I ett tidigare projekt som testade lokala livsmedelsbearbetningsanläggningar för myggor i Thailand, visade sig de eteriska oljorna (EO) från Cyperus rotundus, galangal och kanel ha god antimyggaktivitet mot Aedes aegypti.I ett försök att minska användningen av traditionellainsekticideroch förbättra kontrollen av resistenta myggpopulationer, syftade denna studie till att identifiera den potentiella synergismen mellan de adulticida effekterna av etylenoxid och toxiciteten av permetrin för Aedes-myggor.aegypti, inklusive pyretroidresistenta och känsliga stammar.
För att utvärdera den kemiska sammansättningen och dödande aktiviteten hos EO extraherat från rhizomer av C. rotundus och A. galanga och bark av C. verum mot den mottagliga stammen Muang Chiang Mai (MCM-S) och den resistenta stammen Pang Mai Dang (PMD-R ).) Vuxen aktiv Ae.Aedes aegypti.En vuxen bioanalys av EO-permetrinblandningen utfördes också på dessa Aedes-myggor för att förstå dess synergistiska aktivitet.aegypti-stammar.
Kemisk karakterisering med GC-MS analytisk metod visade att 48 föreningar identifierades från EO:erna av C. rotundus, A. galanga och C. verum, vilket motsvarar 80,22%, 86,75% respektive 97,24% av de totala komponenterna.Cyperen (14,04%), β-bisabolen (18,27%) och kanelaldehyd (64,66%) är huvudkomponenterna i cyperusolja, galangalolja respektive balsamolja.I biologiska avdödningsanalyser för vuxna var C. rotundus, A. galanga och C. verum EV:er effektiva för att döda Ae.aegypti, MCM-S och PMD-R LD50-värdena var 10,05 och 9,57 μg/mg hona, 7,97 och 7,94 μg/mg hona respektive 3,30 och 3,22 μg/mg hona.Effektivitet av MCM-S och PMD-R Ae för att döda vuxna.aegypti i dessa EO var nära piperonylbutoxid (PBO-värden, LD50 = 6,30 respektive 4,79 μg/mg hona), men inte lika uttalad som permetrin (LD50-värden = 0,44 respektive 3,70 ng/mg hona).Kombinationsbioanalyser fann dock synergi mellan EO och permetrin.Betydande synergism med permetrin mot två stammar av Aedes-myggor.Aedes aegypti noterades i EM av C. rotundus och A. galanga.Tillsatsen av C. rotundus- och A. galanga-oljor reducerade signifikant LD50-värdena för permetrin på MCM-S från 0,44 till 0,07 ng/mg respektive 0,11 ng/mg hos honor, med synergiförhållande (SR)-värden på 6,28 respektive 4,00.Dessutom reducerade C. rotundus och A. galanga EO signifikant LD50-värdena av permetrin på PMD-R från 3,70 till 0,42 ng/mg respektive 0,003 ng/mg hos honor, med SR-värden på 8,81 och 1233,33, respektive..
Synergistisk effekt av en EO-permetrin-kombination för att öka toxiciteten hos vuxna mot två stammar av Aedes-myggor.Aedes aegypti visar en lovande roll för etylenoxid som en synergist för att förbättra effektiviteten mot myggor, särskilt där traditionella föreningar är ineffektiva eller olämpliga.
Aedes aegypti-myggan (Diptera: Culicidae) är den huvudsakliga smittbäraren för denguefeber och andra infektionsvirussjukdomar som gula febern, chikungunya- och zikavirus, vilket utgör ett enormt och ihållande hot mot människor[1, 2]..Denguevirus är den allvarligaste patogena hemorragiska febern som drabbar människor, med uppskattningsvis 5–100 miljoner fall som inträffar årligen och mer än 2,5 miljarder människor världen över är i riskzonen [3].Utbrott av denna infektionssjukdom lägger en enorm börda på befolkningarna, hälsosystemen och ekonomierna i de flesta tropiska länder [1].Enligt det thailändska hälsoministeriet rapporterades det 142 925 fall av denguefeber och 141 dödsfall i hela landet under 2015, mer än tre gånger antalet fall och dödsfall under 2014 [4].Trots historiska bevis har denguefeber utrotats eller kraftigt minskat av Aedes-myggan.Efter kontroll av Aedes aegypti [5] ökade infektionsfrekvensen dramatiskt och sjukdomen spreds över hela världen, delvis på grund av decennier av global uppvärmning.Eliminering och kontroll av Ae.Aedes aegypti är relativt svårt eftersom det är en inhemsk myggvektor som parar sig, matar, vilar och lägger ägg i och runt människors bostad under dagen.Dessutom har denna mygga förmågan att anpassa sig till miljöförändringar eller störningar orsakade av naturliga händelser (som torka) eller mänskliga kontrollåtgärder, och kan återgå till sina ursprungliga antal [6, 7].Eftersom vacciner mot denguefeber först nyligen har godkänts och det inte finns någon specifik behandling för denguefeber, är förhindrande och minskning av risken för dengue-överföring helt beroende av kontroll av myggvektorerna och eliminering av mänsklig kontakt med vektorerna.
