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 Modunu devre dışı bırakmanızı) öneririz. Bu arada, sürekli desteği sağlamak için siteyi stil veya JavaScript olmadan gösteriyoruz.
Bitki kaynaklı böcek öldürücü bileşiklerin kombinasyonları zararlılara karşı sinerjik veya antagonistik etkileşimler gösterebilir. Aedes sivrisinekleri tarafından taşınan hastalıkların hızla yayılması ve Aedes sivrisinek popülasyonlarının geleneksel böcek öldürücülere karşı artan direnci göz önüne alındığında, bitkisel uçucu yağlara dayalı terpen bileşiklerinin yirmi sekiz kombinasyonu formüle edildi ve Aedes aegypti'nin larva ve yetişkin evrelerine karşı test edildi. Beş bitkisel uçucu yağ (EO) başlangıçta larvisidal ve yetişkin kullanım etkinlikleri açısından değerlendirildi ve her EO'da GC-MS sonuçlarına göre iki ana bileşik belirlendi. Belirlenen ana bileşikler satın alındı, yani diallil disülfür, diallil trisülfür, karvon, limonen, öjenol, metil öjenol, okaliptol, eudesmol ve sivrisinek alfa-pineni. Daha sonra bu bileşiklerin ikili kombinasyonları öldürücü olmayan dozlar kullanılarak hazırlandı ve sinerjik ve antagonistik etkileri test edildi ve belirlendi. En iyi larvisidal bileşimler limonen ile diallyl disülfürün karıştırılmasıyla elde edilir ve en iyi adultisidal bileşimler karvonun limonen ile karıştırılmasıyla elde edilir. Ticari olarak kullanılan sentetik larvisid Temphos ve adult ilacı Malathion ayrı ayrı ve terpenoidlerle ikili kombinasyonlar halinde test edildi. Sonuçlar temephos ve diallyl disülfür ile malathion ve eudesmol kombinasyonunun en etkili kombinasyon olduğunu gösterdi. Bu güçlü kombinasyonlar Aedes aegypti'ye karşı kullanım potansiyeline sahiptir.
Bitkisel esansiyel 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 kalmayıp, aynı zamanda ilaç direnci geliştirme olasılığını da azaltan farklı biyoaktif bileşiklerin bir karışımıdır1. Araştırmacılar, GC-MS teknolojisini kullanarak çeşitli bitkisel esansiyel yağların bileşenlerini incelediler ve 17.500 aromatik bitkiden 3.000'den fazla bileşik belirlediler2, 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 fazla olduğunu vurgulamaktadır. Ancak tek tek bileşiklerin kullanımı, kimyasal böcek öldürücülerde olduğu gibi, yine direnç gelişimine yer 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, önceki araştırmacılar tarafından yürütülen çalışmalarda iyi vurgulanmış bir gerçektir7,8. Vektör kontrol programı ayrıca EO ve bileşenlerini de içerir. Esansiyel yağların sivrisinek öldürücü aktivitesi Culex ve Anopheles sivrisinekleri üzerinde kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Birkaç çalışma, genel toksisiteyi artırmak ve yan etkileri en aza indirmek için çeşitli bitkileri ticari olarak kullanılan sentetik pestisitlerle birleştirerek etkili pestisitler geliştirmeye çalışmıştır9. Ancak bu tür bileşiklerin Aedes aegypti'ye karşı çalışmaları nadirdir. Tıbbi bilimdeki 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, vektör kontrol programları hastalığın yayılmasını önlemek için tek seçenektir. Mevcut senaryoda, Aedes aegypti'nin kontrolü çok önemlidir çünkü bu, dang humması, Zika, dang hemorajik ateşi, sarı humma vb.'ye neden olan çeşitli virüslerin ve serotiplerinin önemli bir vektörüdür. En dikkat çekici 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, bunların bileşen bileşikleri ve bunların kombinasyonlarıdır. Bu nedenle, bu çalışma, böcek öldürücü 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'si 0,42 ila 163,65 ppm arasında değişen Aedes aegypti'ye karşı potansiyel larvisidal aktivite gösterdi. En yüksek larvisidal aktivite, 24 saatte 0,42 ppm'lik bir LC50 değeriyle nane (Mp) EO'su için kaydedildi, bunu 24 saatte 16,19 ppm'lik bir LC50 değeriyle sarımsak (As) izledi (Tablo 1).
