Tack för att du besöker Nature.com.Den version av webbläsaren du använder har begränsat CSS-stöd.För bästa resultat rekommenderar vi att du använder en nyare version av din webbläsare (eller inaktiverar kompatibilitetsläge i Internet Explorer).Under tiden, för att säkerställa kontinuerlig support, visar vi webbplatsen utan styling eller JavaScript.
Kombinationer av växthärledda insekticida föreningar kan uppvisa synergistiska eller antagonistiska interaktioner mot skadedjur.Med tanke på den snabba spridningen av sjukdomar som bärs av Aedes-myggor och den ökande motståndskraften hos Aedes-myggapopulationer mot traditionella insekticider, formulerades och testades tjugoåtta kombinationer av terpenföreningar baserade på vegetabiliska eteriska oljor mot larv- och vuxenstadierna av Aedes aegypti.Fem eteriska oljor från växter (EO) utvärderades initialt för deras larvicida och vuxnas effekt, och två huvudföreningar identifierades i varje EO baserat på GC-MS-resultat.De viktigaste identifierade föreningarna köptes, nämligen diallyldisulfid, diallyltrisulfid, karvon, limonen, eugenol, metyleugenol, eukalyptol, eudesmol och myggalfa-pinen.Binära kombinationer av dessa föreningar framställdes sedan med användning av subletala doser och deras synergistiska och antagonistiska effekter testades och bestämdes.De bästa larvicida kompositionerna erhålls genom att blanda limonen med diallyldisulfid, och de bästa adulticida kompositionerna erhålls genom att blanda karvon med limonen.Den kommersiellt använda syntetiska larviciden Temphos och vuxenläkemedlet Malathion testades separat och i binära kombinationer med terpenoider.Resultaten visade att kombinationen av temefos och diallyldisulfid och malation och eudesmol var den mest effektiva kombinationen.Dessa potenta kombinationer har potential att användas mot Aedes aegypti.
Växtessentiella oljor (EO) är sekundära metaboliter som innehåller olika bioaktiva föreningar och blir allt viktigare som ett alternativ till syntetiska bekämpningsmedel.De är inte bara miljövänliga och användarvänliga, utan de är också en blandning av olika bioaktiva föreningar, vilket också minskar sannolikheten för att utveckla läkemedelsresistens1.Med hjälp av GC-MS-teknik undersökte forskare beståndsdelarna i olika eteriska oljor från växter och identifierade mer än 3 000 föreningar från 17 500 aromatiska växter2, varav de flesta testades för insekticida egenskaper och rapporteras ha insekticida effekter3,4.Vissa studier visar att toxiciteten för föreningens huvudkomponent är densamma som eller större än den för dess råa etylenoxid.Men användningen av enskilda föreningar kan återigen lämna utrymme för resistensutveckling, vilket är fallet med kemiska insekticider5,6.Därför är det nuvarande fokuset på att förbereda blandningar av etylenoxidbaserade föreningar för att förbättra insekticid effektivitet och minska sannolikheten för resistens i målpopulationer av skadegörare.Individuella aktiva föreningar som finns i EO kan uppvisa synergistiska eller antagonistiska effekter i kombinationer som återspeglar den övergripande aktiviteten av EO, ett faktum som har betonats väl i studier utförda av tidigare forskare7,8.Vektorstyrprogrammet inkluderar även EO och dess komponenter.Eteriska oljors myggdödande aktivitet har studerats omfattande på Culex- och Anopheles-myggor.Flera studier har försökt utveckla effektiva bekämpningsmedel genom att kombinera olika växter med kommersiellt använda syntetiska bekämpningsmedel för att öka den totala toxiciteten och minimera biverkningar9.Men studier av sådana föreningar mot Aedes aegypti är fortfarande sällsynta.Framsteg inom medicinsk vetenskap och utvecklingen av läkemedel och vacciner har hjälpt till att bekämpa vissa vektorburna sjukdomar.Men förekomsten av olika serotyper av viruset, som överförs av myggan Aedes aegypti, har lett till att vaccinationsprogram misslyckats.Därför, när sådana sjukdomar uppstår, är vektorkontrollprogram det enda alternativet för att förhindra spridning av sjukdomen.I det aktuella scenariot är kontroll av Aedes aegypti mycket viktig eftersom det är en nyckelvektor av olika virus och deras serotyper som orsakar denguefeber, Zika, dengue hemorragisk feber, gula febern, etc. Det mest anmärkningsvärda är det faktum att antalet fall av nästan alla vektorburna Aedes-burna sjukdomar ökar varje år i Egypten och ökar över hela världen.Därför finns det i detta sammanhang ett akut behov av att utveckla miljövänliga och effektiva kontrollåtgärder för Aedes aegypti-populationer.Potentiella kandidater i detta avseende är EO, deras beståndsdelar och deras kombinationer.Därför försökte denna studie identifiera effektiva synergistiska kombinationer av viktiga växt-EO-föreningar från fem växter med insekticida egenskaper (dvs mynta, helig basilika, Eucalyptus spotted, Allium sulfur och melaleuca) mot Aedes aegypti.