Särskilt användningen av kemikalier för myggkontroll spelar nu en viktig roll för folkhälsan som en viktig komponent i omfattande integrerad vektorhantering.De mest populära kemiska metoderna inkluderar användningen av lågtoxiska insekticider som verkar mot mygglarver (larvicider) och vuxna myggor (adidocider).Larvkontroll genom källareduktion och regelbunden användning av kemiska larvicider såsom organofosfater och insektstillväxtreglerande medel anses viktigt.Men de negativa miljöpåverkan som är förknippad med syntetiska bekämpningsmedel och deras arbetsintensiva och komplexa underhåll är fortfarande ett stort problem [8, 9].Traditionell aktiv vektorkontroll, såsom vuxenkontroll, är fortfarande det mest effektiva sättet att kontrollera under virusutbrott eftersom det kan utrota smittsamma sjukdomsvektorer snabbt och i stor skala, samt minska livslängden och livslängden för lokala vektorpopulationer [3]., 10].Fyra klasser av kemiska insekticider: organokloriner (endast kallade DDT), organofosfater, karbamater och pyretroider utgör grunden för vektorkontrollprogram, där pyretroider anses vara den mest framgångsrika klassen.De är mycket effektiva mot olika leddjur och har låg effektivitet.toxicitet för däggdjur.För närvarande utgör syntetiska pyretroider majoriteten av kommersiella bekämpningsmedel och står för cirka 25 % av den globala marknaden för bekämpningsmedel [11, 12].Permetrin och deltametrin är bredspektrum pyretroida insekticider som har använts över hela världen i decennier för att bekämpa en mängd olika skadedjur av jordbruks- och medicinsk betydelse [13, 14].På 1950-talet valdes DDT ut som kemikalien i Thailands nationella folkhälsoprogram för myggkontroll.Efter den utbredda användningen av DDT i malaria-endemiska områden, fasade Thailand gradvis ut användningen av DDT mellan 1995 och 2000 och ersatte den med två pyretroider: permetrin och deltametrin [15, 16].Dessa pyretroida insekticider introducerades i början av 1990-talet för att kontrollera malaria och denguefeber, främst genom behandlingar av sängnät och användning av termiska dimma och sprayer med ultralåg toxicitet [14, 17].De har dock förlorat effektiviteten på grund av stark myggresistens och bristande offentlig efterlevnad på grund av oro för folkhälsan och miljöpåverkan från syntetiska kemikalier.Detta innebär betydande utmaningar för framgången för program för kontroll av hotvektorer [14, 18, 19].För att göra strategin mer effektiv krävs snabba och lämpliga motåtgärder.Rekommenderade hanteringsförfaranden inkluderar substitution av naturliga ämnen, rotation av kemikalier av olika klasser, tillsats av synergister och blandning av kemikalier eller samtidig applicering av kemikalier av olika klasser [14, 20, 21].Därför finns det ett akut behov av att hitta och utveckla ett miljövänligt, bekvämt och effektivt alternativ och synergist och denna studie syftar till att möta detta behov.
Naturligt framställda insekticider, särskilt de baserade på växtkomponenter, har visat potential i utvärderingen av nuvarande och framtida myggbekämpningsalternativ [22, 23, 24].Flera studier har visat att det är möjligt att kontrollera viktiga myggvektorer genom att använda växtprodukter, särskilt eteriska oljor (EO), som vuxna mördare.Adulticida egenskaper mot några viktiga myggarter har hittats i många vegetabiliska oljor såsom selleri, spiskummin, zedoaria, anis, pippeppar, timjan, Schinus terebinthifolia, Cymbopogon citratus, Cymbopogon schoenanthus, Cymbopogon giganteus, Chenopodium ambrosioides, Eucornumcalus terrini, etc. ., Eucalyptus citriodora, Cananga odorata och Petroselinum Criscum [25,26,27,28,29,30].Etylenoxid används nu inte bara på egen hand, utan också i kombination med extraherade växtämnen eller befintliga syntetiska bekämpningsmedel, vilket ger olika grader av toxicitet.Kombinationer av traditionella insekticider som organofosfater, karbamater och pyretroider med etylenoxid/växtextrakt verkar synergistiskt eller antagonistiskt i sina toxiska effekter och har visat sig vara effektiva mot sjukdomsvektorer och skadedjur [31,32,33,34,35].De flesta studier om de synergistiska toxiska effekterna av kombinationer av fytokemikalier med eller utan syntetiska kemikalier har dock utförts på jordbruksinsektsvektorer och skadedjur snarare än på medicinskt viktiga myggor.Dessutom har det mesta av arbetet med de synergistiska effekterna av växtsyntetiska insekticidkombinationer mot myggvektorer fokuserat på den larvicida effekten.
I en tidigare studie utförd av författarna som en del av ett pågående forskningsprojekt som screenar skrämselmedel från inhemska livsmedelsväxter i Thailand, visade sig etylenoxider från Cyperus rotundus, galangal och kanel ha potentiell aktivitet mot vuxna Aedes.Egypten [36].Därför syftade denna studie till att utvärdera effektiviteten av EOs isolerade från dessa medicinalväxter mot Aedes-myggor.aegypti, inklusive pyretroidresistenta och känsliga stammar.Den synergistiska effekten av binära blandningar av etylenoxid och syntetiska pyretroider med god effekt hos vuxna har också analyserats för att minska användningen av traditionella insekticider och öka resistensen mot myggvektorer, särskilt mot Aedes.Aedes aegypti.Den här artikeln rapporterar den kemiska karakteriseringen av effektiva eteriska oljor och deras potential att förbättra toxiciteten hos syntetiskt permetrin mot Aedes-myggor.aegypti i pyretroidkänsliga stammar (MCM-S) och resistenta stammar (PMD-R).
Rhizomer av C. rotundus och A. galanga och bark av C. verum (Fig. 1) som används för extraktion av eterisk olja köptes från leverantörer av örtmedicin i Chiang Mai-provinsen, Thailand.Den vetenskapliga identifieringen av dessa växter uppnåddes genom samråd med James Franklin Maxwell, Herbarium Botanist, Institutionen för biologi, College of Science, Chiang Mai University (CMU), Chiang Mai-provinsen, Thailand, och vetenskapsmannen Wannari Charoensap;i Department of Pharmacy, College of Pharmacy, Carnegie Mellon University, Ms. Voucherprover av varje växt lagras i Department of Parasitology vid Carnegie Mellon University School of Medicine för framtida bruk.
