Dankie dat u Nature.com besoek het. Die weergawe van die blaaier wat u gebruik, het beperkte CSS-ondersteuning. Vir die beste resultate beveel ons aan dat u 'n nuwer weergawe van u blaaier gebruik (of Verenigbaarheidsmodus in Internet Explorer deaktiveer). Intussen, om voortgesette ondersteuning te verseker, wys ons die webwerf sonder stilering of JavaScript.
Kombinasies van plant-afgeleide insekdodende verbindings kan sinergistiese of antagonistiese interaksies teen plae toon. Gegewe die vinnige verspreiding van siektes wat deur Aedes-muskiete gedra word en die toenemende weerstand van Aedes-muskietpopulasies teen tradisionele insekdoders, is agt-en-twintig kombinasies van terpeenverbindings gebaseer op plant-essensiële olies geformuleer en getoets teen die larwale en volwasse stadiums van Aedes aegypti. Vyf plant-essensiële olies (EO's) is aanvanklik geëvalueer vir hul larvisidale en volwasse gebruiksdoeltreffendheid, en twee hoofverbindings is in elke EO geïdentifiseer gebaseer op GC-MS-resultate. Die hoof geïdentifiseerde verbindings is aangekoop, naamlik diallieldisulfied, diallieltrisulfied, karvoon, limoneen, eugenol, metiel-eugenol, eukaliptol, eudesmol en muskiet-alfa-pineen. Binêre kombinasies van hierdie verbindings is toe voorberei met behulp van subletale dosisse en hul sinergistiese en antagonistiese effekte is getoets en bepaal. Die beste larvisidale samestellings word verkry deur limoneen met diallieldisulfied te meng, en die beste volwassenisidale samestellings word verkry deur karvoon met limoneen te meng. Die kommersieel gebruikte sintetiese larvisid Temphos en die volwasse middel Malathion is afsonderlik en in binêre kombinasies met terpenoïede getoets. Die resultate het getoon dat die kombinasie van temephos en diallieldisulfied en malathion en eudesmol die mees effektiewe kombinasie was. Hierdie kragtige kombinasies hou potensiaal in vir gebruik teen Aedes aegypti.
Plantessensiële olies (EO's) is sekondêre metaboliete wat verskeie bioaktiewe verbindings bevat en word toenemend belangrik as 'n alternatief vir sintetiese plaagdoders. Nie net is hulle omgewingsvriendelik en gebruikersvriendelik nie, maar hulle is ook 'n mengsel van verskillende bioaktiewe verbindings, wat ook die waarskynlikheid van die ontwikkeling van geneesmiddelweerstand1 verminder. Deur GC-MS-tegnologie te gebruik, het navorsers die bestanddele van verskeie plantessensiële olies ondersoek en meer as 3 000 verbindings van 17 500 aromatiese plante2 geïdentifiseer, waarvan die meeste vir insekdodende eienskappe getoets is en na bewering insekdodende effekte3,4 het. Sommige studies beklemtoon dat die toksisiteit van die verbinding se hoofkomponent dieselfde is as of groter is as dié van sy ru-etileenoksied. Maar die gebruik van individuele verbindings kan weer ruimte laat vir die ontwikkeling van weerstand, soos die geval is met chemiese insekdoders5,6. Daarom is die huidige fokus op die voorbereiding van mengsels van etileenoksied-gebaseerde verbindings om insekdodende doeltreffendheid te verbeter en die waarskynlikheid van weerstand in teikenplaagpopulasies te verminder. Individuele aktiewe verbindings wat in essensiële olies teenwoordig is, kan sinergistiese of antagonistiese effekte toon in kombinasies wat die algehele aktiwiteit van die essensiële olie weerspieël, 'n feit wat goed beklemtoon is in studies wat deur vorige navorsers gedoen is7,8. Die vektorbeheerprogram sluit ook essensiële olies en sy komponente in. Die muskietdodende aktiwiteit van essensiële olies is breedvoerig bestudeer op Culex- en Anopheles-muskiete. Verskeie studies het gepoog om effektiewe plaagdoders te ontwikkel deur verskeie plante met kommersieel gebruikte sintetiese plaagdoders te kombineer om algehele toksisiteit te verhoog en newe-effekte9 te verminder. Maar studies van sulke verbindings teen Aedes aegypti bly skaars. Vooruitgang in die mediese wetenskap en die ontwikkeling van medisyne en entstowwe het gehelp om sommige vektorgedraagde siektes te bestry. Maar die teenwoordigheid van verskillende serotipes van die virus, wat deur die Aedes aegypti-muskiet oorgedra word, het gelei tot die mislukking van inentingsprogramme. Daarom, wanneer sulke siektes voorkom, is vektorbeheerprogramme die enigste opsie om die verspreiding van die siekte te voorkom. In die huidige scenario is die beheer van Aedes aegypti baie belangrik, aangesien dit 'n sleutelvektor is van verskeie virusse en hul serotipes wat dengue-koors, Zika, dengue-hemorragiese koors, geelkoors, ens. veroorsaak. Die mees noemenswaardige ding is die feit dat die aantal gevalle van byna alle vektorgedraagde Aedes-gedraagde siektes elke jaar in Egipte toeneem en wêreldwyd toeneem. Daarom is daar in hierdie konteks 'n dringende behoefte om omgewingsvriendelike en effektiewe beheermaatreëls vir Aedes aegypti-populasies te ontwikkel. Potensiële kandidate in hierdie verband is EO's, hul samestellende verbindings en hul kombinasies. Daarom het hierdie studie gepoog om effektiewe sinergistiese kombinasies van sleutel plant-EO-verbindings van vyf plante met insekdodende eienskappe (d.w.s. kruisement, heilige basiliekruid, Eucalyptus-gevlekte plant, Allium-sulfuur en melaleuca) teen Aedes aegypti te identifiseer.
