I et tidligere projekt, der testede lokale fødevareforarbejdningsanlæg for myg i Thailand, blev de æteriske olier (EO'er) af Cyperus rotundus, galangal og kanel fundet at have god anti-myg aktivitet mod Aedes aegypti.I et forsøg på at reducere brugen af traditionelleinsekticiderog forbedre kontrollen af resistente mygpopulationer, sigtede denne undersøgelse på at identificere den potentielle synergisme mellem de adulticide virkninger af ethylenoxid og toksiciteten af permethrin over for Aedes-myg.aegypti, herunder pyrethroid-resistente og følsomme stammer.
At evaluere den kemiske sammensætning og dræbende aktivitet af EO ekstraheret fra jordstængler af C. rotundus og A. galanga og bark af C. verum mod den modtagelige stamme Muang Chiang Mai (MCM-S) og den resistente stamme Pang Mai Dang (PMD-R ).) Voksen aktiv Ae.Aedes aegypti.En voksen bioassay af EO-permethrin-blandingen blev også udført på disse Aedes-myg for at forstå dens synergistiske aktivitet.aegypti-stammer.
Kemisk karakterisering ved hjælp af GC-MS analytisk metode viste, at 48 forbindelser blev identificeret fra EO'erne af C. rotundus, A. galanga og C. verum, der tegner sig for henholdsvis 80,22%, 86,75% og 97,24% af de samlede komponenter.Cyperen (14,04%), β-bisabolen (18,27%) og kanelaldehyd (64,66%) er hovedkomponenterne i henholdsvis cyperusolie, galangalolie og balsamicoolie.I biologiske voksendrabsassays var C. rotundus, A. galanga og C. verum EV'er effektive til at dræbe Ae.aegypti, MCM-S og PMD-R LD50-værdier var henholdsvis 10,05 og 9,57 μg/mg hun, 7,97 og 7,94 μg/mg hun og 3,30 og 3,22 μg/mg hun.Effektivitet af MCM-S og PMD-R Ae til at dræbe voksne.aegypti i disse EO'er var tæt på piperonylbutoxid (PBO-værdier, henholdsvis LD50 = 6,30 og 4,79 μg/mg hun), men ikke så udtalt som permethrin (LD50-værdier = henholdsvis 0,44 og 3,70 ng/mg hun).Kombinationsbioassays fandt imidlertid synergi mellem EO og permethrin.Betydelig synergisme med permethrin mod to stammer af Aedes-myg.Aedes aegypti blev noteret i EM af C. rotundus og A. galanga.Tilsætningen af C. rotundus- og A. galanga-olier reducerede LD50-værdierne for permethrin på MCM-S signifikant fra henholdsvis 0,44 til 0,07 ng/mg og 0,11 ng/mg hos kvinder, med synergiforhold (SR)-værdier på henholdsvis 6,28 og 4,00.Derudover reducerede C. rotundus og A. galanga EO'er også signifikant LD50-værdierne for permethrin på PMD-R fra henholdsvis 3,70 til 0,42 ng/mg og 0,003 ng/mg hos kvinder, med SR-værdier på 8,81 og 1233,33, hhv..
Synergistisk effekt af en EO-permethrin-kombination for at øge voksentoksiciteten mod to stammer af Aedes-myg.Aedes aegypti demonstrerer en lovende rolle for ethylenoxid som en synergist i at forbedre anti-myg-effektiviteten, især hvor traditionelle forbindelser er ineffektive eller upassende.
Aedes aegypti-myggen (Diptera: Culicidae) er den vigtigste vektor for denguefeber og andre smitsomme virussygdomme såsom gul feber, chikungunya og Zika-virus, der udgør en enorm og vedvarende trussel mod mennesker[1, 2]..Dengue-virus er den mest alvorlige patogene hæmoragiske feber, der rammer mennesker, med anslået 5-100 millioner tilfælde, der forekommer årligt og mere end 2,5 milliarder mennesker verden over er i fare [3].Udbrud af denne smitsomme sygdom lægger en enorm byrde på befolkninger, sundhedssystemer og økonomier i de fleste tropiske lande [1].Ifølge det thailandske sundhedsministerium var der 142.925 tilfælde af denguefeber og 141 dødsfald rapporteret på landsplan i 2015, mere end tre gange antallet af tilfælde og dødsfald i 2014 [4].På trods af historiske beviser er denguefeber blevet udryddet eller stærkt reduceret af Aedes-myggen.Efter kontrol af Aedes aegypti [5] steg infektionsraten dramatisk, og sygdommen spredte sig over hele verden, delvist på grund af årtiers global opvarmning.Elimination og kontrol af Ae.Aedes aegypti er relativt vanskelig, fordi det er en husmyggevektor, der parrer sig, fodrer, hviler og lægger æg i og omkring menneskers bolig i løbet af dagen.Derudover har denne myg evnen til at tilpasse sig miljøændringer eller forstyrrelser forårsaget af naturlige begivenheder (såsom tørke) eller menneskelige kontrolforanstaltninger og kan vende tilbage til sine oprindelige antal [6, 7].Fordi vacciner mod denguefeber først er blevet godkendt for nylig, og der ikke findes nogen specifik behandling for denguefeber, afhænger forebyggelse og reduktion af risikoen for dengue-overførsel helt af kontrol med myggevektorerne og eliminering af menneskelig kontakt med vektorerne.
