Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για καλύτερα αποτελέσματα, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε μια νεότερη έκδοση του προγράμματος περιήγησής σας (ή να απενεργοποιήσετε τη Λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ ή JavaScript.
Συνδυασμοί εντομοκτόνων ενώσεων φυτικής προέλευσης μπορεί να εμφανίζουν συνεργιστικές ή ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις έναντι των παρασίτων. Δεδομένης της ταχείας εξάπλωσης των ασθενειών που μεταφέρονται από τα κουνούπια Aedes και της αυξανόμενης αντοχής των πληθυσμών κουνουπιών Aedes στα παραδοσιακά εντομοκτόνα, σχηματίστηκαν είκοσι οκτώ συνδυασμοί τερπενικών ενώσεων με βάση φυτικά αιθέρια έλαια και δοκιμάστηκαν έναντι των σταδίων των προνυμφών και των ενηλίκων του Aedes aegypti. Αρχικά αξιολογήθηκαν πέντε φυτικά αιθέρια έλαια (EOs) για την αποτελεσματικότητα τους στην προνυμφοκτόνο δράση και την αποτελεσματικότητα στην ενήλικη χρήση, και δύο κύριες ενώσεις ταυτοποιήθηκαν σε κάθε EO με βάση τα αποτελέσματα GC-MS. Οι κύριες ταυτοποιημένες ενώσεις αγοράστηκαν, δηλαδή διαλλυλοδισουλφίδιο, διαλλυλοτρισουλφίδιο, καρβόνη, λιμονένιο, ευγενόλη, μεθυλοευγενόλη, ευκαλυπτόλη, ευδεσμόλη και άλφα-πινένιο για κουνούπια. Στη συνέχεια παρασκευάστηκαν δυαδικοί συνδυασμοί αυτών των ενώσεων χρησιμοποιώντας υποθανατηφόρες δόσεις και δοκιμάστηκαν και προσδιορίστηκαν οι συνεργιστικές και ανταγωνιστικές τους επιδράσεις. Οι καλύτερες συνθέσεις για την καταπολέμηση των προνυμφών λαμβάνονται με ανάμειξη λιμονενίου με διαλλυλοδισουλφίδιο, και οι καλύτερες συνθέσεις για την καταπολέμηση των ενηλίκων λαμβάνονται με ανάμειξη καρβόνης με λιμονένιο. Το εμπορικά χρησιμοποιούμενο συνθετικό προνυμφοκτόνο Temphos και το φάρμακο για ενήλικες Malathion δοκιμάστηκαν ξεχωριστά και σε δυαδικούς συνδυασμούς με τερπενοειδή. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο συνδυασμός temephos και διαλλυλοδισουλφιδίου και malathion και eudesmol ήταν ο πιο αποτελεσματικός συνδυασμός. Αυτοί οι ισχυροί συνδυασμοί έχουν δυνατότητες χρήσης κατά του Aedes aegypti.
Τα φυτικά αιθέρια έλαια (EOs) είναι δευτερογενείς μεταβολίτες που περιέχουν διάφορες βιοδραστικές ενώσεις και αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία ως εναλλακτική λύση στα συνθετικά φυτοφάρμακα. Δεν είναι μόνο φιλικά προς το περιβάλλον και το χρήστη, αλλά αποτελούν επίσης ένα μείγμα διαφορετικών βιοδραστικών ενώσεων, γεγονός που μειώνει επίσης την πιθανότητα ανάπτυξης αντοχής στα φάρμακα1. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία GC-MS, οι ερευνητές εξέτασαν τα συστατικά διαφόρων φυτικών αιθέριων ελαίων και ταυτοποίησαν περισσότερες από 3.000 ενώσεις από 17.500 αρωματικά φυτά2, τα περισσότερα από τα οποία ελέγχθηκαν για εντομοκτόνες ιδιότητες και αναφέρεται ότι έχουν εντομοκτόνες επιδράσεις3,4. Ορισμένες μελέτες υπογραμμίζουν ότι η τοξικότητα του κύριου συστατικού της ένωσης είναι η ίδια ή μεγαλύτερη από αυτή του ακατέργαστου οξειδίου του αιθυλενίου. Αλλά η χρήση μεμονωμένων ενώσεων μπορεί και πάλι να αφήνει περιθώρια για την ανάπτυξη αντοχής, όπως συμβαίνει με τα χημικά εντομοκτόνα5,6. Επομένως, η τρέχουσα εστίαση είναι στην παρασκευή μειγμάτων ενώσεων με βάση το οξείδιο του αιθυλενίου για τη βελτίωση της εντομοκτόνου αποτελεσματικότητας και τη μείωση της πιθανότητας αντοχής στους πληθυσμούς-στόχους παρασίτων. Οι μεμονωμένες δραστικές ενώσεις που υπάρχουν στα αιθέρια έλαια (EOs) μπορεί να εμφανίζουν συνεργιστικές ή ανταγωνιστικές επιδράσεις σε συνδυασμούς που αντανακλούν τη συνολική δράση του EO, γεγονός που έχει τονιστεί εκτενώς σε μελέτες που διεξήχθησαν από προηγούμενους ερευνητές7,8. Το πρόγραμμα ελέγχου φορέων περιλαμβάνει επίσης το EO και τα συστατικά του. Η κουνουποκτόνος δράση των αιθέριων ελαίων έχει μελετηθεί εκτενώς σε κουνούπια Culex και Anopheles. Αρκετές μελέτες έχουν επιχειρήσει να αναπτύξουν αποτελεσματικά φυτοφάρμακα συνδυάζοντας διάφορα φυτά με εμπορικά χρησιμοποιούμενα συνθετικά φυτοφάρμακα για την αύξηση της συνολικής τοξικότητας και την ελαχιστοποίηση των παρενεργειών9. Ωστόσο, οι μελέτες τέτοιων ενώσεων κατά του Aedes aegypti παραμένουν σπάνιες. Οι πρόοδοι στην ιατρική επιστήμη και η ανάπτυξη φαρμάκων και εμβολίων έχουν βοηθήσει στην καταπολέμηση ορισμένων ασθενειών που μεταδίδονται μέσω φορέων. Ωστόσο, η παρουσία διαφορετικών οροτύπων του ιού, που μεταδίδονται από το κουνούπι Aedes aegypti, έχει οδηγήσει στην αποτυχία των προγραμμάτων εμβολιασμού. Επομένως, όταν εμφανίζονται τέτοιες ασθένειες, τα προγράμματα ελέγχου φορέων είναι η μόνη επιλογή για την πρόληψη της εξάπλωσης της νόσου. Στο τρέχον σενάριο, ο έλεγχος του Aedes aegypti είναι πολύ σημαντικός, καθώς αποτελεί βασικό φορέα διαφόρων ιών και των οροτύπων τους που προκαλούν δάγκειο πυρετό, ιό Ζίκα, αιμορραγικό δάγκειο πυρετό, κίτρινο πυρετό κ.λπ. Το πιο αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι ο αριθμός των κρουσμάτων σχεδόν όλων των ασθενειών που μεταδίδονται από τον ιό Aedes αυξάνεται κάθε χρόνο στην Αίγυπτο και αυξάνεται παγκοσμίως. Επομένως, σε αυτό το πλαίσιο, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να αναπτυχθούν φιλικά προς το περιβάλλον και αποτελεσματικά μέτρα ελέγχου για τους πληθυσμούς του Aedes aegypti. Πιθανοί υποψήφιοι από αυτή την άποψη είναι οι αιθέριοι οξείς (EO), οι συστατικές τους ενώσεις και οι συνδυασμοί τους. Ως εκ τούτου, η παρούσα μελέτη επιχείρησε να εντοπίσει αποτελεσματικούς συνεργιστικούς συνδυασμούς βασικών φυτικών ενώσεων EO από πέντε φυτά με εντομοκτόνες ιδιότητες (δηλαδή, μέντα, βασιλικό, ευκάλυπτο, Allium sulfide και melaleuca) κατά του Aedes aegypti.
