Благодарим вас за посещение Nature.com.Используемая вами версия браузера имеет ограниченную поддержку CSS.Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем вам использовать более новую версию браузера (или отключить режим совместимости в Internet Explorer).А пока, чтобы обеспечить постоянную поддержку, мы показываем сайт без стилей и JavaScript.
Комбинации инсектицидных соединений растительного происхождения могут проявлять синергическое или антагонистическое взаимодействие против вредителей.Учитывая быстрое распространение болезней, переносимых комарами Aedes, и растущую устойчивость популяций комаров Aedes к традиционным инсектицидам, были разработаны и протестированы двадцать восемь комбинаций терпеновых соединений на основе эфирных масел растений против личиночной и взрослой стадий Aedes aegypti.Пять растительных эфирных масел (ЭМ) первоначально оценивались на предмет их ларвицидной эффективности и эффективности при использовании взрослыми людьми, и по результатам ГХ-МС в каждом ЭМ были идентифицированы два основных соединения.Были приобретены основные идентифицированные соединения, а именно диаллилдисульфид, диаллилтрисульфид, карвон, лимонен, эвгенол, метилэвгенол, эвкалиптол, эвдесмол и альфа-пинен комаров.Затем были приготовлены бинарные комбинации этих соединений с использованием сублетальных доз и протестированы и определены их синергические и антагонистические эффекты.Лучшие ларвицидные композиции получаются при смешивании лимонена с диаллилдисульфидом, а лучшие адалтицидные композиции получаются при смешивании карвона с лимоненом.Коммерчески используемый синтетический ларвицид Темфос и препарат для взрослых Малатион тестировались отдельно и в бинарных комбинациях с терпеноидами.Результаты показали, что комбинация темефоса и диаллилдисульфида, а также малатиона и эвдесмола была наиболее эффективной комбинацией.Эти мощные комбинации потенциально могут быть использованы против Aedes aegypti.
Эфирные масла растений (ЭМ) представляют собой вторичные метаболиты, содержащие различные биологически активные соединения, и становятся все более важными в качестве альтернативы синтетическим пестицидам.Они не только экологически безопасны и удобны для пользователя, но также представляют собой смесь различных биологически активных соединений, что также снижает вероятность развития лекарственной устойчивости1.Используя технологию ГХ-МС, исследователи изучили компоненты эфирных масел различных растений и идентифицировали более 3000 соединений из 17 500 ароматических растений2, большинство из которых были протестированы на инсектицидные свойства и, как сообщается, обладают инсектицидным действием3,4.Некоторые исследования подчеркивают, что токсичность основного компонента соединения такая же или превышает токсичность его сырого оксида этилена.Но использование отдельных соединений может снова оставить место для развития резистентности, как в случае с химическими инсектицидами5,6.Поэтому в настоящее время основное внимание уделяется приготовлению смесей соединений на основе оксида этилена для повышения инсектицидной эффективности и снижения вероятности устойчивости целевых популяций вредителей.Отдельные активные соединения, присутствующие в эфирных маслах, могут проявлять синергический или антагонистический эффект в комбинациях, отражающих общую активность эфирных масел, и этот факт был хорошо подчеркнут в исследованиях, проведенных предыдущими исследователями7,8.Программа борьбы с переносчиками также включает ЭО и его компоненты.Комарицидная активность эфирных масел тщательно изучалась на комарах Culex и Anopheles.В нескольких исследованиях предпринимались попытки разработать эффективные пестициды путем объединения различных растений с коммерчески используемыми синтетическими пестицидами для повышения общей токсичности и минимизации побочных эффектов9.Но исследования таких соединений против Aedes aegypti остаются редкими.Достижения медицинской науки и разработка лекарств и вакцин помогли бороться с некоторыми трансмиссивными болезнями.Но наличие разных серотипов вируса, переносимого комарами Aedes aegypti, привело к провалу программ вакцинации.Поэтому при возникновении таких заболеваний программы борьбы с переносчиками являются единственным вариантом предотвращения распространения заболевания.В нынешнем сценарии очень важна борьба с Aedes aegypti, поскольку он является ключевым переносчиком различных вирусов и их серотипов, вызывающих лихорадку денге, Зика, геморрагическую лихорадку денге, желтую лихорадку и т. д. Наиболее примечательным является тот факт, что количество Случаи почти всех трансмиссивных заболеваний, передаваемых Aedes, ежегодно увеличиваются в Египте и растут во всем мире.Поэтому в этом контексте существует острая необходимость разработки экологически безопасных и эффективных мер борьбы с популяциями Aedes aegypti.Потенциальными кандидатами в этом отношении являются ЭО, входящие в их состав соединения и их комбинации.Таким образом, в этом исследовании была предпринята попытка выявить эффективные синергические комбинации ключевых растительных соединений ЭО из пяти растений с инсектицидными свойствами (т.е. мяты, базилика святого, эвкалипта пятнистого, серы Allium и melaleuca) против Aedes aegypti.
