V předchozím projektu testujícím místní továrny na zpracování potravin pro komáry v Thajsku bylo zjištěno, že esenciální oleje (EO) Cyperus rotundus, galangal a skořice mají dobrou aktivitu proti komárům proti Aedes aegypti.Ve snaze omezit používání tradičníchinsekticidya zlepšit kontrolu rezistentních populací komárů, tato studie měla za cíl identifikovat potenciální synergismus mezi dospělými účinky ethylenoxidu a toxicitou permethrinu pro komáry rodu Aedes.aegypti, včetně kmenů odolných vůči pyrethroidům a citlivých kmenů.
Vyhodnotit chemické složení a hubící aktivitu EO extrahovaného z oddenků C. rotundus a A. galanga a kůry C. verum proti citlivému kmeni Muang Chiang Mai (MCM-S) a rezistentnímu kmeni Pang Mai Dang (PMD-R ).) Dospělý aktivní Ae.Aedes aegypti.Na těchto komárech rodu Aedes byl také proveden biologický test směsi EO-permethrin pro dospělé, aby se pochopila jejich synergická aktivita.aegyptské kmeny.
Chemická charakterizace pomocí analytické metody GC-MS ukázala, že z EO C. rotundus, A. galanga a C. verum bylo identifikováno 48 sloučenin, což představuje 80,22 %, 86,75 % a 97,24 % z celkových složek.Cyperen (14,04 %), β-bisabolen (18,27 %) a cinnamaldehyd (64,66 %) jsou hlavními složkami cyperového oleje, galangalového oleje a balzamikového oleje.V biologických testech zabíjení dospělých jedinců byly C. rotundus, A. galanga a C. verum EV účinné při zabíjení Ae.Hodnoty aegypti, MCM-S a PMD-R LD50 byly 10,05 a 9,57 μg/mg ženy, 7,97 a 7,94 μg/mg ženy a 3,30 a 3,22 μg/mg ženy, v daném pořadí.Účinnost MCM-S a PMD-R Ae při zabíjení dospělých jedinců.aegypti v těchto EO byl blízký piperonylbutoxidu (hodnoty PBO, LD50 = 6,30 a 4,79 μg/mg samice), ale ne tak výrazný jako permethrin (hodnoty LD50 = 0,44 a 3,70 ng/mg samice).Kombinované biologické testy však zjistily synergii mezi EO a permethrinem.Významný synergismus s permethrinem proti dvěma kmenům komárů rodu Aedes.Aedes aegypti byl zaznamenán v EM C. rotundus a A. galanga.Přidání olejů C. rotundus a A. galanga významně snížilo hodnoty LD50 permethrinu na MCM-S z 0,44 na 0,07 ng/mg a 0,11 ng/mg u samic, s hodnotami synergického poměru (SR). 6,28 respektive 4,00.Kromě toho EO C. rotundus a A. galanga také významně snížily hodnoty LD50 permethrinu na PMD-R z 3,70 na 0,42 ng/mg a 0,003 ng/mg u samic, s hodnotami SR 8,81 resp. 1233,33, resp..
Synergický účinek kombinace EO-permethrin pro zvýšení toxicity pro dospělé proti dvěma kmenům komárů Aedes.Aedes aegypti demonstruje slibnou roli ethylenoxidu jako synergisty při zvyšování účinnosti proti komárům, zejména tam, kde jsou tradiční sloučeniny neúčinné nebo nevhodné.
Komár Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) je hlavním přenašečem horečky dengue a dalších infekčních virových onemocnění, jako je žlutá zimnice, chikungunya a virus Zika, které pro člověka představují obrovskou a trvalou hrozbu[1, 2]..Virus dengue je nejzávažnější patogenní hemoragická horečka postihující lidi, odhaduje se, že se ročně vyskytuje 5–100 milionů případů a více než 2,5 miliardy lidí na celém světě je ohroženo [3].Propuknutí této infekční choroby představuje obrovskou zátěž pro obyvatelstvo, zdravotní systémy a ekonomiky většiny tropických zemí [1].Podle thajského ministerstva zdravotnictví bylo v roce 2015 celostátně hlášeno 142 925 případů horečky dengue a 141 úmrtí, což je více než trojnásobek počtu případů a úmrtí v roce 2014 [4].Navzdory historickým důkazům byla horečka dengue vymýcena nebo výrazně snížena komárem Aedes.Po kontrole Aedes aegypti [5] se míra infekce dramaticky zvýšila a nemoc se rozšířila po celém světě, částečně kvůli desetiletím globálního oteplování.Eliminace a kontrola Ae.Aedes aegypti je poměrně obtížný, protože je to domácí přenašeč komárů, který se během dne páří, krmí, odpočívá a klade vajíčka v lidských obydlích a kolem nich.Kromě toho má tento komár schopnost přizpůsobit se změnám nebo poruchám prostředí způsobeným přírodními událostmi (jako je sucho) nebo lidskými kontrolními opatřeními a může se vrátit ke svým původním stavům [6, 7].Protože vakcíny proti horečce dengue byly schváleny teprve nedávno a neexistuje žádná specifická léčba horečky dengue, prevence a snížení rizika přenosu horečky dengue zcela závisí na kontrole přenašečů komárů a vyloučení lidského kontaktu s přenašeči.
