Дякуємо, що відвідали Nature.com.Версія браузера, яку ви використовуєте, має обмежену підтримку CSS.Для досягнення найкращих результатів ми рекомендуємо вам використовувати новішу версію вашого браузера (або вимкнути режим сумісності в Internet Explorer).Тим часом, щоб забезпечити постійну підтримку, ми показуємо сайт без стилів і JavaScript.
Комбінації інсектицидних сполук рослинного походження можуть виявляти синергетичну або антагоністичну взаємодію проти шкідників.Враховуючи швидке поширення хвороб, які переносять комарі Aedes, і зростаючу стійкість популяції комарів Aedes до традиційних інсектицидів, двадцять вісім комбінацій терпенових сполук на основі рослинних ефірних олій були розроблені та протестовані проти личинкових і дорослих стадій Aedes aegypti.П’ять рослинних ефірних олій (ЕО) спочатку оцінювали на їхню ларвіцидну ефективність і ефективність для дорослих, і в кожному ЕО було ідентифіковано дві основні сполуки на основі результатів ГХ-МС.Було придбано основні ідентифіковані сполуки, а саме діалілдисульфід, діалілтрисульфід, карвон, лімонен, евгенол, метилевгенол, евкаліптол, евдесмол та москіто альфа-пінен.Потім були приготовлені бінарні комбінації цих сполук із використанням сублетальних доз, а їхні синергетичні та антагоністичні ефекти були протестовані та визначені.Найкращі ларвіцидні композиції отримують при змішуванні лімонену з діалілдисульфідом, а найкращі адультицидні композиції — при змішуванні карвону з лімоненом.Комерційно використовуваний синтетичний ларвіцид Темфос і препарат для дорослих Малатіон тестувалися окремо та в бінарних комбінаціях з терпеноїдами.Результати показали, що найефективнішою була комбінація темефосу та діалілдисульфіду та малатіону та евдесмолу.Ці потужні комбінації мають потенціал для використання проти Aedes aegypti.
Рослинні ефірні олії (ЕО) є вторинними метаболітами, що містять різні біоактивні сполуки, і стають все більш важливими як альтернатива синтетичним пестицидам.Вони не тільки екологічно чисті та зручні для користувача, але й є сумішшю різних біологічно активних сполук, що також зменшує ймовірність розвитку стійкості до ліків1.Використовуючи технологію GC-MS, дослідники вивчили складові різних рослинних ефірних олій і ідентифікували понад 3000 сполук з 17 500 ароматичних рослин2, більшість з яких були перевірені на інсектицидні властивості та, як повідомляється, мають інсектицидну дію3,4.Деякі дослідження підкреслюють, що токсичність основного компонента сполуки така ж або більша, ніж токсичність його сирого етиленоксиду.Але використання окремих сполук може знову залишити місце для розвитку стійкості, як у випадку з хімічними інсектицидами5,6.Тому в даний час увага зосереджена на приготуванні сумішей сполук на основі етиленоксиду для підвищення інсектицидної ефективності та зниження ймовірності стійкості цільових популяцій шкідників.Окремі активні сполуки, присутні в ЕО, можуть виявляти синергетичний або антагоністичний ефект у комбінаціях, що відображають загальну активність ЕО, факт, який добре підкреслювався в дослідженнях, проведених попередніми дослідниками7,8.Програма контролю вектора також включає ЕО та його компоненти.Москітоцидна активність ефірних олій була ретельно вивчена на комарах Culex і Anopheles.Кілька досліджень намагалися розробити ефективні пестициди шляхом поєднання різних рослин із комерційно використовуваними синтетичними пестицидами для підвищення загальної токсичності та мінімізації побічних ефектів9.Але дослідження таких сполук проти Aedes aegypti залишаються рідкісними.Досягнення медичної науки та розробка ліків і вакцин допомогли боротися з деякими трансмісивними захворюваннями.Але наявність різних серотипів вірусу, який передається комаром Aedes aegypti, призвела до провалу програм вакцинації.Тому при виникненні таких хвороб програми боротьби з переносниками є єдиним способом запобігти поширенню хвороби.У поточному сценарії контроль над Aedes aegypti є дуже важливим, оскільки він є ключовим переносником різноманітних вірусів та їх серотипів, що спричинюють лихоманку денге, Зіка, геморагічну лихоманку денге, жовту лихоманку тощо. Найбільш примітним є той факт, що кількість випадків майже всіх трансмісивних захворювань, що передаються Aedes, щороку зростає в Єгипті та зростає в усьому світі.Тому в цьому контексті існує нагальна потреба в розробці екологічно чистих та ефективних заходів контролю популяцій Aedes aegypti.Потенційними кандидатами в цьому відношенні є ОР, їх складові сполуки та їх комбінації.Таким чином, у цьому дослідженні була зроблена спроба визначити ефективні синергетичні комбінації ключових рослинних сполук EO з п’яти рослин з інсектицидними властивостями (наприклад, м’ята, базилік священний, евкаліпт плямистий, Allium sulfur і melaleuca) проти Aedes aegypti.