Alle geselekteerde EO's het potensiële larvisidiese aktiwiteit teen Aedes aegypti getoon met 'n 24-uur LC50 wat wissel van 0.42 tot 163.65 dpm. Die hoogste larvisidiese aktiwiteit is aangeteken vir peperment (Mp) EO met 'n LC50-waarde van 0.42 dpm na 24 uur, gevolg deur knoffel (As) met 'n LC50-waarde van 16.19 dpm na 24 uur (Tabel 1).
Met die uitsondering van Ocimum Sainttum, Os EO, het al vier ander gekeurde EO's duidelike allerdodende effekte getoon, met LC50-waardes wat gewissel het van 23.37 tot 120.16 dpm oor die 24-uur blootstellingstydperk. Thymophilus striata (Cl) EO was die doeltreffendste in die doodmaak van volwassenes met 'n LC50-waarde van 23.37 dpm binne 24 uur na blootstelling, gevolg deur Eucalyptus maculata (Em) wat 'n LC50-waarde van 101.91 dpm gehad het (Tabel 1). Aan die ander kant is die LC50-waarde vir Os nog nie bepaal nie, aangesien die hoogste mortaliteitsyfer van 53% by die hoogste dosis aangeteken is (Aanvullende Figuur 3).
Die twee hoofbestanddele in elke EO is geïdentifiseer en gekies op grond van NIST-biblioteekdatabasisresultate, GC-chromatogramareapersentasie en MS-spektraresultate (Tabel 2). Vir EO As was die hoofverbindings wat geïdentifiseer is diallieldisulfied en diallieltrisulfied; vir EO Mp was die hoofverbindings wat geïdentifiseer is karvoon en limoneen, vir EO Em was die hoofverbindings wat geïdentifiseer is eudesmol en eucalyptol; vir EO Os was die hoofverbindings wat geïdentifiseer is eugenol en metiel-eugenol, en vir EO Cl was die hoofverbindings wat geïdentifiseer is eugenol en α-pineen (Figuur 1, Aanvullende Figure 5–8, Aanvullende Tabel 1–5).
Resultate van massaspektrometrie van die hoofterpenoïede van geselekteerde essensiële olies (A-diallieldisulfied; B-diallieltrisulfied; C-eugenol; D-metieleugenol; E-limoneen; F-aromatiese ceperone; G-α-pineen; H-cineol; R-eudamol).
'n Totaal van nege verbindings (diallieldisulfied, diallieltrisulfied, eugenol, metiel-eugenol, karvoon, limoneen, eukaliptol, eudesmol, α-pineen) is geïdentifiseer as effektiewe verbindings wat die hoofkomponente van EO is en is individueel bio-getoets teen Aedes aegypti in larwale stadiums. Die verbinding eudesmol het die hoogste larvisidiese aktiwiteit gehad met 'n LC50-waarde van 2.25 dpm na 24 uur se blootstelling. Daar is ook gevind dat die verbindings diallieldisulfied en diallieltrisulfied potensiële larvisidiese effekte het, met gemiddelde subletale dosisse in die reeks van 10-20 dpm. Matige larvisidiese aktiwiteit is weer waargeneem vir die verbindings eugenol, limoneen en eukaliptol met LC50-waardes van onderskeidelik 63.35 dpm, 139.29 dpm en 181.33 dpm na 24 uur (Tabel 3). Geen beduidende larvisidiese potensiaal van metiel-eugenol en karvoon is egter selfs teen die hoogste dosisse gevind nie, dus is LC50-waardes nie bereken nie (Tabel 3). Die sintetiese larvisid Temephos het 'n gemiddelde letale konsentrasie van 0.43 dpm teen Aedes aegypti oor 24 uur se blootstelling gehad (Tabel 3, Aanvullende Tabel 6).