Zejména použití chemikálií pro kontrolu komárů nyní hraje důležitou roli ve veřejném zdraví jako důležitá součást komplexního integrovaného řízení vektorů.Mezi nejoblíbenější chemické metody patří použití málo toxických insekticidů, které působí proti larvám komárů (larvicidy) a dospělým komárům (adidocidy).Za důležitou se považuje kontrola larev prostřednictvím omezení zdrojů a pravidelného používání chemických larvicidů, jako jsou organofosfáty a regulátory růstu hmyzu.Hlavním problémem však zůstávají nepříznivé environmentální dopady spojené se syntetickými pesticidy a jejich pracná a složitá údržba [8, 9].Tradiční aktivní kontrola vektorů, jako je kontrola dospělých, zůstává nejúčinnějším prostředkem kontroly během propuknutí virů, protože může rychle a ve velkém měřítku vymýtit vektory infekčních onemocnění a také snížit životnost a životnost místních populací vektorů [3]., 10].Čtyři třídy chemických insekticidů: organochloriny (označované pouze jako DDT), organofosfáty, karbamáty a pyretroidy tvoří základ programů pro kontrolu vektorů, přičemž pyretroidy jsou považovány za nejúspěšnější třídu.Jsou vysoce účinné proti různým členovcům a mají nízkou účinnost.toxicita pro savce.V současné době tvoří většinu komerčních pesticidů syntetické pyretroidy, které představují asi 25 % celosvětového trhu s pesticidy [11, 12].Permethrin a deltamethrin jsou širokospektrální pyrethroidní insekticidy, které se po desetiletí celosvětově používají k hubení různých škůdců zemědělského a lékařského významu [13, 14].V 50. letech 20. století byl DDT vybrán jako chemická látka pro thajský národní program ochrany veřejného zdraví proti komárům.Po širokém používání DDT v oblastech s endemickým výskytem malárie Thajsko v letech 1995 až 2000 postupně přestalo používat DDT a nahradilo jej dvěma pyretroidy: permethrinem a deltamethrinem [15, 16].Tyto pyrethroidní insekticidy byly zavedeny na počátku 90. let 20. století k potlačení malárie a horečky dengue, především prostřednictvím ošetření sítí na lůžku a používání termálních mlh a sprejů s ultranízkou toxicitou [14, 17].Ztratily však účinnost kvůli silné odolnosti proti komárům a nedostatečnému dodržování předpisů ze strany veřejnosti kvůli obavám o veřejné zdraví a dopad syntetických chemikálií na životní prostředí.To představuje významné výzvy pro úspěch programů řízení vektorů hrozeb [14, 18, 19].Aby byla strategie účinnější, jsou nezbytná včasná a vhodná protiopatření.Doporučené postupy řízení zahrnují substituci přírodních látek, rotaci chemikálií různých tříd, přidávání synergentů a míchání chemikálií nebo současnou aplikaci chemikálií různých tříd [14, 20, 21].Proto existuje naléhavá potřeba najít a vyvinout ekologicky šetrnou, pohodlnou a efektivní alternativu a synergistu a tato studie si klade za cíl tuto potřebu řešit.
Přirozeně odvozené insekticidy, zejména ty, které jsou založeny na rostlinných složkách, ukázaly potenciál při hodnocení současných a budoucích alternativ kontroly komárů [22, 23, 24].Několik studií ukázalo, že je možné kontrolovat důležité přenašeče komárů pomocí rostlinných produktů, zejména esenciálních olejů (EO), jako zabijáků dospělých.Adulticidní vlastnosti proti některým důležitým druhům komárů byly zjištěny u mnoha rostlinných olejů, jako je celer, kmín, zedoárie, anýz, dýmka, tymián, Schinus terebinthifolia, Cymbopogon citratus, Cymbopogon schoenanthus, Cymbopogon giganteus, Chenopodium ambrosioides, Cochonispernismu E planetic, Cochonitornisimu teretic. ., Eucalyptus citriodora, Cananga odorata a Petroselinum Criscum [25,26,27,28,29,30].Ethylenoxid se nyní používá nejen samostatně, ale také v kombinaci s extrahovanými rostlinnými látkami nebo existujícími syntetickými pesticidy, které produkují různé stupně toxicity.Kombinace tradičních insekticidů, jako jsou organofosfáty, karbamáty a pyretroidy, s ethylenoxidem/rostlinnými extrakty působí ve svých toxických účincích synergicky nebo antagonisticky a bylo prokázáno, že jsou účinné proti přenašečům chorob a škůdcům [31,32,33,34,35].Většina studií o synergických toxických účincích kombinací fytochemikálií se syntetickými chemikáliemi nebo bez nich však byla provedena spíše na zemědělských hmyzích vektorech a škůdcích než na lékařsky důležitých komárech.Kromě toho se většina prací na synergických účincích kombinací rostlinných a syntetických insekticidů proti přenašečům komárů zaměřila na larvicidní účinek.
V předchozí studii, kterou autoři provedli v rámci probíhajícího výzkumného projektu screeningu intimicidů z domorodých potravinářských rostlin v Thajsku, bylo zjištěno, že ethylenoxidy z Cyperus rotundus, galangal a skořice mají potenciální aktivitu proti dospělým Aedes.Egypt [36].Proto se tato studie zaměřovala na vyhodnocení účinnosti EO izolovaných z těchto léčivých rostlin proti komárům rodu Aedes.aegypti, včetně kmenů odolných vůči pyrethroidům a citlivých kmenů.Synergický účinek binárních směsí ethylenoxidu a syntetických pyretroidů s dobrou účinností u dospělých byl také analyzován za účelem snížení používání tradičních insekticidů a zvýšení odolnosti vůči přenašečům komárů, zejména proti Aedes.Aedes aegypti.Tento článek popisuje chemickou charakterizaci účinných esenciálních olejů a jejich potenciál zvýšit toxicitu syntetického permetrinu proti komárům rodu Aedes.aegypti u kmenů citlivých na pyrethroidy (MCM-S) a rezistentních kmenů (PMD-R).
Oddenky C. rotundus a A. galanga a kůra C. verum (obr. 1) používané pro extrakci silice byly zakoupeny od dodavatelů bylinné medicíny v provincii Chiang Mai v Thajsku.Vědecké identifikace těchto rostlin bylo dosaženo prostřednictvím konzultací s panem Jamesem Franklinem Maxwellem, herbářovým botanikem, Katedra biologie, College of Science, Chiang Mai University (CMU), provincie Chiang Mai, Thajsko, a vědcem Wannari Charoensap;na katedře farmacie, College of Pharmacy, Carnegie Mellon University, jsou vzorky paní Voucher každé rostliny uloženy na oddělení parazitologie na Carnegie Mellon University School of Medicine pro budoucí použití.
