Sentetik pestisitlerin yaygın kullanımı, dirençli organizmaların ortaya çıkması, çevresel bozulma ve insan sağlığına zarar verilmesi gibi birçok soruna yol açmıştır.Bu nedenle insan sağlığı ve çevre açısından güvenli yeni mikrobiyal pestisitlere acilen ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmada Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen rhamnolipid biyosürfaktan sivrisinek (Culex quinquefasciatus) ve termit (Odontotermes obesus) larvalarına karşı toksisiteyi değerlendirmek için kullanıldı.Sonuçlar, tedaviler arasında doza bağlı bir ölüm oranının olduğunu gösterdi.Termit ve sivrisinek larva biyosürfaktanları için 48 saatteki LC50 (%50 öldürücü konsantrasyon) değeri, doğrusal olmayan bir regresyon eğrisi uydurma yöntemi kullanılarak belirlendi.Sonuçlar, biyosürfaktanın larvisid ve antitermit aktivitesinin 48 saatlik LC50 değerlerinin (%95 güven aralığı) sırasıyla 26,49 mg/L (25,40 ila 27,57 aralığı) ve 33,43 mg/L (31,09 ila 35,68 aralığı) olduğunu gösterdi.Histopatolojik incelemeye göre biyosürfaktanlarla yapılan tedavi larva ve termitlerin organel dokularında ciddi hasara neden oldu.Bu çalışmanın sonuçları Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen mikrobiyal biyosürfaktanın Cx kontrolü için mükemmel ve potansiyel olarak etkili bir araç olduğunu göstermektedir.quinquefasciatus ve O. obesus.
Tropikal ülkelerde sivrisineklerin yol açtığı çok sayıda hastalıkla karşılaşılmaktadır1.Sivrisinek kaynaklı hastalıkların önemi yaygındır.Her yıl 400.000'den fazla insan sıtmadan ölüyor ve bazı büyük şehirlerde dang humması, sarıhumma, chikungunya ve Zika gibi ciddi hastalıkların salgınları yaşanıyor.2 Vektör kaynaklı hastalıklar dünya çapında altı enfeksiyondan biriyle ilişkilidir ve bunların en büyük nedeni sivrisineklerdir. Önemli vakalar3 ,4.Culex, Anopheles ve Aedes, hastalık bulaşmasıyla en sık ilişkilendirilen üç sivrisinek türüdür5.Aedes aegypti sivrisineği tarafından iletilen bir enfeksiyon olan dang hummasının yaygınlığı son on yılda artmış olup, önemli bir halk sağlığı tehdidi oluşturmaktadır4,7,8.Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, dünya nüfusunun %40'ından fazlası dang humması riski altındadır ve 100'den fazla ülkede her yıl 50-100 milyon yeni vaka ortaya çıkmaktadır9,10,11.Dang humması görülme sıklığı dünya çapında arttığı için önemli bir halk sağlığı sorunu haline geldi12,13,14.Yaygın olarak Afrika Anofel sivrisineği olarak bilinen Anopheles gambiae, tropik ve subtropikal bölgelerde insan sıtmasının en önemli vektörüdür15.Batı Nil virüsü, St. Louis ensefaliti, Japon ensefaliti ve atların ve kuşların viral enfeksiyonları, genellikle ev sivrisinekleri olarak adlandırılan Culex sivrisinekleri tarafından bulaşır.Ayrıca bakteriyel ve paraziter hastalıkların da taşıyıcılarıdır16.Dünyada 3.000'den fazla termit türü bulunmaktadır ve bunlar 150 milyon yıldan fazla bir süredir ortalıkta bulunmaktadır17.Zararlıların çoğu toprakta yaşar ve ahşap ve selüloz içeren ahşap ürünlerle beslenir.Hint termiti Odontotermes obesus, önemli mahsullere ve plantasyon ağaçlarına ciddi zarar veren önemli bir zararlıdır18.Tarım alanlarında, çeşitli aşamalardaki termit istilaları, çeşitli mahsullere, ağaç türlerine ve yapı malzemelerine büyük ekonomik zararlar verebilir.Termitler aynı zamanda insan sağlığı sorunlarına da neden olabilir19.
