Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com.De browserversie die u gebruikt, heeft beperkte CSS-ondersteuning.Voor de beste resultaten raden wij u aan een nieuwere versie van uw browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen).Om voortdurende ondersteuning te garanderen, tonen we de site in de tussentijd zonder stijl of JavaScript.
Combinaties van van planten afkomstige insecticiden kunnen synergetische of antagonistische interacties tegen ongedierte vertonen.Gezien de snelle verspreiding van ziekten die door Aedes-muggen worden overgedragen en de toenemende resistentie van Aedes-mugpopulaties tegen traditionele insecticiden, werden achtentwintig combinaties van terpeenverbindingen op basis van etherische oliën van planten geformuleerd en getest tegen de larvale en volwassen stadia van Aedes aegypti.Vijf essentiële plantenoliën (EO's) werden aanvankelijk beoordeeld op hun larvicide werking en werkzaamheid voor volwassenen, en in elke EO werden twee belangrijke verbindingen geïdentificeerd op basis van GC-MS-resultaten.De belangrijkste geïdentificeerde verbindingen werden aangekocht, namelijk diallyldisulfide, diallyltrisulfide, carvon, limoneen, eugenol, methyleugenol, eucalyptol, eudesmol en alfa-pineen van muggen.Binaire combinaties van deze verbindingen werden vervolgens bereid met behulp van subletale doses en hun synergetische en antagonistische effecten werden getest en bepaald.De beste larvicide samenstellingen worden verkregen door limoneen te mengen met diallyldisulfide, en de beste volwassendodende samenstellingen worden verkregen door carvon te mengen met limoneen.Het commercieel gebruikte synthetische larvicide Temphos en het volwassen medicijn Malathion werden afzonderlijk en in binaire combinaties met terpenoïden getest.Uit de resultaten bleek dat de combinatie van temefos en diallyldisulfide en malathion en eudesmol de meest effectieve combinatie was.Deze krachtige combinaties bieden potentieel voor gebruik tegen Aedes aegypti.
Plantaardige etherische oliën (EO's) zijn secundaire metabolieten die verschillende bioactieve stoffen bevatten en worden steeds belangrijker als alternatief voor synthetische pesticiden.Ze zijn niet alleen milieuvriendelijk en gebruiksvriendelijk, maar ze zijn ook een mengsel van verschillende bioactieve stoffen, wat ook de kans op het ontwikkelen van resistentie tegen geneesmiddelen verkleint1.Met behulp van GC-MS-technologie onderzochten onderzoekers de bestanddelen van verschillende etherische oliën van planten en identificeerden meer dan 3.000 verbindingen uit 17.500 aromatische planten2, waarvan de meeste werden getest op insecticide eigenschappen en naar verluidt insectendodende effecten hebben3,4.Sommige onderzoeken benadrukken dat de toxiciteit van de hoofdcomponent van de verbinding hetzelfde is als of groter is dan die van het ruwe ethyleenoxide.Maar het gebruik van individuele verbindingen kan opnieuw ruimte laten voor de ontwikkeling van resistentie, zoals het geval is bij chemische insecticiden5,6.Daarom ligt de huidige focus op het bereiden van mengsels van op ethyleenoxide gebaseerde verbindingen om de insecticide effectiviteit te verbeteren en de kans op resistentie bij doelplaagpopulaties te verminderen.Individuele actieve verbindingen die in EO's aanwezig zijn, kunnen synergetische of antagonistische effecten vertonen in combinaties die de algehele activiteit van de EO weerspiegelen, een feit dat goed wordt benadrukt in onderzoeken uitgevoerd door eerdere onderzoekers7,8.Het vectorbestrijdingsprogramma omvat ook EO en zijn componenten.De muggendodende werking van etherische oliën is uitgebreid bestudeerd bij Culex- en Anopheles-muggen.Verschillende onderzoeken hebben geprobeerd effectieve pesticiden te ontwikkelen door verschillende planten te combineren met commercieel gebruikte synthetische pesticiden om de algehele toxiciteit te verhogen en bijwerkingen te minimaliseren9.Maar onderzoeken naar dergelijke verbindingen tegen Aedes aegypti blijven zeldzaam.Vooruitgang in de medische wetenschap en de ontwikkeling van medicijnen en vaccins hebben bijgedragen aan de bestrijding van sommige door vectoren overgedragen ziekten.Maar de aanwezigheid van verschillende serotypen van het virus, overgedragen door de Aedes aegypti-mug, heeft geleid tot het mislukken van vaccinatieprogramma’s.Wanneer dergelijke ziekten zich voordoen, zijn vectorbestrijdingsprogramma's daarom de enige optie om de verspreiding van de ziekte te voorkomen.In het huidige scenario is de beheersing van Aedes aegypti erg belangrijk omdat het een belangrijke vector is van verschillende virussen en hun serotypen die knokkelkoorts, zika, hemorragische dengue, gele koorts, enz. veroorzaken. Het meest opmerkelijke is het feit dat het aantal Het aantal gevallen van bijna alle door vectoren overgedragen, door Aedes overgedragen ziekten neemt in Egypte elk jaar toe en neemt wereldwijd toe.Daarom is er in deze context een dringende behoefte aan het ontwikkelen van milieuvriendelijke en effectieve controlemaatregelen voor de Aedes aegypti-populaties.Potentiële kandidaten in dit opzicht zijn EO's, hun samenstellende verbindingen en hun combinaties.Daarom probeerde deze studie effectieve synergetische combinaties van belangrijke plantaardige EO-verbindingen uit vijf planten met insectendodende eigenschappen (dwz munt, heilige basilicum, gevlekte eucalyptus, alliumzwavel en melaleuca) tegen Aedes aegypti te identificeren.