Vzorky rostlin byly jednotlivě sušeny ve stínu po dobu 3–5 dnů v otevřeném prostoru s aktivní ventilací a okolní teplotou přibližně 30 ± 5 °C, aby se odstranila vlhkost před extrakcí přírodních silic (EO).Celkem 250 g každého suchého rostlinného materiálu bylo mechanicky rozemleto na hrubý prášek a použito k izolaci éterických olejů (EO) parní destilací.Destilační přístroj sestával z elektrického topného pláště, 3000ml baňky s kulatým dnem, extrakční kolony, chladiče a zařízení Cool ace (Eyela Cool Ace CA-1112 CE, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokio, Japonsko) .Do baňky přidejte 1600 ml destilované vody a 10-15 skleněných kuliček a poté ji zahřívejte na přibližně 100 °C pomocí elektrického ohřívače po dobu alespoň 3 hodin, dokud není destilace dokončena a nevzniká žádný další EO.Vrstva EO byla oddělena od vodné fáze pomocí dělicí nálevky, vysušena nad bezvodým síranem sodným (Na2S04) a uložena v uzavřené hnědé láhvi při 4 °C, dokud nebylo zkoumáno chemické složení a aktivita dospělých.
Chemické složení esenciálních olejů bylo provedeno současně s biologickým testem pro dospělou látku.Kvalitativní analýza byla provedena pomocí systému GC-MS sestávajícího z plynového chromatografu Hewlett-Packard (Wilmington, CA, USA) 7890A vybaveného jedním kvadrupólovým hmotnostně selektivním detektorem (Agilent Technologies, Wilmington, CA, USA) a MSD 5975C (EI ).(Agilent Technologies).
Chromatografická kolona – DB-5MS (30 m × ID 0,25 mm × tloušťka filmu 0,25 µm).Celková doba běhu GC-MS byla 20 minut.Podmínky analýzy jsou takové, že teploty vstřikovače a přenosového potrubí jsou 250 a 280 °C, v daném pořadí;teplota pece je nastavena tak, aby se zvyšovala z 50 °C na 250 °C rychlostí 10 °C/min, nosným plynem je helium;průtok 1,0 ml/min;injekční objem je 0,2 ul (1/10 % objemových v CH2CI2, dělicí poměr 100:1);Pro detekci GC-MS je použit systém elektronové ionizace s ionizační energií 70 eV.Rozsah akvizice je 50–550 jednotek atomové hmotnosti (amu) a rychlost skenování je 2,91 skenu za sekundu.Relativní procenta složek jsou vyjádřena jako procenta normalizovaná plochou píku.Identifikace složek EO je založena na jejich retenčním indexu (RI).RI byl vypočten pomocí rovnice Van den Doola a Kratze [37] pro řadu n-alkanů (C8-C40) a porovnán s retenčními indexy z literatury [38] a databází knihoven (NIST 2008 a Wiley 8NO8).Identita uvedených sloučenin, jako je struktura a molekulární vzorec, byla potvrzena srovnáním s dostupnými autentickými vzorky.
Analytické standardy pro syntetický permethrin a piperonylbutoxid (PBO, pozitivní kontrola ve studiích synergie) byly zakoupeny od Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA).Testovací soupravy pro dospělé a diagnostické dávky permetrinem impregnovaného papíru (0,75 %) Světové zdravotnické organizace (WHO) byly komerčně zakoupeny od WHO Vector Control Center v Penangu v Malajsii.Všechny ostatní použité chemikálie a činidla byly analytické čistoty a byly zakoupeny od místních institucí v provincii Chiang Mai v Thajsku.
Komáři, kteří byli použiti jako testovací organismy v biologickém testu pro dospělé, byli volně se pářící laboratorní komáři rodu Aedes.aegypti, včetně citlivého kmene Muang Chiang Mai (MCM-S) a rezistentního kmene Pang Mai Dang (PMD-R).Kmen MCM-S byl získán z místních vzorků odebraných v oblasti Muang Chiang Mai, provincie Chiang Mai, Thajsko, a od roku 1995 byl udržován v entomologické místnosti katedry parazitologie lékařské fakulty CMU [39].Kmen PMD-R, u kterého bylo zjištěno, že je odolný vůči permethrinu, byl izolován z polních komárů původně shromážděných z Ban Pang Mai Dang, okres Mae Tang, provincie Chiang Mai, Thajsko, a je chován ve stejném ústavu od roku 1997 [40 ].Kmeny PMD-R byly pěstovány pod selektivním tlakem, aby se udržely úrovně rezistence přerušovanou expozicí 0,75 % permetrinu pomocí detekční soupravy WHO s určitými úpravami [41].Každý kmen Ae.Aedes aegypti byl kolonizován jednotlivě v laboratoři bez patogenů při 25 ± 2 °C a 80 ± 10% relativní vlhkosti a 14:10 h fotoperiodě světlo/tma.Přibližně 200 larev bylo drženo v plastových podnosech (33 cm dlouhých, 28 cm širokých a 9 cm vysokých) naplněných vodou z vodovodu v hustotě 150–200 larev na podnos a krmeny dvakrát denně sterilizovanými psími sušenkami.Dospělí červi byli drženi ve vlhkých klecích a nepřetržitě krmeni 10% vodným roztokem sacharózy a 10% roztokem multivitaminového sirupu.Samičky komárů pravidelně sají krev, aby nakladly vajíčka.Samice staré dva až pět dní, které nebyly krmeny krví, mohou být nepřetržitě použity v experimentálních biologických testech pro dospělé.
Na dospělých samicích komárů rodu Aedes byl proveden biologický test dávka-mortalita EO.aegypti, MCM-S a PMD-R pomocí topické metody upravené podle standardního protokolu WHO pro testování citlivosti [42].EO z každé rostliny byl sériově zředěn vhodným rozpouštědlem (např. ethanolem nebo acetonem), aby se získala odstupňovaná série 4-6 koncentrací.Po anestezii oxidem uhličitým (CO2) byli komáři individuálně zváženi.Anestetizovaní komáři byli poté udržováni nehybně na suchém filtračním papíru na vlastní studené desce pod stereomikroskopem, aby se zabránilo reaktivaci během procedury.Pro každé ošetření bylo 0,1 ul roztoku EO aplikováno na horní pronotum ženy pomocí ručního mikrodávkovače Hamilton (700 Series Microliter™, Hamilton Company, Reno, NV, USA).Každou koncentrací bylo léčeno 25 samic, přičemž mortalita se pohybovala od 10 % do 95 % pro alespoň 4 různé koncentrace.Jako kontrola sloužili komáři ošetření rozpouštědlem.Aby se zabránilo kontaminaci zkušebních vzorků, vyměňte filtrační papír za nový filtrační papír pro každý testovaný EO.Dávky použité v těchto biologických testech jsou vyjádřeny v mikrogramech EO na miligram živé tělesné hmotnosti ženy.Aktivita PBO u dospělých byla také hodnocena podobným způsobem jako EO, přičemž PBO bylo použito jako pozitivní kontrola v synergických experimentech.Ošetření komáři ve všech skupinách byli umístěni do plastových kelímků a dostali 10% sacharózu plus 10% multivitaminový sirup.Všechny biologické testy byly prováděny při 25 ± 2 °C a 80 ± 10% relativní vlhkosti a čtyřikrát opakovány s kontrolami.Mortalita během 24hodinového období odchovu byla kontrolována a potvrzena nedostatečnou reakcí komára na mechanickou stimulaci a poté zaznamenána na základě průměru čtyř replikátů.Experimentální ošetření bylo opakováno čtyřikrát pro každý testovaný vzorek s použitím různých šarží komárů.Výsledky byly shrnuty a použity k výpočtu procentuální míry úmrtnosti, která byla použita ke stanovení 24hodinové letální dávky pomocí probitové analýzy.