Sewe verbindings (diallieldisulfied, diallieltrisulfied, eucalyptol, α-pineen, eudesmol, limoneen en karvoon) is geïdentifiseer as die hoofverbindings van effektiewe EO en is individueel getoets teen volwasse Egiptiese Aedes-muskiete. Volgens Probit-regressie-analise is bevind dat Eudesmol die hoogste potensiaal het met 'n LC50-waarde van 1.82 dpm, gevolg deur Eucalyptol met 'n LC50-waarde van 17.60 dpm na 'n 24-uur blootstellingstydperk. Die oorblywende vyf verbindings wat getoets is, was matig skadelik vir volwassenes met LC50's wat wissel van 140.79 tot 737.01 dpm (Tabel 3). Die sintetiese organofosformalation was minder potent as eudesmol en hoër as die ander ses verbindings, met 'n LC50-waarde van 5.44 dpm oor die 24-uur blootstellingstydperk (Tabel 3, Aanvullende Tabel 6).
Sewe kragtige loodverbindings en die organofosfor-tamefosaat is gekies om binêre kombinasies van hul LC50-dosisse in 'n 1:1-verhouding te formuleer. 'n Totaal van 28 binêre kombinasies is voorberei en getoets vir hul larvisidale doeltreffendheid teen Aedes aegypti. Nege kombinasies is sinergisties gevind, 14 kombinasies was antagonisties, en vyf kombinasies was nie larvisidaal nie. Onder die sinergistiese kombinasies was die kombinasie van diallieldisulfied en temofol die mees effektief, met 100% mortaliteit waargeneem na 24 uur (Tabel 4). Net so het mengsels van limoneen met diallieldisulfied en eugenol met timetfos goeie potensiaal getoon met 'n waargenome larwale mortaliteit van 98.3% (Tabel 5). Die oorblywende 4 kombinasies, naamlik eudesmol plus eukaliptol, eudesmol plus limoneen, eukaliptol plus alfa-pineen, alfa-pineen plus temefos, het ook beduidende larvisidale doeltreffendheid getoon, met waargenome mortaliteitsyfers van meer as 90%. Die verwagte mortaliteitsyfer is naby 60-75%. (Tabel 4). Die kombinasie van limoneen met α-pineen of bloekom het egter antagonistiese reaksies getoon. Net so is gevind dat mengsels van Temephos met eugenol of bloekom of eudesmol of diallieltrisulfied antagonistiese effekte het. Net so is die kombinasie van diallieldisulfied en diallieltrisulfied en die kombinasie van enigeen van hierdie verbindings met eudesmol of eugenol antagonisties in hul larvisidiese werking. Antagonisme is ook gerapporteer met die kombinasie van eudesmol met eugenol of α-pineen.
Van al 28 binêre mengsels wat vir volwasse suur aktiwiteit getoets is, was 7 kombinasies sinergisties, 6 het geen effek gehad nie, en 15 was antagonisties. Mengsels van eudesmol met bloekom en limoneen met karvoon is gevind om meer effektief te wees as ander sinergistiese kombinasies, met mortaliteitsyfers na 24 uur van onderskeidelik 76% en 100% (Tabel 5). Daar is waargeneem dat malathion 'n sinergistiese effek toon met alle kombinasies van verbindings behalwe limoneen en diallieltrisulfied. Aan die ander kant is antagonisme gevind tussen diallieldisulfied en diallieltrisulfied en die kombinasie van enigeen van hulle met bloekom, of bloekom, of karvoon, of limoneen. Net so het kombinasies van α-pineen met eudesmol of limoneen, bloekom met karvoon of limoneen, en limoneen met eudesmol of malathion antagonistiese larvisidale effekte getoon. Vir die oorblywende ses kombinasies was daar geen beduidende verskil tussen verwagte en waargenome mortaliteit nie (Tabel 5).
Gebaseer op sinergistiese effekte en subletale dosisse, is hul larwisidende toksisiteit teen 'n groot aantal Aedes aegypti-muskiete uiteindelik geselekteer en verder getoets. Die resultate het getoon dat die waargenome larwale mortaliteit met behulp van die binêre kombinasies eugenol-limoneen, diallieldisulfied-limoneen en diallieldisulfied-timefos 100% was, terwyl die verwagte larwale mortaliteit onderskeidelik 76,48%, 72,16% en 63,4% was (Tabel 6). Die kombinasie van limoneen en eudesmol was relatief minder effektief, met 88% larwale mortaliteit waargeneem oor die 24-uur blootstellingstydperk (Tabel 6). Opsommend het die vier geselekteerde binêre kombinasies ook sinergistiese larwisidende effekte teen Aedes aegypti getoon wanneer dit op groot skaal toegepas word (Tabel 6).