Alla utvalda EO visade potentiell larvicid aktivitet mot Aedes aegypti med 24-timmars LC50 från 0,42 till 163,65 ppm.Den högsta larvicida aktiviteten registrerades för pepparmynta (Mp) EO med ett LC50-värde på 0,42 ppm vid 24 timmar, följt av vitlök (As) med ett LC50-värde på 16,19 ppm vid 24 timmar (tabell 1).
Med undantag för Ocimum Sainttum, Os EO, visade alla andra fyra screenade EO uppenbara allercida effekter, med LC50-värden från 23,37 till 120,16 ppm under 24-timmars exponeringsperioden.Thymophilus striata (Cl) EO var mest effektiv för att döda vuxna med ett LC50-värde på 23,37 ppm inom 24 timmar efter exponering, följt av Eucalyptus maculata (Em) som hade ett LC50-värde på 101,91 ppm (tabell 1).Å andra sidan har LC50-värdet för Os ännu inte fastställts eftersom den högsta dödligheten på 53 % registrerades vid den högsta dosen (kompletterande figur 3).
De två huvudbeståndsdelarna i varje EO identifierades och valdes baserat på NIST-bibliotekets databasresultat, GC-kromatogramarea i procent och MS-spektraresultat (tabell 2).För EO As var de huvudsakliga föreningarna som identifierades diallyldisulfid och diallyltrisulfid;för EO Mp var de huvudsakliga föreningarna som identifierades karvon och limonen, för EO Em var de viktigaste identifierade föreningarna eudesmol och eukalyptol;För EO Os var de huvudsakliga föreningarna som identifierades eugenol och metyleugenol, och för EO Cl var de huvudsakliga föreningarna som identifierades eugenol och α-pinen (Figur 1, Kompletterande figurer 5–8, Tilläggstabell 1–5).
Resultat av masspektrometri av huvudterpenoiderna av utvalda eteriska oljor (A-diallyldisulfid; B-diallyltrisulfid; C-eugenol; D-metyleugenol; E-limonen; F-aromatisk ceperon; G-α-pinen; H-cineol R-eudamol).
Totalt nio föreningar (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eugenol, metyleugenol, karvon, limonen, eukalyptol, eudesmol, α-pinen) identifierades som effektiva föreningar som är huvudkomponenterna i EO och bioanalyserades individuellt mot Aedes aegypti vid larver. etapper..Föreningen eudesmol hade den högsta larvicida aktiviteten med ett LC50-värde på 2,25 ppm efter 24 timmars exponering.Föreningarna diallyldisulfid och diallyltrisulfid har också visat sig ha potentiella larvicida effekter, med medelsubletala doser i intervallet 10–20 ppm.Måttlig larvicid aktivitet observerades återigen för föreningarna eugenol, limonen och eukalyptol med LC50-värden på 63,35 ppm, 139,29 ppm.och 181,33 ppm efter 24 timmar respektive (tabell 3).Men ingen signifikant larvicid potential av metyleugenol och karvon hittades även vid de högsta doserna, så LC50-värden beräknades inte (tabell 3).Den syntetiska larviciden Temephos hade en dödlig medelkoncentration på 0,43 ppm mot Aedes aegypti under 24 timmars exponering (tabell 3, tilläggstabell 6).
Sju föreningar (diallyldisulfid, diallyltrisulfid, eukalyptol, α-pinen, eudesmol, limonen och karvon) identifierades som huvudföreningarna för effektiv EO och testades individuellt mot vuxna egyptiska Aedes-myggor.Enligt Probit-regressionsanalys visade sig Eudesmol ha den högsta potentialen med ett LC50-värde på 1,82 ppm, följt av Eucalyptol med ett LC50-värde på 17,60 ppm vid 24-timmars exponeringstid.De återstående fem testade föreningarna var måttligt skadliga för vuxna med LC50-värden från 140,79 till 737,01 ppm (tabell 3).Den syntetiska organofosformalationen var mindre potent än eudesmol och högre än de andra sex föreningarna, med ett LC50-värde på 5,44 ppm under 24-timmars exponeringsperioden (tabell 3, kompletterande tabell 6).