Växtprover skuggtorkades individuellt i 3–5 dagar i ett öppet utrymme med aktiv ventilation och en omgivningstemperatur på cirka 30 ± 5 °C för att avlägsna fuktinnehåll före extraktion av naturliga eteriska oljor (EO).Totalt 250 g av varje torrt växtmaterial maldes mekaniskt till ett grovt pulver och användes för att isolera eteriska oljor (EO) genom ångdestillation.Destillationsapparaten bestod av en elektrisk värmemantel, en 3000 ml rundbottnad kolv, en extraktionskolonn, en kondensor och en Cool ace-anordning (Eyela Cool Ace CA-1112 CE, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokyo, Japan) .Tillsätt 1600 ml destillerat vatten och 10-15 glaspärlor till kolven och värm den sedan till cirka 100°C med hjälp av en elektrisk värmare i minst 3 timmar tills destillationen är klar och ingen mer EO produceras.EO-skiktet separerades från vattenfasen med användning av en separertratt, torkades över vattenfritt natriumsulfat (Na2SO4) och lagrades i en förseglad brun flaska vid 4°C tills kemisk sammansättning och vuxenaktivitet undersöktes.
Den kemiska sammansättningen av eteriska oljor utfördes samtidigt med bioanalysen för den vuxna substansen.Kvalitativ analys utfördes med ett GC-MS-system bestående av en Hewlett-Packard (Wilmington, CA, USA) 7890A gaskromatograf utrustad med en enda kvadrupol mass-selektiv detektor (Agilent Technologies, Wilmington, CA, USA) och en MSD 5975C (EI ).(Agilent Technologies).
Kromatografisk kolonn – DB-5MS (30 m × ID 0,25 mm × filmtjocklek 0,25 µm).Den totala GC-MS-körtiden var 20 minuter.Analysförhållandena är att injektor- och överföringsledningens temperaturer är 250 respektive 280 °C;ugnstemperaturen är inställd att öka från 50°C till 250°C med en hastighet av 10°C/min, bärargasen är helium;flödeshastighet 1,0 ml/min;injektionsvolymen är 0,2 µL (1/10 volymprocent i CH2Cl2, uppdelningsförhållande 100:1);Ett elektronjoniseringssystem med en joniseringsenergi på 70 eV används för GC-MS-detektion.Insamlingsintervallet är 50–550 atommassaenheter (amu) och skanningshastigheten är 2,91 skanningar per sekund.Relativa procentandelar av komponenter uttrycks som procentandelar normaliserade efter topparea.Identifiering av EO-ingredienser baseras på deras retentionsindex (RI).RI beräknades med hjälp av ekvationen för Van den Dool och Kratz [37] för n-alkanserien (C8-C40) och jämfördes med retentionsindex från litteraturen [38] och biblioteksdatabaser (NIST 2008 och Wiley 8NO8).Identiteten för de visade föreningarna, såsom struktur och molekylformel, bekräftades genom jämförelse med tillgängliga autentiska prover.
Analytiska standarder för syntetiskt permetrin och piperonylbutoxid (PBO, positiv kontroll i synergistudier) köptes från Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA).Världshälsoorganisationens (WHO) testsatser för vuxna och diagnostiska doser av permetrinimpregnerat papper (0,75 %) köptes kommersiellt från WHO:s vektorkontrollcenter i Penang, Malaysia.Alla andra kemikalier och reagens som användes var av analytisk kvalitet och köptes från lokala institutioner i Chiang Mai-provinsen, Thailand.
Myggorna som användes som testorganismer i bioanalysen för vuxna var fritt parningslaboratorie-Aedes-myggor.aegypti, inklusive den känsliga Muang Chiang Mai-stammen (MCM-S) och den resistenta Pang Mai Dang-stammen (PMD-R).Stam MCM-S erhölls från lokala prover som samlats in i Muang Chiang Mai-området, Chiang Mai-provinsen, Thailand, och har hållits i entomologirummet på Institutionen för parasitologi, CMU School of Medicine, sedan 1995 [39].PMD-R-stammen, som visade sig vara resistent mot permetrin, isolerades från fältmyggor som ursprungligen samlades in från Ban Pang Mai Dang, Mae Tang-distriktet, Chiang Mai-provinsen, Thailand, och har underhållits vid samma institut sedan 1997 [40 ].PMD-R-stammar odlades under selektivt tryck för att upprätthålla resistensnivåer genom intermittent exponering för 0,75 % permetrin med hjälp av WHO-detektionskit med vissa modifieringar [41].Varje stam av Ae.Aedes aegypti koloniserades individuellt i ett patogenfritt laboratorium vid 25 ± 2 ° C och 80 ± 10 % relativ fuktighet och en 14:10 timmar ljus/mörker fotoperiod.Cirka 200 larver hölls i plasttråg (33 cm långa, 28 cm breda och 9 cm höga) fyllda med kranvatten med en densitet av 150–200 larver per bricka och matades två gånger dagligen med steriliserade hundkex.Vuxna maskar hölls i fuktiga burar och matades kontinuerligt med en 10% vattenhaltig sackaroslösning och en 10% multivitaminsirapslösning.Mygghonor suger regelbundet blod för att lägga ägg.Kvinnor som är två till fem dagar gamla som inte har blivit blodmatade kan användas kontinuerligt i experimentella biologiska analyser för vuxna.
En dos-mortalitetsresponsbioanalys av EO utfördes på vuxna Aedes-myggor av honkön.aegypti, MCM-S och PMD-R med en lokal metod modifierad enligt WHO:s standardprotokoll för känslighetstestning [42].EO från varje planta späddes i serie med ett lämpligt lösningsmedel (t.ex. etanol eller aceton) för att erhålla en graderad serie med 4-6 koncentrationer.Efter anestesi med koldioxid (CO2) vägdes myggorna individuellt.De bedövade myggorna hölls sedan orörliga på torrt filterpapper på en anpassad kall platta under ett stereomikroskop för att förhindra reaktivering under proceduren.För varje behandling applicerades 0,1 μl EO-lösning på honans övre pronotum med hjälp av en Hamilton handhållen mikrodispenser (700 Series Microliter™, Hamilton Company, Reno, NV, USA).Tjugofem honor behandlades med varje koncentration, med mortalitet som sträckte sig från 10 % till 95 % för minst 4 olika koncentrationer.Myggor behandlade med lösningsmedel fungerade som kontroll.För att förhindra kontaminering av testprover, byt ut filterpapperet mot nytt filterpapper för varje testad EO.Doser som används i dessa bioanalyser uttrycks i mikrogram EO per milligram levande kvinnlig kroppsvikt.Vuxen PBO-aktivitet bedömdes också på ett liknande sätt som EO, med PBO använd som en positiv kontroll i synergistiska experiment.Behandlade myggor i alla grupper placerades i plastmuggar och gavs 10 % sackaros plus 10 % multivitaminsirap.Alla bioanalyser utfördes vid 25 ± 2 °C och 80 ± 10 % relativ fuktighet och upprepades fyra gånger med kontroller.Dödligheten under 24-timmars uppfödningsperioden kontrollerades och bekräftades av myggans bristande respons på mekanisk stimulering och registrerades sedan baserat på genomsnittet av fyra replikat.Experimentella behandlingar upprepades fyra gånger för varje testprov med användning av olika satser av myggor.Resultaten sammanfattades och användes för att beräkna den procentuella dödligheten, som användes för att bestämma den 24-timmars dödliga dosen genom probitanalys.