Drie sinergistiese kombinasies is gekies vir die volwassedodelike bio-toets om groot populasies van volwasse Aedes aegypti te beheer. Om kombinasies te kies om op groot insekkolonies te toets, het ons eers gefokus op die twee beste sinergistiese terpeenkombinasies, naamlik karvoon plus limoneen en bloekom plus eudesmol. Tweedens is die beste sinergistiese kombinasie gekies uit die kombinasie van sintetiese organofosfaat-malathion en terpenoïede. Ons glo dat die kombinasie van malathion en eudesmol die beste kombinasie is vir toetsing op groot insekkolonies as gevolg van die hoogste waargenome mortaliteit en baie lae LC50-waardes van die kandidaatbestanddele. Malathion vertoon sinergisme in kombinasie met α-pineen, diallieldisulfied, bloekom, karvoon en eudesmol. Maar as ons na die LC50-waardes kyk, het Eudesmol die laagste waarde (2.25 dpm). Die berekende LC50-waardes van malathion, α-pineen, diallieldisulfied, eucalyptol en karvoon was onderskeidelik 5.4, 716.55, 166.02, 17.6 en 140.79 dpm. Hierdie waardes dui daarop dat die kombinasie van malathion en eudesmol die optimale kombinasie is in terme van dosis. Die resultate het getoon dat die kombinasies van karvoon plus limoneen en eudesmol plus malathion 100% waargenome mortaliteit gehad het in vergelyking met 'n verwagte mortaliteit van 61% tot 65%. 'n Ander kombinasie, eudesmol plus eucalyptol, het 'n mortaliteitsyfer van 78.66% getoon na 24 uur se blootstelling, in vergelyking met 'n verwagte mortaliteitsyfer van 60%. Al drie gekose kombinasies het sinergistiese effekte getoon, selfs wanneer dit op groot skaal teen volwasse Aedes aegypti toegepas is (Tabel 6).
In hierdie studie het geselekteerde plant-EO's soos Mp, As, Os, Em en Cl belowende dodelike effekte op die larwale en volwasse stadiums van Aedes aegypti getoon. Mp EO het die hoogste larvisidiese aktiwiteit gehad met 'n LC50-waarde van 0.42 dpm, gevolg deur As, Os en Em EO's met 'n LC50-waarde van minder as 50 dpm na 24 uur. Hierdie resultate stem ooreen met vorige studies van muskiete en ander dipterusvlieë10,11,12,13,14. Alhoewel die larvisidiese sterkte van Cl laer is as ander essensiële olies, met 'n LC50-waarde van 163.65 dpm na 24 uur, is die volwasse potensiaal daarvan die hoogste met 'n LC50-waarde van 23.37 dpm na 24 uur. Mp, As en Em EO's het ook goeie allerdodende potensiaal getoon met LC50-waardes in die reeks van 100–120 dpm na 24 uur se blootstelling, maar was relatief laer as hul larvisidiese doeltreffendheid. Aan die ander kant het EO Os 'n weglaatbare allergeen-effek getoon, selfs teen die hoogste terapeutiese dosis. Die resultate dui dus daarop dat die toksisiteit van etileenoksied vir plante kan wissel na gelang van die ontwikkelingsfase van muskiete15. Dit hang ook af van die tempo van penetrasie van EO's in die insek se liggaam, hul interaksie met spesifieke teikenensieme, en die ontgiftingskapasiteit van die muskiet in elke ontwikkelingsfase16. 'n Groot aantal studies het getoon dat die hoofkomponentverbinding 'n belangrike faktor is in die biologiese aktiwiteit van etileenoksied, aangesien dit die meerderheid van die totale verbindings3,12,17,18 uitmaak. Daarom het ons twee hoofverbindings in elke EO oorweeg. Gebaseer op die GC-MS-resultate, is diallieldisulfied en diallieltrisulfied geïdentifiseer as die hoofverbindings van EO As, wat ooreenstem met vorige verslae19,20,21. Alhoewel vorige verslae aangedui het dat mentol een van sy hoofverbindings was, is karvoon en limoneen weer geïdentifiseer as die hoofverbindings van Mp EO22,23. Die samestellingsprofiel van Os EO het getoon dat eugenol en metiel-eugenol die hoofverbindings is, wat soortgelyk is aan die bevindinge van vorige navorsers16,24. Eucalyptol en eucalyptol is aangemeld as die hoofverbindings wat in Em-blaarolie teenwoordig is, wat ooreenstem met die bevindinge van sommige navorsers25,26, maar teenstrydig met die bevindinge van Olalade et al.27. Die oorheersing van cineol en α-pineen is waargeneem in melaleuca-essensiële olie, wat soortgelyk is aan vorige studies28,29. Intraspesifieke verskille in die samestelling en konsentrasie van essensiële olies wat uit dieselfde