Synergický anticidní účinek EO a permethrinu byl hodnocen pomocí postupu testu lokální toxicity [42], jak bylo popsáno dříve.K přípravě permetrinu v požadované koncentraci použijte aceton nebo ethanol jako rozpouštědlo a také binární směs EO a permetrinu (EO-permethrin: permethrin smíchaný s EO v koncentraci LD25).Testovací soupravy (permethrin a EO-permethrin) byly hodnoceny proti kmenům MCM-S a PMD-R Ae.Aedes aegypti.Každé z 25 komárích samic byly podány čtyři dávky permetrinu, aby se otestovala jeho účinnost při zabíjení dospělých jedinců, přičemž každá léčba byla čtyřikrát opakována.K identifikaci kandidátských synergistů EO bylo každé z 25 komárích samic podáno 4 až 6 dávek EO-permetrinu, přičemž každá aplikace byla čtyřikrát opakována.Léčba PBO-permetrinem (permethrin smíchaný s koncentrací LD25 PBO) také sloužila jako pozitivní kontrola.Dávky použité v těchto biologických testech jsou vyjádřeny v nanogramech testovaného vzorku na miligram živé tělesné hmotnosti ženy.Čtyři experimentální hodnocení pro každý kmen komárů byla provedena na individuálně chovaných šaržích a údaje o úmrtnosti byly shromážděny a analyzovány pomocí Probit pro stanovení 24hodinové letální dávky.
Míra úmrtnosti byla upravena pomocí Abbottova vzorce [43].Upravená data byla analyzována pomocí Probit regresní analýzy pomocí počítačového statistického programu SPSS (verze 19.0).Letální hodnoty 25 %, 50 %, 90 %, 95 % a 99 % (LD25, LD50, LD90, LD95 a LD99, v tomto pořadí) byly vypočteny pomocí odpovídajících 95% intervalů spolehlivosti (95% CI).Měření významnosti a rozdílů mezi testovanými vzorky byla hodnocena pomocí chí-kvadrát testu nebo Mann-Whitney U testu v rámci každého biologického testu.Výsledky byly považovány za statisticky významné u P< 0,05.Koeficient odporu (RR) se odhaduje na úrovni LD50 pomocí následujícího vzorce [12]:
RR > 1 znamená odpor a RR ≤ 1 znamená citlivost.Hodnota synergického poměru (SR) každého kandidáta na synergické činidlo se vypočítá následovně [34, 35, 44]:
Tento faktor rozděluje výsledky do tří kategorií: hodnota SR 1 ± 0,05 se má za to, že nemá žádný zjevný účinek, hodnota SR > 1,05 se považuje za synergický účinek a hodnota SR světle žlutého kapalného oleje může být získává se parní destilací oddenků C. rotundus a A. galanga a kůry C. verum.Výtěžky vypočtené na suchou hmotnost byly 0,15 %, 0,27 % (w/w) a 0,54 % (v/v).w) respektive (tabulka 1).GC-MS studie chemického složení olejů C. rotundus, A. galanga a C. verum prokázala přítomnost 19, 17 a 21 sloučenin, které tvořily 80,22, 86,75 a 97,24 % všech složek (tabulka 2 ).Sloučeniny oleje z C. lucidum rhizome se skládají hlavně z cyperonenu (14,04 %), následovaného karralenem (9,57 %), a-kapselanem (7,97 %) a a-kapselanem (7,53 %).Hlavní chemickou složkou oleje z oddenku galangalu je β-bisabolen (18,27 %), následovaný α-bergamotenem (16,28 %), 1,8-cineolem (10,17 %) a piperonolem (10,09 %).Zatímco cinnamaldehyd (64,66 %) byl identifikován jako hlavní složka oleje z kůry C. verum, octan skořicový (6,61 %), α-kopaen (5,83 %) a 3-fenylpropionaldehyd (4,09 %) byly považovány za vedlejší složky.Chemické struktury cypernu, β-bisabolenu a cinnamaldehydu jsou hlavními sloučeninami C. rotundus, A. galanga a C. verum, jak je znázorněno na obrázku 2.
Výsledky tří OO posuzovaly aktivitu dospělých proti komárům rodu Aedes.komáři aegypti jsou uvedeni v tabulce 3. Bylo zjištěno, že všechny EO mají smrtelné účinky na komáry MCM-S Aedes v různých typech a dávkách.Aedes aegypti.Nejúčinnější EO je C. verum, následuje A. galanga a C. rotundus s hodnotami LD50 3,30, 7,97 a 10,05 μg/mg MCM-S samice, mírně vyšší než 3,22 (U = 1 ), Z = -0,775, P = 0,667), 7,94 (U = 2, Z = 0, P = 1) a 9,57 (U = 0, Z = -1,549, P = 0,333) μg/mg PMD-R u žen.To odpovídá tomu, že PBO má mírně vyšší účinek na PMD-R u dospělých než kmen MSM-S, s hodnotami LD50 4,79 a 6,30 μg/mg u žen (U = 0, Z = -2,021, P = 0,057) .).Lze vypočítat, že hodnoty LD50 C. verum, A. galanga, C. rotundus a PBO proti PMD-R jsou přibližně 0,98, 0,99, 0,95 a 0,76krát nižší než hodnoty proti MCM-S.To tedy ukazuje, že citlivost k PBO a EO je mezi dvěma kmeny Aedes relativně podobná.Přestože PMD-R byla citlivější než MCM-S, citlivost Aedes aegypti nebyla významná.Naproti tomu dva kmeny Aedes se velmi lišily ve své citlivosti na permethrin.aegypti (tabulka 4).PMD-R prokázal významnou rezistenci na permethrin (hodnota LD50 = 0,44 ng/mg u žen) s vyšší hodnotou LD50 3,70 ve srovnání s MCM-S (hodnota LD50 = 0,44 ng/mg u žen) ng/mg u žen (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029).Přestože je PMD-R mnohem méně citlivý na permethrin než MCM-S, jeho citlivost na oleje PBO a C. verum, A. galanga a C. rotundus je o něco vyšší než MCM-S.
