Tak fordi du besøgte Nature.com.Den version af browseren, du bruger, har begrænset CSS-understøttelse.For de bedste resultater anbefaler vi, at du bruger en nyere version af din browser (eller deaktiverer kompatibilitetstilstand i Internet Explorer).I mellemtiden, for at sikre løbende support, viser vi siden uden styling eller JavaScript.
Kombinationer af plante-afledte insekticide forbindelser kan udvise synergistiske eller antagonistiske interaktioner mod skadedyr.I betragtning af den hurtige spredning af sygdomme båret af Aedes-myg og den stigende modstand hos Aedes-mygpopulationer over for traditionelle insekticider, blev 28 kombinationer af terpenforbindelser baseret på æteriske planteolier formuleret og testet mod larve- og voksenstadierne af Aedes aegypti.Fem æteriske vegetabilske olier (EO'er) blev indledningsvis evalueret for deres larvicide og voksende virkning, og to hovedforbindelser blev identificeret i hver EO baseret på GC-MS resultater.De vigtigste identificerede forbindelser blev købt, nemlig diallyldisulfid, diallyltrisulfid, carvon, limonen, eugenol, methyleugenol, eucalyptol, eudesmol og myg alfa-pinen.Binære kombinationer af disse forbindelser blev derefter fremstillet under anvendelse af subletale doser, og deres synergistiske og antagonistiske virkninger blev testet og bestemt.De bedste larvicide sammensætninger opnås ved at blande limonen med diallyldisulfid, og de bedste adulticide sammensætninger opnås ved at blande carvon med limonen.Det kommercielt anvendte syntetiske larvicemiddel Temphos og voksenlægemidlet Malathion blev testet separat og i binære kombinationer med terpenoider.Resultaterne viste, at kombinationen af temephos og diallyldisulfid og malathion og eudesmol var den mest effektive kombination.Disse potente kombinationer har potentiale til brug mod Aedes aegypti.
Planteæteriske olier (EO'er) er sekundære metabolitter, der indeholder forskellige bioaktive forbindelser og bliver stadig vigtigere som et alternativ til syntetiske pesticider.Ikke alene er de miljøvenlige og brugervenlige, men de er også en blanding af forskellige bioaktive forbindelser, hvilket også reducerer sandsynligheden for udvikling af lægemiddelresistens1.Ved at bruge GC-MS-teknologien undersøgte forskere bestanddelene af forskellige æteriske planteolier og identificerede mere end 3.000 forbindelser fra 17.500 aromatiske planter2, hvoraf de fleste blev testet for insekticide egenskaber og rapporteres at have insekticide virkninger3,4.Nogle undersøgelser fremhæver, at toksiciteten af forbindelsens hovedkomponent er den samme som eller større end dens rå ethylenoxid.Men brugen af individuelle forbindelser kan igen give plads til udvikling af resistens, som det er tilfældet med kemiske insekticider5,6.Derfor er det nuværende fokus på at forberede blandinger af ethylenoxid-baserede forbindelser for at forbedre insekticid effektivitet og reducere sandsynligheden for resistens i målskadedyrspopulationer.Individuelle aktive forbindelser, der er til stede i EO'er, kan udvise synergistiske eller antagonistiske virkninger i kombinationer, der afspejler den samlede aktivitet af EO'en, et faktum, der er blevet godt understreget i undersøgelser udført af tidligere forskere7,8.Vektorstyringsprogrammet inkluderer også EO og dets komponenter.Den myggedræbende aktivitet af æteriske olier er blevet grundigt undersøgt på Culex- og Anopheles-myg.Adskillige undersøgelser har forsøgt at udvikle effektive pesticider ved at kombinere forskellige planter med kommercielt anvendte syntetiske pesticider for at øge den samlede toksicitet og minimere bivirkninger9.Men undersøgelser af sådanne forbindelser mod Aedes aegypti forbliver sjældne.Fremskridt inden for lægevidenskaben og udviklingen af lægemidler og vacciner har hjulpet med at bekæmpe nogle vektorbårne sygdomme.Men tilstedeværelsen af forskellige serotyper af virussen, der overføres af Aedes aegypti-myggen, har ført til, at vaccinationsprogrammerne ikke har været.Derfor, når sådanne sygdomme opstår, er vektorkontrolprogrammer den eneste mulighed for at forhindre spredning af sygdommen.I det nuværende scenarie er kontrol med Aedes aegypti meget vigtig, da det er en nøglevektor af forskellige vira og deres serotyper, der forårsager denguefeber, Zika, dengue hæmoragisk feber, gul feber osv. Det mest bemærkelsesværdige er det faktum, at antallet af tilfælde af næsten alle vektorbårne Aedes-bårne sygdomme stiger hvert år i Egypten og er stigende på verdensplan.Derfor er der i denne sammenhæng et presserende behov for at udvikle miljøvenlige og effektive kontrolforanstaltninger for Aedes aegypti-populationer.Potentielle kandidater i denne henseende er EO'er, deres bestanddele og deres kombinationer.Derfor forsøgte denne undersøgelse at identificere effektive synergistiske kombinationer af centrale plante-EO-forbindelser fra fem planter med insekticide egenskaber (dvs. mynte, hellig basilikum, Eucalyptus plettet, Allium svovl og melaleuca) mod Aedes aegypti.