Især brugen af kemikalier til myggekontrol spiller nu en vigtig rolle i folkesundheden som en vigtig komponent i omfattende integreret vektorforvaltning.De mest populære kemiske metoder omfatter brugen af lav-toksiske insekticider, der virker mod myggelarver (larvicider) og voksne myg (adicider).Larvekontrol gennem kildereduktion og regelmæssig brug af kemiske larvicider såsom organofosfater og insektvækstregulatorer anses for at være vigtig.Imidlertid er de negative miljøpåvirkninger forbundet med syntetiske pesticider og deres arbejdskrævende og komplekse vedligeholdelse stadig et stort problem [8, 9].Traditionel aktiv vektorkontrol, såsom voksenkontrol, er fortsat det mest effektive middel til kontrol under virale udbrud, fordi det kan udrydde smitsomme sygdomsvektorer hurtigt og i stor skala samt reducere levetiden og levetiden for lokale vektorpopulationer [3]., 10].Fire klasser af kemiske insekticider: organochloriner (kun omtalt som DDT), organophosphater, carbamater og pyrethroider danner grundlaget for vektorkontrolprogrammer, hvor pyrethroider betragtes som den mest succesrige klasse.De er yderst effektive mod forskellige leddyr og har lav effektivitet.toksicitet for pattedyr.I øjeblikket udgør syntetiske pyrethroider størstedelen af kommercielle pesticider, der tegner sig for omkring 25% af det globale pesticidmarked [11, 12].Permethrin og deltamethrin er bredspektrede pyrethroid-insekticider, der er blevet brugt over hele verden i årtier til at bekæmpe en række forskellige skadedyr af landbrugsmæssig og medicinsk betydning [13, 14].I 1950'erne blev DDT valgt som det foretrukne kemikalie til Thailands nationale folkesundhedsprogram for myggekontrol.Efter den udbredte brug af DDT i malaria-endemiske områder, udfasede Thailand gradvist brugen af DDT mellem 1995 og 2000 og erstattede det med to pyrethroider: permethrin og deltamethrin [15, 16].Disse pyrethroide insekticider blev introduceret i begyndelsen af 1990'erne for at kontrollere malaria og denguefeber, primært gennem sengenetbehandlinger og brugen af termisk tåge og spray med ultralav toksicitet [14, 17].De har dog mistet effektiviteten på grund af stærk myggeresistens og manglende offentlig overholdelse på grund af bekymringer om folkesundheden og syntetiske kemikaliers miljøpåvirkning.Dette udgør betydelige udfordringer for succesen af trusselsvektorkontrolprogrammer [14, 18, 19].For at gøre strategien mere effektiv er rettidige og passende modforanstaltninger nødvendige.Anbefalede håndteringsprocedurer omfatter substitution af naturlige stoffer, rotation af kemikalier af forskellige klasser, tilføjelse af synergister og blanding af kemikalier eller samtidig påføring af kemikalier af forskellige klasser [14, 20, 21].Derfor er der et presserende behov for at finde og udvikle et miljøvenligt, bekvemt og effektivt alternativ og synergist, og denne undersøgelse har til formål at imødekomme dette behov.
Naturligt afledte insekticider, især dem, der er baseret på plantekomponenter, har vist potentiale i evalueringen af nuværende og fremtidige myggebekæmpelsesalternativer [22, 23, 24].Adskillige undersøgelser har vist, at det er muligt at kontrollere vigtige myggevektorer ved at bruge planteprodukter, især æteriske olier (EO'er), som dræber for voksne.Voksendræbende egenskaber mod nogle vigtige myggearter er blevet fundet i mange vegetabilske olier såsom selleri, spidskommen, zedoaria, anis, pibepeber, timian, Schinus terebinthifolia, Cymbopogon citratus, Cymbopogon schoenanthus, Cymbopogon giganteus, Chenopodium ambrosioides, Eucornum gigantus ter, etc. ., Eucalyptus citriodora, Cananga odorata og Petroselinum Criscum [25,26,27,28,29,30].Ethylenoxid bruges nu ikke kun alene, men også i kombination med ekstraherede plantestoffer eller eksisterende syntetiske pesticider, hvilket giver varierende grader af toksicitet.Kombinationer af traditionelle insekticider såsom organophosphater, carbamater og pyrethroider med ethylenoxid/planteekstrakter virker synergistisk eller antagonistisk i deres toksiske virkninger og har vist sig at være effektive mod sygdomsvektorer og skadedyr [31,32,33,34,35].Imidlertid er de fleste undersøgelser af de synergistiske toksiske virkninger af kombinationer af fytokemikalier med eller uden syntetiske kemikalier blevet udført på landbrugets insektvektorer og skadedyr snarere end på medicinsk vigtige myg.Desuden har det meste af arbejdet med de synergistiske virkninger af plantesyntetiske insekticidkombinationer mod myggevektorer fokuseret på den larvicide effekt.
I en tidligere undersøgelse udført af forfatterne som en del af et igangværende forskningsprojekt, der screener intimicider fra lokale fødevareplanter i Thailand, blev ethylenoxider fra Cyperus rotundus, galangal og kanel fundet at have potentiel aktivitet mod voksne Aedes.Egypten [36].Derfor havde denne undersøgelse til formål at evaluere effektiviteten af EO'er isoleret fra disse lægeplanter mod Aedes-myg.aegypti, herunder pyrethroid-resistente og følsomme stammer.Den synergistiske effekt af binære blandinger af ethylenoxid og syntetiske pyrethroider med god effekt hos voksne er også blevet analyseret for at reducere brugen af traditionelle insekticider og øge resistens over for myggevektorer, især mod Aedes.Aedes aegypti.Denne artikel rapporterer den kemiske karakterisering af effektive æteriske olier og deres potentiale til at øge toksiciteten af syntetisk permethrin mod Aedes-myg.aegypti i pyrethroid-følsomme stammer (MCM-S) og resistente stammer (PMD-R).
Jordstængler af C. rotundus og A. galanga og bark af C. verum (fig. 1), der blev brugt til udvinding af æterisk olie, blev købt fra leverandører af urtemedicin i Chiang Mai-provinsen, Thailand.Den videnskabelige identifikation af disse planter blev opnået gennem konsultation med Mr. James Franklin Maxwell, Herbarium Botanist, Institut for Biologi, College of Science, Chiang Mai University (CMU), Chiang Mai-provinsen, Thailand, og videnskabsmanden Wannari Charoensap;i Department of Pharmacy, College of Pharmacy, Carnegie Mellon University, opbevares Ms. Voucher-prøver af hver plante i Department of Parasitology på Carnegie Mellon University School of Medicine til fremtidig brug.