Sju potenta blyföreningar och organofosfortamefosatet valdes ut för att formulera binära kombinationer av deras LC50-doser i ett förhållande på 1:1.Totalt 28 binära kombinationer bereddes och testades för deras larvicida effekt mot Aedes aegypti.Nio kombinationer visade sig vara synergistiska, 14 kombinationer var antagonistiska och fem kombinationer var inte larvicida.Bland de synergistiska kombinationerna var kombinationen av diallyldisulfid och temofol den mest effektiva, med 100 % dödlighet observerad efter 24 timmar (tabell 4).På liknande sätt visade blandningar av limonen med diallyldisulfid och eugenol med tymetfos god potential med en observerad larvdödlighet på 98,3 % (tabell 5).De återstående 4 kombinationerna, nämligen eudesmol plus eukalyptol, eudesmol plus limonen, eukalyptol plus alfa-pinen, alfa-pinen plus temefos, visade också signifikant larvicid effekt, med observerade dödligheter som översteg 90 %.Den förväntade dödligheten är nära 60-75%.(Tabell 4).Men kombinationen av limonen med α-pinen eller eukalyptus visade antagonistiska reaktioner.På samma sätt har blandningar av Temephos med eugenol eller eukalyptus eller eudesmol eller diallyltrisulfid visat sig ha antagonistiska effekter.På samma sätt är kombinationen av diallyldisulfid och diallyltrisulfid och kombinationen av någon av dessa föreningar med eudesmol eller eugenol antagonistiska i sin larvicida verkan.Antagonism har också rapporterats med kombinationen av eudesmol med eugenol eller α-pinen.
Av alla 28 binära blandningar som testades för sur aktivitet hos vuxna var 7 kombinationer synergistiska, 6 hade ingen effekt och 15 var antagonistiska.Blandningar av eudesmol med eukalyptus och limonen med karvon visade sig vara mer effektiva än andra synergistiska kombinationer, med dödlighetsfrekvenser vid 24 timmar på 76 % respektive 100 % (tabell 5).Malathion har observerats uppvisa en synergistisk effekt med alla kombinationer av föreningar utom limonen och diallyltrisulfid.Å andra sidan har antagonism hittats mellan diallyldisulfid och diallyltrisulfid och kombinationen av någon av dem med eukalyptus, eller eukalyptol, eller karvon eller limonen.På liknande sätt visade kombinationer av α-pinen med eudesmol eller limonen, eukalyptol med karvon eller limonen och limonen med eudesmol eller malation antagonistiska larvicida effekter.För de återstående sex kombinationerna fanns det ingen signifikant skillnad mellan förväntad och observerad dödlighet (tabell 5).
Baserat på synergistiska effekter och subletala doser valdes slutligen deras larvicida toxicitet mot ett stort antal Aedes aegypti-myggor ut och testades ytterligare.Resultaten visade att den observerade larvdödligheten med de binära kombinationerna eugenol-limonen, diallyldisulfid-limonen och diallyldisulfid-timephos var 100 %, medan den förväntade larvdödligheten var 76,48 %, 72,16 % respektive 63,4 % (tabell 6)..Kombinationen av limonen och eudesmol var relativt mindre effektiv, med 88 % larvdödlighet observerad under 24-timmars exponeringsperioden (tabell 6).Sammanfattningsvis visade de fyra utvalda binära kombinationerna också synergistiska larvicida effekter mot Aedes aegypti när de applicerades i stor skala (tabell 6).