Όλα τα επιλεγμένα αιθέρια έλαια (EOs) επέδειξαν πιθανή προνυμφοκτόνο δράση έναντι του Aedes aegypti με 24ωρη LC50 που κυμαινόταν από 0,42 έως 163,65 ppm. Η υψηλότερη προνυμφοκτόνος δράση καταγράφηκε για το αιθέριο έλαιο μέντας (Mp) με τιμή LC50 0,42 ppm στις 24 ώρες, ακολουθούμενο από το σκόρδο (As) με τιμή LC50 16,19 ppm στις 24 ώρες (Πίνακας 1).
Με εξαίρεση το Ocimum Sainttum, το Os EO, και τα άλλα τέσσερα EO που εξετάστηκαν έδειξαν εμφανή αλλεργιοκτόνα αποτελέσματα, με τιμές LC50 που κυμαίνονταν από 23,37 έως 120,16 ppm κατά την περίοδο έκθεσης 24 ωρών. Το Thymophilus striata (Cl) EO ήταν πιο αποτελεσματικό στη θανάτωση ενηλίκων με τιμή LC50 23,37 ppm εντός 24 ωρών από την έκθεση, ακολουθούμενο από το Eucalyptus maculata (Em) που είχε τιμή LC50 101,91 ppm (Πίνακας 1). Από την άλλη πλευρά, η τιμή LC50 για το Os δεν έχει ακόμη προσδιοριστεί, καθώς το υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας 53% καταγράφηκε στην υψηλότερη δόση (Συμπληρωματικό Σχήμα 3).
Οι δύο κύριες ενώσεις που αποτελούν μέρος κάθε EO ταυτοποιήθηκαν και επιλέχθηκαν με βάση τα αποτελέσματα της βάσης δεδομένων της βιβλιοθήκης NIST, το ποσοστό επιφάνειας του χρωματογραφήματος GC και τα αποτελέσματα των φασμάτων MS (Πίνακας 2). Για το EO As, οι κύριες ενώσεις που ταυτοποιήθηκαν ήταν το διαλλυλοδισουλφίδιο και το διαλλυλοτρισουλφίδιο. Για το EO Mp οι κύριες ενώσεις που ταυτοποιήθηκαν ήταν η καρβόνη και το λιμονένιο, για το EO Em οι κύριες ενώσεις που ταυτοποιήθηκαν ήταν η ευδεσμόλη και η ευκαλυπτόλη. Για το EO Os, οι κύριες ενώσεις που ταυτοποιήθηκαν ήταν η ευγενόλη και η μεθυλοευγενόλη, και για το EO Cl, οι κύριες ενώσεις που ταυτοποιήθηκαν ήταν η ευγενόλη και το α-πινένιο (Σχήμα 1, Συμπληρωματικά Σχήματα 5-8, Συμπληρωματικός Πίνακας 1-5).
Αποτελέσματα φασματομετρίας μάζας των κύριων τερπενοειδών επιλεγμένων αιθέριων ελαίων (A-διαλλυλοδισουλφίδιο· B-διαλλυλοτρισουλφίδιο· C-ευγενόλη· D-μεθυλοευγενόλη· E-λιμονένιο· F-αρωματική σεπερόνη· G-α-πινένιο· H-κινεόλη· R-ευδαμόλη).
Συνολικά εννέα ενώσεις (διαλλυλ δισουλφίδιο, διαλλυλ τρισουλφίδιο, ευγενόλη, μεθυλ ευγενόλη, καρβόνη, λιμονένιο, ευκαλυπτόλη, ευδεσμόλη, α-πινένιο) αναγνωρίστηκαν ως αποτελεσματικές ενώσεις που αποτελούν τα κύρια συστατικά του EO και βιοδοκιμάστηκαν μεμονωμένα έναντι του Aedes aegypti σε προνυμφικά στάδια. Η ένωση ευδεσμόλη είχε την υψηλότερη προνυμφοκτόνο δράση με τιμή LC50 2,25 ppm μετά από 24 ώρες έκθεσης. Οι ενώσεις διαλλυλ δισουλφίδιο και διαλλυλ τρισουλφίδιο έχουν επίσης βρεθεί ότι έχουν πιθανές προνυμφοκτόνες επιδράσεις, με μέσες υποθανατηφόρες δόσεις στην περιοχή των 10-20 ppm. Μέτρια προνυμφοκτόνος δράση παρατηρήθηκε και πάλι για τις ενώσεις ευγενόλη, λιμονένιο και ευκαλυπτόλη με τιμές LC50 63,35 ppm, 139,29 ppm. και 181,33 ppm μετά από 24 ώρες, αντίστοιχα (Πίνακας 3). Ωστόσο, δεν βρέθηκε σημαντικό προνυμφοκτόνο δυναμικό της μεθυλοευγενόλης και της καρβόνης ακόμη και στις υψηλότερες δόσεις, επομένως δεν υπολογίστηκαν τιμές LC50 (Πίνακας 3). Το συνθετικό προνυμφοκτόνο Temephos είχε μέση θανατηφόρα συγκέντρωση 0,43 ppm έναντι του Aedes aegypti σε διάστημα 24 ωρών έκθεσης (Πίνακας 3, Συμπληρωματικός Πίνακας 6).
Επτά ενώσεις (διαλλυλ δισουλφίδιο, διαλλυλ τρισουλφίδιο, ευκαλυπτόλη, α-πινένιο, ευδεσμόλη, λιμονένιο και καρβόνη) αναγνωρίστηκαν ως οι κύριες ενώσεις αποτελεσματικής αιθανόλης (EO) και δοκιμάστηκαν μεμονωμένα έναντι ενήλικων αιγυπτιακών κουνουπιών Aedes. Σύμφωνα με την ανάλυση παλινδρόμησης Probit, η ευδεσμόλη βρέθηκε να έχει το υψηλότερο δυναμικό με τιμή LC50 1,82 ppm, ακολουθούμενη από την ευκαλυπτόλη με τιμή LC50 17,60 ppm σε χρόνο έκθεσης 24 ωρών. Οι υπόλοιπες πέντε ενώσεις που εξετάστηκαν ήταν μέτρια επιβλαβείς για τους ενήλικες με LC50 που κυμαίνονταν από 140,79 έως 737,01 ppm (Πίνακας 3). Το συνθετικό οργανοφωσφορικό μαλαθείο ήταν λιγότερο ισχυρό από την ευδεσμόλη και υψηλότερο από τις άλλες έξι ενώσεις, με τιμή LC50 5,44 ppm κατά την περίοδο έκθεσης 24 ωρών (Πίνακας 3, Συμπληρωματικός Πίνακας 6).