Ocimum Sainttum, Os EO hariç, taranan diğer dört EO'nun hepsi belirgin alerjisidal etkiler gösterdi ve LC50 değerleri 24 saatlik maruz kalma süresi boyunca 23,37 ila 120,16 ppm arasında değişti. 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 olan Eucalyptus maculata (Em) izledi (Tablo 1). Öte yandan, Os için LC50 değeri henüz belirlenmemiştir 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 ana 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 (diallil disülfür, dialil trisülfür, öjenol, metil öjenol, karvon, limonen, okaliptüs, eudesmol, α-pinen) EO'nun ana bileşenleri olan etkili bileşikler olarak tanımlanmış ve larva evrelerinde Aedes aegypti'ye karşı ayrı ayrı biyolojik olarak denenmiştir. Eudesmol bileşiği, 24 saatlik maruziyetten sonra 2,25 ppm'lik bir LC50 değeri ile en yüksek larvisidal aktiviteye sahipti. Diallil disülfür ve dialil trisülfür bileşiklerinin de 10-20 ppm aralığında ortalama subletal dozlarla potansiyel larvisidal etkilere sahip olduğu bulunmuştur. Eugenol, limonen ve okaliptüs bileşikleri için orta düzeyde larvisidal aktivite yine 63,35 ppm, 139,29 ppm LC50 değerleriyle gözlenmiştir. ve 24 saat sonra sırasıyla 181,33 ppm (Tablo 3). Ancak, metil öjenol ve karvonun en yüksek dozlarda bile önemli bir larvisit potansiyeli bulunmadı, bu nedenle LC50 değerleri hesaplanmadı (Tablo 3). Sentetik larvisit Temephos, 24 saatlik maruziyet boyunca Aedes aegypti'ye karşı ortalama 0,43 ppm öldürücü konsantrasyona sahipti (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 24 saatlik maruz kalma süresinde 1,82 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek potansiyele sahip olduğu, ardından 17,60 ppm'lik bir LC50 değeriyle Eucalyptol'ün geldiği bulundu. Test edilen kalan beş bileşik yetişkinler için orta derecede zararlıydı ve LC50'leri 140,79 ila 737,01 ppm arasında değişiyordu (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 ikili kombinasyonlarını 1:1 oranında formüle etmek için seçildi. Toplam 28 ikili kombinasyon hazırlandı ve Aedes aegypti'ye karşı larvisit etkililikleri açısından test edildi. Dokuz kombinasyonun sinerjistik, 14 kombinasyonun antagonistik ve beş kombinasyonun larvisit olmadığı bulundu. Sinerjistik kombinasyonlar arasında diallyl disülfür ve temofol kombinasyonu en etkili olanıydı ve 24 saat sonra %100 ölüm oranı gözlendi (Tablo 4). Benzer şekilde, limonen ile diallyl disülfür ve öjenol ile timetfos karışımları %98,3'lük gözlenen bir larval ölüm oranıyla iyi bir potansiyel gösterdi (Tablo 5). Kalan 4 kombinasyon, yani eudesmol artı okaliptol, eudesmol artı limonen, okaliptol artı alfa-pinen, alfa-pinen artı temefos da %90'ı aşan gözlenen ölüm oranlarıyla önemli larvisidal etkinlik gösterdi. Beklenen ölüm oranı %60-75'e yakındır. (Tablo 4). Ancak limonenin α-pinen veya okaliptüs ile kombinasyonu antagonistik reaksiyonlar gösterdi. Benzer şekilde, temefos'un eugenol veya okaliptüs veya eudesmol veya diallyl trisülfür ile karışımlarının antagonistik etkilere sahip olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, diallyl disülfür ve diallyl trisülfür kombinasyonu ve bu bileşiklerden herhangi birinin eudesmol veya eugenol ile kombinasyonu larvisidal etkilerinde antagonistiktir. Antagonizm ayrıca eudesmol'ün eugenol veya α-pinen ile kombinasyonuyla da bildirilmiştir.
