Για να είναι αποτελεσματικάέλεγχος των κουνουπιώνκαι για να μειωθεί η συχνότητα εμφάνισης ασθενειών που μεταφέρουν, απαιτούνται στρατηγικές, βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις στα χημικά φυτοφάρμακα. Αξιολογήσαμε άλευρα σπόρων από ορισμένα Brassicaceae (οικογένεια Brassica) ως πηγή ισοθειοκυανικών αλάτων φυτικής προέλευσης που παράγονται με ενζυματική υδρόλυση βιολογικά ανενεργών γλυκοσινολικών αλάτων για χρήση στον έλεγχο του αιγυπτιακού Aedes (L., 1762). Άλευρο σπόρων με πέντε αποβουτυρωμένα λιπαρά (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 και Thlaspi arvense – τρεις κύριοι τύποι θερμικής απενεργοποίησης και ενζυματικής αποικοδόμησης. Χημικά προϊόντα Για τον προσδιορισμό της τοξικότητας (LC50) του ισοθειοκυανικού αλλυλίου, του ισοθειοκυανικού βενζυλίου και του 4-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικού στις προνύμφες Aedes aegypti σε 24ωρη έκθεση = 0,04 g/120 ml dH2O). Οι τιμές LC50 για το άλευρο σπόρων μουστάρδας, λευκής μουστάρδας και αλογοουράς ήταν 0,05, 0,08 και 0,05 αντίστοιχα σε σύγκριση με το ισοθειοκυανικό αλλύλιο (LC50 = 19,35 ppm) και το 4.-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικό (LC50 = 55,41 ppm) ήταν πιο τοξικό για τις προνύμφες 24 ώρες μετά την επεξεργασία από ό,τι το 0,1 g/120 ml dH2O αντίστοιχα. Αυτά τα αποτελέσματα συμφωνούν με την παραγωγή αλεύρου σπόρων μηδικής. Η υψηλότερη απόδοση των βενζυλεστέρων αντιστοιχεί στις υπολογισμένες τιμές LC50. Η χρήση αλεύρου σπόρων μπορεί να παρέχει μια αποτελεσματική μέθοδο ελέγχου των κουνουπιών. Η αποτελεσματικότητα της σκόνης σπόρων σταυρανθών και των κύριων χημικών συστατικών της έναντι των προνυμφών κουνουπιών και δείχνει πώς οι φυσικές ενώσεις στη σκόνη σπόρων σταυρανθών μπορούν να χρησιμεύσουν ως ένα πολλά υποσχόμενο φιλικό προς το περιβάλλον προνυμφοκτόνο για τον έλεγχο των κουνουπιών.
Οι ασθένειες που μεταδίδονται μέσω φορέων και προκαλούνται από τα κουνούπια Aedes παραμένουν ένα σημαντικό παγκόσμιο πρόβλημα δημόσιας υγείας. Η συχνότητα εμφάνισης ασθενειών που μεταδίδονται από κουνούπια εξαπλώνεται γεωγραφικά1,2,3 και επανεμφανίζεται, οδηγώντας σε επιδημίες σοβαρών ασθενειών4,5,6,7. Η εξάπλωση ασθενειών μεταξύ ανθρώπων και ζώων (π.χ. τσικουνγκούνια, δάγκειος πυρετός, πυρετός της κοιλάδας του Ριφτ, κίτρινος πυρετός και ιός Ζίκα) είναι άνευ προηγουμένου. Μόνο ο δάγκειος πυρετός θέτει περίπου 3,6 δισεκατομμύρια ανθρώπους σε κίνδυνο μόλυνσης στις τροπικές περιοχές, με περίπου 390 εκατομμύρια μολύνσεις να συμβαίνουν ετησίως, με αποτέλεσμα 6.100-24.300 θανάτους ετησίως8. Η επανεμφάνιση και η έξαρση του ιού Ζίκα στη Νότια Αμερική έχει προσελκύσει την παγκόσμια προσοχή λόγω της εγκεφαλικής βλάβης που προκαλεί σε παιδιά που γεννιούνται από μολυσμένες γυναίκες2. Οι Kremer et al3 προβλέπουν ότι η γεωγραφική εξάπλωση των κουνουπιών Aedes θα συνεχίσει να επεκτείνεται και ότι μέχρι το 2050, το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού θα κινδυνεύει από μόλυνση από αρμποϊούς που μεταδίδονται από κουνούπια.
Με εξαίρεση τα πρόσφατα αναπτυγμένα εμβόλια κατά του δάγκειου πυρετού και του κίτρινου πυρετού, τα εμβόλια κατά των περισσότερων ασθενειών που μεταδίδονται από τα κουνούπια δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί9,10,11. Τα εμβόλια εξακολουθούν να είναι διαθέσιμα σε περιορισμένες ποσότητες και χρησιμοποιούνται μόνο σε κλινικές δοκιμές. Ο έλεγχος των φορέων κουνουπιών με τη χρήση συνθετικών εντομοκτόνων αποτελεί βασική στρατηγική για τον έλεγχο της εξάπλωσης των ασθενειών που μεταδίδονται από τα κουνούπια12,13. Αν και τα συνθετικά φυτοφάρμακα είναι αποτελεσματικά στην εξόντωση των κουνουπιών, η συνεχιζόμενη χρήση συνθετικών φυτοφαρμάκων επηρεάζει αρνητικά τους μη στοχευόμενους οργανισμούς και μολύνει το περιβάλλον14,15,16. Ακόμα πιο ανησυχητική είναι η τάση αύξησης της αντοχής των κουνουπιών στα χημικά εντομοκτόνα17,18,19. Αυτά τα προβλήματα που σχετίζονται με τα φυτοφάρμακα έχουν επιταχύνει την αναζήτηση αποτελεσματικών και φιλικών προς το περιβάλλον εναλλακτικών λύσεων για τον έλεγχο των φορέων ασθενειών.
