Sintetik pestitsidlarning keng qo'llanilishi ko'plab muammolarga, jumladan, chidamli organizmlarning paydo bo'lishiga, atrof-muhitning yomonlashishiga va inson salomatligiga zarar yetkazishga olib keldi. Shuning uchun, yangi mikrobialpestitsidlarInson salomatligi va atrof-muhit uchun xavfsiz bo'lgan moddalar shoshilinch ravishda zarur. Ushbu tadqiqotda Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan rhamnolipid biosurfaktant chivin (Culex quinquefasciatus) va termit (Odontotermes obesus) lichinkalariga toksiklikni baholash uchun ishlatilgan. Natijalar shuni ko'rsatdiki, davolash usullari orasida dozaga bog'liq o'lim darajasi mavjud edi. Termit va chivin lichinkalari biosurfaktantlari uchun 48 soatlik LC50 (50% o'limga olib keladigan konsentratsiya) qiymati chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini moslashtirish usuli yordamida aniqlandi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, biosurfaktantning lichinkaga qarshi va antitermit faolligining 48 soatlik LC50 qiymatlari (95% ishonch oralig'i) mos ravishda 26,49 mg/L (25,40 dan 27,57 gacha) va 33,43 mg/L (31,09 dan 35,68 gacha) ni tashkil etdi. Gistopatologik tekshiruvga ko'ra, biosurfaktantlar bilan davolash lichinkalar va termitlarning organella to'qimalariga jiddiy zarar yetkazgan. Ushbu tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktant Cx. quinquefasciatus va O. obesusni nazorat qilish uchun ajoyib va potentsial jihatdan samarali vositadir.
Tropik mamlakatlarda chivinlar orqali yuqadigan kasalliklar ko'p uchraydi1. Chivinlar orqali yuqadigan kasalliklarning dolzarbligi keng tarqalgan. Har yili bezgakdan 400 000 dan ortiq odam vafot etadi va ba'zi yirik shaharlarda denge, sariq isitma, chikungunya va Zika kabi jiddiy kasalliklar epidemiyalari kuzatilmoqda.2 Vektor orqali yuqadigan kasalliklar butun dunyo bo'ylab har oltita infeksiyadan bittasi bilan bog'liq bo'lib, eng ko'p uchraydigan holatlarga chivinlar sabab bo'ladi3,4. Culex, Anopheles va Aedes kasallik yuqishi bilan eng ko'p bog'liq bo'lgan uchta chivin turidir5. Aedes aegypti chivinlari tomonidan yuqadigan denge isitmasi tarqalishi so'nggi o'n yillikda oshdi va jamoat salomatligiga jiddiy tahdid soladi4,7,8. Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (JSST) ma'lumotlariga ko'ra, dunyo aholisining 40% dan ortig'i denge isitmasi xavfi ostida, har yili 100 dan ortiq mamlakatlarda 50-100 million yangi holat qayd etiladi9,10,11. Denge isitmasi butun dunyo bo'ylab uning tarqalishi oshgani sayin katta jamoat salomatligi muammosiga aylandi12,13,14. Anopheles gambiae, odatda Afrika Anopheles chivinlari sifatida tanilgan, tropik va subtropik mintaqalarda inson bezgagining eng muhim tashuvchisi hisoblanadi15. G'arbiy Nil virusi, Sent-Luis ensefaliti, yapon ensefaliti va otlar va qushlarning virusli infektsiyalari ko'pincha oddiy uy chivinlari deb ataladigan Culex chivinlari orqali yuqadi. Bundan tashqari, ular bakterial va parazitar kasalliklarning tashuvchisi hamdir16. Dunyoda 3000 dan ortiq termit turlari mavjud va ular 150 million yildan ortiq vaqtdan beri mavjud17. Ko'pgina zararkunandalar tuproqda yashaydi va yog'och va tsellyuloza o'z ichiga olgan yog'och mahsulotlari bilan oziqlanadi. Hind termiti Odontotermes obesus muhim ekinlar va plantatsiya daraxtlariga jiddiy zarar yetkazadigan muhim zararkunandadir18. Qishloq xo'jaligi hududlarida turli bosqichlarda termitlarning yuqishi turli ekinlar, daraxt turlari va qurilish materiallariga katta iqtisodiy zarar etkazishi mumkin. Termitlar ham inson salomatligi muammolariga olib kelishi mumkin19.