Усі відібрані ОР продемонстрували потенційну ларвіцидну активність проти Aedes aegypti з 24-годинним LC50 в діапазоні від 0,42 до 163,65 ppm.Найвища ларвіцидна активність була зареєстрована для перцевої м’яти (Mp) EO зі значенням LC50 0,42 ppm через 24 години, за яким йшов часник (As) зі значенням LC50 16,19 ppm через 24 години (таблиця 1).
За винятком Ocimum Sainttum, Os EO, всі інші чотири перевірених EO показали очевидні алергенні ефекти, зі значеннями LC50 у діапазоні від 23,37 до 120,16 ppm протягом 24-годинного періоду впливу.Thymophilus striata (Cl) EO був найефективнішим у вбивстві дорослих особин зі значенням LC50 23,37 ppm протягом 24 годин після впливу, за ним йшов Eucalyptus maculata (Em), який мав значення LC50 101,91 ppm (таблиця 1).З іншого боку, значення LC50 для Os ще не визначено, оскільки найвищий рівень смертності в 53% був зареєстрований при найвищій дозі (додатковий малюнок 3).
Дві основні складові сполуки в кожному ЕО були ідентифіковані та обрані на основі результатів бази даних бібліотеки NIST, відсотка площі хроматограми ГХ та результатів спектрів МС (Таблиця 2).Для EO As основними ідентифікованими сполуками були діалілдисульфід і діалілтрисульфід;для EO Mp основними ідентифікованими сполуками були карвон і лімонен, для EO Em основними ідентифікованими сполуками були евдесмол і евкаліптол;Для EO Os основними ідентифікованими сполуками були евгенол і метилевгенол, а для EO Cl основними ідентифікованими сполуками були евгенол і α-пінен (рис. 1, додаткові малюнки 5–8, додаткова таблиця 1–5).
Результати мас-спектрометрії основних терпеноїдів відібраних ефірних олій (А-діалілдисульфід; В-діалілтрисульфід; С-евгенол; D-метилевгенол; Е-лімонен; F-ароматичний цеперон; G-α-пінен; Н-цинеол ; R-евдамол).
Загалом дев’ять сполук (діалілдисульфід, діалілтрисульфід, евгенол, метилевгенол, карвон, лімонен, евкаліптол, евдесмол, α-пінен) були ідентифіковані як ефективні сполуки, які є основними компонентами ЕО, і були індивідуально піддані біологічному аналізу проти Aedes aegypti на личинках. етапи..Сполука евдесмол мала найвищу ларвіцидну активність зі значенням LC50 2,25 ppm після 24 годин впливу.Також було виявлено, що сполуки діалілдисульфід і діалілтрисульфід мають потенційну ларвіцидну дію із середніми сублетальними дозами в діапазоні 10–20 ppm.Помірна ларвіцидна активність знову спостерігалася для сполук евгенолу, лімонену та евкаліптолу зі значеннями LC50 63,35 ppm, 139,29 ppm.та 181,33 ppm через 24 години відповідно (табл. 3).Однак істотного ларвіцидного потенціалу метилевгенолу та карвону не виявлено навіть у найвищих дозах, тому значення LC50 не розраховувалися (табл. 3).Синтетичний ларвіцид Темефос мав середню летальну концентрацію 0,43 ppm проти Aedes aegypti протягом 24 годин впливу (таблиця 3, додаткова таблиця 6).
Сім сполук (діалілдисульфід, діалілтрисульфід, евкаліптол, α-пінен, евдесмол, лімонен і карвон) були ідентифіковані як основні сполуки ефективного ЕО та були протестовані окремо проти дорослих єгипетських комарів Aedes.Згідно з регресійним аналізом Probit, було виявлено, що Eudesmol має найвищий потенціал із значенням LC50 1,82 ppm, за яким слідує евкаліптол із значенням LC50 17,60 ppm за 24-годинного часу впливу.Решта п’ять протестованих сполук були помірно шкідливими для дорослих з LC50 в діапазоні від 140,79 до 737,01 частин на мільйон (Таблиця 3).Синтетичний фосфорорганічний малатіон був менш потужним, ніж евдесмол, і вищим, ніж інші шість сполук, зі значенням LC50 5,44 ppm протягом 24-годинного періоду впливу (таблиця 3, додаткова таблиця 6).
