Děkujeme, že jste navštívili Nature.com.Verze prohlížeče, kterou používáte, má omezenou podporu CSS.Pro dosažení nejlepších výsledků doporučujeme použít novější verzi prohlížeče (nebo vypnout režim kompatibility v aplikaci Internet Explorer).Mezitím, abychom zajistili trvalou podporu, zobrazujeme stránky bez stylů nebo JavaScriptu.
Kombinace insekticidních sloučenin pocházejících z rostlin mohou vykazovat synergické nebo antagonistické interakce proti škůdcům.Vzhledem k rychlému šíření nemocí přenášených komáry rodu Aedes a zvyšující se odolnosti populací komárů rodu Aedes vůči tradičním insekticidům bylo formulováno a testováno dvacet osm kombinací terpenových sloučenin na bázi rostlinných esenciálních olejů proti larválním a dospělým stádiím Aedes aegypti.U pěti rostlinných esenciálních olejů (EO) byla zpočátku hodnocena jejich larvicidní účinnost a účinnost pro dospělé a v každém EO byly identifikovány dvě hlavní sloučeniny na základě výsledků GC-MS.Byly zakoupeny hlavní identifikované sloučeniny, a to diallyldisulfid, diallyltrisulfid, karvon, limonen, eugenol, methyl eugenol, eukalyptol, eudesmol a alfa-pinen proti komárům.Binární kombinace těchto sloučenin byly poté připraveny za použití subletálních dávek a byly testovány a stanoveny jejich synergické a antagonistické účinky.Nejlepší larvicidní kompozice se získají smícháním limonenu s diallyldisulfidem a nejlepší dospělicidní kompozice se získají smícháním karvonu s limonenem.Komerčně používaný syntetický larvicid Temphos a dospělý lék Malathion byly testovány samostatně a v binárních kombinacích s terpenoidy.Výsledky ukázaly, že nejúčinnější kombinací byla kombinace temeposu a diallyl disulfidu a malathionu a eudesmolu.Tyto účinné kombinace mají potenciál pro použití proti Aedes aegypti.
Rostlinné silice (EO) jsou sekundární metabolity obsahující různé bioaktivní sloučeniny a stávají se stále důležitějšími jako alternativa k syntetickým pesticidům.Nejen, že jsou šetrné k životnímu prostředí a uživatelsky přívětivé, ale jsou také směsí různých bioaktivních sloučenin, což také snižuje pravděpodobnost vzniku lékové rezistence1.Pomocí technologie GC-MS výzkumníci zkoumali složky různých rostlinných esenciálních olejů a identifikovali více než 3 000 sloučenin ze 17 500 aromatických rostlin2, z nichž většina byla testována na insekticidní vlastnosti a uvádějí se, že mají insekticidní účinky3,4.Některé studie zdůrazňují, že toxicita hlavní složky sloučeniny je stejná nebo vyšší než toxicita jejího surového ethylenoxidu.Ale použití jednotlivých sloučenin může opět ponechat prostor pro rozvoj rezistence, jako je tomu u chemických insekticidů5,6.Současný důraz je proto kladen na přípravu směsí sloučenin na bázi ethylenoxidu pro zlepšení insekticidní účinnosti a snížení pravděpodobnosti rezistence u cílových populací škůdců.Jednotlivé aktivní sloučeniny přítomné v EO mohou vykazovat synergické nebo antagonistické účinky v kombinacích odrážejících celkovou aktivitu EO, což je skutečnost, která byla dobře zdůrazněna ve studiích provedených předchozími výzkumníky7,8.Program vektorového řízení zahrnuje také EO a jeho součásti.Moskyticidní aktivita esenciálních olejů byla rozsáhle studována na komárech Culex a Anopheles.Několik studií se pokusilo vyvinout účinné pesticidy kombinací různých rostlin s komerčně používanými syntetickými pesticidy, aby se zvýšila celková toxicita a minimalizovaly vedlejší účinky9.Ale studie takových sloučenin proti Aedes aegypti zůstávají vzácné.Pokroky v lékařské vědě a vývoj léků a vakcín pomohly v boji proti některým nemocem přenášeným vektory.Ale přítomnost různých sérotypů viru, přenášeného komárem Aedes aegypti, vedla k selhání očkovacích programů.Proto, když se taková onemocnění objeví, programy pro kontrolu vektorů jsou jedinou možností, jak zabránit šíření nemoci.V současném scénáři je kontrola Aedes aegypti velmi důležitá, protože je klíčovým přenašečem různých virů a jejich sérotypů způsobujících horečku dengue, Zika, hemoragickou horečku dengue, žlutou zimnici atd. Nejpozoruhodnější je skutečnost, že počet případy téměř všech chorob přenášených Aedes přenášenými vektory každým rokem v Egyptě přibývají a celosvětově přibývají.Proto je v této souvislosti naléhavá potřeba vyvinout ekologicky šetrná a účinná kontrolní opatření pro populace Aedes aegypti.Potenciálními kandidáty v tomto ohledu jsou EO, jejich složky a jejich kombinace.Proto se tato studie pokusila identifikovat účinné synergické kombinace klíčových rostlinných sloučenin EO z pěti rostlin s insekticidními vlastnostmi (tj. máta, bazalka posvátná, eukalyptus skvrnitý, Allium sulfur a melaleuca) proti Aedes aegypti.
