Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. Kullandığınız tarayıcı sürümü sınırlı CSS desteğine sahiptir. En iyi sonuçlar için tarayıcınızın daha yeni bir sürümünü kullanmanızı (veya Internet Explorer'da Uyumluluk Modu'nu devre dışı bırakmanızı) öneririz. Bu arada, sürekli desteği sağlamak için siteyi stil veya JavaScript olmadan gösteriyoruz.
Bitki kaynaklı insektisit bileşiklerinin kombinasyonları, zararlılara karşı sinerjik veya antagonistik etkileşimler gösterebilir. Aedes sivrisinekleri tarafından taşınan hastalıkların hızla yayılması ve Aedes sivrisinek popülasyonlarının geleneksel insektisitlere karşı artan direnci göz önüne alındığında, bitki esansiyel yağlarına dayalı yirmi sekiz terpen bileşiği kombinasyonu formüle edilmiş ve Aedes aegypti'nin larva ve yetişkin evrelerine karşı test edilmiştir. Beş bitki esansiyel yağı (EO), başlangıçta larvisit ve yetişkin kullanım etkinlikleri açısından değerlendirilmiş ve her EO'da GC-MS sonuçlarına göre iki ana bileşik tanımlanmıştır. Tespit edilen başlıca bileşikler satın alınmıştır: dialil disülfür, dialil trisülfür, karvon, limonen, öjenol, metil öjenol, okaliptol, eudesmol ve sivrisinek alfa-pineni. Daha sonra bu bileşiklerin ikili kombinasyonları, öldürücü olmayan dozlar kullanılarak hazırlanmış ve sinerjik ve antagonistik etkileri test edilmiş ve belirlenmiştir. En iyi larvisit bileşimleri limonen ve diallil disülfür karıştırılarak, en iyi yetişkin öldürücü bileşimleri ise karvon ve limonen karıştırılarak elde edilir. Ticari olarak kullanılan sentetik larvisit Temphos ve yetişkin ilacı Malathion, ayrı ayrı ve terpenoidlerle ikili kombinasyonlar halinde test edilmiştir. Sonuçlar, temefos ve diallil disülfür ile malathion ve eudesmol kombinasyonunun en etkili kombinasyon olduğunu göstermiştir. Bu güçlü kombinasyonlar, Aedes aegypti'ye karşı kullanım potansiyeli taşımaktadır.
Bitkisel uçucu yağlar (EO'lar), çeşitli biyoaktif bileşikler içeren ikincil metabolitlerdir ve sentetik pestisitlere alternatif olarak giderek daha önemli hale gelmektedir. Sadece çevre dostu ve kullanıcı dostu olmakla kalmaz, aynı zamanda farklı biyoaktif bileşiklerin bir karışımıdırlar ve bu da ilaç direnci geliştirme olasılığını azaltır1. Araştırmacılar, GC-MS teknolojisini kullanarak çeşitli bitkisel uçucu yağların bileşenlerini incelediler ve 17.500 aromatik bitkiden 3.000'den fazla bileşik tanımladılar2; bunların çoğu böcek öldürücü özellikler açısından test edildi ve böcek öldürücü etkileri olduğu bildirildi3,4. Bazı çalışmalar, bileşiğin ana bileşeninin toksisitesinin ham etilen oksit ile aynı veya daha yüksek olduğunu vurgulamaktadır. Ancak tek tek bileşiklerin kullanımı, kimyasal böcek ilaçlarında olduğu gibi, direnç gelişimine yine alan bırakabilir5,6. Bu nedenle, şu anda böcek öldürücü etkinliği artırmak ve hedef zararlı popülasyonlarında direnç olasılığını azaltmak için etilen oksit bazlı bileşiklerin karışımlarını hazırlamaya odaklanılmaktadır. EO'larda bulunan bireysel aktif bileşikler, EO'nun genel aktivitesini yansıtan kombinasyonlarda sinerjik veya antagonistik etkiler gösterebilir; bu gerçek, önceki araştırmacılar tarafından yürütülen çalışmalarda açıkça vurgulanmıştır7,8. Vektör kontrol programı ayrıca EO ve bileşenlerini de içerir. Esansiyel yağların sivrisinek öldürücü aktivitesi Culex ve Anopheles sivrisinekleri üzerinde kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Çeşitli çalışmalarda, genel toksisiteyi artırmak ve yan etkileri en aza indirmek için çeşitli bitkiler ticari olarak kullanılan sentetik pestisitlerle birleştirilerek etkili pestisitler geliştirmeye çalışılmıştır9. Ancak bu tür bileşiklerin Aedes aegypti'ye karşı çalışmaları nadirdir. Tıp bilimindeki ilerlemeler ve ilaç ve aşıların geliştirilmesi, bazı vektör kaynaklı hastalıklarla mücadeleye yardımcı olmuştur. Ancak Aedes aegypti sivrisineği tarafından bulaşan virüsün farklı serotiplerinin varlığı, aşılama programlarının başarısızlığına yol açmıştır. Bu nedenle, bu tür hastalıklar meydana geldiğinde, hastalığın yayılmasını önlemek için tek seçenek vektör kontrol programlarıdır. Mevcut senaryoda, Aedes aegypti'nin kontrolü, dang humması, Zika, dang hemorajik ateşi, sarı humma vb.'ye neden olan çeşitli virüslerin ve serotiplerinin önemli bir vektör olması nedeniyle çok önemlidir. En dikkat çekici olan şey, vektör kaynaklı Aedes kaynaklı hastalıkların neredeyse tamamının vaka sayısının her yıl Mısır'da ve dünya çapında artıyor olmasıdır. Bu nedenle, bu bağlamda, Aedes aegypti popülasyonları için çevre dostu ve etkili kontrol önlemleri geliştirmeye acil ihtiyaç vardır. Bu bağlamda potansiyel adaylar EO'lar, bunları oluşturan bileşikler ve bunların kombinasyonlarıdır. Bu nedenle, bu çalışma, insektisidal özelliklere sahip beş bitkiden (yani, nane, kutsal fesleğen, benekli okaliptüs, Allium kükürt ve melaleuca) Aedes aegypti'ye karşı önemli bitki EO bileşiklerinin etkili sinerjik kombinasyonlarını belirlemeye çalışmıştır.