Tre synergistiska kombinationer valdes ut för den adultocidala bioanalysen för att kontrollera stora populationer av vuxna Aedes aegypti.För att välja kombinationer att testa på stora insektskolonier fokuserade vi först på de två bästa synergistiska terpenkombinationerna, nämligen karvon plus limonen och eukalyptol plus eudesmol.För det andra valdes den bästa synergistiska kombinationen från kombinationen av syntetisk organofosfatmalation och terpenoider.Vi tror att kombinationen av malation och eudesmol är den bästa kombinationen för testning på stora insektskolonier på grund av den högsta observerade dödligheten och mycket låga LC50-värden av kandidatingredienserna.Malathion uppvisar synergism i kombination med α-pinen, diallyldisulfid, eukalyptus, karvon och eudesmol.Men om vi tittar på LC50-värdena så har Eudesmol det lägsta värdet (2,25 ppm).De beräknade LC50-värdena för malation, α-pinen, diallyldisulfid, eukalyptol och karvon var 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 och 140,79 ppm.respektive.Dessa värden indikerar att kombinationen av malation och eudesmol är den optimala kombinationen när det gäller dosering.Resultaten visade att kombinationerna av karvon plus limonen och eudesmol plus malation hade 100 % observerad dödlighet jämfört med en förväntad dödlighet på 61 % till 65 %.En annan kombination, eudesmol plus eukalyptol, visade en dödlighet på 78,66 % efter 24 timmars exponering, jämfört med en förväntad dödlighet på 60 %.Alla tre utvalda kombinationer visade synergistiska effekter även när de applicerades i stor skala mot vuxna Aedes aegypti (tabell 6).
I denna studie visade utvalda växt-EO som Mp, As, Os, Em och Cl lovande dödliga effekter på larv- och vuxenstadierna av Aedes aegypti.Mp EO hade den högsta larvicida aktiviteten med ett LC50-värde på 0,42 ppm, följt av As, Os och Em EOs med ett LC50-värde på mindre än 50 ppm efter 24 timmar.Dessa resultat stämmer överens med tidigare studier av myggor och andra dipterösa flugor10,11,12,13,14.Även om den larvicida potensen av Cl är lägre än andra eteriska oljor, med ett LC50-värde på 163,65 ppm efter 24 timmar, är dess vuxenpotential den högsta med ett LC50-värde på 23,37 ppm efter 24 timmar.Mp, As och Em EO visade också god allercidal potential med LC50-värden i intervallet 100–120 ppm vid 24 timmars exponering, men var relativt lägre än deras larvicida effekt.Å andra sidan visade EO Os en försumbar allercid effekt även vid den högsta terapeutiska dosen.Resultaten indikerar således att toxiciteten av etylenoxid för växter kan variera beroende på myggornas utvecklingsstadium15.Det beror också på penetrationshastigheten av EO i insektens kropp, deras interaktion med specifika målenzymer och myggans avgiftningskapacitet i varje utvecklingsstadium16.Ett stort antal studier har visat att huvudkomponentföreningen är en viktig faktor i den biologiska aktiviteten av etylenoxid, eftersom den står för majoriteten av de totala föreningarna3,12,17,18.Därför övervägde vi två huvudföreningar i varje EO.Baserat på GC-MS-resultaten identifierades diallyldisulfid och diallyltrisulfid som huvudföreningarna av EO As, vilket överensstämmer med tidigare rapporter19,20,21.Även om tidigare rapporter indikerade att mentol var en av dess huvudföreningar, identifierades karvon och limonen återigen som huvudföreningarna i Mp EO22,23.Sammansättningsprofilen för Os EO visade att eugenol och metyleugenol är huvudföreningarna, vilket liknar resultaten från tidigare forskare16,24.Eukalyptol och eukalyptol har rapporterats som de viktigaste föreningarna som finns i Em-bladolja, vilket överensstämmer med fynden av vissa forskare25,26 men i motsats till resultaten av Olalade et al.27.Dominansen av cineol och α-pinen observerades i melaleuca eterisk olja, vilket liknar tidigare studier28,29.Intraspecifika skillnader i sammansättningen