Den synergistiska anticida effekten av EO och permetrin utvärderades med hjälp av en lokal toxicitetsanalysprocedur [42] som tidigare beskrivits.Använd aceton eller etanol som lösningsmedel för att framställa permetrin i önskad koncentration, samt en binär blandning av EO och permetrin (EO-permetrin: permetrin blandat med EO vid LD25-koncentration).Testkit (permetrin och EO-permetrin) utvärderades mot MCM-S och PMD-R stammar av Ae.Aedes aegypti.Var och en av 25 mygghonor fick fyra doser permetrin för att testa dess effektivitet i att döda vuxna, med varje behandling upprepad fyra gånger.För att identifiera kandidat-EO-synergister, administrerades 4 till 6 doser av EO-permetrin till var och en av 25 honmyggor, med varje applicering upprepad fyra gånger.PBO-permetrinbehandling (permetrin blandat med LD25-koncentration av PBO) fungerade också som en positiv kontroll.Doserna som används i dessa bioanalyser uttrycks i nanogram testprov per milligram levande kvinnlig kroppsvikt.Fyra experimentella utvärderingar för varje myggstam utfördes på individuellt uppfödda partier, och mortalitetsdata slogs samman och analyserades med Probit för att bestämma en 24-timmars dödlig dos.
Dödligheten justerades med hjälp av Abbotts formel [43].De justerade uppgifterna analyserades med Probit-regressionsanalys med hjälp av datorstatistikprogrammet SPSS (version 19.0).Dödliga värden på 25 %, 50 %, 90 %, 95 % och 99 % (LD25, LD50, LD90, LD95 respektive LD99) beräknades med motsvarande 95 % konfidensintervall (95 % KI).Mätningar av signifikans och skillnader mellan testprover utvärderades med hjälp av chi-kvadrattestet eller Mann-Whitney U-testet inom varje biologisk analys.Resultaten ansågs vara statistiskt signifikanta vid P< 0,05.Resistanskoefficienten (RR) uppskattas på LD50-nivån med hjälp av följande formel [12]:
RR > 1 indikerar motstånd och RR ≤ 1 indikerar känslighet.Synergikvoten (SR)-värdet för varje synergistkandidat beräknas enligt följande [34, 35, 44]:
Denna faktor delar in resultaten i tre kategorier: ett SR-värde på 1±0,05 anses inte ha någon synlig effekt, ett SR-värde på >1,05 anses ha en synergistisk effekt och ett SR-värde på A ljusgul flytande olja kan vara erhållen genom ångdestillation av rhizomer av C. rotundus och A. galanga och barken av C. verum.Utbyten beräknade på torrvikt var 0,15 %, 0,27 % (vikt/vikt) och 0,54 % (volym/volym).w) respektive (tabell 1).GC-MS-studie av den kemiska sammansättningen av oljor av C. rotundus, A. galanga och C. verum visade närvaron av 19, 17 och 21 föreningar, vilka stod för 80,22, 86,75 respektive 97,24 % av alla komponenter (tabell 2) ).C. lucidum rhizomoljeföreningar består huvudsakligen av cyperonen (14,04 %), följt av karralen (9,57 %), α-kapsellan (7,97 %) och α-kapsellan (7,53 %).Den huvudsakliga kemiska komponenten i galangal rhizomolja är β-bisabolen (18,27 %), följt av α-bergamoten (16,28 %), 1,8-cineol (10,17 %) och piperonol (10,09 %).Medan kanelaldehyd (64,66 %) identifierades som huvudkomponenten i C. verums barkolja, ansågs kanelacetat (6,61 %), α-kopen (5,83 %) och 3-fenylpropionaldehyd (4,09 %) mindre ingredienser.De kemiska strukturerna av cypern, β-bisabolen och kanelaldehyd är huvudföreningarna av C. rotundus, A. galanga respektive C. verum, som visas i figur 2.
Resultat från tre OO bedömde vuxenaktivitet mot Aedes-myggor.aegypti-myggor visas i tabell 3. Alla EO visade sig ha dödliga effekter på MCM-S Aedes-myggor vid olika typer och doser.Aedes aegypti.Den mest effektiva EO är C. verum, följt av A. galanga och C. rotundus med LD50-värden på 3,30, 7,97 respektive 10,05 μg/mg MCM-S honor, något högre än 3,22 (U = 1 ), Z = -0,775, P = 0,667), 7,94 (U = 2, Z = 0, P = 1) och 9,57 (U = 0, Z = -1,549, P = 0,333) μg/mg PMD -R hos kvinnor.Detta motsvarar att PBO har en något högre vuxeneffekt på PMD-R än MSM-S-stammen, med LD50-värden på 4,79 respektive 6,30 μg/mg honor (U = 0, Z = -2,021, P = 0,057) .).Det kan beräknas att LD50-värdena för C. verum, A. galanga, C. rotundus och PBO mot PMD-R är ungefär 0,98, 0,99, 0,95 respektive 0,76 gånger lägre än mot MCM-S.Detta indikerar således att känsligheten för PBO och EO är relativt likartad mellan de två Aedes-stammarna.Även om PMD-R var mer mottagligt än MCM-S, var känsligheten för Aedes aegypti inte signifikant.Däremot skilde de två Aedes-stammarna mycket i sin känslighet för permetrin.aegypti (tabell 4).PMD-R visade signifikant resistens mot permetrin (LD50-värde = 0,44 ng/mg hos kvinnor) med ett högre LD50-värde på 3,70 jämfört med MCM-S (LD50-värde = 0,44 ng/mg hos kvinnor) ng/mg hos kvinnor (U = O, Z = -2,309, P = 0,029).Även om PMD-R är mycket mindre känsligt för permetrin än MCM-S, är dess känslighet för PBO och C. verum, A. galanga och C. rotundus oljor något högre än MCM-S.