Διάφορα φυτά έχουν αναπτυχθεί ως πηγές φυτοφαρμάκων για τον έλεγχο παρασίτων20,21. Οι φυτικές ουσίες είναι γενικά φιλικές προς το περιβάλλον επειδή είναι βιοδιασπώμενες και έχουν χαμηλή ή αμελητέα τοξικότητα σε μη στοχευόμενους οργανισμούς όπως θηλαστικά, ψάρια και αμφίβια20,22. Τα φυτικά παρασκευάσματα είναι γνωστό ότι παράγουν μια ποικιλία βιοδραστικών ενώσεων με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης για τον αποτελεσματικό έλεγχο των διαφορετικών σταδίων ζωής των κουνουπιών23,24,25,26. Οι φυτικές ενώσεις, όπως τα αιθέρια έλαια και άλλα δραστικά φυτικά συστατικά, έχουν τραβήξει την προσοχή και έχουν ανοίξει το δρόμο για καινοτόμα εργαλεία για τον έλεγχο των κουνουπιών-φορέων. Τα αιθέρια έλαια, τα μονοτερπένια και τα σεσκιτερπένια δρουν ως απωθητικά, αποτρεπτικά τροφής και ωοκτόνα27,28,29,30,31,32,33. Πολλά φυτικά έλαια προκαλούν τον θάνατο των προνυμφών, των νυμφών και των ενηλίκων κουνουπιών34,35,36, επηρεάζοντας το νευρικό, αναπνευστικό, ενδοκρινικό και άλλα σημαντικά συστήματα των εντόμων37.
Πρόσφατες μελέτες έχουν παράσχει πληροφορίες σχετικά με την πιθανή χρήση των φυτών μουστάρδας και των σπόρων τους ως πηγή βιοδραστικών ενώσεων. Το άλευρο σπόρων μουστάρδας έχει δοκιμαστεί ως βιοαπολυμαντικό38,39,40,41 και έχει χρησιμοποιηθεί ως βελτιωτικό εδάφους για την καταστολή των ζιζανίων42,43,44 και τον έλεγχο των παθογόνων των φυτών που μεταδίδονται στο έδαφος45,46,47,48,49,50, τη θρέψη των φυτών, των νηματωδών 41,51, 52, 53, 54 και των παρασίτων 55, 56, 57, 58, 59, 60. Η μυκητοκτόνος δράση αυτών των σκονών σπόρων αποδίδεται σε φυτοπροστατευτικές ενώσεις που ονομάζονται ισοθειοκυανικά38,42,60. Στα φυτά, αυτές οι προστατευτικές ενώσεις αποθηκεύονται σε φυτικά κύτταρα με τη μορφή μη βιοδραστικών γλυκοσινολικών. Ωστόσο, όταν τα φυτά υποβάλλονται σε βλάβη από έντομα ή μόλυνση από παθογόνα, τα γλυκοσινολικά υδρολύονται από τη μυροσινάση σε βιοδραστικά ισοθειοκυανικά55,61. Τα ισοθειοκυανικά είναι πτητικές ενώσεις που είναι γνωστό ότι έχουν ευρύ φάσμα αντιμικροβιακής και εντομοκτόνου δράσης και η δομή, η βιολογική δράση και η περιεκτικότητά τους ποικίλλουν σημαντικά μεταξύ των ειδών Brassicaceae42,59,62,63.
Παρόλο που τα ισοθειοκυανικά που προέρχονται από άλευρο σπόρων μουστάρδας είναι γνωστό ότι έχουν εντομοκτόνο δράση, δεν υπάρχουν δεδομένα σχετικά με τη βιολογική δράση έναντι ιατρικά σημαντικών αρθροπόδων φορέων. Η μελέτη μας εξέτασε την προνυμφοκτόνο δράση τεσσάρων απολιπασμένων σκονών σπόρων έναντι των κουνουπιών Aedes. Προνύμφες του Aedes aegypti. Στόχος της μελέτης ήταν να αξιολογηθεί η πιθανή χρήση τους ως φιλικά προς το περιβάλλον βιοφυτοφάρμακα για τον έλεγχο των κουνουπιών. Τρία κύρια χημικά συστατικά του αλεύρου σπόρων, το αλλυλ ισοθειοκυανικό (AITC), το βενζυλ ισοθειοκυανικό (BITC) και το 4-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικό (4-HBITC) δοκιμάστηκαν επίσης για να δοκιμαστεί η βιολογική δράση αυτών των χημικών συστατικών στις προνύμφες κουνουπιών. Αυτή είναι η πρώτη αναφορά που αξιολογεί την αποτελεσματικότητα τεσσάρων σκονών σπόρων λάχανου και των κύριων χημικών συστατικών τους έναντι των προνυμφών κουνουπιών.
Οι εργαστηριακές αποικίες του Aedes aegypti (στέλεχος Rockefeller) διατηρήθηκαν στους 26°C, 70% σχετική υγρασία (RH) και 10:14 ώρες (φωτοπερίοδος L:D). Τα ζευγαρωμένα θηλυκά στεγάστηκαν σε πλαστικά κλουβιά (ύψος 11 cm και διάμετρος 9,5 cm) και τράφηκαν μέσω συστήματος μπιμπερό χρησιμοποιώντας κιτρικό βόειο αίμα (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, ΗΠΑ). Η τροφοδότηση με αίμα πραγματοποιήθηκε ως συνήθως χρησιμοποιώντας έναν τροφοδότη μεμβράνης πολλαπλών υάλων (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, ΗΠΑ) συνδεδεμένο με έναν σωλήνα κυκλοφορίας νερού (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, ΗΠΑ) με έλεγχο θερμοκρασίας 37°C. Τεντώστε μια μεμβράνη Parafilm M στον πυθμένα κάθε γυάλινου θαλάμου τροφοδοσίας (εμβαδόν 154 mm2). Κάθε τροφοδότης τοποθετήθηκε στη συνέχεια στο επάνω πλέγμα που καλύπτει το κλουβί που περιείχε το ζευγαρωμένο θηλυκό. Περίπου 350-400 μl αίματος βοοειδών προστέθηκαν σε μια γυάλινη χοάνη τροφοδοσίας χρησιμοποιώντας μια πιπέτα Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, ΗΠΑ) και τα ενήλικα σκουλήκια αφέθηκαν να στραγγίσουν για τουλάχιστον μία ώρα. Στα έγκυα θηλυκά χορηγήθηκε στη συνέχεια ένα διάλυμα σακχαρόζης 10% και αφέθηκαν να γεννήσουν αυγά σε υγρό διηθητικό χαρτί επενδεδυμένο με ατομικά εξαιρετικά διαυγή κύπελλα σουφλέ (μέγεθος 1,25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, ΗΠΑ). Τοποθετήστε το διηθητικό χαρτί που περιέχει τα αυγά σε μια σφραγισμένη σακούλα (SC Johnsons, Racine, WI) και φυλάξτε τα στους 26°C. Τα αυγά εκκολάφθηκαν και περίπου 200-250 προνύμφες εκτράφηκαν σε πλαστικούς δίσκους που περιείχαν ένα μείγμα τροφής κουνελιών (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, ΗΠΑ) και σκόνης συκωτιού (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, ΗΠΑ) και φιλέτου ψαριού (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Γερμανία) σε αναλογία 2:1:1. Στις βιολογικές μας δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν προνύμφες όψιμου τρίτου σταδίου.
