Ви благодариме што ја посетивте Nature.com. Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена CSS поддршка. За најдобри резултати, препорачуваме да користите понова верзија на вашиот прелистувач (или да го оневозможите режимот на компатибилност во Internet Explorer). Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ја прикажуваме страницата без стилизирање или JavaScript.
Комбинациите од инсектицидни соединенија добиени од растенија може да покажат синергистички или антагонистички интеракции против штетници. Со оглед на брзото ширење на болестите што ги пренесуваат комарците Aedes и зголемената отпорност на популациите на комарци Aedes на традиционалните инсектициди, дваесет и осум комбинации од терпенски соединенија базирани на растителни есенцијални масла беа формулирани и тестирани против ларвалните и возрасните фази на Aedes aegypti. Пет растителни есенцијални масла (ЕО) првично беа оценети за нивната ларвицидна ефикасност и ефикасност за употреба кај возрасни, а две главни соединенија беа идентификувани во секое ЕО врз основа на резултатите од GC-MS. Главните идентификувани соединенија беа купени, имено диалил дисулфид, диалил трисулфид, карвон, лимонен, еугенол, метил еугенол, еукалиптол, еудесмол и алфа-пинен против комарци. Потоа беа подготвени бинарни комбинации од овие соединенија со употреба на сублетални дози и беа тестирани и утврдени нивните синергистички и антагонистички ефекти. Најдобрите ларвицидни композиции се добиваат со мешање на лимонен со диалил дисулфид, а најдобрите адултицидни композиции се добиваат со мешање на карвон со лимонен. Комерцијално користениот синтетички ларвицид Темфос и лекот за возрасни Малатион беа тестирани одделно и во бинарни комбинации со терпеноиди. Резултатите покажаа дека комбинацијата од темефос и диалил дисулфид и малатион и еудесмол беше најефикасната комбинација. Овие моќни комбинации имаат потенцијал за употреба против Aedes aegypti.
Растителните есенцијални масла (ЕМ) се секундарни метаболити кои содржат различни биоактивни соединенија и стануваат сè поважни како алтернатива на синтетичките пестициди. Тие не само што се еколошки и лесни за користење, туку се и мешавина од различни биоактивни соединенија, што исто така ја намалува веројатноста за развој на отпорност на лекови1. Користејќи GC-MS технологија, истражувачите ги испитале состојките на различни растителни есенцијални масла и идентификувале повеќе од 3.000 соединенија од 17.500 ароматични растенија2, од кои повеќето биле тестирани за инсектицидни својства и се наведува дека имаат инсектицидни ефекти3,4. Некои студии истакнуваат дека токсичноста на главната компонента на соединението е иста или поголема од онаа на неговиот суров етилен оксид. Но, употребата на поединечни соединенија повторно може да остави простор за развој на отпорност, како што е случајот со хемиските инсектициди5,6. Затоа, моменталниот фокус е на подготовка на мешавини од соединенија базирани на етилен оксид за да се подобри инсектицидната ефикасност и да се намали веројатноста за отпорност кај целните популации на штетници. Поединечните активни соединенија присутни во ЕО можат да покажат синергистички или антагонистички ефекти во комбинации што ја одразуваат целокупната активност на ЕО, факт што е добро нагласен во студиите спроведени од претходни истражувачи7,8. Програмата за контрола на вектори, исто така, вклучува ЕО и неговите компоненти. Комарцидната активност на есенцијалните масла е опширно проучена кај комарците Culex и Anopheles. Неколку студии се обиделе да развијат ефикасни пестициди со комбинирање на различни растенија со комерцијално користени синтетички пестициди за да се зголеми целокупната токсичност и да се минимизираат несаканите ефекти9. Но, студиите за вакви соединенија против Aedes aegypti остануваат ретки. Напредокот во медицинската наука и развојот на лекови и вакцини помогнаа во борбата против некои болести што се пренесуваат преку вектори. Но, присуството на различни серотипови на вирусот, пренесени од комарецот Aedes aegypti, доведе до неуспех на програмите за вакцинација. Затоа, кога се појавуваат вакви болести, програмите за контрола на вектори се единствената опција за спречување на ширењето на болеста. Во сегашниот сценарио, контролата на Aedes aegypti е многу важна бидејќи е клучен вектор на разни вируси и нивните серотипови кои предизвикуваат денга треска, Зика, хеморагична денга треска, жолта треска итн. Најважно е фактот дека бројот на случаи на речиси сите болести што се пренесуваат преку вектори на Aedes се зголемува секоја година во Египет и се зголемува низ целиот свет. Затоа, во овој контекст, постои итна потреба да се развијат еколошки и ефикасни мерки за контрола на популациите на Aedes aegypti. Потенцијални кандидати во овој поглед се ЕО, нивните составни соединенија и нивните комбинации. Затоа, оваа студија се обиде да идентификува ефикасни синергистички комбинации на клучни растителни ЕО соединенија од пет растенија со инсектицидни својства (т.е. нане, босилек, еукалиптус дамкаст, allium sulfur и melaleuca) против Aedes aegypti.