Günümüzün ilaç ve tarım alanlarında mikroorganizmalara ve zararlılara karşı direnç konusu karmaşıktır20,21.Bu nedenle her iki şirketin de yeni, uygun maliyetli antimikrobiyaller ve güvenli biyopestisitler araması gerekiyor.Sentetik pestisitler artık mevcuttur ve bulaşıcı oldukları ve hedef dışı faydalı böcekleri uzaklaştırdıkları gösterilmiştir22.Son yıllarda biyosürfaktanlar üzerine yapılan araştırmalar, çeşitli endüstrilerdeki uygulamaları nedeniyle genişledi.Biyosürfaktanlar tarımda, toprak iyileştirmede, petrol çıkarmada, bakteri ve böcek gidermede ve gıda işlemede çok faydalı ve hayati öneme sahiptir23,24.Biyosürfaktanlar veya mikrobiyal sürfaktanlar, kıyı habitatlarında ve petrolle kirlenmiş alanlarda bakteri, maya ve mantar gibi mikroorganizmalar tarafından üretilen biyosürfaktan kimyasallardır25,26.Kimyasal olarak türetilmiş yüzey aktif maddeler ve biyosürfaktanlar, doğrudan doğal ortamdan elde edilen iki türdür27.Deniz habitatlarından çeşitli biyosürfaktanlar elde edilmektedir28,29.Bu nedenle bilim adamları, doğal bakterilere dayalı biyosürfaktanların üretimi için yeni teknolojiler arıyorlar30,31.Bu tür araştırmalardaki ilerlemeler, bu biyolojik bileşiklerin çevre koruma açısından önemini ortaya koymaktadır32.Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium ve bu bakteri cinsleri iyi çalışılmış temsilcilerdir23,33.
Çok çeşitli uygulamalara sahip birçok biyosürfaktan türü vardır34.Bu bileşiklerin önemli bir avantajı, bazılarının antibakteriyel, larvisid ve insektisidal aktiviteye sahip olmasıdır.Bu da tarım, kimya, ilaç ve kozmetik endüstrilerinde kullanılabileceği anlamına gelir35,36,37,38.Biyosürfaktanlar genellikle biyolojik olarak parçalanabilir ve çevreye faydalı olduğundan, bitkileri korumak için entegre haşere yönetimi programlarında kullanılırlar39.Böylece Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen mikrobiyal biyosürfaktanların larvisid ve antitermit aktiviteleri hakkında temel bilgiler elde edilmiştir.Farklı konsantrasyonlarda ramnolipid biyosürfaktanlara maruz kaldığında ölüm oranını ve histolojik değişiklikleri inceledik.Ek olarak, mikroalgler, su piresi ve balıklara yönelik akut toksisiteyi belirlemek için yaygın olarak kullanılan Kantitatif Yapı-Aktivite (QSAR) bilgisayar programı Ekolojik Yapı-Aktivite'yi (ECOSAR) değerlendirdik.
Bu çalışmada, 30 ila 50 mg/ml arasında değişen çeşitli konsantrasyonlarda (5 mg/ml aralıklarla) saflaştırılmış biyosürfaktanların antitermit aktivitesi (toksisitesi), Hint termitleri, O. obesus ve dördüncü türe karşı test edildi.Cx evresinin larvaları.Sivrisineklerin larvaları quinquefasciatus.O. obesus ve Cx'e karşı 48 saat boyunca biyosurfaktan LC50 konsantrasyonları.C. solanacearum.Sivrisinek larvaları doğrusal olmayan bir regresyon eğrisi uydurma yöntemi kullanılarak tanımlandı.Sonuçlar, biyosürfaktan konsantrasyonunun artmasıyla termit ölüm oranının arttığını gösterdi.Sonuçlar, biyosürfaktanın larvisid aktiviteye (Şekil 1) ve anti-termit aktiviteye (Şekil 2) sahip olduğunu, 48 saatlik LC50 değerlerinin (%95 GA) 26,49 mg/L (25,40 ila 27,57) ve 33,43 mg/L olduğunu gösterdi. l (sırasıyla Şekil 31.09 ila 35.68) (Tablo 1).Akut toksisite (48 saat) açısından biyosürfaktan, test edilen organizmalar için "zararlı" olarak sınıflandırılır.Bu çalışmada üretilen biyosürfaktan, maruziyetten sonraki 24-48 saat içinde %100 mortalite ile mükemmel larva öldürücü aktivite göstermiştir.