Všechny vybrané EO vykazovaly potenciální larvicidní aktivitu proti Aedes aegypti s 24hodinovou LC50 v rozmezí od 0,42 do 163,65 ppm.Nejvyšší larvicidní aktivita byla zaznamenána u EO máty peprné (Mp) s hodnotou LC50 0,42 ppm za 24 hodin, následovaného česnekem (As) s hodnotou LC50 16,19 ppm za 24 hodin (tabulka 1).
S výjimkou Ocimum Sainttum, Os EO, všechny ostatní čtyři screenované EO vykazovaly zjevné alercidní účinky s hodnotami LC50 v rozmezí od 23,37 do 120,16 ppm během 24hodinové expozice.Thymophilus striata (Cl) EO byl nejúčinnější při zabíjení dospělých s hodnotou LC50 23,37 ppm během 24 hodin po expozici, následovaný Eucalyptus maculata (Em), který měl hodnotu LC50 101,91 ppm (tabulka 1).Na druhé straně hodnota LC50 pro Os dosud nebyla stanovena, protože nejvyšší úmrtnost 53 % byla zaznamenána při nejvyšší dávce (doplňkový obrázek 3).
Dvě hlavní složky v každém EO byly identifikovány a vybrány na základě výsledků databáze NIST knihovny, procenta plochy GC chromatogramu a výsledků MS spekter (tabulka 2).Pro EO As byly hlavními identifikovanými sloučeninami diallyldisulfid a diallyltrisulfid;pro EO Mp byly hlavními identifikovanými sloučeninami karvon a limonen, pro EO Em byly hlavními identifikovanými sloučeninami eudesmol a eukalyptol;Pro EO Os byly hlavními identifikovanými sloučeninami eugenol a methyl eugenol a pro EO Cl byly hlavními identifikovanými sloučeninami eugenol a α-pinen (obrázek 1, doplňkové obrázky 5–8, doplňková tabulka 1–5).
Výsledky hmotnostní spektrometrie hlavních terpenoidů vybraných silic (A-diallyldisulfid; B-diallyltrisulfid; C-eugenol; D-methyleugenol; E-limonen; F-aromatický ceperon; G-α-pinen; H-cineol R-eudamol).
Celkem devět sloučenin (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eugenol, methyleugenol, karvon, limonen, eukalyptol, eudesmol, α-pinen) bylo identifikováno jako účinné sloučeniny, které jsou hlavními složkami EO a byly individuálně biotestovány proti Aedes aegypti atal. etapy..Sloučenina eudesmol měla nejvyšší larvicidní aktivitu s hodnotou LC50 2,25 ppm po 24 hodinách expozice.Bylo také zjištěno, že sloučeniny diallyldisulfid a diallyltrisulfid mají potenciální larvicidní účinky se středními subletálními dávkami v rozmezí 10–20 ppm.Mírná larvicidní aktivita byla opět pozorována u sloučenin eugenol, limonen a eukalyptol s hodnotami LC50 63,35 ppm, 139,29 ppm.a 181,33 ppm po 24 hodinách (tabulka 3).Ani při nejvyšších dávkách však nebyl zjištěn žádný významný larvicidní potenciál methyleugenolu a karvonu, takže hodnoty LC50 nebyly vypočteny (tabulka 3).Syntetický larvicid Temephos měl průměrnou letální koncentraci 0,43 ppm proti Aedes aegypti během 24 hodin expozice (tabulka 3, doplňková tabulka 6).
Sedm sloučenin (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eukalyptol, α-pinen, eudesmol, limonen a karvon) bylo identifikováno jako hlavní sloučeniny účinného EO a byly individuálně testovány proti dospělým egyptským komárům rodu Aedes.Podle regresní analýzy Probit bylo zjištěno, že nejvyšší potenciál má Eudesmol s hodnotou LC50 1,82 ppm, následovaný eukalyptolem s hodnotou LC50 17,60 ppm při 24hodinové expozici.Zbývajících pět testovaných sloučenin bylo středně škodlivých pro dospělé s LC50 v rozmezí od 140,79 do 737,01 ppm (tabulka 3).Syntetický organofosforový malathion byl méně účinný než eudesmol a vyšší než ostatních šest sloučenin, s hodnotou LC50 5,44 ppm po dobu 24hodinové expozice (tabulka 3, doplňková tabulka 6).