Сите избрани ЕО покажаа потенцијална ларвицидна активност против Aedes aegypti со 24-часовна LC50 која се движи од 0,42 до 163,65 ppm. Највисока ларвицидна активност беше забележана за ЕО од нане (Mp) со вредност на LC50 од 0,42 ppm на 24 часа, проследено со лук (As) со вредност на LC50 од 16,19 ppm на 24 часа (Табела 1).
Со исклучок на Ocimum Sainttum, Os EO, сите други четири испитани EO покажаа очигледни алерцидни ефекти, со вредности на LC50 кои се движеа од 23,37 до 120,16 ppm во текот на 24-часовниот период на изложеност. Thymophilus striata (Cl) EO беше најефикасен во убивањето возрасни лица со вредност на LC50 од 23,37 ppm во рок од 24 часа од изложеноста, проследен од Eucalyptus maculata (Em) кој имаше вредност на LC50 од 101,91 ppm (Табела 1). Од друга страна, вредноста на LC50 за Os сè уште не е утврдена бидејќи највисоката стапка на смртност од 53% е забележана при највисоката доза (Дополнителна слика 3).
Двете главни составни соединенија во секој EO беа идентификувани и избрани врз основа на резултатите од базата на податоци на библиотеката NIST, процентот на површина од GC хроматограмот и резултатите од MS спектрите (Табела 2). За EO As, главните идентификувани соединенија беа диалил дисулфид и диалил трисулфид; за EO Mp, главните идентификувани соединенија беа карвон и лимонен, за EO Em, главните идентификувани соединенија беа еудесмол и еукалиптол; за EO Os, главните идентификувани соединенија беа еугенол и метил еугенол, а за EO Cl, главните идентификувани соединенија беа еугенол и α-пинен (Слика 1, Дополнителни слики 5–8, Дополнителна табела 1–5).
Резултати од масена спектрометрија на главните терпеноиди на одбрани есенцијални масла (A-диалил дисулфид; B-диалил трисулфид; C-еугенол; D-метил еугенол; E-лимонен; F-ароматичен цеперон; G-α-пинен; H-цинеол; R-еудамол).
Вкупно девет соединенија (диалил дисулфид, диалил трисулфид, еугенол, метил еугенол, карвон, лимонен, еукалиптол, еудесмол, α-пинен) беа идентификувани како ефикасни соединенија кои се главни компоненти на EO и беа индивидуално биотестирани против Aedes aegypti во ларвални фази. Соединението еудесмол имаше највисока ларвицидна активност со LC50 вредност од 2,25 ppm по 24 часа изложеност. Соединенијата диалил дисулфид и диалил трисулфид, исто така, покажаа потенцијални ларвицидни ефекти, со средни сублетални дози во опсег од 10-20 ppm. Умерена ларвицидна активност повторно беше забележана за соединенијата еугенол, лимонен и еукалиптол со LC50 вредности од 63,35 ppm, 139,29 ppm. и 181,33 ppm по 24 часа, соодветно (Табела 3). Сепак, не е пронајден значаен ларвициден потенцијал на метил еугенол и карвон дури и при највисоки дози, па затоа вредностите на LC50 не се пресметани (Табела 3). Синтетичкиот ларвицид Temephos имаше средна летална концентрација од 0,43 ppm против Aedes aegypti во текот на 24 часа изложеност (Табела 3, Дополнителна табела 6).
Седум соединенија (дијалил дисулфид, диалил трисулфид, еукалиптол, α-пинен, еудесмол, лимонен и карвон) беа идентификувани како главни соединенија на ефективен ЕО и беа тестирани индивидуално против возрасни египетски комарци Aedes. Според регресионата анализа на Probit, се покажа дека еудесмолот има највисок потенцијал со вредност LC50 од 1,82 ppm, проследен од еукалиптол со вредност LC50 од 17,60 ppm при 24-часовно изложување. Останатите пет тестирани соединенија беа умерено штетни за возрасните со LC50 кои се движеа од 140,79 до 737,01 ppm (Табела 3). Синтетичкиот органофосфорен малатион беше помалку потентен од еудесмолот и повисок од другите шест соединенија, со вредност LC50 од 5,44 ppm во текот на 24-часовниот период на изложување (Табела 3, Дополнителна табела 6).