Yetişkin asidik aktivitesi için test edilen 28 ikili karışımın 7 kombinasyonu sinerjikti, 6'sının etkisi yoktu ve 15'i antagonistikti. Eudesmol ile okaliptüs ve limonen ile karvon karışımlarının diğer sinerjik kombinasyonlardan daha etkili olduğu, 24 saatte sırasıyla %76 ve %100 ölüm oranlarına sahip olduğu bulundu (Tablo 5). Malathion'un limonen ve diallyl trisülfür hariç tüm bileşik kombinasyonlarıyla sinerjik bir etki gösterdiği gözlemlendi. Öte yandan, diallyl disülfür ve diallyl 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 larvisidal etkiler gösterdi. Kalan altı kombinasyon için beklenen ve gözlenen ölüm oranı arasında anlamlı bir fark yoktu (Tablo 5).
Sinerjik etkilere ve öldürücü olmayan dozlara dayanarak, çok sayıda Aedes aegypti sivrisineğine karşı larvisit toksisiteleri nihayetinde seçildi ve daha fazla test edildi. Sonuçlar, eugenol-limonen, diallyl disülfür-limonen ve diallyl disülfür-timefos ikili kombinasyonları kullanılarak gözlenen larval ölüm oranının %100 olduğunu, beklenen larval 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 larval 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 etmek 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 etmek için en iyi kombinasyon olduğuna inanıyoruz. Malathion, α-pinen, dialil disülfür, okaliptüs, karvon ve eudesmol ile kombinasyon halinde sinerji sergiler. Ancak LC50 değerlerine bakarsak, Eudesmol en düşük değere sahiptir (2,25 ppm). Malathion, α-pinen, diallyl 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 optimum kombinasyon olduğunu göstermektedir. Sonuçlar, karvon artı limonen ve eudesmol artı malathion kombinasyonlarının, %61-%65'lik beklenen ölüm oranına kıyasla %100 gözlenen ölüm oranına sahip olduğunu göstermiştir. Başka bir kombinasyon olan eudesmol artı okaliptol, %60'lık beklenen ölüm oranına kıyasla 24 saatlik maruziyetten sonra %78.66'lık bir ölüm oranı göstermiştir. Seçilen üç kombinasyon da yetişkin Aedes aegypti'ye karşı büyük ölçekte uygulandığında bile sinerjik etkiler göstermiştir (Tablo 6).
Bu çalışmada, Mp, As, Os, Em ve Cl gibi seçilmiş bitki EO'ları Aedes aegypti'nin larval ve ergin evrelerinde ümit verici öldürücü etkiler göstermiştir. Mp EO, 0,42 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek larvisidal aktiviteye 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 ile ilgili önceki çalışmalarla tutarlıdır10,11,12,13,14. Cl'nin larvisidal potansiyeli diğer uçucu yağlardan daha düşük olmasına rağmen, 24 saat sonra 163,65 ppm'lik bir LC50 değerine sahipken, 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 alerji öldürücü potansiyel gösterdi, ancak larvisit etkililiklerinden nispeten düşüktü. Öte yandan, EO O'ları en yüksek terapötik dozda bile ihmal edilebilir bir alerji öldürücü etki gösterdi. Dolayısıyla, sonuçlar etilen oksidin bitkiler için toksisitesinin sivrisineklerin gelişim aşamasına bağlı olarak değişebileceğini göstermektedir15. Ayrıca, EO'ların böceğin vücuduna nüfuz etme hızına, spesifik hedef enzimlerle etkileşimlerine ve sivrisineğin her gelişim aşamasındaki detoksifikasyon kapasitesine de bağlıdır16. Çok sayıda çalışma, ana bileşen bileşiğinin, toplam bileşiklerin çoğunluğunu oluşturduğu için etilen oksidin biyolojik aktivitesinde önemli bir faktör olduğunu göstermiştir3,12,17,18. Bu nedenle, her EO'da iki ana bileşiği ele aldık. GC-MS sonuçlarına göre diallyl disülfür ve diallyl trisülfür, önceki raporlarla tutarlı olarak EO As'lerin ana bileşikleri olarak tanımlanmıştır19,20,21. Önceki raporlar mentolün ana bileşiklerinden biri olduğunu belirtmesine rağmen, karvon ve limonen yine Mp EO'nun ana bileşikleri olarak tanımlanmıştır22,23. Os EO'nun bileşim profili, öjenol ve metil öjenolün ana bileşikler olduğunu göstermiştir; bu, önceki araştırmacıların bulgularına benzerdir16,24. Okaliptol ve okaliptol, Em yaprak yağında bulunan ana bileşikler olarak bildirilmiştir; bu, bazı araştırmacıların bulgularıyla tutarlıdır25,26 ancak Olalade ve ark.'nın bulgularına aykırıdır27. Cineole ve α-pinene'in baskınlığı, önceki çalışmalara benzer şekilde melaleuca esansiyel yağında gözlemlenmiştir28,29. 