Larva öldürücü aktivite için LC50 değerini hesaplayın.Göreli mortalite (%) için doğrusal olmayan regresyon eğrisi uyumu (düz çizgi) ve %95 güven aralığı (gölgeli alan).
Anti-termit aktivitesi için LC50 değerini hesaplayın.Göreli mortalite (%) için doğrusal olmayan regresyon eğrisi uyumu (düz çizgi) ve %95 güven aralığı (gölgeli alan).
Deney sonunda mikroskop altında morfolojik değişiklikler ve anomaliler gözlemlendi.Kontrol ve tedavi gruplarında 40x büyütmede morfolojik değişiklikler gözlendi.Şekil 3'te gösterildiği gibi, biyosürfaktanlarla tedavi edilen larvaların çoğunda büyüme bozukluğu meydana geldi.Şekil 3a normal bir Cx'i göstermektedir.quinquefasciatus, Şekil 3b anormal bir Cx'i göstermektedir.Beş nematod larvasına neden olur.
Ölümcül olmayan (LC50) dozlarda biyosürfaktanların Culex quinquefasciatus larvalarının gelişimi üzerindeki etkisi.Normal bir Cx'in 40x büyütmede ışık mikroskobu görüntüsü (a).quinquefasciatus (b) Anormal Cx.Beş nematod larvasına neden olur.
Bu çalışmada, tedavi edilen larvaların (Şekil 4) ve termitlerin (Şekil 5) histolojik incelemesi, karın bölgesinde azalma ve kaslara, epitel katmanlarına ve deriye verilen hasar da dahil olmak üzere çeşitli anormallikleri ortaya çıkardı.orta bağırsak.Histoloji, bu çalışmada kullanılan biyosürfaktanın inhibitör aktivite mekanizmasını ortaya çıkardı.
Normal tedavi edilmemiş 4. dönem Cx larvalarının histopatolojisi.quinquefasciatus larvaları (kontrol: (a,b)) ve biyosürfaktan ile tedavi edildi (tedavi: (c,d)).Oklar, tedavi edilen bağırsak epitelini (epi), çekirdekleri (n) ve kasları (mu) gösterir.Çubuk = 50 mikron.
Normal tedavi edilmemiş O. obesus'un (kontrol: (a,b)) ve biyosürfaktanla tedavi edilmiş (tedavi: (c,d)) histopatolojisi.Oklar sırasıyla bağırsak epitelini (epi) ve kasları (mu) gösterir.Çubuk = 50 mikron.
Bu çalışmada, Ramnolipid biyosürfaktan ürünlerinin birincil üreticilere (yeşil algler), birincil tüketicilere (su pireleri) ve ikincil tüketicilere (balık) yönelik akut toksisitesini tahmin etmek için ECOSAR kullanıldı.Bu program, moleküler yapıya dayalı olarak toksisiteyi değerlendirmek için gelişmiş kantitatif yapı-aktivite bileşik modellerini kullanır.Model, maddelerin suda yaşayan türler üzerindeki akut ve uzun vadeli toksisitesini hesaplamak için yapı-aktivite (SAR) yazılımını kullanıyor.Spesifik olarak, Tablo 2 çeşitli türler için tahmini ortalama ölümcül konsantrasyonları (LC50) ve ortalama etkili konsantrasyonları (EC50) özetlemektedir.Şüpheli toksisite, Kimyasalların Küresel Uyumlaştırılmış Sınıflandırma ve Etiketleme Sistemi kullanılarak dört seviyeye kategorize edildi (Tablo 3).