Седум моќни водечки соединенија и органофосфорниот тамефосат беа избрани за да се формулираат бинарни комбинации од нивните дози на LC50 во сооднос 1:1. Вкупно 28 бинарни комбинации беа подготвени и тестирани за нивната ларвицидна ефикасност против Aedes aegypti. Девет комбинации беа синергистички, 14 комбинации беа антагонистички, а пет комбинации не беа ларвицидни. Меѓу синергистичките комбинации, комбинацијата на диалил дисулфид и темофол беше најефикасна, со 100% смртност забележана по 24 часа (Табела 4). Слично на тоа, мешавините од лимонен со диалил дисулфид и еугенол со тиметфос покажаа добар потенцијал со забележана ларвална смртност од 98,3% (Табела 5). Останатите 4 комбинации, имено еудесмол плус еукалиптол, еудесмол плус лимонен, еукалиптол плус алфа-пинен, алфа-пинен плус темефос, исто така покажаа значителна ларвицидна ефикасност, со забележани стапки на смртност кои надминуваат 90%. Очекуваната стапка на смртност е близу 60-75%. (Табела 4). Сепак, комбинацијата на лимонен со α-пинен или еукалиптус покажа антагонистички реакции. Слично на тоа, е утврдено дека мешавините на Темефос со еугенол или еукалиптус или еудесмол или диалил трисулфид имаат антагонистички ефекти. Слично на тоа, комбинацијата на диалил дисулфид и диалил трисулфид и комбинацијата на кое било од овие соединенија со еудесмол или еугенол се антагонистички во нивното ларвицидно дејство. Антагонизам е исто така пријавен со комбинацијата на еудесмол со еугенол или α-пинен.
Од сите 28 бинарни мешавини тестирани за киселинска активност кај возрасни единки, 7 комбинации беа синергистички, 6 немаа ефект, а 15 беа антагонистички. Смесите од еудесмол со еукалиптус и лимонен со карвон се покажаа како поефикасни од другите синергистички комбинации, со стапки на смртност од 76% и 100% по 24 часа, соодветно (Табела 5). Забележано е дека малатионот покажува синергистички ефект со сите комбинации на соединенија освен лимонен и диалил трисулфид. Од друга страна, пронајден е антагонизам помеѓу диалил дисулфид и диалил трисулфид и комбинацијата на кој било од нив со еукалиптус, или еукалиптол, или карвон, или лимонен. Слично на тоа, комбинациите на α-пинен со еудесмол или лимонен, еукалиптол со карвон или лимонен и лимонен со еудесмол или малатион покажаа антагонистички ларвицидни ефекти. За преостанатите шест комбинации, немаше значајна разлика помеѓу очекуваната и забележаната смртност (Табела 5).
Врз основа на синергистичките ефекти и сублеталните дози, нивната ларвицидна токсичност против голем број комарци Aedes aegypti беше конечно избрана и дополнително тестирана. Резултатите покажаа дека набљудуваната ларвална смртност со користење на бинарните комбинации еугенол-лимонен, диалил дисулфид-лимонен и диалил дисулфид-тимефос беше 100%, додека очекуваната ларвална смртност беше 76,48%, 72,16% и 63,4%, соодветно (Табела 6). Комбинацијата на лимонен и еудесмол беше релативно помалку ефикасна, со 88% ларвална смртност забележана во текот на 24-часовниот период на изложеност (Табела 6). Накратко, четирите избрани бинарни комбинации, исто така, покажаа синергистички ларвицидни ефекти против Aedes aegypti кога се применуваа во голема скала (Табела 6).