Сім сильнодіючих сполук свинцю та фосфорорганічний тамефосат були обрані для формулювання бінарних комбінацій їхніх доз LC50 у співвідношенні 1:1.Загалом було підготовлено 28 бінарних комбінацій, які перевірені на їх ларвіцидну ефективність проти Aedes aegypti.Дев'ять комбінацій виявилися синергічними, 14 комбінацій були антагоністичними, а п'ять комбінацій не мали ларвіцидної дії.Серед синергічних комбінацій найефективнішою була комбінація діалілдисульфіду та темофолу, 100% смертність спостерігалася через 24 години (табл. 4).Подібним чином, суміші лімонену з діалілдисульфідом і евгенолу з тиметфосом продемонстрували хороший потенціал із зафіксованою загибеллю личинок 98,3% (табл. 5).Решта 4 комбінації, а саме евдесмол плюс евкаліптол, евдесмол плюс лімонен, евкаліптол плюс альфа-пінен, альфа-пінен плюс темефос, також продемонстрували значну ларвіцидну ефективність із спостережуваними показниками смертності, що перевищували 90%.Очікувана смертність наближається до 60-75%.(Таблиця 4).Однак поєднання лімонену з α-піненом або евкаліптом показало антагоністичні реакції.Так само було виявлено, що суміші темефосу з евгенолом, евкаліптом, евдесмолом або діалілтрисульфідом мають антагоністичну дію.Подібним чином комбінація діалілдисульфіду та діалілтрисульфіду та комбінація будь-якої з цих сполук з евдесмолом або евгенолом є антагоністичною у своїй ларвіцидній дії.Також повідомлялося про антагонізм при комбінації евдесмолу з евгенолом або α-піненом.
З усіх 28 бінарних сумішей, перевірених на кислотну активність у дорослих, 7 комбінацій були синергічними, 6 не мали ефекту, а 15 були антагоністичними.Суміші евдесмолу з евкаліптом і лімонену з карвоном виявилися більш ефективними, ніж інші синергічні комбінації, з рівнем смертності через 24 години 76% і 100% відповідно (табл. 5).Було виявлено, що малатіон виявляє синергічний ефект з усіма комбінаціями сполук, крім лімонену та діалілтрисульфіду.З іншого боку, було виявлено антагонізм між діалілдисульфідом і діалілтрисульфідом і комбінацією будь-якого з них з евкаліптом, або евкаліптолом, або карвоном, або лімоненом.Подібним чином комбінації α-пінену з евдесмолом або лімоненом, евкаліптолу з карвоном або лімоненом і лімонену з евдесмолом або малатіоном показали антагоністичну ларвіцидну дію.Для решти шести комбінацій не було значної різниці між очікуваною та спостережуваною смертністю (таблиця 5).
На підставі синергетичних ефектів і сублетальних доз їхня ларвіцидна токсичність проти великої кількості комарів Aedes aegypti була остаточно відібрана та додатково перевірена.Результати показали, що спостережувана смертність личинок при використанні бінарних комбінацій евгенол-лімонен, діалілдисульфід-лімонен і діалілдисульфід-тімефос становила 100%, тоді як очікувана смертність личинок становила 76,48%, 72,16% і 63,4% відповідно (Таблиця 6)..Комбінація лімонену та евдесмолу була відносно менш ефективною, при цьому смертність личинок становила 88% протягом 24-годинного періоду впливу (таблиця 6).Таким чином, чотири вибрані бінарні комбінації також продемонстрували синергетичну ларвіцидну дію проти Aedes aegypti при застосуванні у великих масштабах (таблиця 6).