Vektör kaynaklı hastalıkların kontrolü, özellikle sivrisinek türleri ve Aedes sivrisinekleri.Mısırlıların işi artık zor 40,41,42,43,44,45,46.Piretroidler ve organofosfatlar gibi kimyasal olarak bulunabilen bazı pestisitler bir dereceye kadar faydalı olsa da, bunlar diyabet, üreme bozuklukları, nörolojik bozukluklar, kanser ve solunum yolu hastalıkları dahil olmak üzere insan sağlığı açısından önemli riskler oluşturmaktadır.Üstelik zamanla bu böcekler onlara karşı dirençli hale gelebilir13,43,48.Böylece etkili ve çevre dostu biyolojik kontrol önlemleri sivrisinek kontrolünde daha popüler bir yöntem haline gelecektir49,50.Benelli51 sivrisinek vektörlerinin erken kontrolünün kentsel alanlarda daha etkili olacağını öne sürdü, ancak kırsal alanlarda larvisitlerin kullanılmasını önermedi52.Tom ve arkadaşları 53 ayrıca sivrisineklerin olgunlaşmamış aşamalarında kontrol edilmesinin güvenli ve basit bir strateji olacağını, çünkü sivrisineklerin kontrol ajanlarına karşı daha duyarlı olduklarını öne sürdüler 54.
Güçlü bir suş (Enterobacter cloacae SJ2) tarafından biyoyüzey aktif madde üretimi, tutarlı ve umut verici bir etkinlik gösterdi.Önceki çalışmamız Enterobacter cloacae SJ2'nin fizikokimyasal parametreler26kullanarak biyosurfaktan üretimini optimize ettiğini bildirdi.Çalışmalarına göre, potansiyel bir E. cloacae izolatı tarafından biyosürfaktan üretimi için en uygun koşullar; 36 saat inkübasyon, 150 rpm'de çalkalama, pH 7,5, 37 °C, tuzluluk 1 ppt, karbon kaynağı olarak %2 glikoz, %1 maya idi. .ekstrakt, 2.61 g/L biyosürfaktan elde etmek için bir nitrojen kaynağı olarak kullanıldı.Ek olarak biyosürfaktanlar TLC, FTIR ve MALDI-TOF-MS kullanılarak karakterize edildi.Bu, rhamnolipid'in bir biyosürfaktan olduğunu doğruladı.Glikolipid biyosürfaktanlar, diğer biyosürfaktan türleri arasında en yoğun şekilde çalışılan sınıftır55.Başta yağ asidi zincirleri olmak üzere karbonhidrat ve lipit kısımlarından oluşurlar.Glikolipidler arasında ana temsilciler rhamnolipid ve soforolipiddir56.Rhamnolipidler, mono- veya di-β-hidroksidekanoik asit57'ye bağlı iki ramnoz parçası içerir.Rhamnolipidlerin tıp ve farmasötik endüstrilerde kullanımı iyice yerleşmiştir 58 ve bunların son zamanlarda pestisit olarak kullanılması da mümkündür 59 .
Biyosürfaktanın solunum sifonunun hidrofobik bölgesi ile etkileşimi suyun stoma boşluğundan geçmesine izin verir, böylece larvaların su ortamıyla teması artar.Biyosürfaktanların varlığı, uzunluğu yüzeye yakın olan trakeayı da etkiler, bu da larvaların yüzeye sürünmesini ve nefes almasını kolaylaştırır.Bunun sonucunda suyun yüzey gerilimi azalır.Larvalar su yüzeyine tutunamadıkları için tankın dibine düşerek hidrostatik basıncı bozarlar ve aşırı enerji harcamalarına ve boğularak ölüme neden olurlar38,60.Benzer sonuçlar, Bacillus subtilis tarafından üretilen bir biyosürfaktanın Ephestia kuehniella'ya karşı larvisid aktivite sergilediği Ghribi61 tarafından da elde edilmiştir.Benzer şekilde Cx'in larvisid aktivitesi de vardır.Das ve Mukherjee23 ayrıca siklik lipopeptitlerin quinquefasciatus larvaları üzerindeki etkisini de değerlendirdi.