Alle geselecteerde EO's vertoonden potentiële larvicide activiteit tegen Aedes aegypti met een 24-uurs LC50 variërend van 0,42 tot 163,65 ppm.De hoogste larvicide activiteit werd geregistreerd voor pepermunt (Mp) EO met een LC50-waarde van 0,42 ppm na 24 uur, gevolgd door knoflook (As) met een LC50-waarde van 16,19 ppm na 24 uur (Tabel 1).
Met uitzondering van Ocimum Sainttum, Os EO, vertoonden alle andere vier gescreende EO’s duidelijke allergische effecten, met LC50-waarden variërend van 23,37 tot 120,16 ppm gedurende de blootstellingsperiode van 24 uur.Thymophilus striata (Cl) EO was het meest effectief bij het doden van volwassenen met een LC50-waarde van 23,37 ppm binnen 24 uur na blootstelling, gevolgd door Eucalyptus maculata (Em) met een LC50-waarde van 101,91 ppm (Tabel 1).Aan de andere kant is de LC50-waarde voor Os nog niet bepaald, aangezien het hoogste sterftecijfer van 53% werd geregistreerd bij de hoogste dosis (aanvullende figuur 3).
De twee belangrijkste samenstellende verbindingen in elke EO werden geïdentificeerd en geselecteerd op basis van de resultaten van de NIST-bibliotheekdatabase, het oppervlaktepercentage van het GC-chromatogram en de MS-spectraresultaten (Tabel 2).Voor EO As waren de belangrijkste geïdentificeerde verbindingen diallyldisulfide en diallyltrisulfide;voor EO Mp waren de belangrijkste geïdentificeerde verbindingen carvon en limoneen, voor EO Em waren de belangrijkste geïdentificeerde verbindingen eudesmol en eucalyptol;Voor EO Os waren de belangrijkste geïdentificeerde verbindingen eugenol en methyleugenol, en voor EO Cl waren de belangrijkste geïdentificeerde verbindingen eugenol en α-pineen (Figuur 1, aanvullende figuren 5-8, aanvullende tabel 1-5).
Resultaten van massaspectrometrie van de belangrijkste terpenoïden van geselecteerde essentiële oliën (A-diallyldisulfide; B-diallyltrisulfide; C-eugenol; D-methyleugenol; E-limoneen; F-aromatisch ceperon; G-α-pineen; H-cineole ; R-eudamol).
Een totaal van negen verbindingen (diallyldisulfide, diallyltrisulfide, eugenol, methyleugenol, carvon, limoneen, eucalyptol, eudesmol, α-pineen) werd geïdentificeerd als effectieve verbindingen die de belangrijkste componenten van EO zijn en werden individueel getest tegen Aedes aegypti bij larven. stadia..De verbinding eudesmol had de hoogste larvicide activiteit met een LC50-waarde van 2,25 ppm na 24 uur blootstelling.Er is ook gevonden dat de verbindingen diallyldisulfide en diallyltrisulfide potentiële larvicide effecten hebben, met gemiddelde subletale doses in het bereik van 10-20 ppm.Voor de verbindingen eugenol, limoneen en eucalyptol werd opnieuw een matige larvicide activiteit waargenomen met LC50-waarden van 63,35 ppm, 139,29 ppm.en 181,33 ppm na respectievelijk 24 uur (Tabel 3).Er werd echter zelfs bij de hoogste doses geen significant larvicide potentieel van methyleugenol en carvon gevonden, dus werden LC50-waarden niet berekend (Tabel 3).Het synthetische larvicide Temephos had een gemiddelde dodelijke concentratie van 0,43 ppm tegen Aedes aegypti gedurende 24 uur blootstelling (tabel 3, aanvullende tabel 6).
Zeven verbindingen (diallyldisulfide, diallyltrisulfide, eucalyptol, α-pineen, eudesmol, limoneen en carvon) werden geïdentificeerd als de belangrijkste verbindingen van effectieve EO en werden afzonderlijk getest tegen volwassen Egyptische Aedes-muggen.Volgens de Probit-regressieanalyse bleek Eudesmol het hoogste potentieel te hebben met een LC50-waarde van 1,82 ppm, gevolgd door Eucalyptol met een LC50-waarde van 17,60 ppm bij een blootstellingstijd van 24 uur.De resterende vijf geteste verbindingen waren matig schadelijk voor volwassenen met LC50's variërend van 140,79 tot 737,01 ppm (Tabel 3).Het synthetische organofosformalathion was minder krachtig dan eudesmol en hoger dan de andere zes verbindingen, met een LC50-waarde van 5,44 ppm gedurende de blootstellingsperiode van 24 uur (Tabel 3, Aanvullende Tabel 6).