Bugungi kunda farmatsevtika va qishloq xo'jaligi sohalarida mikroorganizmlar va zararkunandalarga qarshilik masalasi murakkab20,21. Shuning uchun ikkala kompaniya ham yangi tejamkor mikroblarga qarshi vositalar va xavfsiz biopestitsidlarni izlashlari kerak. Sintetik pestitsidlar endi mavjud bo'lib, ular yuqumli va maqsadli bo'lmagan foydali hasharotlarni qo'rqitishi isbotlangan22. So'nggi yillarda biosurfaktantlar bo'yicha tadqiqotlar ularning turli sohalarda qo'llanilishi tufayli kengaydi. Biosurfaktantlar qishloq xo'jaligida, tuproqni tozalashda, neft qazib olishda, bakteriyalar va hasharotlarni yo'q qilishda va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda juda foydali va hayotiy ahamiyatga ega23,24. Biosurfaktantlar yoki mikrobial sirt faol moddalar qirg'oqbo'yi yashash joylarida va neft bilan ifloslangan hududlarda bakteriyalar, xamirturushlar va zamburug'lar kabi mikroorganizmlar tomonidan ishlab chiqariladigan biosurfaktant kimyoviy moddalaridir25,26. Kimyoviy yo'l bilan olingan sirt faol moddalar va biosurfaktantlar tabiiy muhitdan to'g'ridan-to'g'ri olinadigan ikki xil27. Dengiz yashash joylaridan turli xil biosurfaktantlar olinadi28,29. Shuning uchun olimlar tabiiy bakteriyalarga asoslangan biosurfaktantlar ishlab chiqarish uchun yangi texnologiyalarni izlamoqdalar30,31. Bunday tadqiqotlardagi yutuqlar ushbu biologik birikmalarning atrof-muhitni muhofaza qilishdagi ahamiyatini ko'rsatadi32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium va bu bakterial turklar yaxshi o'rganilgan vakillardir23,33.
Biosurfaktantlarning keng qo'llanilish doirasiga ega ko'plab turlari mavjud34. Ushbu birikmalarning muhim afzalligi shundaki, ularning ba'zilari antibakterial, larvitsid va insektitsid faolligiga ega. Bu shuni anglatadiki, ular qishloq xo'jaligi, kimyo, farmatsevtika va kosmetika sanoatida qo'llanilishi mumkin35,36,37,38. Biosurfaktantlar odatda biologik parchalanadigan va ekologik jihatdan foydali bo'lgani uchun ular ekinlarni himoya qilish uchun integratsiyalashgan zararkunandalarga qarshi kurash dasturlarida qo'llaniladi39. Shunday qilib, Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktantlarning larvitsid va antitermit faolligi haqida asosiy bilimlar olindi. Biz rhamnolipid biosurfaktantlarining turli konsentratsiyalariga duchor bo'lganda o'lim va gistologik o'zgarishlarni tekshirdik. Bundan tashqari, biz mikrosuv o'tlari, dafniyalar va baliqlar uchun o'tkir toksiklikni aniqlash uchun keng qo'llaniladigan Miqdoriy Struktura-Faoliyat (QSAR) kompyuter dasturini baholadik.
Ushbu tadqiqotda 30 dan 50 mg/ml gacha bo'lgan turli konsentratsiyalarda (5 mg/ml oralig'ida) tozalangan biosurfaktantlarning termitlarga qarshi faolligi (toksikligi) hind termitlari, O. obesus va to'rtinchi turlarga qarshi sinovdan o'tkazildi. Inst-Cx lichinkalari. Chivin lichinkalari quinquefasciatus. Biosurfaktant LC50 ning O. obesus va Cx. C. solanacearumga qarshi 48 soat davomida konsentratsiyasi. Chivin lichinkalari chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini moslashtirish usuli yordamida aniqlandi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, biosurfaktant konsentratsiyasining ortishi bilan termitlarning o'limi oshdi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, biosurfaktant larvitsid faolligiga (1-rasm) va termitlarga qarshi faollikka (2-rasm) ega bo'lib, 48 soatlik LC50 qiymatlari (95% CI) mos ravishda 26,49 mg/L (25,40 dan 27,57 gacha) va 33,43 mg/l (31,09 dan 35,68 gacha) ni tashkil etdi (1-jadval). O'tkir toksiklik nuqtai nazaridan (48 soat), biosurfaktant sinovdan o'tgan organizmlar uchun "zararli" deb tasniflanadi. Ushbu tadqiqotda ishlab chiqarilgan biosurfaktant ta'sir qilishdan keyin 24-48 soat ichida 100% o'lim bilan ajoyib larvitsid faolligini ko'rsatdi.