Все выбранные ЭМ продемонстрировали потенциальную ларвицидную активность против Aedes aegypti с 24-часовой LC50 в диапазоне от 0,42 до 163,65 частей на миллион.Самая высокая ларвицидная активность была зарегистрирована для ЭМ мяты перечной (Mp) со значением LC50 0,42 ppm через 24 часа, за ней следовал чеснок (As) со значением LC50 16,19 ppm через 24 часа (таблица 1).
За исключением Ocimum Sainttum, Os EO, все остальные четыре проверенных эфирных масла продемонстрировали очевидные аллерцидные эффекты, при этом значения LC50 варьировались от 23,37 до 120,16 частей на миллион в течение 24-часового периода воздействия.ЭО Thymophilus striata (Cl) был наиболее эффективным в уничтожении взрослых со значением LC50 23,37 ppm в течение 24 часов после воздействия, за ним следовал Eucalyptus maculata (Em), у которого значение LC50 составляло 101,91 ppm (таблица 1).С другой стороны, значение LC50 для Os еще не определено, поскольку самый высокий уровень смертности 53% был зарегистрирован при самой высокой дозе (дополнительный рисунок 3).
Два основных составляющих соединения в каждом ЭО были идентифицированы и выбраны на основе результатов базы данных библиотеки NIST, процента площади хроматограммы ГХ и результатов спектров МС (таблица 2).Для ЭО Ас основными идентифицированными соединениями были диаллилдисульфид и диаллилтрисульфид;для ЭО Mp основными идентифицированными соединениями были карвон и лимонен, для ЭО Em основными идентифицированными соединениями были эвдесмол и эвкалиптол;Для EO Os основными идентифицированными соединениями были эвгенол и метилэвгенол, а для EO Cl основными идентифицированными соединениями были эвгенол и α-пинен (рис. 1, дополнительные рисунки 5–8, дополнительная таблица 1–5).
Результаты масс-спектрометрии основных терпеноидов выбранных эфирных масел (А-диаллилдисульфид; В-диаллилтрисульфид; С-эвгенол; D-метилэвгенол; Е-лимонен; F-ароматический цеперон; G-α-пинен; Н-цинеол. ; Р-эудамол).
Всего девять соединений (диаллилдисульфид, диаллилтрисульфид, эвгенол, метилэвгенол, карвон, лимонен, эвкалиптол, эвдесмол, α-пинен) были идентифицированы как эффективные соединения, являющиеся основными компонентами ЭМ, и индивидуально подвергались биоанализу против Aedes aegypti на личинках. этапы..Соединение эвдесмол обладало самой высокой ларвицидной активностью со значением LC50 2,25 частей на миллион после 24 часов воздействия.Было также обнаружено, что соединения диаллилдисульфид и диаллилтрисульфид обладают потенциальным ларвицидным действием при средних сублетальных дозах в диапазоне 10–20 частей на миллион.Умеренная ларвицидная активность снова наблюдалась для соединений эвгенола, лимонена и эвкалиптола со значениями LC50 63,35 м.д., 139,29 м.д.и 181,33 ppm через 24 часа соответственно (таблица 3).Однако значимого ларвицидного потенциала метилэвгенола и карвона не обнаружено даже при самых высоких дозах, поэтому значения LC50 не рассчитывались (табл. 3).Синтетический ларвицид Темефос имел среднюю летальную концентрацию 0,43 частей на миллион против Aedes aegypti в течение 24 часов воздействия (Таблица 3, Дополнительная таблица 6).
Семь соединений (диаллилдисульфид, диаллилтрисульфид, эвкалиптол, α-пинен, эвдесмол, лимонен и карвон) были идентифицированы как основные соединения эффективного ЭО и были протестированы индивидуально против взрослых египетских комаров Aedes.Согласно регрессионному анализу Пробита, было обнаружено, что эвдесмол обладает самым высоким потенциалом со значением LC50 1,82 ppm, за ним следует эвкалиптол со значением LC50 17,60 ppm при 24-часовом времени воздействия.Остальные пять протестированных соединений были умеренно вредными для взрослых с LC50 в диапазоне от 140,79 до 737,01 ppm (таблица 3).Синтетический фосфорорганический малатион был менее эффективным, чем эвдесмол, и более сильным, чем остальные шесть соединений, со значением LC50, равным 5,44 ppm в течение 24-часового периода воздействия (таблица 3, дополнительная таблица 6).