Alle udvalgte EO'er viste potentiel larvicid aktivitet mod Aedes aegypti med 24-timers LC50 i området fra 0,42 til 163,65 ppm.Den højeste larvicide aktivitet blev registreret for pebermynte (Mp) EO med en LC50-værdi på 0,42 ppm efter 24 timer, efterfulgt af hvidløg (As) med en LC50-værdi på 16,19 ppm efter 24 timer (tabel 1).
Med undtagelse af Ocimum Sainttum, Os EO, viste alle fire andre screenede EO'er tydelige allercidale virkninger, med LC50-værdier fra 23,37 til 120,16 ppm i løbet af 24-timers eksponeringsperioden.Thymophilus striata (Cl) EO var mest effektiv til at dræbe voksne med en LC50-værdi på 23,37 ppm inden for 24 timer efter eksponering, efterfulgt af Eucalyptus maculata (Em), som havde en LC50-værdi på 101,91 ppm (tabel 1).På den anden side er LC50-værdien for Os endnu ikke bestemt, da den højeste dødelighed på 53 % blev registreret ved den højeste dosis (Supplerende figur 3).
De to hovedbestanddele i hver EO blev identificeret og udvalgt baseret på NIST-biblioteksdatabaseresultater, GC-kromatogramarealprocent og MS-spektreresultater (tabel 2).For EO As var de vigtigste identificerede forbindelser diallyldisulfid og diallyltrisulfid;for EO Mp var de identificerede hovedforbindelser carvon og limonen, for EO Em var hovedforbindelserne identificeret eudesmol og eucalyptol;For EO O'er var de identificerede hovedforbindelser eugenol og methyleugenol, og for EO Cl var de identificerede hovedforbindelser eugenol og α-pinen (Figur 1, Supplerende figurer 5-8, Supplerende Tabel 1-5).
Resultater af massespektrometri af de vigtigste terpenoider af udvalgte æteriske olier (A-diallyldisulfid; B-diallyltrisulfid; C-eugenol; D-methyleugenol; E-limonen; F-aromatisk ceperon; G-α-pinen; H-cineol R-eudamol).
I alt ni forbindelser (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eugenol, methyleugenol, carvon, limonen, eucalyptol, eudesmol, α-pinen) blev identificeret som effektive forbindelser, der er hovedkomponenterne i EO og blev individuelt bioassayet mod Aedes aegypti i larval. niveauer..Forbindelsen eudesmol havde den højeste larvicide aktivitet med en LC50-værdi på 2,25 ppm efter 24 timers eksponering.Forbindelserne diallyldisulfid og diallyltrisulfid har også vist sig at have potentielle larvicidale virkninger med gennemsnitlige subletale doser i området 10-20 ppm.Moderat larvicid aktivitet blev igen observeret for forbindelserne eugenol, limonen og eucalyptol med LC50-værdier på 63,35 ppm, 139,29 ppm.og 181,33 ppm efter 24 timer, henholdsvis (tabel 3).Der blev dog ikke fundet noget signifikant larvicid potentiale af methyleugenol og carvon selv ved de højeste doser, så LC50-værdier blev ikke beregnet (tabel 3).Det syntetiske larvicid Temephos havde en middel letal koncentration på 0,43 ppm mod Aedes aegypti over 24 timers eksponering (tabel 3, supplerende tabel 6).
Syv forbindelser (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eucalyptol, α-pinen, eudesmol, limonen og carvon) blev identificeret som hovedforbindelserne af effektiv EO og blev testet individuelt mod voksne egyptiske Aedes-myg.Ifølge Probit-regressionsanalyse fandtes Eudesmol at have det højeste potentiale med en LC50-værdi på 1,82 ppm, efterfulgt af Eucalyptol med en LC50-værdi på 17,60 ppm ved 24-timers eksponeringstid.De resterende fem testede forbindelser var moderat skadelige for voksne med LC50'er i området fra 140,79 til 737,01 ppm (tabel 3).Den syntetiske organophosphor-malathion var mindre potent end eudesmol og højere end de andre seks forbindelser med en LC50-værdi på 5,44 ppm over den 24-timers eksponeringsperiode (tabel 3, supplerende tabel 6).