Bu çalışmanın sonuçları, ramnolipid biyosürfaktanların Cx'e karşı larvisid aktivitesi ile ilgilidir.Quinquefasciatus sivrisineklerinin öldürülmesi daha önce yayınlanmış sonuçlarla tutarlıdır.Örneğin, Bacillus cinsinin çeşitli bakterileri tarafından üretilen sürfaktin bazlı biyosürfaktanlar kullanılmaktadır.ve Pseudomonas spp.Bazı erken raporlar64,65,66 Bacillus subtilis23'ten lipopeptit biyosürfaktanların larva öldürme aktivitesini bildirmiştir.Deepali ve ark.63, Stenotropomonas maltophilia'dan izole edilen ramnolipid biyosürfaktanın 10 mg/L konsantrasyonda güçlü larvisid aktiviteye sahip olduğunu buldu.Silva ve ark.67, 1 g/L konsantrasyonda ramnolipid biyosürfaktanının Ae'ye karşı larvisid aktivitesini bildirmiştir.Aedes aegypti.Kanakdande ve ark.68, Bacillus subtilis tarafından üretilen lipopeptit biyosürfaktanların, Okaliptüs'ün lipofilik fraksiyonuna sahip Culex larvalarında ve termitlerde genel ölüme neden olduğunu bildirmiştir.Benzer şekilde Masendra ve ark.69, E. ham ekstraktının lipofilik n-heksan ve EtOAc fraksiyonlarında işçi karınca (Cryptotermes cynocephalus Light.) mortalitesinin %61,7 olduğunu bildirdi.
Parthipan ve arkadaşları70, Bacillus subtilis A1 ve Pseudomonas stutzeri NA3 tarafından üretilen lipopeptit biyosürfaktanların, sıtma paraziti Plasmodium'un bir vektörü olan Anopheles Stephensi'ye karşı insektisit olarak kullanıldığını bildirmiştir.Larva ve pupaların daha uzun süre hayatta kaldıklarını, daha kısa yumurtlama dönemlerine sahip olduklarını, steril olduklarını ve farklı konsantrasyonlarda biyosürfaktanlarla tedavi edildiklerinde daha kısa ömre sahip olduklarını gözlemlediler.B. subtilis biyosürfaktan A1'in gözlemlenen LC50 değerleri, farklı larva durumları (yani larva I, II, III, IV ve evre pupa) için sırasıyla 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 ve 7,99 mg/L idi.Karşılaştırıldığında, Pseudomonas stutzeri NA3'ün larva evreleri I-IV ve pupa evreleri için biyosürfaktanlar sırasıyla 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 ve 6,99 mg/L idi.Hayatta kalan larva ve pupaların gecikmiş fenolojisinin, insektisit tedavilerinin neden olduğu önemli fizyolojik ve metabolik bozuklukların sonucu olduğu düşünülmektedir71.
Wickerhamomyces anomalus suşu CCMA 0358, Aedes sivrisineklerine karşı %100 larvisid aktiviteye sahip bir biyosürfaktan üretir.aegypti 24 saatlik aralık 38, Silva ve ark. tarafından bildirilenden daha yüksekti.Karbon kaynağı olarak ayçiçek yağı kullanılarak Pseudomonas aeruginosa'dan üretilen bir biyosürfaktanın 48 saat içinde larvaların %100'ünü öldürdüğü gösterilmiştir67.Abinaya ve ark.72 ve Pradhan ve ark.73 ayrıca Bacillus cinsinin çeşitli izolatları tarafından üretilen yüzey aktif maddelerin larvisid veya insektisidal etkilerini de ortaya koymuştur.Senthil-Nathan ve ark. tarafından daha önce yayınlanmış bir çalışma.bitki lagünlerine maruz kalan sivrisinek larvalarının %100'ünün ölme ihtimalinin yüksek olduğunu buldu.74.