Planteprøver blev skyggetørret individuelt i 3-5 dage i et åbent rum med aktiv ventilation og en omgivelsestemperatur på ca. 30 ± 5 °C for at fjerne fugtindhold før ekstraktion af naturlige æteriske olier (EO'er).I alt 250 g af hvert tørt plantemateriale blev mekanisk malet til et groft pulver og brugt til at isolere æteriske olier (EO'er) ved dampdestillation.Destillationsapparatet bestod af en elektrisk varmekappe, en 3000 ml rundbundet kolbe, en ekstraktionssøjle, en kondensator og en Cool ace-anordning (Eyela Cool Ace CA-1112 CE, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokyo, Japan) .Tilsæt 1600 ml destilleret vand og 10-15 glasperler til kolben, og opvarm den derefter til ca. 100°C ved hjælp af et elektrisk varmelegeme i mindst 3 timer, indtil destillationen er afsluttet, og der ikke mere produceres EO.EO-laget blev adskilt fra den vandige fase under anvendelse af en skilletragt, tørret over vandfrit natriumsulfat (Na2SO4) og opbevaret i en forseglet brun flaske ved 4°C, indtil den kemiske sammensætning og voksenaktivitet blev undersøgt.
Den kemiske sammensætning af æteriske olier blev udført samtidig med bioassayet for det voksne stof.Kvalitativ analyse blev udført under anvendelse af et GC-MS system bestående af en Hewlett-Packard (Wilmington, CA, USA) 7890A gaskromatograf udstyret med en enkelt kvadrupol masseselektiv detektor (Agilent Technologies, Wilmington, CA, USA) og en MSD 5975C (EI ).(Agilent Technologies).
Kromatografisk søjle – DB-5MS (30 m × ID 0,25 mm × filmtykkelse 0,25 µm).Den samlede GC-MS-kørselstid var 20 minutter.Analysebetingelserne er, at injektor- og overførselsledningstemperaturerne er henholdsvis 250 og 280 °C;ovntemperaturen indstilles til at stige fra 50°C til 250°C med en hastighed på 10°C/min., bæregassen er helium;strømningshastighed 1,0 ml/min;injektionsvolumen er 0,2 µL (1/10 volumenprocent i CH2Cl2, splitforhold 100:1);Et elektronioniseringssystem med en ioniseringsenergi på 70 eV anvendes til GC-MS-detektion.Optagelsesområdet er 50-550 atommasseenheder (amu), og scanningshastigheden er 2,91 scanninger i sekundet.Relative procentdele af komponenter er udtrykt som procenter normaliseret efter topareal.Identifikation af EO-ingredienser er baseret på deres retentionsindeks (RI).RI blev beregnet ved hjælp af ligningen for Van den Dool og Kratz [37] for n-alkaner-serien (C8-C40) og sammenlignet med retentionsindekser fra litteraturen [38] og biblioteksdatabaser (NIST 2008 og Wiley 8NO8).Identiteten af de viste forbindelser, såsom struktur og molekylformel, blev bekræftet ved sammenligning med tilgængelige autentiske prøver.
Analytiske standarder for syntetisk permethrin og piperonylbutoxid (PBO, positiv kontrol i synergiundersøgelser) blev købt fra Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA).Verdenssundhedsorganisationens (WHO) testsæt for voksne og diagnostiske doser af permethrin-imprægneret papir (0,75%) blev kommercielt købt fra WHO Vector Control Center i Penang, Malaysia.Alle andre anvendte kemikalier og reagenser var af analytisk kvalitet og blev købt fra lokale institutioner i Chiang Mai-provinsen, Thailand.
Myggene, der blev brugt som testorganismer i voksenbioassayet, var Aedes-myg, der kunne parre sig frit.aegypti, herunder den følsomme Muang Chiang Mai-stamme (MCM-S) og den resistente Pang Mai Dang-stamme (PMD-R).Stamme MCM-S blev opnået fra lokale prøver indsamlet i Muang Chiang Mai-området, Chiang Mai-provinsen, Thailand, og er blevet vedligeholdt i entomologirummet på Department of Parasitology, CMU School of Medicine, siden 1995 [39].PMD-R-stammen, som viste sig at være resistent over for permethrin, blev isoleret fra markmyg oprindeligt indsamlet fra Ban Pang Mai Dang, Mae Tang-distriktet, Chiang Mai-provinsen, Thailand, og er blevet vedligeholdt på det samme institut siden 1997 [40 ].PMD-R-stammer blev dyrket under selektivt tryk for at opretholde resistensniveauer ved intermitterende eksponering for 0,75 % permethrin ved hjælp af WHO-detektionskittet med nogle modifikationer [41].Hver stamme af Ae.Aedes aegypti blev koloniseret individuelt i et patogenfrit laboratorium ved 25 ± 2 °C og 80 ± 10 % relativ luftfugtighed og en lys/mørke fotoperiode på 14:10 timer.Ca. 200 larver blev holdt i plastbakker (33 cm lange, 28 cm brede og 9 cm høje) fyldt med postevand med en tæthed på 150-200 larver pr. bakke og fodret to gange dagligt med steriliserede hundekiks.Voksne orme blev holdt i fugtige bure og kontinuerligt fodret med en 10% vandig saccharoseopløsning og en 10% multivitaminsirupopløsning.Hunmyg suger regelmæssigt blod for at lægge æg.Hunner to til fem dage gamle, der ikke er blevet blodfodret, kan anvendes kontinuerligt i eksperimentelle biologiske assays for voksne.
En dosis-mortalitetsrespons-bioassay af EO blev udført på voksne Aedes-hunmyg.aegypti, MCM-S og PMD-R ved hjælp af en topisk metode modificeret i henhold til WHOs standardprotokol for følsomhedstestning [42].EO fra hver plante blev seriefortyndet med et passende opløsningsmiddel (f.eks. ethanol eller acetone) for at opnå en gradueret serie på 4-6 koncentrationer.Efter bedøvelse med kuldioxid (CO2) blev myggene vejet individuelt.De bedøvede myg blev derefter holdt ubevægelige på tørt filterpapir på en tilpasset kold plade under et stereomikroskop for at forhindre reaktivering under proceduren.For hver behandling blev 0,1 μl EO-opløsning påført kvindens øvre pronotum ved hjælp af en Hamilton håndholdt mikrodispenser (700 Series Microliter™, Hamilton Company, Reno, NV, USA).Femogtyve hunner blev behandlet med hver koncentration, med dødelighed i området fra 10 % til 95 % for mindst 4 forskellige koncentrationer.Myg behandlet med opløsningsmiddel tjente som kontrol.For at forhindre kontaminering af testprøver skal filterpapiret udskiftes med nyt filterpapir for hver testet EO.Doser anvendt i disse bioassays er udtrykt i mikrogram EO pr. milligram levende kvindelig kropsvægt.Voksen PBO-aktivitet blev også vurderet på samme måde som EO, med PBO anvendt som en positiv kontrol i synergistiske eksperimenter.Behandlede myg i alle grupper blev anbragt i plastikkopper og givet 10 % saccharose plus 10 % multivitaminsirup.Alle bioassays blev udført ved 25 ± 2 °C og 80 ± 10 % relativ fugtighed og gentaget fire gange med kontroller.Dødeligheden i løbet af 24-timers opdrætsperioden blev kontrolleret og bekræftet af myggens manglende respons på mekanisk stimulering og derefter registreret baseret på gennemsnittet af fire replikater.Eksperimentelle behandlinger blev gentaget fire gange for hver testprøve under anvendelse af forskellige partier af myg.Resultaterne blev opsummeret og brugt til at beregne den procentvise dødelighed, som blev brugt til at bestemme den 24-timers dødelige dosis ved probit-analyse.