Bylo vybráno sedm účinných sloučenin olova a organofosforový tamephosát pro formulování binárních kombinací jejich dávek LC50 v poměru 1:1.Celkem bylo připraveno 28 binárních kombinací a testováno na jejich larvicidní účinnost proti Aedes aegypti.Bylo zjištěno, že devět kombinací je synergických, 14 kombinací bylo antagonistických a pět kombinací nebylo larvicidních.Mezi synergickými kombinacemi byla nejúčinnější kombinace diallyldisulfidu a temofolu se 100% mortalitou pozorovanou po 24 hodinách (tabulka 4).Podobně i směsi limonenu s diallyldisulfidem a eugenolem s thymetfosem vykazovaly dobrý potenciál s pozorovanou mortalitou larev 98,3 % (tabulka 5).Zbývající 4 kombinace, jmenovitě eudesmol plus eukalyptol, eudesmol plus limonen, eukalyptol plus alfa-pinen, alfa-pinen plus temefos, rovněž vykazovaly významnou larvicidní účinnost, přičemž pozorovaná úmrtnost přesahovala 90 %.Očekávaná úmrtnost se blíží 60–75 %.(Tabulka 4).Kombinace limonenu s α-pinenem nebo eukalyptem však vykazovala antagonistické reakce.Podobně bylo zjištěno, že směsi Temefosu s eugenolem nebo eukalyptem nebo eudesmolem nebo diallyltrisulfidem mají antagonistické účinky.Podobně kombinace diallyldisulfidu a diallyltrisulfidu a kombinace kterékoli z těchto sloučenin s eudesmolem nebo eugenolem jsou antagonistické ve svém larvicidním účinku.Antagonismus byl také popsán při kombinaci eudesmolu s eugenolem nebo α-pinenem.
Ze všech 28 binárních směsí testovaných na kyselou aktivitu u dospělých bylo 7 kombinací synergických, 6 nemělo žádný účinek a 15 bylo antagonistických.Bylo zjištěno, že směsi eudesmolu s eukalyptem a limonenu s karvonem jsou účinnější než jiné synergické kombinace, s mírou úmrtnosti po 24 hodinách 76 % a 100 % (tabulka 5).Bylo pozorováno, že malathion vykazuje synergický účinek se všemi kombinacemi sloučenin kromě limonenu a diallyltrisulfidu.Na druhé straně byl nalezen antagonismus mezi diallyldisulfidem a diallyltrisulfidem a kombinací obou z nich s eukalyptem, nebo eukalyptolem, nebo karvonem nebo limonenem.Podobně kombinace α-pinenu s eudesmolem nebo limonenem, eukalyptolu s karvonem nebo limonenem a limonenu s eudesmolem nebo malathionem vykazovaly antagonistické larvicidní účinky.U zbývajících šesti kombinací nebyl významný rozdíl mezi očekávanou a pozorovanou mortalitou (tabulka 5).
Na základě synergických účinků a subletálních dávek byla nakonec vybrána a dále testována jejich larvicidní toxicita proti velkému počtu komárů Aedes aegypti.Výsledky ukázaly, že pozorovaná mortalita larev při použití binárních kombinací eugenol-limonen, diallyldisulfid-limonen a diallyldisulfid-timephos byla 100 %, zatímco očekávaná mortalita larev byla 76,48 %, 72,16 % a 63,4 % (tabulka 6)..Kombinace limonenu a eudesmolu byla relativně méně účinná, s 88% mortalitou larev pozorovanou během 24hodinové expozice (tabulka 6).Stručně řečeno, čtyři vybrané binární kombinace také prokázaly synergické larvicidní účinky proti Aedes aegypti, když byly aplikovány ve velkém měřítku (tabulka 6).