Три синергетичні комбінації були обрані для адультоцидного біоаналізу для контролю великих популяцій дорослих Aedes aegypti.Щоб вибрати комбінації для тестування на великих колоніях комах, ми спочатку зосередилися на двох найкращих синергічних комбінаціях терпенів, а саме: карвон плюс лімонен і евкаліптол плюс евдесмол.По-друге, найкраща синергетична комбінація була обрана з комбінації синтетичного фосфорорганічного малатіону та терпеноїдів.Ми вважаємо, що комбінація малатіону та евдесмолу є найкращою комбінацією для тестування на великих колоніях комах завдяки найвищій спостережуваній смертності та дуже низьким значенням LC50 кандидатських інгредієнтів.Малатіон проявляє синергізм у поєднанні з α-піненом, діалілдисульфідом, евкаліптом, карвоном і евдесмолом.Але якщо ми подивимося на значення LC50, Eudesmol має найнижче значення (2,25 ppm).Розраховані значення LC50 малатіону, α-пінену, діалілдисульфіду, евкаліптолу та карвону становили 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 та 140,79 ppm.відповідно.Ці значення вказують на те, що комбінація малатіону та евдесмолу є оптимальною комбінацією з точки зору дозування.Результати показали, що комбінації карвону плюс лімонен і евдесмол плюс малатіон мали 100% спостережувану смертність порівняно з очікуваною смертністю від 61% до 65%.Інша комбінація, евдесмол плюс евкаліптол, показала рівень смертності 78,66% після 24 годин впливу, порівняно з очікуваним рівнем смертності 60%.Усі три обрані комбінації продемонстрували синергетичний ефект навіть при застосуванні у великих масштабах проти дорослої особини Aedes aegypti (табл. 6).
У цьому дослідженні вибрані рослинні ОР, такі як Mp, As, Os, Em і Cl, продемонстрували багатообіцяючий летальний вплив на личинкові та дорослі стадії Aedes aegypti.Mp EO мав найвищу ларвіцидну активність зі значенням LC50 0,42 ppm, за яким йшли As, Os та Em EO зі значенням LC50 менше 50 ppm через 24 години.Ці результати узгоджуються з попередніми дослідженнями комарів та інших двокрилих мух10,11,12,13,14.Хоча ларвіцидна активність Cl нижча, ніж інші ефірні олії, зі значенням LC50 163,65 ppm через 24 години, його потенціал для дорослих є найвищим із значенням LC50 23,37 ppm через 24 години.Mp, As та Em EO також продемонстрували хороший алергоцидний потенціал зі значеннями LC50 у діапазоні 100–120 ppm через 24 години впливу, але вони були відносно нижчими, ніж їхня ларвіцидна ефективність.З іншого боку, EO Os продемонстрував незначний алергоцидний ефект навіть у найвищих терапевтичних дозах.Таким чином, результати показують, що токсичність етиленоксиду для рослин може змінюватися залежно від стадії розвитку комарів15.Це також залежить від швидкості проникнення ЕО в організм комахи, їх взаємодії зі специфічними цільовими ферментами та детоксикаційної здатності комара на кожній стадії розвитку16.Велика кількість досліджень показала, що основна компонентна сполука є важливим фактором біологічної активності етиленоксиду, оскільки на нього припадає більшість загальних сполук3,12,17,18.Тому ми розглянули дві основні сполуки в кожному ЕО.На основі результатів ГХ-МС діалілдисульфід і діалілтрисульфід були ідентифіковані як основні сполуки EO As, що узгоджується з попередніми звітами19,20,21.Хоча попередні звіти вказували, що ментол був однією з його основних сполук, карвон і лімонен знову були визначені як основні сполуки Mp EO22,23.Профіль складу Os EO показав, що евгенол і метилевгенол є основними сполуками, що подібно до висновків попередніх дослідників16,24.Повідомляється, що евкаліптол і евкаліптол є основними сполуками, присутніми в олії листя Ема, що узгоджується з висновками деяких дослідників25,26, але суперечить висновкам Олаладе та ін.27.Домінування цинеолу та α-пінену спостерігалося в ефірній олії мелалеуки, що подібно до попередніх досліджень 28, 29.Повідомлялося про внутрішньовидові відмінності у складі та концентрації ефірних олій, екстрагованих з одного виду рослин у різних місцях, і також спостерігалися в цьому дослідженні, на які впливають географічні умови росту рослин, час збору врожаю, стадія розвитку або вік рослин.поява хемотипів та ін.22,30,31,32.Потім були придбані ключові ідентифіковані сполуки та перевірені на їх ларвіцидні ефекти та вплив на дорослих комарів Aedes aegypti.Результати показали, що ларвіцидна активність діалілдисульфіду була порівнянна з активністю неочищеного EO As.Але активність діалілтрисульфіду вище, ніж EO As.Ці результати подібні до отриманих Kimbaris et al.33 на Culex Філіппіни.Однак ці дві сполуки не показали хорошої аутоцидної активності проти цільових комарів, що узгоджується з результатами Plata-Rueda та ін.34 щодо Tenebrio molitor.Os EO ефективний проти личинкової стадії Aedes aegypti, але не проти дорослої стадії.Встановлено, що ларвіцидна активність основних індивідуальних сполук нижча, ніж сирого Os EO.Це означає роль інших сполук та їх взаємодії в неочищеному етиленоксиді.Сам метилевгенол має незначну активність, тоді як сам евгенол має помірну ларвіцидну активність.