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, gelişim aşaması veya bitki yaşından etkilenmektedir. kemotiplerin görünümü vb.22,30,31,32. Daha sonra tanımlanan temel bileşikler satın alındı ve larvisit etkileri ve yetişkin Aedes aegypti sivrisinekleri üzerindeki etkileri açısından test edildi. Sonuçlar diallyl disülfürün larvisit aktivitesinin ham EO As'lerinkine benzer olduğunu gösterdi. Ancak diallyl trisülfürün aktivitesi EO As'lerden daha yüksektir. Bu sonuçlar Kimbaris ve ark. tarafından Culex philippines üzerinde elde edilen sonuçlara benzerdir. Ancak 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 yetişkin evresine karşı etkili değildir. Ana bireysel bileşiklerin larvisidal aktivitesinin ham Os EO'nunkinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu, diğer bileşikler ve ham etilen oksitteki etkileşimleri için bir rol olduğunu ima eder. Metil öjenol tek başına ihmal edilebilir bir aktiviteye sahipken, öjenol tek başına orta düzeyde larvisidal aktiviteye sahiptir. Bu sonuç, bir yandan,35,36 doğrularken, diğer yandan, önceki araştırmacıların sonuçlarıyla çelişmektedir37,38. Öjenol ve metilöjenolün fonksiyonel gruplarındaki farklılıklar, aynı hedef böcek için farklı toksisitelere yol açabilir39. Limonenin orta düzeyde larvisidal aktiviteye sahip olduğu, karvonun etkisinin ise önemsiz olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, limonenin yetişkin böceklere karşı nispeten düşük toksisitesi ve karvonun yüksek toksisitesi, bazı önceki çalışmaların sonuçlarını destekler40 ancak diğerleriyle çelişir41. Hem intrasiklik hem de ekzosiklik 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 bir 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 bulundu ve bu da onu Aedes sivrisineklerinin kontrolü için umut vadeden bir bileşik haline getirdi. Performansı tüm EO Em'den daha iyidir, ancak bu Cheng ve diğerlerinin 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 larvisidal aktiviteden daha fazla yetişkin aktiviteye sahiptir ve daha önceki çalışmalardan elde edilen sonuçlar bunu hem destekler hem de çürütür37,43,44. Tek başına aktivite neredeyse tüm EO Cl'nin aktivitesine benzerdir. Başka bir bisiklik monoterpen olan α-pinen, Aedes aegypti üzerinde larvisidal etkiden daha az yetişkin etkiye sahiptir ve bu tam EO Cl'nin etkisinin tam tersidir. Terpenoidlerin genel böcek öldürücü 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 edebilir.47 Sentetik organofosfat Temephos'un 0,43 ppm'lik bir LC50 değeriyle en yüksek larvisidal aktiviteye sahip olduğu bulundu; bu da Lek'in verileriyle tutarlıdır -Utala48. Sentetik organofosfor malathionun yetişkin aktivitesi 5,44 ppm olarak rapor edilmiştir. Bu iki organofosfatın Aedes aegypti'nin laboratuvar suşlarına karşı olumlu tepkiler göstermesine rağmen, dünyanın farklı yerlerinde bu bileşiklere karşı sivrisinek direnci bildirilmiştir49. Ancak, bitkisel ilaçlara karşı direnç gelişimine dair benzer raporlar bulunamamıştır50. Bu nedenle, bitkiler vektör kontrol programlarında kimyasal pestisitlere potansiyel alternatifler olarak kabul edilir.