İnsektisitlerin böcek biyolojisi üzerindeki ölümcül olmayan etkilerinin değerlendirilmesi, entegre haşere yönetimi programları için kritik öneme sahiptir çünkü öldürücü olmayan dozlar/konsantrasyonlar böcekleri öldürmez ancak biyolojik özellikleri bozarak gelecek nesillerdeki böcek popülasyonlarını azaltabilir10.Siqueira ve arkadaşları75, 50 ila 300 mg/ml arasında değişen çeşitli konsantrasyonlarda test edildiğinde, ramnolipid biyosürfaktanın (300 mg/ml) tam larvisid aktivitesini (%100 mortalite) gözlemlediler.Aedes aegypti suşlarının larva evresi.Ölüme kadar geçen sürenin ve ölümcül olmayan konsantrasyonların larvaların hayatta kalması ve yüzme aktivitesi üzerindeki etkilerini analiz ettiler.Ek olarak, öldürücü olmayan konsantrasyonlarda biyosürfaktana (örn. 50 mg/mL ve 100 mg/mL) 24-48 saat maruz kaldıktan sonra yüzme hızında bir azalma gözlemlediler.Ölümcül olmayan roller vaat eden zehirlerin, maruz kalan zararlılara birden fazla zarar vermede daha etkili olduğu düşünülmektedir76.
Sonuçlarımızın histolojik gözlemleri, Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen biyosürfaktanların sivrisinek (Cx. quinquefasciatus) ve termit (O. obesus) larvalarının dokularını önemli ölçüde değiştirdiğini göstermektedir.Benzer anormalliklere An'daki fesleğen yağı preparatları da neden oldu.Gambiaes.s ve An.arabica Ochola77 tarafından tarif edilmiştir.Kamaraj ve ark.78 aynı morfolojik anormallikleri An'da da tanımlamıştır.Stephanie'nin larvaları altın nanopartiküllerine maruz bırakıldı.Vasantha-Srinivasan ve ark.79 ayrıca çoban çantası esansiyel yağının Aedes albopictus'un odacıklarına ve epitelyal katmanlarına ciddi şekilde zarar verdiğini bildirmiştir.Aedes aegypti.Raghavendran ve arkadaşları sivrisinek larvalarının yerel bir Penicillium mantarının 500 mg/ml misel ekstraktı ile tedavi edildiğini bildirdi.Ae ciddi histolojik hasar gösteriyor.aegypti ve Cx.Ölüm oranı 80. Daha önce Abinaya ve ark.An'ın dördüncü dönem larvaları üzerinde çalışıldı.Stephensi ve Ae.aegypti, B. licheniformis ekzopolisakkaridleri ile tedavi edilen Aedes aegypti'de gastrik çekum, kas atrofisi, hasar ve sinir kordonu gangliyonlarının düzensizliği dahil çok sayıda histolojik değişiklik buldu72.Raghavendran ve arkadaşlarına göre, P. daleae misel ekstraktı ile tedaviden sonra, test edilen sivrisineklerin (4. dönem larvaları) orta bağırsak hücrelerinde bağırsak lümeninde şişlik, hücreler arası içerikte azalma ve nükleer dejenerasyon görülmüştür81.Aynı histolojik değişiklikler, ekinezya yaprağı ekstraktı ile tedavi edilen sivrisinek larvalarında da gözlemlendi; bu, tedavi edilen bileşiklerin insektisidal potansiyelini göstermektedir50.
ECOSAR yazılımının kullanımı uluslararası kabul görmüştür82.Mevcut araştırmalar, ECOSAR biyosürfaktanlarının mikroalglere (C. vulgaris), balıklara ve su pirelerine (D. magna) karşı akut toksisitesinin, Birleşmiş Milletler83 tarafından tanımlanan “toksisite” kategorisine girdiğini ileri sürmektedir.ECOSAR ekotoksisite modeli, maddelerin akut ve uzun vadeli toksisitesini tahmin etmek için SAR ve QSAR'ı kullanır ve genellikle organik kirleticilerin toksisitesini tahmin etmek için kullanılır82,84.