За адултоцидниот биолошки тест беа избрани три синергистички комбинации за контрола на големи популации на возрасни Aedes aegypti. За да избереме комбинации за тестирање на големи колонии на инсекти, прво се фокусиравме на двете најдобри синергистички комбинации на терпени, имено карвон плус лимонен и еукалиптол плус еудесмол. Второ, најдобрата синергистичка комбинација беше избрана од комбинацијата на синтетички органофосфат малатион и терпеноиди. Веруваме дека комбинацијата на малатион и еудесмол е најдобрата комбинација за тестирање на големи колонии на инсекти поради највисоката забележана смртност и многу ниските вредности на LC50 на состојките кандидати. Малатионот покажува синергизам во комбинација со α-пинен, диалил дисулфид, еукалиптус, карвон и еудесмол. Но, ако ги погледнеме вредностите на LC50, еудесмолот има најниска вредност (2,25 ppm). Пресметаните LC50 вредности на малатион, α-пинен, диалил дисулфид, еукалиптол и карвон беа 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 и 140,79 ppm, соодветно. Овие вредности укажуваат дека комбинацијата на малатион и еудесмол е оптимална комбинација во однос на дозирањето. Резултатите покажаа дека комбинациите на карвон плус лимонен и еудесмол плус малатион имаа 100% забележана смртност во споредба со очекуван морталитет од 61% до 65%. Друга комбинација, еудесмол плус еукалиптол, покажа стапка на смртност од 78,66% по 24 часа изложеност, во споредба со очекувана стапка на смртност од 60%. Сите три избрани комбинации покажаа синергистички ефекти дури и кога се применуваа на големо против возрасни Aedes aegypti (Табела 6).
Во оваа студија, одбрани растителни ЕО како што се Mp, As, Os, Em и Cl покажаа ветувачки смртоносни ефекти врз ларвалната и возрасна фаза на Aedes aegypti. Mp EO имаше највисока ларвицидна активност со LC50 вредност од 0,42 ppm, проследено со As, Os и Em EO со LC50 вредност помала од 50 ppm по 24 часа. Овие резултати се во согласност со претходните студии за комарци и други диптерни муви10,11,12,13,14. Иако ларвицидната моќ на Cl е помала од другите есенцијални масла, со LC50 вредност од 163,65 ppm по 24 часа, неговиот возрасен потенцијал е највисок со LC50 вредност од 23,37 ppm по 24 часа. Mp, As и Em EOs исто така покажаа добар алерциден потенцијал со вредности на LC50 во опсег од 100-120 ppm при 24 часа изложеност, но беа релативно пониски од нивната ларвицидна ефикасност. Од друга страна, EO Os покажа занемарлив алерциден ефект дури и при највисока терапевтска доза. Така, резултатите покажуваат дека токсичноста на етилен оксидот за растенијата може да варира во зависност од фазата на развој на комарците15. Таа, исто така, зависи од стапката на пенетрација на EOs во телото на инсектот, нивната интеракција со специфични целни ензими и капацитетот за детоксикација на комарецот во секоја фаза на развој16. Голем број студии покажаа дека соединението со главна компонента е важен фактор во биолошката активност на етилен оксидот, бидејќи тој сочинува поголем дел од вкупните соединенија3,12,17,18. Затоа, разгледавме две главни соединенија во секој EO. Врз основа на резултатите од GC-MS, диалил дисулфидот и диалил трисулфидот беа идентификувани како главни соединенија на EO As, што е во согласност со претходните извештаи19,20,21. Иако претходните извештаи укажуваа дека ментолот е едно од неговите главни соединенија, карвонот и лимоненот повторно беа идентификувани како главни соединенија на Mp EO22,23. Профилот на составот на Os EO покажа дека еугенолот и метил еугенолот се главните соединенија, што е слично на наодите на претходните истражувачи16,24. Еукалиптолот и еукалиптолот се пријавени како главни соединенија присутни во маслото од лист од Em, што е во согласност со наодите на некои истражувачи25,26, но спротивно на наодите на Olalade et al.27. Доминацијата на цинеолот и α-пинен беше забележана во есенцијалното масло од мелалеука, што е слично на претходните студии28,29. Во оваа студија се пријавени и забележани интраспецифични разлики во составот и концентрацијата на есенцијалните масла екстрахирани од истиот растителен вид на различни локации, кои се под влијание на географските услови на раст на растенијата, времето на берба, фазата на развој или возраста на растението, појавата на хемотипови итн.22,30,31,32. Клучните идентификувани соединенија потоа беа купени и тестирани за нивните ларвицидни ефекти и ефекти врз возрасни комарци Aedes aegypti. Резултатите покажаа дека ларвицидната активност на диалил дисулфидот е споредлива со онаа на суровиот EO As. Но, активноста на диалил трисулфидот е поголема од EO As. Овие резултати се слични на оние добиени од Kimbaris et al. 33 на Culex philippines. Сепак, овие две соединенија не покажаа добра автоцидна активност против целните комарци, што е во согласност со резултатите на Plata-Rueda et al 34 на Tenebrio molitor. Os EO е ефикасен против ларвалната фаза на Aedes aegypti, но не и против возрасна фаза. Утврдено е дека ларвицидната активност на главните поединечни соединенија е помала од онаа на суровиот Os EO. Ова имплицира улога на други соединенија и нивните интеракции во суровиот етилен оксид. Метил еугенолот сам има занемарлива активност, додека еугенолот сам