Lichinka faolligi uchun LC50 qiymatini hisoblang. Nisbiy o'lim (%) uchun chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini moslashtirish (qattiq chiziq) va 95% ishonch oralig'ini (soyali maydon) qo'llang.
Termitlarga qarshi faollik uchun LC50 qiymatini hisoblang. Nisbiy o'lim (%) uchun chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini moslashtirish (qattiq chiziq) va 95% ishonch oralig'ini (soyali maydon) qo'llang.
Tajriba oxirida mikroskop ostida morfologik o'zgarishlar va anomaliyalar kuzatildi. Nazorat va ishlov berilgan guruhlarda 40 marta kattalashtirishda morfologik o'zgarishlar kuzatildi. 3-rasmda ko'rsatilganidek, biosurfaktantlar bilan ishlov berilgan lichinkalarning aksariyat qismida o'sishda uzilishlar kuzatildi. 3a-rasmda normal Cx. quinquefasciatus, 3b-rasmda anomal Cx ko'rsatilgan. Beshta nematod lichinkasini keltirib chiqaradi.
Biosurfaktantlarning subletal (LC50) dozalarining Culex quinquefasciatus lichinkalari rivojlanishiga ta'siri. Oddiy Cx ning 40 marta kattalashtirilgan yorug'lik mikroskopiyasi tasviri (a). quinquefasciatus (b) G'ayritabiiy Cx. Beshta nematod lichinkasini keltirib chiqaradi.
Ushbu tadqiqotda davolangan lichinkalar (4-rasm) va termitlarning (5-rasm) gistologik tekshiruvi bir nechta anomaliyalarni, jumladan, qorin bo'shlig'i maydonining qisqarishini va mushaklar, epitelial qatlamlar va terining shikastlanishini aniqladi. O'rta ichak. Gistologiya ushbu tadqiqotda qo'llanilgan biosurfaktantning inhibitiv faollik mexanizmini aniqladi.
Normal davolanmagan 4-inst Cx lichinkalarining gistopatologiyasi. quinquefasciatus lichinkalari (nazorat: (a,b)) va biosurfaktant bilan davolangan (davolash: (c,d)). Strelkalar davolangan ichak epiteliyasi (epi), yadrolar (n) va mushak (mu) ni ko'rsatadi. Bar = 50 µm.
Normal davolanmagan O. obesus (nazorat: (a,b)) va davolangan biosurfaktantning (davolash: (c,d)) gistopatologiyasi. Strelkalar mos ravishda ichak epiteliysini (epi) va mushakni (mu) ko'rsatadi. Bar = 50 µm.
Ushbu tadqiqotda ECOSAR rhamnolipid biosurfaktant mahsulotlarining birlamchi ishlab chiqaruvchilar (yashil suv o'tlari), birlamchi iste'molchilar (suv burgalari) va ikkilamchi iste'molchilar (baliqlar) uchun o'tkir toksikligini bashorat qilish uchun ishlatilgan. Ushbu dastur molekulyar tuzilishga asoslangan toksiklikni baholash uchun murakkab miqdoriy struktura-faollik birikma modellaridan foydalanadi. Model moddalarning suv turlari uchun o'tkir va uzoq muddatli toksikligini hisoblash uchun struktura-faollik (SAR) dasturidan foydalanadi. Xususan, 2-jadvalda bir nechta turlar uchun taxminiy o'rtacha halokatli konsentratsiyalar (LC50) va o'rtacha samarali konsentratsiyalar (EC50) umumlashtirilgan. Shubhali toksiklik kimyoviy moddalarni tasniflash va yorliqlashning global uyg'unlashtirilgan tizimidan foydalangan holda to'rt darajaga tasniflangan (3-jadval).