Jak bylo pozorováno v biologické zkoušce kombinace EO-permethrin u dospělé populace, binární směsi permethrinu a EO (LD25) vykazovaly buď synergii (hodnota SR > 1,05) nebo žádný účinek (hodnota SR = 1 ± 0,05).Komplexní účinky směsi EO-permethrin pro dospělé na experimentální albínské komáry.Kmeny Aedes aegypti MCM-S a PMD-R jsou uvedeny v tabulce 4 a na obrázku 3. Bylo zjištěno, že přidání oleje C. verum mírně snížilo LD50 permetrinu proti MCM-S a mírně zvýšilo LD50 proti PMD-R na 0,44– 0,42 ng/mg u žen a od 3,70 do 3,85 ng/mg u žen.Na rozdíl od toho přidání olejů C. rotundus a A. galanga významně snížilo LD50 permetrinu na MCM-S z 0,44 na 0,07 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) a na 0,11 (U = 0)., Z) = -2,309, P = 0,029) ng/mg ženy.Na základě hodnot LD50 MCM-S byly hodnoty SR směsi EO-permethrin po přidání olejů C. rotundus a A. galanga 6,28 a 4,00.V souladu s tím se LD50 permethrinu proti PMD-R významně snížilo z 3,70 na 0,42 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) a na 0,003 s přidáním olejů C. rotundus a A. galanga (U = 0 ). .Z = -2,337, P = 0,029) ng/mg samice.Hodnota SR permethrinu v kombinaci s C. rotundus proti PMD-R byla 8,81, zatímco SR hodnota směsi galangal-permethrin byla 1233,33.Ve srovnání s MCM-S se hodnota LD50 u pozitivní kontroly PBO snížila z 0,44 na 0,26 ng/mg (ženy) a z 3,70 ng/mg (ženy) na 0,65 ng/mg (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) a PMD-R (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029).Hodnoty SR směsi PBO-permethrin pro kmeny MCM-S a PMD-R byly 1,69 a 5,69.Tyto výsledky naznačují, že oleje C. rotundus a A. galanga a PBO zvyšují toxicitu permethrinu ve větší míře než olej C. verum pro kmeny MCM-S a PMD-R.
Aktivita dospělých (LD50) EO, PBO, permethrin (PE) a jejich kombinace proti pyrethroid-senzitivním (MCM-S) a rezistentním (PMD-R) kmenům komárů rodu Aedes.Aedes aegypti
[45].Syntetické pyretroidy se celosvětově používají k regulaci téměř všech členovců zemědělského a lékařského významu.Vzhledem ke škodlivým důsledkům používání syntetických insekticidů, zejména pokud jde o vývoj a rozšířenou rezistenci komárů, jakož i dopad na dlouhodobé zdraví a životní prostředí, je však nyní naléhavě nutné omezit používání tradičních syntetických insekticidů a vyvinout alternativy [35, 46, 47].Kromě ochrany životního prostředí a lidského zdraví patří mezi výhody botanických insekticidů vysoká selektivita, globální dostupnost a snadná výroba a použití, díky čemuž jsou atraktivnější pro hubení komárů [32,48, 49].Tato studie kromě objasnění chemických vlastností účinných esenciálních olejů pomocí analýzy GC-MS také hodnotila účinnost esenciálních olejů pro dospělé a jejich schopnost zvyšovat toxicitu syntetického permetrinu.aegypti u kmenů citlivých na pyrethroidy (MCM-S) a rezistentních kmenů (PMD-R).
GC-MS charakterizace ukázala, že hlavními složkami olejů C. rotundus, A. galanga a C. verum byly cypern (14,04 %), β-bisabolen (18,27 %) a cinnamaldehyd (64,66 %).Tyto chemikálie prokázaly různé biologické aktivity.Ahn a kol.[50] uvedli, že 6-acetoxycyperen izolovaný z oddenku C. rotundus působí jako protinádorová sloučenina a může indukovat apoptózu závislou na kaspáze v buňkách rakoviny vaječníků.β-Bisabolen, extrahovaný z esenciálního oleje myrhovníku, vykazuje specifickou cytotoxicitu proti lidským a myším buňkám prsních nádorů in vitro i in vivo [51].Bylo popsáno, že cinnamaldehyd, získaný z přírodních extraktů nebo syntetizovaný v laboratoři, má insekticidní, antibakteriální, antifungální, protizánětlivé, imunomodulační, protirakovinné a antiangiogenní účinky [52].
Výsledky biologického testu aktivity dospělých v závislosti na dávce ukázaly dobrý potenciál testovaných EO a ukázaly, že kmeny komárů Aedes MCM-S a PMD-R měly podobnou citlivost k EO a PBO.Aedes aegypti.Srovnání účinnosti EO a permetrinu ukázalo, že permethrin má silnější alercidní účinek: hodnoty LD50 jsou 0,44 a 3,70 ng/mg u samic pro kmeny MCM-S a PMD-R, v tomto pořadí.Tato zjištění jsou podpořena mnoha studiemi, které ukazují, že přirozeně se vyskytující pesticidy, zejména produkty rostlinného původu, jsou obecně méně účinné než syntetické látky [31, 34, 35, 53, 54].To může být způsobeno tím, že první je komplexní kombinací aktivních nebo neaktivních složek, zatímco druhá je purifikovaná jediná aktivní sloučenina.Rozmanitost a komplexnost přírodních účinných látek s různými mechanismy účinku však může zvýšit biologickou aktivitu nebo bránit rozvoji rezistence v hostitelských populacích [55, 56, 57].Mnoho výzkumníků uvádí potenciál C. verum, A. galanga a C. rotundus proti komárům a jejich složek, jako je β-bisabolen, cinnamaldehyd a 1,8-cineol [22, 36, 58, 59, 60,61, 62,63,64].Přezkoumání literatury však odhalilo, že neexistují žádné předchozí zprávy o jeho synergickém účinku s permethrinem nebo jinými syntetickými insekticidy proti komárům rodu Aedes.Aedes aegypti.