има умерена ларвицидна активност. Овој заклучок, од една страна, потврдува35,36, а од друга страна, е во спротивност со заклучоците на претходните истражувачи37,38. Разликите во функционалните групи на еугенол и метилеугенол може да резултираат со различна токсичност кон истиот целен инсект39. Утврдено е дека лимоненот има умерена ларвицидна активност, додека ефектот на карвонот беше незначителен. Слично на тоа, релативно ниската токсичност на лимоненот за возрасни инсекти и високата токсичност на карвонот ги поддржуваат резултатите од некои претходни студии40, но се во спротивност со други41. Присуството на двојни врски и на интрациклични и на егзоциклични позиции може да ги зголеми придобивките од овие соединенија како ларвициди3,41, додека карвонот, кој е кетон со незаситени алфа и бета јаглероди, може да покаже поголем потенцијал за токсичност кај возрасни42. Сепак, индивидуалните карактеристики на лимоненот и карвонот се многу пониски од вкупниот EO Mp (Табела 1, Табела 3). Меѓу тестираните терпеноиди, еудесмолот покажа најголема ларвицидна и возрасна активност со вредност LC50 под 2,5 ppm, што го прави ветувачко соединение за контрола на комарците Aedes. Неговите перформанси се подобри од оние на целиот EO Em, иако ова не е во согласност со наодите на Cheng et al.40. Еудесмолот е сесквитерпен со две изопренски единици кој е помалку испарлив од оксигенираните монотерпени како што е еукалиптусот и затоа има поголем потенцијал како пестицид. Самиот еукалиптол има поголема ларвицидна активност кај возрасни отколку кај ларвицидни единки, а резултатите од претходните студии го поддржуваат и го побиваат ова37,43,44. Самата активност е речиси споредлива со онаа на целиот EO Cl. Друг бицикличен монотерпен, α-пинен, има помал ефект на возрасни единки врз Aedes aegypti отколку ларвициден ефект, што е спротивно на ефектот на целосниот EO Cl. Целокупната инсектицидна активност на терпеноидите е под влијание на нивната липофилност, волатилност, разгранување на јаглерод, површина на проекција, површина, функционални групи и нивните позиции45,46. Овие соединенија можат да дејствуваат со уништување на клеточните акумулации, блокирање на респираторната активност, прекинување на преносот на нервните импулси итн.47 Се покажа дека синтетичкиот органофосфат Темефос има највисока ларвицидна активност со LC50 вредност од 0,43 ppm, што е во согласност со податоците на Лек -Утала48. Активноста кај возрасните на синтетичкиот органофосфорен малатион е пријавена на 5,44 ppm. Иако овие два органофосфати покажаа поволни реакции против лабораториските соеви на Aedes aegypti, отпорност на комарци на овие соединенија е пријавена во различни делови од светот49. Сепак, не се пронајдени слични извештаи за развој на отпорност на хербални лекови50. Затоа, ботаничките растенија се сметаат за потенцијални алтернативи на хемиските пестициди во програмите за контрола на вектори.
Ларвицидниот ефект беше тестиран на 28 бинарни комбинации (1:1) подготвени од моќни терпеноиди и терпеноиди со тиметфос, и 9 комбинации беа синергистички, 14 антагонистички и 5 антагонистички. Немаше ефект. Од друга страна, во биотестот за јачина кај возрасни, 7 комбинации беа синергистички, 15 комбинации беа антагонистички, а 6 комбинации беа пријавени како без ефект. Причината зошто одредени комбинации произведуваат синергистички ефект може да се должи на тоа што кандидатските соединенија комуницираат истовремено на различни важни патишта или на секвенцијалната инхибиција на различни клучни ензими на одреден биолошки пат51. Комбинацијата на лимонен со диалил дисулфид, еукалиптус или еугенол беше синергистичка и во мали и во големи апликации (Табела 6), додека нејзината комбинација со еукалиптус или α-пинен беше пронајдена дека има антагонистички ефекти врз ларвите. Во просек, лимоненот се чини дека е добар синергист, веројатно поради присуството на метил групи, добрата пенетрација во стратум корнеум и различен механизам на дејство52,53. Претходно беше објавено дека лимоненот може да предизвика токсични ефекти со пенетрација во кутикулите на инсектите (контактна токсичност), влијаејќи на дигестивниот систем (антихрана) или влијаејќи на респираторниот систем (фумигациска активност), 54 додека фенилпропаноидите како што е еугенолот може да влијаат на метаболичките ензими 55. Затоа, комбинациите на соединенија со различни механизми на дејство може да го зголемат целокупниот летален ефект на смесата. Утврдено е дека еукалиптолот е синергистички со диалил дисулфид, еукалиптус или α-пинен, но другите комбинации со други соединенија биле или неларвицидни или антагонистички. Раните студии покажаа дека еукалиптолот има инхибиторна активност врз ацетилхолинестеразата (AChE), како и октаминските и GABA рецепторите56. Бидејќи цикличните монотерпени, еукалиптолот, еугенолот итн. може да имаат ист механизам на дејство како и нивната невротоксична активност,57 со што се минимизираат нивните комбинирани ефекти преку меѓусебна инхибиција. Слично на тоа, комбинацијата на Темефос со диалил дисулфид, α-пинен и лимонен се покажа како синергистичка, што ги поддржува претходните извештаи за синергистички ефект помеѓу билни производи и синтетички органофосфати58.