Den synergistiske anticidale virkning af EO og permethrin blev vurderet ved hjælp af en lokal toksicitetsanalyseprocedure [42] som tidligere beskrevet.Brug acetone eller ethanol som opløsningsmiddel til at fremstille permethrin i den ønskede koncentration, samt en binær blanding af EO og permethrin (EO-permethrin: permethrin blandet med EO ved LD25-koncentration).Testkit (permethrin og EO-permethrin) blev evalueret mod MCM-S og PMD-R stammer af Ae.Aedes aegypti.Hver af 25 hunmyg fik fire doser permethrin for at teste dens effektivitet til at dræbe voksne, med hver behandling gentaget fire gange.For at identificere kandidat-EO-synergister blev 4 til 6 doser EO-permethrin administreret til hver af 25 hunmyg, med hver påføring gentaget fire gange.PBO-permethrinbehandling (permethrin blandet med LD25-koncentration af PBO) fungerede også som en positiv kontrol.De anvendte doser i disse bioassays er udtrykt i nanogram testprøve pr. milligram levende kvindelig kropsvægt.Fire eksperimentelle evalueringer for hver myggestamme blev udført på individuelt opdrættede partier, og dødelighedsdata blev samlet og analyseret ved hjælp af Probit for at bestemme en 24-timers dødelig dosis.
Dødeligheden blev justeret ved hjælp af Abbott-formlen [43].De justerede data blev analyseret ved Probit-regressionsanalyse ved brug af computerstatistikprogrammet SPSS (version 19.0).Dødelige værdier på 25 %, 50 %, 90 %, 95 % og 99 % (henholdsvis LD25, LD50, LD90, LD95 og LD99) blev beregnet ved hjælp af de tilsvarende 95 % konfidensintervaller (95 % CI).Målinger af signifikans og forskelle mellem testprøver blev vurderet ved hjælp af chi-square-testen eller Mann-Whitney U-testen inden for hvert biologisk assay.Resultater blev betragtet som statistisk signifikante ved P< 0,05.Modstandskoefficienten (RR) estimeres på LD50-niveauet ved hjælp af følgende formel [12]:
RR > 1 angiver modstand, og RR ≤ 1 angiver følsomhed.Synergiforholdet (SR) værdien for hver synergistkandidat beregnes som følger [34, 35, 44]:
Denne faktor opdeler resultaterne i tre kategorier: en SR-værdi på 1±0,05 anses for ikke at have nogen synlig effekt, en SR-værdi på >1,05 anses for at have en synergistisk effekt, og en SR-værdi på A lysegul flydende olie kan være opnået ved dampdestillation af jordstænglerne af C. rotundus og A. galanga og barken af C. verum.Udbytter beregnet på tørvægt var 0,15 %, 0,27 % (vægt/vægt) og 0,54 % (volumen/volumen).w) henholdsvis (tabel 1).GC-MS undersøgelse af den kemiske sammensætning af olier af C. rotundus, A. galanga og C. verum viste tilstedeværelsen af 19, 17 og 21 forbindelser, som tegnede sig for henholdsvis 80,22, 86,75 og 97,24% af alle komponenter (tabel 2) ).C. lucidum rhizomolieforbindelser består hovedsageligt af cyperonen (14,04 %), efterfulgt af carralen (9,57 %), α-capsellan (7,97 %) og α-capsellan (7,53 %).Den vigtigste kemiske komponent i galangal rhizomolie er β-bisabolen (18,27 %), efterfulgt af α-bergamoten (16,28 %), 1,8-cineol (10,17 %) og piperonol (10,09 %).Mens kanelaldehyd (64,66%) blev identificeret som hovedbestanddelen af C. verum barkolie, blev kanelacetat (6,61%), α-copaen (5,83%) og 3-phenylpropionaldehyd (4,09%) betragtet som mindre ingredienser.De kemiske strukturer af cypern, β-bisabolen og kanelaldehyd er hovedforbindelserne af henholdsvis C. rotundus, A. galanga og C. verum, som vist i figur 2.
Resultater fra tre OO'er vurderede voksenaktivitet mod Aedes-myg.aegypti-myg er vist i tabel 3. Alle EO'er viste sig at have dødelig virkning på MCM-S Aedes-myg ved forskellige typer og doser.Aedes aegypti.Den mest effektive EO er C. verum, efterfulgt af A. galanga og C. rotundus med LD50-værdier på henholdsvis 3,30, 7,97 og 10,05 μg/mg MCM-S hunner, lidt højere end 3,22 (U = 1), Z = -0,775, P = 0,667), 7,94 (U = 2, Z = 0, P = 1) og 9,57 (U = 0, Z = -1,549, P = 0,333) μg/mg PMD -R hos kvinder.Dette svarer til, at PBO har en lidt højere vokseneffekt på PMD-R end MSM-S-stammen med LD50-værdier på henholdsvis 4,79 og 6,30 μg/mg hunner (U = 0, Z = -2,021, P = 0,057) .).Det kan beregnes, at LD50-værdierne for C. verum, A. galanga, C. rotundus og PBO mod PMD-R er henholdsvis cirka 0,98, 0,99, 0,95 og 0,76 gange lavere end dem mod MCM-S.Dette indikerer således, at modtageligheden for PBO og EO er relativt ens mellem de to Aedes-stammer.Selvom PMD-R var mere modtagelig end MCM-S, var sensitiviteten af Aedes aegypti ikke signifikant.Derimod adskilte de to Aedes-stammer sig meget i deres følsomhed over for permethrin.aegypti (tabel 4).PMD-R viste signifikant resistens over for permethrin (LD50-værdi = 0,44 ng/mg hos kvinder) med en højere LD50-værdi på 3,70 sammenlignet med MCM-S (LD50-værdi = 0,44 ng/mg hos kvinder) ng/mg hos kvinder (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029).Selvom PMD-R er meget mindre følsom over for permethrin end MCM-S, er dens følsomhed over for PBO og C. verum, A. galanga og C. rotundus olier lidt højere end MCM-S.