Seçilen tüm EO'lar, 24 saatlik LC50 değerleri 0,42 ila 163,65 ppm arasında değişerek Aedes aegypti'ye karşı potansiyel larvisit aktivitesi göstermiştir. En yüksek larvisit aktivitesi, 24 saatte 0,42 ppm LC50 değeriyle nane (Mp) EO'sunda kaydedilmiştir; bunu, 24 saatte 16,19 ppm LC50 değeriyle sarımsak (As) izlemiştir (Tablo 1).
Ocimum Sainttum, Os EO hariç, taranan diğer dört EO'nun tamamı, 24 saatlik maruz kalma süresi boyunca 23,37 ila 120,16 ppm arasında değişen LC50 değerleriyle belirgin alersidal etkiler göstermiştir. Thymophilus striata (Cl) EO, maruziyetten sonraki 24 saat içinde 23,37 ppm'lik bir LC50 değeriyle yetişkinleri öldürmede en etkiliydi; bunu 101,91 ppm'lik bir LC50 değerine sahip Eucalyptus maculata (Em) izledi (Tablo 1). Diğer yandan, Os için LC50 değeri henüz belirlenememiştir; çünkü en yüksek ölüm oranı %53 ile en yüksek dozda kaydedilmiştir (Ek Şekil 3).
Her EO'daki iki ana bileşen bileşiği, NIST kütüphane veritabanı sonuçlarına, GC kromatogramı alan yüzdesine ve MS spektrum sonuçlarına göre tanımlandı ve seçildi (Tablo 2). EO As için tanımlanan ana bileşikler diallil disülfür ve diallil trisülfürdü; EO Mp için tanımlanan ana bileşikler karvon ve limonendi, EO Em için tanımlanan ana bileşikler eudesmol ve okaliptoldü; EO Os için tanımlanan ana bileşikler öjenol ve metil öjenoldü ve EO Cl için tanımlanan ana bileşikler öjenol ve α-pinendi (Şekil 1, Ek Şekiller 5–8, Ek Tablo 1–5).
Seçilmiş uçucu yağların başlıca terpenoidlerinin kütle spektrometrisi sonuçları (A-dialil disülfür; B-dialil trisülfür; C-öjenol; D-metil öjenol; E-limonen; F-aromatik ceperon; G-α-pinen; H-sineol; R-ödamol).
Toplam dokuz bileşik (diallyl disülfür, diallyl trisülfür, öjenol, metil öjenol, karvon, limonen, okaliptüs, eudesmol, α-pinen) EO'nun ana bileşenleri olan etkili bileşikler olarak tanımlanmış ve larva aşamalarında Aedes aegypti'ye karşı ayrı ayrı biyolojik olarak denenmiştir. Eudesmol bileşiği, 24 saatlik maruziyetten sonra 2,25 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek larvisidal aktiviteye sahipti. Diallil disülfür ve diallyl trisülfür bileşiklerinin de 10-20 ppm aralığında ortalama subletal dozlarla potansiyel larvisidal etkilere sahip olduğu bulunmuştur. Eugenol, limonen ve okaliptüs bileşikleri için 63,35 ppm ve 139,29 ppm LC50 değerleriyle orta düzeyde larvisidal aktivite tekrar gözlenmiştir. ve 24 saat sonra sırasıyla 181,33 ppm (Tablo 3). Ancak, metil öjenol ve karvonun en yüksek dozlarda bile önemli bir larvisit potansiyeli bulunmadığından, LC50 değerleri hesaplanmamıştır (Tablo 3). Sentetik larvisit Temephos'un 24 saatlik maruziyet boyunca Aedes aegypti'ye karşı ortalama öldürücü konsantrasyonu 0,43 ppm'dir (Tablo 3, Ek Tablo 6).
Yedi bileşik (diallyl disülfür, diallyl trisülfür, okaliptol, α-pinen, eudesmol, limonen ve karvon) etkili EO'nun ana bileşikleri olarak tanımlandı ve yetişkin Mısır Aedes sivrisineklerine karşı ayrı ayrı test edildi. Probit regresyon analizine göre, Eudesmol'ün 1,82 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek potansiyele sahip olduğu, ardından 24 saatlik maruz kalma süresinde 17,60 ppm'lik bir LC50 değeriyle Okaliptol'ün geldiği bulundu. Test edilen kalan beş bileşik, 140,79 ila 737,01 ppm arasında değişen LC50'lerle yetişkinler için orta derecede zararlıydı (Tablo 3). Sentetik organofosfor malathion, eudesmol'den daha az etkiliydi ve diğer altı bileşikten daha yüksekti, 24 saatlik maruz kalma süresi boyunca 5,44 ppm'lik bir LC50 değeri vardı (Tablo 3, Ek Tablo 6).