Zeven krachtige loodverbindingen en het organofosfortamefosaat werden geselecteerd om binaire combinaties van hun LC50-doses in een verhouding van 1:1 te formuleren.Er werden in totaal 28 binaire combinaties bereid en getest op hun larvicide werkzaamheid tegen Aedes aegypti.Negen combinaties bleken synergetisch te zijn, 14 combinaties waren antagonistisch en vijf combinaties waren niet larvicide.Van de synergetische combinaties was de combinatie van diallyldisulfide en temofol het meest effectief, waarbij na 24 uur een sterfte van 100% werd waargenomen (Tabel 4).Op soortgelijke wijze vertoonden mengsels van limoneen met diallyldisulfide en eugenol met thymetfos een goed potentieel met een waargenomen larvale sterfte van 98,3% (Tabel 5).De overige vier combinaties, namelijk eudesmol plus eucalyptol, eudesmol plus limoneen, eucalyptol plus alfa-pineen, alfa-pineen plus temefos, vertoonden ook een significante larvicide werkzaamheid, met waargenomen sterftecijfers van meer dan 90%.Het verwachte sterftecijfer ligt dicht bij 60-75%.(Tabel 4).De combinatie van limoneen met α-pineen of eucalyptus vertoonde echter antagonistische reacties.Evenzo is gevonden dat mengsels van Temephos met eugenol of eucalyptus of eudesmol of diallyltrisulfide antagonistische effecten hebben.Op soortgelijke wijze zijn de combinatie van diallyldisulfide en diallyltrisulfide en de combinatie van een van deze verbindingen met eudesmol of eugenol antagonistisch in hun larvicide werking.Antagonisme is ook gemeld bij de combinatie van eudesmol met eugenol of α-pineen.
Van alle 28 binaire mengsels die werden getest op zure activiteit bij volwassenen, waren er 7 combinaties synergetisch, 6 hadden geen effect en 15 waren antagonistisch.Mengsels van eudesmol met eucalyptus en limoneen met carvon bleken effectiever te zijn dan andere synergetische combinaties, met sterftecijfers na 24 uur van respectievelijk 76% en 100% (Tabel 5).Er is waargenomen dat malathion een synergetisch effect vertoont met alle combinaties van verbindingen behalve limoneen en diallyltrisulfide.Aan de andere kant is er antagonisme gevonden tussen diallyldisulfide en diallyltrisulfide en de combinatie van een van beide met eucalyptus, of eucalyptol, of carvon, of limoneen.Op vergelijkbare wijze vertoonden combinaties van α-pineen met eudesmol of limoneen, eucalyptol met carvon of limoneen, en limoneen met eudesmol of malathion antagonistische larvicide effecten.Voor de overige zes combinaties was er geen significant verschil tussen de verwachte en de waargenomen sterfte (Tabel 5).
Op basis van synergetische effecten en subletale doses werd uiteindelijk hun larvicide toxiciteit tegen een groot aantal Aedes aegypti-muggen geselecteerd en verder getest.De resultaten toonden aan dat de waargenomen larvale mortaliteit bij gebruik van de binaire combinaties eugenol-limoneen, diallyldisulfide-limoneen en diallyldisulfide-timephos 100% was, terwijl de verwachte larvale mortaliteit respectievelijk 76,48%, 72,16% en 63,4% bedroeg (Tabel 6)..De combinatie van limoneen en eudesmol was relatief minder effectief, waarbij 88% larvale sterfte werd waargenomen gedurende de blootstellingsperiode van 24 uur (Tabel 6).Samenvattend vertoonden de vier geselecteerde binaire combinaties ook synergetische larvicide effecten tegen Aedes aegypti wanneer ze op grote schaal werden toegepast (Tabel 6).
Voor de bioassay voor volwassenen werden drie synergetische combinaties geselecteerd om grote populaties volwassen Aedes aegypti te bestrijden.Om combinaties te selecteren om te testen op grote insectenkolonies, hebben we ons eerst geconcentreerd op de twee beste synergetische terpeencombinaties, namelijk carvon plus limoneen en eucalyptol plus eudesmol.Ten tweede werd de beste synergetische combinatie gekozen uit de combinatie van synthetische organofosfaatmalathion en terpenoïden.Wij zijn van mening dat de combinatie van malathion en eudesmol de beste combinatie is voor testen op grote insectenkolonies vanwege de hoogste waargenomen sterfte en zeer lage LC50-waarden van de kandidaat-ingrediënten.Malathion vertoont synergisme in combinatie met α-pineen, diallyldisulfide, eucalyptus, carvon en eudesmol.Maar als we naar de LC50-waarden kijken, heeft Eudesmol de laagste waarde (2,25 ppm).De berekende LC50-waarden van malathion, α-pineen, diallyldisulfide, eucalyptol en carvon waren 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 en 140,79 ppm.respectievelijk.Deze waarden geven aan dat de combinatie malathion en eudesmol qua dosering de optimale combinatie is.De resultaten toonden aan dat de combinaties van carvon plus limoneen en eudesmol plus malathion een waargenomen mortaliteit van 100% hadden, vergeleken met een verwachte mortaliteit van 61% tot 65%.Een andere combinatie, eudesmol plus eucalyptol, vertoonde een sterftecijfer van 78,66% na 24 uur blootstelling, vergeleken met een verwacht sterftecijfer van 60%.Alle drie de geselecteerde combinaties vertoonden synergetische effecten, zelfs wanneer ze op grote schaal werden toegepast tegen volwassen Aedes aegypti (Tabel 6).