Семь сильнодействующих соединений свинца и фосфорорганический тамефосат были выбраны для составления бинарных комбинаций их доз LC50 в соотношении 1:1.Всего было приготовлено 28 бинарных комбинаций и протестировано на их ларвицидную эффективность против Aedes aegypti.Было обнаружено, что девять комбинаций обладают синергизмом, 14 комбинаций являются антагонистическими и пять комбинаций не оказывают ларвицидного действия.Среди синергических комбинаций наиболее эффективной была комбинация диаллилдисульфида и темофола, при этом через 24 часа наблюдалась 100% смертность (табл. 4).Аналогично, смеси лимонена с диаллилдисульфидом и эвгенола с тиметфосом показали хороший потенциал с наблюдаемой смертностью личинок 98,3% (таблица 5).Остальные 4 комбинации, а именно эвдесмол плюс эвкалиптол, эвдесмол плюс лимонен, эвкалиптол плюс альфа-пинен, альфа-пинен плюс темафос, также показали значительную ларвицидную эффективность, при этом наблюдаемый уровень смертности превышал 90%.Ожидаемый уровень смертности близок к 60-75%.(Таблица 4).Однако сочетание лимонена с α-пиненом или эвкалиптом вызывало антагонистические реакции.Аналогично, было обнаружено, что смеси Темефоса с эвгенолом, или эвкалиптом, или эвдесмолом, или диаллилтрисульфидом обладают антагонистическим действием.Аналогично, комбинация диаллилдисульфида и диаллилтрисульфида и комбинация любого из этих соединений с эвдесмолом или эвгенолом являются антагонистическими по своему ларвицидному действию.Сообщалось также об антагонизме при сочетании эвдесмола с эвгенолом или α-пиненом.
Из всех 28 бинарных смесей, протестированных на кислотную активность взрослых, 7 комбинаций оказались синергичными, 6 не оказали эффекта и 15 были антагонистическими.Было обнаружено, что смеси эвдесмола с эвкалиптом и лимонена с карвоном оказались более эффективными, чем другие синергические комбинации, при этом уровень смертности через 24 часа составил 76% и 100% соответственно (таблица 5).Было замечено, что малатион проявляет синергический эффект со всеми комбинациями соединений, за исключением лимонена и диаллилтрисульфида.С другой стороны, антагонизм был обнаружен между диаллилдисульфидом и диаллилтрисульфидом и комбинацией любого из них с эвкалиптом, или эвкалиптом, или карвоном, или лимоненом.Аналогично, комбинации α-пинена с эвдесмолом или лимоненом, эвкалиптола с карвоном или лимоненом и лимонена с эвдесмолом или малатионом показали антагонистический ларвицидный эффект.Для остальных шести комбинаций не было существенной разницы между ожидаемой и наблюдаемой смертностью (таблица 5).
На основе синергетического действия и сублетальных доз в конечном итоге была выбрана и проведена дальнейшая проверка их ларвицидной токсичности в отношении большого количества комаров Aedes aegypti.Результаты показали, что наблюдаемая смертность личинок при использовании бинарных комбинаций эвгенол-лимонен, диаллилдисульфид-лимонен и диаллилдисульфид-тимефос составляла 100%, тогда как ожидаемая личиночная смертность составляла 76,48%, 72,16% и 63,4% соответственно (таблица 6)..Комбинация лимонена и эвдесмола была относительно менее эффективной: за 24-часовой период воздействия наблюдалась смертность личинок 88% (Таблица 6).Таким образом, четыре выбранные бинарные комбинации также продемонстрировали синергический ларвицидный эффект против Aedes aegypti при их применении в больших масштабах (Таблица 6).