Larvisidal etki, güçlü terpenoidler ve timetfoslu terpenoidlerden hazırlanan 28 ikili kombinasyon (1:1) üzerinde test edildi ve 9 kombinasyonun sinerjik, 14'ünün antagonistik ve 5'inin antagonistik olduğu bulundu. Hiçbir etki. Öte yandan, yetişkin potens biyolojik deneyinde, 7 kombinasyonun sinerjik, 15 kombinasyonun antagonistik olduğu ve 6 kombinasyonun hiçbir etkisinin olmadığı bildirildi. Belirli kombinasyonların sinerjik bir etki üretmesinin nedeni, aday bileşiklerin farklı önemli yollarda aynı anda etkileşime girmesi veya belirli bir biyolojik yolun farklı anahtar enzimlerinin ardışık inhibisyonu olabilir51. Limonenin diallil disülfür, okaliptüs veya öjenol ile kombinasyonunun hem küçük hem de büyük ölçekli uygulamalarda sinerjik olduğu bulundu (Tablo 6), okaliptüs veya α-pinen ile kombinasyonunun ise larvalar üzerinde antagonistik etkilere sahip olduğu bulundu. Limonenin ortalama olarak iyi bir sinerjist olduğu, muhtemelen metil gruplarının varlığı, stratum korneuma iyi nüfuz etmesi ve farklı bir etki mekanizması nedeniyle görülmektedir52,53. Limonenin böcek kütiküllerine nüfuz ederek (temas toksisitesi), sindirim sistemini etkileyerek (beslenmeyi önleyici) veya solunum sistemini etkileyerek (fümigasyon aktivitesi) toksik etkilere neden olabileceği daha önce bildirilmişti, 54 öjenol gibi fenilpropanoidler ise metabolik enzimleri etkileyebilir 55. Bu nedenle, farklı etki mekanizmalarına sahip bileşiklerin kombinasyonları karışımın genel öldürücü etkisini artırabilir. Okaliptolün dialil disülfür, okaliptüs veya α-pinen ile sinerjik olduğu bulundu, ancak diğer bileşiklerle diğer kombinasyonlar ya larvisitsizdi ya da antagonistikti. İlk çalışmalar, okaliptolün asetilkolinesteraz (AChE) üzerinde ve oktaamin ve GABA reseptörleri üzerinde inhibitör aktiviteye sahip olduğunu gösterdi56. Siklik monoterpenler, okaliptol, öjenol vb. nörotoksik aktiviteleriyle aynı etki mekanizmasına sahip olabileceğinden, 57 böylece karşılıklı inhibisyon yoluyla birleşik etkileri en aza indirilebilir. Benzer şekilde, Temephos'un diallyl disülfür, α-pinen ve limonen ile kombinasyonunun sinerjik olduğu bulundu ve bu da bitkisel ürünler ile sentetik organofosfatlar arasında sinerjik bir etki olduğuna dair önceki raporları destekledi58.