Цей висновок підтверджує, з одного боку,35,36, а з іншого боку, суперечить висновкам попередніх дослідників37,38.Відмінності у функціональних групах евгенолу та метилевгенолу можуть призвести до різної токсичності для однієї комахи-мішені39.Встановлено, що лімонен має помірну ларвіцидну активність, тоді як дія карвону була незначною.Подібним чином відносно низька токсичність лімонену для дорослих комах і висока токсичність карвону підтверджують результати деяких попередніх досліджень40, але суперечать іншим41.Наявність подвійних зв’язків як у внутрішньоциклічних, так і в екзоциклічних положеннях може збільшити переваги цих сполук як ларвіцидів3,41, у той час як карвон, який є кетоном з ненасиченими альфа- та бета-вуглецями, може демонструвати вищий потенціал токсичності для дорослих42.Проте індивідуальні характеристики лімонену та карвону значно нижчі за загальні ЕО Mp (табл. 1, табл. 3).Серед протестованих терпеноїдів було виявлено, що евдесмол має найбільшу ларвіцидну та дорослу активність зі значенням LC50 нижче 2,5 ppm, що робить його багатообіцяючою сполукою для боротьби з комарами Aedes.Його продуктивність краща, ніж у всього EO Em, хоча це не узгоджується з висновками Cheng та ін.40.Евдесмол є сесквітерпеном з двома ізопреновими одиницями, який є менш летким, ніж оксигеновані монотерпени, такі як евкаліпт, і тому має більший потенціал як пестицид.Сам евкаліптол має більшу активність у дорослих, ніж ларвіцидну, і результати попередніх досліджень як підтверджують, так і спростовують це37,43,44.Сама по собі активність майже порівнянна з активністю всього EO Cl.Інший біциклічний монотерпен, α-пінен, має меншу дію на дорослих Aedes aegypti, ніж ларвіцидний ефект, який протилежний ефекту повного EO Cl.На загальну інсектицидну активність терпеноїдів впливають їх ліпофільність, летючість, розгалуженість вуглецю, площа проекції, площа поверхні, функціональні групи та їх положення45,46.Ці сполуки можуть діяти шляхом руйнування клітинних скупчень, блокування дихальної активності, переривання передачі нервових імпульсів тощо. 47 Було виявлено, що синтетичний фосфорорганічний фосфат Темефос має найвищу ларвіцидну активність зі значенням LC50 0,43 ppm, що узгоджується з даними Lek - Utala48.Активність синтетичного фосфорорганічного малатіону у дорослої людини становила 5,44 ppm.Хоча ці два органофосфати показали сприятливу реакцію проти лабораторних штамів Aedes aegypti, у різних частинах світу повідомлялося про стійкість комарів до цих сполук49.Однак подібних повідомлень про розвиток резистентності до фітопрепаратів виявлено не було50.Таким чином, рослинні препарати розглядаються як потенційні альтернативи хімічним пестицидам у програмах боротьби з переносниками.
Ларвіцидний ефект був перевірений на 28 бінарних комбінаціях (1:1), отриманих з сильнодіючих терпеноїдів і терпеноїдів з тиметфосом, і було виявлено, що 9 комбінацій є синергічними, 14 антагоністичними і 5 антагоністичними.Жодного ефекту.З іншого боку, під час біотестів на ефективність у дорослих 7 комбінацій виявилися синергічними, 15 комбінацій були антагоністичними, а 6 комбінацій не мали ефекту.Причина, чому певні комбінації викликають синергетичний ефект, може полягати в тому, що сполуки-кандидати взаємодіють одночасно на різних важливих шляхах або в послідовному інгібуванні різних ключових ферментів певного біологічного шляху51.Було виявлено, що комбінація лімонену з діалілдисульфідом, евкаліптом або евгенолом є синергичною як у малих, так і у великих масштабах застосування (табл. 6), тоді як було встановлено, що комбінація з евкаліптом або α-піненом має антагоністичну дію на личинки.У середньому лімонен виявляється хорошим синергістом, можливо, завдяки наявності метильних груп, хорошому проникненню в роговий шар шкіри та іншому механізму дії52,53.Раніше повідомлялося, що лімонен може спричиняти токсичні ефекти, проникаючи в кутикули комах (контактна токсичність), впливаючи на травну систему (антифідерант) або впливаючи на дихальну систему (фумігаційна активність), 54 тоді як фенілпропаноїди, такі як евгенол, можуть впливати на метаболічні ферменти 55. Тому комбінації сполук з різними механізмами дії можуть посилити загальний летальний ефект суміші.Було встановлено, що евкаліптол має синергетичну дію з діалілдисульфідом, евкаліптом або α-піненом, але інші комбінації з іншими сполуками були або не ларвіцидними, або антагоністичними.Ранні дослідження показали, що евкаліптол має інгібіторну активність щодо ацетилхолінестерази (AChE), а також рецепторів октааміну та ГАМК56.Оскільки циклічні монотерпени, евкаліптол, евгенол тощо можуть мати той самий механізм дії, що й їхня нейротоксична активність, 57 тим самим мінімізуючи їхні комбіновані ефекти через взаємне інгібування.Подібним чином було встановлено, що комбінація темефосу з діалілдисульфідом, α-піненом і лімоненом має синергічний ефект, що підтверджує попередні повідомлення про синергічний ефект між рослинними продуктами та синтетичними органофосфатами58.
