Samarali uchunchivinlarni nazorat qilishva ular olib yuradigan kasalliklarning tarqalishini kamaytirish uchun kimyoviy pestitsidlarga strategik, barqaror va ekologik toza alternativa kerak.Biz Misr Aedes (L., 1762) nazoratida foydalanish uchun biologik faol bo'lmagan glyukozinolatlarning fermentativ gidrolizi natijasida hosil bo'lgan o'simlikdan olingan izotiosiyanatlarning manbai sifatida ma'lum Brassicaceae (Brassica oilasi) urug'lik ovqatlarini baholadik.Beshta yog'sizlangan urug'lik (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 va Thlaspi arvense - uchta asosiy turdagi termal deaktivatsiya va kimyoviy deaktivatsiya. mahsulotlar Aedes aegypti lichinkalariga allil izotiosiyanat, benzil izotiosiyanat va 4-gidroksibenzilizotiyosiyanatning toksikligini (LC50) 24 soatlik ta'sir qilishda aniqlash uchun = 0,04 g/120 ml dH2O).Xantal, oq xantal va otlar uchun LC50 qiymatlari.urug 'shunu mos ravishda 0,05, 0,08 va 0,05 ni tashkil etdi allil izotiosiyanat (LC50 = 19,35 ppm) va 4. -Hidroksibenzilizotiosiyanat (LC50 = 55,41 ppm) 24 ml / H 2 soatdan keyin lichinkalar uchun toksikroq edi.Bu natijalar beda urug‘i uni ishlab chiqarish bilan mos keladi.Benzil efirlarining yuqori samaradorligi hisoblangan LC50 qiymatlariga to'g'ri keladi.Urug'dan foydalanish chivinlarga qarshi kurashning samarali usulini ta'minlaydi.xochga mixlangan urug' kukuni va uning asosiy kimyoviy tarkibiy qismlari chivin lichinkalariga qarshi samaradorligi va xochga mixlangan urug'lar kukunidagi tabiiy birikmalar chivinlarga qarshi kurashda istiqbolli ekologik toza larvitsid bo'lib xizmat qilishini ko'rsatadi.
Aedes chivinlari keltirib chiqaradigan vektor yuqadigan kasalliklar asosiy global sog'liqni saqlash muammosi bo'lib qolmoqda.Chivinlar bilan yuqadigan kasalliklarning tarqalishi geografik jihatdan tarqaladi1,2,3 va yana paydo bo'lib, og'ir kasalliklarning tarqalishiga olib keladi4,5,6,7.Odamlar va hayvonlar orasida kasalliklarning tarqalishi (masalan, chikungunya, dang, Rift vodiysi isitmasi, sariq isitma va Zika virusi) misli ko'rilmagan.Birgina dang isitmasi tropik mamlakatlarda taxminan 3,6 milliard odamni yuqtirish xavfi ostida qoladi, har yili taxminan 390 million infektsiya sodir bo'ladi, bu esa yiliga 6,100-24,300 kishining o'limiga olib keladi8.Janubiy Amerikada Zika virusining qayta paydo bo'lishi va avj olishi kasallangan ayollardan tug'ilgan bolalarda miya shikastlanishi tufayli butun dunyo e'tiborini tortdi2.Kremer va boshqalar 3 bashorat qilishlaricha, Aedes chivinlarining geografik diapazoni kengayishda davom etadi va 2050 yilga kelib, dunyo aholisining yarmi chivinli arboviruslar bilan kasallanish xavfi ostida qoladi.
Deng va sariq isitmaga qarshi yaqinda ishlab chiqilgan vaktsinalar bundan mustasno, ko'pchilik chivin yuqadigan kasalliklarga qarshi vaktsinalar hali ishlab chiqilmagan9,10,11.Vaktsinalar hali ham cheklangan miqdorda mavjud va faqat klinik sinovlarda qo'llaniladi.Sintetik insektitsidlar yordamida chivin tashuvchilarni nazorat qilish chivin yuqadigan kasalliklar tarqalishini nazorat qilishning asosiy strategiyasi bo'ldi12,13.Sintetik pestitsidlar chivinlarni o'ldirishda samarali bo'lsa-da, sintetik pestitsidlardan doimiy foydalanish maqsadli bo'lmagan organizmlarga salbiy ta'sir qiladi va atrof-muhitni ifloslantiradi14,15,16.Chivinlarning kimyoviy insektitsidlarga chidamliligini oshirish tendentsiyasi yanada tashvishlidir17,18,19.Pestitsidlar bilan bog'liq bu muammolar kasallik tashuvchilarni nazorat qilish uchun samarali va ekologik toza alternativalarni izlashni tezlashtirdi.