Vektor orqali yuqadigan kasalliklarni, ayniqsa chivinlar va Aedes chivinlarining shtammlarini nazorat qilish. Misrliklar endi qiyin ish qilishadi 40,41,42,43,44,45,46. Piretroidlar va organofosfatlar kabi ba'zi kimyoviy jihatdan mavjud bo'lgan pestitsidlar biroz foydali bo'lsa-da, ular inson salomatligi, jumladan, diabet, reproduktiv kasalliklar, nevrologik kasalliklar, saraton va nafas olish yo'llari kasalliklari uchun jiddiy xavf tug'diradi. Bundan tashqari, vaqt o'tishi bilan bu hasharotlar ularga chidamli bo'lib qolishi mumkin13,43,48. Shunday qilib, samarali va ekologik toza biologik nazorat choralari chivinlarni nazorat qilishning yanada mashhur usuliga aylanadi49,50. Benelli51 chivin vektorlarini erta nazorat qilish shaharlarda samaraliroq bo'lishini ta'kidladi, ammo ular qishloq joylarda larvitsidlardan foydalanishni tavsiya qilmadilar52. Tom va boshqalar 53 shuningdek, chivinlarni yetilmagan bosqichlarida nazorat qilish xavfsiz va oddiy strategiya bo'lishini ta'kidladilar, chunki ular nazorat agentlariga nisbatan sezgirroqdir 54.
Kuchli shtamm (Enterobacter cloacae SJ2) tomonidan biosurfaktant ishlab chiqarish izchil va istiqbolli samaradorlikni ko'rsatdi. Oldingi tadqiqotimizda Enterobacter cloacae SJ2 fizik-kimyoviy parametrlar yordamida biosurfaktant ishlab chiqarishni optimallashtirishi haqida xabar berilgan edi26. Ularning tadqiqotiga ko'ra, potentsial E. cloacae izolyati tomonidan biosurfaktant ishlab chiqarish uchun optimal sharoitlar 36 soat davomida inkubatsiya, 150 rpm da aralashtirish, pH 7.5, 37 °C, sho'rlanish 1 ppt, uglerod manbai sifatida 2% glyukoza, 1% xamirturush edi. Ekstrakt 2.61 g/L biosurfaktant olish uchun azot manbai sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, biosurfaktantlar TLC, FTIR va MALDI-TOF-MS yordamida tavsiflangan. Bu rhamnolipid biosurfaktant ekanligini tasdiqladi. Glikolipid biosurfaktantlari boshqa turdagi biosurfaktantlar orasida eng intensiv o'rganilgan sinfdir55. Ular uglevod va lipid qismlaridan, asosan yog 'kislotasi zanjirlaridan iborat. Glikolipidlar orasida asosiy vakillari ramnolipid va sophorolipiddir56. Ramnolipidlar mono- yoki di-β-gidroksidekanoik kislota bilan bog'liq ikkita ramnoza qismini o'z ichiga oladi57. Rhamnolipidlarning tibbiyot va farmatsevtika sanoatida qo'llanilishi yaxshi yo'lga qo'yilgan58, bundan tashqari ular yaqinda pestitsid sifatida qo'llanilmoqda59.
Biosurfaktantning nafas olish sifonining gidrofob mintaqasi bilan o'zaro ta'siri suvning stomatal bo'shlig'idan o'tishiga imkon beradi va shu bilan lichinkalarning suv muhiti bilan aloqasini oshiradi. Biosurfaktantlarning mavjudligi traxeyaga ham ta'sir qiladi, uning uzunligi sirtga yaqin, bu esa lichinkalarning sirtga sudralib chiqishini va nafas olishini osonlashtiradi. Natijada, suvning sirt tarangligi pasayadi. Lichinkalar suv yuzasiga yopisha olmaganligi sababli, ular rezervuar tubiga tushadi, gidrostatik bosimni buzadi, natijada ortiqcha energiya sarfi va cho'kib ketish natijasida o'limga olib keladi38,60. Shunga o'xshash natijalar Ghribi61 tomonidan olingan, bu yerda Bacillus subtilis tomonidan ishlab chiqarilgan biosurfaktant Ephestia kuehniella ga qarshi larvitsid faolligini namoyish etgan. Xuddi shunday, Cx. Das va Mukherjee23 ning larvitsid faolligi ham siklik lipopeptidlarning quinquefasciatus lichinkalariga ta'sirini baholadilar.