V této studii byly pozorovány významné rozdíly v citlivosti na permethrin mezi dvěma kmeny Aedes.Aedes aegypti.MCM-S je citlivý na permethrin, zatímco PMD-R je na něj citlivý mnohem méně, s mírou rezistence 8,41.Ve srovnání s citlivostí MCM-S je PMD-R méně citlivý na permethrin, ale citlivější na EO, což poskytuje základ pro další studie zaměřené na zvýšení účinnosti permetrinu jeho kombinací s EO.Synergická kombinovaná biologická zkouška pro účinky u dospělých ukázala, že binární směsi EO a permethrinu snižují nebo zvyšují mortalitu dospělých Aedes.Aedes aegypti.Přidání oleje C. verum mírně snížilo LD50 permetrinu proti MCM-S, ale mírně zvýšilo LD50 proti PMD-R s hodnotami SR 1,05 a 0,96, v tomto pořadí.To ukazuje, že olej C. verum nemá synergický nebo antagonistický účinek na permethrin při testování na MCM-S a PMD-R.Naproti tomu oleje C. rotundus a A. galanga vykázaly významný synergický účinek tím, že významně snížily hodnoty LD50 permetrinu na MCM-S nebo PMD-R.Když byl permethrin kombinován s EO C. rotundus a A. galanga, hodnoty SR směsi EO-permethrin pro MCM-S byly 6,28 a 4,00.Navíc, když byl permethrin hodnocen proti PMD-R v kombinaci s C. rotundus (SR = 8,81) nebo A. galanga (SR = 1233,33), hodnoty SR se významně zvýšily.Stojí za zmínku, že jak C. rotundus, tak A. galanga zvýšily toxicitu permethrinu proti PMD-R Ae.aegypti výrazně.Podobně bylo zjištěno, že PBO zvyšuje toxicitu permetrinu s hodnotami SR 1,69 a 5,69 pro kmeny MCM-S a PMD-R.Protože C. rotundus a A. galanga měly nejvyšší hodnoty SR, byly považovány za nejlepší synergisty při zvyšování toxicity permetrinu na MCM-S a PMD-R, v daném pořadí.
Několik předchozích studií uvedlo synergický účinek kombinací syntetických insekticidů a rostlinných extraktů proti různým druhům komárů.Larcidní biotest proti Anopheles Stephensi, který studovali Kalayanasundaram a Das [65], ukázal, že fenthion, širokospektrální organofosfát, byl spojen s Cleodendron inerme, Pedalium murax a Parthenium hysterophorus.Mezi extrakty byla pozorována významná synergie se synergickým efektem (SF) 1,31.1,38, 1,40, 1,48, 1,61 a 2,23, v daném pořadí.Při larvicidním screeningu 15 druhů mangrovníků bylo zjištěno, že petroletherový extrakt z kořenů mangrovníků je nejúčinnější proti Culex quinquefasciatus s hodnotou LC50 25,7 mg/l [66].Synergický účinek tohoto extraktu a botanického insekticidu pyrethrum byl také hlášen ke snížení LC50 pyrethrum proti larvám C. quinquefasciatus z 0,132 mg/l na 0,107 mg/l, navíc byl v této studii použit výpočet SF 1,23.34,35,44].Byla hodnocena kombinovaná účinnost extraktu z kořene Solanum a několika syntetických insekticidů (např. fenthion, cypermethrin (syntetický pyretroid) a timethphos (organofosforový larvicid)) proti komárům rodu Anopheles.Stephensi [54] a C. quinquefasciatus [34].Kombinované použití cypermetrinu a petroletherového extraktu žlutého ovoce ukázalo synergický účinek na cypermethrin ve všech poměrech.Nejúčinnějším poměrem byla binární kombinace 1:1 s hodnotami LC50 a SF 0,0054 ppm a 6,83 ve vztahu k An.Stephen West[54].Zatímco 1:1 binární směs S. xanthocarpum a temephos byla antagonistická (SF = 0,6406), kombinace S. xanthocarpum-fenthion (1:1) vykazovala synergickou aktivitu proti C. quinquefasciatus s SF 1,3125 [34]].Tong a Blomquist [35] studovali účinky rostlinného ethylenoxidu na toxicitu karbarylu (širokospektrální karbamát) a permetrinu pro komáry rodu Aedes.Aedes aegypti.Výsledky ukázaly, že ethylenoxid z agaru, černého pepře, jalovce, helichrysum, santalového dřeva a sezamu zvyšuje toxicitu karbarylu pro komáry rodu Aedes.Hodnoty SR aegypti larvae se pohybují od 1,0 do 7,0.Naproti tomu žádný z EO nebyl toxický pro dospělé komáry rodu Aedes.V této fázi nebyly hlášeny žádné synergické účinky pro kombinaci Aedes aegypti a EO-karbarylu.PBO byl použit jako pozitivní kontrola pro zvýšení toxicity karbarylu proti komárům rodu Aedes.Hodnoty SR larev Aedes aegypti a dospělých jedinců jsou 4,9-9,5 a 2,3.Na larvicidní aktivitu byly testovány pouze binární směsi permetrinu a EO nebo PBO.Směs EO-permethrin měla antagonistický účinek, zatímco směs PBO-permethrin měla synergický účinek proti komárům rodu Aedes.Larvy Aedes aegypti.Experimenty s odezvou na dávku a vyhodnocení SR pro směsi PBO-permethrin však dosud nebyly provedeny.Přestože bylo dosaženo jen málo výsledků ohledně synergických účinků fytosyntetických kombinací proti přenašečům komárů, tato data podporují stávající výsledky, které otevírají vyhlídky na přidání synergistů nejen ke snížení aplikované dávky, ale také ke zvýšení účinku zabíjení.Účinnost hmyzu.Výsledky této studie navíc poprvé prokázaly, že oleje z C. rotundus a A. galanga synergicky vykazují významně vyšší účinnost proti kmenům komárů rodu Aedes citlivým na pyrethroidy a rezistentním vůči nim ve srovnání s PBO v kombinaci s toxicitou permethrinu.Aedes aegypti.Neočekávané výsledky synergické analýzy však ukázaly, že olej C. verum měl největší antiadultní aktivitu proti oběma kmenům Aedes.Toxický účinek permetrinu na Aedes aegypti byl překvapivě neuspokojivý.Rozdíly v toxických a synergických účincích mohou být částečně způsobeny expozicí různým typům a úrovním bioaktivních složek v těchto olejích.