Zararkunandalarga qarshi kurash uchun fitopestsidlar manbalari sifatida turli o'simliklar ishlab chiqilgan20,21.O'simlik moddalari odatda ekologik jihatdan qulaydir, chunki ular biologik parchalanadi va sutemizuvchilar, baliqlar va amfibiyalar kabi maqsadli bo'lmagan organizmlar uchun past yoki ahamiyatsiz toksiklikka ega20,22.O'simlik preparatlari chivinlarning turli hayot bosqichlarini samarali nazorat qilish uchun turli xil ta'sir mexanizmlariga ega bo'lgan turli xil bioaktiv birikmalarni ishlab chiqarishi ma'lum23,24,25,26.Efir moylari va boshqa faol o'simlik tarkibiy qismlari kabi o'simlikdan olingan birikmalar e'tiborni qozondi va chivin vektorlarini nazorat qilish uchun innovatsion vositalarga yo'l ochdi.Efir moylari, monoterpenlar va sesquiterpenlar repellent vazifasini bajaradi, to'xtatuvchi va ovitsidlarni oziqlantiradi27,28,29,30,31,32,33.Ko'pgina o'simlik moylari chivin lichinkalari, qo'g'irchoqlar va kattalarning o'limiga sabab bo'ladi34,35,36, hasharotlarning asab, nafas olish, endokrin va boshqa muhim tizimlariga ta'sir qiladi37.
Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar xantal o'simliklari va ularning urug'laridan bioaktiv birikmalar manbai sifatida foydalanish haqida tushuncha berdi.Xantal urug'i yormasi biofumigant sifatida sinovdan o'tgan38,39,40,41 va begona o'tlarni bostirish42,43,44 va tuproqda yuqadigan o'simlik patogenlarini nazorat qilish45,46,47,48,49,50, o'simliklarni oziqlantirish uchun tuproq qo'shimchasi sifatida ishlatilgan.nematodalar 41,51, 52, 53, 54 va zararkunandalar 55, 56, 57, 58, 59, 60. Bu urug'lik kukunlarining fungitsid faolligi izotiosiyanatlar deb ataladigan o'simliklarni himoya qiluvchi birikmalar bilan bog'liq38,42,60.O'simliklarda bu himoya birikmalar o'simlik hujayralarida bioaktiv bo'lmagan glyukozinolatlar shaklida saqlanadi.Biroq, o'simliklar hasharotlar oziqlanishi yoki patogen infektsiyasi bilan zararlanganda, glyukozinolatlar mirozinaza bilan gidrolizlanib, bioaktiv izotiosiyanatlarga aylanadi55,61.Izotiyosiyanatlar keng spektrli mikroblarga qarshi va insektitsid ta'siriga ega bo'lgan uchuvchan birikmalar bo'lib, ularning tuzilishi, biologik faolligi va tarkibi Brassicaceae turlari orasida keng farq qiladi42,59,62,63.
Xantal urug'idan olingan izotiosiyanatlarning insektitsid faolligi ma'lum bo'lsa-da, tibbiy ahamiyatga ega artropod vektorlariga qarshi biologik faollik to'g'risida ma'lumotlar yo'q.Bizning tadqiqotimiz Aedes chivinlariga qarshi to'rtta yog'sizlangan urug' kukunining larvitsidal faolligini o'rganib chiqdi.Aedes aegypti lichinkalari.Tadqiqotning maqsadi ularning chivinlarga qarshi kurashda ekologik toza biopestisidlar sifatida foydalanish imkoniyatlarini baholash edi.Chivin lichinkalarida ushbu kimyoviy komponentlarning biologik faolligini sinash uchun urug'lik taomining uchta asosiy kimyoviy komponenti, allil izotiyosiyanat (AITC), benzil izotiosiyanat (BITC) va 4-gidroksibenzilizotiyosiyanat (4-HBITC) ham sinovdan o'tkazildi.Bu to'rtta karam urug'i kukunlari va ularning asosiy kimyoviy tarkibiy qismlarining chivin lichinkalariga qarshi samaradorligini baholash bo'yicha birinchi hisobotdir.
Aedes aegypti (Rokfeller shtammi) laboratoriya koloniyalari 26°C, 70% nisbiy namlik (RH) va 10:14 soat (L:D fotoperidi) da saqlangan.Juftlangan urg'ochilar plastik qafaslarga (balandligi 11 sm va diametri 9,5 sm) joylashtirildi va sitratlangan sigir qoni (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, AQSh) yordamida shishadan oziqlantirish tizimi orqali oziqlandi.Qon bilan oziqlantirish odatdagidek haroratli aylanma suv hammomi trubkasiga (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, AQSh) ulangan membrana ko'p oynali oziqlantiruvchi (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, AQSH) yordamida amalga oshirildi. 37 ° C haroratni nazorat qilish.Har bir shisha oziqlantirish kamerasining pastki qismiga (maydoni 154 mm2) Parafilm M plyonkasini torting.Keyin har bir oziqlantiruvchi juftlashuvchi ayolni o'z ichiga olgan qafasni qoplaydigan yuqori panjara ustiga qo'yildi.Pasteur pipetkasi (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, AQSh) yordamida shisha oziqlantiruvchi voronkaga taxminan 350-400 mkl sigir qoni qo'shildi va kattalar qurtlari kamida bir soat davomida oqishiga ruxsat berildi.Keyin homilador ayollarga 10% saxaroza eritmasi berildi va alohida ultra shaffof sufle stakanlari (1,25 fl oz o'lchami, Dart Container Corp., Mason, MI, AQSh) bilan qoplangan nam filtr qog'oziga tuxum qo'yishga ruxsat berildi.suv bilan qafas.Tuxumlari bo'lgan filtr qog'ozini yopiq qopga (SC Johnsons, Racine, WI) joylashtiring va 26 ° C da saqlang.Tuxumlar tuxumdan chiqdi va taxminan 200-250 lichinka quyon chow (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, AQSh) va jigar kukuni (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, AQSH).va baliq filesi (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Germaniya) 2: 1: 1 nisbatda.Bizning bioassaylarimizda oxirgi uchinchi bosqich lichinkalari ishlatilgan.