Ushbu tadqiqot natijalari rhamnolipid biosurfaktantlarining Cx ga qarshi larvitsid faolligiga taalluqlidir. Quinquefasciatus chivinlarini o'ldirish avval nashr etilgan natijalarga mos keladi. Masalan, Bacillus jinsiga mansub turli bakteriyalar tomonidan ishlab chiqarilgan surfaktin asosidagi biosurfaktantlar qo'llaniladi. va Pseudomonas spp. Ba'zi dastlabki hisobotlarda64,65,66 Bacillus subtilis23 dan olingan lipopeptid biosurfaktantlarining lichinkalarni o'ldirish faolligi haqida xabar berilgan. Deepali va boshqalar63 Stenotropomonas maltophilia dan ajratilgan rhamnolipid biosurfaktant 10 mg/L konsentratsiyada kuchli larvitsid faolligiga ega ekanligini aniqladilar. Silva va boshqalar67 rhamnolipid biosurfaktantining Ae ga qarshi 1 g/L konsentratsiyada larvitsid faolligi haqida xabar berishdi. Aedes aegypti. Kanakdande va boshqalar. 68 ta tadqiqotda Bacillus subtilis tomonidan ishlab chiqarilgan lipopeptid biosurfaktantlari evkaliptning lipofil fraksiyasiga ega Culex lichinkalari va termitlarida umumiy o'limga olib kelganligi haqida xabar berilgan. Xuddi shunday, Masendra va boshqalar. 69 E. xom ekstraktining lipofil n-geksan va EtOAc fraksiyalarida ishchi chumolilarning (Cryptotermes cynocephalus Light.) o'limini 61,7% ga yetkazganligi haqida xabar berishgan.
Parthipan va boshqalar 70 bezgak paraziti Plasmodium vektori bo'lgan Anopheles Stephensi ga qarshi Bacillus subtilis A1 va Pseudomonas stutzeri NA3 tomonidan ishlab chiqarilgan lipopeptid biosurfaktantlarining insektitsid qo'llanilishi haqida xabar berishdi. Ular lichinkalar va kuklalar uzoqroq umr ko'rishini, tuxum qo'yish davrlari qisqaroq bo'lishini, steril ekanligini va turli konsentratsiyali biosurfaktantlar bilan ishlov berilganda qisqaroq umr ko'rishini kuzatishdi. B. subtilis biosurfaktant A1 ning kuzatilgan LC50 qiymatlari turli lichinka holatlari (ya'ni I, II, III, IV lichinkalar va pupalar bosqichi) uchun mos ravishda 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 va 7,99 mg/L ni tashkil etdi. Taqqoslash uchun, Pseudomonas stutzeri NA3 ning I-IV lichinka bosqichlari va kukla bosqichlari uchun biosurfaktantlar mos ravishda 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 va 6,99 mg/L ni tashkil etdi. Omon qolgan lichinkalar va pupalarning kechiktirilgan fenologiyasi insektitsidlar bilan davolash natijasida yuzaga kelgan sezilarli fiziologik va metabolik buzilishlarning natijasi deb hisoblanadi71.
Wickerhamomyces anomalus shtammi CCMA 0358 Aedes chivinlariga qarshi 100% lichinkaga qarshi faollikka ega biosurfaktant ishlab chiqaradi. aegypti 24 soatlik interval 38 Silva va boshqalar tomonidan xabar qilinganidan yuqori bo'ldi. Pseudomonas aeruginosa dan kungaboqar yog'ini uglerod manbai sifatida ishlatib ishlab chiqarilgan biosurfaktant 48 soat ichida lichinkalarning 100% ni o'ldirishi ko'rsatilgan 67. Abinaya va boshqalar.72 va Pradhan va boshqalar.73 shuningdek, Bacillus turiga mansub bir nechta izolatlar tomonidan ishlab chiqarilgan sirt faol moddalarning lichinkaga qarshi yoki insektitsid ta'sirini ko'rsatdilar. Senthil-Nathan va boshqalar tomonidan ilgari nashr etilgan tadqiqotda o'simlik lagunlariga duchor bo'lgan chivin lichinkalarining 100% nobud bo'lishi ehtimoli aniqlangan. 74.