Комбинацијата на еудесмол и еукалиптол се покажа дека има синергистички ефект врз ларвалната и возрасна фаза на Aedes aegypti, веројатно поради нивните различни начини на дејство поради нивните различни хемиски структури. Еудесмолот (сесквитерпен) може да влијае на респираторниот систем 59, а еукалиптолот (монотерпен) може да влијае на ацетилхолинестеразата 60. Ко-изложеноста на состојките на две или повеќе целни места може да го подобри целокупниот летален ефект на комбинацијата. Во биолошките тестови на супстанции кај возрасни, малатионот се покажа дека е синергистички со карвон или еукалиптол или еукалиптол или диалил дисулфид или α-пинен, што укажува дека е синергистички со додавање на лимонен и ди. Добри синергистички кандидати за алерцид за целото портфолио на терпенски соединенија, со исклучок на алил трисулфид. Тангам и Катиресан61 исто така објавија слични резултати од синергистичкиот ефект на малатионот со билни екстракти. Овој синергистички одговор може да се должи на комбинираните токсични ефекти на малатионот и фитохемикалиите врз ензимите за детоксикација на инсектите. Органофосфатите како што е малатионот генерално дејствуваат со инхибирање на цитохром П450 естеразите и монооксигеназите62,63,64. Затоа, комбинирањето на малатионот со овие механизми на дејство и терпени со различни механизми на дејство може да го зголеми целокупниот летален ефект врз комарците.
Од друга страна, антагонизмот укажува дека избраните соединенија се помалку активни во комбинација отколку секое соединение поединечно. Причината за антагонизам во некои комбинации може да биде тоа што едното соединение го модифицира однесувањето на другото соединение со промена на брзината на апсорпција, дистрибуција, метаболизам или екскреција. Раните истражувачи го сметале ова за причина за антагонизам во комбинациите на лекови. Молекули Можен механизам 65. Слично на тоа, можните причини за антагонизам може да бидат поврзани со слични механизми на дејство, конкуренција на составните соединенија за истиот рецептор или целно место. Во некои случаи, може да се појави и неконкурентна инхибиција на целниот протеин. Во оваа студија, две органосулфурни соединенија, диалил дисулфид и диалил трисулфид, покажаа антагонистички ефекти, веројатно поради конкуренција за истото целно место. Слично на тоа, овие две сулфурни соединенија покажаа антагонистички ефекти и немаа ефект кога се комбинираа со еудесмол и α-пинен. Еудесмолот и алфа-пиненот се циклични по природа, додека диалил дисулфидот и диалил трисулфидот се алифатични по природа. Врз основа на хемиската структура, комбинацијата на овие соединенија треба да ја зголеми вкупната летална активност бидејќи нивните целни места се обично различни34,47, но експериментално откривме антагонизам, што може да се должи на улогата на овие соединенија во некои непознати системи на организми in vivo како резултат на интеракција. Слично на тоа, комбинацијата на цинеол и α-пинен предизвика антагонистички одговори, иако истражувачите претходно објавија дека двете соединенија имаат различни цели на дејство47,60. Бидејќи обете соединенија се циклични монотерпени, може да има некои заеднички целни места кои можат да се натпреваруваат за врзување и да влијаат на вкупната токсичност на проучуваните комбинаторни парови.