Yedi güçlü öncü bileşik ve organofosfor tamefosat, LC50 dozlarının 1:1 oranında ikili kombinasyonlarını formüle etmek için seçildi. Toplam 28 ikili kombinasyon hazırlandı ve Aedes aegypti'ye karşı larvisit etkililikleri test edildi. Dokuz kombinasyonun sinerjistik, 14 kombinasyonun antagonistik ve beş kombinasyonun larvisit etkili olmadığı bulundu. Sinerjistik kombinasyonlar arasında, diallil disülfür ve temofol kombinasyonu en etkili olanıydı ve 24 saat sonra %100 ölüm oranı gözlendi (Tablo 4). Benzer şekilde, limonen ile diallil disülfür ve öjenol ile timetfos karışımları, %98,3'lük bir larva ölüm oranıyla iyi bir potansiyel gösterdi (Tablo 5). Geriye kalan 4 kombinasyon, yani eudesmol artı okaliptol, eudesmol artı limonen, okaliptol artı alfa-pinen, alfa-pinen artı temefos da önemli larvisidal etkinlik gösterdi ve gözlenen ölüm oranları %90'ı aştı. Beklenen ölüm oranı %60-75'e yakındır. (Tablo 4). Bununla birlikte, limonenin α-pinen veya okaliptüs ile kombinasyonu antagonistik reaksiyonlar gösterdi. Benzer şekilde, Temefos'un öjenol veya okaliptüs veya eudesmol veya diallil trisülfür ile karışımlarının antagonistik etkilere sahip olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, diallil disülfür ve diallil trisülfür kombinasyonu ve bu bileşiklerden herhangi birinin eudesmol veya öjenol ile kombinasyonu larvisidal etkilerinde antagonistiktir. Eudesmol'ün öjenol veya α-pinen ile kombinasyonunda da antagonistlik bildirilmiştir.
Yetişkin asidik aktivitesi için test edilen 28 ikili karışımın 7 kombinasyonu sinerjikti, 6'sının hiçbir etkisi yoktu ve 15'i antagonistikti. Eudesmol'ün okaliptüs ile ve limonenin karvon ile karışımlarının diğer sinerjistik kombinasyonlardan daha etkili olduğu, 24 saatteki ölüm oranlarının sırasıyla %76 ve %100 olduğu bulundu (Tablo 5). Malathion'un limonen ve diallil trisülfür hariç tüm bileşik kombinasyonlarıyla sinerjistik etki gösterdiği gözlemlendi. Öte yandan, diallil disülfür ve diallil trisülfür ile bunların her ikisinin okaliptüs, okaliptol, karvon veya limonen ile kombinasyonu arasında antagonistik etki bulundu. Benzer şekilde, α-pinenin eudesmol veya limonenle, okaliptolün karvon veya limonenle ve limonenin eudesmol veya malathionla kombinasyonları antagonistik larvisit etkileri göstermiştir. Kalan altı kombinasyon için, beklenen ve gözlenen ölüm oranları arasında anlamlı bir fark görülmemiştir (Tablo 5).
Sinerjik etkileri ve öldürücü olmayan dozları temel alınarak, çok sayıda Aedes aegypti sivrisineğine karşı larvisit toksisiteleri nihayetinde seçildi ve daha ileri testlere tabi tutuldu. Sonuçlar, öjenol-limonen, dialil disülfür-limonen ve dialil disülfür-timefos ikili kombinasyonları kullanılarak gözlenen larva ölüm oranının %100 olduğunu, beklenen larva ölüm oranının ise sırasıyla %76,48, %72,16 ve %63,4 olduğunu gösterdi (Tablo 6). Limonen ve eudesmol kombinasyonu nispeten daha az etkiliydi ve 24 saatlik maruz kalma süresi boyunca %88 larva ölüm oranı gözlendi (Tablo 6). Özetle, seçilen dört ikili kombinasyon, büyük ölçekte uygulandığında Aedes aegypti'ye karşı sinerjik larvisit etkiler de gösterdi (Tablo 6).
Büyük yetişkin Aedes aegypti popülasyonlarını kontrol altına almak için yetişkin öldürücü biyolojik deney için üç sinerjik kombinasyon seçildi. Büyük böcek kolonilerinde test edilecek kombinasyonları seçmek için öncelikle en iyi iki sinerjik terpen kombinasyonuna, yani karvon artı limonen ve okaliptol artı eudesmol'e odaklandık. İkinci olarak, en iyi sinerjik kombinasyon sentetik organofosfat malathion ve terpenoidlerin kombinasyonundan seçildi. En yüksek gözlenen ölüm oranı ve aday bileşenlerin çok düşük LC50 değerleri nedeniyle, malathion ve eudesmol kombinasyonunun büyük böcek kolonilerinde test için en iyi kombinasyon olduğuna inanıyoruz. Malathion, α-pinen, dialil disülfür, okaliptüs, karvon ve eudesmol ile kombinasyon halinde sinerji göstermektedir. Ancak LC50 değerlerine baktığımızda, Eudesmol en düşük değere (2,25 ppm) sahiptir. Malathion, α-pinen, diallil disülfür, okaliptol ve karvonun hesaplanan LC50 değerleri sırasıyla 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 ve 140,79 ppm olarak bulunmuştur. Bu değerler, malathion ve eudesmol kombinasyonunun dozaj açısından en uygun kombinasyon olduğunu göstermektedir. Sonuçlar, karvon artı limonen ve eudesmol artı malathion kombinasyonlarının %100 gözlenen ölüm oranına sahip olduğunu, buna karşılık %61-%65 oranında beklenen ölüm oranına sahip olduğunu göstermiştir. Bir diğer kombinasyon olan eudesmol artı okaliptol, 24 saatlik maruziyetten sonra %78,66 oranında bir ölüm oranı gösterirken, beklenen ölüm oranı %60 olmuştur. Seçilen üç kombinasyonun tamamı, yetişkin Aedes aegypti'ye karşı geniş ölçekte uygulandığında bile sinerjik etkiler göstermiştir (Tablo 6).