Bu çalışmada kullanılan paraformaldehit, sodyum fosfat tamponu (pH 7,4) ve diğer tüm kimyasallar Hindistan'daki HiMedia Laboratories'den satın alınmıştır.
Biyosürfaktan üretimi, tek karbon kaynağı olarak %1 ham petrol ile desteklenmiş 200 mL steril Bushnell Haas ortamı içeren 500 mL Erlenmeyer şişelerinde gerçekleştirildi.Enterobacter cloacae SJ2'nin (1,4 x 104 CFU/ml) bir ön kültürü aşılandı ve 7 gün boyunca 37°C, 200 rpm'de bir yörünge çalkalayıcı üzerinde kültürlendi.İnkübasyon periyodundan sonra biyosürfaktan, kültür ortamının 3400xg'de 20 dakika boyunca 4°C'de santrifüjlenmesiyle ekstrakte edildi ve elde edilen süpernatan, tarama amacıyla kullanıldı.Biyosürfaktanların optimizasyon prosedürleri ve karakterizasyonu daha önceki çalışmamızdan uyarlanmıştır26.
Culex quinquefasciatus larvaları, Palanchipetai, Tamil Nadu (Hindistan) Deniz Biyolojisi İleri Araştırma Merkezi'nden (CAS) elde edildi.Larvalar, 27 ± 2°C'de ve 12:12 (açık:karanlık) fotoperiyodunda deiyonize suyla doldurulmuş plastik kaplarda yetiştirildi.Sivrisinek larvaları %10'luk glikoz çözeltisiyle beslendi.
Culex quinquefasciatus larvaları açık ve korumasız septik tanklarda bulunmuştur.Larvaları laboratuvarda tanımlamak ve kültürlemek için standart sınıflandırma yönergelerini kullanın85.Larva öldürücü denemeler Dünya Sağlık Örgütü'nün86 tavsiyelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.SH.Quinquefasciatus'un dördüncü dönem larvaları, kapasitelerinin üçte ikisi kadar hava boşluğuna sahip, 25 ml'lik ve 50 ml'lik gruplar halinde kapalı tüplerde toplandı.Her tüpe ayrı ayrı biyosürfaktan (0-50 mg/ml) eklendi ve 25°C'de saklandı.Kontrol tüpünde yalnızca damıtılmış su (50 mi) kullanıldı.Ölü larvalar, kuluçka dönemi (12-48 saat)87 sırasında yüzme belirtisi göstermeyenler olarak kabul edildi.Denklemi kullanarak larva ölüm yüzdesini hesaplayın.(1)88.
Odontotermitidae ailesi, Tarım Kampüsü'ndeki (Annamalai Üniversitesi, Hindistan) çürüyen kütüklerde bulunan Hint termiti Odontotermes obesus'u içerir.Zararlı olup olmadığını belirlemek için bu biyosürfaktanı (0-50 mg/ml) normal prosedürler kullanarak test edin.30 dakika boyunca laminer hava akışında kurutulduktan sonra, her Whatman kağıdı şeridi 30, 40 veya 50 mg/ml konsantrasyonunda biyosürfaktan ile kaplandı.Önceden kaplanmış ve kaplanmamış kağıt şeritler bir Petri kabının ortasında test edildi ve karşılaştırıldı.Her bir petri kabı yaklaşık otuz aktif termit O. obesus içerir.Kontrol ve test termitlerine besin kaynağı olarak ıslak kağıt verildi.Tüm plakalar inkübasyon süresi boyunca oda sıcaklığında tutuldu.Termitler 12, 24, 36 ve 48 saat sonra öldü89,90.Daha sonra Denklem 1, farklı biyosürfaktan konsantrasyonlarında termit ölümlerinin yüzdesini tahmin etmek için kullanıldı.(2).