Το υλικό σπόρων φυτών που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη προήλθε από τις ακόλουθες εμπορικές και κυβερνητικές πηγές: Brassica juncea (καφέ μουστάρδα-Pacific Gold) και Brassica juncea (λευκή μουστάρδα-Ida Gold) από τον Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Washington State, USA· (Κάρδαμο) από την Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, USA και Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) από την USDA-ARS, Peoria, IL, USA· Κανένας από τους σπόρους που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη δεν υποβλήθηκε σε επεξεργασία με φυτοφάρμακα. Όλο το υλικό σπόρων υποβλήθηκε σε επεξεργασία και χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη σύμφωνα με τους τοπικούς και εθνικούς κανονισμούς και σε συμμόρφωση με όλους τους σχετικούς τοπικούς και εθνικούς κανονισμούς. Αυτή η μελέτη δεν εξέτασε διαγονιδιακές φυτικές ποικιλίες.
Οι σπόροι Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), White sinapi (IG) και Thlaspi arvense (DFP) αλέστηκαν σε λεπτή σκόνη χρησιμοποιώντας έναν υπερφυγοκεντρικό μύλο Retsch ZM200 (Retsch, Haan, Γερμανία) εξοπλισμένο με πλέγμα 0,75 mm και ρότορα από ανοξείδωτο χάλυβα, 12 δόντια, 10.000 rpm (Πίνακας 1). Η αλεσμένη σκόνη σπόρων μεταφέρθηκε σε χάρτινη θήκη και απολιπάνθηκε με εξάνιο σε συσκευή Soxhlet για 24 ώρες. Ένα υποδείγμα απολιπωμένης μουστάρδας υπέστη θερμική επεξεργασία στους 100 °C για 1 ώρα για μετουσίωση της μυροσινάσης και πρόληψη της υδρόλυσης των γλυκοσινολικών για τον σχηματισμό βιολογικά ενεργών ισοθειοκυανικών. Η θερμικά επεξεργασμένη σκόνη σπόρων αλογοουράς (DFP-HT) χρησιμοποιήθηκε ως αρνητικός έλεγχος με μετουσίωση της μυροσινάσης.
Η περιεκτικότητα σε γλυκοσινολικό άλας του απολιπασμένου αλεύρου σπόρων προσδιορίστηκε εις τριπλούν χρησιμοποιώντας υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) σύμφωνα με ένα προηγουμένως δημοσιευμένο πρωτόκολλο 64. Εν συντομία, 3 mL μεθανόλης προστέθηκαν σε ένα δείγμα 250 mg απολιπασμένης σκόνης σπόρων. Κάθε δείγμα υποβλήθηκε σε υπερήχους σε υδατόλουτρο για 30 λεπτά και αφέθηκε στο σκοτάδι στους 23°C για 16 ώρες. Ένα κλάσμα 1 mL της οργανικής στιβάδας διηθήθηκε στη συνέχεια μέσω ενός φίλτρου 0,45 μm σε έναν αυτόματο δειγματολήπτη. Λειτουργώντας σε ένα σύστημα Shimadzu HPLC (δύο αντλίες LC 20AD, αυτόματος δειγματολήπτης SIL 20A, απαερωτής DGU 20A, ανιχνευτής SPD-20A UV-VIS για παρακολούθηση στα 237 nm και μονάδα διαύλου επικοινωνίας CBM-20A), η περιεκτικότητα σε γλυκοσινολικό άλας του αλεύρου σπόρων προσδιορίστηκε εις τριπλούν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Shimadzu LC Solution έκδοση 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, ΗΠΑ). Η στήλη ήταν μια στήλη αντίστροφης φάσης C18 Inertsil (250 mm × 4,6 mm· RP C-18, ODS-3, 5u· GL Sciences, Torrance, CA, ΗΠΑ). Οι αρχικές συνθήκες κινητής φάσης ορίστηκαν σε 12% μεθανόλη/88% υδροξείδιο του τετραβουτυλαμμωνίου 0,01 M σε νερό (TBAH· Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ΗΠΑ) με ρυθμό ροής 1 mL/min. Μετά την έγχυση 15 μl δείγματος, οι αρχικές συνθήκες διατηρήθηκαν για 20 λεπτά και στη συνέχεια η αναλογία διαλύτη ρυθμίστηκε σε 100% μεθανόλη, με συνολικό χρόνο ανάλυσης δείγματος 65 λεπτά. Δημιουργήθηκε μια πρότυπη καμπύλη (με βάση nM/mAb) με σειριακές αραιώσεις φρεσκοπαρασκευασμένων προτύπων σιναπίνης, γλυκοσινολικού και μυροζίνης (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ΗΠΑ) για την εκτίμηση της περιεκτικότητας σε θείο του απολιπανθέντος αλεύρου σπόρων. Οι συγκεντρώσεις γλυκοσινολικού οξέος στα δείγματα ελέγχθηκαν σε μια HPLC Agilent 1100 (Agilent, Santa Clara, CA, ΗΠΑ) χρησιμοποιώντας την έκδοση OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) εξοπλισμένη με την ίδια στήλη και χρησιμοποιώντας μια προηγουμένως περιγραφείσα μέθοδο. Οι συγκεντρώσεις γλυκοσινολικού οξέος προσδιορίστηκαν· είναι συγκρίσιμες μεταξύ των συστημάτων HPLC.