Bu çalışmada, Mp, As, Os, Em ve Cl gibi seçilmiş bitki EO'ları Aedes aegypti'nin larva ve ergin evrelerinde ümit verici öldürücü etkiler göstermiştir. Mp EO, 0,42 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek larvisit aktivitesine sahipken, bunu 24 saat sonra 50 ppm'den düşük bir LC50 değeriyle As, Os ve Em EO'ları izlemiştir. Bu sonuçlar, sivrisinekler ve diğer diptera sinekleri üzerinde yapılan önceki çalışmalarla tutarlıdır10,11,12,13,14. Cl'nin larvisit potansiyeli diğer uçucu yağlardan daha düşük olmasına rağmen, 24 saat sonra 163,65 ppm'lik bir LC50 değeri varken, ergin potansiyeli 24 saat sonra 23,37 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksektir. Mp, As ve Em EO'ları da 24 saatlik maruziyette 100-120 ppm aralığında LC50 değerleriyle iyi bir alersidal potansiyel göstermiş, ancak larvisidal etkinliklerinden nispeten düşük kalmıştır. Diğer yandan, EO O'ları en yüksek terapötik dozda bile ihmal edilebilir bir alersidal etki göstermiştir. Dolayısıyla, sonuçlar etilen oksidin bitkiler üzerindeki toksisitesinin sivrisineklerin gelişim evresine bağlı olarak değişebileceğini göstermektedir15. Ayrıca, EO'ların böceğin vücuduna nüfuz etme hızına, spesifik hedef enzimlerle etkileşimlerine ve sivrisineğin her gelişim evresindeki detoksifikasyon kapasitesine de bağlıdır16. Çok sayıda çalışma, ana bileşen bileşiğinin, toplam bileşiklerin çoğunluğunu oluşturması nedeniyle etilen oksidin biyolojik aktivitesinde önemli bir faktör olduğunu göstermiştir3,12,17,18. Bu nedenle, her EO'da iki ana bileşik dikkate aldık. GC-MS sonuçlarına göre diallil disülfür ve diallil trisülfür, önceki raporlarla tutarlı olarak EO As'lerin başlıca bileşikleri olarak tanımlanmıştır19,20,21. Önceki raporlar mentolün başlıca bileşiklerinden biri olduğunu belirtmesine rağmen, karvon ve limonen yine Mp EO'nun başlıca bileşikleri olarak tanımlanmıştır22,23. Os EO'nun bileşim profili, öjenol ve metil öjenolün başlıca bileşikler olduğunu göstermiştir; bu, önceki araştırmacıların bulgularına benzerdir16,24. Okaliptol ve okaliptol, Em yaprak yağında bulunan başlıca bileşikler olarak bildirilmiştir; bu, bazı araştırmacıların bulgularıyla tutarlıdır25,26 ancak Olalade ve ark.'nın bulgularına aykırıdır27. Melaleuca esansiyel yağında sineol ve α-pinenin baskınlığı gözlemlenmiştir; bu, önceki çalışmalara benzerdir28,29. Aynı bitki türünden farklı yerlerde elde edilen uçucu yağların bileşimi ve konsantrasyonunda tür içi farklılıklar bildirilmiştir ve bu çalışmada da gözlemlenmiştir. Bu farklılıklar coğrafi bitki büyüme koşulları, hasat zamanı, gelişme aşaması veya bitki yaşından etkilenir. Kemotiplerin görünümü vb.22,30,31,32. Belirlenen temel bileşikler daha sonra satın alındı ve larvisit etkileri ve yetişkin Aedes aegypti sivrisinekleri üzerindeki etkileri açısından test edildi. Sonuçlar diallil disülfürün larvisit aktivitesinin ham EO As'ninkine benzer olduğunu gösterdi. Ancak diallil trisülfürün aktivitesi EO As'den daha yüksektir. Bu sonuçlar Kimbaris ve ark. tarafından Culex philippines üzerinde elde edilen sonuçlara benzerdir. Bununla birlikte, bu iki bileşik hedef sivrisineklere karşı iyi bir otosidal aktivite göstermemiştir; bu da Plata-Rueda ve ark.'nın Tenebrio molitor üzerindeki sonuçlarıyla tutarlıdır. Os EO, Aedes aegypti'nin larva evresine karşı etkilidir, ancak ergin evresine karşı etkili değildir. Ana bileşiklerin larvisit aktivitesinin ham Os EO'nunkinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu, diğer bileşiklerin ve bunların ham etilen oksitteki etkileşimlerinin bir rolü olduğunu ima eder. Metil öjenol tek başına ihmal edilebilir bir aktiviteye sahipken, öjenol tek başına orta düzeyde larvisit aktivitesine sahiptir. Bu sonuç, bir yandan35,36 doğrularken, diğer yandan önceki araştırmacıların37,38 sonuçlarıyla çelişmektedir. Öjenol ve metilöjenolün fonksiyonel gruplarındaki farklılıklar, aynı hedef böcekte farklı toksisitelere neden olabilir39. Limonenin orta düzeyde larvisit aktivitesi olduğu, karvonun etkisinin ise önemsiz olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, limonenin ergin böcekler için nispeten düşük toksisitesi ve karvonun yüksek toksisitesi, bazı önceki çalışmaların40 sonuçlarını desteklerken diğerleriyle çelişmektedir41. Hem halka içi hem de halka dışı pozisyonlarda çift bağların varlığı, bu bileşiklerin larvisit olarak faydalarını artırabilir3,41, doymamış alfa ve beta karbonlara sahip bir keton olan karvon ise yetişkinlerde daha yüksek toksisite