Було виявлено, що комбінація евдесмолу та евкаліптолу має синергічний ефект на личинкові та дорослі стадії Aedes aegypti, можливо, завдяки різним механізмам дії через різну хімічну структуру.Евдесмол (сесквітерпен) може впливати на дихальну систему 59, а евкаліптол (монотерпен) може впливати на ацетилхолінестеразу 60 .Спільний вплив інгредієнтів на два або більше цільових місць може посилити загальний летальний ефект комбінації.У біоаналізі на дорослу речовину було виявлено, що малатіон є синергічним з карвоном, евкаліптолом, евкаліптолом, діалілдисульфідом або α-піненом, що вказує на те, що він є синергічним із додаванням лімонену та ди.Хороші синергічні алергоциди для всього портфоліо терпенових сполук, за винятком алілтрисульфіду.Thangam і Kathiresan61 також повідомили про подібні результати синергічного ефекту малатіону з екстрактами трав.Ця синергетична реакція може бути обумовлена комбінованим токсичним впливом малатіону та фітохімічних речовин на ферменти, що детоксикують комах.Органофосфати, такі як малатіон, зазвичай діють шляхом інгібування естераз цитохрому Р450 і монооксигеназ62,63,64.Таким чином, поєднання малатіону з цими механізмами дії та терпенів з іншими механізмами дії може посилити загальний летальний ефект для комарів.
З іншого боку, антагонізм вказує на те, що вибрані сполуки менш активні в комбінації, ніж кожна сполука окремо.Причиною антагонізму в деяких комбінаціях може бути те, що одна сполука змінює поведінку іншої сполуки шляхом зміни швидкості поглинання, розподілу, метаболізму або виведення.Ранні дослідники вважали це причиною антагонізму в комбінаціях ліків.Молекули Можливий механізм 65. Подібним чином можливі причини антагонізму можуть бути пов’язані зі схожими механізмами дії, конкуренцією складових сполук за той самий рецептор або сайт-мішень.У деяких випадках також може мати місце неконкурентне інгібування цільового білка.У цьому дослідженні дві сіркоорганічні сполуки, діалілдисульфід і діалілтрисульфід, продемонстрували антагоністичну дію, можливо, через конкуренцію за одне цільове місце.Подібним чином ці дві сполуки сірки показали антагоністичну дію та не мали жодного ефекту при поєднанні з евдесмолом та α-піненом.Евдесмол і альфа-пінен мають циклічну природу, тоді як діалілдисульфід і діалілтрисульфід є аліфатичними.Виходячи з хімічної структури, комбінація цих сполук повинна підвищувати загальну летальну активність, оскільки їхні цільові сайти зазвичай різні34,47, але експериментально ми виявили антагонізм, який може бути наслідком ролі цих сполук у деяких невідомих організмах in vivo.системи в результаті взаємодії.Подібним чином комбінація цинеолу та α-пінену викликала антагоністичні реакції, хоча дослідники раніше повідомляли, що ці дві сполуки мають різні цілі дії47,60.Оскільки обидві сполуки є циклічними монотерпенами, можуть існувати деякі спільні цільові сайти, які можуть конкурувати за зв’язування та впливати на загальну токсичність досліджуваних комбінаторних пар.