Syv potente blyforbindelser og organophosphortamephosatet blev udvalgt til at formulere binære kombinationer af deres LC50-doser i et 1:1-forhold.I alt 28 binære kombinationer blev fremstillet og testet for deres larvicide virkning mod Aedes aegypti.Ni kombinationer viste sig at være synergistiske, 14 kombinationer var antagonistiske, og fem kombinationer var ikke larvicidale.Blandt de synergistiske kombinationer var kombinationen af diallyldisulfid og temofol den mest effektive, med 100 % dødelighed observeret efter 24 timer (tabel 4).Tilsvarende viste blandinger af limonen med diallyldisulfid og eugenol med thymetphos et godt potentiale med en observeret larvedødelighed på 98,3 % (tabel 5).De resterende 4 kombinationer, nemlig eudesmol plus eucalyptol, eudesmol plus limonen, eucalyptol plus alpha-pinen, alpha-pinen plus temephos, viste også signifikant larvicid effekt, med observerede dødelighedsrater på over 90 %.Den forventede dødelighed er tæt på 60-75%.(Tabel 4).Kombinationen af limonen med α-pinen eller eukalyptus viste imidlertid antagonistiske reaktioner.Ligeledes har blandinger af Temephos med eugenol eller eucalyptus eller eudesmol eller diallyltrisulfid vist sig at have antagonistiske virkninger.Ligeledes er kombinationen af diallyldisulfid og diallyltrisulfid og kombinationen af en af disse forbindelser med eudesmol eller eugenol antagonistiske i deres larvicide virkning.Antagonisme er også blevet rapporteret med kombinationen af eudesmol med eugenol eller α-pinen.
Af alle 28 binære blandinger testet for sur aktivitet hos voksne var 7 kombinationer synergistiske, 6 havde ingen effekt, og 15 var antagonistiske.Blandinger af eudesmol med eucalyptus og limonen med carvon viste sig at være mere effektive end andre synergistiske kombinationer, med dødelighedsrater ved 24 timer på henholdsvis 76 % og 100 % (tabel 5).Malathion er blevet observeret at udvise en synergistisk effekt med alle kombinationer af forbindelser undtagen limonen og diallyltrisulfid.På den anden side er der fundet antagonisme mellem diallyldisulfid og diallyltrisulfid og kombinationen af en af dem med eukalyptus eller eucalyptol eller carvon eller limonen.Tilsvarende viste kombinationer af α-pinen med eudesmol eller limonen, eucalyptol med carvon eller limonen og limonen med eudesmol eller malathion antagonistiske larvicid virkninger.For de resterende seks kombinationer var der ingen signifikant forskel mellem forventet og observeret dødelighed (tabel 5).
Baseret på synergistiske effekter og subletale doser blev deres larvicide toksicitet mod et stort antal Aedes aegypti-myg til sidst udvalgt og yderligere testet.Resultaterne viste, at den observerede larvedødelighed ved anvendelse af de binære kombinationer eugenol-limonen, diallyldisulfid-limonen og diallyldisulfid-timephos var 100 %, mens den forventede larvedødelighed var henholdsvis 76,48 %, 72,16 % og 63,4 % (tabel 6)..Kombinationen af limonen og eudesmol var relativt mindre effektiv, med 88 % larvedødelighed observeret over 24-timers eksponeringsperioden (tabel 6).Sammenfattende viste de fire udvalgte binære kombinationer også synergistiske larvicide virkninger mod Aedes aegypti, når de blev anvendt i stor skala (tabel 6).