plantspesie op verskillende plekke onttrek word, is aangemeld en is ook in hierdie studie waargeneem, wat beïnvloed word deur geografiese plantgroeitoestande, oestyd, ontwikkelingsstadium of plantouderdom, voorkoms van chemotipes, ens.22,30,31,32. Die belangrikste geïdentifiseerde verbindings is toe aangekoop en getoets vir hul larvisidale effekte en effekte op volwasse Aedes aegypti-muskiete. Die resultate het getoon dat die larvisidende aktiwiteit van diallieldisulfied vergelykbaar was met dié van ru-EO As. Maar die aktiwiteit van diallieltrisulfied is hoër as EO As. Hierdie resultate is soortgelyk aan dié wat deur Kimbaris et al. 33 op Culex philippines verkry is. Hierdie twee verbindings het egter nie goeie outosiede aktiwiteit teen die teikenmuskiete getoon nie, wat ooreenstem met die resultate van Plata-Rueda et al 34 op Tenebrio molitor. Os EO is effektief teen die larwale stadium van Aedes aegypti, maar nie teen die volwasse stadium nie. Daar is vasgestel dat die larvisidende aktiwiteit van die hoof individuele verbindings laer is as dié van ru-Os EO. Dit impliseer 'n rol vir ander verbindings en hul interaksies in ru-etileenoksied. Metiel-eugenol alleen het weglaatbare aktiwiteit, terwyl eugenol alleen matige larvisidende aktiwiteit het. Hierdie gevolgtrekking bevestig enersyds 35,36 en weerspreek andersyds die gevolgtrekkings van vorige navorsers 37,38. Verskille in die funksionele groepe van eugenol en metieleugenol kan lei tot verskillende toksisiteite vir dieselfde teikeninsek39. Daar is gevind dat limoneen matige larvisidiese aktiwiteit het, terwyl die effek van karvoon onbeduidend was. Net so ondersteun die relatief lae toksisiteit van limoneen vir volwasse insekte en die hoë toksisiteit van karvoon die resultate van sommige vorige studies40, maar weerspreek ander41. Die teenwoordigheid van dubbelbindings by beide intrasikliese en eksosikliese posisies kan die voordele van hierdie verbindings as larvisides3,41 verhoog, terwyl karvoon, wat 'n ketoon met onversadigde alfa- en beta-koolstowwe is, 'n hoër potensiaal vir toksisiteit by volwassenes42 kan toon. Die individuele eienskappe van limoneen en karvoon is egter baie laer as die totale EO Mp (Tabel 1, Tabel 3). Onder die terpenoïede wat getoets is, is gevind dat eudesmol die grootste larvisidiese en volwasse aktiwiteit het met 'n LC50-waarde onder 2.5 dpm, wat dit 'n belowende verbinding maak vir die beheer van Aedes-muskiete. Die prestasie daarvan is beter as dié van die hele EO Em, hoewel dit nie ooreenstem met die bevindinge van Cheng et al.40 nie. Eudesmol is 'n seskwiterpeen met twee isopreeneenhede wat minder vlugtig is as geoksigeneerde monoterpene soos bloekom en daarom groter potensiaal as 'n plaagdoder het. Bloekom self het groter volwasse as larvisdodende aktiwiteit, en resultate van vroeëre studies ondersteun en weerlê dit37,43,44. Die aktiwiteit alleen is amper vergelykbaar met dié van die hele EO Cl. Nog 'n bisikliese monoterpeen, α-pineen, het minder van 'n volwasse effek op Aedes aegypti as 'n larvisdodende effek, wat die teenoorgestelde is van die effek van volle EO Cl. Die algehele insekdodende aktiwiteit van terpenoïede word beïnvloed deur hul lipofilisiteit, vlugtigheid, koolstofvertakking, projeksie-area, oppervlakarea, funksionele groepe en hul posisies45,46. Hierdie verbindings kan werk deur sel-akkumulasies te vernietig, respiratoriese aktiwiteit te blokkeer, die oordrag van senuwee-impulse te onderbreek, ens. 47 Daar is gevind dat die sintetiese organofosfaat Temephos die hoogste larvisidale aktiwiteit het met 'n LC50-waarde van 0.43 dpm, wat ooreenstem met Lek se data - Utala 48. Volwasse aktiwiteit van die sintetiese organofosfaat malathion is aangemeld teen 5.44 dpm. Alhoewel hierdie twee organofosfate gunstige reaksies teen laboratoriumstamme van Aedes aegypti getoon het, is muskietweerstand teen hierdie verbindings in verskillende dele van die wêreld aangemeld 49. Geen soortgelyke verslae van die ontwikkeling van weerstand teen kruiemedisyne is egter gevind nie 50. Dus word botaniese produkte as potensiële alternatiewe vir chemiese plaagdoders in vektorbeheerprogramme beskou.