На основі значень LC50 і спостережуваної смертності було обрано дві найкращі синергічні комбінації терпенів, а саме пари карвон + лімонен і евкаліптол + евдесмол, а також синтетичний фосфорорганічний малатіон з терпенами.Оптимальна синергетична комбінація сполук малатіон + евдесмол була протестована в біологічному дослідженні інсектициду для дорослих.Націлюйтеся на великі колонії комах, щоб переконатися, що ці ефективні комбінації можуть працювати проти великої кількості особин у відносно великих просторах впливу.Усі ці комбінації демонструють синергічний ефект проти великих зграй комах.Подібні результати були отримані для оптимальної синергічної ларвіцидної комбінації, протестованої проти великих популяцій личинок Aedes aegypti.Таким чином, можна сказати, що ефективна синергетична ларвіцидна та адультицидна комбінація рослинних ЕО сполук є сильним кандидатом проти існуючих синтетичних хімікатів і може бути використана для контролю популяції Aedes aegypti.Подібним чином ефективні комбінації синтетичних ларвіцидів або адультицидів з терпенами також можуть бути використані для зменшення доз тиметфосу або малатіону, що вводяться комарам.Ці потужні синергетичні комбінації можуть забезпечити рішення для майбутніх досліджень еволюції лікарської стійкості комарів Aedes.
Яйця Aedes aegypti були зібрані в Регіональному медичному дослідницькому центрі, Дібругарх, Індійська рада медичних досліджень, і зберігалися при контрольованій температурі (28 ± 1 °C) і вологості (85 ± 5%) на факультеті зоології Університету Гаухаті під керівництвом наступні умови: Arivoli були описані та ін.Після вилуплення личинок годували кормом для личинок (порошок собачого печива та дріжджі у співвідношенні 3:1), а дорослих особин годували 10% розчином глюкози.Починаючи з 3-го дня після появи, дорослим самкам комарів дозволяли смоктати кров щурів-альбіносів.Змочіть фільтрувальний папір у воді в склянці і помістіть його в клітку для відкладання яєць.
Вибрані зразки рослин, а саме листя евкаліпта (Myrtaceae), базилік (Lamiaceae), м’ята (Lamiaceae), мелалеука (Myrtaceae) і цибулини луку (Amaryllidaceae).Зібрано в Гувахаті та визначено кафедрою ботаніки Університету Гаухаті.Зібрані зразки рослин (500 г) піддавали гідродистиляції на апараті Клевенджера протягом 6 годин.Екстрагований ЕО збирали в чисті скляні флакони і зберігали при 4°C для подальшого дослідження.
Ларвоцидну токсичність вивчали з використанням дещо модифікованих стандартних процедур Всесвітньої організації охорони здоров'я 67 .Використовуйте ДМСО як емульгатор.Кожну концентрацію ЕО спочатку тестували при 100 і 1000 ppm, піддаючи 20 личинок у кожній повторності.На основі результатів застосовували діапазон концентрацій і реєстрували смертність від 1 години до 6 годин (з інтервалом в 1 годину), а також через 24 години, 48 годин і 72 години після лікування.Сублетальні концентрації (LC50) визначали через 24, 48 і 72 години впливу.Кожну концентрацію аналізували в трьох повторах разом з одним негативним контролем (лише вода) і одним позитивним контролем (вода, оброблена ДМСО).Якщо відбувається окукливание і гине більше 10% личинок контрольної групи, дослід повторюють.Якщо рівень смертності в контрольній групі становить 5-10%, використовуйте формулу корекції Еббота 68.
Метод, описаний Ramar et al.69 був використаний для біологічного аналізу дорослих проти Aedes aegypti з використанням ацетону як розчинника.Кожен EO був спочатку протестований проти дорослих комарів Aedes aegypti у концентраціях 100 та 1000 ppm.Нанесіть по 2 мл кожного приготовленого розчину на номер ватману.1 шматок фільтрувального паперу (розміром 12 х 15 см2) і дайте ацетону випаруватися протягом 10 хвилин.В якості контролю використовували фільтрувальний папір, оброблений лише 2 мл ацетону.Після випаровування ацетону оброблений фільтрувальний папір і контрольний фільтрувальний папір поміщають у циліндричну трубку (глибиною 10 см).Десять 3-4-денних комарів, які не живляться кров'ю, переносили в три екземпляри кожної концентрації.За результатами попередніх випробувань були випробувані різні концентрації відібраних масел.Смертність реєстрували через 1 годину, 2 години, 3 години, 4 години, 5 годин, 6 годин, 24 години, 48 годин і 72 години після випуску комара.Розрахуйте значення LC50 для часу впливу 24 години, 48 годин і 72 години.Якщо рівень смертності контрольної партії перевищує 20%, повторіть весь тест.Так само, якщо рівень смертності в контрольній групі перевищує 5%, відкоригуйте результати для оброблених зразків за допомогою формули Еббота68.