och koncentrationen av eteriska oljor extraherade från samma växtart på olika platser har rapporterats och observerades också i denna studie, vilka påverkas av geografiska växtförhållanden, skördetid, utvecklingsstadium eller växtålder.uppkomst av kemotyper, etc.22,30,31,32.De nyckelidentifierade föreningarna köptes sedan och testades för deras larvicida effekter och effekter på vuxna Aedes aegypti-myggor.Resultaten visade att den larvicida aktiviteten för diallyldisulfid var jämförbar med den för rå EO As.Men aktiviteten hos diallyltrisulfid är högre än EO As.Dessa resultat liknar de som erhållits av Kimbaris et al.33 på Culex filippinerna.Dessa två föreningar uppvisade emellertid inte god autocidaktivitet mot målmyggorna, vilket överensstämmer med resultaten av Plata-Rueda et al 34 på Tenebrio molitor.Os EO är effektivt mot larvstadiet av Aedes aegypti, men inte mot vuxenstadiet.Det har fastställts att den larvicida aktiviteten för de huvudsakliga enskilda föreningarna är lägre än den för rå Os EO.Detta innebär en roll för andra föreningar och deras interaktioner i rå etylenoxid.Enbart metyleugenol har försumbar aktivitet, medan enbart eugenol har måttlig larvicid aktivitet.Denna slutsats bekräftar å ena sidan35,36 och motsäger å andra sidan tidigare forskares slutsatser37,38.Skillnader i de funktionella grupperna av eugenol och metyleugenol kan resultera i olika toxiciteter för samma målinsekt39.Limonen visade sig ha måttlig larvicid aktivitet, medan effekten av karvon var obetydlig.På liknande sätt stödjer den relativt låga toxiciteten av limonen för vuxna insekter och den höga toxiciteten hos karvon resultaten från vissa tidigare studier40 men motsäger andra41.Närvaron av dubbelbindningar i både intracykliska och exocykliska positioner kan öka fördelarna med dessa föreningar som larvicider3,41, medan karvon, som är en keton med omättade alfa- och betakol, kan uppvisa en högre potential för toxicitet hos vuxna42.Emellertid är de individuella egenskaperna för limonen och karvon mycket lägre än den totala EO Mp (tabell 1, tabell 3).Bland de testade terpenoiderna visade sig eudesmol ha den största larvicida och vuxna aktiviteten med ett LC50-värde under 2,5 ppm, vilket gör det till en lovande förening för kontroll av Aedes-myggor.Dess prestanda är bättre än för hela EO Em, även om detta inte stämmer överens med resultaten av Cheng et al.40.Eudesmol är en sesquiterpen med två isoprenenheter som är mindre flyktig än syresatta monoterpener som eukalyptus och därför har större potential som bekämpningsmedel.Eucalyptol i sig har större vuxen- än larvicid aktivitet, och resultat från tidigare studier både stödjer och motbevisar detta37,43,44.Enbart aktiviteten är nästan jämförbar med den för hela EO Cl.En annan bicyklisk monoterpen, α-pinen, har mindre vuxeneffekt på Aedes aegypti än en larvicid effekt, vilket är motsatsen till effekten av full EO Cl.Terpenoidernas totala insekticida aktivitet påverkas av deras lipofilicitet, flyktighet, kolförgrening, projektionsarea, ytarea, funktionella grupper och deras positioner45,46.Dessa föreningar kan verka genom att förstöra cellansamlingar, blockera andningsaktivitet, avbryta överföringen av nervimpulser, etc. 47 Det syntetiska organofosfatet Temephos visade sig ha den högsta larvicida aktiviteten med ett LC50-värde på 0,43 ppm, vilket överensstämmer med Leks data - Utala48.Vuxen aktivitet av den syntetiska organofosformalation rapporterades vid 5,44 ppm.Även om dessa två organofosfater har visat gynnsamma svar mot laboratoriestammar av Aedes aegypti, har myggresistens mot dessa föreningar rapporterats i olika delar av världen49.Inga liknande rapporter om utveckling av resistens mot växtbaserade läkemedel har dock hittats50.Således betraktas växter som potentiella alternativ till kemiska bekämpningsmedel i vektorkontrollprogram.