Το ισοθειοκυανικό αλλύλιο (94%, σταθερό) και το ισοθειοκυανικό βενζύλιο (98%) αγοράστηκαν από την Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, ΗΠΑ). Το 4-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικό αγοράστηκε από την ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, ΗΠΑ). Όταν υδρολύονται ενζυματικά από μυροσινάση, τα γλυκοσινολικά, τα γλυκοσινολικά και τα γλυκοσινολικά άλατα σχηματίζουν ισοθειοκυανικό αλλύλιο, ισοθειοκυανικό βενζύλιο και 4-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικό, αντίστοιχα.
Οι εργαστηριακές βιοδοκιμασίες πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τη μέθοδο των Muturi et al. 32 με τροποποιήσεις. Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν πέντε τροφές σπόρων χαμηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά: DFP, DFP-HT, IG, PG και Ls. Είκοσι προνύμφες τοποθετήθηκαν σε ένα ποτήρι ζέσεως τριών κατευθύνσεων μιας χρήσης των 400 mL (VWR International, LLC, Radnor, PA, ΗΠΑ) που περιείχε 120 mL απιονισμένο νερό (dH2O). Επτά συγκεντρώσεις αλεύρου σπόρων ελέγχθηκαν για τοξικότητα στις προνύμφες των κουνουπιών: 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 και 0,12 g αλεύρου σπόρων/120 ml dH2O για άλευρο σπόρων DFP, DFP-HT, IG και PG. Προκαταρκτικές βιοδοκιμές δείχνουν ότι το απολιπασμένο άλευρο σπόρων Ls είναι πιο τοξικό από τέσσερα άλλα άλευρα σπόρων που εξετάστηκαν. Επομένως, προσαρμόσαμε τις επτά συγκεντρώσεις επεξεργασίας του αλεύρου σπόρων Ls στις ακόλουθες συγκεντρώσεις: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065 και 0,075 g/120 mL dH2O.
Μια ομάδα ελέγχου χωρίς αγωγή (dH20, χωρίς συμπλήρωμα αλεύρου σπόρων) συμπεριλήφθηκε για την αξιολόγηση της φυσιολογικής θνησιμότητας των εντόμων υπό συνθήκες δοκιμασίας. Οι τοξικολογικές βιοδοκιμές για κάθε αλεύρι σπόρων περιελάμβαναν τρία αντίγραφα ποτήρια ζέσεως τριών κεκλιμένων οπών (20 προνύμφες όψιμου τρίτου σταδίου ανά ποτήρι ζέσεως), για συνολικά 108 φιαλίδια. Τα επεξεργασμένα δοχεία αποθηκεύτηκαν σε θερμοκρασία δωματίου (20-21°C) και η θνησιμότητα των προνυμφών καταγράφηκε κατά τη διάρκεια 24 και 72 ωρών συνεχούς έκθεσης σε συγκεντρώσεις θεραπείας. Εάν το σώμα και τα εξαρτήματα του κουνουπιού δεν κινούνται όταν τρυπηθούν ή αγγιχτούν με μια λεπτή σπάτουλα από ανοξείδωτο χάλυβα, οι προνύμφες κουνουπιών θεωρούνται νεκρές. Οι νεκρές προνύμφες συνήθως παραμένουν ακίνητες σε ραχιαία ή κοιλιακή θέση στον πυθμένα του δοχείου ή στην επιφάνεια του νερού. Το πείραμα επαναλήφθηκε τρεις φορές σε διαφορετικές ημέρες χρησιμοποιώντας διαφορετικές ομάδες προνυμφών, για συνολικά 180 προνύμφες που εκτέθηκαν σε κάθε συγκέντρωση θεραπείας.
Η τοξικότητα των AITC, BITC και 4-HBITC στις προνύμφες κουνουπιών αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία βιοδοκιμασίας αλλά με διαφορετικές επεξεργασίες. Παρασκευάστε διαλύματα παρακαταθήκης 100.000 ppm για κάθε χημική ουσία προσθέτοντας 100 µL της χημικής ουσίας σε 900 µL απόλυτης αιθανόλης σε έναν φυγοκεντρικό σωλήνα 2 mL και ανακινώντας για 30 δευτερόλεπτα για να αναμειχθεί καλά. Οι συγκεντρώσεις επεξεργασίας προσδιορίστηκαν με βάση τις προκαταρκτικές μας βιοδοκιμασίες, οι οποίες διαπίστωσαν ότι το BITC είναι πολύ πιο τοξικό από το AITC και το 4-HBITC. Για τον προσδιορισμό της τοξικότητας, χρησιμοποιήθηκαν 5 συγκεντρώσεις BITC (1, 3, 6, 9 και 12 ppm), 7 συγκεντρώσεις AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 και 35 ppm) και 6 συγκεντρώσεις 4-HBITC (15, 15, 20, 25, 30 και 35 ppm). 30, 45, 60, 75 και 90 ppm). Η ομάδα ελέγχου εγχύθηκε με 108 μL απόλυτης αιθανόλης, η οποία ισοδυναμεί με τον μέγιστο όγκο της χημικής επεξεργασίας. Οι βιοδοκιμές επαναλήφθηκαν όπως παραπάνω, εκθέτοντας συνολικά 180 προνύμφες ανά συγκέντρωση επεξεργασίας. Η θνησιμότητα των προνυμφών καταγράφηκε για κάθε συγκέντρωση AITC, BITC και 4-HBITC μετά από 24 ώρες συνεχούς έκθεσης.
Η ανάλυση Probit 65 δεδομένων θνησιμότητας που σχετίζονται με τη δόση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό Polo (Polo Plus, LeOra Software, έκδοση 1.0) για τον υπολογισμό της θανατηφόρας συγκέντρωσης 50% (LC50), της θανατηφόρας συγκέντρωσης 90% (LC90), της κλίσης, του συντελεστή θανατηφόρας δόσης και της θανατηφόρας συγκέντρωσης 95%, με βάση τα διαστήματα εμπιστοσύνης για τις αναλογίες θανατηφόρων δόσεων για λογαριθμικά μετασχηματισμένες καμπύλες συγκέντρωσης και δόσης-θνησιμότητας. Τα δεδομένα θνησιμότητας βασίζονται σε συνδυασμένα δεδομένα επαναλήψεων 180 προνυμφών που εκτέθηκαν σε κάθε συγκέντρωση θεραπείας. Πιθανοτικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν ξεχωριστά για κάθε άλευρο σπόρων και κάθε χημικό συστατικό. Με βάση το διάστημα εμπιστοσύνης 95% του λόγου θανατηφόρας δόσης, η τοξικότητα του αλεύρου σπόρων και των χημικών συστατικών για τις προνύμφες κουνουπιών θεωρήθηκε σημαντικά διαφορετική, επομένως ένα διάστημα εμπιστοσύνης που περιείχε τιμή 1 δεν ήταν σημαντικά διαφορετικό, P = 0,0566.