Tre synergistiske kombinationer blev udvalgt til den adultocide bioassay for at kontrollere store populationer af voksne Aedes aegypti.For at udvælge kombinationer til at teste på store insektkolonier fokuserede vi først på de to bedste synergistiske terpenkombinationer, nemlig carvon plus limonen og eucalyptol plus eudesmol.For det andet blev den bedste synergistiske kombination udvalgt fra kombinationen af syntetisk organophosphat malathion og terpenoider.Vi mener, at kombinationen af malathion og eudesmol er den bedste kombination til testning på store insektkolonier på grund af den højeste observerede dødelighed og meget lave LC50-værdier af kandidatingredienserne.Malathion udviser synergisme i kombination med α-pinen, diallyldisulfid, eucalyptus, carvon og eudesmol.Men ser vi på LC50-værdierne, har Eudesmol den laveste værdi (2,25 ppm).De beregnede LC50-værdier for malathion, α-pinen, diallyldisulfid, eucalyptol og carvon var 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 og 140,79 ppm.henholdsvis.Disse værdier indikerer, at kombinationen af malathion og eudesmol er den optimale kombination med hensyn til dosering.Resultaterne viste, at kombinationerne af carvon plus limonen og eudesmol plus malathion havde 100 % observeret dødelighed sammenlignet med en forventet dødelighed på 61 % til 65 %.En anden kombination, eudesmol plus eucalyptol, viste en dødelighed på 78,66 % efter 24 timers eksponering sammenlignet med en forventet dødelighed på 60 %.Alle tre udvalgte kombinationer viste synergistiske virkninger, selv når de blev anvendt i stor skala mod voksen Aedes aegypti (tabel 6).
I denne undersøgelse viste udvalgte plante-EO'er såsom Mp, As, Os, Em og Cl lovende dødelige virkninger på larve- og voksenstadierne af Aedes aegypti.Mp EO havde den højeste larvicide aktivitet med en LC50-værdi på 0,42 ppm, efterfulgt af As, Os og Em EO'er med en LC50-værdi på mindre end 50 ppm efter 24 timer.Disse resultater er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser af myg og andre dipterous fluer10,11,12,13,14.Selvom den larvicide styrke af Cl er lavere end andre æteriske olier, med en LC50-værdi på 163,65 ppm efter 24 timer, er dens voksenpotentiale det højeste med en LC50-værdi på 23,37 ppm efter 24 timer.Mp, As og Em EO'er udviste også et godt allergidræbende potentiale med LC50-værdier i området 100-120 ppm ved 24 timers eksponering, men var relativt lavere end deres larvicid effekt.På den anden side udviste EO Os en ubetydelig allercidal effekt selv ved den højeste terapeutiske dosis.Resultaterne indikerer således, at toksiciteten af ethylenoxid til planter kan variere afhængigt af myggenes udviklingsstadium15.Det afhænger også af hastigheden af penetration af EO'er i insektets krop, deres interaktion med specifikke målenzymer og myggens afgiftningskapacitet på hvert udviklingsstadium16.Et stort antal undersøgelser har vist, at hovedkomponentforbindelsen er en vigtig faktor i den biologiske aktivitet af ethylenoxid, da den tegner sig for størstedelen af de samlede forbindelser3,12,17,18.Derfor overvejede vi to hovedforbindelser i hver EO.Baseret på GC-MS-resultaterne blev diallyldisulfid og diallyltrisulfid identificeret som hovedforbindelserne af EO As, hvilket er i overensstemmelse med tidligere rapporter19,20,21.Selvom tidligere rapporter indikerede, at menthol var en af dets hovedforbindelser, blev carvon og limonen igen identificeret som hovedforbindelserne af Mp EO22,23.Sammensætningsprofilen af Os EO viste, at eugenol og methyleugenol er hovedforbindelserne, hvilket svarer til resultaterne fra tidligere forskere16,24.Eucalyptol og eucalyptol er blevet rapporteret som de vigtigste forbindelser til stede i Em-bladolie, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne fra nogle forskere25,26, men i modsætning til resultaterne af Olalade et al.27.Dominansen af cineol og α-pinen blev observeret i melaleuca æterisk olie, hvilket svarer til tidligere undersøgelser28,29.Intraspecifikke forskelle i sammensætningen og koncentrationen af æteriske olier ekstraheret fra den samme planteart på forskellige steder er blevet rapporteret og blev også observeret i denne undersøgelse, som er påvirket af geografiske plantevækstforhold, høsttidspunkt, udviklingsstadie eller plantealder.fremkomst af kemotyper osv.22,30,31,32.De vigtigste identificerede forbindelser blev derefter købt og testet for deres larvicide virkninger og virkninger på voksne Aedes aegypti-myg.Resultaterne viste, at den larvicide aktivitet af diallyldisulfid var sammenlignelig med den for rå EO As.Men aktiviteten af diallyltrisulfid er højere end EO As.Disse resultater svarer til dem opnået af Kimbaris et al.33 på Culex Filippinerne.Disse to forbindelser udviste imidlertid ikke god autocid aktivitet mod målmyggene, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af Plata-Rueda et al 34 om Tenebrio molitor.Os EO er effektiv mod larvestadiet af Aedes aegypti, men ikke mod voksenstadiet.Det er blevet fastslået, at den larvicide aktivitet af de vigtigste individuelle forbindelser er lavere end den for rå Os EO.Dette indebærer en rolle for andre forbindelser og deres interaktioner i rå ethylenoxid.Methyl