Som observerats i den vuxna populationsbioanalysen av EO-permetrinkombinationen, visade binära blandningar av permetrin och EO (LD25) antingen synergi (SR-värde > 1,05) eller ingen effekt (SR-värde = 1 ± 0,05).Komplexa effekter för vuxna av en EO-permetrinblandning på experimentella albinomyggor.Aedes aegypti-stammarna MCM-S och PMD-R visas i tabell 4 och figur 3. Tillsats av C. verum-olja visade sig något minska LD50 av permetrin mot MCM-S och något öka LD50 mot PMD-R till 0,44– 0,42 ng/mg hos kvinnor respektive från 3,70 till 3,85 ng/mg hos kvinnor.Däremot reducerade tillsats av C. rotundus och A. galanga oljor signifikant LD50 för permetrin på MCM-S från 0,44 till 0,07 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) och till 0,11 (U = 0 )., Z) = -2,309, P = 0,029) ng/mg kvinnor.Baserat på LD50-värdena för MCM-S var SR-värdena för EO-permetrinblandningen efter tillsats av C. rotundus- och A. galanga-oljor 6,28 respektive 4,00.Följaktligen minskade LD50 för permetrin mot PMD-R signifikant från 3,70 till 0,42 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) och till 0,003 med tillsats av C. rotundus och A. galanga oljor (U = 0 ) .Z = -2,337, P = 0,029) ng/mg hona.SR-värdet för permetrin kombinerat med C. rotundus mot PMD-R var 8,81, medan SR-värdet för galangal-permetrinblandningen var 1233,33.I förhållande till MCM-S minskade LD50-värdet för positiv kontroll PBO från 0,44 till 0,26 ng/mg (honor) och från 3,70 ng/mg (honor) till 0,65 ng/mg (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) och PMD-R (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029).SR-värdena för PBO-permetrinblandningen för stammarna MCM-S och PMD-R var 1,69 respektive 5,69.Dessa resultat indikerar att C. rotundus- och A. galanga-oljor och PBO ökar permetrintoxiciteten i större utsträckning än C. verum-olja för stammarna MCM-S och PMD-R.
Vuxenaktivitet (LD50) av EO, PBO, permetrin (PE) och deras kombinationer mot pyretroidkänsliga (MCM-S) och resistenta (PMD-R) stammar av Aedes-myggor.Aedes aegypti
[45].Syntetiska pyretroider används över hela världen för att kontrollera nästan alla leddjur av jordbruks- och medicinsk betydelse.Men på grund av de skadliga konsekvenserna av användningen av syntetiska insekticider, särskilt när det gäller utveckling och utbredd resistens hos myggor, samt påverkan på långsiktig hälsa och miljö, finns det nu ett akut behov av att minska användningen av traditionella syntetiska insekticider och utveckla alternativ [35, 46, 47].Förutom att skydda miljön och människors hälsa inkluderar fördelarna med botaniska insekticider hög selektivitet, global tillgänglighet och enkel produktion och användning, vilket gör dem mer attraktiva för myggkontroll [32, 48, 49].Denna studie, förutom att belysa de kemiska egenskaperna hos effektiva eteriska oljor genom GC-MS-analys, bedömde också styrkan hos vuxna eteriska oljor och deras förmåga att öka toxiciteten hos syntetiskt permetrin.aegypti i pyretroidkänsliga stammar (MCM-S) och resistenta stammar (PMD-R).
GC-MS-karakterisering visade att cypern (14,04%), β-bisabolen (18,27%) och kanelaldehyd (64,66%) var huvudkomponenterna i oljorna C. rotundus, A. galanga respektive C. verum.Dessa kemikalier har visat olika biologiska aktiviteter.Ahn et al.[50] rapporterade att 6-acetoxicyperen, isolerad från rhizom av C. rotundus, fungerar som en antitumörförening och kan inducera kaspasberoende apoptos i äggstockscancerceller.β-bisabolen, extraherad från den eteriska oljan från myrraträdet, uppvisar specifik cytotoxicitet mot brösttumörceller från människa och mus både in vitro och in vivo [51].Kanelaldehyd, erhållen från naturliga extrakt eller syntetiserad i laboratoriet, har rapporterats ha insekticid, antibakteriell, svampdödande, antiinflammatorisk, immunmodulerande, anticancer och antiangiogen aktivitet [52].
Resultaten av den dosberoende bioanalysen för vuxenaktivitet visade god potential för de testade EO och visade att Aedes-myggstammarna MCM-S och PMD-R hade liknande mottaglighet för EO och PBO.Aedes aegypti.En jämförelse av effektiviteten av EO och permetrin visade att det senare har en starkare allercid effekt: LD50-värdena är 0,44 och 3,70 ng/mg hos honor för stammarna MCM-S respektive PMD-R.Dessa fynd stöds av många studier som visar att naturligt förekommande bekämpningsmedel, särskilt växtbaserade produkter, i allmänhet är mindre effektiva än syntetiska ämnen [31, 34, 35, 53, 54].Detta kan bero på att den förra är en komplex kombination av aktiva eller inaktiva ingredienser, medan den senare är en renad enstaka aktiv förening.Men mångfalden och komplexiteten hos naturliga aktiva ingredienser med olika verkningsmekanismer kan öka den biologiska aktiviteten eller hindra utvecklingen av resistens i värdpopulationer [55, 56, 57].Många forskare har rapporterat antimyggpotentialen hos C. verum, A. galanga och C. rotundus och deras komponenter såsom β-bisabolen, cinnamaldehyd och 1,8-cineol [22, 36, 58, 59, 60,61, 62,63,64].En genomgång av litteraturen visade dock att det inte har förekommit några tidigare rapporter om dess synergistiska effekt med permetrin eller andra syntetiska insekticider mot Aedes-myggor.Aedes aegypti.