Επτά ισχυρές κύριες ενώσεις και το οργανοφωσφορικό ταμεφωσικό επιλέχθηκαν για να διαμορφώσουν δυαδικούς συνδυασμούς των δόσεων LC50 τους σε αναλογία 1:1. Συνολικά 28 δυαδικοί συνδυασμοί παρασκευάστηκαν και δοκιμάστηκαν για την προνυμφοκτόνο αποτελεσματικότητά τους έναντι του Aedes aegypti. Εννέα συνδυασμοί βρέθηκαν συνεργιστικοί, 14 συνδυασμοί ήταν ανταγωνιστικοί και πέντε συνδυασμοί δεν ήταν προνυμφοκτόνοι. Μεταξύ των συνεργιστικών συνδυασμών, ο συνδυασμός διαλλυλ δισουλφιδίου και τεμοφόλης ήταν ο πιο αποτελεσματικός, με παρατηρούμενη θνησιμότητα 100% μετά από 24 ώρες (Πίνακας 4). Ομοίως, μείγματα λιμονενίου με διαλλυλ δισουλφίδιο και ευγενόλης με θυμεθφόζη έδειξαν καλό δυναμικό με παρατηρούμενη θνησιμότητα προνυμφών 98,3% (Πίνακας 5). Οι υπόλοιποι 4 συνδυασμοί, δηλαδή η ευδεσμόλη συν ευκαλυπτόλη, η ευδεσμόλη συν λιμονένιο, η ευκαλυπτόλη συν άλφα-πινένιο, η άλφα-πινένιο συν τεμεφός, έδειξαν επίσης σημαντική προνυμφοκτόνο δράση, με παρατηρούμενα ποσοστά θνησιμότητας που υπερβαίνουν το 90%. Το αναμενόμενο ποσοστό θνησιμότητας είναι κοντά στο 60-75%. (Πίνακας 4). Ωστόσο, ο συνδυασμός λιμονενίου με α-πινένιο ή ευκάλυπτο έδειξε ανταγωνιστικές αντιδράσεις. Ομοίως, έχει βρεθεί ότι μείγματα Temephos με ευγενόλη ή ευκάλυπτο ή ευδεσμόλη ή διαλλυλοτρισουλφίδιο έχουν ανταγωνιστικές επιδράσεις. Ομοίως, ο συνδυασμός διαλλυλοδισουλφιδίου και διαλλυλοτρισουλφιδίου και ο συνδυασμός οποιασδήποτε από αυτές τις ενώσεις με ευδεσμόλη ή ευγενόλη είναι ανταγωνιστικοί στην προνυμφοκτόνο δράση τους. Ανταγωνισμός έχει επίσης αναφερθεί με τον συνδυασμό ευδεσμόλης με ευγενόλη ή α-πινένιο.
Από όλα τα 28 δυαδικά μείγματα που ελέγχθηκαν για όξινη δράση σε ενήλικες, 7 συνδυασμοί ήταν συνεργιστικοί, 6 δεν είχαν καμία επίδραση και 15 ήταν ανταγωνιστικοί. Τα μείγματα ευδεσμόλης με ευκάλυπτο και λιμονένιου με καρβόνη βρέθηκαν να είναι πιο αποτελεσματικά από άλλους συνεργιστικούς συνδυασμούς, με ποσοστά θνησιμότητας στις 24 ώρες 76% και 100% αντίστοιχα (Πίνακας 5). Έχει παρατηρηθεί ότι το μαλαθείο εμφανίζει συνεργιστική δράση με όλους τους συνδυασμούς ενώσεων εκτός από το λιμονένιο και το διαλλυλοτρισουλφίδιο. Από την άλλη πλευρά, έχει βρεθεί ανταγωνισμός μεταξύ του διαλλυλοδισουλφιδίου και του διαλλυλοτρισουλφιδίου και του συνδυασμού οποιουδήποτε από αυτά με ευκάλυπτο, ή ευκαλυπτόλη, ή καρβόνη, ή λιμονένιο. Ομοίως, οι συνδυασμοί α-πινενίου με ευδεσμόλη ή λιμονένιο, ευκαλυπτόλης με καρβόνη ή λιμονένιο, και λιμονένιου με ευδεσμόλη ή μαλαθείο έδειξαν ανταγωνιστικές προνυμφοκτόνες επιδράσεις. Για τους υπόλοιπους έξι συνδυασμούς, δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ της αναμενόμενης και της παρατηρούμενης θνησιμότητας (Πίνακας 5).
Με βάση τις συνεργιστικές επιδράσεις και τις υποθανατηφόρες δόσεις, η προνυμφοκτόνος τοξικότητά τους έναντι μεγάλου αριθμού κουνουπιών Aedes aegypti επιλέχθηκε τελικά και δοκιμάστηκε περαιτέρω. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παρατηρούμενη θνησιμότητα των προνυμφών χρησιμοποιώντας τους δυαδικούς συνδυασμούς ευγενόλης-λιμονενίου, διαλλυλ δισουλφιδίου-λιμονενίου και διαλλυλ δισουλφιδίου-τιμεφούς ήταν 100%, ενώ η αναμενόμενη θνησιμότητα των προνυμφών ήταν 76,48%, 72,16% και 63,4% αντίστοιχα (Πίνακας 6). Ο συνδυασμός λιμονενίου και ευδεσμόλης ήταν σχετικά λιγότερο αποτελεσματικός, με 88% θνησιμότητα των προνυμφών να παρατηρείται κατά την περίοδο έκθεσης 24 ωρών (Πίνακας 6). Συνοπτικά, οι τέσσερις επιλεγμένοι δυαδικοί συνδυασμοί επέδειξαν επίσης συνεργιστικές προνυμφοκτόνες επιδράσεις έναντι του Aedes aegypti όταν εφαρμόστηκαν σε μεγάλη κλίμακα (Πίνακας 6).
Επιλέχθηκαν τρεις συνεργιστικοί συνδυασμοί για την βιοδοκιμασία ενηλικοκτόνου για τον έλεγχο μεγάλων πληθυσμών ενήλικων Aedes aegypti. Για να επιλέξουμε συνδυασμούς για δοκιμή σε μεγάλες αποικίες εντόμων, εστιάσαμε αρχικά στους δύο καλύτερους συνεργιστικούς συνδυασμούς τερπενίων, δηλαδή την καρβόνη συν λιμονένιο και την ευκαλυπτόλη συν ευδεσμόλη. Δεύτερον, ο καλύτερος συνεργιστικός συνδυασμός επιλέχθηκε από τον συνδυασμό συνθετικού οργανοφωσφορικού μαλαθείου και τερπενοειδών. Πιστεύουμε ότι ο συνδυασμός μαλαθείου και ευδεσμόλης είναι ο καλύτερος συνδυασμός για δοκιμές σε μεγάλες αποικίες εντόμων λόγω της υψηλότερης παρατηρούμενης θνησιμότητας και των πολύ χαμηλών τιμών LC50 των υποψήφιων συστατικών. Το μαλαθείο παρουσιάζει συνέργεια σε συνδυασμό με α-πινένιο, διαλλυλοδισουλφίδιο, ευκάλυπτο, καρβόνη και ευδεσμόλη. Αλλά αν εξετάσουμε τις τιμές LC50, το ευδεσμόλη έχει τη χαμηλότερη τιμή (2,25 ppm). Οι υπολογισμένες τιμές LC50 του μαλαθείου, του α-πινενίου, του διαλλυλ δισουλφιδίου, του ευκαλυπτόλης και της καρβόνης ήταν 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 και 140,79 ppm αντίστοιχα. Αυτές οι τιμές υποδεικνύουν ότι ο συνδυασμός μαλαθείου και ευδεσμόλης είναι ο βέλτιστος συνδυασμός όσον αφορά τη δοσολογία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συνδυασμοί καρβόνης συν λιμονένιο και ευδεσμόλης συν μαλαθείο είχαν 100% παρατηρούμενη θνησιμότητα σε σύγκριση με αναμενόμενη θνησιμότητα 61% έως 65%. Ένας άλλος συνδυασμός, η ευδεσμόλη συν ευκαλυπτόλη, έδειξε ποσοστό θνησιμότητας 78,66% μετά από 24 ώρες έκθεσης, σε σύγκριση με αναμενόμενο ποσοστό θνησιμότητας 60%. Και οι τρεις επιλεγμένοι συνδυασμοί επέδειξαν συνεργιστικά αποτελέσματα ακόμη και όταν εφαρμόστηκαν σε μεγάλη κλίμακα έναντι ενήλικων Aedes aegypti (Πίνακας 6).