eugenol alene har ubetydelig aktivitet, hvorimod eugenol alene har moderat larvicid aktivitet.Denne konklusion bekræfter på den ene side 35,36 og modsiger på den anden side tidligere forskeres konklusioner37,38.Forskelle i de funktionelle grupper af eugenol og methyleugenol kan resultere i forskellige toksiciteter for det samme målinsekt39.Limonen viste sig at have moderat larvicid aktivitet, mens effekten af carvon var ubetydelig.På samme måde understøtter den relativt lave toksicitet af limonen over for voksne insekter og den høje toksicitet af carvon resultaterne af nogle tidligere undersøgelser40, men modsiger andre41.Tilstedeværelsen af dobbeltbindinger i både intracykliske og exocykliske positioner kan øge fordelene ved disse forbindelser som larvicider3,41, mens carvon, som er en keton med umættede alfa- og beta-carbonatomer, kan udvise et højere potentiale for toksicitet hos voksne42.Imidlertid er de individuelle karakteristika for limonen og carvon meget lavere end den totale EO Mp (tabel 1, tabel 3).Blandt de testede terpenoider blev eudesmol fundet at have den største larvice- og voksenaktivitet med en LC50-værdi under 2,5 ppm, hvilket gør det til en lovende forbindelse til bekæmpelse af Aedes-myg.Dens ydeevne er bedre end for hele EO Em, selvom dette ikke stemmer overens med resultaterne af Cheng et al.40.Eudesmol er en sesquiterpen med to isoprenenheder, der er mindre flygtige end iltede monoterpener som eukalyptus og derfor har større potentiale som pesticid.Eucalyptol i sig selv har større voksen end larvicid aktivitet, og resultater fra tidligere undersøgelser både understøtter og afkræfter dette37,43,44.Aktiviteten alene er næsten sammenlignelig med den for hele EO Cl.En anden bicyklisk monoterpen, α-pinen, har mindre vokseneffekt på Aedes aegypti end en larvicid effekt, som er det modsatte af virkningen af fuld EO Cl.Terpenoiders samlede insekticide aktivitet er påvirket af deres lipofilicitet, flygtighed, kulstofforgrening, projektionsareal, overfladeareal, funktionelle grupper og deres positioner45,46.Disse forbindelser kan virke ved at ødelægge celleophobninger, blokere respiratorisk aktivitet, afbryde transmissionen af nerveimpulser osv. 47 Det syntetiske organofosfat Temephos viste sig at have den højeste larvicidale aktivitet med en LC50-værdi på 0,43 ppm, hvilket er i overensstemmelse med Leks data - Utala48.Voksenaktivitet af den syntetiske organophosphormalathion blev rapporteret ved 5,44 ppm.Selvom disse to organofosfater har vist gunstige reaktioner mod laboratoriestammer af Aedes aegypti, er myggeresistens over for disse forbindelser blevet rapporteret i forskellige dele af verden49.Der er dog ikke fundet lignende rapporter om udvikling af resistens over for naturlægemidler50.Botaniske stoffer betragtes således som potentielle alternativer til kemiske pesticider i vektorkontrolprogrammer.
Den larvicide effekt blev testet på 28 binære kombinationer (1:1) fremstillet af potente terpenoider og terpenoider med thymetphos, og 9 kombinationer blev fundet at være synergistiske, 14 antagonistiske og 5 antagonistiske.Ingen effekt.På den anden side, i voksenpotensbioassayet, blev 7 kombinationer fundet at være synergistiske, 15 kombinationer var antagonistiske, og 6 kombinationer blev rapporteret at have ingen effekt.Grunden til, at visse kombinationer frembringer en synergistisk effekt, kan skyldes, at kandidatforbindelserne interagerer samtidigt i forskellige vigtige veje, eller den sekventielle inhibering af forskellige nøgleenzymer i en bestemt biologisk vej51.Kombinationen af limonen med diallyldisulfid, eukalyptus eller eugenol viste sig at være synergistisk i både små og store applikationer (tabel 6), mens dets kombination med eukalyptus eller α-pinen viste sig at have antagonistiske virkninger på larver.Limonen ser i gennemsnit ud til at være en god synergist, muligvis på grund af tilstedeværelsen af methylgrupper, god indtrængning i stratum corneum og en anden virkningsmekanisme52,53.Det er tidligere blevet rapporteret, at limonen kan forårsage toksiske virkninger ved at trænge ind i insektkutikula (kontakttoksicitet), påvirke fordøjelsessystemet (antifødemiddel) eller påvirke åndedrætssystemet (fumigationsaktivitet), 54 mens phenylpropanoider såsom eugenol kan påvirke metaboliske enzymer 55. Derfor kan kombinationer af forbindelser med forskellige virkningsmekanismer øge den samlede dødelige virkning af blandingen.Eucalyptol viste sig at være synergistisk med diallyldisulfid, eucalyptus eller α-pinen, men andre kombinationer med andre forbindelser var enten ikke-larvicide eller antagonistiske.Tidlige undersøgelser viste, at eucalyptol har hæmmende aktivitet på acetylcholinesterase (AChE) såvel som octaamin- og GABA-receptorer56.Da cykliske monoterpener, eucalyptol, eugenol osv. kan have samme virkningsmekanisme som deres neurotoksiske aktivitet, 57 og derved minimere deres kombinerede virkninger gennem gensidig hæmning.Ligeledes blev kombinationen af Temephos med diallyldisulfid, α-pinen og limonen fundet at være synergistisk, hvilket understøtter tidligere rapporter om en synergistisk effekt mellem urteprodukter og syntetiske organofosfater58.