Die larvisidiese effek is getoets op 28 binêre kombinasies (1:1) wat voorberei is uit potente terpenoïede en terpenoïede met timetfos, en 9 kombinasies is sinergisties, 14 antagonisties en 5 antagonisties gevind. Geen effek nie. Aan die ander kant, in die volwasse potensie-biotoets, is 7 kombinasies sinergisties gevind, 15 kombinasies antagonisties, en 6 kombinasies het geen effek gehad nie. Die rede waarom sekere kombinasies 'n sinergistiese effek produseer, kan wees as gevolg van die kandidaatverbindings wat gelyktydig in verskillende belangrike bane interaksie het, of as gevolg van die opeenvolgende inhibisie van verskillende sleutelensieme van 'n spesifieke biologiese baan51. Die kombinasie van limoneen met diallieldisulfied, bloekom of eugenol is sinergisties gevind in beide klein- en grootskaalse toepassings (Tabel 6), terwyl die kombinasie daarvan met bloekom of α-pineen antagonistiese effekte op larwes gehad het. Gemiddeld blyk limoneen 'n goeie sinergis te wees, moontlik as gevolg van die teenwoordigheid van metielgroepe, goeie penetrasie in die stratum corneum, en 'n ander werkingsmeganisme52,53. Daar is voorheen berig dat limoneen toksiese effekte kan veroorsaak deur insekkutikels te penetreer (kontaktoksisiteit), die spysverteringstelsel te beïnvloed (antivoedingsmiddel), of die respiratoriese stelsel te beïnvloed (fumigasie-aktiwiteit),54 terwyl fenielpropanoïede soos eugenol metaboliese ensieme kan beïnvloed55. Daarom kan kombinasies van verbindings met verskillende werkingsmeganismes die algehele dodelike effek van die mengsel verhoog. Daar is gevind dat bloekom sinergisties is met diallieldisulfied, bloekom of α-pineen, maar ander kombinasies met ander verbindings was óf nie-larvisidies óf antagonisties. Vroeë studies het getoon dat bloekom inhiberende aktiwiteit op asetielcholinesterase (AChE), sowel as oktaamien- en GABA-reseptore56 het. Aangesien sikliese monoterpene, eukaliptol, eugenol, ens. dieselfde werkingsmeganisme as hul neurotoksiese aktiwiteit kan hê, 57 waardeur hul gekombineerde effekte deur wedersydse inhibisie geminimaliseer word. Net so is gevind dat die kombinasie van Temephos met diallieldisulfied, α-pineen en limoneen sinergisties is, wat vorige verslae van 'n sinergistiese effek tussen kruieprodukte en sintetiese organofosfate 58 ondersteun.
Daar is gevind dat die kombinasie van eudesmol en bloekom 'n sinergistiese effek op die larwale en volwasse stadiums van Aedes aegypti het, moontlik as gevolg van hul verskillende werkingsmeganismes as gevolg van hul verskillende chemiese strukture. Eudesmol (’n seskwiterpeen) kan die respiratoriese stelsel 59 beïnvloed en bloekom (’n monoterpeen) kan asetielcholinesterase 60 beïnvloed. Gesamentlike blootstelling van die bestanddele aan twee of meer teikenplekke kan die algehele dodelike effek van die kombinasie versterk. In volwasse stof-bio-assays is gevind dat malathion sinergisties is met karvoon of bloekom of bloekom of diallieldisulfied of α-pineen, wat aandui dat dit sinergisties is met die byvoeging van limoneen en di. Goeie sinergistiese allergeen-kandidate vir die hele portefeulje van terpeenverbindings, met die uitsondering van allieltrisulfied. Thangam en Kathiresan61 het ook soortgelyke resultate van die sinergistiese effek van malathion met kruie-ekstrakte gerapporteer. Hierdie sinergistiese reaksie kan te wyte wees aan die gekombineerde toksiese effekte van malathion en fitochemikalieë op insek-ontgiftingsensieme. Organofosfate soos malathion werk gewoonlik deur sitochroom P450 esterases en monooksigenases te inhibeer62,63,64. Daarom kan die kombinasie van malathion met hierdie werkingsmeganismes en terpene met verskillende werkingsmeganismes die algehele dodelike effek op muskiete versterk.
Aan die ander kant dui antagonisme daarop dat die gekose verbindings minder aktief in kombinasie is as elke verbinding alleen. Die rede vir antagonisme in sommige kombinasies kan wees dat een verbinding die gedrag van die ander verbinding verander deur die tempo van absorpsie, verspreiding, metabolisme of uitskeiding te verander. Vroeë navorsers het dit as die oorsaak van antagonisme in geneesmiddelkombinasies beskou. Molekules Moontlike meganisme 65. Net so kan moontlike oorsake van antagonisme verband hou met soortgelyke werkingsmeganismes, kompetisie van samestellende verbindings vir dieselfde reseptor of teikenplek. In sommige gevalle kan nie-kompeterende inhibisie van die teikenproteïen ook voorkom. In hierdie studie het twee organoswaelverbindings, diallieldisulfied en diallieltrisulfied, antagonistiese effekte getoon, moontlik as gevolg van kompetisie vir dieselfde teikenplek. Net so het hierdie twee swaelverbindings antagonistiese effekte getoon en geen effek gehad wanneer dit met eudesmol en α-pineen gekombineer word nie. Eudesmol en alfa-pineen is siklies van aard, terwyl diallieldisulfied en diallieltrisulfied alifaties van aard is. Gebaseer op die chemiese struktuur, behoort die kombinasie van hierdie verbindings die algehele dodelike aktiwiteit te verhoog aangesien hul teikenplekke gewoonlik verskillend is34,47, maar eksperimenteel het ons antagonisme gevind, wat moontlik te wyte is aan die rol van hierdie verbindings in sommige onbekende organismes in vivo-stelsels as gevolg van interaksie. Net so het die kombinasie van cineool en α-pineen antagonistiese reaksies veroorsaak, hoewel navorsers voorheen berig het dat die twee verbindings verskillende teikens van werking het47,60. Aangesien beide verbindings sikliese monoterpene is, kan daar 'n paar gemeenskaplike teikenplekke wees wat kan meeding om binding en die algehele toksisiteit van die kombinatoriese pare wat bestudeer is, beïnvloed.