Ushbu tadqiqotda foydalanilgan oʻsimlik urugʻi materiallari quyidagi tijorat va davlat manbalaridan olingan: Brassica juncea (jigarrang xantal-Tinch okeani oltini) va Brassica juncea (oq xantal-Ida Gold) Tinch okeanining shimoli-gʻarbiy fermerlari kooperatividan, Vashington shtati, AQSh;(Garden Cress) Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, AQSH va Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) USDA-ARS, Peoria, IL, AQSH;Tadqiqotda ishlatiladigan urug'larning hech biri pestitsidlar bilan ishlov berilmagan.Barcha urug'lik materiallari qayta ishlandi va ushbu tadqiqotda mahalliy va milliy qoidalarga muvofiq hamda barcha tegishli mahalliy davlat va milliy qoidalarga muvofiq foydalanildi.Ushbu tadqiqot transgen o'simlik navlarini tekshirmadi.
Brassica juncea (PG), beda (Ls), oq xantal (IG), Thlaspi arvense (DFP) urug'lari 0,75 mm to'r va zanglamaydigan po'lat bilan jihozlangan Retsch ZM200 o'ta markazdan qochma tegirmon (Retsch, Haan, Germaniya) yordamida nozik kukunga aylantirildi. po'lat rotor, 12 tish, 10 000 rpm (1-jadval).Tuproq urug'i kukuni qog'ozli qog'ozga o'tkazildi va 24 soat davomida Soxlet apparatida geksan bilan yog'sizlantirildi.Yog'sizlangan dala xantalining kichik namunasi mirozinazani denatüratsiya qilish va biologik faol izotiosiyanatlarni hosil qilish uchun glyukozinolatlarning gidrolizini oldini olish uchun 1 soat davomida 100 ° C da issiqlik bilan ishlov berildi.Issiqlik bilan ishlov berilgan otquloq urug'i kukuni (DFP-HT) mirozinazni denaturatsiya qilish orqali salbiy nazorat sifatida ishlatilgan.
Yog'sizlangan urug'ning glyukozinolat miqdori ilgari e'lon qilingan 64 protokoliga muvofiq yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC) yordamida uch nusxada aniqlangan.Qisqacha aytganda, 250 mg yog'sizlangan urug'lik kukuniga 3 ml metanol qo'shildi.Har bir namuna 30 daqiqa davomida suv hammomida sonikatsiya qilingan va qorong'i joyda 23 ° C da 16 soat davomida qoldirildi.Keyin organik qatlamning 1 ml alikvoti 0,45 mkm filtr orqali avtomatik namuna oluvchiga filtrlandi.Shimadzu HPLC tizimida (ikkita LC 20AD nasosi; SIL 20A avtonamunalagichi; DGU 20As degasser; 237 nm monitoringi uchun SPD-20A UV-VIS detektori; va CBM-20A aloqa shinalari moduli) ishlaydigan urug'lik shrotidagi glyukozinolat miqdori aniqlandi. uch nusxada.Shimadzu LC Solution dasturining 1.25 versiyasi (Shimadzu Corporation, Kolumbiya, MD, AQSh) yordamida.Ustun C18 Inertsil teskari fazali ustun edi (250 mm × 4,6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, AQSh).Dastlabki mobil faza shartlari suvda 12% metanol / 88% 0,01 M tetrabutilamonyum gidroksidi (TBAH; Sigma-Aldrich, Sent-Luis, MO, AQSh) 1 ml / min oqim tezligi bilan o'rnatildi.15 mkl namunani in'ektsiyadan so'ng, boshlang'ich sharoit 20 daqiqa davomida saqlanib qoldi, so'ngra erituvchi nisbati 100% metanolga o'rnatildi, namunani tahlil qilishning umumiy vaqti 65 minut.Yog'sizlangan urug'ning oltingugurt miqdorini baholash uchun yangi tayyorlangan sinapin, glyukozinolat va mirozin standartlarini (Sigma-Aldrich, Sent-Luis, MO, AQSh) ketma-ket suyultirish orqali standart egri chiziq (nM/mAb asosida) yaratilgan.glyukozinolatlar.Namunalardagi glyukozinolat kontsentratsiyasi bir xil ustun bilan jihozlangan OpenLAB CDS ChemStation versiyasi (C.01.07 SR2 [255]) yordamida Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, AQSH) da sinovdan o'tkazildi va ilgari tasvirlangan usul.Glyukozinolat kontsentratsiyasi aniqlandi;HPLC tizimlari bilan solishtirish mumkin.
Allil izotiosiyanat (94%, barqaror) va benzil izotiosiyanat (98%) Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, AQSh) dan sotib olingan.4-Hidroksibenzilizotiyosiyanat ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, AQSH) dan sotib olingan.Mirozinaza tomonidan fermentativ gidrolizlanganda glyukozinolatlar, glyukozinolatlar va glyukozinolatlar mos ravishda allil izotiosiyanat, benzil izotiosiyanat va 4-gidroksibenzilizotiosiyanat hosil qiladi.