Som observeret i den voksne populations bioassay af EO-permethrin-kombinationen, viste binære blandinger af permethrin og EO (LD25) enten synergi (SR-værdi > 1,05) eller ingen effekt (SR-værdi = 1 ± 0,05).Komplekse voksne effekter af en EO-permethrin blanding på eksperimentelle albino myg.Aedes aegypti stammer MCM-S og PMD-R er vist i tabel 4 og figur 3. Tilsætning af C. verum olie viste sig at reducere LD50 af permethrin mod MCM-S en smule og øge LD50 mod PMD-R en smule til 0,44– 0,42 ng/mg hos henholdsvis kvinder og fra 3,70 til 3,85 ng/mg hos kvinder.I modsætning hertil reducerede tilsætning af C. rotundus og A. galanga olier signifikant LD50 af permethrin på MCM-S fra 0,44 til 0,07 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) og til 0,11 (U = 0)., Z) = -2,309, P = 0,029) ng/mg kvinder.Baseret på LD50-værdierne for MCM-S var SR-værdierne for EO-permethrinblandingen efter tilsætning af C. rotundus- og A. galanga-olier henholdsvis 6,28 og 4,00.Følgelig faldt LD50 for permethrin mod PMD-R signifikant fra 3,70 til 0,42 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) og til 0,003 med tilsætning af C. rotundus og A. galanga olier (U = 0). .Z = -2,337, P = 0,029) ng/mg hun.SR-værdien af permethrin kombineret med C. rotundus mod PMD-R var 8,81, hvorimod SR-værdien af galangal-permethrinblanding var 1233,33.I forhold til MCM-S faldt LD50-værdien af den positive kontrol PBO fra 0,44 til 0,26 ng/mg (hun) og fra 3,70 ng/mg (hun) til 0,65 ng/mg (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) og PMD-R (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029).SR-værdierne for PBO-permethrinblandingen for stammerne MCM-S og PMD-R var henholdsvis 1,69 og 5,69.Disse resultater indikerer, at C. rotundus- og A. galanga-olier og PBO øger permethrin-toksiciteten i højere grad end C. verum-olie for stammerne MCM-S og PMD-R.
Voksenaktivitet (LD50) af EO, PBO, permethrin (PE) og deres kombinationer mod pyrethroidfølsomme (MCM-S) og resistente (PMD-R) stammer af Aedes-myg.Aedes aegypti
[45].Syntetiske pyrethroider bruges over hele verden til at bekæmpe næsten alle leddyr af landbrugsmæssig og medicinsk betydning.Men på grund af de skadelige konsekvenser af brugen af syntetiske insekticider, især med hensyn til udvikling og udbredt resistens af myg, samt påvirkningen på langsigtet sundhed og miljø, er der nu et presserende behov for at reducere brugen. af traditionelle syntetiske insekticider og udvikle alternativer [35, 46, 47].Ud over at beskytte miljøet og menneskers sundhed omfatter fordelene ved botaniske insekticider høj selektivitet, global tilgængelighed og nem produktion og brug, hvilket gør dem mere attraktive for myggekontrol [32, 48, 49].Denne undersøgelse vurderede, udover at belyse de kemiske egenskaber af effektive æteriske olier gennem GC-MS-analyse, også styrken af voksne æteriske olier og deres evne til at øge toksiciteten af syntetisk permethrin.aegypti i pyrethroid-følsomme stammer (MCM-S) og resistente stammer (PMD-R).
GC-MS karakterisering viste, at cypern (14,04%), β-bisabolen (18,27%) og kanelaldehyd (64,66%) var hovedkomponenterne i henholdsvis C. rotundus, A. galanga og C. verum olier.Disse kemikalier har vist forskellige biologiske aktiviteter.Ahn et al.[50] rapporterede, at 6-acetoxycyperen, isoleret fra rhizomet af C. rotundus, virker som en antitumorforbindelse og kan inducere caspase-afhængig apoptose i ovariecancerceller.β-Bisabolen, ekstraheret fra den æteriske olie fra myrratræet, udviser specifik cytotoksicitet mod humane og muse brysttumorceller både in vitro og in vivo [51].Kanelaldehyd, opnået fra naturlige ekstrakter eller syntetiseret i laboratoriet, er blevet rapporteret at have insekticide, antibakterielle, svampedræbende, anti-inflammatoriske, immunmodulerende, anticancer og antiangiogene aktiviteter [52].
Resultaterne af den dosisafhængige voksenaktivitetsbioassay viste et godt potentiale for de testede EO'er og viste, at Aedes-myggestammerne MCM-S og PMD-R havde lignende modtagelighed for EO og PBO.Aedes aegypti.En sammenligning af effektiviteten af EO og permethrin viste, at sidstnævnte har en stærkere allercidal effekt: LD50-værdier er 0,44 og 3,70 ng/mg hos kvinder for henholdsvis stammerne MCM-S og PMD-R.Disse resultater understøttes af mange undersøgelser, der viser, at naturligt forekommende pesticider, især planteafledte produkter, generelt er mindre effektive end syntetiske stoffer [31, 34, 35, 53, 54].Dette kan skyldes, at førstnævnte er en kompleks kombination af aktive eller inaktive ingredienser, mens sidstnævnte er en oprenset enkelt aktiv forbindelse.Imidlertid kan mangfoldigheden og kompleksiteten af naturlige aktive ingredienser med forskellige virkningsmekanismer øge den biologiske aktivitet eller hindre udviklingen af resistens i værtspopulationer [55, 56, 57].Mange forskere har rapporteret anti-myg potentialet af C. verum, A. galanga og C. rotundus og deres komponenter såsom β-bisabolen, cinnamaldehyd og 1,8-cineol [22, 36, 58, 59, 60,61, 62,63,64].En gennemgang af litteraturen afslørede imidlertid, at der ikke tidligere har været rapporter om dets synergistiske virkning med permethrin eller andre syntetiske insekticider mod Aedes-myg.Aedes aegypti.