Numuneler buz üzerinde tutuldu ve 100 ml 0,1 M sodyum fosfat tamponu (pH 7,4) içeren mikrotüplere paketlendi ve Rajiv Gandhi Su Ürünleri Merkezi'nin (RGCA) Merkezi Su Ürünleri Patoloji Laboratuvarı'na (CAPL) gönderildi.Histoloji Laboratuvarı, Sirkali, Mayiladuthurai.Daha fazla analiz için Bölge, Tamil Nadu, Hindistan.Numuneler hemen %4 paraformaldehid içinde 37°C'de 48 saat süreyle sabitlendi.
Sabitleme aşamasından sonra malzeme üç kez 0,1 M sodyum fosfat tamponu (pH 7,4) ile yıkandı, adım adım etanol içerisinde dehidre edildi ve 7 gün boyunca LEICA reçinesine batırıldı.Madde daha sonra reçine ve polimerizatörle doldurulmuş plastik bir kalıba yerleştirilir ve ardından maddeyi içeren blok tamamen polimerize olana kadar 37°C'ye ısıtılmış bir fırına yerleştirilir.
Polimerizasyondan sonra bloklar, bir LEICA RM2235 mikrotomu (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, ABD) kullanılarak 3 mm kalınlığa kadar kesildi.Bölümler, slayt başına altı bölüm olacak şekilde slaytlar halinde gruplandırılmıştır.Slaytlar oda sıcaklığında kurutuldu, ardından 7 dakika hematoksilen ile boyandı ve 4 dakika boyunca akan su ile yıkandı.Ayrıca eozin solüsyonunu cilde 5 dakika boyunca uygulayın ve 5 dakika boyunca akan su ile durulayın.
Akut toksisite, farklı tropikal seviyelerdeki suda yaşayan organizmalar kullanılarak tahmin edilmiştir: 96 saatlik balık LC50, 48 saatlik D. magna LC50 ve 96 saatlik yeşil alg EC50.Ramnolipid biyosürfaktanların balıklara ve yeşil alglere karşı toksisitesi, ABD Çevre Koruma Ajansı tarafından geliştirilen Windows için ECOSAR yazılımı sürüm 2.2 kullanılarak değerlendirildi.(https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model adresinde çevrimiçi olarak mevcuttur).
Larva öldürücü ve antitermit aktiviteye yönelik tüm testler üç kopya halinde gerçekleştirildi.%95 güven aralığı ile ortalama ölümcül konsantrasyonu (LC50) hesaplamak için larva ve termit ölüm verilerinin doğrusal olmayan regresyonu (doz yanıt değişkenlerinin günlüğü) yapıldı ve Prism® (versiyon 8.0, GraphPad Software) Inc. kullanılarak konsantrasyon yanıt eğrileri oluşturuldu. ABD) 84, 91.
Bu çalışma, Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen mikrobiyal biyosürfaktanların sivrisinek larvisid ve antitermit ajanlar olarak potansiyelini ortaya koymaktadır ve bu çalışma, larvisid ve antitermit etki mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.Biyosürfaktanlarla tedavi edilen larvaların histolojik çalışmaları, sindirim sistemi, orta bağırsak, serebral korteks ve bağırsak epitel hücrelerinin hiperplazisinde hasar olduğunu gösterdi.Bulgular: Enterobacter cloacae SJ2 tarafından üretilen rhamnolipid biyosürfaktanının antitermit ve larvisid aktivitesinin toksikolojik değerlendirmesi, bu izolatın sivrisinek (Cx quinquefasciatus) ve termitlerin (O. obesus) vektör kaynaklı hastalıklarının kontrolü için potansiyel bir biyopestisit olduğunu ortaya çıkardı.Biyosürfaktanların altında yatan çevresel toksisiteyi ve bunların potansiyel çevresel etkilerini anlamaya ihtiyaç vardır.Bu çalışma biyosürfaktanların çevresel riskini değerlendirmek için bilimsel bir temel sağlıyor.
Gönderim zamanı: Nis-09-2024