Gebaseer op LC50-waardes en waargenome mortaliteit, is die twee beste sinergistiese terpeenkombinasies gekies, naamlik die pare karvoon + limoneen en eukaliptol + eudesmol, sowel as die sintetiese organofosfor-malathion met terpene. Die optimale sinergistiese kombinasie van malathion + Eudesmol-verbindings is getoets in 'n volwasse insekdoder-biotoets. Teiken groot insekkolonies om te bevestig of hierdie effektiewe kombinasies teen groot getalle individue oor relatief groot blootstellingsruimtes kan werk. Al hierdie kombinasies toon 'n sinergistiese effek teen groot swerms insekte. Soortgelyke resultate is verkry vir 'n optimale sinergistiese larvisdodende kombinasie wat teen groot populasies van Aedes aegypti-larwes getoets is. Dus kan gesê word dat die effektiewe sinergistiese larvisdodende en volwassenisdodende kombinasie van plant-EO-verbindings 'n sterk kandidaat teen bestaande sintetiese chemikalieë is en verder gebruik kan word om Aedes aegypti-populasies te beheer. Net so kan effektiewe kombinasies van sintetiese larvisdoders of volwassenisdoders met terpene ook gebruik word om die dosisse timetfos of malathion wat aan muskiete toegedien word, te verminder. Hierdie kragtige sinergistiese kombinasies kan oplossings bied vir toekomstige studies oor die evolusie van geneesmiddelweerstand in Aedes-muskiete.
Eiers van Aedes aegypti is versamel by die Streeksmediese Navorsingsentrum, Dibrugarh, Indiese Raad vir Mediese Navorsing en gehou onder beheerde temperatuur (28 ± 1 °C) en humiditeit (85 ± 5%) in die Departement Dierkunde, Gauhati Universiteit onder die volgende toestande: Arivoli is beskryf et al. Na uitbroei is larwes larwale voedsel (hondebeskuitpoeier en gis in 'n 3:1-verhouding) gevoer en volwassenes is 'n 10% glukose-oplossing gevoer. Vanaf die 3de dag na opkoms is volwasse vroulike muskiete toegelaat om die bloed van albino-rotte te suig. Week filterpapier in water in 'n glas en plaas dit in die eierlêhok.
Geselekteerde plantmonsters naamlik bloekomblare (Myrtaceae), heilige basiliekruid (Lamiaceae), kruisement (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) en alliumbolle (Amaryllidaceae). Versamel van Guwahati en geïdentifiseer deur die Departement Plantkunde, Gauhati Universiteit. Die versamelde plantmonsters (500 g) is vir 6 uur aan hidrodistillasie onderwerp met behulp van 'n Clevenger-apparaat. Die geëkstraheerde EO is in skoon glasflessies versamel en by 4°C gestoor vir verdere studie.
Larvisidale toksisiteit is bestudeer met behulp van effens gewysigde standaardprosedures van die Wêreldgesondheidsorganisasie 67. Gebruik DMSO as 'n emulgator. Elke EO-konsentrasie is aanvanklik getoets teen 100 en 1000 dpm, met 20 larwes in elke replikaat. Gebaseer op die resultate, is 'n konsentrasiebereik toegepas en mortaliteit is aangeteken van 1 uur tot 6 uur (met intervalle van 1 uur), en na 24 uur, 48 uur en 72 uur na behandeling. Subletale konsentrasies (LC50) is bepaal na 24, 48 en 72 uur blootstelling. Elke konsentrasie is in drievoud getoets saam met een negatiewe kontrole (slegs water) en een positiewe kontrole (DMSO-behandelde water). Indien popasie plaasvind en meer as 10% van die larwes van die kontrolegroep sterf, word die eksperiment herhaal. Indien die mortaliteitsyfer in die kontrolegroep tussen 5-10% is, gebruik die Abbott-korreksieformule 68.
Die metode wat deur Ramar et al. 69 beskryf is, is gebruik vir 'n volwasse bio-toets teen Aedes aegypti met asetoon as oplosmiddel. Elke EO is aanvanklik teen volwasse Aedes aegypti-muskiete getoets teen konsentrasies van 100 en 1000 dpm. Dien 2 ml van elke voorbereide oplossing toe op die Whatman-nommer. 1 stuk filterpapier (grootte 12 x 15 cm2) en laat die asetoon vir 10 minute verdamp. Filterpapier wat met slegs 2 ml asetoon behandel is, is as 'n kontrole gebruik. Nadat die asetoon verdamp het, word die behandelde filterpapier en kontrolefilterpapier in 'n silindriese buis (10 cm diep) geplaas. Tien 3- tot 4-dae oue nie-bloedvoedende muskiete is oorgedra na drievoudige monsters van elke konsentrasie. Gebaseer op die resultate van voorlopige toetse, is verskillende konsentrasies van geselekteerde olies getoets. Mortaliteit is aangeteken na 1 uur, 2 uur, 3 uur, 4 uur, 5 uur, 6 uur, 24 uur, 48 uur en 72 uur na die vrylating van die muskiet. Bereken LC50-waardes vir blootstellingstye van 24 uur, 48 uur en 72 uur. Indien die mortaliteitsyfer van die kontrolegroep 20% oorskry, herhaal die hele toets. Net so, indien die mortaliteitsyfer in die kontrolegroep groter as 5% is, pas die resultate vir die behandelde monsters aan met behulp van Abbott se formule68.