I denne undersøgelse blev der observeret signifikante forskelle i permethrin-følsomhed mellem de to Aedes-stammer.Aedes aegypti.MCM-S er følsom over for permethrin, hvorimod PMD-R er meget mindre følsom over for det, med en modstandsrate på 8,41.Sammenlignet med følsomheden af MCM-S er PMD-R mindre følsom over for permethrin, men mere følsom over for EO, hvilket giver grundlag for yderligere undersøgelser med det formål at øge effektiviteten af permethrin ved at kombinere det med EO.Et synergistisk kombinationsbaseret bioassay for effekter på voksne viste, at binære blandinger af EO og permethrin reducerede eller øgede dødeligheden af voksne Aedes.Aedes aegypti.Tilsætning af C. verum olie reducerede LD50 af permethrin mod MCM-S en smule, men øgede en smule LD50 mod PMD-R med SR-værdier på henholdsvis 1,05 og 0,96.Dette indikerer, at C. verum olie ikke har en synergistisk eller antagonistisk effekt på permethrin, når den testes på MCM-S og PMD-R.I modsætning hertil viste C. rotundus og A. galanga olier en signifikant synergistisk effekt ved signifikant at reducere LD50 værdierne af permethrin på MCM-S eller PMD-R.Når permethrin blev kombineret med EO fra C. rotundus og A. galanga, var SR-værdierne for EO-permethrinblandingen for MCM-S henholdsvis 6,28 og 4,00.Derudover, når permethrin blev evalueret mod PMD-R i kombination med C. rotundus (SR = 8,81) eller A. galanga (SR = 1233,33), steg SR-værdierne signifikant.Det er værd at bemærke, at både C. rotundus og A. galanga øgede toksiciteten af permethrin mod PMD-R Ae.aegypti betydeligt.Tilsvarende blev PBO fundet at øge toksiciteten af permethrin med SR-værdier på 1,69 og 5,69 for henholdsvis stammerne MCM-S og PMD-R.Da C. rotundus og A. galanga havde de højeste SR-værdier, blev de anset for at være de bedste synergister til at øge permethrin-toksiciteten på henholdsvis MCM-S og PMD-R.
Adskillige tidligere undersøgelser har rapporteret den synergistiske effekt af kombinationer af syntetiske insekticider og planteekstrakter mod forskellige myggearter.En larvicid bioassay mod Anopheles Stephensi undersøgt af Kalayanasundaram og Das [65] viste, at fenthion, et bredspektret organophosphat, var forbundet med Cleodendron inerme, Pedalium murax og Parthenium hysterophorus.Signifikant synergi blev observeret mellem ekstrakterne med en synergistisk effekt (SF) på 1,31.hhv. 1,38, 1,40, 1,48, 1,61 og 2,23.I en larvicid screening af 15 mangrovearter blev petroleumsetherekstrakt af mangrove-stylted rødder fundet at være mest effektiv mod Culex quinquefasciatus med en LC50-værdi på 25,7 mg/L [66].Den synergistiske effekt af dette ekstrakt og det botaniske insekticid pyrethrum blev også rapporteret at reducere LC50 af pyrethrum mod C. quinquefasciatus larver fra 0,132 mg/L til 0,107 mg/L, derudover blev en SF-beregning på 1,23 brugt i denne undersøgelse.34,35,44].Den kombinerede effektivitet af Solanum citronrodekstrakt og adskillige syntetiske insekticider (f.eks. fenthion, cypermethrin (et syntetisk pyrethroid) og timethphos (et organophosphor-larvicid)) mod Anopheles-myg blev evalueret.Stephensi [54] og C. quinquefasciatus [34].Den kombinerede anvendelse af cypermethrin og gul frugt petroleumsetherekstrakt viste en synergistisk effekt på cypermethrin i alle forhold.Det mest effektive forhold var den 1:1 binære kombination med LC50- og SF-værdier på henholdsvis 0,0054 ppm og 6,83 i forhold til An.Stephen West[54].Mens en 1:1 binær blanding af S. xanthocarpum og temephos var antagonistisk (SF = 0,6406), udviste S. xanthocarpum-fenthion-kombinationen (1:1) synergistisk aktivitet mod C. quinquefasciatus med en SF på 1,3125 [34].Tong og Blomquist [35] undersøgte virkningerne af planteethylenoxid på toksiciteten af carbaryl (et bredspektret carbamat) og permethrin over for Aedes-myg.Aedes aegypti.Resultaterne viste, at ethylenoxid fra agar, sort peber, enebær, helichrysum, sandeltræ og sesam øgede toksiciteten af carbaryl over for Aedes-myg.aegypti larver SR-værdier varierer fra 1,0 til 7,0.I modsætning hertil var ingen af EO'erne giftige for voksne Aedes-myg.På dette stadium er der ikke rapporteret nogen synergistiske virkninger for kombinationen af Aedes aegypti og EO-carbaryl.PBO blev brugt som en positiv kontrol for at øge toksiciteten af carbaryl mod Aedes-myg.SR-værdierne for Aedes aegypti-larver og voksne er henholdsvis 4,9-9,5 og 2,3.Kun binære blandinger af permethrin og EO eller PBO blev testet for larvicid aktivitet.EO-permethrin-blandingen havde en antagonistisk virkning, mens PBO-permethrin-blandingen havde en synergistisk virkning mod Aedes-myg.Larver af Aedes aegypti.Der er dog endnu ikke udført dosisresponsforsøg og SR-vurdering for PBO-permethrinblandinger.Selvom der er opnået få resultater med hensyn til de synergistiske virkninger af phytosyntetiske kombinationer mod myggevektorer, understøtter disse data de eksisterende resultater, som åbner mulighed for at tilføje synergister, ikke kun for at reducere den påførte dosis, men også for at øge drabseffekten.Effektivitet af insekter.Derudover viste resultaterne af denne undersøgelse for første gang, at C. rotundus- og A. galanga-olier synergistisk udøver signifikant højere effektivitet mod pyrethroid-modtagelige og pyrethroid-resistente stammer af Aedes-myg sammenlignet med PBO, når de kombineres med permethrin-toksicitet.Aedes aegypti.Uventede resultater fra den synergistiske analyse viste imidlertid, at C. verum-olie havde den største anti-voksne aktivitet mod begge Aedes-stammer.Overraskende nok var den toksiske virkning af permethrin på Aedes aegypti utilfredsstillende.Variationer i toksiske effekter og synergistiske effekter kan til dels skyldes eksponering for forskellige typer og niveauer af bioaktive komponenter i disse olier.