Insektitsidlarning hasharotlar biologiyasiga subletal ta'sirini baholash integratsiyalashgan zararkunandalarga qarshi kurash dasturlari uchun juda muhimdir, chunki subletal dozalar/konsentratsiyalar hasharotlarni o'ldirmaydi, balki biologik xususiyatlarni buzish orqali kelajak avlodlarda hasharotlar populyatsiyasini kamaytirishi mumkin10. Siqueira va boshqalar 75 50 dan 300 mg/ml gacha bo'lgan turli konsentratsiyalarda sinovdan o'tkazilganda rhamnolipid biosurfaktanining (300 mg/ml) to'liq larvitsid faolligini (100% o'lim) kuzatdilar. Aedes aegypti shtammlarining lichinka bosqichi. Ular o'limgacha bo'lgan vaqt va subletal konsentratsiyalarning lichinkalarning omon qolishi va suzish faolligiga ta'sirini tahlil qilishdi. Bundan tashqari, ular biosurfaktanning subletal konsentratsiyalariga (masalan, 50 mg/ml va 100 mg/ml) 24-48 soat ta'sir qilgandan keyin suzish tezligining pasayishini kuzatdilar. Istiqbolli subletal rollarga ega bo'lgan zaharlar ta'sirlangan zararkunandalarga ko'p marta zarar yetkazishda samaraliroq deb hisoblanadi76.
Bizning natijalarimizning gistologik kuzatuvlari shuni ko'rsatadiki, Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan biosurfaktantlar chivin (Cx. quinquefasciatus) va termit (O. obesus) lichinkalari to'qimalarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Shunga o'xshash anomaliyalar An. gambiaes.s va An. arabica lichinkalarida rayhon yog'i preparatlari natijasida yuzaga kelgan va Ochola77 tomonidan tasvirlangan. Kamaraj va boshqalar78 shuningdek, An. Stefani lichinkalari oltin nanopartikullar ta'siriga uchraganida ham xuddi shunday morfologik anomaliyalarni tasvirlagan. Vasantha-Srinivasan va boshqalar79 shuningdek, cho'pon sumkasi efir moyi Aedes albopictus kamerasi va epitelial qatlamlariga jiddiy zarar yetkazganini xabar qilishdi. Aedes aegypti. Raghavendran va boshqalar chivin lichinkalari mahalliy Penicillium qo'ziqorinining 500 mg/ml mitselial ekstrakti bilan ishlov berilganini xabar qilishdi. Ae jiddiy gistologik shikastlanishni ko'rsatadi. aegypti va Cx. O'lim darajasi 80. Ilgari, Abinaya va boshqalar. Anning to'rtinchi yoshdagi lichinkalari o'rganilgan. Stephensi va Ae. aegypti B. licheniformis ekzopolisaxaridlari bilan ishlov berilgan Aedes aegypti da ko'plab gistologik o'zgarishlarni, jumladan, oshqozon ko'richak, mushak atrofiyasi, asab simining ganglionlarining shikastlanishi va disorganizatsiyasini aniqladilar72. Raghavendran va boshqalarning fikriga ko'ra, P. daleae mitselial ekstrakti bilan ishlov berilgandan so'ng, sinovdan o'tgan chivinlarning o'rta ichak hujayralarida (4-inst lichinkalari) ichak bo'shlig'ining shishishi, hujayralararo tarkibning kamayishi va yadro degeneratsiyasi kuzatildi81. Xuddi shu gistologik o'zgarishlar ekinezya bargi ekstrakti bilan ishlov berilgan chivin lichinkalarida ham kuzatildi, bu ishlov berilgan birikmalarning insektitsid salohiyatini ko'rsatadi50.