Laboratoriya bioassaylari Muturi va boshqalar usuliga muvofiq amalga oshirildi.32 o'zgartirishlar bilan.Tadqiqotda beshta kam yog'li urug'lik emlari ishlatilgan: DFP, DFP-HT, IG, PG va Ls.Yigirmata lichinka 120 ml deionizatsiyalangan suv (dH2O) bo'lgan 400 ml bir martalik uch tomonlama stakanga (VWR International, LLC, Radnor, PA, AQSh) joylashtirildi.Chivin lichinkalarining zaharliligi uchun yettita urug‘lik donining konsentratsiyasi sinovdan o‘tkazildi: DFP urug‘i , DFP-HT, IG va PG uchun 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 va 0,12 g urug‘i/120 ml dH2O.Dastlabki bioassaylar shuni ko'rsatadiki, yog'sizlangan Ls urug'i uni sinovdan o'tgan boshqa to'rtta urug'lik unga qaraganda zaharliroqdir.Shuning uchun, biz Ls urug'i ovqatining ettita davolash konsentratsiyasini quyidagi konsentratsiyalarga o'rnatdik: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065 va 0,075 g / 120 ml dH2O.
Tahlil sharoitida normal hasharotlar o'limini baholash uchun ishlov berilmagan nazorat guruhi (dH20, urug'lik ovqat qo'shimchasi yo'q) kiritilgan.Har bir urug'lik yormasi uchun toksikologik bioassaylar uchta takroriy uch qiyalikli stakanlarni (har bir stakan uchun 20 ta uchinchi bosqich lichinkalari), jami 108 flakonni o'z ichiga oladi.Davolangan konteynerlar xona haroratida (20-21 ° C) saqlanadi va lichinkalar o'limi 24 va 72 soat davomida davolash konsentratsiyasining doimiy ta'sirida qayd etilgan.Agar chivinning tanasi va qo'shimchalari zanglamaydigan po'latdan yasalgan yupqa spatula bilan teshilganda yoki tegsa, qimirlamasa, chivin lichinkalari o'lik hisoblanadi.O'lik lichinkalar odatda idishning pastki qismida yoki suv yuzasida dorsal yoki ventral holatda harakatsiz qoladi.Tajriba turli kunlarda lichinkalarning turli guruhlari yordamida uch marta takrorlandi, jami 180 ta lichinka har bir davolash konsentratsiyasiga ta'sir qildi.
AITC, BITC va 4-HBITC ning chivin lichinkalariga toksikligi bir xil bioassay protsedurasi yordamida, ammo turli xil davolash usullari bilan baholandi.Har bir kimyoviy modda uchun 100 000 ppm eritma tayyorlang, 100 µL kimyoviy moddadan 900 µL mutlaq etanolga 2 ml santrifüj trubkasida qo‘shing va yaxshilab aralashtirish uchun 30 soniya chayqatib turing.Davolash konsentratsiyasi bizning dastlabki bioassaylarimiz asosida aniqlandi, ular BITC AITC va 4-HBITC ga qaraganda ancha zaharliroq ekanligini aniqladi.Toksiklikni aniqlash uchun BITC ning 5 kontsentratsiyasi (1, 3, 6, 9 va 12 ppm), 7 kontsentratsiyasi AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 va 35 ppm) va 6 kontsentratsiyasi 4-HBITC (15) , 15, 20, 25, 30 va 35 ppm).30, 45, 60, 75 va 90 ppm).Tekshirish usuliga 108 mL mutlaq etanol kiritildi, bu kimyoviy ishlov berishning maksimal hajmiga teng.Bioassaylar yuqoridagi kabi takrorlandi, har bir davolash konsentratsiyasida jami 180 lichinka aniqlandi.Lichinkalar o'limi AITC, BITC va 4-HBITC ning har bir kontsentratsiyasi uchun 24 soatlik doimiy ta'sirdan keyin qayd etilgan.
65 dozaga bog'liq o'lim ma'lumotlarining probit tahlili Polo dasturi (Polo Plus, LeOra Software, versiya 1.0) yordamida 50% o'ldiradigan kontsentratsiyani (LC50), 90% o'lim kontsentratsiyasini (LC90), nishabni, o'ldiradigan doza koeffitsientini va 95 ni hisoblash uchun o'tkazildi. % o'ldiradigan konsentratsiya.log-o'zgartirilgan kontsentratsiya va doza-o'lim egri chizig'i uchun o'ldiradigan doza nisbatlari uchun ishonch oraliqlariga asoslangan.O'lim ma'lumotlari har bir davolash konsentratsiyasiga duchor bo'lgan 180 lichinkaning birlashtirilgan takroriy ma'lumotlariga asoslanadi.Ehtimoliy tahlillar har bir urug'lik va har bir kimyoviy komponent uchun alohida o'tkazildi.O'limga olib keladigan doza nisbatining 95% ishonch oralig'iga asoslanib, chivin lichinkalari uchun chivin zarralari va kimyoviy tarkibiy qismlarning toksikligi sezilarli darajada farq qiladi, shuning uchun 1 qiymatini o'z ichiga olgan ishonch oralig'i sezilarli darajada farq qilmadi, P = 0,0566.