Σε αυτή τη μελέτη, επιλεγμένα φυτικά αιθέρια έλαια όπως Mp, As, Os, Em και Cl έδειξαν πολλά υποσχόμενα θανατηφόρα αποτελέσματα στα προνυμφικά και ενήλικα στάδια του Aedes aegypti. Το Mp EO είχε την υψηλότερη προνυμφοκτόνο δράση με τιμή LC50 0,42 ppm, ακολουθούμενη από τα As, Os και Em EO με τιμή LC50 μικρότερη από 50 ppm μετά από 24 ώρες. Αυτά τα αποτελέσματα συμφωνούν με προηγούμενες μελέτες κουνουπιών και άλλων δίπτερων μυγών10,11,12,13,14. Αν και η προνυμφοκτόνος ισχύς του Cl είναι χαμηλότερη από άλλα αιθέρια έλαια, με τιμή LC50 163,65 ppm μετά από 24 ώρες, το δυναμικό του σε ενήλικα άτομα είναι το υψηλότερο με τιμή LC50 23,37 ppm μετά από 24 ώρες. Τα EOs Mp, As και Em έδειξαν επίσης καλό αλλεργιοκτόνο δυναμικό με τιμές LC50 στην περιοχή των 100-120 ppm σε 24 ώρες έκθεσης, αλλά ήταν σχετικά χαμηλότερες από την προνυμφοκτόνο τους αποτελεσματικότητα. Από την άλλη πλευρά, τα EOs έδειξαν αμελητέα αλλεργιοκτόνο δράση ακόμη και στην υψηλότερη θεραπευτική δόση. Έτσι, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η τοξικότητα του οξειδίου του αιθυλενίου στα φυτά μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης των κουνουπιών15. Εξαρτάται επίσης από τον ρυθμό διείσδυσης των EOs στο σώμα του εντόμου, την αλληλεπίδρασή τους με συγκεκριμένα ένζυμα-στόχους και την ικανότητα αποτοξίνωσης του κουνουπιού σε κάθε στάδιο ανάπτυξης16. Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχει δείξει ότι η κύρια συστατική ένωση είναι ένας σημαντικός παράγοντας στη βιολογική δράση του οξειδίου του αιθυλενίου, καθώς αντιπροσωπεύει την πλειονότητα των συνολικών ενώσεων3,12,17,18. Επομένως, εξετάσαμε δύο κύριες ενώσεις σε κάθε EO. Με βάση τα αποτελέσματα της GC-MS, το διαλλυλ δισουλφίδιο και το διαλλυλ τρισουλφίδιο αναγνωρίστηκαν ως οι κύριες ενώσεις του EO As, κάτι που συμφωνεί με προηγούμενες αναφορές19,20,21. Παρόλο που προηγούμενες αναφορές έδειξαν ότι η μενθόλη ήταν μία από τις κύριες ενώσεις της, η καρβόνη και το λιμονένιο αναγνωρίστηκαν και πάλι ως οι κύριες ενώσεις του Mp EO22,23. Το προφίλ σύνθεσης του Os EO έδειξε ότι η ευγενόλη και η μεθυλοευγενόλη είναι οι κύριες ενώσεις, κάτι που είναι παρόμοιο με τα ευρήματα προηγούμενων ερευνητών16,24. Η ευκαλυπτόλη και η ευκαλυπτόλη έχουν αναφερθεί ως οι κύριες ενώσεις που υπάρχουν στο έλαιο φύλλων Em, κάτι που συμφωνεί με τα ευρήματα ορισμένων ερευνητών25,26 αλλά αντίθετα με τα ευρήματα των Olalade et al.27. Η κυριαρχία της κινεόλης και του α-πινενίου παρατηρήθηκε στο αιθέριο έλαιο melaleuca, κάτι που είναι παρόμοιο με προηγούμενες μελέτες28,29. Ενδοειδικές διαφορές στη σύνθεση και τη συγκέντρωση αιθέριων ελαίων που εξάγονται από το ίδιο φυτικό είδος σε διαφορετικές τοποθεσίες έχουν αναφερθεί και παρατηρήθηκαν επίσης σε αυτή τη μελέτη, οι οποίες επηρεάζονται από τις γεωγραφικές συνθήκες ανάπτυξης των φυτών, τον χρόνο συγκομιδής, το στάδιο ανάπτυξης ή την ηλικία του φυτού, την εμφάνιση χημειοτύπων κ.λπ.22,30,31,32. Οι βασικές αναγνωρισμένες ενώσεις στη συνέχεια αγοράστηκαν και δοκιμάστηκαν για τις προνυμφοκτόνες επιδράσεις τους και τις επιδράσεις τους σε ενήλικα κουνούπια Aedes aegypti. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η προνυμφοκτόνος δράση του διαλλυλ δισουλφιδίου ήταν συγκρίσιμη με αυτή του ακατέργαστου EOAs. Αλλά η δράση του διαλλυλ τρισουλφιδίου είναι υψηλότερη από την EOAs. Αυτά τα αποτελέσματα είναι παρόμοια με αυτά που ελήφθησαν από τους Kimbaris et al. 33 σε Culex philippines. Ωστόσο, αυτές οι δύο ενώσεις δεν έδειξαν καλή αυτοκτονική δράση έναντι των κουνουπιών-στόχων, κάτι που συμφωνεί με τα αποτελέσματα των Plata-Rueda et al. 34 σε Tenebrio molitor. Το Os EO είναι αποτελεσματικό έναντι του προνυμφικού σταδίου του Aedes aegypti, αλλά όχι έναντι του ενήλικου σταδίου. Έχει διαπιστωθεί ότι η προνυμφοκτόνος δράση των κύριων μεμονωμένων ενώσεων είναι χαμηλότερη από αυτή του ακατέργαστου Os EO. Αυτό υποδηλώνει τον ρόλο άλλων ενώσεων και των αλληλεπιδράσεών τους στο ακατέργαστο οξείδιο του αιθυλενίου. Η μεθυλοευγενόλη από μόνη της έχει αμελητέα δράση, ενώ η ευγενόλη από μόνη της έχει μέτρια προνυμφοκτόνο δράση. Αυτό το συμπέρασμα επιβεβαιώνει, αφενός,35,36, και αφετέρου, αντικρούει τα συμπεράσματα προηγούμενων ερευνητών37,38. Οι διαφορές στις λειτουργικές ομάδες της ευγενόλης και της μεθυλοευγενόλης μπορεί να οδηγήσουν σε διαφορετικές τοξικότητες για το ίδιο έντομο-στόχο39. Το λιμονένιο βρέθηκε να έχει μέτρια προνυμφοκτόνο δράση, ενώ η επίδραση της καρβόνης ήταν ασήμαντη. Ομοίως, η σχετικά χαμηλή τοξικότητα του λιμονενίου σε ενήλικα έντομα και η υψηλή τοξικότητα της καρβόνης υποστηρίζουν τα αποτελέσματα ορισμένων προηγούμενων μελετών40 αλλά αντικρούουν άλλες41. Η παρουσία διπλών δεσμών τόσο σε ενδοκυκλικές όσο και σε εξωκυκλικές θέσεις μπορεί να αυξήσει τα οφέλη αυτών των ενώσεων ως προνυμφοκτόνα3,41, ενώ η καρβόνη, η οποία είναι μια κετόνη με