Tři synergické kombinace byly vybrány pro adultocidní biotest pro kontrolu velkých populací dospělých Aedes aegypti.Abychom vybrali kombinace pro testování na velkých koloniích hmyzu, nejprve jsme se zaměřili na dvě nejlepší synergické kombinace terpenů, konkrétně karvon plus limonen a eukalyptol plus eudesmol.Za druhé, nejlepší synergická kombinace byla vybrána z kombinace syntetického organofosfátového malathionu a terpenoidů.Věříme, že kombinace malathionu a eudesmolu je nejlepší kombinací pro testování na velkých koloniích hmyzu díky nejvyšší pozorované mortalitě a velmi nízkým hodnotám LC50 kandidátských složek.Malathion vykazuje synergismus v kombinaci s α-pinenem, diallyldisulfidem, eukalyptem, karvonem a eudesmolem.Pokud se ale podíváme na hodnoty LC50, nejnižší hodnotu má Eudesmol (2,25 ppm).Vypočtené hodnoty LC50 malathionu, α-pinenu, diallyldisulfidu, eukalyptolu a karvonu byly 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 a 140,79 ppm.respektive.Tyto hodnoty naznačují, že kombinace malathionu a eudesmolu je optimální kombinací z hlediska dávkování.Výsledky ukázaly, že kombinace karvon plus limonen a eudesmol plus malathion měly 100% pozorovanou mortalitu ve srovnání s očekávanou mortalitou 61 % až 65 %.Další kombinace, eudesmol plus eukalyptol, vykazovala úmrtnost 78,66 % po 24 hodinách expozice ve srovnání s očekávanou úmrtností 60 %.Všechny tři vybrané kombinace prokázaly synergické účinky, i když byly aplikovány ve velkém měřítku proti dospělým Aedes aegypti (tabulka 6).
V této studii vykázaly vybrané rostlinné EO jako Mp, As, Os, Em a Cl slibné letální účinky na larvální a dospělá stádia Aedes aegypti.Mp EO měl nejvyšší larvicidní aktivitu s hodnotou LC50 0,42 ppm, následovaný As, Os a Em EOs s hodnotou LC50 nižší než 50 ppm po 24 hodinách.Tyto výsledky jsou v souladu s předchozími studiemi komárů a dalších dvoukřídlých much10,11,12,13,14.Přestože je larvicidní účinnost Cl nižší než u jiných éterických olejů, s hodnotou LC50 163,65 ppm po 24 hodinách, jeho dospělý potenciál je nejvyšší s hodnotou LC50 23,37 ppm po 24 hodinách.Mp, As a Em EO také vykazovaly dobrý alercidní potenciál s hodnotami LC50 v rozmezí 100–120 ppm po 24 hodinách expozice, ale byly relativně nižší než jejich larvicidní účinnost.Na druhou stranu EO Os prokázal zanedbatelný alercidní účinek i při nejvyšší terapeutické dávce.Výsledky tedy naznačují, že toxicita ethylenoxidu pro rostliny se může lišit v závislosti na vývojovém stádiu komárů15.Závisí také na rychlosti pronikání EO do těla hmyzu, jejich interakci se specifickými cílovými enzymy a detoxikační schopnosti komára v každé vývojové fázi16.Velké množství studií prokázalo, že sloučenina hlavní složky je důležitým faktorem v biologické aktivitě ethylenoxidu, protože tvoří většinu celkových sloučenin3,12,17,18.Proto jsme uvažovali dvě hlavní sloučeniny v každém EO.Na základě výsledků GC-MS byly jako hlavní sloučeniny EO As identifikovány diallyldisulfid a diallyltrisulfid, což je v souladu s předchozími zprávami19,20,21.Ačkoli předchozí zprávy naznačovaly, že mentol byl jednou z jeho hlavních sloučenin, karvon a limonen byly opět identifikovány jako hlavní sloučeniny Mp EO22,23.Profil složení Os EO ukázal, že eugenol a methyl eugenol jsou hlavními sloučeninami, což je podobné zjištěním dřívějších výzkumníků16,24.Eukalyptol a eukalyptol byly hlášeny jako hlavní sloučeniny přítomné v oleji z listů Em, což je v souladu se zjištěními některých výzkumníků25,26 ale v rozporu se zjištěními Olalade et al.27.Dominance cineolu a α-pinenu byla pozorována v melaleukovém esenciálním oleji, což je podobné předchozím studiím28,29.Byly hlášeny a v této studii také pozorovány vnitrodruhové