DFP, IG, PG va Ls undagi asosiy glyukozinolatlarni aniqlash bo'yicha HPLC natijalari 1-jadvalda keltirilgan. Tekshirilayotgan urug'lik unlaridagi asosiy glyukozinolatlar har xil bo'lib, DFP va PG bundan mustasno, ularning ikkalasida ham mirozinaza glyukozinolatlari mavjud.PGdagi myrosinin miqdori DFP ga nisbatan yuqori bo'lgan, mos ravishda 33,3 ± 1,5 va 26,5 ± 0,9 mg / g.Ls urug'i kukunida 36,6 ± 1,2 mg / g glyukoglikon, IG urug'i kukunida esa 38,0 ± 0,5 mg / g sinapin mavjud edi.
Ae lichinkalari.Aedes aegypti chivinlari yog'sizlangan urug 'yormasi bilan ishlov berilganda nobud bo'lgan, ammo davolash samaradorligi o'simlik turiga qarab o'zgargan.Faqat DFP-NT 24 va 72 soat ta'sir qilishdan keyin chivin lichinkalari uchun toksik emas edi (2-jadval).Faol urug'lik kukunining toksikligi ortib borayotgan konsentratsiya bilan ortdi (1A, B-rasm).Chivin lichinkalariga urug'lik ovqatining toksikligi 24 soatlik va 72 soatlik baholashda LC50 qiymatlarining o'ldiradigan dozasi nisbatining 95% CI ga qarab sezilarli darajada o'zgargan (3-jadval).24 soatdan so'ng, Ls urug'ining toksik ta'siri boshqa urug'lik uni davolash usullariga qaraganda ko'proq bo'lib, lichinkalar uchun eng yuqori faollik va maksimal toksiklik (LC50 = 0,04 g / 120 ml dH2O).Lichinkalar 24 soat ichida IG, Ls va PG urug'i kukuni bilan ishlov berish bilan solishtirganda DFPga nisbatan kam sezgir bo'lib, LC50 qiymatlari mos ravishda 0,115, 0,04 va 0,08 g/120 ml dH2O ni tashkil etdi, bu statistik jihatdan LC50 qiymatidan yuqori edi.0,211 g/120 ml dH2O (3-jadval).DFP, IG, PG va Ls ning LC90 qiymatlari mos ravishda 0,376, 0,275, 0,137 va 0,074 g/120 ml dH2O ni tashkil qildi (2-jadval).DPP ning eng yuqori konsentratsiyasi 0,12 g / 120 ml dH2O edi.24 soatlik baholashdan so'ng, lichinkalarning o'rtacha o'limi atigi 12% ni tashkil etdi, IG va PG lichinkalarining o'rtacha o'limi mos ravishda 51% va 82% ga etdi.24 soatlik baholashdan so'ng, Ls urug'i bilan davolashning eng yuqori konsentratsiyasi (0,075 g / 120 ml dH2O) uchun o'rtacha lichinkalar o'limi 99% ni tashkil etdi (1A-rasm).
O'lim egri chiziqlari Ae ning dozaga javobidan (Probit) hisoblangan.Misr lichinkalari (3-bosqich lichinkalari) davolashdan so'ng 24 soat (A) va 72 soat (B) urug'lik ovqat kontsentratsiyasiga.Nuqtali chiziq urug'lik uni davolashning LC50 ni ifodalaydi.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Issiqlik bilan faollashtirilmagan Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Tinch okeani oltin), Ls Lepidium sativum.
72 soatlik baholashda DFP, IG va PG urug'ining LC50 qiymatlari mos ravishda 0,111, 0,085 va 0,051 g / 120 ml dH2O ni tashkil etdi.Ls urug'i ovqatiga duchor bo'lgan deyarli barcha lichinkalar 72 soat ta'sir qilishdan keyin nobud bo'ldi, shuning uchun o'lim ma'lumotlari Probit tahliliga mos kelmadi.Boshqa urug'lik ovqatlari bilan solishtirganda, lichinkalar DFP urug'lik uni bilan ishlov berishga kamroq sezgir edi va statistik jihatdan yuqori LC50 qiymatlariga ega edi (2 va 3-jadvallar).72 soatdan so'ng, DFP, IG va PG urug'lari bilan ishlov berish uchun LC50 qiymatlari mos ravishda 0,111, 0,085 va 0,05 g / 120 ml dH2O deb baholandi.72 soatlik baholashdan so'ng, DFP, IG va PG urug'i kukunlarining LC90 qiymatlari mos ravishda 0,215, 0,254 va 0,138 g / 120 ml dH2O ni tashkil etdi.72 soatlik baholashdan so'ng, 0,12 g / 120 ml dH2O maksimal konsentratsiyasida DFP, IG va PG urug'lik go'shti bilan davolash uchun o'rtacha lichinkalar o'limi mos ravishda 58%, 66% va 96% ni tashkil etdi (1B-rasm).72 soatlik baholashdan so'ng, PG urug'i uni IG va DFP urug'idan ko'ra zaharliroq ekanligi aniqlandi.