Газова хроматографія (Agilent 7890A) і мас-спектрометрія (Accu TOF GCv, Jeol) були проведені для аналізу складових сполук вибраних ефірних олій.ГХ був оснащений детектором FID і капілярною колонкою (HP5-MS).Газ-носій – гелій, швидкість потоку – 1 мл/хв.Програма GC встановлює Allium sativum на 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M і Ocimum Sainttum на 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, для м'ятного 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, для евкаліпта 20.60-1M-10-200-3M-30-280, а для червоного Для тисячі шарів вони їх 10: 60-1М-8-220-5М-8-270-3М.
Основні сполуки кожного ЕО були ідентифіковані на основі відсотка площі, розрахованого за результатами ГХ-хроматограми та мас-спектрометрії (посилання на базу даних стандартів NIST 70).
Дві основні сполуки в кожному EO були відібрані на основі результатів GC-MS і придбані у Sigma-Aldrich з чистотою 98–99% для подальших біоаналізів.Сполуки були протестовані на ларвіцидну ефективність і ефективність для дорослих проти Aedes aegypti, як описано вище.Найбільш часто використовувані синтетичні ларвіциди тамефосат (Sigma Aldrich) і препарат для дорослих малатіон (Sigma Aldrich) були проаналізовані для порівняння їх ефективності з вибраними сполуками EO за тією ж процедурою.
Бінарні суміші вибраних терпенових сполук і терпенових сполук плюс комерційні органофосфати (тилефос і малатіон) були приготовлені шляхом змішування дози LC50 кожної кандидатської сполуки у співвідношенні 1:1.Приготовані комбінації тестували на личинкових і дорослих стадіях Aedes aegypti, як описано вище.Кожен біологічний аналіз проводили в трьох повторах для кожної комбінації та в трьох повторах для окремих сполук, присутніх у кожній комбінації.Загибель цільових комах реєстрували через 24 години.Обчисліть очікуваний рівень смертності для бінарної суміші за наступною формулою.
де E = очікуваний рівень смертності комарів Aedes aegypti у відповідь на бінарну комбінацію, тобто зв'язок (A + B).
Ефект кожної бінарної суміші позначався як синергетичний, антагоністичний або відсутність ефекту на основі значення χ2, розрахованого за методом, описаним Pavla52.Обчисліть значення χ2 для кожної комбінації за такою формулою.
Ефект комбінації визначався як синергетичний, коли розраховане значення χ2 було більшим, ніж табличне значення для відповідних ступенів свободи (95% довірчий інтервал) і якщо було виявлено, що спостережувана смертність перевищує очікувану смертність.Подібним чином, якщо розраховане значення χ2 для будь-якої комбінації перевищує табличне значення з деякими ступенями свободи, але спостережувана смертність нижча за очікувану смертність, лікування вважається антагоністичним.І якщо в будь-якій комбінації розраховане значення χ2 менше табличного значення у відповідних ступенях свободи, вважається, що комбінація не має ефекту.
Від трьох до чотирьох потенційно синергічних комбінацій (100 личинок і 50 ларвіцидної активності та активності дорослих комах) було відібрано для тестування проти великої кількості комах.Дорослі) продовжуйте, як описано вище.Разом із сумішами окремі сполуки, присутні у вибраних сумішах, також тестували на рівній кількості личинок Aedes aegypti та дорослих особин.Співвідношення комбінації становить одну частину дози LC50 однієї сполуки-кандидата та частину дози LC50 іншої складової сполуки.У біологічному дослідженні активності дорослих вибрані сполуки розчиняли в розчиннику ацетоні та наносили на фільтрувальний папір, загорнутий у циліндричний пластиковий контейнер об’ємом 1300 см3.Ацетон випарювали протягом 10 хвилин і дорослих особин випустили.Подібним чином у ларвіцидному біоаналізі дози сполук-кандидатів LC50 спочатку розчиняли в рівних об’ємах ДМСО, а потім змішували з 1 літром води, що зберігалася в пластикових контейнерах об’ємом 1300 см3, і личинки були звільнені.
Імовірнісний аналіз 71 зареєстрованих даних про смертність проводився за допомогою програмного забезпечення SPSS (версія 16) і Minitab для розрахунку значень LC50.
Час публікації: 01 липня 2024 р