Navzdory snaze porozumět tomu, jak zlepšit efektivitu, zůstávají synergické mechanismy nejasné.Možné důvody pro odlišnou účinnost a synergický potenciál mohou zahrnovat rozdíly v chemickém složení testovaných produktů a rozdíly v citlivosti na komáry spojené se stavem a rozvojem rezistence.Existují rozdíly mezi hlavními a minoritními složkami ethylenoxidu testovanými v této studii a bylo prokázáno, že některé z těchto sloučenin mají repelentní a toxické účinky proti řadě škůdců a přenašečů chorob [61,62,64,67,68].Nicméně hlavní sloučeniny charakterizované v olejích C. rotundus, A. galanga a C. verum, jako je cypern, β-bisabolen a cinnamaldehyd, nebyly v tomto článku testovány na jejich antiadultní a synergické účinky proti Ae, v tomto pořadí.Aedes aegypti.Proto jsou nutné budoucí studie, které by izolovaly aktivní složky přítomné v každém esenciálním oleji a objasnily jejich insekticidní účinnost a synergické interakce proti tomuto komárovému vektoru.Obecně insekticidní aktivita závisí na působení a reakci mezi jedy a hmyzími tkáněmi, což lze zjednodušit a rozdělit do tří fází: průnik do pokožky těla hmyzu a membrán cílových orgánů, aktivace (= interakce s cílem) a detoxikace.toxické látky [57, 69].Proto synergismus insekticidů vedoucí ke zvýšené účinnosti kombinací toxických látek vyžaduje alespoň jednu z těchto kategorií, jako je zvýšená penetrace, větší aktivace nahromaděných sloučenin nebo méně snížená detoxikace pesticidně aktivní složky.Například energetická tolerance zpožďuje pronikání kutikuly přes zesílenou kutikulu a biochemickou rezistenci, jako je zvýšený metabolismus insekticidů pozorovaný u některých rezistentních kmenů hmyzu [70, 71].Významná účinnost EO při zvyšování toxicity permethrinu, zejména proti PMD-R, může naznačovat řešení problému rezistence insekticidů interakcí s mechanismy rezistence [57, 69, 70, 71].Tong a Blomquist [35] podpořili výsledky této studie tím, že prokázali synergickou interakci mezi EO a syntetickými pesticidy.aegypti, existují důkazy o inhibiční aktivitě proti detoxikačním enzymům, včetně monooxygenáz a karboxylesteráz cytochromu P450, které jsou úzce spojeny s rozvojem rezistence vůči tradičním pesticidům.PBO je nejen považován za metabolický inhibitor monooxygenázy cytochromu P450, ale také zlepšuje penetraci insekticidů, jak dokazuje jeho použití jako pozitivní kontroly v synergických studiích [35, 72].Zajímavé je, že 1,8-cineol, jedna z důležitých složek nalezených v galangalovém oleji, je známý pro své toxické účinky na druhy hmyzu [22, 63, 73] a bylo popsáno, že má synergické účinky v několika oblastech výzkumu biologické aktivity [ 74]..,75,76,77].Kromě toho má 1,8-cineol v kombinaci s různými léky včetně kurkuminu [78], 5-fluorouracilu [79], kyseliny mefenamové [80] a zidovudinu [81] také účinek podporující prostup.in vitro.Možná role 1,8-cineolu v synergickém insekticidním působení tedy nespočívá pouze jako aktivní složka, ale také jako zesilovač penetrace.Vzhledem k většímu synergismu s permethrinem, zejména proti PMD-R, mohou synergické účinky galangalového oleje a trichosanthesového oleje pozorované v této studii vyplývat z interakcí s mechanismy rezistence, tj. zvýšené propustnosti pro chlór.Pyrethroidy zvyšují aktivaci nahromaděných sloučenin a inhibují detoxikační enzymy, jako jsou cytochrom P450 monooxygenázy a karboxylesterázy.Tyto aspekty však vyžadují další studium k objasnění specifické role EO a jeho izolovaných sloučenin (samostatně nebo v kombinaci) v synergických mechanismech.
V roce 1977 byly v Thajsku hlášeny zvyšující se úrovně rezistence na permethrin u hlavních populací přenašečů a během následujících desetiletí bylo používání permethrinu z velké části nahrazeno jinými pyrethroidními chemikáliemi, zejména těmi, které byly nahrazeny deltamethrinem [82].Rezistence vektorů na deltamethrin a další třídy insekticidů je však extrémně běžná v celé zemi kvůli nadměrnému a trvalému používání [14, 17, 83, 84, 85, 86].Pro boj s tímto problémem se doporučuje střídat nebo znovu používat vyřazené pesticidy, které byly dříve účinné a méně toxické pro savce, jako je permethrin.V současné době, i když bylo používání permetrinu v nedávných národních vládních programech kontroly komárů sníženo, stále lze v populacích komárů nalézt rezistenci na permethrin.To může být způsobeno vystavením komárů komerčním domácím přípravkům na hubení škůdců, které se skládají hlavně z permetrinu a dalších pyretroidů [14, 17].Úspěšné opětovné využití permetrinu tedy vyžaduje vývoj a implementaci strategií pro snížení rezistence vektorů.Ačkoli žádný z esenciálních olejů testovaných jednotlivě v této studii nebyl tak účinný jako permethrin, spolupráce s permetrinem vedla k působivým synergickým účinkům.To je slibná indikace, že interakce EO s mechanismy rezistence vede k tomu, že kombinace permethrinu s EO je účinnější než samotný insekticid nebo EO, zejména proti PMD-R Ae.Aedes aegypti.Výhody synergických směsí ve zvýšení účinnosti, navzdory použití nižších dávek pro kontrolu vektorů, mohou vést ke zlepšení řízení rezistence a snížení nákladů [33, 87].Z těchto výsledků je potěšující poznamenat, že EO A. galanga a C. rotundus byly významně účinnější než PBO v synergii permethrinové toxicity u kmenů MCM-S i PMD-R a jsou potenciální alternativou k tradičním ergogenním pomůckám.