Eudesmol ve okaliptol kombinasyonunun, Aedes aegypti'nin larva ve yetişkin evrelerinde sinerjik bir etkiye sahip olduğu bulundu, muhtemelen farklı kimyasal yapıları nedeniyle farklı etki biçimleri nedeniyle. Eudesmol (bir seskiterpen) solunum sistemini etkileyebilir 59 ve okaliptol (bir monoterpen) asetilkolinesterazı etkileyebilir 60. Bileşenlerin iki veya daha fazla hedef bölgeye eş zamanlı maruziyeti, 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 da limonen ve di ilavesiyle sinerjik olduğunu gösteriyor. Allil trisülfür hariç, tüm terpen bileşikleri portföyü için iyi sinerjik alerji öldürücü adayları. Thangam ve Kathiresan61 ayrıca malathionun bitkisel özlerle sinerjik etkisine dair benzer sonuçlar bildirdiler. Bu sinerjik yanıt, malathion ve fitokimyasalların böcek detoksifikasyon enzimleri üzerindeki birleşik toksik etkilerinden kaynaklanıyor olabilir. Malathion gibi organofosfatlar genellikle sitokrom P450 esterazlarını ve monooksijenazlarını inhibe ederek etki eder62,63,64. Bu nedenle, malathionun bu etki mekanizmalarıyla ve farklı etki mekanizmalarına sahip terpenlerin birleştirilmesi sivrisinekler üzerindeki genel öldürücü etkiyi artırabilir.
Öte 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 bunun ilaç kombinasyonlarındaki antagonizmanın nedeni olduğunu düşündüler. 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 rekabet nedeniyle 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 sikliktir, 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 organizmalarda in vivo rollerinden kaynaklanabilecek 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 siklik monoterpenler olduğundan, bağlanma için rekabet edebilecek ve incelenen kombinatoryal çiftlerin genel toksisitesini etkileyebilecek bazı ortak hedef bölgeler olabilir.
LC50 değerleri ve gözlenen ölüm oranına dayanarak, en iyi iki sinerjik terpen kombinasyonu, yani karvon + limonen ve okaliptol + eudesmol çiftleri ve terpenli sentetik organofosfor malathion seçildi. Malathion + Eudesmol bileşiklerinin optimum sinerjik kombinasyonu, yetişkin bir insektisit biyolojik deneyinde test edildi. Bu etkili kombinasyonların nispeten büyük maruz kalma alanlarında çok sayıda bireye karşı çalışıp çalışmadığını doğrulamak için büyük böcek kolonilerini hedefleyin. Bu kombinasyonların tümü, büyük böcek sürülerine karşı sinerjik bir etki göstermektedir. Büyük Aedes aegypti larva popülasyonlarına karşı test edilen optimum bir sinerjik larvisidal kombinasyonu için benzer sonuçlar elde edildi. Dolayısıyla, bitki EO bileşiklerinin etkili sinerjik larvisidal ve adultisidal 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 da sivrisineklere verilen thymetphos veya malathion dozlarını azaltmak için kullanılabilir. Bu güçlü sinerjik kombinasyonlar, Aedes sivrisineklerinde ilaç direncinin evrimi üzerine gelecekteki çalışmalar için çözümler sağlayabilir.