Sintetik izotiosiyanatlar, allil izotiyosiyanat (AITC), benzil izotiosiyanat (BITC) va 4-gidroksibenzilizotiosiyanat (4-HBITC) chivin lichinkalarini samarali o'ldirishi mumkin.Davolanishdan keyin 24 soat o'tgach, BITC lichinkalar uchun LC50 qiymati 5,29 ppm bo'lgan AITC uchun 19,35 ppm va 4-HBITC uchun 55,41 ppm (4-jadval) bilan solishtirganda toksikroq edi.AITC va BITC bilan solishtirganda, 4-HBITC past toksiklikka va yuqori LC50 qiymatiga ega.Ikki asosiy izotiosiyanatlarning (Ls va PG) chivin lichinkalari toksikligida eng kuchli urug 'ozonida sezilarli farqlar mavjud.AITC, BITC va 4-HBITC o'rtasidagi LC50 qiymatlarining o'limga olib keladigan doza nisbatiga asoslangan toksiklik statistik farqni ko'rsatdiki, LC50 o'ldiradigan doza nisbatining 95% CI 1 qiymatini o'z ichiga olmaydi (P = 0,05, Jadval). 4).BITC va AITC ning eng yuqori konsentratsiyasi sinovdan o'tgan lichinkalarning 100% ni o'ldirishi taxmin qilingan (2-rasm).
O'lim egri chiziqlari Ae ning dozaga javobidan (Probit) hisoblangan.Davolashdan 24 soat o'tgach, Misr lichinkalari (3-bosqich lichinkalari) sintetik izotiosiyanat kontsentratsiyasiga erishdi.Nuqtali chiziq izotiosiyanat bilan ishlov berish uchun LC50 ni ifodalaydi.Benzil izotiosiyanat BITC, allil izotiosiyanat AITC va 4-HBITC.
O'simlik biopestitsidlarini chivin vektorlarini nazorat qiluvchi vositalar sifatida qo'llash uzoq vaqtdan beri o'rganilgan.Ko'pgina o'simliklar insektitsid faolligiga ega bo'lgan tabiiy kimyoviy moddalar ishlab chiqaradi37.Ularning biologik faol birikmalari zararkunandalarga, shu jumladan chivinlarga qarshi kurashda katta salohiyatga ega bo'lgan sintetik insektitsidlarga jozibador muqobildir.
Xantal o'simliklari urug'lari uchun ekin sifatida o'stiriladi, ziravorlar va moy manbai sifatida ishlatiladi.Xantal yog'i urug'idan olinganda yoki bioyoqilg'i sifatida foydalanish uchun xantal 69 olinsa, qo'shimcha mahsulot yog'sizlangan urug'lik undir.Bu urug 'ovqati o'zining ko'plab tabiiy biokimyoviy komponentlarini va gidrolitik fermentlarini saqlaydi.Bu urug'lik taomining zaharliligi izotiosiyanatlarning ishlab chiqarilishi bilan bog'liq55,60,61.Izotiyosiyanatlar chigit uni hidratsiyalash jarayonida mirozinaza fermenti ta'sirida glyukozinolatlarning gidrolizi natijasida hosil bo'ladi38,55,70 va ma'lumki, fungitsid, bakteritsid, nematisidal va insektitsid, shuningdek, kimyoviy hissiy ta'sir va kimyoterapevtik xususiyatlarga ega61, 70.Bir qator tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, xantal o'simliklari va urug'i tuproqqa va saqlanadigan oziq-ovqat zararkunandalariga qarshi samarali fumigant sifatida ishlaydi57,59,71,72.Ushbu tadqiqotda biz to'rt urug'li ovqat va uning uchta bioaktiv mahsuloti AITC, BITC va 4-HBITC ning Aedes chivin lichinkalariga toksikligini baholadik.Aedes aegypti.Chivin lichinkalarini o'z ichiga olgan suvga to'g'ridan-to'g'ri urug'lik taomini qo'shish chivin lichinkalari uchun toksik bo'lgan izotiosiyanatlarni ishlab chiqaradigan fermentativ jarayonlarni faollashtirishi kutilmoqda.Ushbu biotransformatsiya qisman mitti xantal urug'i uni ishlatishdan oldin issiqlik bilan ishlov berilganda, urug'lik unining kuzatilgan larvitsidal faolligi va insektitsid faolligining yo'qolishi bilan namoyon bo'ldi.Issiqlik bilan ishlov berish glyukozinolatlarni faollashtiradigan gidrolitik fermentlarni yo'q qilishi va shu bilan bioaktiv izotiosiyanatlarning shakllanishiga to'sqinlik qilishi kutilmoqda.Bu suv muhitida chivinlarga qarshi karam urug'i kukunining insektitsid xususiyatlarini tasdiqlovchi birinchi tadqiqotdir.