potansiyeli gösterebilir42. Ancak limonen ve karvonun bireysel özellikleri, toplam EO Mp'den çok daha düşüktür (Tablo 1, Tablo 3). Test edilen terpenoidler arasında eudesmol'ün, 2,5 ppm'nin altında bir LC50 değeriyle en büyük larvisit ve yetişkin aktivitesine sahip olduğu bulunmuştur ve bu onu Aedes sivrisineklerinin kontrolü için umut verici bir bileşik haline getirmektedir. Performansı tüm EO Em'den daha iyidir, ancak bu Cheng ve ark.'nın bulgularıyla tutarlı değildir40. Eudesmol, okaliptüs gibi oksijenli monoterpenlerden daha az uçucu olan ve bu nedenle bir pestisit olarak daha büyük potansiyele sahip iki izopren birimine sahip bir seskiterpendir. Okaliptolün kendisi larvisit aktivitesinden daha fazla yetişkin aktivitesine sahiptir ve daha önceki çalışmalardan elde edilen sonuçlar bunu hem destekler hem de çürütür37,43,44. Tek başına aktivitesi neredeyse tüm EO Cl'nin aktivitesine benzerdir. Başka bir bisiklik monoterpen olan α-pinenin Aedes aegypti üzerinde larvisit etkisinden daha az yetişkin etkisi vardır ve bu, tam EO Cl'nin etkisinin tam tersidir. Terpenoidlerin genel insektisit aktivitesi, lipofilisitelerinden, uçuculuklarından, karbon dallanmalarından, projeksiyon alanlarından, yüzey alanlarından, fonksiyonel gruplarından ve konumlarından etkilenir45,46. Bu bileşikler hücre birikimlerini yok ederek, solunum aktivitesini bloke ederek, sinir uyarılarının iletimini kesintiye uğratarak vb. etki gösterebilirler.47 Sentetik organofosfat Temephos'un, Lek'in verileriyle tutarlı olan 0,43 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek larvisit aktivitesine sahip olduğu bulunmuştur -Utala48. Sentetik organofosfor malatyonunun yetişkin aktivitesinin 5,44 ppm olduğu bildirilmiştir. Bu iki organofosfat, Aedes aegypti'nin laboratuvar suşlarına karşı olumlu tepkiler göstermiş olsa da, dünyanın farklı bölgelerinde sivrisineklerin bu bileşiklere karşı direnç gösterdiği bildirilmiştir49. Ancak, bitkisel ilaçlara karşı direnç gelişimine dair benzer bir rapora rastlanmamıştır50. Bu nedenle, bitkisel ürünler vektör kontrol programlarında kimyasal pestisitlere potansiyel alternatifler olarak kabul edilmektedir.
Larvisit etkisi, güçlü terpenoidler ve timetfoslu terpenoidlerden hazırlanan 28 ikili kombinasyon (1:1) üzerinde test edildi ve 9 kombinasyonun sinerjistik, 14'ünün antagonistik ve 5'inin antagonistik olduğu bulundu. Hiçbir etki yok. Diğer yandan, yetişkin potens biyolojik deneyinde, 7 kombinasyonun sinerjistik, 15 kombinasyonun antagonistik olduğu ve 6 kombinasyonun hiçbir etkisinin olmadığı bildirildi. Belirli kombinasyonların sinerjistik etki üretmesinin nedeni, aday bileşiklerin farklı önemli yollarda eş zamanlı olarak etkileşmesi veya belirli bir biyolojik yolun farklı anahtar enzimlerinin sıralı inhibisyonu olabilir51. Limonenin dialil disülfür, okaliptüs veya öjenol ile kombinasyonunun hem küçük hem de büyük ölçekli uygulamalarda sinerjistik olduğu bulundu (Tablo 6), okaliptüs veya α-pinen ile kombinasyonunun ise larvalar üzerinde antagonistik etkilere sahip olduğu bulundu. Limonenin ortalama olarak, metil gruplarının varlığı, stratum corneum'a iyi penetrasyon ve farklı bir etki mekanizması nedeniyle iyi bir sinerjist olduğu görülmektedir52,53. Daha önce limonenin böcek kütiküllerine nüfuz ederek (temas toksisitesi), sindirim sistemini etkileyerek (beslenmeyi önleyici) veya solunum sistemini etkileyerek (fümigasyon aktivitesi) toksik etkilere neden olabileceği bildirilmişti54, öjenol gibi fenilpropanoidler ise metabolik enzimleri etkileyebilir55. Bu nedenle, farklı etki mekanizmalarına sahip bileşiklerin kombinasyonları, karışımın genel öldürücü etkisini artırabilir. Okaliptolün dialil disülfür, okaliptüs veya α-pinen ile sinerjik olduğu, ancak diğer bileşiklerle yapılan diğer kombinasyonların larvisit olmadığı veya antagonistik olduğu bulunmuştur. İlk çalışmalar, okaliptolün asetilkolinesteraz (AChE) üzerinde ve ayrıca oktaamin ve GABA reseptörleri üzerinde inhibitör aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir56. Siklik monoterpenler, okaliptol, öjenol vb. nörotoksik aktiviteleriyle aynı etki mekanizmasına sahip olabileceğinden,57 bu sayede karşılıklı inhibisyon yoluyla kombine etkileri en aza indirilebilir. Benzer şekilde, Temephos'un diallil disülfür, α-pinen ve limonen ile kombinasyonunun sinerjik olduğu bulunmuş ve bu durum, bitkisel ürünler ile sentetik organofosfatlar arasında sinerjik bir etki olduğuna dair önceki raporları desteklemektedir58.