Den larvicida effekten testades på 28 binära kombinationer (1:1) framställda av potenta terpenoider och terpenoider med thymetphos, och 9 kombinationer visade sig vara synergistiska, 14 antagonistiska och 5 antagonistiska.Ingen effekt.Å andra sidan, i potensbioanalysen för vuxna, befanns 7 kombinationer vara synergistiska, 15 kombinationer var antagonistiska och 6 kombinationer rapporterades inte ha någon effekt.Anledningen till att vissa kombinationer ger en synergistisk effekt kan bero på att kandidatföreningarna interagerar samtidigt i olika viktiga vägar, eller på den sekventiella hämningen av olika nyckelenzymer i en viss biologisk väg51.Kombinationen av limonen med diallyldisulfid, eukalyptus eller eugenol visade sig vara synergistisk i både små och storskaliga tillämpningar (tabell 6), medan dess kombination med eukalyptus eller a-pinen visade sig ha antagonistiska effekter på larver.I genomsnitt verkar limonen vara en bra synergist, möjligen på grund av närvaron av metylgrupper, god penetration i stratum corneum och en annan verkningsmekanism52,53.Det har tidigare rapporterats att limonen kan orsaka toxiska effekter genom att penetrera insektsnagelbanden (kontakttoxicitet), påverka matsmältningssystemet (antifeedant) eller påverka andningsorganen (fumigationsaktivitet), 54 medan fenylpropanoider som eugenol kan påverka metaboliska enzymer 55. Därför kan kombinationer av föreningar med olika verkningsmekanismer öka den totala dödliga effekten av blandningen.Eukalyptol visade sig vara synergistiskt med diallyldisulfid, eukalyptus eller a-pinen, men andra kombinationer med andra föreningar var antingen icke-larvicida eller antagonistiska.Tidiga studier visade att eukalyptol har hämmande aktivitet på acetylkolinesteras (AChE), såväl som oktaamin- och GABA-receptorer56.Eftersom cykliska monoterpener, eukalyptol, eugenol, etc. kan ha samma verkningsmekanism som deras neurotoxiska aktivitet, 57 och därigenom minimerar deras kombinerade effekter genom ömsesidig hämning.På samma sätt visade sig kombinationen av Temephos med diallyldisulfid, α-pinen och limonen vara synergistisk, vilket stöder tidigare rapporter om en synergistisk effekt mellan växtbaserade produkter och syntetiska organofosfater58.
Kombinationen av eudesmol och eukalyptol visade sig ha en synergistisk effekt på larv- och vuxenstadierna av Aedes aegypti, möjligen på grund av deras olika verkningssätt på grund av deras olika kemiska strukturer.Eudesmol (en sesquiterpen) kan påverka andningsorganen 59 och eukalyptol (en monoterpen) kan påverka acetylkolinesteras 60 .Samexponering av ingredienserna för två eller flera målställen kan förstärka den totala dödliga effekten av kombinationen.I bioanalyser av vuxna substanser visade sig malation vara synergistiskt med karvon eller eukalyptol eller eukalyptol eller diallyldisulfid eller α-pinen, vilket indikerar att det är synergistiskt med tillsats av limonen och di.Goda synergistiska allercidkandidater för hela portföljen av terpenföreningar, med undantag för allyltrisulfid.Thangam och Kathiresan61 rapporterade också liknande resultat av den synergistiska effekten av malation med örtextrakt.Detta synergistiska svar kan bero på de kombinerade toxiska effekterna av malation och fytokemikalier på insektsavgiftande enzymer.Organofosfater såsom malation verkar i allmänhet genom att hämma cytokrom P450-esteraser och monooxygenaser62,63,64.Därför kan en kombination av malation med dessa verkningsmekanismer och terpener med olika verkningsmekanismer förstärka den totala dödliga effekten på myggor.
Å andra sidan indikerar antagonism att de utvalda föreningarna är mindre aktiva i kombination än varje förening ensam.Orsaken till antagonism i vissa kombinationer kan vara att en förening modifierar beteendet hos den andra föreningen genom att ändra absorptionshastigheten, distributionen, metabolismen eller utsöndringen.Tidiga forskare ansåg att detta var orsaken till antagonism i läkemedelskombinationer.Molekyler Möjlig mekanism 65. På liknande sätt kan möjliga orsaker till antagonism vara relaterade till liknande verkningsmekanismer, konkurrens mellan ingående föreningar om samma receptor eller målställe.I vissa fall kan även icke-kompetitiv hämning av målproteinet förekomma.I denna studie visade två organiska svavelföreningar, diallyldisulfid och diallyltrisulfid, antagonistiska effekter, möjligen på grund av konkurrens om samma målställe.På samma sätt visade dessa två svavelföreningar antagonistiska effekter och hade ingen effekt när de kombinerades med eudesmol och a-pinen.Eudesmol och alfa-pinen är cykliska till sin natur, medan diallyldisulfid och diallyltrisulfid är alifatiska till sin natur.Baserat på den kemiska strukturen bör kombinationen av dessa föreningar öka den totala dödliga aktiviteten eftersom deras målplatser vanligtvis är olika34,47, men experimentellt hittade vi antagonism, vilket kan bero på dessa föreningars roll i vissa okända organismer in vivo.system som ett resultat av interaktion.På liknande sätt producerade kombinationen av cineol och α-pinen antagonistiska svar, även om forskare tidigare rapporterat att de två föreningarna har olika mål för verkan47,60.Eftersom båda föreningarna är cykliska monoterpener kan det finnas några vanliga målställen som kan konkurrera om bindning och påverka den totala toxiciteten hos de studerade kombinatoriska paren.
