.
Interakcija biosurfaktanta s hidrofobnim območjem dihalnega sifona omogoča vodi prehajanje skozi njegovo stomatalno votlino, s čimer se poveča stik ličink z vodnim okoljem. Prisotnost biosurfaktantov vpliva tudi na sapnik, katerega dolžina je blizu površine, kar ličinkam olajša plazenje na površino in dihanje. Posledično se površinska napetost vode zmanjša. Ker se ličinke ne morejo pritrditi na površino vode, padejo na dno rezervoarja, kar poruši hidrostatični tlak, kar povzroči prekomerno porabo energije in smrt zaradi utopitve38,60. Podobne rezultate je dobil Ghribi61, kjer je biosurfaktant, ki ga proizvaja Bacillus subtilis, pokazal larvicidno delovanje proti Ephestia kuehniella. Podobno sta larvicidna aktivnost Cx. Dasa in Mukherjeeja23 ocenila tudi učinek cikličnih lipopeptidov na ličinke quinquefasciatus.
Rezultati te študije se nanašajo na larvicidno aktivnost ramnolipidnih biosurfaktantov proti Cx. Ubijanje komarjev vrste quinquefasciatus je skladno s predhodno objavljenimi rezultati. Na primer, uporabljajo se biosurfaktini na osnovi surfaktina, ki jih proizvajajo različne bakterije iz rodu Bacillus in Pseudomonas spp. Nekatera zgodnja poročila64,65,66 so poročala o aktivnosti lipopeptidnih biosurfaktantov iz Bacillus subtilis23 pri uničevanju ličink. Deepali in sod.63 so ugotovili, da ima ramnolipidni biosurfaktant, izoliran iz Stenotropomonas maltophilia, močno larvicidno aktivnost pri koncentraciji 10 mg/L. Silva in sod.67 so poročali o larvicidni aktivnosti ramnolipidnega biosurfaktanta proti Ae pri koncentraciji 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande in sod. 68 je poročal, da lipopeptidni biosurfaktanti, ki jih proizvaja Bacillus subtilis, povzročajo splošno smrtnost ličink Culex in termitov z lipofilno frakcijo Eucalyptus. Podobno so Masendra in sod. 69 poročali o 61,7-odstotni smrtnosti delavskih mravelj (Cryptotermes cynocephalus Light.) v lipofilnih frakcijah n-heksana in EtOAc surovega ekstrakta E.
Parthipan in sod.70 so poročali o insekticidni uporabi lipopeptidnih biosurfaktantov, ki jih proizvajata Bacillus subtilis A1 in Pseudomonas stutzeri NA3, proti Anopheles Stephensi, prenašalcu malarijskega parazita Plasmodium. Opazili so, da so ličinke in bube preživele dlje, imele krajša obdobja odlaganja jajčec, bile sterilne in krajšo življenjsko dobo, če so bile tretirane z različnimi koncentracijami biosurfaktantov. Opažene vrednosti LC50 biosurfaktanta B. subtilis A1 so bile 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 in 7,99 mg/L za različna stanja ličink (tj. ličinke I, II, III, IV in stadij bub). Za primerjavo, biosurfaktanti za stadij ličink I-IV in stadij bube Pseudomonas stutzeri NA3 so bili 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 in 6,99 mg/L. Domneva se, da je zapoznela fenologija preživelih ličink in bub posledica pomembnih fizioloških in presnovnih motenj, ki jih povzročajo insekticidni tretmaji71.
Sev Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 proizvaja biosurfaktant s 100-odstotno larvicidno aktivnostjo proti komarjem vrste Aedes. 24-urni interval aegypti 38 je bil višji, kot so poročali Silva in sod. Biosurfaktant, proizveden iz Pseudomonas aeruginosa z uporabo sončničnega olja kot vira ogljika, je dokazano uničil 100 % ličink v 48 urah 67. Abinaya in sod.72 ter Pradhan in sod.73 so prav tako dokazali larvicidne ali insekticidne učinke površinsko aktivnih snovi, ki jih proizvaja več izolatov rodu Bacillus. Predhodno objavljena študija Senthil-Nathana in sod. je pokazala, da je 100 % ličink komarjev, izpostavljenih rastlinskim lagunam, verjetno poginilo. 74.
Ocenjevanje subletalnih učinkov insekticidov na biologijo žuželk je ključnega pomena za programe integriranega zatiranja škodljivcev, saj subletalni odmerki/koncentracije ne ubijejo žuželk, lahko pa zmanjšajo populacije žuželk v prihodnjih generacijah z motenjem bioloških značilnosti10. Siqueira in sod.75 so opazili popolno larvicidno aktivnost (100-odstotna smrtnost) ramnolipidnega biosurfaktanta (300 mg/ml) pri testiranju pri različnih koncentracijah od 50 do 300 mg/ml. Ličinka sevov Aedes aegypti. Analizirali so učinke časa do smrti in subletalnih koncentracij na preživetje ličink in plavalno aktivnost. Poleg tega so opazili zmanjšanje hitrosti plavanja po 24–48 urah izpostavljenosti subletalnim koncentracijam biosurfaktanta (npr. 50 mg/ml in 100 mg/ml). Strupi, ki imajo obetavne subletalne vloge, naj bi bili učinkovitejši pri povzročanju večkratne škode izpostavljenim škodljivcem76.