rozdíly ve složení a koncentraci esenciálních olejů extrahovaných ze stejného rostlinného druhu na různých místech, které jsou ovlivněny geografickými podmínkami růstu rostlin, dobou sklizně, vývojovým stádiem nebo stářím rostliny.výskyt chemotypů atd.22,30,31,32.Klíčové identifikované sloučeniny byly poté zakoupeny a testovány na jejich larvicidní účinky a účinky na dospělé komáry Aedes aegypti.Výsledky ukázaly, že larvicidní aktivita diallyldisulfidu byla srovnatelná s aktivitou surového EO As.Aktivita diallyltrisulfidu je však vyšší než aktivita EO As.Tyto výsledky jsou podobné těm, které získali Kimbaris et al.33 na Culex philippines.Tyto dvě sloučeniny však nevykazovaly dobrou autocidní aktivitu proti cílovým komárům, což je v souladu s výsledky Plata-Rueda et al 34 o Tenebrio molitor.Os EO je účinný proti stadiu larev Aedes aegypti, ale ne proti stadiu dospělců.Bylo zjištěno, že larvicidní aktivita hlavních jednotlivých sloučenin je nižší než u surového Os EO.To implikuje roli jiných sloučenin a jejich interakcí v surovém ethylenoxidu.Samotný methyleugenol má zanedbatelnou aktivitu, zatímco samotný eugenol má mírnou larvicidní aktivitu.Tento závěr na jedné straně potvrzuje35,36 a na druhé straně je v rozporu se závěry dřívějších badatelů37,38.Rozdíly ve funkčních skupinách eugenolu a methyleugenolu mohou mít za následek různé toxicity pro stejný cílový hmyz39.Bylo zjištěno, že limonen má mírnou larvicidní aktivitu, zatímco účinek karvonu byl nevýznamný.Podobně relativně nízká toxicita limonenu pro dospělý hmyz a vysoká toxicita karvonu podporují výsledky některých předchozích studií40, ale odporují jiným41.Přítomnost dvojných vazeb v intracyklických i exocyklických polohách může zvýšit přínosy těchto sloučenin jako larvicidů3,41, zatímco karvon, což je keton s nenasycenými alfa a beta uhlíky, může vykazovat vyšší potenciál toxicity u dospělých42.Jednotlivé charakteristiky limonenu a karvonu jsou však mnohem nižší než celkový EO Mp (tabulka 1, tabulka 3).Z testovaných terpenoidů bylo zjištěno, že eudesmol má největší larvicidní aktivitu a aktivitu pro dospělé s hodnotou LC50 pod 2,5 ppm, což z něj činí slibnou sloučeninu pro kontrolu komárů rodu Aedes.Jeho výkon je lepší než u celého EO Em, i když to není v souladu se zjištěními Cheng et al.40.Eudesmol je seskviterpen se dvěma isoprenovými jednotkami, který je méně těkavý než okysličené monoterpeny, jako je eukalyptus, a proto má větší potenciál jako pesticid.Samotný eukalyptol má větší aktivitu pro dospělé než larvicidy a výsledky dřívějších studií to podporují i vyvracejí37,43,44.Samotná aktivita je téměř srovnatelná s aktivitou celého EO Cl.Další bicyklický monoterpen, α-pinen, má na Aedes aegypti menší dospělý účinek než larvicidní účinek, což je opak účinku plného EO Cl.Celkovou insekticidní aktivitu terpenoidů ovlivňuje jejich lipofilita, těkavost, uhlíkové větvení, projekční plocha, povrch, funkční skupiny a jejich pozice45,46.Tyto sloučeniny mohou působit tak, že ničí nahromadění buněk, blokují respirační aktivitu, přerušují přenos nervových vzruchů atd. 47 Bylo zjištěno, že syntetický organofosfát Temephos má nejvyšší larvicidní aktivitu s hodnotou LC50 0,43 ppm, což je v souladu s Lekovými údaji - Utala48.Aktivita syntetického organofosforového malathionu u dospělých byla hlášena při 5,44 ppm.Ačkoli tyto dva organofosfáty vykazovaly příznivé reakce proti laboratorním kmenům Aedes aegypti, rezistence komárů na tyto sloučeniny byla hlášena v různých částech světa49.Nebyly však nalezeny žádné podobné zprávy o vývoji rezistence na rostlinné léky50.Proto jsou rostlinné látky považovány za potenciální alternativy k chemickým pesticidům v programech kontroly vektorů.