I denna studie observerades signifikanta skillnader i permetrinkänslighet mellan de två Aedes-stammarna.Aedes aegypti.MCM-S är känsligt för permetrin, medan PMD-R är mycket mindre känsligt för det, med en resistensgrad på 8,41.Jämfört med känsligheten hos MCM-S är PMD-R mindre känslig för permetrin men mer känslig för EO, vilket ger en grund för ytterligare studier som syftar till att öka effektiviteten av permetrin genom att kombinera det med EO.En synergistisk kombinationsbaserad bioanalys för effekter på vuxna visade att binära blandningar av EO och permetrin minskade eller ökade dödligheten hos vuxna Aedes.Aedes aegypti.Tillsats av C. verum-olja minskade något LD50 för permetrin mot MCM-S men ökade något LD50 mot PMD-R med SR-värden på 1,05 respektive 0,96.Detta indikerar att C. verum olja inte har en synergistisk eller antagonistisk effekt på permetrin när den testas på MCM-S och PMD-R.Däremot visade C. rotundus och A. galanga oljor en signifikant synergistisk effekt genom att signifikant minska LD50-värdena av permetrin på MCM-S eller PMD-R.När permetrin kombinerades med EO från C. rotundus och A. galanga var SR-värdena för EO-permetrinblandningen för MCM-S 6,28 respektive 4,00.Dessutom, när permetrin utvärderades mot PMD-R i kombination med C. rotundus (SR = 8,81) eller A. galanga (SR = 1233,33), ökade SR-värdena signifikant.Det är värt att notera att både C. rotundus och A. galanga ökade toxiciteten av permetrin mot PMD-R Ae.aegypti avsevärt.På liknande sätt visade sig PBO öka toxiciteten av permetrin med SR-värden på 1,69 och 5,69 för stammar MCM-S respektive PMD-R.Eftersom C. rotundus och A. galanga hade de högsta SR-värdena ansågs de vara de bästa synergisterna för att öka permetrintoxiciteten på MCM-S respektive PMD-R.
Flera tidigare studier har rapporterat den synergistiska effekten av kombinationer av syntetiska insekticider och växtextrakt mot olika myggarter.En larvicid bioassay mot Anopheles Stephensi studerad av Kalayanasundaram och Das [65] visade att fention, ett brett spektrum organofosfat, var associerat med Cleodendron inerme, Pedalium murax och Parthenium hysterophorus.Signifikant synergi observerades mellan extrakten med en synergistisk effekt (SF) på 1,31., 1,38, 1,40, 1,48, 1,61 respektive 2,23.I en larvicidal screening av 15 mangrovearter visade sig petroleumeterextrakt av mangrovestyltade rötter vara mest effektivt mot Culex quinquefasciatus med ett LC50-värde på 25,7 mg/L [66].Den synergistiska effekten av detta extrakt och den botaniska insekticiden pyrethrum rapporterades också minska LC50 för pyrethrum mot C. quinquefasciatus larver från 0,132 mg/L till 0,107 mg/L, dessutom användes en SF-beräkning på 1,23 i denna studie.34,35,44].Den kombinerade effektiviteten av Solanum citronrotsextrakt och flera syntetiska insekticider (t.ex. fention, cypermetrin (en syntetisk pyretroid) och timethphos (en organofosfor-larvicid)) mot Anopheles-myggor utvärderades.Stephensi [54] och C. quinquefasciatus [34].Den kombinerade användningen av cypermetrin och gul frukt petroleumeterextrakt visade en synergistisk effekt på cypermetrin i alla förhållanden.Det mest effektiva förhållandet var den binära kombinationen 1:1 med LC50- och SF-värden på 0,0054 ppm respektive 6,83 i förhållande till An.Stephen West[54].Medan en 1:1 binär blandning av S. xanthocarpum och temephos var antagonistisk (SF = 0,6406), uppvisade kombinationen S. xanthocarpum-fention (1:1) synergistisk aktivitet mot C. quinquefasciatus med en SF på 1,3125 [34].Tong och Blomquist [35] studerade effekterna av växtetylenoxid på toxiciteten av karbaryl (ett brett spektrum karbamat) och permetrin för Aedes-myggor.Aedes aegypti.Resultaten visade att etylenoxid från agar, svartpeppar, enbär, helichrysum, sandelträ och sesam ökade toxiciteten av karbaryl för Aedes-myggor.aegypti larver SR-värden varierar från 1,0 till 7,0.Däremot var ingen av EOs giftig för vuxna Aedes-myggor.I detta skede har inga synergistiska effekter rapporterats för kombinationen av Aedes aegypti och EO-karbaryl.PBO användes som en positiv kontroll för att öka toxiciteten hos karbaryl mot Aedes-myggor.SR-värdena för Aedes aegypti-larver och vuxna är 4,9-9,5 respektive 2,3.Endast binära blandningar av permetrin och EO eller PBO testades för larvicid aktivitet.EO-permetrinblandningen hade en antagonistisk effekt, medan PBO-permetrinblandningen hade en synergistisk effekt mot Aedes-myggor.Larver av Aedes aegypti.Dosresponsexperiment och SR-utvärdering för PBO-permetrinblandningar har dock ännu inte utförts.Även om få resultat har uppnåtts när det gäller de synergistiska effekterna av fytosyntetiska kombinationer mot myggvektorer, stödjer dessa data de befintliga resultaten, som öppnar möjligheten att lägga till synergister inte bara för att minska den applicerade dosen, utan också för att öka dödande effekten.Effektivitet av insekter.Dessutom visade resultaten av denna studie för första gången att oljorna C. rotundus och A. galanga synergistiskt utövar signifikant högre effektivitet mot pyretroidkänsliga och pyretroidresistenta stammar av Aedes-myggor jämfört med PBO i kombination med permetrintoxicitet.Aedes aegypti.Oväntade resultat från den synergistiska analysen visade dock att C. verum-oljan hade den största anti-vuxna aktiviteten mot båda Aedes-stammarna.Överraskande nog var den toxiska effekten av permetrin på Aedes aegypti otillfredsställande.Variationer i toxiska effekter och synergistiska effekter kan delvis bero på exponering för olika typer och nivåer av bioaktiva komponenter i dessa oljor.