Histološka opazovanja naših rezultatov kažejo, da biosurfaktanti, ki jih proizvaja Enterobacter cloacae SJ2, pomembno spremenijo tkiva ličink komarjev (Cx. quinquefasciatus) in termitov (O. obesus). Podobne anomalije so povzročili pripravki bazilikinega olja pri An. gambiaes.s in An. arabica, kar je opisal Ochola77. Kamaraj in sod.78 so prav tako opisali enake morfološke nepravilnosti pri An. Ličinke Stephanie so bile izpostavljene nanodelcem zlata. Vasantha-Srinivasan in sod.79 so prav tako poročali, da je eterično olje pastirske torbice močno poškodovalo komoro in epitelijske plasti Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran in sod. so poročali, da so bile ličinke komarjev zdravljene s 500 mg/ml micelnega ekstrakta lokalne glive Penicillium. Ae kažejo hude histološke poškodbe. aegypti in Cx. Stopnja umrljivosti 80. Pred tem so Abinaya in sod. preučevali ličinke četrtega stadija An. Stephensi in Ae. Pri komarju *Aedes aegypti*, zdravljenem z eksopolisaharidi *B. licheniformis*, so odkrili številne histološke spremembe, vključno s cekumom želodca, atrofijo mišic, poškodbami in dezorganizacijo ganglijev živčnih vrvic72. Po podatkih Raghavendrana in sod. so po zdravljenju z izvlečkom micelija *P. daleae* celice srednjega črevesa testiranih komarjev (ličinke 4. stopnje) pokazale otekanje črevesnega lumna, zmanjšanje medcelične vsebine in degeneracijo jedra81. Iste histološke spremembe so opazili pri ličinkah komarjev, zdravljenih z izvlečkom listov ehinaceje, kar kaže na insekticidni potencial tretiranih spojin50.
Uporaba programske opreme ECOSAR je prejela mednarodno priznanje82. Trenutne raziskave kažejo, da akutna toksičnost biosurfaktantov ECOSAR za mikroalge (C. vulgaris), ribe in vodne bolhe (D. magna) spada v kategorijo "toksičnosti", ki jo opredeljujejo Združeni narodi83. Model ekotoksičnosti ECOSAR uporablja SAR in QSAR za napovedovanje akutne in dolgoročne toksičnosti snovi ter se pogosto uporablja za napovedovanje toksičnosti organskih onesnaževal82,84.
Paraformaldehid, natrijev fosfatni pufer (pH 7,4) in vse druge kemikalije, uporabljene v tej študiji, so bile kupljene pri podjetju HiMedia Laboratories v Indiji.
Proizvodnja biosurfaktanta je bila izvedena v 500 ml erlenmajericah, ki so vsebovale 200 ml sterilnega Bushnell Haas medija, dopolnjenega z 1 % surove nafte kot edinega vira ogljika. Predkulturo Enterobacter cloacae SJ2 (1,4 × 104 CFU/ml) smo inokulirali in gojili na orbitalnem stresalniku pri 37 °C, 200 vrt/min 7 dni. Po inkubacijskem obdobju smo biosurfaktant ekstrahirali s centrifugiranjem gojišča pri 3400 × g 20 minut pri 4 °C, nastali supernatant pa smo uporabili za presejalne namene. Postopke optimizacije in karakterizacijo biosurfaktantov smo prevzeli iz naše prejšnje študije26.
Ličinke vrste Culex quinquefasciatus so bile pridobljene iz Centra za napredne študije morske biologije (CAS) v Palancipetaiju v Tamil Naduju (Indija). Ličinke so bile vzrejene v plastičnih posodah, napolnjenih z deionizirano vodo, pri temperaturi 27 ± 2 °C in fotoperiodi 12:12 (svetloba:tema). Ličinke komarjev so bile hranjene z 10 % raztopino glukoze.
Ličinke vrste Culex quinquefasciatus so bile najdene v odprtih in nezaščitenih greznicah. Za identifikacijo in gojenje ličink v laboratoriju uporabite standardne smernice za razvrščanje85. Larvicidni poskusi so bili izvedeni v skladu s priporočili Svetovne zdravstvene organizacije86. SH. Ličinke vrste quinquefasciatus v četrtem stadiju so bile zbrane v zaprtih epruvetah v skupinah po 25 ml in 50 ml z zračno režo dveh tretjin njihove prostornine. V vsako epruveto posebej je bil dodan biosurfaktant (0–50 mg/ml) in shranjen pri 25 °C. V kontrolni epruveti je bila uporabljena samo destilirana voda (50 ml). Za mrtve ličinke so veljale tiste, ki med inkubacijskim obdobjem (12–48 ur) niso kazale znakov plavanja87. Izračunajte odstotek umrljivosti ličink z uporabo enačbe. (1)88.