Для биоанализа на взрослое действие с целью контроля больших популяций взрослых особей Aedes aegypti были выбраны три синергетические комбинации.Чтобы выбрать комбинации для тестирования на крупных колониях насекомых, мы сначала сосредоточились на двух лучших синергических комбинациях терпенов, а именно: карвон плюс лимонен и эвкалиптол плюс эвдесмол.Во-вторых, лучшая синергическая комбинация была выбрана из комбинации синтетического фосфорорганического малатиона и терпеноидов.Мы считаем, что комбинация малатиона и эвдесмола является лучшей комбинацией для тестирования на крупных колониях насекомых из-за самой высокой наблюдаемой смертности и очень низких значений LC50 ингредиентов-кандидатов.Малатион проявляет синергизм в сочетании с α-пиненом, диаллилдисульфидом, эвкалиптом, карвоном и эвдесмолом.Но если мы посмотрим на значения LC50, у Эвдесмола будет самое низкое значение (2,25 ppm).Рассчитанные значения LC50 малатиона, α-пинена, диаллилдисульфида, эвкалиптола и карвона составили 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 и 140,79 м.д.соответственно.Эти значения указывают на то, что комбинация малатиона и эвдесмола является оптимальной комбинацией с точки зрения дозировки.Результаты показали, что комбинации карвона плюс лимонена и эвдесмола плюс малатиона имели 100% наблюдаемую смертность по сравнению с ожидаемой смертностью от 61% до 65%.Другая комбинация, эвдесмол плюс эвкалиптол, показала уровень смертности 78,66% после 24 часов воздействия по сравнению с ожидаемым уровнем смертности 60%.Все три выбранные комбинации продемонстрировали синергический эффект даже при их применении в больших масштабах против взрослых особей Aedes aegypti (Таблица 6).
В этом исследовании выбранные растительные ЭО, такие как Mp, As, Os, Em и Cl, показали многообещающее летальное воздействие на личиночную и взрослую стадии Aedes aegypti.Mp EO имел самую высокую ларвицидную активность со значением LC50 0,42 ppm, за ним следовали As, Os и Em EO со значением LC50 менее 50 ppm через 24 часа.Эти результаты согласуются с предыдущими исследованиями комаров и других двукрылых мух10,11,12,13,14.Хотя ларвицидная активность Cl ниже, чем у других эфирных масел, со значением LC50 163,65 ppm через 24 часа, его потенциал для взрослых является самым высоким со значением LC50 23,37 ppm через 24 часа.ЭМ Mp, As и Em также показали хороший аллерцидный потенциал со значениями LC50 в диапазоне 100–120 ppm при 24 ч воздействия, но были относительно ниже их ларвицидной эффективности.С другой стороны, ЭО Ос продемонстрировал незначительный аллерцидный эффект даже в самой высокой терапевтической дозе.Таким образом, результаты показывают, что токсичность оксида этилена для растений может варьироваться в зависимости от стадии развития комаров15.Это также зависит от скорости проникновения ЭМ в организм насекомого, их взаимодействия со специфическими целевыми ферментами и детоксикационной способности комара на каждой стадии развития16.Большое количество исследований показало, что основное составляющее соединение является важным фактором биологической активности оксида этилена, поскольку на его долю приходится большая часть общего количества соединений3,12,17,18.Поэтому мы рассмотрели два основных соединения в каждом ЭО.По результатам ГХ-МС диаллилдисульфид и диаллилтрисульфид были идентифицированы как основные соединения ЭО Ас, что согласуется с предыдущими отчетами19,20,21.Хотя в предыдущих отчетах указывалось, что ментол был одним из его основных соединений, карвон и лимонен снова были идентифицированы как основные соединения Mp EO22,23.Профиль состава Os EO показал, что эвгенол и метилэвгенол являются основными соединениями, что аналогично выводам более ранних исследователей16,24.Сообщается, что эвкалиптол и эвкалиптол являются основными соединениями, присутствующими в масле листьев Эм, что согласуется с выводами некоторых исследователей25,26, но противоречит выводам Олаладе и др.27.Доминирование цинеола и α-пинена наблюдалось в эфирном масле мелалеуки, что аналогично предыдущим исследованиям28,29.