Baserat på LC50-värden och observerad dödlighet valdes de två bästa synergistiska terpenkombinationerna, nämligen paren karvon + limonen och eukalyptol + eudesmol, samt den syntetiska organofosformalation med terpener.Den optimala synergistiska kombinationen av malation + Eudesmol-föreningar testades i en insekticidbioanalys för vuxna.Inrikta dig på stora insektskolonier för att bekräfta om dessa effektiva kombinationer kan fungera mot ett stort antal individer över relativt stora exponeringsutrymmen.Alla dessa kombinationer visar en synergistisk effekt mot stora svärmar av insekter.Liknande resultat erhölls för en optimal synergistisk larvicid kombination som testades mot stora populationer av Aedes aegypti-larver.Således kan det sägas att den effektiva synergistiska larvicida och adulticida kombinationen av växt-EO-föreningar är en stark kandidat mot existerande syntetiska kemikalier och kan användas ytterligare för att kontrollera Aedes aegypti-populationer.På samma sätt kan effektiva kombinationer av syntetiska larvicider eller adulticider med terpener också användas för att minska doserna av thymetphos eller malation som administreras till myggor.Dessa kraftfulla synergistiska kombinationer kan ge lösningar för framtida studier om utvecklingen av läkemedelsresistens hos Aedes-myggor.
Ägg av Aedes aegypti samlades in från det regionala medicinska forskningscentret, Dibrugarh, Indian Council of Medical Research och hölls under kontrollerad temperatur (28 ± 1 °C) och luftfuktighet (85 ± 5 %) på Institutionen för zoologi, Gauhati University under följande villkor: Arivoli beskrevs et al.Efter kläckning matades larverna med larvfoder (hundkexpulver och jäst i förhållandet 3:1) och vuxna matades med en 10% glukoslösning.Från och med den 3:e dagen efter uppkomsten fick vuxna kvinnliga myggor suga blodet från albinoråttor.Blötlägg filterpapper i vatten i ett glas och lägg det i äggläggningsburen.
Utvalda växtprov nämligen eukalyptusblad (Myrtaceae), helig basilika (Lamiaceae), mynta (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) och alliumlökar (Amaryllidaceae).Insamlad från Guwahati och identifierad av institutionen för botanik, Gauhati University.De insamlade växtproverna (500 g) utsattes för hydrodestillation med användning av en Clevenger-apparat under 6 timmar.Den extraherade EO uppsamlades i rena glasflaskor och förvarades vid 4°C för vidare studier.
Larvicid toxicitet studerades med något modifierade standardförfaranden från Världshälsoorganisationen 67 .Använd DMSO som emulgeringsmedel.Varje EO-koncentration testades initialt vid 100 och 1000 ppm, och exponerade 20 larver i varje replikat.Baserat på resultaten applicerades ett koncentrationsområde och dödligheten registrerades från 1 timme till 6 timmar (med 1 timmes intervall) och 24 timmar, 48 timmar och 72 timmar efter behandling.Subletala koncentrationer (LC50) bestämdes efter 24, 48 och 72 timmars exponering.Varje koncentration analyserades i tre exemplar tillsammans med en negativ kontroll (endast vatten) och en positiv kontroll (DMSO-behandlat vatten).Om förpuppning inträffar och mer än 10 % av larverna i kontrollgruppen dör, upprepas experimentet.Om dödligheten i kontrollgruppen är mellan 5-10 %, använd Abbotts korrektionsformel 68.
Metoden som beskrivs av Ramar et al.69 användes för en vuxenbioanalys mot Aedes aegypti med användning av aceton som lösningsmedel.Varje EO testades initialt mot vuxna Aedes aegypti-myggor i koncentrationer på 100 och 1000 ppm.Applicera 2 ml av varje beredd lösning på Whatman-numret.1 bit filterpapper (storlek 12 x 15 cm2) och låt acetonet avdunsta i 10 minuter.Filterpapper behandlat med endast 2 ml aceton användes som kontroll.Efter att acetonet har avdunstat placeras det behandlade filterpapperet och kontrollfilterpappret i ett cylindriskt rör (10 cm djupt).Tio 3 till 4 dagar gamla myggor som inte matade blod överfördes till triplikat av varje koncentration.Baserat på resultat från preliminära tester testades olika koncentrationer av utvalda oljor.Dödligheten registrerades 1 timme, 2 timmar, 3 timmar, 4 timmar, 5 timmar, 6 timmar, 24 timmar, 48 timmar och 72 timmar efter myggans frisättning.Beräkna LC50-värden för exponeringstider på 24 timmar, 48 timmar och 72 timmar.Om dödligheten för kontrollpartiet överstiger 20 %, upprepa hela testet.På samma sätt, om dödligheten i kontrollgruppen är större än 5 %, justera resultaten för de behandlade proverna med Abbotts formel68.