In deze studie vertoonden geselecteerde plant-EO's zoals Mp, As, Os, Em en Cl veelbelovende dodelijke effecten op de larvale en volwassen stadia van Aedes aegypti.Mp EO had de hoogste larvicide activiteit met een LC50-waarde van 0,42 ppm, gevolgd door As-, Os- en Em EO's met een LC50-waarde van minder dan 50 ppm na 24 uur.Deze resultaten komen overeen met eerdere onderzoeken naar muggen en andere tweevleugelige vliegen10,11,12,13,14.Hoewel de larvicide potentie van Cl lager is dan die van andere essentiële oliën, met een LC50-waarde van 163,65 ppm na 24 uur, is het potentieel voor volwassenen het hoogst met een LC50-waarde van 23,37 ppm na 24 uur.Mp, As en Em EO's vertoonden ook een goed allercidaal potentieel met LC50-waarden in het bereik van 100-120 ppm bij 24 uur blootstelling, maar waren relatief lager dan hun larvicide werkzaamheid.Aan de andere kant vertoonde EO Os een verwaarloosbaar allergisch effect, zelfs bij de hoogste therapeutische dosis.De resultaten geven dus aan dat de toxiciteit van ethyleenoxide voor planten kan variëren, afhankelijk van het ontwikkelingsstadium van muggen15.Het hangt ook af van de snelheid waarmee EO's in het lichaam van het insect binnendringen, hun interactie met specifieke doelenzymen en het ontgiftingsvermogen van de mug in elk ontwikkelingsstadium16.Een groot aantal onderzoeken heeft aangetoond dat de hoofdbestanddeelverbinding een belangrijke factor is in de biologische activiteit van ethyleenoxide, aangezien deze het grootste deel van de totale verbindingen voor zijn rekening neemt3,12,17,18.Daarom hebben we in elke EO twee hoofdverbindingen overwogen.Op basis van de GC-MS-resultaten werden diallyldisulfide en diallyltrisulfide geïdentificeerd als de belangrijkste verbindingen van EO As, wat consistent is met eerdere rapporten19,20,21.Hoewel eerdere rapporten aangaven dat menthol een van de belangrijkste verbindingen was, werden carvon en limoneen opnieuw geïdentificeerd als de belangrijkste verbindingen van Mp EO22,23.Uit het samenstellingsprofiel van Os EO bleek dat eugenol en methyleugenol de belangrijkste verbindingen zijn, wat vergelijkbaar is met de bevindingen van eerdere onderzoekers16,24.Eucalyptol en eucalyptol zijn gerapporteerd als de belangrijkste verbindingen die aanwezig zijn in Em-bladolie, wat consistent is met de bevindingen van sommige onderzoekers25,26 maar in tegenspraak met de bevindingen van Olalade et al.27.De dominantie van cineol en α-pineen werd waargenomen in essentiële olie van melaleuca, wat vergelijkbaar is met eerdere onderzoeken28,29.Er zijn intraspecifieke verschillen gerapporteerd in de samenstelling en concentratie van essentiële oliën gewonnen uit dezelfde plantensoort op verschillende locaties, en deze werden ook waargenomen in dit onderzoek, die worden beïnvloed door geografische plantengroeiomstandigheden, oogsttijd, ontwikkelingsstadium of plantleeftijd.verschijning van chemotypes, enz.22,30,31,32.De belangrijkste geïdentificeerde verbindingen werden vervolgens gekocht en getest op hun larvicide effecten en effecten op volwassen Aedes aegypti-muggen.De resultaten toonden aan dat de larvicide activiteit van diallyldisulfide vergelijkbaar was met die van ruw EO As.Maar de activiteit van diallyltrisulfide is hoger dan die van EO As.Deze resultaten zijn vergelijkbaar met die verkregen door Kimbaris et al.33 op Culex Filippijnen.Deze twee verbindingen vertoonden echter geen goede autocidale activiteit tegen de doelmuggen, wat consistent is met de resultaten