Сообщалось о внутривидовых различиях в составе и концентрации эфирных масел, извлеченных из одного и того же вида растений в разных местах, которые также наблюдались в этом исследовании, на которые влияют географические условия роста растений, время сбора урожая, стадия развития или возраст растения.появление хемотипов и др.22,30,31,32.Затем были приобретены ключевые идентифицированные соединения и протестированы на предмет их ларвицидного действия и воздействия на взрослых комаров Aedes aegypti.Результаты показали, что ларвицидная активность диаллилдисульфида была сопоставима с активностью сырого ЭО Ас.Но активность диаллилтрисульфида выше, чем у ЭО Ас.Эти результаты аналогичны результатам, полученным Кимбарисом и соавт.33 на Culex Филиппины.Однако эти два соединения не проявили хорошей автоцидной активности против целевых комаров, что согласуется с результатами Plata-Rueda et al 34 по Tenebrio molitor.Os EO эффективен против личиночной стадии Aedes aegypti, но не против взрослой стадии.Установлено, что ларвицидная активность основных индивидуальных соединений ниже, чем у сырого Os ЭО.Это подразумевает роль других соединений и их взаимодействий в сыром оксиде этилена.Один метилэвгенол обладает незначительной активностью, тогда как один эвгенол обладает умеренной ларвицидной активностью.Этот вывод подтверждает, с одной стороны,35,36, а с другой стороны, противоречит выводам более ранних исследователей37,38.Различия в функциональных группах эвгенола и метилэвгенола могут привести к разной токсичности для одного и того же насекомого-мишени39.Установлено, что лимонен обладает умеренной ларвицидной активностью, тогда как эффект карвона был незначительным.Аналогичным образом, относительно низкая токсичность лимонена для взрослых насекомых и высокая токсичность карвона подтверждают результаты некоторых предыдущих исследований40, но противоречат другим41.Наличие двойных связей как во внутрициклических, так и в экзоциклических положениях может повысить эффективность этих соединений в качестве ларвицидов3,41, в то время как карвон, который представляет собой кетон с ненасыщенными альфа- и бета-углеродами, может проявлять более высокий потенциал токсичности у взрослых42.Однако индивидуальные характеристики лимонена и карвона значительно ниже суммы ЭМ Мп (табл. 1, табл. 3).Было обнаружено, что среди протестированных терпеноидов эвдесмол обладает наибольшей ларвицидной активностью и активностью на взрослых особей со значением LC50 ниже 2,5 частей на миллион, что делает его многообещающим соединением для борьбы с комарами Aedes.Его производительность лучше, чем у всего EO Em, хотя это не согласуется с выводами Ченга и др.40.Эвдесмол представляет собой сесквитерпен с двумя изопреновыми единицами, который менее летуч, чем кислородсодержащие монотерпены, такие как эвкалипт, и поэтому имеет больший потенциал в качестве пестицида.Эвкалиптол сам по себе обладает большей активностью в отношении взрослых, чем ларвицидной, и результаты более ранних исследований как подтверждают, так и опровергают это37,43,44.Одна только активность почти сравнима с активностью всего EO Cl.Другой бициклический монотерпен, α-пинен, оказывает на Aedes aegypti меньшее влияние на взрослых особей, чем ларвицидное действие, что противоположно действию полного ЭО Cl.На общую инсектицидную активность терпеноидов влияют их липофильность, летучесть, разветвление углерода, площадь проекции, площадь поверхности, функциональные группы и их положения45,46.Эти соединения могут действовать, разрушая скопления клеток, блокируя дыхательную активность, прерывая передачу нервных импульсов и т. д. 47 Установлено, что синтетический фосфорорганический темефос обладает наибольшей ларвицидной активностью со значением LC50 0,43 ppm, что согласуется с данными Лека - Утала48.Сообщалось, что активность синтетического фосфорорганического малатиона у взрослых составляла 5,44 частей на миллион.Хотя эти два органофосфата показали благоприятную реакцию против лабораторных штаммов Aedes aegypti, в разных частях мира сообщалось об устойчивости комаров к этим соединениям49.Однако подобных сообщений о развитии резистентности к растительным лекарственным средствам обнаружено не было50.Таким образом, растительные препараты рассматриваются как потенциальная альтернатива химическим пестицидам в программах борьбы с переносчиками болезней.