Kombinationen af eudesmol og eucalyptol viste sig at have en synergistisk effekt på larve- og voksenstadierne af Aedes aegypti, muligvis på grund af deres forskellige virkemåder på grund af deres forskellige kemiske strukturer.Eudesmol (en sesquiterpen) kan påvirke åndedrætssystemet 59 og eucalyptol (en monoterpen) kan påvirke acetylcholinesterase 60 .Sameksponering af ingredienserne til to eller flere målsteder kan forstærke den samlede dødelige effekt af kombinationen.I bioassays for voksne stoffer blev malathion fundet at være synergistisk med carvon eller eucalyptol eller eucalyptol eller diallyldisulfid eller α-pinen, hvilket indikerer, at det er synergistisk med tilsætning af limonen og di.Gode synergistiske allercidkandidater til hele porteføljen af terpenforbindelser, med undtagelse af allyltrisulfid.Thangam og Kathiresan61 rapporterede også lignende resultater af den synergistiske virkning af malathion med urteekstrakter.Denne synergistiske reaktion kan skyldes de kombinerede toksiske virkninger af malathion og fytokemikalier på insektafgiftende enzymer.Organophosphater såsom malathion virker generelt ved at hæmme cytochrom P450-esteraser og monooxygenaser62,63,64.Derfor kan en kombination af malathion med disse virkningsmekanismer og terpener med forskellige virkningsmekanismer øge den overordnede dødelige effekt på myg.
På den anden side indikerer antagonisme, at de udvalgte forbindelser er mindre aktive i kombination end hver forbindelse alene.Årsagen til antagonisme i nogle kombinationer kan være, at en forbindelse ændrer den anden forbindelses adfærd ved at ændre absorptionshastigheden, distributionen, metabolismen eller udskillelsen.Tidlige forskere anså dette for at være årsagen til antagonisme i lægemiddelkombinationer.Molekyler Mulig mekanisme 65. På samme måde kan mulige årsager til antagonisme være relateret til lignende virkningsmekanismer, konkurrence mellem bestanddele om den samme receptor eller målsted.I nogle tilfælde kan ikke-konkurrerende hæmning af målproteinet også forekomme.I denne undersøgelse viste to organiske svovlforbindelser, diallyldisulfid og diallyltrisulfid, antagonistiske virkninger, muligvis på grund af konkurrence om det samme målsted.Ligeledes udviste disse to svovlforbindelser antagonistiske virkninger og havde ingen virkning, når de blev kombineret med eudesmol og α-pinen.Eudesmol og alfa-pinen er cykliske i naturen, mens diallyldisulfid og diallyltrisulfid er alifatiske.Baseret på den kemiske struktur skulle kombinationen af disse forbindelser øge den overordnede dødelige aktivitet, da deres målsteder normalt er forskellige34,47, men eksperimentelt fandt vi antagonisme, som kan skyldes disse forbindelsers rolle i nogle ukendte organismer in vivo.systemer som et resultat af interaktion.På samme måde producerede kombinationen af cineol og α-pinen antagonistiske reaktioner, selvom forskere tidligere rapporterede, at de to forbindelser har forskellige virkningsmål47,60.Da begge forbindelser er cykliske monoterpener, kan der være nogle fælles målsteder, der kan konkurrere om binding og påvirke den samlede toksicitet af de undersøgte kombinatoriske par.