van Plata-Rueda et al. (34) over Tenebrio molitor.Os EO is effectief tegen het larvale stadium van Aedes aegypti, maar niet tegen het volwassen stadium.Er is vastgesteld dat de larvicide activiteit van de belangrijkste afzonderlijke verbindingen lager is dan die van ruw Os EO.Dit impliceert een rol voor andere verbindingen en hun interacties in ruw ethyleenoxide.Methyleugenol alleen heeft een verwaarloosbare activiteit, terwijl eugenol alleen een matige larvicide activiteit heeft.Deze conclusie bevestigt enerzijds35,36 en is anderzijds in tegenspraak met de conclusies van eerdere onderzoekers37,38.Verschillen in de functionele groepen van eugenol en methyleugenol kunnen resulteren in verschillende toxiciteiten voor hetzelfde doelinsect39.Limoneen bleek een matige larvicide activiteit te hebben, terwijl het effect van carvon onbeduidend was.Op dezelfde manier ondersteunen de relatief lage toxiciteit van limoneen voor volwassen insecten en de hoge toxiciteit van carvon de resultaten van sommige eerdere onderzoeken40, maar zijn ze in tegenspraak met andere41.De aanwezigheid van dubbele bindingen op zowel intracyclische als exocyclische posities kan de voordelen van deze verbindingen als larviciden vergroten3,41, terwijl carvon, een keton met onverzadigde alfa- en bètakoolstoffen, een hoger potentieel voor toxiciteit bij volwassenen kan vertonen42.De individuele kenmerken van limoneen en carvon zijn echter veel lager dan de totale EO Mp (Tabel 1, Tabel 3).Van de geteste terpenoïden bleek eudesmol de grootste larvicide en volwassen activiteit te hebben met een LC50-waarde van minder dan 2,5 ppm, waardoor het een veelbelovende verbinding is voor de bestrijding van Aedes-muggen.De prestaties ervan zijn beter dan die van de gehele EO Em, hoewel dit niet consistent is met de bevindingen van Cheng et al.40.Eudesmol is een sesquiterpeen met twee isopreeneenheden die minder vluchtig is dan zuurstofrijke monoterpenen zoals eucalyptus en daarom een groter potentieel heeft als pesticide.Eucalyptol zelf heeft een grotere activiteit bij volwassenen dan larvicide, en de resultaten van eerdere onderzoeken ondersteunen en weerleggen dit zowel37,43,44.De activiteit alleen is vrijwel vergelijkbaar met die van het gehele EO Cl.Een ander bicyclisch monoterpeen, α-pineen, heeft minder een volwassen effect op Aedes aegypti dan een larvicide effect, wat het tegenovergestelde is van het effect van volledig EO Cl.De algehele insecticide activiteit van terpenoïden wordt beïnvloed door hun lipofiliciteit, vluchtigheid, koolstofvertakking, projectiegebied, oppervlak, functionele groepen en hun posities45,46.Deze verbindingen kunnen celophopingen vernietigen, de ademhalingsactiviteit blokkeren, de overdracht van zenuwimpulsen onderbreken, enz. 47 Het synthetische organofosfaat Temephos bleek de hoogste larvicide activiteit te hebben met een LC50-waarde van 0,43 ppm, wat consistent is met de gegevens van Lek - Utala48.De volwassen activiteit van het synthetische organofosformalathion werd gerapporteerd op 5,44 ppm.Hoewel deze twee organofosfaten gunstige reacties hebben laten zien tegen laboratoriumstammen van Aedes aegypti, is in verschillende delen van de wereld muggenresistentie tegen deze verbindingen gerapporteerd49.Er zijn echter geen vergelijkbare meldingen gevonden van de ontwikkeling van resistentie tegen kruidengeneesmiddelen50.Plantaardige producten worden dus beschouwd als potentiële alternatieven voor chemische pesticiden in vectorbestrijdingsprogramma's.