Ларвицидный эффект был протестирован на 28 бинарных комбинациях (1:1), приготовленных из сильнодействующих терпеноидов и терпеноидов с тиметфосом, и 9 комбинаций оказались синергичными, 14 антагонистическими и 5 антагонистическими.Нет эффекта.С другой стороны, в биоанализе активности взрослых было обнаружено, что 7 комбинаций являются синергическими, 15 комбинаций являются антагонистическими и 6 комбинаций не оказывают никакого эффекта.Причина, по которой определенные комбинации производят синергический эффект, может быть связана с тем, что соединения-кандидаты одновременно взаимодействуют по разным важным путям, или с последовательным ингибированием различных ключевых ферментов определенного биологического пути51.Было обнаружено, что сочетание лимонена с диаллилдисульфидом, эвкалиптом или эвгенолом является синергичным как при мелкомасштабном, так и при крупномасштабном применении (таблица 6), в то время как было обнаружено, что его сочетание с эвкалиптом или α-пиненом оказывает антагонистическое воздействие на личинок.В среднем лимонен оказывается хорошим синергистом, возможно, из-за наличия метильных групп, хорошего проникновения в роговой слой и другого механизма действия52,53.Ранее сообщалось, что лимонен может вызывать токсические эффекты, проникая в кутикулу насекомых (контактная токсичность), воздействуя на пищеварительную систему (антифидант) или на дыхательную систему (фумигационная активность), 54 тогда как фенилпропаноиды, такие как эвгенол, могут влиять на метаболические ферменты 55. Поэтому комбинации соединений с разным механизмом действия могут увеличивать общий летальный эффект смеси.Было обнаружено, что эвкалиптол синергичен с диаллилдисульфидом, эвкалиптом или α-пиненом, но другие комбинации с другими соединениями были либо неларвицидными, либо антагонистическими.Ранние исследования показали, что эвкалиптол обладает ингибирующей активностью в отношении ацетилхолинэстеразы (АХЭ), а также рецепторов октаамина и ГАМК56.Поскольку циклические монотерпены, эвкалиптол, эвгенол и т. д. могут иметь тот же механизм действия, что и их нейротоксическая активность, 57 тем самым минимизируются их совокупные эффекты за счет взаимного ингибирования.Аналогичным образом, комбинация Темефоса с диаллилдисульфидом, α-пиненом и лимоненом оказалась синергичной, что подтверждает предыдущие сообщения о синергическом эффекте между растительными продуктами и синтетическими органофосфатами58.
Было обнаружено, что комбинация эвдесмола и эвкалиптола оказывает синергетический эффект на личиночную и взрослую стадии Aedes aegypti, возможно, из-за их разных способов действия из-за их разной химической структуры.Эвдесмол (сесквитерпен) может влиять на дыхательную систему 59, а эвкалиптол (монотерпен) может влиять на ацетилхолинэстеразу 60 .Совместное воздействие ингредиентов на два или более целевых участка может усилить общий летальный эффект комбинации.При биоанализе веществ взрослых малатион оказался синергичным с карвоном, или эвкалиптом, или эвкалиптом, или диаллилдисульфидом, или α-пиненом, что указывает на его синергический эффект с добавлением лимонена и ди.Хорошие синергетические аллерциды для всего спектра терпеновых соединений, за исключением аллилтрисульфида.Тангам и Катиресан61 также сообщили об аналогичных результатах синергического эффекта малатиона с экстрактами трав.Этот синергетический ответ может быть обусловлен совместным токсическим действием малатиона и фитохимических веществ на ферменты детоксикации насекомых.Органофосфаты, такие как малатион, обычно действуют путем ингибирования эстераз и монооксигеназ цитохрома P45062,63,64.Следовательно, сочетание малатиона с этими механизмами действия и терпенов с разными механизмами действия может усилить общий летальный эффект на комаров.
С другой стороны, антагонизм указывает на то, что выбранные соединения менее активны в комбинации, чем каждое соединение по отдельности.Причиной антагонизма в некоторых комбинациях может быть то, что одно соединение модифицирует поведение другого соединения, изменяя скорость всасывания, распределения, метаболизма или выведения.Ранние исследователи считали это причиной антагонизма в комбинациях лекарств.Молекулы Возможный механизм 65. Аналогичным образом возможные причины антагонизма могут быть связаны со схожими механизмами действия, конкуренцией составляющих соединений за один и тот же рецептор или сайт-мишень.В некоторых случаях может также происходить неконкурентное ингибирование белка-мишени.В этом исследовании два сераорганических соединения, диаллилдисульфид и диаллилтрисульфид, продемонстрировали антагонистические эффекты, возможно, из-за конкуренции за один и тот же целевой сайт.Аналогичным образом, эти два соединения серы продемонстрировали антагонистические эффекты и не оказали эффекта при сочетании с эвдесмолом и α-пиненом.Эвдесмол и альфа-пинен имеют циклическую природу, тогда как диаллилдисульфид и диаллилтрисульфид имеют алифатическую природу.Судя по химической структуре, комбинация этих соединений должна увеличивать общую летальную активность, поскольку их сайты-мишени обычно различны34,47, но экспериментально мы обнаружили антагонизм, который может быть обусловлен ролью этих соединений в некоторых неизвестных организмах in vivo.системы в результате взаимодействия.Аналогично, комбинация цинеола и α-пинена вызывала антагонистические реакции, хотя ранее исследователи сообщали, что эти два соединения имеют разные цели действия47,60.Поскольку оба соединения представляют собой циклические монотерпены, могут существовать некоторые общие сайты-мишени, которые могут конкурировать за связывание и влиять на общую токсичность изученных комбинаторных пар.