På trods af bestræbelser på at forstå, hvordan man kan forbedre effektiviteten, forbliver de synergistiske mekanismer uklare.Mulige årsager til den forskellige effektivitet og synergistiske potentiale kan omfatte forskelle i den kemiske sammensætning af de testede produkter og forskelle i mygmodtagelighed forbundet med resistensstatus og udvikling.Der er forskelle mellem de større og mindre ethylenoxidkomponenter testet i denne undersøgelse, og nogle af disse forbindelser har vist sig at have afvisende og toksiske virkninger mod en række forskellige skadedyr og sygdomsvektorer [61,62,64,67,68].Imidlertid blev de vigtigste forbindelser karakteriseret i C. rotundus, A. galanga og C. verum olier, såsom cypern, β-bisabolen og cinnamaldehyd, ikke testet i dette papir for deres anti-voksne og synergistiske aktiviteter mod henholdsvis Ae.Aedes aegypti.Derfor er fremtidige undersøgelser nødvendige for at isolere de aktive ingredienser til stede i hver æterisk olie og belyse deres insekticide effektivitet og synergistiske interaktioner mod denne myggevektor.Generelt afhænger insekticid aktivitet af virkningen og reaktionen mellem gifte og insektvæv, hvilket kan forenkles og opdeles i tre stadier: indtrængning i insektets kropshud og målorganmembraner, aktivering (= interaktion med målet) og afgiftning.giftige stoffer [57, 69].Derfor kræver insekticidsynergisme, der resulterer i øget effektivitet af toksiske kombinationer, mindst én af disse kategorier, såsom øget penetration, større aktivering af akkumulerede forbindelser eller mindre reduceret afgiftning af den aktive pesticidbestanddel.For eksempel forsinker energitolerance kutikula penetration gennem en fortykket kutikula og biokemisk resistens, såsom øget insekticidmetabolisme observeret i nogle resistente insektstammer [70, 71].Den betydelige effektivitet af EO'er til at øge toksiciteten af permethrin, især mod PMD-R, kan indikere en løsning på problemet med insekticidresistens ved at interagere med resistensmekanismer [57, 69, 70, 71].Tong og Blomquist [35] understøttede resultaterne af denne undersøgelse ved at demonstrere en synergistisk interaktion mellem EO'er og syntetiske pesticider.aegypti er der tegn på hæmmende aktivitet mod afgiftende enzymer, herunder cytochrom P450 monooxygenaser og carboxylesteraser, som er tæt forbundet med udviklingen af resistens over for traditionelle pesticider.PBO siges ikke kun at være en metabolisk hæmmer af cytochrom P450 monooxygenase, men forbedrer også penetrationen af insekticider, som vist ved dets anvendelse som en positiv kontrol i synergistiske undersøgelser [35, 72].Interessant nok er 1,8-cineol, en af de vigtige komponenter, der findes i galangalolie, kendt for dens toksiske virkninger på insektarter [22, 63, 73] og er blevet rapporteret at have synergistiske virkninger inden for flere områder af biologisk aktivitetsforskning [ 74]..,75,76,77].Derudover har 1,8-cineol i kombination med forskellige lægemidler, herunder curcumin [78], 5-fluorouracil [79], mefenaminsyre [80] og zidovudin [81] også en permeationsfremmende effekt.in vitro.Den mulige rolle for 1,8-cineol i synergistisk insekticid virkning er således ikke kun som en aktiv bestanddel, men også som en penetrationsforstærker.På grund af større synergisme med permethrin, især mod PMD-R, kan de synergistiske virkninger af galangalolie og trichosanthesolie observeret i denne undersøgelse skyldes interaktioner med resistensmekanismer, dvs. øget permeabilitet for klor.Pyrethroider øger aktiveringen af akkumulerede forbindelser og hæmmer afgiftende enzymer såsom cytochrom P450 monooxygenaser og carboxylesteraser.Imidlertid kræver disse aspekter yderligere undersøgelse for at belyse den specifikke rolle af EO og dets isolerede forbindelser (alene eller i kombination) i synergistiske mekanismer.
I 1977 blev der rapporteret om stigende niveauer af permethrinresistens i store vektorpopulationer i Thailand, og i løbet af de følgende årtier blev brugen af permethrin stort set erstattet af andre pyrethroidkemikalier, især dem, der blev erstattet af deltamethrin [82].Imidlertid er vektorresistens over for deltamethrin og andre klasser af insekticider ekstremt almindelig i hele landet på grund af overdreven og vedvarende brug [14, 17, 83, 84, 85, 86].For at bekæmpe dette problem anbefales det at rotere eller genbruge kasserede pesticider, der tidligere var effektive og mindre giftige for pattedyr, såsom permethrin.I øjeblikket, selvom brugen af permethrin er blevet reduceret i de seneste nationale regerings myggekontrolprogrammer, kan permethrinresistens stadig findes i myggepopulationer.Dette kan skyldes eksponering af myg for kommercielle husholdningsprodukter til skadedyrsbekæmpelse, som hovedsageligt består af permethrin og andre pyrethroider [14, 17].En vellykket genanvendelse af permethrin kræver således udvikling og implementering af strategier til at reducere vektorresistens.Selvom ingen af de æteriske olier testet individuelt i denne undersøgelse var så effektive som permethrin, resulterede samarbejdet med permethrin i imponerende synergistiske effekter.Dette er en lovende indikation af, at interaktionen af EO med resistensmekanismer resulterer i, at kombinationen af permethrin med EO er mere effektiv end insekticidet eller EO alene, især mod PMD-R Ae.Aedes aegypti.Fordelene ved synergistiske blandinger til at øge effektiviteten, på trods af brugen af lavere doser til vektorkontrol, kan føre til forbedret resistensstyring og reducerede omkostninger [33, 87].Ud fra disse resultater er det glædeligt at bemærke, at A. galanga og C. rotundus EO'er var signifikant mere effektive end PBO til at synergi permethrin-toksicitet i både MCM-S og PMD-R-stammer og er et potentielt alternativ til traditionelle ergogene hjælpemidler.