Het larvicide effect werd getest op 28 binaire combinaties (1:1) bereid uit krachtige terpenoïden en terpenoïden met thymetfos, en 9 combinaties bleken synergetisch, 14 antagonistisch en 5 antagonistisch te zijn.Geen effect.Aan de andere kant bleken bij de bioassay op de potentie bij volwassenen zeven combinaties synergetisch te zijn, vijftien combinaties antagonistisch en van zes combinaties werd gerapporteerd dat ze geen effect hadden.De reden waarom bepaalde combinaties een synergetisch effect produceren, kan te wijten zijn aan het feit dat de kandidaatverbindingen gelijktijdig in verschillende belangrijke routes interageren, of aan de opeenvolgende remming van verschillende sleutelenzymen van een bepaalde biologische route51.De combinatie van limoneen met diallyldisulfide, eucalyptus of eugenol bleek synergetisch te zijn bij zowel kleinschalige als grootschalige toepassingen (Tabel 6), terwijl de combinatie ervan met eucalyptus of α-pineen antagonistische effecten op larven bleek te hebben.Gemiddeld lijkt limoneen een goede synergist te zijn, mogelijk vanwege de aanwezigheid van methylgroepen, goede penetratie in het stratum corneum en een ander werkingsmechanisme52,53.Er is eerder gemeld dat limoneen toxische effecten kan veroorzaken door de cuticula van insecten binnen te dringen (contacttoxiciteit), het spijsverteringsstelsel aan te tasten (antifeedant) of het ademhalingssysteem te beïnvloeden (ontsmettingsactiviteit), 54 terwijl fenylpropanoïden zoals eugenol metabolische enzymen kunnen beïnvloeden 55. Daarom kunnen combinaties van verbindingen met verschillende werkingsmechanismen het algehele dodelijke effect van het mengsel vergroten.Eucalyptol bleek synergetisch te zijn met diallyldisulfide, eucalyptus of α-pineen, maar andere combinaties met andere verbindingen waren niet-larvicide of antagonistisch.Vroege onderzoeken hebben aangetoond dat eucalyptol een remmende werking heeft op acetylcholinesterase (AChE), evenals op octaamine- en GABA-receptoren56.Omdat cyclische monoterpenen, eucalyptol, eugenol, enz. hetzelfde werkingsmechanisme kunnen hebben als hun neurotoxische activiteit, 57 waardoor hun gecombineerde effecten door wederzijdse remming worden geminimaliseerd.Op dezelfde manier bleek de combinatie van Temephos met diallyldisulfide, α-pineen en limoneen synergetisch te zijn, wat eerdere rapporten ondersteunt van een synergetisch effect tussen kruidenproducten en synthetische organofosfaten58.
De combinatie van eudesmol en eucalyptol bleek een synergetisch effect te hebben op de larvale en volwassen stadia van Aedes aegypti, mogelijk als gevolg van hun verschillende werkingsmechanismen vanwege hun verschillende chemische structuren.Eudesmol (een sesquiterpeen) kan de luchtwegen beïnvloeden 59 en eucalyptol (een monoterpeen) kan de acetylcholinesterase beïnvloeden 60 .Gelijktijdige blootstelling van de ingrediënten aan twee of meer doelplaatsen kan het algehele dodelijke effect van de combinatie versterken.Bij bioassays voor volwassenen bleek malathion synergistisch te zijn met carvon of eucalyptol of eucalyptol of diallyldisulfide of α-pineen, wat erop wijst dat het synergistisch is met de toevoeging van limoneen en di.Goede synergetische allergistische kandidaten voor het gehele portfolio van terpeenverbindingen, met uitzondering van allyltrisulfide.Thangam en Kathiresan61 rapporteerden ook vergelijkbare resultaten van het synergetische effect van malathion met kruidenextracten.Deze synergetische reactie kan te wijten zijn aan de gecombineerde toxische effecten van malathion en fytochemicaliën op ontgiftende enzymen van insecten.Organofosfaten zoals malathion werken over het algemeen door cytochroom P450-esterasen en mono-oxygenasen te remmen62,63,64.Daarom kan het combineren van malathion met deze werkingsmechanismen en terpenen met verschillende werkingsmechanismen het algehele dodelijke effect op muggen versterken.
Aan de andere kant geeft antagonisme aan dat de geselecteerde verbindingen in combinatie minder actief zijn dan elke verbinding afzonderlijk.De reden voor antagonisme bij sommige combinaties kan zijn dat de ene verbinding het gedrag van de andere verbinding wijzigt door de snelheid van absorptie, distributie, metabolisme of uitscheiding te veranderen.Vroege onderzoekers beschouwden dit als de oorzaak van antagonisme bij medicijncombinaties.Moleculen Mogelijk mechanisme 65. Op soortgelijke wijze kunnen mogelijke oorzaken van antagonisme verband houden met soortgelijke werkingsmechanismen, concurrentie van samenstellende verbindingen voor dezelfde receptor of doelplaats.In sommige gevallen kan ook niet-competitieve remming van het doeleiwit optreden.In deze studie vertoonden twee organozwavelverbindingen, diallyldisulfide en diallyltrisulfide, antagonistische effecten, mogelijk als gevolg van concurrentie om dezelfde doellocatie.Op dezelfde manier vertoonden deze twee zwavelverbindingen antagonistische effecten en hadden ze geen effect in combinatie met eudesmol en α-pineen.Eudesmol en alfa-pineen zijn cyclisch van aard, terwijl diallyldisulfide en diallyltrisulfide alifatisch van aard zijn.Op basis van de chemische structuur zou de combinatie van deze verbindingen de algehele dodelijke activiteit moeten verhogen, omdat hun doelwitplaatsen meestal verschillend zijn34,47, maar experimenteel hebben we antagonisme gevonden, wat te wijten kan zijn aan de rol van deze verbindingen in sommige onbekende organismen in vivo.systemen als resultaat van interactie.Op dezelfde manier veroorzaakte de combinatie van cineol en α-pineen antagonistische reacties, hoewel onderzoekers eerder rapporteerden dat de twee verbindingen verschillende werkingsdoelen hebben47,60.Omdat beide verbindingen cyclische monoterpenen zijn, kunnen er enkele gemeenschappelijke doelplaatsen zijn die kunnen strijden om binding en de algehele toxiciteit van de bestudeerde combinatorische paren kunnen beïnvloeden.