На основании значений LC50 и наблюдаемой смертности были выбраны две лучшие синергичные комбинации терпенов, а именно пары карвон + лимонен и эвкалиптол + эвдесмол, а также синтетический фосфорорганический малатион с терпенами.Оптимальная синергетическая комбинация соединений малатион + эвдесмол была протестирована в биоанализе инсектицидов для взрослых.Нацеливайтесь на большие колонии насекомых, чтобы подтвердить, могут ли эти эффективные комбинации работать против большого количества особей на относительно больших площадях воздействия.Все эти комбинации демонстрируют синергетический эффект против больших стай насекомых.Аналогичные результаты были получены для оптимальной синергической ларвицидной комбинации, протестированной против больших популяций личинок Aedes aegypti.Таким образом, можно сказать, что эффективная синергетическая ларвицидная и взрослаяцидная комбинация растительных соединений ЭО является сильным кандидатом против существующих синтетических химикатов и может в дальнейшем использоваться для контроля популяций Aedes aegypti.Аналогично, эффективные комбинации синтетических ларвицидов или взрослыхцидов с терпенами также могут использоваться для снижения доз тиметфоса или малатиона, вводимых комарам.Эти мощные синергетические комбинации могут обеспечить решения для будущих исследований эволюции лекарственной устойчивости комаров Aedes.
Яйца Aedes aegypti были собраны в Региональном медицинском исследовательском центре Дибругарха Индийского совета медицинских исследований и хранились при контролируемой температуре (28 ± 1 °C) и влажности (85 ± 5%) на факультете зоологии Университета Гаухати под руководством следующие состояния: были описаны Arivoli et al.После вылупления личинок кормили личиночной пищей (порошок собачьего печенья и дрожжи в соотношении 3:1), а взрослых особей — 10% раствором глюкозы.Начиная с 3-го дня после вылета, взрослым самкам комаров давали сосать кровь крыс-альбиносов.Замочите фильтровальную бумагу в стакане с водой и поместите ее в клетку для яйцекладки.
Отобранные образцы растений, а именно листья эвкалипта (Myrtaceae), базилик священный (Lamiaceae), мята (Lamiaceae), мелалеука (Myrtaceae) и луковицы лука (Amaryllidaceae).Собран в Гувахати и идентифицирован кафедрой ботаники Университета Гаухати.Собранные образцы растений (500 г) подвергали гидродистилляции на аппарате Клевенджера в течение 6 часов.Экстрагированный ЭО собирали в чистые стеклянные флаконы и хранили при температуре 4°С для дальнейшего изучения.
Ларвицидную токсичность изучали с использованием слегка модифицированных стандартных процедур Всемирной организации здравоохранения 67 .Используйте ДМСО в качестве эмульгатора.Каждую концентрацию ЭО первоначально тестировали при 100 и 1000 ppm, подвергая воздействию 20 личинок в каждой повторности.На основании результатов применялся диапазон концентраций и регистрировалась смертность от 1 часа до 6 часов (с интервалом в 1 час), а также через 24 часа, 48 часов и 72 часа после обработки.Сублетальные концентрации (LC50) определяли через 24, 48 и 72 часа воздействия.Каждую концентрацию анализировали в трех экземплярах вместе с одним отрицательным контролем (только вода) и одним положительным контролем (вода, обработанная ДМСО).Если происходит окукливание и погибает более 10% личинок контрольной группы, опыт повторяют.Если уровень смертности в контрольной группе находится в пределах 5-10%, используйте формулу коррекции Эбботта 68.
Метод, описанный Ramar et al.69 использовали для биоанализа взрослых особей против Aedes aegypti с использованием ацетона в качестве растворителя.Каждый ЭМ первоначально тестировался на взрослых комарах Aedes aegypti в концентрациях 100 и 1000 частей на миллион.Нанесите по 2 мл каждого приготовленного раствора на число Ватмана.1 кусок фильтровальной бумаги (размером 12 х 15 см2) и дайте ацетону испариться в течение 10 минут.В качестве контроля использовали фильтровальную бумагу, обработанную всего 2 мл ацетона.После испарения ацетона обработанную фильтровальную бумагу и контрольную фильтровальную бумагу помещают в цилиндрическую пробирку (глубиной 10 см).Десять 3-4-дневных комаров, не питающихся кровью, были переведены в тройные экземпляры каждой концентрации.По результатам предварительных испытаний были протестированы различные концентрации выбранных масел.Смертность регистрировалась через 1 час, 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часов, 6 часов, 24 часа, 48 часов и 72 часа после выпуска комаров.Рассчитайте значения LC50 для времени воздействия 24 часа, 48 часов и 72 часа.Если уровень смертности контрольной партии превышает 20%, повторите весь тест.Аналогичным образом, если уровень смертности в контрольной группе превышает 5%, скорректируйте результаты для обработанных образцов, используя формулу Эбботта68.