Trots försök att förstå hur man kan förbättra effektiviteten är de synergistiska mekanismerna fortfarande oklara.Möjliga orsaker till olika effektivitet och synergistisk potential kan inkludera skillnader i den kemiska sammansättningen av de testade produkterna och skillnader i känslighet för myggor i samband med resistensstatus och utveckling.Det finns skillnader mellan de större och mindre etylenoxidkomponenterna som testades i denna studie, och några av dessa föreningar har visat sig ha avvisande och toxiska effekter mot en mängd olika skadedjur och sjukdomsvektorer [61,62,64,67,68].De viktigaste föreningarna som kännetecknas av oljorna C. rotundus, A. galanga och C. verum, såsom cypern, β-bisabolen och kanelaldehyd, testades dock inte i denna artikel för deras anti-vuxna respektive synergistiska aktiviteter mot Ae.Aedes aegypti.Därför behövs framtida studier för att isolera de aktiva ingredienserna som finns i varje eterisk olja och belysa deras insekticida effekt och synergistiska interaktioner mot denna myggvektor.I allmänhet beror insekticid aktivitet på verkan och reaktion mellan gifter och insektsvävnader, vilket kan förenklas och delas upp i tre stadier: penetrering i insektens kroppshud och målorganmembran, aktivering (=interaktion med målet) och avgiftning.giftiga ämnen [57, 69].Därför kräver insekticidsynergism som resulterar i ökad effektivitet av giftiga kombinationer åtminstone en av dessa kategorier, såsom ökad penetration, större aktivering av ackumulerade föreningar eller mindre minskad avgiftning av den aktiva bekämpningsmedlet.Till exempel fördröjer energitolerans nagelbandspenetration genom en förtjockad nagelband och biokemisk resistens, såsom förbättrad insekticidmetabolism som observerats i vissa resistenta insektsstammar [70, 71].Den betydande effektiviteten av EO för att öka toxiciteten av permetrin, särskilt mot PMD-R, kan indikera en lösning på problemet med insekticidresistens genom att interagera med resistensmekanismer [57, 69, 70, 71].Tong och Blomquist [35] stödde resultaten av denna studie genom att visa en synergistisk interaktion mellan EO och syntetiska bekämpningsmedel.aegypti finns det bevis för hämmande aktivitet mot avgiftande enzymer, inklusive cytokrom P450 monooxygenaser och karboxyesteraser, som är nära förknippade med utvecklingen av resistens mot traditionella bekämpningsmedel.PBO sägs inte bara vara en metabolisk hämmare av cytokrom P450-monooxygenas utan förbättrar också penetrationen av insekticider, vilket framgår av dess användning som en positiv kontroll i synergistiska studier [35, 72].Intressant nog är 1,8-cineol, en av de viktiga komponenterna som finns i galangalolja, känd för sina toxiska effekter på insektsarter [22, 63, 73] och har rapporterats ha synergistiska effekter inom flera områden av forskning om biologisk aktivitet [ 74]..,75,76,77].Dessutom har 1,8-cineol i kombination med olika läkemedel inklusive curcumin [78], 5-fluorouracil [79], mefenaminsyra [80] och zidovudin [81] också en permeationsfrämjande effekt.in vitro.Således är den möjliga rollen för 1,8-cineol i synergistisk insekticid verkan inte bara som en aktiv ingrediens utan också som en penetrationsförstärkare.På grund av större synergism med permetrin, speciellt mot PMD-R, kan de synergistiska effekterna av galangalolja och trichosanthesolja som observerats i denna studie vara resultatet av interaktioner med resistensmekanismer, dvs ökad permeabilitet för klor.Pyretroider ökar aktiveringen av ackumulerade föreningar och hämmar avgiftande enzymer som cytokrom P450 monooxygenaser och karboxyesteraser.Dessa aspekter kräver dock ytterligare studier för att klargöra den specifika rollen av EO och dess isolerade föreningar (ensamma eller i kombination) i synergistiska mekanismer.
År 1977 rapporterades ökande nivåer av permetrinresistens i stora vektorpopulationer i Thailand, och under de följande decennierna ersattes användningen av permetrin till stor del av andra pyretroidkemikalier, särskilt de som ersattes av deltametrin [82].Vektorresistens mot deltametrin och andra klasser av insekticider är dock extremt vanligt i hela landet på grund av överdriven och ihållande användning [14, 17, 83, 84, 85, 86].För att bekämpa detta problem rekommenderas det att rotera eller återanvända kasserade bekämpningsmedel som tidigare var effektiva och mindre giftiga för däggdjur, såsom permetrin.För närvarande, även om användningen av permetrin har minskat i de senaste nationella myndigheternas myggkontrollprogram, kan permetrinresistens fortfarande hittas i myggpopulationer.Detta kan bero på exponering av myggor för kommersiella hushållsprodukter för skadedjursbekämpning, som huvudsakligen består av permetrin och andra pyretroider [14, 17].Således kräver framgångsrik återanvändning av permetrin utveckling och implementering av strategier för att minska vektorresistens.Även om ingen av de eteriska oljorna som testades individuellt i denna studie var lika effektiva som permetrin, resulterade samarbetet med permetrin i imponerande synergistiska effekter.Detta är en lovande indikation på att interaktionen av EO med resistensmekanismer resulterar i att kombinationen av permetrin med EO är mer effektiv än insekticiden eller enbart EO, särskilt mot PMD-R Ae.Aedes aegypti.Fördelarna med synergistiska blandningar för att öka effektiviteten, trots användningen av lägre doser för vektorkontroll, kan leda till förbättrad resistenshantering och minskade kostnader [33, 87].Av dessa resultat är det glädjande att notera att A. galanga och C. rotundus EOs var betydligt effektivare än PBO för att synergisera permetrintoxicitet i både MCM-S och PMD-R-stammar och är ett potentiellt alternativ till traditionella ergogena hjälpmedel.