Op basis van LC50-waarden en waargenomen sterfte werden de twee beste synergetische terpeencombinaties geselecteerd, namelijk de paren carvon + limoneen en eucalyptol + eudesmol, evenals het synthetische organofosformalathion met terpenen.De optimale synergetische combinatie van malathion + Eudesmol-verbindingen werd getest in een bioassay met insecticiden voor volwassenen.Richt je op grote insectenkolonies om te bevestigen of deze effectieve combinaties kunnen werken tegen grote aantallen individuen in relatief grote blootstellingsruimten.Al deze combinaties vertonen een synergetisch effect tegen grote zwermen insecten.Soortgelijke resultaten werden verkregen voor een optimale synergetische larvicide combinatie, getest tegen grote populaties Aedes aegypti-larven.Er kan dus worden gezegd dat de effectieve synergetische larvicide en volwassendodende combinatie van plantaardige EO-verbindingen een sterke kandidaat is tegen bestaande synthetische chemicaliën en verder kan worden gebruikt om Aedes aegypti-populaties onder controle te houden.Op dezelfde manier kunnen effectieve combinaties van synthetische larviciden of adulticiden met terpenen ook worden gebruikt om de doses thymetfos of malathion die aan muggen worden toegediend, te verminderen.Deze krachtige synergetische combinaties kunnen oplossingen bieden voor toekomstige onderzoeken naar de evolutie van medicijnresistentie bij Aedes-muggen.
Eieren van Aedes aegypti werden verzameld bij het Regional Medical Research Centre, Dibrugarh, Indian Council of Medical Research en onder gecontroleerde temperatuur (28 ± 1 °C) en vochtigheid (85 ± 5%) gehouden in de afdeling Zoölogie, Gauhati Universiteit onder de volgende omstandigheden: Arivoli werden beschreven et al.Na het uitkomen kregen de larven larvenvoer (hondenkoekjespoeder en gist in een verhouding van 3:1) en kregen volwassenen een 10% glucose-oplossing.Vanaf de derde dag na het opkomen mochten volwassen vrouwtjesmuggen het bloed van albinoratten zuigen.Week het filterpapier in water in een glas en plaats het in de eierlegkooi.
Geselecteerde plantenmonsters, namelijk eucalyptusbladeren (Myrtaceae), heilige basilicum (Lamiaceae), munt (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) en alliumbollen (Amaryllidaceae).Verzameld uit Guwahati en geïdentificeerd door het Department of Botany, Gauhati University.De verzamelde plantenmonsters (500 g) werden gedurende 6 uur onderworpen aan hydrodestillatie met behulp van een Clevenger-apparaat.Het geëxtraheerde EO werd verzameld in schone glazen flesjes en voor verder onderzoek bij 4°C bewaard.
De larvicide toxiciteit werd onderzocht met licht gewijzigde standaardprocedures van de Wereldgezondheidsorganisatie 67 .Gebruik DMSO als emulgator.Elke EO-concentratie werd aanvankelijk getest bij 100 en 1000 ppm, waarbij in elke replica 20 larven werden blootgesteld.Op basis van de resultaten werd een concentratiebereik toegepast en werd de mortaliteit geregistreerd van 1 uur tot 6 uur (met tussenpozen van 1 uur), en 24 uur, 48 uur en 72 uur na de behandeling.Subletale concentraties (LC50) werden bepaald na 24, 48 en 72 uur blootstelling.Elke concentratie werd in drievoud getest, samen met één negatieve controle (alleen water) en één positieve controle (met DMSO behandeld water).Als er verpopping plaatsvindt en meer dan 10% van de larven van de controlegroep sterft, wordt het experiment herhaald.Als het sterftecijfer in de controlegroep tussen de 5 en 10% ligt, gebruik dan de Abbott-correctieformule 68.
De methode beschreven door Ramar et al.69 werd gebruikt voor een bioassay bij volwassenen tegen Aedes aegypti met aceton als oplosmiddel.Elke EO werd aanvankelijk getest tegen volwassen Aedes aegypti-muggen in concentraties van 100 en 1000 ppm.Breng 2 ml van elke bereide oplossing aan op het Whatman-nummer.1 stuk filtreerpapier (afmeting 12 x 15 cm2) en laat de aceton 10 minuten verdampen.Als controle werd filtreerpapier gebruikt dat met slechts 2 ml aceton was behandeld.Nadat de aceton is verdampt, worden het behandelde filterpapier en het controlefilterpapier in een cilindrische buis (10 cm diep) geplaatst.Tien 3 tot 4 dagen oude niet-bloedvoedende muggen werden overgebracht naar triplo's van elke concentratie.Op basis van de resultaten van voorafgaande tests werden verschillende concentraties van geselecteerde oliën getest.De sterfte werd geregistreerd op 1 uur, 2 uur, 3 uur, 4 uur, 5 uur, 6 uur, 24 uur, 48 uur en 72 uur na de vrijlating van de mug.Bereken LC50-waarden voor belichtingstijden van 24 uur, 48 uur en 72 uur.Als het sterftecijfer van de controlepartij hoger is dan 20%, herhaal dan de gehele test.Op dezelfde manier, als het sterftecijfer in de controlegroep groter is dan 5%, pas dan de resultaten voor de behandelde monsters aan met behulp van de formule van Abbott68.