Larvicidní účinek byl testován na 28 binárních kombinacích (1:1) připravených ze silných terpenoidů a terpenoidů s thymetfosem a bylo zjištěno, že 9 kombinací je synergických, 14 antagonistických a 5 antagonistických.Žádný efekt.Na druhou stranu, v biologickém testu potence u dospělých bylo zjištěno, že 7 kombinací je synergických, 15 kombinací bylo antagonistických a 6 kombinací nemělo žádný účinek.Důvod, proč určité kombinace vyvolávají synergický účinek, může být způsoben tím, že kandidátní sloučeniny interagují současně v různých důležitých drahách, nebo sekvenční inhibice různých klíčových enzymů konkrétní biologické dráhy51.Bylo zjištěno, že kombinace limonenu s diallyldisulfidem, eukalyptem nebo eugenolem je synergická v malých i velkých aplikacích (tabulka 6), zatímco jeho kombinace s eukalyptem nebo a-pinenem má antagonistické účinky na larvy.V průměru se limonen jeví jako dobrý synergista, pravděpodobně díky přítomnosti methylových skupin, dobré penetraci do stratum corneum a odlišnému mechanismu účinku52,53.Již dříve bylo hlášeno, že limonen může způsobit toxické účinky pronikáním hmyzí kutikuly (kontaktní toxicita), ovlivněním trávicího systému (antifeedant) nebo ovlivněním dýchacího systému (fumigační aktivita), 54 zatímco fenylpropanoidy, jako je eugenol, mohou ovlivňovat metabolické enzymy 55. Proto kombinace sloučenin s různými mechanismy účinku mohou zvýšit celkový letální účinek směsi.Bylo zjištěno, že eukalyptol je synergický s diallyldisulfidem, eukalyptem nebo a-pinenem, ale jiné kombinace s jinými sloučeninami byly buď nelarvicidní nebo antagonistické.Časné studie ukázaly, že eukalyptol má inhibiční aktivitu na acetylcholinesterázu (AChE), stejně jako na oktaaminové a GABA receptory56.Protože cyklické monoterpeny, eukalyptol, eugenol atd. mohou mít stejný mechanismus účinku jako jejich neurotoxická aktivita, 57 čímž se minimalizují jejich kombinované účinky vzájemnou inhibicí.Podobně bylo zjištěno, že kombinace přípravku Temephos s diallyldisulfidem, α-pinenem a limonenem je synergická, což podporuje předchozí zprávy o synergickém účinku mezi rostlinnými produkty a syntetickými organofosfáty58.
Bylo zjištěno, že kombinace eudesmolu a eukalyptolu má synergický účinek na larvální a dospělá stádia Aedes aegypti, pravděpodobně kvůli jejich odlišným způsobům účinku v důsledku jejich různých chemických struktur.Eudesmol (seskviterpen) může ovlivnit dýchací systém59 a eukalyptol (monoterpen) může ovlivnit acetylcholinesterázu60.Společná expozice složek dvěma nebo více cílovým místům může zvýšit celkový letální účinek kombinace.V biologických testech látek pro dospělé bylo zjištěno, že malathion je synergický s karvonem nebo eukalyptolem nebo eukalyptolem nebo diallyldisulfidem nebo α-pinenem, což naznačuje, že je synergický s přidáním limonenu a di.Dobří synergičtí alercidní kandidáti pro celé portfolio terpenových sloučenin, s výjimkou allyltrisulfidu.Thangam a Kathiresan61 také uvedly podobné výsledky synergického účinku malathionu s bylinnými extrakty.Tato synergická reakce může být způsobena kombinovanými toxickými účinky malathionu a fytochemikálií na hmyzí detoxikační enzymy.Organofosfáty, jako je malathion, obecně působí inhibicí esteráz a monooxygenáz cytochromu P45062,63,64.Proto kombinace malathionu s těmito mechanismy účinku a terpenů s různými mechanismy účinku může zvýšit celkový letální účinek na komáry.
Na druhé straně antagonismus ukazuje, že vybrané sloučeniny jsou méně aktivní v kombinaci než každá sloučenina samostatně.Důvodem antagonismu v některých kombinacích může být to, že jedna sloučenina modifikuje chování druhé sloučeniny změnou rychlosti absorpce, distribuce, metabolismu nebo vylučování.První výzkumníci to považovali za příčinu antagonismu v kombinacích léků.Molekuly Možný mechanismus 65. Podobně mohou možné příčiny antagonismu souviset s podobnými mechanismy účinku, kompeticí základních sloučenin o stejný receptor nebo cílové místo.V některých případech může také nastat nekompetitivní inhibice cílového proteinu.V této studii dvě organosírové sloučeniny, diallyldisulfid a diallyltrisulfid, vykazovaly antagonistické účinky, pravděpodobně kvůli konkurenci pro stejné cílové místo.Podobně tyto dvě sloučeniny síry vykazovaly antagonistické účinky a neměly žádný účinek v kombinaci s eudesmolem a α-pinenem.Eudesmol a alfa-pinen jsou cyklické povahy, zatímco diallyldisulfid a diallyltrisulfid jsou alifatické povahy.Na základě chemické struktury by kombinace těchto sloučenin měla zvýšit celkovou letální aktivitu, protože jejich cílová místa jsou obvykle různá34,47, ale experimentálně jsme zjistili antagonismus, který může být způsoben rolí těchto sloučenin v některých neznámých organismech in vivo.systémy jako výsledek interakce.Podobně kombinace cineolu a α-pinenu vyvolala antagonistické reakce, i když výzkumníci dříve uvedli, že tyto dvě sloučeniny mají různé cíle působení47,60.Protože obě sloučeniny jsou cyklické monoterpeny, mohou existovat některá společná cílová místa, která mohou soutěžit o vazbu a ovlivňovat celkovou toxicitu studovaných kombinačních párů.