De udvalgte EO'er havde signifikante synergistiske virkninger til at øge voksentoksicitet mod PMD-R Ae.aegypti, især galangalolie, har en SR-værdi på op til 1233,33, hvilket indikerer, at EO har et bredt løfte som en synergist til at forbedre effektiviteten af permethrin.Dette kan stimulere brugen af et nyt aktivt naturprodukt, som tilsammen kan øge brugen af meget effektive myggebekæmpelsesprodukter.Det afslører også potentialet af ethylenoxid som en alternativ synergist til effektivt at forbedre ældre eller traditionelle insekticider for at løse eksisterende resistensproblemer i myggepopulationer.Brug af let tilgængelige planter i myggekontrolprogrammer reducerer ikke kun afhængigheden af importerede og dyre materialer, men stimulerer også lokale bestræbelser på at styrke de offentlige sundhedssystemer.
Disse resultater viser tydeligt den betydelige synergistiske effekt, der frembringes af kombinationen af ethylenoxid og permethrin.Resultaterne fremhæver potentialet af ethylenoxid som en plantesynergist i myggekontrol, hvilket øger effektiviteten af permethrin mod myg, især i resistente populationer.Fremtidig udvikling og forskning vil kræve synergistisk bioanalyse af galangal- og alpinia-olier og deres isolerede forbindelser, kombinationer af insekticider af naturlig eller syntetisk oprindelse mod flere arter og stadier af myg og toksicitetstest mod ikke-målorganismer.Praktisk brug af ethylenoxid som en levedygtig alternativ synergist.
Verdenssundhedsorganisationen.Global strategi for dengue-forebyggelse og kontrol 2012-2020.Genève: Verdenssundhedsorganisationen, 2012.
Weaver SC, Costa F., Garcia-Blanco MA, Ko AI, Ribeiro GS, Saade G., et al.Zika-virus: historie, fremkomst, biologi og kontrolmuligheder.Antiviral forskning.2016;130:69–80.
Verdenssundhedsorganisationen.Faktaark om denguefeber.2016. http://www.searo.who.int/entity/vector_borne_tropical_diseases/data/data_factsheet/en/.Dato for adgang: 20. januar 2017
Institut for Folkesundhed.Aktuel status for tilfælde af denguefeber og dengue hæmoragisk feber i Thailand.2016. http://www.m-society.go.th/article_attach/13996/17856.pdf.Dato for adgang: 6. januar 2017
Ooi EE, Goh CT, Gabler DJ.35 års dengue-forebyggelse og vektorkontrol i Singapore.Pludselig infektionssygdom.2006;12:887-93.
Morrison AC, Zielinski-Gutierrez E, Scott TW, Rosenberg R. Identificer udfordringer og foreslå løsninger til at kontrollere Aedes aegypti virale vektorer.PLOS medicin.2008;5:362-6.
Centre for Disease Control and Prevention.Denguefeber, entomologi og økologi.2016. http://www.cdc.gov/dengue/entomologyecology/.Dato for adgang: 6. januar 2017
Ohimain EI, Angaye TKN, Bassey SE Sammenligning af larvicid aktivitet af blade, bark, stængler og rødder af Jatropa curcas (Euphorbiaceae) mod malariavektoren Anopheles gambiae.SZhBR.2014;3:29-32.
Soleimani-Ahmadi M, Watandoust H, Zareh M. Habitatkarakteristika for Anopheles-larver i malariaområder i malariaudryddelsesprogrammet i det sydøstlige Iran.Asia Pacific J Trop Biomed.2014;4(Suppl 1):S73–80.
Bellini R, Zeller H, Van Bortel W. Gennemgang af tilgange til vektorkontrol, forebyggelse og kontrol af West Nile-virusudbrud og udfordringer, som Europa står over for.Parasitter vektor.2014;7:323.
Muthusamy R., Shivakumar MS Udvælgelse og molekylære mekanismer for cypermethrinresistens i røde larver (Amsacta albistriga Walker).Biokemisk fysiologi af skadedyr.2014;117:54–61.
Ramkumar G., Shivakumar MS Laboratorieundersøgelse af permethrinresistens og krydsresistens af Culex quinquefasciatus over for andre insekticider.Palastor Forskningscenter.2015;114:2553-60.
Matsunaka S, Hutson DH, Murphy SD.Pesticide Chemistry: Human Welfare and the Environment, Vol.3: Virkningsmekanisme, stofskifte og toksikologi.New York: Pergamon Press, 1983.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Souvonkert V, Kongmi M, Korbel AV, Ngoen-Klan R. En gennemgang af insekticidresistens og adfærdsforebyggelse af humane sygdomsvektorer i Thailand.Parasitter vektor.2013;6:280.
Chareonviriyaphap T, Aum-Aung B, Ratanatham S. Nuværende mønstre for insekticidresistens blandt myggevektorer i Thailand.Sydøstasien J Trop Med Folkesundhed.1999;30:184-94.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Ratanatham S. Status for malaria i Thailand.Sydøstasien J Trop Med Folkesundhed.2000;31:225-37.
Plernsub S, Saingamsuk J, Yanola J, Lumjuan N, Thippavankosol P, Walton S, Somboon P. Temporal frekvens af F1534C og V1016G knockdown-resistensmutationer i Aedes aegypti-myg i Chiang Mai, Thailand, og virkningen af mutationer på effektiviteten af termisk tågespray indeholdende pyrethroider.Aktatrop.2016;162:125–32.
Vontas J, Kioulos E, Pavlidi N, Moru E, Della Torre A, Ranson H. Insekticidresistens i de vigtigste dengue-vektorer Aedes albopictus og Aedes aegypti.Biokemisk fysiologi af skadedyr.2012;104:126-31.
Indlægstid: Jul-08-2024