Врз основа на вредностите на LC50 и забележаниот морталитет, беа избрани двете најдобри синергистички комбинации на терпени, имено паровите карвон + лимонен и еукалиптол + еудесмол, како и синтетичкиот органофосфорен малатион со терпени. Оптималната синергистичка комбинација на соединенија на малатион + еудесмол беше тестирана во биолошки тест за инсектициди за возрасни. Целете кон големи колонии на инсекти за да потврдите дали овие ефикасни комбинации можат да дејствуваат против голем број единки на релативно големи простори на изложеност. Сите овие комбинации покажуваат синергистички ефект против големи роеви инсекти. Слични резултати беа добиени за оптимална синергистичка ларвицидна комбинација тестирана против големи популации на ларви од Aedes aegypti. Така, може да се каже дека ефикасната синергистичка ларвицидна и адултицидна комбинација на растителни EO соединенија е силен кандидат против постојните синтетички хемикалии и може понатаму да се користи за контрола на популациите на Aedes aegypti. Исто така, ефикасните комбинации на синтетички ларвициди или адултициди со терпени можат да се користат и за намалување на дозите на тиметфос или малатион што им се даваат на комарците. Овие моќни синергистички комбинации можат да обезбедат решенија за идните студии за еволуцијата на отпорноста на лекови кај комарците од родот Aedes.
Јајцата од Aedes aegypti беа собрани од Регионалниот медицински истражувачки центар, Дибругар, Индискиот совет за медицински истражувања и се чуваа под контролирана температура (28 ± 1 °C) и влажност (85 ± 5%) во Одделот за зоологија, Универзитетот Гаухати под следниве услови: Опишани се Arivoli и др. По изведувањето, ларвите беа хранети со ларвалска храна (прав од бисквити за кучиња и квасец во сооднос 3:1), а возрасните беа хранети со 10% раствор на гликоза. Почнувајќи од 3-тиот ден по појавата, на возрасните женски комарци им беше дозволено да цицаат крв од албино стаорци. Потопете филтер-хартија во вода во чаша и ставете ја во кафезот за положување јајца.
Избрани растителни примероци, имено лисја од еукалиптус (Myrtaceae), босилек (Lamiaceae), нане (Lamiaceae), мелалеука (Myrtaceae) и луковици од алиум (Amaryllidaceae). Собрани од Гувахати и идентификувани од Одделот за ботаника, Универзитет Гаухати. Собраните растителни примероци (500 g) беа подложени на хидродестилација со помош на апарат Clevenger во тек на 6 часа. Екстрахираниот ЕО беше собран во чисти стаклени ампули и складиран на 4°C за понатамошно проучување.
Ларвицидната токсичност беше проучена со користење на малку изменети стандардни процедури на Светската здравствена организација 67. Користете DMSO како емулгатор. Секоја концентрација на EO првично беше тестирана на 100 и 1000 ppm, изложувајќи 20 ларви во секоја реплика. Врз основа на резултатите, беше применет опсег на концентрација и смртноста беше евидентирана од 1 час до 6 часа (во интервали од 1 час), и на 24 часа, 48 часа и 72 часа по третманот. Сублеталните концентрации (LC50) беа утврдени по 24, 48 и 72 часа изложеност. Секоја концентрација беше тестирана во три примероци заедно со една негативна контрола (само вода) и една позитивна контрола (вода третирана со DMSO). Ако се случи кукавица и повеќе од 10% од ларвите од контролната група умрат, експериментот се повторува. Ако стапката на смртност во контролната група е помеѓу 5-10%, користете ја формулата за корекција на Abbott 68.
Методот опишан од Рамар и сор. 69 беше користен за биолошки тест за возрасни против комарци Aedes aegypti со употреба на ацетон како растворувач. Секој EO првично беше тестиран против возрасни комарци Aedes aegypti во концентрации од 100 и 1000 ppm. Нанесете 2 ml од секој подготвен раствор на Ватмановиот број. 1 парче филтер-хартија (големина 12 x 15 cm2) и оставете го ацетонот да испари 10 минути. Филтер-хартија третирана само со 2 ml ацетон беше користена како контрола. Откако ацетонот ќе испари, третираната филтер-хартија и контролната филтер-хартија се ставаат во цилиндрична цевка (длабока 10 cm). Десет комарци стари 3 до 4 дена кои не се хранат со крв беа префрлени во три примероци од секоја концентрација. Врз основа на резултатите од прелиминарните тестови, беа тестирани различни концентрации на избрани масла. Морталитетот беше евидентиран на 1 час, 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часа, 6 часа, 24 часа, 48 часа и 72 часа по ослободувањето на комарецот. Пресметајте ги вредностите на LC50 за време на изложеност од 24 часа, 48 часа и 72 часа. Ако стапката на смртност на контролната серија надминува 20%, повторете го целиот тест. Слично на тоа, ако стапката на смртност во контролната група е поголема од 5%, прилагодете ги резултатите за третираните примероци користејќи ја формулата на Абот68.