Eudesmol ve okaliptol kombinasyonunun, Aedes aegypti'nin larva ve yetişkin evrelerinde sinerjik bir etkiye sahip olduğu bulundu; bunun muhtemel nedeni, farklı kimyasal yapıları nedeniyle farklı etki mekanizmalarıdır. Eudesmol (bir seskiterpen) solunum sistemini etkileyebilir 59 ve okaliptol (bir monoterpen) asetilkolinesterazı etkileyebilir 60. İçeriklerin iki veya daha fazla hedef bölgeye eş zamanlı maruz kalması, kombinasyonun genel öldürücü etkisini artırabilir. Yetişkin madde biyolojik analizlerinde, malathionun karvon veya okaliptol veya okaliptol veya dialil disülfür veya α-pinen ile sinerjik olduğu bulundu; bu, limonen ve di-altil ilavesiyle sinerjik olduğunu göstermektedir. Allil trisülfür hariç, terpen bileşikleri portföyünün tamamı için iyi sinerjik alerji öldürücü adaylardır. Thangam ve Kathiresan61 da malathionun bitkisel özlerle sinerjik etkisine dair benzer sonuçlar bildirmiştir. Bu sinerjik etki, malathion ve fitokimyasalların böcek detoksifikasyon enzimleri üzerindeki birleşik toksik etkilerinden kaynaklanıyor olabilir. Malathion gibi organofosfatlar genellikle sitokrom P450 esterazlarını ve monooksijenazlarını inhibe ederek etki gösterir62,63,64. Bu nedenle, malathionun bu etki mekanizmalarıyla ve farklı etki mekanizmalarına sahip terpenlerle birleştirilmesi, sivrisinekler üzerindeki genel öldürücü etkiyi artırabilir.
Diğer yandan, antagonizma seçilen bileşiklerin kombinasyon halindeyken her bir bileşiğin tek başına olduğundan daha az aktif olduğunu gösterir. Bazı kombinasyonlardaki antagonizmanın nedeni, bir bileşiğin emilim, dağılım, metabolizma veya atılım hızını değiştirerek diğer bileşiğin davranışını değiştirmesi olabilir. İlk araştırmacılar bunu ilaç kombinasyonlarındaki antagonizmanın nedeni olarak değerlendirdiler. Moleküller Olası mekanizma 65. Benzer şekilde, antagonizmanın olası nedenleri benzer etki mekanizmalarıyla, aynı reseptör veya hedef bölge için bileşen bileşiklerin rekabetiyle ilişkili olabilir. Bazı durumlarda, hedef proteinin rekabetçi olmayan inhibisyonu da meydana gelebilir. Bu çalışmada, iki organosülfür bileşiği olan diallil disülfür ve diallil trisülfür, muhtemelen aynı hedef bölge için rekabete bağlı olarak antagonistik etkiler gösterdi. Benzer şekilde, bu iki kükürt bileşiği antagonistik etkiler gösterdi ve eudesmol ve α-pinen ile birleştirildiğinde hiçbir etki göstermedi. Eudesmol ve alfa-pinen doğası gereği halkalıyken, diallil disülfür ve diallil trisülfür doğası gereği alifatiktir. Kimyasal yapıya dayanarak, bu bileşiklerin kombinasyonu, hedef bölgeleri genellikle farklı olduğundan genel öldürücü aktiviteyi artırmalıdır34,47, ancak deneysel olarak, bu bileşiklerin bazı bilinmeyen organizmalardaki in vivo rollerinden kaynaklanabilecek bir antagonizma bulduk. sistemlerde etkileşimin bir sonucu olarak. Benzer şekilde, sineol ve alfa-pinen kombinasyonu antagonistik tepkiler üretti, ancak araştırmacılar daha önce iki bileşiğin farklı etki hedeflerine sahip olduğunu bildirmişti47,60. Her iki bileşik de halkalı monoterpenler olduğundan, bağlanma için rekabet edebilecek ve incelenen kombinasyonel çiftlerin genel toksisitesini etkileyebilecek bazı ortak hedef bölgeler olabilir.