Sinovdan o'tkazilgan urug'lik kukunlari orasida suv teresi urug'i kukuni (Ls) eng zaharli bo'lib, Aedes albopictusning yuqori o'limini keltirib chiqardi.Aedes aegypti lichinkalari 24 soat davomida doimiy ravishda qayta ishlandi.Qolgan uchta urug' kukunlari (PG, IG va DFP) sekinroq faollikka ega edi va 72 soatlik uzluksiz davolashdan keyin ham sezilarli o'limga olib keldi.Faqat Ls urug'i tarkibida katta miqdorda glyukozinolatlar mavjud bo'lsa, PG va DFP tarkibida mirozinaza va IG asosiy glyukozinolat sifatida glyukozinolatni o'z ichiga olgan (1-jadval).Glyukotropeolin BITC ga gidrolizlanadi va sinalbin 4-HBITC61,62 ga gidrolizlanadi.Bizning bioassay natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, Ls urug'i va sintetik BITC chivin lichinkalari uchun juda zaharli.PG va DFP urug'ining asosiy komponenti mirozinaza glyukozinolat bo'lib, u AITC ga gidrolizlanadi.AITC LC50 qiymati 19,35 ppm bo'lgan chivin lichinkalarini o'ldirishda samarali.AITC va BITC bilan solishtirganda, 4-HBITC izotiosiyanat lichinkalar uchun eng kam zaharli hisoblanadi.AITC BITCga qaraganda kamroq zaharli bo'lsa-da, ularning LC50 qiymatlari chivin lichinkalarida sinovdan o'tgan ko'plab efir moylaridan pastroqdir32,73,74,75.
Chivin lichinkalariga qarshi ishlatiladigan xochga mixlangan urug'lar kukuni bitta asosiy glyukozinolatni o'z ichiga oladi, HPLC tomonidan aniqlangan umumiy glyukozinolatlarning 98-99% dan ortig'ini tashkil qiladi.Boshqa glyukozinolatlarning iz miqdori aniqlandi, ammo ularning darajasi umumiy glyukozinolatlarning 0,3% dan kamini tashkil etdi.Suv teresi (L. sativum) urug‘i kukunida ikkilamchi glyukozinolatlar (sinigrin) mavjud, ammo ularning nisbati umumiy glyukozinolatlarning 1% ni tashkil qiladi va ularning miqdori hali ham ahamiyatsiz (taxminan 0,4 mg/g urug‘ kukuni).PG va DFP bir xil asosiy glyukozinolatni (mirozin) o'z ichiga olgan bo'lsa-da, ularning urug'lik ovqatlarining larvitsidal faolligi LC50 qiymatlari tufayli sezilarli darajada farq qiladi.Kukunli chiriyotganga toksikligi bo'yicha farqlanadi.Aedes aegypti lichinkalarining paydo bo'lishi mirozinaza faolligidagi farqlar yoki ikkita urug'lik ozuqalari orasidagi barqarorlik bilan bog'liq bo'lishi mumkin.Mirozinaza faolligi Brassicaceae o'simliklaridagi izotiosiyanatlar kabi gidroliz mahsulotlarining biologik mavjudligida muhim rol o'ynaydi76.Pocock va boshq.77 va Wilkinson va boshq.78 tomonidan oldingi hisobotlar, mirozinaza faolligi va barqarorligidagi o'zgarishlar genetik va atrof-muhit omillari bilan ham bog'liq bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi.
Kutilayotgan bioaktiv izotiosiyanat miqdori tegishli kimyoviy qo'llanmalar bilan taqqoslash uchun 24 va 72 soatlarda har bir urug'lik yormasidagi LC50 qiymatlari asosida hisoblab chiqilgan (5-jadval).24 soatdan so'ng, urug'lik ovqatidagi izotiosiyanatlar sof birikmalarga qaraganda zaharliroq edi.Izotiosiyanat urug'i bilan ishlov berishning million qismiga (ppm) qarab hisoblangan LC50 qiymatlari BITC, AITC va 4-HBITC ilovalari uchun LC50 qiymatlaridan past edi.Biz lichinkalarning urug'lik go'shti granulalarini iste'mol qilishini kuzatdik (3A-rasm).Shunday qilib, lichinkalar toksik izotiosiyanatlarga ko'proq kontsentratsiyali ta'sir qilishlari mumkin, ular urug'lik go'shti granulalarini yutib yuborishlari mumkin.Bu 24 soatlik ta'sir qilishda IG va PG urug'lari bilan ishlov berishda eng aniq bo'ldi, bu erda LC50 konsentratsiyasi sof AITC va 4-HBITC bilan davolashdan mos ravishda 75% va 72% past edi.Ls va DFP muolajalari sof izotiosiyanatga qaraganda zaharliroq edi, LC50 qiymatlari mos ravishda 24% va 41% pastroq edi.Nazorat bilan davolashda lichinkalar muvaffaqiyatli qoʻgʻirchoqlashdi (3B-rasm), urugʻlik uni bilan davolashda koʻpchilik lichinkalar qoʻgʻirchoqlanmadi va lichinkalarning rivojlanishi sezilarli darajada kechikdi (3B,D-rasm).Spodopteraliturada izotiosiyanatlar o'sishning kechikishi va rivojlanish kechikishi bilan bog'liq79.
Ae lichinkalari.Aedes aegypti chivinlari doimiy ravishda 24-72 soat davomida Brassica urug'i kukuniga ta'sir qilishdi.A) Og'iz bo'shlig'ida urug'lik zarralari bo'lgan o'lik lichinkalar (aylana shaklida);(B) Nazorat davolash (dH20 urug'lik uni qo'shmasdan) lichinkalar normal o'sadi va 72 soatdan keyin qo'g'irchoq boshlaydi (C, D) Lichinkalar urug'lik uni bilan davolash;urug 'yormasi rivojlanishdagi farqlarni ko'rsatdi va qo'g'irchoq bo'lmadi.