ECOSAR dasturiy ta'minotidan foydalanish xalqaro miqyosda e'tirofga sazovor bo'ldi82. Hozirgi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, ECOSAR biosurfaktantlarining mikrosuv o'tlari (C. vulgaris), baliq va suv burgalari (D. magna) uchun o'tkir toksikligi Birlashgan Millatlar Tashkiloti tomonidan belgilangan "toksiklik" toifasiga kiradi83. ECOSAR ekotoksiklik modeli moddalarning o'tkir va uzoq muddatli toksikligini bashorat qilish uchun SAR va QSAR dan foydalanadi va ko'pincha organik ifloslantiruvchi moddalarning toksikligini bashorat qilish uchun ishlatiladi82,84.
Paraformaldegid, natriy fosfat buferi (pH 7.4) va ushbu tadqiqotda ishlatilgan boshqa barcha kimyoviy moddalar Hindistonning HiMedia Laboratories kompaniyasidan sotib olindi.
Biosurfaktant ishlab chiqarish yagona uglerod manbai sifatida 1% xom moy qo'shilgan 200 ml steril Bushnell Haas muhitini o'z ichiga olgan 500 ml Erlenmeyer kolbalarida amalga oshirildi. Enterobacter cloacae SJ2 ning oldindan kulturasi (1,4 × 104 CFU/ml) 37°C haroratda, 200 rpm tezlikda orbital silkitgichda 7 kun davomida kultura qilindi. Inkubatsiya davridan so'ng, biosurfaktant kultura muhitini 3400 × g tezlikda 4°C da 20 daqiqa davomida santrifugalash orqali ajratib olindi va natijada olingan supernatant skrining maqsadlarida ishlatildi. Biosurfaktantlarni optimallashtirish protseduralari va tavsiflash avvalgi tadqiqotimizdan olingan26.
Culex quinquefasciatus lichinkalari Palanchipetai, Tamil Nadu (Hindiston) Dengiz biologiyasi bo'yicha ilg'or tadqiqotlar markazidan (CAS) olindi. Lichinkalar 27 ± 2°C haroratda va 12:12 (yorug'lik:qorong'u) fotoperiodi bilan to'ldirilgan plastik idishlarda o'stirildi. Chivin lichinkalariga 10% glyukoza eritmasi berildi.
Culex quinquefasciatus lichinkalari ochiq va himoyalanmagan septik rezervuarlarda topilgan. Laboratoriyada lichinkalarni aniqlash va o'stirish uchun standart tasniflash ko'rsatmalaridan foydalaning85. Lichinkalarga qarshi sinovlar Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti tavsiyalariga muvofiq o'tkazildi86. SH. Quinquefasciatusning to'rtinchi yosh lichinkalari yopiq naychalarda 25 ml va 50 ml guruhlarda, havo oralig'i ularning sig'imining uchdan ikki qismiga teng bo'lgan holda to'plandi. Biosurfaktant (0–50 mg/ml) har bir naychaga alohida qo'shildi va 25 °C da saqlandi. Nazorat naychasida faqat distillangan suv (50 ml) ishlatilgan. O'lik lichinkalar inkubatsiya davrida (12–48 soat) suzish alomatlari ko'rsatilmagan lichinkalar deb hisoblanadi87. Tenglama yordamida lichinkalarning o'lim foizini hisoblang. (1)88.
Odontotermitidae oilasiga qishloq xo'jaligi kampusidagi (Annamalai universiteti, Hindiston) chirigan yog'ochlarda topilgan hind termiti Odontotermes obesus kiradi. Ushbu biosurfaktantni (0–50 mg/ml) zararli yoki yo'qligini aniqlash uchun oddiy protseduralar yordamida sinab ko'ring. Laminar havo oqimida 30 daqiqa davomida quritilgandan so'ng, Whatman qog'ozining har bir chizig'i 30, 40 yoki 50 mg/ml konsentratsiyada biosurfaktant bilan qoplangan. Oldindan qoplangan va qoplanmagan qog'oz chiziqlar Petri idishining markazida sinovdan o'tkazildi va taqqoslandi. Har bir Petri idishida taxminan o'ttizta faol termit O. obesus mavjud. Nazorat va sinov termitlariga oziq-ovqat manbai sifatida nam qog'oz berildi. Barcha plastinkalar inkubatsiya davrida xona haroratida saqlandi. Termitlar 12, 24, 36 va 48 soatdan keyin nobud bo'ldi89,90. Keyin 1-tenglama turli biosurfaktant konsentratsiyalarida termitlarning o'lim foizini baholash uchun ishlatilgan. (2).