Baseret på LC50-værdier og observeret dødelighed blev de to bedste synergistiske terpenkombinationer udvalgt, nemlig parrene af carvon + limonen og eucalyptol + eudesmol, samt den syntetiske organophosphormalathion med terpener.Den optimale synergistiske kombination af malathion + Eudesmol-forbindelser blev testet i et vokseninsekticid-bioassay.Målret mod store insektkolonier for at bekræfte, om disse effektive kombinationer kan virke mod et stort antal individer over relativt store eksponeringsrum.Alle disse kombinationer viser en synergistisk effekt mod store sværme af insekter.Lignende resultater blev opnået for en optimal synergistisk larvicid kombination testet mod store populationer af Aedes aegypti-larver.Det kan således siges, at den effektive synergistiske larvicid- og adulticide kombination af plante-EO-forbindelser er en stærk kandidat mod eksisterende syntetiske kemikalier og kan yderligere bruges til at kontrollere Aedes aegypti-populationer.Ligeledes kan effektive kombinationer af syntetiske larvicider eller adulticider med terpener også bruges til at reducere doserne af thymetphos eller malathion, der administreres til myg.Disse potente synergistiske kombinationer kan give løsninger til fremtidige undersøgelser af udviklingen af lægemiddelresistens hos Aedes-myg.
Æg af Aedes aegypti blev indsamlet fra det regionale medicinske forskningscenter, Dibrugarh, Indian Council of Medical Research og holdt under kontrolleret temperatur (28 ± 1 °C) og fugtighed (85 ± 5 %) i Zoologiafdelingen, Gauhati University under følgende betingelser: Arivoli blev beskrevet et al.Efter udklækning blev larverne fodret med larvefoder (hundekikspulver og gær i forholdet 3:1), og voksne blev fodret med en 10% glucoseopløsning.Begyndende på den 3. dag efter fremkomsten fik voksne hunmyg lov til at suge blodet fra albinorotter.Udblød filterpapir i vand i et glas og læg det i æglægningsburet.
Udvalgte planteprøver er eukalyptusblade (Myrtaceae), hellig basilikum (Lamiaceae), mynte (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) og alliumløg (Amaryllidaceae).Samlet fra Guwahati og identificeret af Institut for Botanik, Gauhati University.De indsamlede planteprøver (500 g) blev underkastet hydrodestillation ved anvendelse af et Clevenger-apparat i 6 timer.Det ekstraherede EO blev opsamlet i rene glashætteglas og opbevaret ved 4°C til yderligere undersøgelse.
Larvicid toksicitet blev undersøgt ved hjælp af let modificerede standardprocedurer fra Verdenssundhedsorganisationen 67 .Brug DMSO som emulgator.Hver EO-koncentration blev indledningsvis testet ved 100 og 1000 ppm, hvorved 20 larver blev eksponeret i hver replikat.Baseret på resultaterne blev der anvendt et koncentrationsområde, og dødeligheden blev registreret fra 1 time til 6 timer (med 1 times intervaller), og 24 timer, 48 timer og 72 timer efter behandling.Subletale koncentrationer (LC50) blev bestemt efter 24, 48 og 72 timers eksponering.Hver koncentration blev analyseret i tre eksemplarer sammen med en negativ kontrol (kun vand) og en positiv kontrol (DMSO-behandlet vand).Hvis der sker forpupning, og mere end 10 % af larverne i kontrolgruppen dør, gentages forsøget.Hvis dødeligheden i kontrolgruppen er mellem 5-10 %, skal du bruge Abbott-korrektionsformlen 68.
Metoden beskrevet af Ramar et al.69 blev brugt til en voksen bioassay mod Aedes aegypti under anvendelse af acetone som opløsningsmiddel.Hver EO blev oprindeligt testet mod voksne Aedes aegypti-myg i koncentrationer på 100 og 1000 ppm.Påfør 2 ml af hver klargjort opløsning på Whatman-nummeret.1 stykke filterpapir (størrelse 12 x 15 cm2) og lad acetonen dampe af i 10 minutter.Filterpapir behandlet med kun 2 ml acetone blev anvendt som kontrol.Efter at acetonen er fordampet, anbringes det behandlede filterpapir og kontrolfilterpapiret i et cylindrisk rør (10 cm dybt).Ti 3- til 4-dage gamle myg, der ikke fodrede blod, blev overført til triplikater af hver koncentration.På baggrund af resultaterne af foreløbige tests blev forskellige koncentrationer af udvalgte olier testet.Dødeligheden blev registreret 1 time, 2 timer, 3 timer, 4 timer, 5 timer, 6 timer, 24 timer, 48 timer og 72 timer efter myggeudsætning.Beregn LC50-værdier for eksponeringstider på 24 timer, 48 timer og 72 timer.Hvis dødeligheden for kontrolpartiet overstiger 20 %, gentages hele testen.Ligeledes, hvis dødeligheden i kontrolgruppen er større end 5 %, justeres resultaterne for de behandlede prøver ved hjælp af Abbotts formel68.