Gaschromatografie (Agilent 7890A) en massaspectrometrie (Accu TOF GCv, Jeol) werden uitgevoerd om de samenstellende verbindingen van de geselecteerde essentiële oliën te analyseren.De GC was uitgerust met een FID-detector en een capillaire kolom (HP5-MS).Het draaggas was helium, de stroomsnelheid was 1 ml/min.Het GC-programma stelt Allium sativum in op 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M en Ocimum Sainttum op 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, voor mint 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, voor eucalyptus 20.60-1M-10-200-3M-30-280, en voor rood Voor duizend lagen zijn het ze 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
De belangrijkste verbindingen van elke EO werden geïdentificeerd op basis van het oppervlaktepercentage berekend op basis van de resultaten van het GC-chromatogram en de massaspectrometrie (verwezen naar de NIST 70-standaarddatabase).
De twee belangrijkste verbindingen in elke EO werden geselecteerd op basis van GC-MS-resultaten en gekocht bij Sigma-Aldrich met een zuiverheid van 98-99% voor verdere bioassays.De verbindingen werden getest op larvicide werking en werkzaamheid bij volwassenen tegen Aedes aegypti, zoals hierboven beschreven.De meest gebruikte synthetische larviciden tamefosaat (Sigma Aldrich) en het volwassen medicijn malathion (Sigma Aldrich) werden geanalyseerd om hun effectiviteit te vergelijken met geselecteerde EO-verbindingen, volgens dezelfde procedure.
Binaire mengsels van geselecteerde terpeenverbindingen en terpeenverbindingen plus commerciële organofosfaten (tilephos en malathion) werden bereid door de LC50-dosis van elke kandidaatverbinding in een verhouding van 1:1 te mengen.De bereide combinaties werden getest op larvale en volwassen stadia van Aedes aegypti zoals hierboven beschreven.Elke bioassay werd in drievoud uitgevoerd voor elke combinatie en in drievoud voor de afzonderlijke verbindingen die in elke combinatie aanwezig waren.De dood van doelinsecten werd na 24 uur geregistreerd.Bereken het verwachte sterftecijfer voor een binair mengsel met behulp van de volgende formule.
waarbij E = het verwachte sterftecijfer van Aedes aegypti-muggen als reactie op een binaire combinatie, dwz verbinding (A + B).
Het effect van elk binair mengsel werd bestempeld als synergetisch, antagonistisch of geen effect op basis van de χ2-waarde berekend met de methode beschreven door Pavla52.Bereken de χ2-waarde voor elke combinatie met behulp van de volgende formule.
Het effect van een combinatie werd als synergetisch gedefinieerd als de berekende χ2-waarde groter was dan de tabelwaarde voor de overeenkomstige vrijheidsgraden (95% betrouwbaarheidsinterval) en als bleek dat de waargenomen sterfte hoger was dan de verwachte sterfte.Op dezelfde manier wordt de behandeling als antagonistisch beschouwd als de berekende χ2-waarde voor een combinatie de tabelwaarde met enige vrijheidsgraden overschrijdt, maar de waargenomen sterfte lager is dan de verwachte sterfte.En als in een willekeurige combinatie de berekende waarde van χ2 kleiner is dan de tabelwaarde in de overeenkomstige vrijheidsgraden, wordt de combinatie geacht geen effect te hebben.
Drie tot vier potentieel synergetische combinaties (100 larven en 50 larvicide en volwassen insectenactiviteit) werden geselecteerd voor testen tegen een groot aantal insecten.Volwassenen) ga te werk zoals hierboven.Naast de mengsels werden de afzonderlijke verbindingen die in de geselecteerde mengsels aanwezig waren, ook getest op gelijke aantallen Aedes aegypti-larven en volwassenen.De combinatieverhouding is één deel LC50-dosis van één kandidaatverbinding en een deel LC50-dosis van de andere samenstellende verbinding.Bij de bioassay op activiteit op volwassenen werden geselecteerde verbindingen opgelost in het oplosmiddel aceton en aangebracht op filtreerpapier, gewikkeld in een cilindrische plastic houder van 1300 cm3.De aceton werd gedurende 10 minuten verdampt en de volwassenen werden vrijgelaten.Op soortgelijke wijze werden bij de larvicide bioassay doses LC50-kandidaatverbindingen eerst opgelost in gelijke volumes DMSO en vervolgens gemengd met 1 liter water opgeslagen in plastic containers van 1300 cc, en werden de larven vrijgelaten.
Probabilistische analyse van 71 geregistreerde sterftegegevens werd uitgevoerd met behulp van SPSS (versie 16) en Minitab-software om LC50-waarden te berekenen.
Posttijd: 01 juli 2024