Gaschromatografie (Agilent 7890A) en massaspektrometrie (Accu TOF GCv, Jeol) is uitgevoer om die samestellende verbindings van die geselekteerde essensiële olies te analiseer. Die GC was toegerus met 'n FID-detektor en 'n kapillêre kolom (HP5-MS). Die draergas was helium, die vloeitempo was 1 ml/min. Die GC-program stel Allium sativum op 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M en Ocimum Sainttum op 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, vir kruisement 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, vir bloekom 20.60-1M-10-200-3M-30-280, en vir rooi. Vir 'n duisend lae is hulle hulle 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Die belangrikste verbindings van elke EO is geïdentifiseer op grond van die oppervlaktepersentasie bereken vanaf die GC-chromatogram en massaspektrometrie-resultate (verwys na die NIST 70-standaarddatabasis).
Die twee hoofverbindings in elke EO is gekies op grond van GC-MS-resultate en aangekoop van Sigma-Aldrich teen 98–99% suiwerheid vir verdere bio-assays. Die verbindings is getoets vir larvisidale en volwasse doeltreffendheid teen Aedes aegypti soos hierbo beskryf. Die mees algemeen gebruikte sintetiese larvisiede tamefosaat (Sigma Aldrich) en die volwasse middel malathion (Sigma Aldrich) is geanaliseer om hul doeltreffendheid met geselekteerde EO-verbindings te vergelyk, volgens dieselfde prosedure.
Binêre mengsels van geselekteerde terpeenverbindings en terpeenverbindings plus kommersiële organofosfate (tilefos en malathion) is voorberei deur die LC50-dosis van elke kandidaatverbinding in 'n 1:1-verhouding te meng. Die voorbereide kombinasies is getoets op larwale en volwasse stadiums van Aedes aegypti soos hierbo beskryf. Elke biotoets is in drievoud vir elke kombinasie en in drievoud vir die individuele verbindings wat in elke kombinasie teenwoordig is, uitgevoer. Die dood van teikeninsekte is na 24 uur aangeteken. Bereken die verwagte mortaliteitsyfer vir 'n binêre mengsel met behulp van die volgende formule.
waar E = verwagte sterftesyfer van Aedes aegypti-muskiete in reaksie op 'n binêre kombinasie, d.w.s. konneksie (A + B).
Die effek van elke binêre mengsel is gemerk as sinergisties, antagonisties of geen effek gebaseer op die χ2-waarde bereken deur die metode wat deur Pavla52 beskryf word. Bereken die χ2-waarde vir elke kombinasie met behulp van die volgende formule.
Die effek van 'n kombinasie is as sinergisties gedefinieer wanneer die berekende χ2-waarde groter was as die tabelwaarde vir die ooreenstemmende vryheidsgrade (95%-vertrouensinterval) en as die waargenome mortaliteit die verwagte mortaliteit oorskry. Net so, as die berekende χ2-waarde vir enige kombinasie die tabelwaarde met 'n paar vryheidsgrade oorskry, maar die waargenome mortaliteit laer is as die verwagte mortaliteit, word die behandeling as antagonisties beskou. En as die berekende waarde van χ2 in enige kombinasie minder is as die tabelwaarde in die ooreenstemmende vryheidsgrade, word die kombinasie as geen effek beskou nie.
Drie tot vier potensiële sinergistiese kombinasies (100 larwes en 50 larvisidende en volwasse insekaktiwiteit) is gekies vir toetsing teen 'n groot aantal insekte. Volwassenes) gaan voort soos hierbo. Saam met die mengsels is individuele verbindings wat in die geselekteerde mengsels teenwoordig is, ook op gelyke getalle Aedes aegypti-larwes en volwassenes getoets. Die kombinasieverhouding is een deel LC50-dosis van een kandidaatverbinding en 'n deel LC50-dosis van die ander samestellende verbinding. In die volwasse aktiwiteit-biotoets is geselekteerde verbindings in die oplosmiddel asetoon opgelos en op filterpapier toegedraai in 'n silindriese plastiekhouer van 1300 cm3 toegedraai. Die asetoon is vir 10 minute verdamp en die volwassenes is vrygestel. Net so, in die larvisidende biotoets, is dosisse LC50-kandidaatverbindings eers in gelyke volumes DMSO opgelos en dan gemeng met 1 liter water wat in 1300 cc plastiekhouers gestoor is, en die larwes is vrygestel.
Probabilistiese analise van 71 aangetekende mortaliteitsdata is uitgevoer met behulp van SPSS (weergawe 16) en Minitab-sagteware om LC50-waardes te bereken.
Plasingstyd: 1 Julie 2024