Τα αποτελέσματα της HPLC για τον προσδιορισμό των κύριων γλυκοσινολικών αλάτων σε απολιπασμένα άλευρα σπόρων DFP, IG, PG και Ls παρατίθενται στον Πίνακα 1. Τα κύρια γλυκοσινολικά αλεύρια στα άλευρα σπόρων που εξετάστηκαν ποικίλλουν, με εξαίρεση το DFP και το PG, τα οποία περιείχαν και τα δύο γλυκοσινολικά μυροσινάσης. Η περιεκτικότητα σε μυροσινίνη στο PG ήταν υψηλότερη από ό,τι στο DFP, 33,3 ± 1,5 και 26,5 ± 0,9 mg/g, αντίστοιχα. Η σκόνη σπόρων Ls περιείχε 36,6 ± 1,2 mg/g γλυκογλυκόνης, ενώ η σκόνη σπόρων IG περιείχε 38,0 ± 0,5 mg/g σιναπίνης.
Οι προνύμφες των κουνουπιών Ae. Aedes aegypti θανατώθηκαν όταν υποβλήθηκαν σε αγωγή με απολιπασμένο άλευρο σπόρων, αν και η αποτελεσματικότητα της αγωγής ποικίλλει ανάλογα με το είδος του φυτού. Μόνο το DFP-NT δεν ήταν τοξικό για τις προνύμφες κουνουπιών μετά από 24 και 72 ώρες έκθεσης (Πίνακας 2). Η τοξικότητα της ενεργής σκόνης σπόρων αυξήθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης (Εικ. 1Α, Β). Η τοξικότητα του αλεύρου σπόρων για τις προνύμφες κουνουπιών ποικίλλει σημαντικά με βάση το 95% CI του λόγου θανατηφόρας δόσης των τιμών LC50 σε αξιολογήσεις 24 ωρών και 72 ωρών (Πίνακας 3). Μετά από 24 ώρες, η τοξική επίδραση του αλεύρου σπόρων Ls ήταν μεγαλύτερη από άλλες αγωγές με αλεύρι σπόρων, με την υψηλότερη δραστικότητα και μέγιστη τοξικότητα για τις προνύμφες (LC50 = 0,04 g/120 ml dH2O). Οι προνύμφες ήταν λιγότερο ευαίσθητες στο DFP στις 24 ώρες σε σύγκριση με τις επεξεργασίες με IG, Ls και σκόνη σπόρων PG, με τιμές LC50 0,115, 0,04 και 0,08 g/120 ml dH2O αντίστοιχα, οι οποίες ήταν στατιστικά υψηλότερες από την τιμή LC50 0,211 g/120 ml dH2O (Πίνακας 3). Οι τιμές LC90 των DFP, IG, PG και Ls ήταν 0,376, 0,275, 0,137 και 0,074 g/120 ml dH2O, αντίστοιχα (Πίνακας 2). Η υψηλότερη συγκέντρωση DPP ήταν 0,12 g/120 ml dH2O. Μετά από 24 ώρες αξιολόγησης, η μέση θνησιμότητα των προνυμφών ήταν μόνο 12%, ενώ η μέση θνησιμότητα των προνυμφών IG και PG έφτασε το 51% και 82%, αντίστοιχα. Μετά από 24 ώρες αξιολόγησης, η μέση θνησιμότητα των προνυμφών για την υψηλότερη συγκέντρωση επεξεργασίας αλεύρου σπόρων Ls (0,075 g/120 ml dH2O) ήταν 99% (Εικ. 1Α).
Οι καμπύλες θνησιμότητας υπολογίστηκαν από την απόκριση δόσης (Probit) των αιγυπτιακών προνυμφών Ae. (προνύμφες 3ου σταδίου) στη συγκέντρωση αλεύρου σπόρων 24 ώρες (A) και 72 ώρες (B) μετά την επεξεργασία. Η διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει την LC50 της επεξεργασίας αλεύρου σπόρων. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Θερμικά αδρανοποιημένο Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Στην αξιολόγηση 72 ωρών, οι τιμές LC50 των αλεύρων σπόρων DFP, IG και PG ήταν 0,111, 0,085 και 0,051 g/120 ml dH2O, αντίστοιχα. Σχεδόν όλες οι προνύμφες που εκτέθηκαν σε άλευρο σπόρων Ls πέθαναν μετά από 72 ώρες έκθεσης, επομένως τα δεδομένα θνησιμότητας ήταν ασύμβατα με την ανάλυση Probit. Σε σύγκριση με άλλα άλευρα σπόρων, οι προνύμφες ήταν λιγότερο ευαίσθητες στην επεξεργασία με άλευρο σπόρων DFP και είχαν στατιστικά υψηλότερες τιμές LC50 (Πίνακες 2 και 3). Μετά από 72 ώρες, οι τιμές LC50 για τις επεξεργασίες με άλευρο σπόρων DFP, IG και PG εκτιμήθηκαν σε 0,111, 0,085 και 0,05 g/120 ml dH2O, αντίστοιχα. Μετά από 72 ώρες αξιολόγησης, οι τιμές LC90 των σκονών σπόρων DFP, IG και PG ήταν 0,215, 0,254 και 0,138 g/120 ml dH2O, αντίστοιχα. Μετά από 72 ώρες αξιολόγησης, η μέση θνησιμότητα των προνυμφών για τις επεξεργασίες με άλευρο σπόρων DFP, IG και PG σε μέγιστη συγκέντρωση 0,12 g/120 ml dH2O ήταν 58%, 66% και 96% αντίστοιχα (Εικ. 1Β). Μετά από 72 ώρες αξιολόγησης, το άλευρο σπόρων PG βρέθηκε πιο τοξικό από το άλευρο σπόρων IG και DFP.