Aedes aegypti yumurtaları, Bölgesel Tıbbi Araştırma Merkezi, Dibrugarh, Hindistan Tıbbi Araştırma Konseyi'nden toplandı ve Gauhati Üniversitesi Zooloji Bölümü'nde aşağıdaki koşullar altında kontrollü sıcaklık (28 ± 1 °C) ve nem (%85 ± 5) 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 solüsyonu 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, yani okaliptüs yaprakları (Myrtaceae), kutsal fesleğen (Lamiaceae), nane (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) ve allium soğanları (Amaryllidaceae). Guwahati'den toplanmış ve Gauhati Üniversitesi Botanik Bölümü tarafından tanımlanmıştır. Toplanan bitki örnekleri (500 g) 6 saat boyunca bir Clevenger aparatı kullanılarak hidrodistilasyona tabi tutulmuştur. Çıkarılan EO temiz cam şişelerde 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 açığa çıkarılmıştır. Sonuçlara göre bir konsantrasyon aralığı uygulanmış ve ölüm oranı 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 üçlü olarak 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 ark. tarafından açıklanan yöntem 69, çözücü olarak aseton kullanılarak Aedes aegypti'ye karşı yetişkin biyolojik deneyi için kullanıldı. Her EO başlangıçta 100 ve 1000 ppm konsantrasyonlarda yetişkin Aedes aegypti sivrisineklerine karşı test edildi. Hazırlanan her çözeltiden 2 ml'yi Whatman sayısına uygulayın. 1 parça filtre kağıdı (boyut 12 x 15 cm2) 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 derinlik) yerleştirildi. Kanla beslenmeyen on adet 3 ila 4 günlük sivrisinek, her konsantrasyonun üçlü kopyalarına aktarıldı. Ön testlerin sonuçlarına dayanarak, seçilen yağların çeşitli konsantrasyonları test edildi. Ölüm oranı sivrisinek salındıktan 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 partisinin ölüm oranı %20'yi aşarsa, tüm testi tekrarlayın. Aynı şekilde, kontrol grubundaki ölüm oranı %5'ten fazlaysa, Abbott formülü68 kullanılarak tedavi edilen numuneler için sonuçları ayarlayın.
Seçilen uçucu yağların bileşen bileşiklerini analiz etmek için gaz kromatografisi (Agilent 7890A) ve kütle spektrometrisi (Accu TOF GCv, Jeol) gerçekleştirildi. GC bir FID dedektörü ve bir kapiler kolon (HP5-MS) ile donatıldı. Taşıyıcı gaz helyumdu, akış hızı 1 ml/dakikaydı. GC programı Allium sativum'u 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M'ye, 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 Bin katman için bunlar 10:60-1M-8-220-5M-8-270-3M'dir.
Her bir EO'nun ana bileşikleri, GC kromatogramı ve kütle spektrometrisi sonuçlarından hesaplanan alan yüzdesine göre belirlendi (NIST 70 standartları veri tabanına 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 larvisitler tamephosate (Sigma Aldrich) ve yetişkin ilacı malathion (Sigma Aldrich), aynı prosedürü izleyerek seçili EO bileşikleriyle etkinliklerini karşılaştırmak için analiz edildi.
Seçilmiş terpen bileşikleri ve terpen bileşikleri artı 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 üç kez ve her kombinasyonda bulunan bireysel bileşikler için üç 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. Aşağıdaki formülü kullanarak her kombinasyon için χ2 değerini hesaplayın.
Bir kombinasyonun etkisi, hesaplanan χ2 değeri karşılık gelen serbestlik dereceleri için tablo değerinden büyük olduğunda (%95 güven aralığı) ve gözlenen ölüm oranının beklenen ölüm oranını aştığı bulunduğunda sinerjik olarak tanımlandı. Benzer şekilde, herhangi bir kombinasyon için hesaplanan χ2 değeri bazı serbestlik dereceleriyle tablo değerini aşıyorsa, ancak gözlenen ölüm oranı beklenen ölüm oranından düşükse, tedavi antagonistik olarak kabul edilir. Ve herhangi bir kombinasyonda hesaplanan χ2 değeri karşılık gelen serbestlik derecelerinde tablo değerinden küçükse, kombinasyonun hiçbir etkisi olmadığı kabul edilir.
Çok sayıda böceğe karşı test edilmek üzere üç ila dört potansiyel sinerjik kombinasyon (100 larva ve 50 larvisit ve yetişkin böcek aktivitesi) seçildi. Yetişkinler) yukarıdaki gibi devam eder. Karışımlarla birlikte, seçilen karışımlarda bulunan bireysel bileşikler eşit sayıda Aedes aegypti larvası ve yetişkininde de test edildi. Kombinasyon oranı, bir aday bileşiğin bir kısım LC50 dozu ve diğer bileşen bileşiğin bir kısım LC50 dozudur. Yetişkin 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 yetişkinler 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, LC50 değerlerini hesaplamak için SPSS (versiyon 16) ve Minitab yazılımları kullanılarak yapıldı.
Gönderi zamanı: Tem-01-2024