ακόρεστους άλφα και βήτα άνθρακες, μπορεί να παρουσιάζει υψηλότερο δυναμικό τοξικότητας σε ενήλικες42. Ωστόσο, τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του λιμονενίου και της καρβόνης είναι πολύ χαμηλότερα από το συνολικό EO Mp (Πίνακας 1, Πίνακας 3). Μεταξύ των τερπενοειδών που εξετάστηκαν, η ευδεσμόλη βρέθηκε να έχει τη μεγαλύτερη προνυμφοκτόνο και ενήλικη δράση με τιμή LC50 κάτω από 2,5 ppm, καθιστώντας την μια πολλά υποσχόμενη ένωση για τον έλεγχο των κουνουπιών Aedes. Η απόδοσή της είναι καλύτερη από αυτή ολόκληρου του EO Em, αν και αυτό δεν συνάδει με τα ευρήματα των Cheng et al.40. Η ευδεσμόλη είναι ένα σεσκιτερπένιο με δύο ισοπρενικές μονάδες που είναι λιγότερο πτητικό από τα οξυγονωμένα μονοτερπένια όπως ο ευκάλυπτος και επομένως έχει μεγαλύτερο δυναμικό ως φυτοφάρμακο. Η ίδια η ευκαλυπτόλη έχει μεγαλύτερη δράση κατά των ενηλίκων παρά κατά των προνυμφών, και τα αποτελέσματα από προηγούμενες μελέτες υποστηρίζουν αλλά και διαψεύδουν αυτό37,43,44. Η δράση από μόνη της είναι σχεδόν συγκρίσιμη με αυτή ολόκληρου του EOCl. Ένα άλλο δικυκλικό μονοτερπένιο, το α-πινένιο, έχει μικρότερη δράση κατά των ενηλίκων στο Aedes aegypti από ό,τι κατά των προνυμφών, η οποία είναι το αντίθετο από την επίδραση του πλήρους EOCl. Η συνολική εντομοκτόνος δράση των τερπενοειδών επηρεάζεται από τη λιποφιλικότητά τους, την πτητικότητα, τη διακλάδωση άνθρακα, την περιοχή προβολής, την επιφάνεια, τις λειτουργικές ομάδες και τις θέσεις τους45,46. Αυτές οι ενώσεις μπορεί να δρουν καταστρέφοντας τις συσσωρεύσεις κυττάρων, εμποδίζοντας την αναπνευστική δραστηριότητα, διακόπτοντας τη μετάδοση νευρικών ερεθισμάτων, κ.λπ.47 Το συνθετικό οργανοφωσφορικό Temephos βρέθηκε να έχει την υψηλότερη δράση κατά των προνυμφών με τιμή LC50 0,43 ppm, η οποία είναι σύμφωνη με τα δεδομένα του Lek -Utala48. Η δράση κατά των ενηλίκων του συνθετικού οργανοφωσφορικού μαλαθείου αναφέρθηκε στα 5,44 ppm. Παρόλο που αυτά τα δύο οργανοφωσφορικά έχουν δείξει ευνοϊκές αντιδράσεις έναντι εργαστηριακών στελεχών του Aedes aegypti, η ανθεκτικότητα των κουνουπιών σε αυτές τις ενώσεις έχει αναφερθεί σε διάφορα μέρη του κόσμου49. Ωστόσο, δεν έχουν βρεθεί παρόμοιες αναφορές για την ανάπτυξη αντοχής σε φυτικά φάρμακα50. Έτσι, τα βότανα θεωρούνται πιθανές εναλλακτικές λύσεις στα χημικά φυτοφάρμακα σε προγράμματα ελέγχου φορέων.
Η προνυμφοκτόνος δράση δοκιμάστηκε σε 28 δυαδικούς συνδυασμούς (1:1) που παρασκευάστηκαν από ισχυρά τερπενοειδή και τερπενοειδή με θυμέθφο, και 9 συνδυασμοί βρέθηκαν συνεργιστικοί, 14 ανταγωνιστικοί και 5 ανταγωνιστικοί. Καμία επίδραση. Από την άλλη πλευρά, στη βιοδοκιμασία ισχύος σε ενήλικες, 7 συνδυασμοί βρέθηκαν συνεργιστικοί, 15 συνδυασμοί ήταν ανταγωνιστικοί και 6 συνδυασμοί αναφέρθηκε ότι δεν είχαν καμία επίδραση. Ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι συνδυασμοί παράγουν συνεργιστική δράση μπορεί να οφείλεται στο ότι οι υποψήφιες ενώσεις αλληλεπιδρούν ταυτόχρονα σε διαφορετικές σημαντικές οδούς ή στη διαδοχική αναστολή διαφορετικών βασικών ενζύμων μιας συγκεκριμένης βιολογικής οδού51. Ο συνδυασμός λιμονενίου με διαλλυλοδισουλφίδιο, ευκάλυπτο ή ευγενόλη βρέθηκε να είναι συνεργιστικός τόσο σε εφαρμογές μικρής όσο και σε μεγάλης κλίμακας (Πίνακας 6), ενώ ο συνδυασμός του με ευκάλυπτο ή α-πινένιο βρέθηκε να έχει ανταγωνιστικές επιδράσεις στις προνύμφες. Κατά μέσο όρο, το λιμονένιο φαίνεται να είναι ένα καλό συνεργιστικό, πιθανώς λόγω της παρουσίας μεθυλομάδων, της καλής διείσδυσης στην κεράτινη στιβάδα και ενός διαφορετικού μηχανισμού δράσης52,53. Έχει αναφερθεί προηγουμένως ότι το λιμονένιο μπορεί να προκαλέσει τοξικές επιδράσεις διεισδύοντας στα πετσάκια των εντόμων (τοξικότητα εξ επαφής), επηρεάζοντας το πεπτικό σύστημα (αντιτροφικό) ή επηρεάζοντας το αναπνευστικό σύστημα (δράση υποκαπνισμού), 54 ενώ τα φαινυλοπροπανοειδή όπως η ευγενόλη μπορεί να επηρεάσουν τα μεταβολικά ένζυμα 55. Επομένως, οι συνδυασμοί ενώσεων με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης μπορεί να αυξήσουν τη συνολική θανατηφόρα επίδραση του μείγματος. Η ευκαλυπτόλη βρέθηκε να είναι συνεργιστική με το διαλλυλοδισουλφίδιο, τον ευκάλυπτο ή το α-πινένιο, αλλά άλλοι συνδυασμοί με άλλες ενώσεις ήταν είτε μη προνυμφοκτόνοι είτε ανταγωνιστικοί. Πρώιμες μελέτες έδειξαν ότι η ευκαλυπτόλη έχει ανασταλτική δράση στην ακετυλοχολινεστεράση (AChE), καθώς και στους υποδοχείς οκτααμίνης και GABA56. Δεδομένου ότι τα κυκλικά μονοτερπένια, η ευκαλυπτόλη, η ευγενόλη κ.λπ. μπορεί να έχουν τον ίδιο μηχανισμό δράσης με τη νευροτοξική τους δράση,57 ελαχιστοποιώντας έτσι τις συνδυασμένες επιδράσεις τους μέσω αμοιβαίας αναστολής. Ομοίως, ο συνδυασμός του Temephos με διαλλυλοδισουλφίδιο, α-πινένιο και λιμονένιο βρέθηκε να είναι συνεργιστικός, υποστηρίζοντας προηγούμενες αναφορές για συνεργιστική δράση μεταξύ φυτικών προϊόντων και συνθετικών οργανοφωσφορικών58.