Na základě hodnot LC50 a pozorované mortality byly vybrány dvě nejlepší synergické kombinace terpenů, a to dvojice karvon + limonen a eukalyptol + eudesmol a dále syntetický organofosforový malathion s terpeny.Optimální synergická kombinace sloučenin malathion + eudesmol byla testována v biologickém testu insekticidů pro dospělé.Zaměřte se na velké kolonie hmyzu, abyste potvrdili, zda tyto účinné kombinace mohou působit proti velkému počtu jedinců v relativně velkých expozičních prostorech.Všechny tyto kombinace vykazují synergický účinek proti velkým rojům hmyzu.Podobné výsledky byly získány pro optimální synergickou larvicidní kombinaci testovanou proti velkým populacím larev Aedes aegypti.Lze tedy říci, že účinná synergická larvicidní a adulticidní kombinace rostlinných sloučenin EO je silným kandidátem proti existujícím syntetickým chemikáliím a může být dále použita pro kontrolu populací Aedes aegypti.Stejně tak lze ke snížení dávek thymetfosu nebo malathionu podávaných komárům použít také účinné kombinace syntetických larvicidů nebo adulticidů s terpeny.Tyto silné synergické kombinace mohou poskytnout řešení pro budoucí studie vývoje lékové rezistence u komárů rodu Aedes.
Vejce Aedes aegypti byla odebrána z Regional Medical Research Centre, Dibrugarh, Indian Council of Medical Research a udržována při kontrolované teplotě (28 ± 1 °C) a vlhkosti (85 ± 5 %) na katedře zoologie, Gauhati University pod následující podmínky: Arivoli byli popsáni a kol.Po vylíhnutí byly larvy krmeny krmivem pro larvy (prášek ze psích sušenek a kvasnice v poměru 3:1) a dospělci byli krmeni 10% roztokem glukózy.Počínaje 3. dnem po vylíhnutí bylo dospělým komárím samičkám umožněno sát krev albínských krys.Namočte filtrační papír do vody ve sklenici a vložte jej do klece pro snášku vajec.
Vybrané vzorky rostlin a to listy eukalyptu (Myrtaceae), bazalky posvátné (Lamiaceae), máty (Lamiaceae), melaleuky (Myrtaceae) a cibule allium (Amaryllidaceae).Shromážděno z Guwahati a identifikováno katedrou botaniky, Gauhati University.Odebrané vzorky rostlin (500 g) byly podrobeny hydrodestilaci za použití Clevengerova přístroje po dobu 6 hodin.Extrahovaný EO byl shromážděn v čistých skleněných lahvičkách a skladován při 4 °C pro další studium.
Larvicidní toxicita byla studována pomocí mírně upravených standardních postupů Světové zdravotnické organizace67.Jako emulgátor použijte DMSO.Každá koncentrace EO byla zpočátku testována při 100 a 1000 ppm, přičemž v každém replikátu bylo vystaveno 20 larev.Na základě výsledků bylo aplikováno koncentrační rozmezí a mortalita byla zaznamenána od 1 hodiny do 6 hodin (v 1 hodinových intervalech) a 24 hodin, 48 hodin a 72 hodin po ošetření.Subletální koncentrace (LC50) byly stanoveny po 24, 48 a 72 hodinách expozice.Každá koncentrace byla testována trojmo spolu s jednou negativní kontrolou (pouze voda) a jednou pozitivní kontrolou (voda upravená DMSO).Pokud dojde k zakuklení a uhyne více než 10 % larev kontrolní skupiny, pokus se opakuje.Pokud je úmrtnost v kontrolní skupině mezi 5-10 %, použijte korekční vzorec Abbott 68.
Způsob popsaný Ramarem a kol.69 byl použit pro biologický test pro dospělé proti Aedes aegypti s použitím acetonu jako rozpouštědla.Každý EO byl zpočátku testován proti dospělým komárům Aedes aegypti v koncentracích 100 a 1000 ppm.Naneste 2 ml každého připraveného roztoku na Whatmanovo číslo.1 ks filtračního papíru (velikost 12 x 15 cm2) a necháme 10 minut odpařit aceton.Jako kontrola byl použit filtrační papír ošetřený pouze 2 ml acetonu.Po odpaření acetonu se upravený filtrační papír a kontrolní filtrační papír umístí do válcové trubice (10 cm hluboké).Deset 3- až 4denních komárů, kteří se nekrmili krví, bylo přeneseno do triplikátů každé koncentrace.Na základě výsledků předběžných zkoušek byly testovány různé koncentrace vybraných olejů.Úmrtnost byla zaznamenána za 1 hodinu, 2 hodiny, 3 hodiny, 4 hodiny, 5 hodin, 6 hodin, 24 hodin, 48 hodin a 72 hodin po vypuštění komárů.Vypočítejte hodnoty LC50 pro dobu expozice 24 hodin, 48 hodin a 72 hodin.Pokud úmrtnost kontrolní šarže překročí 20 %, opakujte celý test.Podobně, pokud je úmrtnost v kontrolní skupině vyšší než 5 %, upravte výsledky pro ošetřené vzorky pomocí Abbottova vzorce68.