Vybrané EO měly významné synergické účinky při zvýšení toxicity pro dospělé proti PMD-RAe.aegypti, zejména galangalový olej, má hodnotu SR až 1233,33, což naznačuje, že EO má široký příslib jako synergista při zvyšování účinnosti permetrinu.To může stimulovat používání nového aktivního přírodního produktu, což by společně mohlo zvýšit používání vysoce účinných přípravků na hubení komárů.Odhaluje také potenciál ethylenoxidu jako alternativního synergenta pro účinné zlepšení starších nebo tradičních insekticidů při řešení existujících problémů s rezistencí u populací komárů.Používání snadno dostupných rostlin v programech kontroly komárů nejen snižuje závislost na dovážených a drahých materiálech, ale také stimuluje místní snahy o posílení systémů veřejného zdraví.
Tyto výsledky jasně ukazují významný synergický efekt produkovaný kombinací ethylenoxidu a permethrinu.Výsledky zdůrazňují potenciál ethylenoxidu jako rostlinného synergentu při hubení komárů, zvyšující účinnost permethrinu proti komárům, zejména u rezistentních populací.Budoucí vývoj a výzkum budou vyžadovat synergickou bioanalýzu galangalových a alpinských olejů a jejich izolovaných sloučenin, kombinace insekticidů přírodního nebo syntetického původu proti více druhům a stádiím komárů a testování toxicity proti necílovým organismům.Praktické použití ethylenoxidu jako životaschopného alternativního synergisty.
Světová zdravotnická organizace.Globální strategie prevence a kontroly horečky dengue 2012–2020.Ženeva: Světová zdravotnická organizace, 2012.
Weaver SC, Costa F., Garcia-Blanco MA, Ko AI, Ribeiro GS, Saade G. a kol.Virus Zika: historie, vznik, biologie a vyhlídky kontroly.Antivirový výzkum.2016;130:69–80.
Světová zdravotnická organizace.Přehled o horečce dengue.2016. http://www.searo.who.int/entity/vector_borne_tropical_diseases/data/data_factsheet/en/.Datum přístupu: 20. ledna 2017
Ministerstvo veřejného zdraví.Aktuální stav případů horečky dengue a hemoragické horečky dengue v Thajsku.2016. http://www.m-society.go.th/article_attach/13996/17856.pdf.Datum přístupu: 6. ledna 2017
Ooi EE, Goh CT, Gabler DJ.35 let prevence horečky dengue a kontroly vektorů v Singapuru.Náhlé infekční onemocnění.2006;12:887–93.
Morrison AC, Zielinski-Gutierrez E, Scott TW, Rosenberg R. Identifikujte výzvy a navrhněte řešení pro kontrolu virových vektorů Aedes aegypti.Medicína PLOS.2008;5:362–6.
Centra pro kontrolu a prevenci nemocí.Horečka dengue, entomologie a ekologie.2016. http://www.cdc.gov/dengue/entomologyecology/.Datum přístupu: 6. ledna 2017
Ohimain EI, Angaye TKN, Bassey SE Srovnání larvicidní aktivity listů, kůry, stonků a kořenů Jatropa curcas (Euphorbiaceae) proti přenašeči malárie Anopheles gambiae.SZhBR.2014;3:29-32.
Soleimani-Ahmadi M, Watandoust H, Zareh M. Charakteristiky stanovišť larev Anopheles v oblastech malárie programu eradikace malárie v jihovýchodním Íránu.Asia Pacific J Trop Biomed.2014;4(Suppl 1):S73–80.
Bellini R, Zeller H, Van Bortel W. Přehled přístupů ke kontrole vektorů, prevenci a kontrole vypuknutí západonilského viru a výzev, kterým Evropa čelí.Vektor parazitů.2014;7:323.
Muthusamy R., Shivakumar MS Selekce a molekulární mechanismy rezistence na cypermethrin u housenek červených (Amsacta albistriga Walker).Biochemická fyziologie škůdců.2014;117:54–61.
Ramkumar G., Shivakumar MS Laboratorní studie permethrinové rezistence a zkřížené rezistence Culex quinquefasciatus k jiným insekticidům.Výzkumné centrum Palastor.2015;114:2553–60.
Matsunaka S, Hutson DH, Murphy SD.Pesticide Chemistry: Human Welfare and the Environment, sv.3: Mechanismus účinku, metabolismus a toxikologie.New York: Pergamon Press, 1983.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Souvonkert V, Kongmi M, Korbel AV, Ngoen-Klan R. Přehled odolnosti vůči insekticidům a vyhýbání se chování vektorů lidských chorob v Thajsku.Vektor parazitů.2013;6:280.
Chareonviriyaphap T, Aum-Aung B, Ratanatham S. Současné vzorce rezistence na insekticidy mezi vektory komárů v Thajsku.Jihovýchodní Asie J Trop Med Public Health.1999;30:184-94.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Ratanatham S. Stav malárie v Thajsku.Jihovýchodní Asie J Trop Med Public Health.2000;31:225–37.
Plernsub S, Saingamsuk J, Yanola J, Lumjuan N, Thippavankosol P, Walton S, Somboon P. Časová frekvence mutací odolnosti proti knockdown F1534C a V1016G u komárů Aedes aegypti v Chiang Mai, Thajsko a dopad mutací na účinnost postřiku tepelnou mlhou obsahující pyretroidy.Aktatrop.2016;162:125–32.
Vontas J, Kioulos E, Pavlidi N, Moru E, Della Torre A, Ranson H. Rezistence na insekticidy u hlavních vektorů horečky dengue Aedes albopictus a Aedes aegypti.Biochemická fyziologie škůdců.2012;104:126–31.
Čas odeslání: Červenec-08-2024