Τα συνθετικά ισοθειοκυανικά, το ισοθειοκυανικό αλλύλιο (AITC), το ισοθειοκυανικό βενζύλιο (BITC) και το 4-υδροξυβενζυλισοθειοκυανικό (4-HBITC) μπορούν να σκοτώσουν αποτελεσματικά τις προνύμφες των κουνουπιών. 24 ώρες μετά την επεξεργασία, το BITC ήταν πιο τοξικό για τις προνύμφες με τιμή LC50 5,29 ppm σε σύγκριση με 19,35 ppm για το AITC και 55,41 ppm για το 4-HBITC (Πίνακας 4). Σε σύγκριση με το AITC και το BITC, το 4-HBITC έχει χαμηλότερη τοξικότητα και υψηλότερη τιμή LC50. Υπάρχουν σημαντικές διαφορές στην τοξικότητα των προνυμφών των κουνουπιών των δύο κύριων ισοθειοκυανικών (Ls και PG) στο πιο ισχυρό άλευρο σπόρων. Η τοξικότητα με βάση την αναλογία θανατηφόρας δόσης των τιμών LC50 μεταξύ AITC, BITC και 4-HBITC έδειξε στατιστική διαφορά, έτσι ώστε το 95% CI της αναλογίας θανατηφόρας δόσης LC50 να μην περιελάμβανε τιμή 1 (P = 0,05, Πίνακας 4). Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις τόσο του BITC όσο και του AITC εκτιμήθηκε ότι σκότωσαν το 100% των προνυμφών που εξετάστηκαν (Σχήμα 2).
Οι καμπύλες θνησιμότητας υπολογίστηκαν από τη δόση-απόκριση (Probit) του Ae. 24 ώρες μετά την αγωγή, οι αιγυπτιακές προνύμφες (προνύμφες 3ου σταδίου) έφτασαν σε συγκεντρώσεις συνθετικού ισοθειοκυανικού. Η διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει την LC50 για την αγωγή με ισοθειοκυανικό. Ισοθειοκυανικό βενζύλιο BITC, ισοθειοκυανικό αλλύλιο AITC και 4-HBITC.
Η χρήση φυτοφαρμάκων ως παραγόντων ελέγχου φορέων κουνουπιών έχει μελετηθεί εδώ και καιρό. Πολλά φυτά παράγουν φυσικές χημικές ουσίες που έχουν εντομοκτόνο δράση37. Οι βιοδραστικές τους ενώσεις παρέχουν μια ελκυστική εναλλακτική λύση στα συνθετικά εντομοκτόνα με μεγάλο δυναμικό στον έλεγχο παρασίτων, συμπεριλαμβανομένων των κουνουπιών.
Τα φυτά μουστάρδας καλλιεργούνται ως καλλιέργεια για τους σπόρους τους, χρησιμοποιούνται ως μπαχαρικό και πηγή ελαίου. Όταν το έλαιο μουστάρδας εξάγεται από τους σπόρους ή όταν η μουστάρδα εξάγεται για χρήση ως βιοκαύσιμο, 69 το υποπροϊόν είναι το απολιπανμένο άλευρο σπόρων. Αυτό το άλευρο σπόρων διατηρεί πολλά από τα φυσικά βιοχημικά συστατικά του και τα υδρολυτικά ένζυμα. Η τοξικότητα αυτού του αλεύρου σπόρων αποδίδεται στην παραγωγή ισοθειοκυανικών55,60,61. Τα ισοθειοκυανικά σχηματίζονται με την υδρόλυση των γλυκοσινολικών από το ένζυμο μυροσινάση κατά την ενυδάτωση του αλεύρου σπόρων38,55,70 και είναι γνωστό ότι έχουν μυκητοκτόνες, βακτηριοκτόνες, νηματωδοκτόνες και εντομοκτόνες επιδράσεις, καθώς και άλλες ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων των χημικών αισθητηριακών επιδράσεων και των χημειοθεραπευτικών ιδιοτήτων61,62,70. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι τα φυτά μουστάρδας και το άλευρο σπόρων δρουν αποτελεσματικά ως υποκαπνιστικά κατά των παρασίτων του εδάφους και των αποθηκευμένων τροφίμων57,59,71,72. Σε αυτήν τη μελέτη, αξιολογήσαμε την τοξικότητα του αλεύρου τεσσάρων σπόρων και των τριών βιοδραστικών προϊόντων του, AITC, BITC και 4-HBITC, στις προνύμφες κουνουπιών Aedes. Aedes aegypti. Η προσθήκη αλεύρου σπόρων απευθείας σε νερό που περιέχει προνύμφες κουνουπιών αναμένεται να ενεργοποιήσει ενζυματικές διεργασίες που παράγουν ισοθειοκυανικά άλατα που είναι τοξικά για τις προνύμφες κουνουπιών. Αυτός ο βιομετασχηματισμός αποδείχθηκε εν μέρει από την παρατηρούμενη προνυμφοκτόνο δράση του αλεύρου σπόρων και την απώλεια της εντομοκτόνου δράσης όταν το άλευρο νάνων σπόρων μουστάρδας υποβλήθηκε σε θερμική επεξεργασία πριν από τη χρήση. Η θερμική επεξεργασία αναμένεται να καταστρέψει τα υδρολυτικά ένζυμα που ενεργοποιούν τα γλυκοσινολικά άλατα, εμποδίζοντας έτσι τον σχηματισμό βιοδραστικών ισοθειοκυανικών. Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που επιβεβαιώνει τις εντομοκτόνες ιδιότητες της σκόνης σπόρων λάχανου κατά των κουνουπιών σε υδάτινο περιβάλλον.