Biz izotiosiyanatlarning chivin lichinkalariga toksik ta'sir qilish mexanizmini o'rganmadik.Biroq, qizil olovli chumolilarda (Solenopsis invicta) oldingi tadqiqotlar glutation S-transferaza (GST) va esteraza (EST) inhibisyonu izotiosiyanat bioaktivligining asosiy mexanizmi ekanligini va AITC, hatto past faollikda ham, GST faolligini inhibe qilishi mumkinligini ko'rsatdi. .past konsentratsiyalarda qizil import qilingan olov chumolilari.Doza 0,5 mkg/ml80 ni tashkil qiladi.Aksincha, AITC kattalar makkajo'xori o'simtalarida (Sitophilus zeamais) atsetilxolinesterazni inhibe qiladi81.Shu kabi tadqiqotlar chivin lichinkalarida izotiosiyanat faolligi mexanizmini tushuntirish uchun o'tkazilishi kerak.
Biz o'simlik glyukozinolatlarining reaktiv izotiosiyanatlarni hosil qilish uchun gidrolizlanishi chivin lichinkalarini xantal urug'i bilan nazorat qilish mexanizmi bo'lib xizmat qiladi degan taklifni qo'llab-quvvatlash uchun issiqlik bilan inaktivlangan DFP usulidan foydalanamiz.DFP-HT urug'lik yormasi sinovdan o'tgan dastur stavkalarida zaharli emas edi.Lafarga va boshqalar.82 glyukozinolatlar yuqori haroratlarda parchalanishga sezgir ekanligini ma'lum qildi.Issiqlik bilan ishlov berish, shuningdek, urug'lik ovqatidagi mirozinaza fermentini denatüratsiya qilishi va reaktiv izotiosiyanatlarni hosil qilish uchun glyukozinolatlarning gidrolizlanishini oldini olishi kutilmoqda.Bu Okunade va boshqalar tomonidan ham tasdiqlangan.75, mirozinazaning haroratga sezgir ekanligini ko'rsatdi, bu xantal, qora xantal va qon ildizi urug'lari 80 ° dan yuqori haroratga duchor bo'lganda, mirozinaza faolligi butunlay inaktivlanganligini ko'rsatdi.C. Bu mexanizmlar issiqlik bilan ishlangan DFP urug'lik shrotining insektitsid faolligini yo'qotishiga olib kelishi mumkin.
Shunday qilib, xantal urug'i va uning uchta asosiy izotiosiyanatlari chivin lichinkalari uchun zaharli hisoblanadi.Urug'lik va kimyoviy davolash usullari o'rtasidagi bu farqlarni hisobga olgan holda, chivinlarni nazorat qilishning samarali usuli bo'lishi mumkin.Urug'lik kukunlarini qo'llash samaradorligi va barqarorligini oshirish uchun tegishli formulalar va samarali etkazib berish tizimlarini aniqlash zarurati mavjud.Bizning natijalarimiz sintetik pestitsidlarga muqobil sifatida xantal urug'idan foydalanish mumkinligini ko'rsatadi.Ushbu texnologiya chivin tashuvchilarni nazorat qilish uchun innovatsion vositaga aylanishi mumkin.Chivin lichinkalari suv muhitida ko'payganligi va urug'lik glyukozinolatlari hidratsiyadan so'ng faol izotiosiyanatlarga fermentativ ravishda aylanganligi sababli, chivinlar bilan zararlangan suvda xantal urug'idan foydalanish muhim nazorat potentsialini beradi.Izotiosiyanatlarning larvitsid faolligi har xil bo'lsa-da (BITC > AITC > 4-HBITC), urug'lik uni bir nechta glyukozinolatlar bilan birlashtirish toksiklikni sinergik ravishda oshiradimi yoki yo'qligini aniqlash uchun ko'proq tadqiqotlar talab etiladi.Bu yog'sizlangan xochbargli urug'i va uchta bioaktiv izotiosiyanatlarning chivinlarga insektitsid ta'sirini ko'rsatadigan birinchi tadqiqot.Ushbu tadqiqot natijalari shuni ko'rsatdiki, yog'sizlangan karam urug'i, urug'lardan moy olishning qo'shimcha mahsuloti chivinlarga qarshi kurashda istiqbolli larvitsidal vosita bo'lib xizmat qilishi mumkin.Ushbu ma'lumotlar o'simliklarning bionazorat agentlarini yanada kashf qilishga va ularni arzon, amaliy va ekologik toza biopestisidlar sifatida ishlab chiqishga yordam beradi.
Ushbu tadqiqot uchun yaratilgan ma'lumotlar to'plami va natijada olingan tahlillar tegishli muallifdan oqilona so'rov bo'yicha mavjud.Tadqiqot oxirida tadqiqotda foydalanilgan barcha materiallar (hasharotlar va urug'lik taomlari) yo'q qilindi.
Xabar vaqti: 29-iyul-2024