Družina Odontotermitidae vključuje indijskega termita Odontotermes obesus, ki ga najdemo v gnijočih hlodih na kmetijskem kampusu (Univerza Annamalai, Indija). To biosurfaktantno snov (0–50 mg/ml) testirajte z običajnimi postopki, da ugotovite, ali je škodljiva. Po 30-minutnem sušenju v laminarnem pretoku zraka je bil vsak trak papirja Whatman premazan z biosurfaktantom v koncentraciji 30, 40 ali 50 mg/ml. Predhodno prevlečeni in neprevlečeni papirnati trakovi so bili testirani in primerjani na sredini petrijevke. Vsaka petrijevka vsebuje približno trideset aktivnih termitov O. obesus. Kontrolni in testni termiti so kot vir hrane dobili moker papir. Vse plošče so bile ves čas inkubacije shranjene pri sobni temperaturi. Termiti so poginili po 12, 24, 36 in 48 urah89,90. Enačba 1 je bila nato uporabljena za oceno odstotka umrljivosti termitov pri različnih koncentracijah biosurfaktanta. (2)
Vzorce smo hranili na ledu in jih pakirali v mikroepruvete, ki so vsebovale 100 ml 0,1 M natrijevega fosfatnega pufra (pH 7,4), ter jih poslali v nadaljnjo analizo v Centralni laboratorij za patologijo akvakulture (CAPL) Centra za akvakulturo Rajiv Gandhi (RGCA), Histološki laboratorij, Sirkali, okrožje Mayiladuthurai, Tamil Nadu, Indija. Vzorce smo takoj fiksirali v 4 % paraformaldehidu pri 37 °C za 48 ur.
Po fazi fiksacije smo material trikrat spirali z 0,1 M natrijevim fosfatnim pufrom (pH 7,4), postopoma dehidrirali v etanolu in 7 dni namakali v smoli LEICA. Snov smo nato namestili v plastični kalup, napolnjen s smolo in polimerizatorjem, ter jo nato postavili v pečico, segreto na 37 °C, dokler blok, ki vsebuje snov, ni popolnoma polimeriziran.
Po polimerizaciji so bili bloki razrezani z mikrotomom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, ZDA) na debelino 3 mm. Rezine so združene na preparatih, po šest rezin na preparat. Preparati so bili posušeni pri sobni temperaturi, nato 7 minut obarvani s hematoksilinom in 4 minute sprani s tekočo vodo. Poleg tega je bila na kožo za 5 minut nanesena raztopina eozina in nato 5 minut sprana s tekočo vodo.
Akutno toksičnost so napovedali z uporabo vodnih organizmov z različnih tropskih ravni: 96-urna LC50 za ribe, 48-urna LC50 za D. magna in 96-urna EC50 za zelene alge. Toksičnost ramnolipidnih biosurfaktantov za ribe in zelene alge je bila ocenjena z uporabo programske opreme ECOSAR različice 2.2 za Windows, ki jo je razvila Agencija za varstvo okolja ZDA. (Na voljo na spletu na https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Vsi testi za larvicidno in antitermitno aktivnost so bili izvedeni v treh ponovitvah. Za izračun srednje smrtne koncentracije (LC50) z 95-odstotnim intervalom zaupanja je bila izvedena nelinearna regresija (logaritem spremenljivk odziva na odmerek) podatkov o umrljivosti ličink in termitov, krivulje odziva na koncentracijo pa so bile ustvarjene z uporabo programa Prism® (različica 8.0, GraphPad Software) Inc., ZDA) 84, 91.
Sedanja študija razkriva potencial mikrobnih biosurfaktantov, ki jih proizvaja Enterobacter cloacae SJ2, kot larvicidnih in antitermitskih sredstev proti komarjem, kar bo prispevalo k boljšemu razumevanju mehanizmov larvicidnega in antitermitskega delovanja. Histološke študije ličink, zdravljenih z biosurfaktanti, so pokazale poškodbe prebavnega trakta, srednjega črevesa, možganske skorje in hiperplazijo črevesnih epitelijskih celic. Rezultati: Toksikološka ocena antitermitskega in larvicidnega delovanja ramnolipidnega biosurfaktanta, ki ga proizvaja Enterobacter cloacae SJ2, je pokazala, da je ta izolat potencialni biopesticid za nadzor vektorskih bolezni komarjev (Cx quinquefasciatus) in termitov (O. obesus). Treba je razumeti osnovno okoljsko toksičnost biosurfaktantov in njihove potencialne vplive na okolje. Ta študija zagotavlja znanstveno podlago za oceno okoljskega tveganja biosurfaktantov.
Čas objave: 9. april 2024