За анализа на составните соединенија на избраните есенцијални масла беа извршени гасна хроматографија (Agilent 7890A) и масена спектрометрија (Accu TOF GCv, Jeol). Глобалната хроматографија беше опремена со FID детектор и капиларна колона (HP5-MS). Носителот на гасот беше хелиум, брзината на проток беше 1 ml/min. Програмата GC го поставува Allium sativum на 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M и Ocimum Sainttum на 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, за нане 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, за еукалиптус 20,60-1M-10-200-3M-30-280, а за црвена. За илјада слоеви тие се 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Главните соединенија на секој EO беа идентификувани врз основа на процентот на површина пресметан од резултатите од GC хроматограмот и масената спектрометрија (референцирани на базата на податоци за стандарди NIST 70).
Двете главни соединенија во секој EO беа избрани врз основа на резултатите од GC-MS и купени од Sigma-Aldrich со чистота од 98–99% за понатамошни биолошки анализи. Соединенијата беа тестирани за ларвицидна и ефикасност кај возрасни единки против Aedes aegypti како што е опишано погоре. Најчесто користените синтетички ларвициди тамефосат (Sigma Aldrich) и лекот малатион за возрасни (Sigma Aldrich) беа анализирани за да се спореди нивната ефикасност со избрани EO соединенија, следејќи ја истата постапка.
Бинарни мешавини од одбрани терпенски соединенија и терпенски соединенија плус комерцијални органофосфати (тилефос и малатион) беа подготвени со мешање на дозата LC50 од секое кандидатско соединение во сооднос 1:1. Подготвените комбинации беа тестирани на ларвални и возрасни фази на Aedes aegypti како што е опишано погоре. Секој биолошки тест беше извршен во три примероци за секоја комбинација и во три примероци за поединечните соединенија присутни во секоја комбинација. Смртта на целните инсекти беше евидентирана по 24 часа. Пресметајте ја очекуваната стапка на смртност за бинарна мешавина користејќи ја следнава формула.
каде што E = очекувана стапка на смртност кај комарците Aedes aegypti како одговор на бинарна комбинација, т.е. врска (A + B).
Ефектот на секоја бинарна мешавина беше означен како синергистички, антагонистички или без ефект врз основа на вредноста χ2 пресметана со методот опишан од Pavla52. Пресметајте ја вредноста χ2 за секоја комбинација користејќи ја следнава формула.
Ефектот на комбинацијата беше дефиниран како синергистички кога пресметаната вредност на χ2 беше поголема од табеларната вредност за соодветните степени на слобода (интервал на доверба од 95%) и ако се утврди дека набљудуваната смртност ја надминува очекуваната смртност. Слично на тоа, ако пресметаната вредност на χ2 за која било комбинација ја надминува табеларната вредност со некои степени на слобода, но набљудуваната смртност е пониска од очекуваната смртност, третманот се смета за антагонистички. И ако во која било комбинација пресметаната вредност на χ2 е помала од табеларната вредност во соодветните степени на слобода, се смета дека комбинацијата нема ефект.
Три до четири потенцијално синергистички комбинации (100 ларви и 50 ларвицидна и возрасни инсекти) беа избрани за тестирање против голем број инсекти. Возрасните единки) продолжуваат како што е наведено погоре. Заедно со смесите, поединечните соединенија присутни во избраните смеси беа тестирани и на еднаков број ларви и возрасни единки од Aedes aegypti. Односот на комбинацијата е еден дел LC50 доза од едното соединение-кандидат и дел LC50 доза од другото соединение-кандидат. Во биотестот за активност на возрасни единки, избраните соединенија беа растворени во растворувачот ацетон и нанесени на филтер-хартија завиткана во цилиндричен пластичен сад од 1300 cm3. Ацетонот беше испарен 10 минути и возрасните единки беа ослободени. Слично на тоа, во ларвицидниот биотест, дозите на соединенијата-кандидати со LC50 прво беа растворени во еднакви волумени на DMSO, а потоа измешани со 1 литар вода складирана во пластични садови од 1300 cc, а ларвите беа ослободени.
Веројатносна анализа на 71 регистрирани податоци за смртност беше извршена со користење на софтверот SPSS (верзија 16) и Minitab за да се пресметаат вредностите на LC50.
Време на објавување: 01 јули 2024