Namunalar muz ustida saqlandi va 100 ml 0,1 M natriy fosfat buferi (pH 7,4) solingan mikrotubalarga qadoqlandi va qo'shimcha tahlil qilish uchun Rajiv Gandi nomidagi akvakultura markazining (RGCA) Markaziy akvakultura patologiyasi laboratoriyasiga (CAPL) yuborildi. Gistologiya laboratoriyasi, Sirkali, Mayiladuthurai. Tuman, Tamil Nadu, Hindiston. Namunalar darhol 4% paraformaldegidda 37°C da 48 soat davomida fiksatsiya qilindi.
Fiksatsiya bosqichidan so'ng, material uch marta 0,1 M natriy fosfat buferi (pH 7,4) bilan yuvildi, etanolda bosqichma-bosqich quritildi va LEICA qatronida 7 kun davomida namlandi. Keyin modda qatron va polimerizator bilan to'ldirilgan plastik qolipga joylashtiriladi va keyin moddani o'z ichiga olgan blok to'liq polimerlanguncha 37°C gacha qizdirilgan pechga joylashtiriladi.
Polimerizatsiyadan so'ng, bloklar LEICA RM2235 mikrotomi (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, AQSh) yordamida 3 mm qalinlikda kesildi. Kesimlar slaydlarga guruhlangan bo'lib, har bir slaydda oltita qismdan iborat. Slaydlar xona haroratida quritilgan, so'ngra 7 daqiqa davomida gematoksilin bilan bo'yalgan va 4 daqiqa davomida oqova suv bilan yuvilgan. Bundan tashqari, eozin eritmasi teriga 5 daqiqa davomida surtiladi va 5 daqiqa davomida oqova suv bilan yuviladi.
O'tkir toksiklik turli tropik darajadagi suv organizmlari: 96 soatlik baliq LC50, 48 soatlik D. magna LC50 va 96 soatlik yashil suv o'tlari EC50 yordamida bashorat qilingan. Rhamnolipid biosurfaktantlarining baliqlar va yashil suv o'tlari uchun toksikligi AQSh Atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi tomonidan ishlab chiqilgan Windows uchun ECOSAR dasturiy ta'minotining 2.2 versiyasi yordamida baholandi. (Onlayn rejimida https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model manzilida mavjud).
Lichinka va termitlarga qarshi faollik bo'yicha barcha testlar uch nusxada o'tkazildi. Lichinkalar va termitlarning o'lim ko'rsatkichlari ma'lumotlarining chiziqli bo'lmagan regressiyasi (dozaga javob o'zgaruvchilari jurnali) 95% ishonch oralig'i bilan o'rtacha halokatli konsentratsiyani (LC50) hisoblash uchun amalga oshirildi va konsentratsiyaga javob egri chiziqlari Prism® (8.0 versiyasi, GraphPad Software) Inc., AQSh) 84, 91 yordamida yaratildi.
Ushbu tadqiqot Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktantlarning chivinlarga qarshi lichinkalarni yo'q qilish va termitlarga qarshi vositalar sifatidagi salohiyatini ochib beradi va bu ish lichinkalarni yo'q qilish va termitlarga qarshi ta'sir mexanizmlarini yaxshiroq tushunishga hissa qo'shadi. Biosurfaktantlar bilan ishlov berilgan lichinkalarning gistologik tadqiqotlari ovqat hazm qilish trakti, o'rta ichak, miya po'stlog'iga zarar yetkazganligini va ichak epiteliy hujayralarining giperplaziyasini ko'rsatdi. Natijalar: Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan rhamnolipid biosurfaktantining antitermit va lichinkalarni yo'q qilish faolligini toksikologik baholash shuni ko'rsatdiki, bu izolat chivinlar (Cx quinquefasciatus) va termitlarning (O. obesus) vektor orqali yuqadigan kasalliklarini nazorat qilish uchun potentsial biopestitsid hisoblanadi. Biosurfaktantlarning asosiy ekologik toksikligini va ularning potentsial atrof-muhitga ta'sirini tushunish zarur. Ushbu tadqiqot biosurfaktantlarning ekologik xavfini baholash uchun ilmiy asos yaratadi.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 9-aprel