Μεταξύ των σκονών σπόρων που δοκιμάστηκαν, η σκόνη σπόρων νεροκάρδαμου (Ls) ήταν η πιο τοξική, προκαλώντας υψηλή θνησιμότητα του Aedes albopictus. Οι προνύμφες του Aedes aegypti υποβλήθηκαν σε συνεχή επεξεργασία για 24 ώρες. Οι υπόλοιπες τρεις σκόνες σπόρων (PG, IG και DFP) είχαν βραδύτερη δραστικότητα και εξακολουθούσαν να προκαλούν σημαντική θνησιμότητα μετά από 72 ώρες συνεχούς επεξεργασίας. Μόνο το άλευρο σπόρων Ls περιείχε σημαντικές ποσότητες γλυκοσινολικών, ενώ η PG και η DFP περιείχαν μυροσινάση και η IG περιείχε γλυκοσινολικό ως το κύριο γλυκοσινολικό (Πίνακας 1). Η γλυκοτροπεολίνη υδρολύεται σε BITC και η σιναλβίνη υδρολύεται σε 4-HBITC61,62. Τα αποτελέσματα της βιολογικής μας δοκιμής δείχνουν ότι τόσο το άλευρο σπόρων Ls όσο και το συνθετικό BITC είναι εξαιρετικά τοξικά για τις προνύμφες κουνουπιών. Το κύριο συστατικό του αλεύρου σπόρων PG και DFP είναι η γλυκοσινολική μυροσινάση, η οποία υδρολύεται σε AITC. Το AITC είναι αποτελεσματικό στην εξόντωση των προνυμφών κουνουπιών με τιμή LC50 19,35 ppm. Σε σύγκριση με τα AITC και BITC, το ισοθειοκυανικό 4-HBITC είναι το λιγότερο τοξικό για τις προνύμφες. Αν και το AITC είναι λιγότερο τοξικό από το BITC, οι τιμές LC50 τους είναι χαμηλότερες από πολλά αιθέρια έλαια που έχουν δοκιμαστεί σε προνύμφες κουνουπιών32,73,74,75.
Η σκόνη σπόρων σταυρανθών μας για χρήση κατά των προνυμφών κουνουπιών περιέχει ένα κύριο γλυκοσινολικό άλας, που αντιπροσωπεύει πάνω από 98-99% των συνολικών γλυκοσινολικών αλάτων, όπως προσδιορίστηκε με HPLC. Ανιχνεύτηκαν ίχνη άλλων γλυκοσινολικών αλάτων, αλλά τα επίπεδά τους ήταν μικρότερα από 0,3% των συνολικών γλυκοσινολικών αλάτων. Η σκόνη σπόρων κάρδαμου (L. sativum) περιέχει δευτεροταγή γλυκοσινολικά άλατα (σινιγρίνη), αλλά η αναλογία τους είναι 1% των συνολικών γλυκοσινολικών αλάτων και η περιεκτικότητά τους εξακολουθεί να είναι ασήμαντη (περίπου 0,4 mg/g σκόνης σπόρων). Αν και η PG και η DFP περιέχουν το ίδιο κύριο γλυκοσινολικό άλας (μυροσίνη), η προνυμφοκτόνος δράση των αλεύρων σπόρων τους διαφέρει σημαντικά λόγω των τιμών LC50. Ποικίλλει ως προς την τοξικότητα στο ωίδιο. Η εμφάνιση των προνυμφών Aedes aegypti μπορεί να οφείλεται σε διαφορές στη δραστικότητα της μυροσινάσης ή στη σταθερότητα μεταξύ των δύο τροφών για σπόρους. Η δραστικότητα της μυροσινάσης παίζει σημαντικό ρόλο στη βιοδιαθεσιμότητα προϊόντων υδρόλυσης όπως τα ισοθειοκυανικά άλατα στα φυτά Brassicaceae76. Προηγούμενες αναφορές των Pocock et al.77 και Wilkinson et al.78 έχουν δείξει ότι οι αλλαγές στη δραστικότητα και τη σταθερότητα της μυροσινάσης μπορεί επίσης να σχετίζονται με γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Η αναμενόμενη περιεκτικότητα σε βιοδραστικά ισοθειοκυανικά υπολογίστηκε με βάση τις τιμές LC50 κάθε αλεύρου σπόρων στις 24 και 72 ώρες (Πίνακας 5) για σύγκριση με αντίστοιχες χημικές εφαρμογές. Μετά από 24 ώρες, τα ισοθειοκυανικά στο άλευρο σπόρων ήταν πιο τοξικά από τις καθαρές ενώσεις. Οι τιμές LC50 που υπολογίστηκαν με βάση τα μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) των επεξεργασιών σπόρων με ισοθειοκυανικά ήταν χαμηλότερες από τις τιμές LC50 για τις εφαρμογές BITC, AITC και 4-HBITC. Παρατηρήσαμε προνύμφες να καταναλώνουν σφαιρίδια αλεύρου σπόρων (Σχήμα 3Α). Κατά συνέπεια, οι προνύμφες ενδέχεται να εκτίθενται σε πιο συμπυκνωμένα τοξικά ισοθειοκυανικά με την κατάποση σφαιριδίων αλεύρου σπόρων. Αυτό ήταν πιο εμφανές στις επεξεργασίες αλεύρου σπόρων IG και PG σε έκθεση 24 ωρών, όπου οι συγκεντρώσεις LC50 ήταν 75% και 72% χαμηλότερες από τις καθαρές επεξεργασίες AITC και 4-HBITC, αντίστοιχα. Οι επεξεργασίες με Ls και DFP ήταν πιο τοξικές από το καθαρό ισοθειοκυανικό, με τιμές LC50 24% και 41% χαμηλότερες, αντίστοιχα. Οι προνύμφες στη θεραπεία ελέγχου νυμφώθηκαν με επιτυχία (Εικ. 3Β), ενώ οι περισσότερες προνύμφες στη θεραπεία με σπόρους δεν νυμφώθηκαν και η ανάπτυξη των προνυμφών καθυστέρησε σημαντικά (Εικ. 3Β, Δ). Στην Spodopteralitura, τα ισοθειοκυανικά σχετίζονται με καθυστέρηση ανάπτυξης και αναπτυξιακή καθυστέρηση79.