Ο συνδυασμός ευδεσμόλης και ευκαλυπτόλης βρέθηκε να έχει συνεργιστική δράση στα στάδια της προνύμφης και του ενήλικου οργανισμού του Aedes aegypti, πιθανώς λόγω των διαφορετικών τρόπων δράσης τους λόγω των διαφορετικών χημικών δομών τους. Η ευδεσμόλη (ένα σεσκιτερπένιο) μπορεί να επηρεάσει το αναπνευστικό σύστημα 59 και η ευκαλυπτόλη (ένα μονοτερπένιο) μπορεί να επηρεάσει την ακετυλοχολινεστεράση 60. Η ταυτόχρονη έκθεση των συστατικών σε δύο ή περισσότερες θέσεις-στόχους μπορεί να ενισχύσει τη συνολική θανατηφόρα δράση του συνδυασμού. Σε βιοδοκιμές ουσιών σε ενήλικες, το μαλαθείο βρέθηκε να είναι συνεργιστικό με την καρβόνη ή την ευκαλυπτόλη ή την ευκαλυπτόλη ή το διαλλυλοδισουλφίδιο ή το α-πινένιο, υποδεικνύοντας ότι είναι συνεργιστικό με την προσθήκη λιμονενίου και δισουλφιδίου. Καλοί συνεργιστικοί υποψήφιοι αλλεργιοκτόνοι για ολόκληρο το χαρτοφυλάκιο τερπενικών ενώσεων, με εξαίρεση το αλλυλοτρισουλφίδιο. Οι Thangam και Kathiresan61 ανέφεραν επίσης παρόμοια αποτελέσματα της συνεργιστικής δράσης του μαλαθείου με φυτικά εκχυλίσματα. Αυτή η συνεργιστική απόκριση μπορεί να οφείλεται στις συνδυασμένες τοξικές επιδράσεις του μαλαθείου και των φυτοχημικών ουσιών στα ένζυμα αποτοξίνωσης των εντόμων. Τα οργανοφωσφορικά όπως το μαλαθείο γενικά δρουν αναστέλλοντας τις εστεράσες και τις μονοοξυγενάσες του κυτοχρώματος P45062,63,64. Επομένως, ο συνδυασμός του μαλαθείου με αυτούς τους μηχανισμούς δράσης και των τερπενίων με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης μπορεί να ενισχύσει τη συνολική θανατηφόρα επίδραση στα κουνούπια.
Από την άλλη πλευρά, ο ανταγωνισμός υποδεικνύει ότι οι επιλεγμένες ενώσεις είναι λιγότερο δραστικές σε συνδυασμό από κάθε ένωση μόνο του. Ο λόγος για τον ανταγωνισμό σε ορισμένους συνδυασμούς μπορεί να είναι ότι η μία ένωση τροποποιεί τη συμπεριφορά της άλλης ένωσης αλλάζοντας τον ρυθμό απορρόφησης, κατανομής, μεταβολισμού ή απέκκρισης. Οι πρώτοι ερευνητές θεωρούσαν αυτό ως την αιτία του ανταγωνισμού σε συνδυασμούς φαρμάκων. Μόρια Πιθανός μηχανισμός 65. Ομοίως, πιθανές αιτίες ανταγωνισμού μπορεί να σχετίζονται με παρόμοιους μηχανισμούς δράσης, ανταγωνισμό των συστατικών ενώσεων για τον ίδιο υποδοχέα ή θέση-στόχο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να εμφανιστεί μη ανταγωνιστική αναστολή της πρωτεΐνης-στόχου. Σε αυτή τη μελέτη, δύο οργανοθειικές ενώσεις, το διαλλυλοδισουλφίδιο και το διαλλυλοτρισουλφίδιο, έδειξαν ανταγωνιστικές επιδράσεις, πιθανώς λόγω ανταγωνισμού για την ίδια θέση-στόχο. Ομοίως, αυτές οι δύο ενώσεις θείου έδειξαν ανταγωνιστικές επιδράσεις και δεν είχαν καμία επίδραση όταν συνδυάστηκαν με ευδεσμόλη και α-πινένιο. Η ευδεσμόλη και το άλφα-πινένιο είναι κυκλικής φύσης, ενώ το διαλλυλοδισουλφίδιο και το διαλλυλοτρισουλφίδιο είναι αλειφατικής φύσης. Με βάση τη χημική δομή, ο συνδυασμός αυτών των ενώσεων θα πρέπει να αυξάνει τη συνολική θανατηφόρο δράση, καθώς οι θέσεις-στόχοι τους είναι συνήθως διαφορετικές34,47, αλλά πειραματικά διαπιστώσαμε ανταγωνισμό, ο οποίος μπορεί να οφείλεται στον ρόλο αυτών των ενώσεων σε ορισμένα άγνωστα συστήματα οργανισμών in vivo ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης. Ομοίως, ο συνδυασμός κινεόλης και α-πινενίου προκάλεσε ανταγωνιστικές αποκρίσεις, αν και οι ερευνητές ανέφεραν προηγουμένως ότι οι δύο ενώσεις έχουν διαφορετικούς στόχους δράσης47,60. Δεδομένου ότι και οι δύο ενώσεις είναι κυκλικά μονοτερπένια, μπορεί να υπάρχουν ορισμένες κοινές θέσεις-στόχοι που μπορεί να ανταγωνίζονται για σύνδεση και να επηρεάζουν τη συνολική τοξικότητα των συνδυαστικών ζευγών που μελετήθηκαν.