Газовую хроматографию (Agilent 7890A) и масс-спектрометрию (Accu TOF GCv, Jeol) проводили для анализа составляющих соединений выбранных эфирных масел.ГХ был оснащен ПИД-детектором и капиллярной колонкой (HP5-MS).Газ-носитель – гелий, скорость потока – 1 мл/мин.Программа GC устанавливает 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, для мятного 10:80-1М-8-200-5М-8-275-1М-5-280, для эвкалипта 20,60-1М-10-200-3М-30-280, а для красного На тысячу слоев они и есть 10:60-1М-8-220-5М-8-270-3М.
Основные соединения каждого ЭО были идентифицированы на основе процента площади, рассчитанного на основе хроматограммы ГХ и результатов масс-спектрометрии (со ссылкой на базу данных стандартов NIST 70).
Два основных соединения в каждом ЭО были выбраны на основе результатов ГХ-МС и приобретены у Sigma-Aldrich с чистотой 98–99% для дальнейших биоанализов.Соединения тестировали на ларвицидную эффективность и эффективность у взрослых против Aedes aegypti, как описано выше.Наиболее часто используемые синтетические ларвициды тамефосат (Sigma Aldrich) и препарат для взрослых малатион (Sigma Aldrich) были проанализированы для сравнения их эффективности с выбранными соединениями ЭО, следуя той же процедуре.
Бинарные смеси выбранных терпеновых соединений и терпеновых соединений плюс коммерческих органофосфатов (тилефос и малатион) готовили путем смешивания дозы LC50 каждого соединения-кандидата в соотношении 1:1.Приготовленные комбинации тестировали на личиночной и взрослой стадиях Aedes aegypti, как описано выше.Каждый биоанализ проводили в трех повторах для каждой комбинации и в трех экземплярах для отдельных соединений, присутствующих в каждой комбинации.Гибель насекомых-мишеней регистрировали через 24 часа.Рассчитайте ожидаемый уровень смертности для бинарной смеси, используя следующую формулу.
где E = ожидаемый уровень смертности комаров Aedes aegypti в ответ на бинарную комбинацию, т.е. соединение (A + B).
Эффект каждой бинарной смеси был помечен как синергический, антагонистический или отсутствие эффекта на основании значения χ2, рассчитанного методом, описанным Павлой52.Рассчитайте значение χ2 для каждой комбинации, используя следующую формулу.
Эффект комбинации определялся как синергический, когда рассчитанное значение χ2 превышало табличное значение для соответствующих степеней свободы (95% доверительный интервал) и если обнаруживалось, что наблюдаемая смертность превышает ожидаемую смертность.Аналогично, если рассчитанное значение χ2 для любой комбинации превышает табличное значение с некоторыми степенями свободы, но наблюдаемая смертность ниже ожидаемой смертности, лечение считается антагонистическим.При этом если в какой-либо комбинации расчетное значение χ2 меньше табличного значения в соответствующих степенях свободы, комбинация считается недействующей.
Для тестирования против большого количества насекомых были выбраны три-четыре потенциально синергичные комбинации (100 личинок и 50 ларвицидных и взрослых насекомых).Взрослые) действуйте, как указано выше.Наряду со смесями на равном количестве личинок и имаго Aedes aegypti были протестированы отдельные соединения, присутствующие в выбранных смесях.Соотношение комбинаций составляет одну часть дозы LC50 одного соединения-кандидата и часть дозы LC50 другого составляющего соединения.В биоанализе активности взрослых выбранные соединения растворяли в растворителе ацетоне и наносили на фильтровальную бумагу, завернутую в цилиндрический пластиковый контейнер емкостью 1300 см3.Ацетон выпаривали в течение 10 минут и взрослых особей выпускали.Аналогично, в ларвицидном биоанализе дозы соединений-кандидатов LC50 сначала растворяли в равных объемах ДМСО, а затем смешивали с 1 литром воды, хранившейся в пластиковых контейнерах объемом 1300 куб.см, и личинки выпускали.
Вероятностный анализ 71 зарегистрированных данных о смертности был выполнен с использованием программного обеспечения SPSS (версия 16) и Minitab для расчета значений LC50.
Время публикации: 01 июля 2024 г.