LC50 değerleri ve gözlenen ölüm oranlarına dayanarak, en iyi iki sinerjik terpen kombinasyonu, yani karvon + limonen ve okaliptol + eudesmol çiftleri ile terpenli sentetik organofosfor malathion seçildi. Malathion + Eudesmol bileşiklerinin optimum sinerjik kombinasyonu, bir yetişkin insektisit biyolojik deneyinde test edildi. Bu etkili kombinasyonların nispeten geniş maruz kalma aralıklarında çok sayıda bireye karşı etkili olup olmadığını doğrulamak için büyük böcek kolonileri hedef alındı. Tüm bu kombinasyonlar, büyük böcek sürülerine karşı sinerjik bir etki göstermektedir. Büyük Aedes aegypti larva popülasyonlarına karşı test edilen optimum bir sinerjik larvisit kombinasyonu için de benzer sonuçlar elde edildi. Dolayısıyla, bitki EO bileşiklerinin etkili sinerjik larvisit ve yetişkin öldürücü kombinasyonunun mevcut sentetik kimyasallara karşı güçlü bir aday olduğu ve Aedes aegypti popülasyonlarını kontrol etmek için daha fazla kullanılabileceği söylenebilir. Benzer şekilde, sentetik larvisitlerin veya adultisitlerin terpenlerle etkili kombinasyonları, sivrisineklere uygulanan timetfos veya malatyon dozlarını azaltmak için de kullanılabilir. Bu güçlü sinerjik kombinasyonlar, Aedes sivrisineklerinde ilaç direncinin evrimi üzerine gelecekteki çalışmalar için çözümler sunabilir.
Aedes aegypti yumurtaları, Hindistan Tıbbi Araştırma Konseyi, Dibrugarh Bölgesel Tıbbi Araştırma Merkezi'nden toplandı ve Gauhati Üniversitesi Zooloji Bölümü'nde kontrollü sıcaklık (28 ± 1 °C) ve nem (%85 ± 5) altında aşağıdaki koşullar altında tutuldu: Arivoli ve diğerleri tanımlandı. Yumurtadan çıktıktan sonra larvalar larva yemi (3:1 oranında köpek bisküvisi tozu ve maya) ile beslendi ve yetişkinlere %10'luk glikoz çözeltisi verildi. Çıkıştan sonraki 3. günden itibaren yetişkin dişi sivrisineklerin albino sıçanların kanını emmesine izin verildi. Bir bardaktaki filtre kağıdını suya batırın ve yumurtlama kafesine yerleştirin.
Seçilmiş bitki örnekleri: okaliptüs yaprakları (Myrtaceae), kutsal fesleğen (Lamiaceae), nane (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) ve soğan soğanları (Amaryllidaceae). Guwahati'den toplanmış ve Gauhati Üniversitesi Botanik Bölümü tarafından tanımlanmıştır. Toplanan bitki örnekleri (500 g), 6 saat boyunca bir Clevenger cihazı kullanılarak hidrodistilasyona tabi tutulmuştur. Çıkarılan EO, temiz cam şişelere toplanmış ve daha ileri çalışmalar için 4°C'de saklanmıştır.
Larvisit toksisitesi hafifçe değiştirilmiş standart Dünya Sağlık Örgütü prosedürleri 67 kullanılarak incelenmiştir. Emülgatör olarak DMSO kullanın. Her EO konsantrasyonu başlangıçta 100 ve 1000 ppm'de test edilmiş ve her tekrarlamada 20 larva maruz bırakılmıştır. Sonuçlara göre bir konsantrasyon aralığı uygulanmış ve ölüm oranları 1 saat ile 6 saat arasında (1 saatlik aralıklarla) ve tedaviden 24 saat, 48 saat ve 72 saat sonra kaydedilmiştir. Subletal konsantrasyonlar (LC50) 24, 48 ve 72 saatlik maruziyetten sonra belirlenmiştir. Her konsantrasyon, bir negatif kontrol (sadece su) ve bir pozitif kontrol (DMSO ile muamele edilmiş su) ile birlikte üç kez test edilmiştir. Pupa oluşumu meydana gelirse ve kontrol grubundaki larvaların %10'undan fazlası ölürse deney tekrarlanır. Kontrol grubundaki ölüm oranı %5-10 arasında ise Abbott düzeltme formülü 68'i kullanın.
Ramar ve arkadaşları tarafından açıklanan yöntem 69, çözücü olarak aseton kullanılarak Aedes aegypti'ye karşı yetişkin biyolojik deneyi için kullanıldı. Her bir EO başlangıçta 100 ve 1000 ppm konsantrasyonlarında yetişkin Aedes aegypti sivrisineklerine karşı test edildi. Hazırlanan her çözeltiden 2 ml'yi Whatman sayısına uygulayın. 1 adet filtre kağıdı (12 x 15 cm2 boyutunda) ve asetonun 10 dakika buharlaşmasına izin verin. Sadece 2 ml asetonla işlenmiş filtre kağıdı kontrol olarak kullanıldı. Aseton buharlaştıktan sonra, işlenmiş filtre kağıdı ve kontrol filtre kağıdı silindirik bir tüpe (10 cm derinliğinde) yerleştirildi. Kanla beslenmeyen on adet 3-4 günlük sivrisinek, her konsantrasyonun üçlü kopyalarına aktarıldı. Ön testlerin sonuçlarına dayanarak, seçilen yağların çeşitli konsantrasyonları test edildi. Ölüm oranları, sivrisineklerin salınmasından 1 saat, 2 saat, 3 saat, 4 saat, 5 saat, 6 saat, 24 saat, 48 saat ve 72 saat sonra kaydedildi. 24 saat, 48 saat ve 72 saatlik maruz kalma süreleri için LC50 değerlerini hesaplayın. Kontrol grubunun ölüm oranı %20'yi aşarsa, tüm testi tekrarlayın. Benzer şekilde, kontrol grubundaki ölüm oranı %5'ten fazlaysa, Abbott formülü68 kullanılarak tedavi edilen numunelerin sonuçları düzeltin.