De utvalda EO hade signifikanta synergistiska effekter för att öka toxiciteten hos vuxna mot PMD-R Ae.aegypti, särskilt galangalolja, har ett SR-värde på upp till 1233,33, vilket indikerar att EO har ett brett löfte som en synergist för att förbättra effektiviteten av permetrin.Detta kan stimulera användningen av en ny aktiv naturprodukt, som tillsammans kan öka användningen av mycket effektiva myggbekämpningsprodukter.Det avslöjar också potentialen för etylenoxid som en alternativ synergist för att effektivt förbättra äldre eller traditionella insekticider för att lösa existerande resistensproblem i myggpopulationer.Att använda lättillgängliga växter i myggkontrollprogram minskar inte bara beroendet av importerade och dyra material, utan stimulerar också lokala ansträngningar för att stärka folkhälsosystemen.
Dessa resultat visar tydligt den signifikanta synergistiska effekten som produceras av kombinationen av etylenoxid och permetrin.Resultaten belyser potentialen hos etylenoxid som en växtsynergist vid myggkontroll, vilket ökar effektiviteten av permetrin mot myggor, särskilt i resistenta populationer.Framtida utveckling och forskning kommer att kräva synergistisk bioanalys av galangal- och alpiniaoljor och deras isolerade föreningar, kombinationer av insekticider av naturligt eller syntetiskt ursprung mot flera arter och stadier av myggor, och toxicitetstestning mot icke-målorganismer.Praktisk användning av etylenoxid som en användbar alternativ synergist.
Världshälsoorganisationen.Global strategi för förebyggande och kontroll av dengue 2012–2020.Genève: Världshälsoorganisationen, 2012.
Weaver SC, Costa F., Garcia-Blanco MA, Ko AI, Ribeiro GS, Saade G., et al.Zikavirus: historia, uppkomst, biologi och kontrollutsikter.Antiviral forskning.2016;130:69–80.
Världshälsoorganisationen.Faktablad om denguefeber.2016. http://www.searo.who.int/entity/vector_borne_tropical_diseases/data/data_factsheet/en/.Åtkomstdatum: 20 januari 2017
Institutionen för folkhälsovård.Aktuell status för fall av denguefeber och dengueblödningsfeber i Thailand.2016. http://www.m-society.go.th/article_attach/13996/17856.pdf.Åtkomstdatum: 6 januari 2017
Ooi EE, Goh CT, Gabler DJ.35 år av förebyggande av denguefeber och vektorkontroll i Singapore.Plötslig infektionssjukdom.2006;12:887–93.
Morrison AC, Zielinski-Gutierrez E, Scott TW, Rosenberg R. Identifiera utmaningar och föreslå lösningar för att kontrollera Aedes aegypti virala vektorer.PLOS Medicin.2008;5:362–6.
Centers for Disease Control and Prevention.Denguefeber, entomologi och ekologi.2016. http://www.cdc.gov/dengue/entomologyecology/.Åtkomstdatum: 6 januari 2017
Ohimain EI, Angaye TKN, Bassey SE Jämförelse av larvicid aktivitet hos blad, bark, stjälkar och rötter från Jatropa curcas (Euphorbiaceae) mot malariavektorn Anopheles gambiae.SZhBR.2014;3:29-32.
Soleimani-Ahmadi M, Watandoust H, Zareh M. Habitategenskaper för Anopheles-larver i malariaområden i malariautrotningsprogrammet i sydöstra Iran.Asia Pacific J Trop Biomed.2014;4(Suppl 1):S73–80.
Bellini R, Zeller H, Van Bortel W. Översyn av metoder för vektorkontroll, förebyggande och kontroll av West Nile-virusutbrott och utmaningar som Europa står inför.Parasiter vektor.2014;7:323.
Muthusamy R., Shivakumar MS Urval och molekylära mekanismer för cypermetrinresistens i röda larver (Amsacta albistriga Walker).Biokemisk fysiologi av skadedjur.2014;117:54–61.
Ramkumar G., Shivakumar MS Laboratoriestudie av permetrinresistens och korsresistens av Culex quinquefasciatus mot andra insekticider.Palastor Research Center.2015;114:2553–60.
Matsunaka S, Hutson DH, Murphy SD.Pesticide Chemistry: Human Welfare and the Environment, Vol.3: Verkningsmekanism, metabolism och toxikologi.New York: Pergamon Press, 1983.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Souvonkert V, Kongmi M, Korbel AV, Ngoen-Klan R. En översyn av insekticidresistens och beteendemässigt undvikande av mänskliga sjukdomsvektorer i Thailand.Parasiter vektor.2013;6:280.
Chareonviriyaphap T, Aum-Aung B, Ratanatham S. Aktuella mönster av insekticidresistens bland myggvektorer i Thailand.Sydostasien J Trop Med Folkhälsa.1999;30:184-94.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Ratanatham S. Status för malaria i Thailand.Sydostasien J Trop Med Folkhälsa.2000;31:225–37.
Plernsub S, Saingamsuk J, Yanola J, Lumjuan N, Thippavankosol P, Walton S, Somboon P. Temporal frekvens av F1534C och V1016G knockdown-resistensmutationer i Aedes aegypti-myggor i Chiang Mai, Thailand, och inverkan av mutationer på effektiviteten i termisk dimma. som innehåller pyretroider.Aktatrop.2016;162:125–32.
Vontas J, Kioulos E, Pavlidi N, Moru E, Della Torre A, Ranson H. Insekticidresistens i de viktigaste dengue-vektorerna Aedes albopictus och Aedes aegypti.Biokemisk fysiologi av skadedjur.2012;104:126–31.
Posttid: 2024-08-08