Οι προνύμφες των κουνουπιών Ae. Aedes aegypti εκτέθηκαν συνεχώς σε σκόνη σπόρων Brassica για 24-72 ώρες. (Α) Νεκρές προνύμφες με σωματίδια αλεύρου σπόρων στα στοματικά μόρια (κυκλωμένες). (Β) Η θεραπεία ελέγχου (dH20 χωρίς προσθήκη αλεύρου σπόρων) δείχνει ότι οι προνύμφες αναπτύσσονται κανονικά και αρχίζουν να νυμφώνονται μετά από 72 ώρες (Γ, Δ) Οι προνύμφες που υποβλήθηκαν σε αγωγή με άλευρο σπόρων παρουσίασαν διαφορές στην ανάπτυξη και δεν νυμφώθηκαν.
Δεν έχουμε μελετήσει τον μηχανισμό των τοξικών επιδράσεων των ισοθειοκυανικών στις προνύμφες κουνουπιών. Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες σε κόκκινα μυρμήγκια φωτιάς (Solenopsis invicta) έχουν δείξει ότι η αναστολή της γλουταθειόνης S-τρανσφεράσης (GST) και της εστεράσης (EST) είναι ο κύριος μηχανισμός βιοδραστικότητας των ισοθειοκυανικών, και το AITC, ακόμη και σε χαμηλή δραστικότητα, μπορεί επίσης να αναστείλει τη δραστικότητα του GST. κόκκινα εισαγόμενα μυρμήγκια φωτιάς σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Η δόση είναι 0,5 µg/ml80. Αντίθετα, το AITC αναστέλλει την ακετυλοχολινεστεράση σε ενήλικα σκαθάρια καλαμποκιού (Sitophilus zeamais)81. Παρόμοιες μελέτες πρέπει να διεξαχθούν για να διευκρινιστεί ο μηχανισμός της ισοθειοκυανικής δραστικότητας στις προνύμφες κουνουπιών.
Χρησιμοποιούμε την επεξεργασία με DFP που απενεργοποιείται με θερμότητα για να υποστηρίξουμε την πρόταση ότι η υδρόλυση των φυτικών γλυκοσινολικών για τον σχηματισμό δραστικών ισοθειοκυανικών χρησιμεύει ως μηχανισμός για τον έλεγχο των προνυμφών των κουνουπιών με άλευρο σπόρων μουστάρδας. Το άλευρο σπόρων DFP-HT δεν ήταν τοξικό στις δοκιμασμένες δόσεις εφαρμογής. Οι Lafarga et al. 82 ανέφεραν ότι τα γλυκοσινολικά είναι ευαίσθητα στην αποικοδόμηση σε υψηλές θερμοκρασίες. Η θερμική επεξεργασία αναμένεται επίσης να μετουσιώσει το ένζυμο μυροσινάση στο άλευρο σπόρων και να αποτρέψει την υδρόλυση των γλυκοσινολικών για τον σχηματισμό δραστικών ισοθειοκυανικών. Αυτό επιβεβαιώθηκε επίσης από τους Okunade et al. 75 που έδειξαν ότι η μυροσινάση είναι ευαίσθητη στη θερμοκρασία, δείχνοντας ότι η δράση της μυροσινάσης απενεργοποιήθηκε πλήρως όταν οι σπόροι μουστάρδας, μαύρης μουστάρδας και bloodroot εκτέθηκαν σε θερμοκρασίες άνω των 80°C. Αυτοί οι μηχανισμοί μπορεί να οδηγήσουν σε απώλεια της εντομοκτόνου δράσης του θερμικά επεξεργασμένου αλεύρου σπόρων DFP.
Έτσι, το άλευρο σπόρων μουστάρδας και τα τρία κύρια ισοθειοκυανικά του είναι τοξικά για τις προνύμφες των κουνουπιών. Δεδομένων αυτών των διαφορών μεταξύ του αλεύρου σπόρων και των χημικών επεξεργασιών, η χρήση αλεύρου σπόρων μπορεί να είναι μια αποτελεσματική μέθοδος ελέγχου των κουνουπιών. Υπάρχει ανάγκη να εντοπιστούν κατάλληλες συνθέσεις και αποτελεσματικά συστήματα χορήγησης για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της σταθερότητας της χρήσης σκονών σπόρων. Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν την πιθανή χρήση αλεύρου σπόρων μουστάρδας ως εναλλακτική λύση στα συνθετικά φυτοφάρμακα. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να γίνει ένα καινοτόμο εργαλείο για τον έλεγχο των φορέων κουνουπιών. Επειδή οι προνύμφες κουνουπιών ευδοκιμούν σε υδάτινα περιβάλλοντα και τα γλυκοσινολικά αλεύρου σπόρων μετατρέπονται ενζυματικά σε ενεργά ισοθειοκυανικά κατά την ενυδάτωση, η χρήση αλεύρου σπόρων μουστάρδας σε νερό μολυσμένο με κουνούπια προσφέρει σημαντικό δυναμικό ελέγχου. Αν και η προνυμφοκτόνος δράση των ισοθειοκυανικών ποικίλλει (BITC > AITC > 4-HBITC), απαιτείται περισσότερη έρευνα για να προσδιοριστεί εάν ο συνδυασμός αλεύρου σπόρων με πολλαπλά γλυκοσινολικά αυξάνει συνεργιστικά την τοξικότητα. Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που καταδεικνύει τις εντομοκτόνες επιδράσεις του απολιπασμένου αλεύρου σπόρων σταυρανθών και τριών βιοδραστικών ισοθειοκυανικών στα κουνούπια. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης ανοίγουν νέους δρόμους δείχνοντας ότι το απολιπανθέν άλευρο σπόρων λάχανου, ένα υποπροϊόν της εξαγωγής ελαίου από τους σπόρους, μπορεί να χρησιμεύσει ως ένας πολλά υποσχόμενος παράγοντας κατά των προνυμφών για τον έλεγχο των κουνουπιών. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να βοηθήσουν περαιτέρω στην ανακάλυψη παραγόντων βιολογικού ελέγχου των φυτών και στην ανάπτυξή τους ως φθηνά, πρακτικά και φιλικά προς το περιβάλλον βιοφυτοφάρμακα.
Τα σύνολα δεδομένων που δημιουργήθηκαν για αυτήν τη μελέτη και οι αναλύσεις που προέκυψαν είναι διαθέσιμα από τον αντίστοιχο συγγραφέα κατόπιν εύλογου αιτήματος. Στο τέλος της μελέτης, όλα τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη (έντομα και άλευρο σπόρων) καταστράφηκαν.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Ιουλίου 2024