Με βάση τις τιμές LC50 και την παρατηρούμενη θνησιμότητα, επιλέχθηκαν οι δύο καλύτεροι συνεργιστικοί συνδυασμοί τερπενίων, δηλαδή τα ζεύγη καρβόνης + λιμονενίου και ευκαλυπτόλης + ευδεσμόλης, καθώς και το συνθετικό οργανοφωσφορικό μαλαθείο με τερπένια. Ο βέλτιστος συνεργιστικός συνδυασμός ενώσεων μαλαθείου + ευδεσμόλης δοκιμάστηκε σε μια βιοδοκιμασία εντομοκτόνου ενηλίκων. Στοχεύστε μεγάλες αποικίες εντόμων για να επιβεβαιώσετε εάν αυτοί οι αποτελεσματικοί συνδυασμοί μπορούν να λειτουργήσουν έναντι μεγάλου αριθμού ατόμων σε σχετικά μεγάλους χώρους έκθεσης. Όλοι αυτοί οι συνδυασμοί επιδεικνύουν συνεργιστική δράση έναντι μεγάλων σμηνών εντόμων. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν για έναν βέλτιστο συνεργιστικό προνυμφοκτόνο συνδυασμό που δοκιμάστηκε έναντι μεγάλων πληθυσμών προνυμφών Aedes aegypti. Έτσι, μπορεί να ειπωθεί ότι ο αποτελεσματικός συνεργιστικός προνυμφοκτόνος και ενήλικοκτόνος συνδυασμός ενώσεων φυτικής αιθανόλης είναι ένας ισχυρός υποψήφιος έναντι των υπαρχόντων συνθετικών χημικών ουσιών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω για τον έλεγχο των πληθυσμών Aedes aegypti. Ομοίως, αποτελεσματικοί συνδυασμοί συνθετικών προνυμφοκτόνων ή ενηλικοκτόνων με τερπένια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση των δόσεων θυμεθφούς ή μαλαθείου που χορηγούνται στα κουνούπια. Αυτοί οι ισχυροί συνεργιστικοί συνδυασμοί μπορούν να παρέχουν λύσεις για μελλοντικές μελέτες σχετικά με την εξέλιξη της αντοχής στα φάρμακα στα κουνούπια Aedes.
Αυγά του Aedes aegypti συλλέχθηκαν από το Περιφερειακό Κέντρο Ιατρικής Έρευνας, στο Dibrugarh, στο Ινδικό Συμβούλιο Ιατρικής Έρευνας και διατηρήθηκαν σε ελεγχόμενη θερμοκρασία (28 ± 1 °C) και υγρασία (85 ± 5%) στο Τμήμα Ζωολογίας του Πανεπιστημίου Gauhati υπό τις ακόλουθες συνθήκες: Περιγράφηκαν τα Arivoli et al. Μετά την εκκόλαψη, οι προνύμφες τράφηκαν με τροφή για προνύμφες (σκόνη μπισκότων για σκύλους και μαγιά σε αναλογία 3:1) και τα ενήλικα τράφηκαν με διάλυμα γλυκόζης 10%. Ξεκινώντας από την 3η ημέρα μετά την εμφάνιση, τα ενήλικα θηλυκά κουνούπια αφέθηκαν να ρουφήξουν το αίμα αλμπίνων αρουραίων. Μουλιάστε το διηθητικό χαρτί σε νερό σε ένα ποτήρι και τοποθετήστε το στο κλουβί ωοτοκίας.
Επιλεγμένα δείγματα φυτών, συγκεκριμένα φύλλα ευκαλύπτου (Myrtaceae), βασιλικός (Lamiaceae), μέντα (Lamiaceae), μελαλέουκα (Myrtaceae) και βολβοί άλλιου (Amaryllidaceae). Συλλέχθηκαν από το Guwahati και ταυτοποιήθηκαν από το Τμήμα Βοτανικής του Πανεπιστημίου Gauhati. Τα συλλεχθέντα δείγματα φυτών (500 g) υποβλήθηκαν σε υδροαπόσταξη χρησιμοποιώντας συσκευή Clevenger για 6 ώρες. Το εκχυλισμένο αιθέριο έλαιο συλλέχθηκε σε καθαρά γυάλινα φιαλίδια και αποθηκεύτηκε στους 4°C για περαιτέρω μελέτη.
Η τοξικότητα κατά των προνυμφών μελετήθηκε χρησιμοποιώντας ελαφρώς τροποποιημένες τυπικές διαδικασίες του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας 67. Χρησιμοποιήστε DMSO ως γαλακτωματοποιητή. Κάθε συγκέντρωση EO δοκιμάστηκε αρχικά στα 100 και 1000 ppm, εκθέτοντας 20 προνύμφες σε κάθε επανάληψη. Με βάση τα αποτελέσματα, εφαρμόστηκε ένα εύρος συγκέντρωσης και καταγράφηκε η θνησιμότητα από 1 ώρα έως 6 ώρες (σε διαστήματα 1 ώρας) και σε 24 ώρες, 48 ώρες και 72 ώρες μετά την επεξεργασία. Οι υποθανατηφόρες συγκεντρώσεις (LC50) προσδιορίστηκαν μετά από 24, 48 και 72 ώρες έκθεσης. Κάθε συγκέντρωση δοκιμάστηκε εις τριπλούν μαζί με έναν αρνητικό έλεγχο (μόνο νερό) και έναν θετικό έλεγχο (νερό επεξεργασμένο με DMSO). Εάν συμβεί νύμφη και πεθάνει περισσότερο από το 10% των προνυμφών της ομάδας ελέγχου, το πείραμα επαναλαμβάνεται. Εάν το ποσοστό θνησιμότητας στην ομάδα ελέγχου είναι μεταξύ 5-10%, χρησιμοποιήστε τον τύπο διόρθωσης Abbott 68.
Η μέθοδος που περιγράφεται από τους Ramar et al. 69 χρησιμοποιήθηκε για μια βιοδοκιμασία ενηλίκων κουνουπιών κατά του Aedes aegypti χρησιμοποιώντας ακετόνη ως διαλύτη. Κάθε EO δοκιμάστηκε αρχικά έναντι ενήλικων κουνουπιών Aedes aegypti σε συγκεντρώσεις 100 και 1000 ppm. Εφαρμόστε 2 ml από κάθε παρασκευασμένο διάλυμα στον αριθμό Whatman. 1 κομμάτι διηθητικού χαρτιού (μέγεθος 12 x 15 cm2) και αφήστε την ακετόνη να εξατμιστεί για 10 λεπτά. Διηθητικό χαρτί που είχε υποστεί επεξεργασία μόνο με 2 ml ακετόνης χρησιμοποιήθηκε ως έλεγχος. Μετά την εξάτμιση της ακετόνης, το επεξεργασμένο διηθητικό χαρτί και το διηθητικό χαρτί ελέγχου τοποθετούνται σε κυλινδρικό σωλήνα (βάθους 10 cm). Δέκα κουνούπια ηλικίας 3 έως 4 ημερών που δεν τρέφονταν με αίμα μεταφέρθηκαν σε τριπλούν κάθε συγκέντρωσης. Με βάση τα αποτελέσματα των προκαταρκτικών δοκιμών, ελέγχθηκαν διάφορες συγκεντρώσεις επιλεγμένων ελαίων. Η θνησιμότητα καταγράφηκε σε 1 ώρα, 2 ώρες, 3 ώρες, 4 ώρες, 5 ώρες, 6 ώρες, 24 ώρες, 48 ώρες και 72 ώρες μετά την απελευθέρωση του κουνουπιού. Υπολογίστε τις τιμές LC50 για χρόνους έκθεσης 24 ωρών, 48 ωρών και 72 ωρών. Εάν το ποσοστό θνησιμότητας της παρτίδας ελέγχου υπερβαίνει το 20%, επαναλάβετε ολόκληρη τη δοκιμή. Ομοίως, εάν το ποσοστό θνησιμότητας στην ομάδα ελέγχου είναι μεγαλύτερο από 5%, προσαρμόστε τα αποτελέσματα για τα επεξεργασμένα δείγματα χρησιμοποιώντας τον τύπο του Abbott68.