Seçilen uçucu yağların bileşen bileşiklerini analiz etmek için gaz kromatografisi (Agilent 7890A) ve kütle spektrometrisi (Accu TOF GCv, Jeol) kullanıldı. GC, bir FID dedektörü ve bir kapiler kolon (HP5-MS) ile donatılmıştı. Taşıyıcı gaz helyumdu ve akış hızı 1 ml/dak idi. GC programı Allium sativum'u 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M'ye ve Ocimum Sainttum'u 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280'e, nane için 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280'e, okaliptüs için 20.60-1M-10-200-3M-30-280'e ve kırmızı için 10:60-1M-8-220-5M-8-270-3M'ye ayarlar.
Her bir EO'nun ana bileşikleri, GC kromatogramı ve kütle spektrometrisi sonuçlarından hesaplanan alan yüzdesine göre belirlendi (NIST 70 standartları veritabanına referans verildi).
Her EO'daki iki ana bileşik, GC-MS sonuçlarına göre seçildi ve daha ileri biyolojik analizler için Sigma-Aldrich'ten %98-99 saflıkta satın alındı. Bileşikler, yukarıda açıklandığı gibi Aedes aegypti'ye karşı larvisit ve yetişkin etkinliği açısından test edildi. En yaygın kullanılan sentetik larvisitlerden tamefosat (Sigma Aldrich) ve yetişkin ilacı malathion (Sigma Aldrich), aynı prosedür izlenerek, seçili EO bileşikleriyle etkinliklerini karşılaştırmak üzere analiz edildi.
Seçilmiş terpen bileşikleri ve terpen bileşikleri ile ticari organofosfatların (tilephos ve malathion) ikili karışımları, her aday bileşiğin LC50 dozunun 1:1 oranında karıştırılmasıyla hazırlandı. Hazırlanan kombinasyonlar, yukarıda açıklandığı gibi Aedes aegypti'nin larva ve yetişkin evrelerinde test edildi. Her biyolojik deney, her kombinasyon için üçer kez ve her kombinasyonda bulunan bileşikler için üçer kez gerçekleştirildi. Hedef böceklerin ölümü 24 saat sonra kaydedildi. Aşağıdaki formülü kullanarak ikili bir karışım için beklenen ölüm oranını hesaplayın.
Burada E = Aedes aegypti sivrisineklerinin ikili bir kombinasyona, yani bağlantıya (A + B) yanıt olarak beklenen ölüm oranıdır.
Her ikili karışımın etkisi, Pavla52 tarafından açıklanan yöntemle hesaplanan χ2 değerine göre sinerjik, antagonistik veya etkisiz olarak etiketlendi. Her kombinasyon için χ2 değerini aşağıdaki formülü kullanarak hesaplayın.
Bir kombinasyonun etkisi, hesaplanan χ2 değeri, ilgili serbestlik dereceleri için tablo değerinden büyük olduğunda (%95 güven aralığı) ve gözlenen ölüm oranının beklenen ölüm oranını aştığı tespit edildiğinde sinerjik olarak tanımlanmıştır. Benzer şekilde, herhangi bir kombinasyon için hesaplanan χ2 değeri, bazı serbestlik derecelerinde tablo değerini aşıyorsa, ancak gözlenen ölüm oranı beklenen ölüm oranından düşükse, işlem antagonistik olarak kabul edilir. Herhangi bir kombinasyonda, hesaplanan χ2 değeri, ilgili serbestlik derecelerinde tablo değerinden küçükse, kombinasyonun hiçbir etkisi olmadığı kabul edilir.
Çok sayıda böceğe karşı test edilmek üzere üç ila dört potansiyel sinerjistik kombinasyon (100 larva ve 50 larvisit ve ergin böcek aktivitesi) seçildi. Yetişkinler) yukarıdaki gibi devam edin. Karışımlarla birlikte, seçilen karışımlarda bulunan bireysel bileşikler eşit sayıda Aedes aegypti larvası ve ergininde de test edildi. Kombinasyon oranı, bir aday bileşiğin LC50 dozunun bir kısmı ve diğer bileşen bileşiğin LC50 dozunun bir kısmıdır. Ergin aktivite biyolojik deneyinde, seçilen bileşikler çözücü asetonda çözüldü ve 1300 cm3'lük silindirik plastik bir kaba sarılı filtre kağıdına uygulandı. Aseton 10 dakika buharlaştırıldı ve erginler serbest bırakıldı. Benzer şekilde, larvisit biyolojik deneyinde, LC50 aday bileşiklerinin dozları önce eşit hacimlerde DMSO'da çözüldü ve daha sonra 1300 cc'lik plastik kaplarda saklanan 1 litre su ile karıştırıldı ve larvalar serbest bırakıldı.
Kaydedilen 71 ölüm verisinin olasılıksal analizi, SPSS (versiyon 16) ve Minitab yazılımları kullanılarak yapılarak LC50 değerleri hesaplandı.
Gönderi zamanı: 01 Temmuz 2024