Gaskromatografi (Agilent 7890A) och masspektrometri (Accu TOF GCv, Jeol) utfördes för att analysera beståndsdelarna i de utvalda eteriska oljorna.GC var utrustad med en FID-detektor och en kapillärkolonn (HP5-MS).Bärargasen var helium, flödeshastigheten var 1 ml/min.GC-programmet sätter Allium sativum till 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M och Ocimum Sainttum till 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, för mynta 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, för eukalyptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280, och för rött För tusen lager är de dem 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Huvudföreningarna för varje EO identifierades baserat på areaprocenten beräknad från GC-kromatogrammet och masspektrometriresultaten (referens till NIST 70-standarddatabasen).
De två huvudföreningarna i varje EO valdes ut baserat på GC-MS-resultat och köptes från Sigma-Aldrich med 98–99 % renhet för ytterligare bioanalyser.Föreningarna testades med avseende på larvicid och vuxen effekt mot Aedes aegypti såsom beskrivits ovan.De vanligaste syntetiska larviciderna tamefosat (Sigma Aldrich) och det vuxna läkemedlet malathion (Sigma Aldrich) analyserades för att jämföra deras effektivitet med utvalda EO-föreningar, enligt samma procedur.
Binära blandningar av utvalda terpenföreningar och terpenföreningar plus kommersiella organofosfater (tilephos och malation) framställdes genom att blanda LC50-dosen av varje kandidatförening i förhållandet 1:1.De beredda kombinationerna testades på larv- och vuxenstadier av Aedes aegypti såsom beskrivits ovan.Varje bioanalys utfördes i triplikat för varje kombination och i triplikat för de individuella föreningarna närvarande i varje kombination.Död av målinsekter registrerades efter 24 timmar.Beräkna den förväntade dödligheten för en binär blandning med hjälp av följande formel.
där E = förväntad dödlighet för Aedes aegypti-myggor som svar på en binär kombination, dvs samband (A + B).
Effekten av varje binär blandning märktes som synergistisk, antagonistisk eller ingen effekt baserat på χ2-värdet beräknat med metoden som beskrivs av Pavla52.Beräkna χ2-värdet för varje kombination med följande formel.
Effekten av en kombination definierades som synergistisk när det beräknade χ2-värdet var större än tabellvärdet för motsvarande frihetsgrader (95 % konfidensintervall) och om den observerade dödligheten visade sig överstiga den förväntade dödligheten.På liknande sätt, om det beräknade χ2-värdet för någon kombination överstiger tabellvärdet med vissa frihetsgrader, men den observerade dödligheten är lägre än den förväntade dödligheten, anses behandlingen vara antagonistisk.Och om i någon kombination det beräknade värdet av χ2 är mindre än tabellvärdet i motsvarande frihetsgrader, anses kombinationen inte ha någon effekt.
Tre till fyra potentiellt synergistiska kombinationer (100 larver och 50 larvdödande och vuxna insekters aktivitet) valdes ut för testning mot ett stort antal insekter.Vuxna) fortsätt enligt ovan.Tillsammans med blandningarna testades även enskilda föreningar som fanns i de utvalda blandningarna på lika många Aedes aegypti-larver som vuxna.Kombinationsförhållandet är en del LC50-dos av en kandidatförening och en del LC50-dos av den andra beståndsdelen.I bioanalysen för vuxenaktivitet löstes utvalda föreningar i lösningsmedlet aceton och applicerades på filterpapper insvept i en 1300 cm3 cylindrisk plastbehållare.Acetonet indunstades under 10 minuter och de vuxna frigjordes.På liknande sätt, i den larvicida bioanalysen, löstes doser av LC50-kandidatföreningar först i lika volymer DMSO och blandades sedan med 1 liter vatten lagrat i 1300 cc plastbehållare, och larverna släpptes.
Probabilistisk analys av 71 registrerade dödlighetsdata utfördes med SPSS (version 16) och Minitab-mjukvara för att beräkna LC50-värden.
Posttid: 2024-01-01