Για την ανάλυση των συστατικών των επιλεγμένων αιθέριων ελαίων, πραγματοποιήθηκε αέρια χρωματογραφία (Agilent 7890A) και φασματομετρία μάζας (Accu TOF GCv, Jeol). Η αέρια χρωματογραφία ήταν εξοπλισμένη με ανιχνευτή FID και τριχοειδή στήλη (HP5-MS). Το αέριο-φορέας ήταν ήλιο, με ρυθμό ροής 1 ml/min. Το πρόγραμμα GC ορίζει το Allium sativum σε 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M και το Ocimum Sainttum σε 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, για μέντα 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, για ευκάλυπτο 20.60-1M-10-200-3M-30-280, και για κόκκινο. Για χίλιες στρώσεις είναι 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Οι κύριες ενώσεις κάθε EO ταυτοποιήθηκαν με βάση το ποσοστό επιφάνειας που υπολογίστηκε από τα αποτελέσματα του χρωματογραφήματος GC και της φασματομετρίας μάζας (με αναφορά στη βάση δεδομένων προτύπων NIST 70).
Οι δύο κύριες ενώσεις σε κάθε EO επιλέχθηκαν με βάση τα αποτελέσματα GC-MS και αγοράστηκαν από την Sigma-Aldrich σε καθαρότητα 98–99% για περαιτέρω βιοδοκιμασίες. Οι ενώσεις ελέγχθηκαν για την αποτελεσματικότητα σε προνυμφίδες και σε ενήλικες έναντι του Aedes aegypti όπως περιγράφεται παραπάνω. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο συνθετικό προνυμφοκτόνο ταμεφοσάτ (Sigma Aldrich) και το φάρμακο μαλαθείο για ενήλικες (Sigma Aldrich) αναλύθηκαν για να συγκριθεί η αποτελεσματικότητά τους με επιλεγμένες ενώσεις EO, ακολουθώντας την ίδια διαδικασία.
Δυαδικά μείγματα επιλεγμένων τερπενικών ενώσεων και τερπενικών ενώσεων συν εμπορικά οργανοφωσφορικά (τιλέφος και μαλαθείο) παρασκευάστηκαν αναμειγνύοντας τη δόση LC50 κάθε υποψήφιας ένωσης σε αναλογία 1:1. Οι παρασκευασμένοι συνδυασμοί δοκιμάστηκαν σε προνυμφικά και ενήλικα στάδια του Aedes aegypti όπως περιγράφεται παραπάνω. Κάθε βιοδοκιμασία πραγματοποιήθηκε εις τριπλούν για κάθε συνδυασμό και εις τριπλούν για τις μεμονωμένες ενώσεις που υπάρχουν σε κάθε συνδυασμό. Ο θάνατος των εντόμων-στόχων καταγράφηκε μετά από 24 ώρες. Υπολογίστε το αναμενόμενο ποσοστό θνησιμότητας για ένα δυαδικό μείγμα χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο.
όπου E = αναμενόμενο ποσοστό θνησιμότητας των κουνουπιών Aedes aegypti σε απόκριση σε έναν δυαδικό συνδυασμό, δηλαδή σύνδεση (A + B).
Η επίδραση κάθε δυαδικού μείγματος χαρακτηρίστηκε ως συνεργιστική, ανταγωνιστική ή καθόλου επίδραση με βάση την τιμή χ2 που υπολογίστηκε με τη μέθοδο που περιγράφεται από τον Pavla52. Υπολογίστε την τιμή χ2 για κάθε συνδυασμό χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο.
Η επίδραση ενός συνδυασμού ορίστηκε ως συνεργιστική όταν η υπολογιζόμενη τιμή χ2 ήταν μεγαλύτερη από την τιμή του πίνακα για τους αντίστοιχους βαθμούς ελευθερίας (διάστημα εμπιστοσύνης 95%) και εάν η παρατηρούμενη θνησιμότητα βρέθηκε να υπερβαίνει την αναμενόμενη θνησιμότητα. Ομοίως, εάν η υπολογιζόμενη τιμή χ2 για οποιονδήποτε συνδυασμό υπερβαίνει την τιμή του πίνακα με ορισμένους βαθμούς ελευθερίας, αλλά η παρατηρούμενη θνησιμότητα είναι χαμηλότερη από την αναμενόμενη θνησιμότητα, η θεραπεία θεωρείται ανταγωνιστική. Και εάν σε οποιονδήποτε συνδυασμό η υπολογιζόμενη τιμή του χ2 είναι μικρότερη από την τιμή του πίνακα στους αντίστοιχους βαθμούς ελευθερίας, ο συνδυασμός θεωρείται ότι δεν έχει καμία επίδραση.
Τρεις έως τέσσερις πιθανώς συνεργιστικοί συνδυασμοί (100 προνύμφες και 50 προνυμφοκτόνες και ενήλικες εντομοκτόνες δράσεις) επιλέχθηκαν για δοκιμές έναντι μεγάλου αριθμού εντόμων. Τα ενήλικα έντομα (ενήλικες) προχωρούν όπως παραπάνω. Μαζί με τα μείγματα, οι μεμονωμένες ενώσεις που υπάρχουν στα επιλεγμένα μείγματα δοκιμάστηκαν επίσης σε ίσο αριθμό προνυμφών και ενήλικων εντόμων Aedes aegypti. Η αναλογία συνδυασμού είναι ένα μέρος δόσης LC50 μιας υποψήφιας ένωσης και ένα μέρος δόσης LC50 της άλλης συστατικής ένωσης. Στη βιοδοκιμασία δραστηριότητας ενήλικων ενώσεων, επιλεγμένες ενώσεις διαλύθηκαν στον διαλύτη ακετόνης και εφαρμόστηκαν σε διηθητικό χαρτί τυλιγμένο σε κυλινδρικό πλαστικό δοχείο 1300 cm3. Η ακετόνη εξατμίστηκε για 10 λεπτά και οι ενήλικες απελευθερώθηκαν. Ομοίως, στη βιοδοκιμασία προνυμφοκτόνων, δόσεις υποψήφιων ενώσεων LC50 διαλύθηκαν πρώτα σε ίσους όγκους DMSO και στη συνέχεια αναμίχθηκαν με 1 λίτρο νερού αποθηκευμένο σε πλαστικά δοχεία 1300 cc και οι προνύμφες απελευθερώθηκαν.
Πραγματοποιήθηκε πιθανοτική ανάλυση 71 καταγεγραμμένων δεδομένων θνησιμότητας χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS (έκδοση 16) και το λογισμικό Minitab για τον υπολογισμό των τιμών LC50.
Ώρα δημοσίευσης: 01 Ιουλίου 2024