Gaschromatografi (Agilent 7890A) og massespektrometri (Accu TOF GCv, Jeol) blev udført for at analysere indholdsstofferne i de udvalgte æteriske olier.GC'en var udstyret med en FID-detektor og en kapillarsøjle (HP5-MS).Bærergassen var helium, strømningshastigheden var 1 ml/min.GC-programmet indstiller Allium sativum til 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M og Ocimum Sainttum til 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, for mint 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, for eukalyptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280, og for rød For tusinde lag er de dem 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
De vigtigste forbindelser af hver EO blev identificeret baseret på arealprocenten beregnet ud fra GC-kromatogrammet og massespektrometriresultater (refereret til NIST 70-standarddatabasen).
De to hovedforbindelser i hver EO blev udvalgt baseret på GC-MS resultater og købt fra Sigma-Aldrich ved 98-99% renhed til yderligere bioassays.Forbindelserne blev testet for larvicid og voksen effektivitet mod Aedes aegypti som beskrevet ovenfor.De mest almindeligt anvendte syntetiske larvicider tamephosat (Sigma Aldrich) og det voksne lægemiddel malathion (Sigma Aldrich) blev analyseret for at sammenligne deres effektivitet med udvalgte EO-forbindelser efter samme procedure.
Binære blandinger af udvalgte terpenforbindelser og terpenforbindelser plus kommercielle organophosphater (tilephos og malathion) blev fremstillet ved at blande LC50-dosen af hver kandidatforbindelse i et 1:1-forhold.De fremstillede kombinationer blev testet på larve- og voksenstadier af Aedes aegypti som beskrevet ovenfor.Hvert bioassay blev udført tredobbelt for hver kombination og tredobbelt for de individuelle forbindelser til stede i hver kombination.Målinsekters død blev registreret efter 24 timer.Beregn den forventede dødelighed for en binær blanding ved hjælp af følgende formel.
hvor E = forventet dødelighed for Aedes aegypti-myg som svar på en binær kombination, dvs. forbindelse (A + B).
Virkningen af hver binær blanding blev mærket som synergistisk, antagonistisk eller ingen effekt baseret på χ2-værdien beregnet ved metoden beskrevet af Pavla52.Beregn χ2-værdien for hver kombination ved hjælp af følgende formel.
Effekten af en kombination blev defineret som synergistisk, når den beregnede χ2-værdi var større end tabelværdien for de tilsvarende frihedsgrader (95 % konfidensinterval), og hvis den observerede dødelighed viste sig at overstige den forventede dødelighed.Tilsvarende, hvis den beregnede χ2-værdi for en kombination overstiger tabelværdien med nogle frihedsgrader, men den observerede dødelighed er lavere end den forventede dødelighed, betragtes behandlingen som antagonistisk.Og hvis den beregnede værdi af χ2 i en kombination er mindre end tabelværdien i de tilsvarende frihedsgrader, anses kombinationen for at have ingen effekt.
Tre til fire potentielt synergistiske kombinationer (100 larver og 50 larvicid og voksen insektaktivitet) blev udvalgt til testning mod et stort antal insekter.Voksne) fortsæt som ovenfor.Sammen med blandingerne blev individuelle forbindelser til stede i de udvalgte blandinger også testet på lige mange Aedes aegypti-larver og voksne.Kombinationsforholdet er en del LC50-dosis af en kandidatforbindelse og en del LC50-dosis af den anden bestanddel.I voksenaktivitetsbioassayet blev udvalgte forbindelser opløst i opløsningsmidlet acetone og påført filterpapir pakket ind i en 1300 cm3 cylindrisk plastbeholder.Acetonen blev fordampet i 10 minutter, og de voksne blev frigivet.Tilsvarende blev doser af LC50-kandidatforbindelser i den larvicide bioassay først opløst i lige store volumener DMSO og derefter blandet med 1 liter vand opbevaret i 1300 cc plastbeholdere, og larverne blev frigivet.
Probabilistisk analyse af 71 registrerede dødelighedsdata blev udført ved hjælp af SPSS (version 16) og Minitab-software til at beregne LC50-værdier.
Indlægstid: Jul-01-2024