Pro analýzu složek vybraných esenciálních olejů byla provedena plynová chromatografie (Agilent 7890A) a hmotnostní spektrometrie (Accu TOF GCv, Jeol).GC byla vybavena FID detektorem a kapilární kolonou (HP5-MS).Nosným plynem bylo helium, průtok byl 1 ml/min.Program GC nastavuje Allium sativum na 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M a Ocimum Sainttum na 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, pro mátu 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, pro eukalyptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280 a pro červenou Pro tisíc vrstev jsou to oni 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Hlavní sloučeniny každého EO byly identifikovány na základě procenta plochy vypočtené z GC chromatogramu a výsledků hmotnostní spektrometrie (s odkazem na databázi standardů NIST 70).
Dvě hlavní sloučeniny v každém EO byly vybrány na základě výsledků GC-MS a zakoupeny od Sigma-Aldrich v 98–99% čistotě pro další biologické testy.Sloučeniny byly testovány na larvicidní a dospělou účinnost proti Aedes aegypti, jak je popsáno výše.Nejběžněji používané syntetické larvicidy tamephosát (Sigma Aldrich) a dospělý lék malathion (Sigma Aldrich) byly analyzovány za účelem srovnání jejich účinnosti s vybranými sloučeninami EO podle stejného postupu.
Binární směsi vybraných terpenových sloučenin a terpenových sloučenin plus komerční organofosfáty (tilephos a malathion) byly připraveny smícháním LC50 dávky každé kandidátní sloučeniny v poměru 1:1.Připravené kombinace byly testovány na larválních a dospělých stádiích Aedes aegypti, jak je popsáno výše.Každý biologický test byl proveden trojmo pro každou kombinaci a trojmo pro jednotlivé sloučeniny přítomné v každé kombinaci.Smrt cílového hmyzu byla zaznamenána po 24 hodinách.Vypočítejte očekávanou míru úmrtnosti pro binární směs pomocí následujícího vzorce.
kde E = očekávaná úmrtnost komárů Aedes aegypti v reakci na binární kombinaci, tj. spojení (A + B).
Účinek každé binární směsi byl označen jako synergický, antagonistický nebo žádný na základě hodnoty χ2 vypočtené metodou popsanou Pavlou52.Vypočítejte hodnotu χ2 pro každou kombinaci pomocí následujícího vzorce.
Účinek kombinace byl definován jako synergický, když vypočtená hodnota χ2 byla větší než tabulková hodnota pro odpovídající stupně volnosti (95% interval spolehlivosti) a pokud bylo zjištěno, že pozorovaná mortalita převyšuje očekávanou mortalitu.Podobně, pokud vypočtená hodnota χ2 pro jakoukoli kombinaci překročí s určitými stupni volnosti tabulkovou hodnotu, ale pozorovaná mortalita je nižší než očekávaná mortalita, léčba je považována za antagonistickou.A pokud je v jakékoli kombinaci vypočtená hodnota χ2 menší než tabulková hodnota v odpovídajících stupních volnosti, má se za to, že kombinace nemá žádný účinek.
Pro testování proti velkému počtu hmyzu byly vybrány tři až čtyři potenciálně synergické kombinace (100 larev a 50 larvicidní a dospělá hmyzí aktivita).Dospělí) postupujte jako výše.Spolu se směsmi byly také testovány jednotlivé sloučeniny přítomné ve vybraných směsích na stejném počtu larev a dospělých jedinců Aedes aegypti.Kombinační poměr je jedna část LC50 dávky jedné kandidátní sloučeniny a část LC50 dávky druhé základní sloučeniny.V biologickém testu aktivity dospělých byly vybrané sloučeniny rozpuštěny v rozpouštědle aceton a aplikovány na filtrační papír zabalený ve válcové plastové nádobě o objemu 1300 cm3.Aceton byl odpařován po dobu 10 minut a dospělí byli uvolněni.Podobně v larvicidním biologickém testu byly dávky kandidátních sloučenin LC50 nejprve rozpuštěny ve stejných objemech DMSO a poté smíchány s 1 litrem vody uložené v plastových nádobách o objemu 1300 cm3 a larvy byly vypuštěny.
Pravděpodobnostní analýza 71 zaznamenaných údajů o úmrtnosti byla provedena pomocí softwaru SPSS (verze 16) a Minitab pro výpočet hodnot LC50.
Čas odeslání: Červenec-01-2024