Sintetik pestitsidlarning keng qo'llanilishi ko'plab muammolarni, jumladan, chidamli organizmlarning paydo bo'lishiga, atrof-muhitning buzilishiga va inson salomatligiga zarar etkazdi. Shuning uchun yangi mikrobpestitsidlarinson salomatligi va atrof-muhit uchun xavfsiz bo'lgan zudlik bilan zarur. Ushbu tadqiqotda Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan ramnolipid biosurfaktan chivin (Culex quinquefasciatus) va termit (Odontotermes obesus) lichinkalariga toksiklikni baholash uchun ishlatilgan. Natijalar davolanishlar orasida dozaga bog'liq o'lim darajasi mavjudligini ko'rsatdi. Termit va chivin lichinkalari biosurfaktanlari uchun 48 soatda LC50 (50% halokatli konsentratsiya) qiymati chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini o'rnatish usuli yordamida aniqlandi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, biosurfaktanning larvitsidal 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 qiladi. Gistopatologik tekshiruv natijalariga ko'ra, biosurfaktantlar bilan davolash lichinkalar va termitlarning organoid to'qimalariga jiddiy zarar etkazgan. Ushbu tadqiqot natijalari Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktant Cx nazorati uchun ajoyib va potentsial samarali vosita ekanligini ko'rsatadi. quinquefasciatus va O. obesus.
Tropik mamlakatlarda chivinlar yuqadigan kasalliklar ko'p uchraydi1. Chivinlar bilan yuqadigan kasalliklarning dolzarbligi keng tarqalgan. Har yili 400 000 dan ortiq odam bezgakdan nobud bo'ladi va ba'zi yirik shaharlarda dang, sariq isitma, chikungunya va Zika kabi jiddiy kasalliklar epidemiyasi kuzatilmoqda.2 Vektor yuqadigan kasalliklar dunyo bo'ylab har oltita infektsiyadan biri bilan bog'liq bo'lib, eng ko'p chivinlar sabab bo'ladi. muhim holatlar3 ,4. Culex, Anopheles va Aedes chivinlarning uchta avlodi bo'lib, kasallikning tarqalishi bilan eng ko'p bog'liq5. So'nggi o'n yil ichida Aedes aegypti chivinlari tomonidan yuqadigan dang isitmasi tarqalishi ortib bormoqda va aholi salomatligiga jiddiy tahdid solmoqda4,7,8. Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (JSST) ma'lumotlariga ko'ra, dunyo aholisining 40% dan ortig'i dang isitmasi xavfi ostida, har yili 100 dan ortiq mamlakatlarda 50-100 million yangi holatlar ro'y beradi9,10,11. Dang isitmasi butun dunyo bo'ylab ko'payganligi sababli sog'liqni saqlashning asosiy muammosiga aylandi12,13,14. Anopheles gambiae, odatda Afrika Anopheles chivinlari sifatida tanilgan, tropik va subtropik mintaqalarda inson bezgagining eng muhim vektori hisoblanadi15. G'arbiy Nil virusi, Sent-Luis ensefaliti, yapon ensefaliti va otlar va qushlarning virusli infektsiyalari odatda uy chivinlari deb ataladigan Culex chivinlari tomonidan uzatiladi. Bundan tashqari, ular bakterial va parazitar kasalliklarning tashuvchisi hamdir16. Dunyoda 3000 dan ortiq termit turlari mavjud bo'lib, ular 150 million yildan ortiq vaqtdan beri mavjud17. Aksariyat zararkunandalar tuproqda yashaydi va tsellyuloza o'z ichiga olgan yog'och va yog'och mahsulotlari bilan oziqlanadi. Hind termiti Odontotermes obesus muhim ekinlar va plantatsiya daraxtlariga jiddiy zarar etkazuvchi muhim zararkunandadir18. Qishloq xo'jaligi hududlarida termitlarning turli bosqichlarda zararlanishi turli ekinlarga, daraxt turlariga va qurilish materiallariga katta iqtisodiy zarar etkazishi mumkin. Termitlar ham inson salomatligi bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqarishi mumkin19.
Hozirgi kunda farmatsevtika va dehqonchilik sohalarida mikroorganizmlar va zararkunandalarga chidamlilik masalasi murakkab20,21. Shuning uchun har ikkala kompaniya ham yangi tejamkor mikroblarga qarshi vositalar va xavfsiz biopestitsidlarni izlashlari kerak. Sintetik pestitsidlar hozirda mavjud bo'lib, ular yuqumli va maqsadli bo'lmagan foydali hasharotlarni daf etishi isbotlangan22. So'nggi yillarda biosurfaktanlar bo'yicha tadqiqotlar ularning turli sohalarda qo'llanilishi tufayli kengaydi. Biosurfaktantlar qishloq xo'jaligida, tuproqni qayta ishlashda, neft qazib olishda, bakteriyalar va hasharotlarni yo'q qilishda, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda juda foydali va hayotiy ahamiyatga ega23,24. Biosurfaktantlar yoki mikrobial sirt faol moddalar qirg'oqdagi yashash joylari va neft bilan ifloslangan hududlarda bakteriyalar, xamirturushlar va zamburug'lar kabi mikroorganizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan biosurfaktan kimyoviy moddalardir25,26. Kimyoviy usulda olingan sirt faol moddalar va biosurfaktanlar to'g'ridan-to'g'ri tabiiy muhitdan olinadigan ikki turdir27. Dengiz yashash joylaridan turli xil biosurfaktanlar olinadi28,29. Shuning uchun olimlar tabiiy bakteriyalar asosida biosurfaktanlar ishlab chiqarishning yangi texnologiyalarini izlamoqda30,31. Bunday tadqiqotlardagi yutuqlar ushbu biologik birikmalarning atrof-muhitni muhofaza qilish uchun muhimligini ko'rsatadi32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium va bu bakteriya avlodlari yaxshi o'rganilgan vakillaridir23,33.
Amallanish doirasi keng boʻlgan biosurfaktanlarning koʻp turlari mavjud34. Ushbu birikmalarning muhim afzalligi shundaki, ularning ba'zilari antibakterial, larvitsidal 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'lganligi sababli, ular ekinlarni himoya qilish uchun zararkunandalarga qarshi integratsiyalashgan dasturlarda qo'llaniladi39. Shunday qilib, Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktanlarning larvitsidal va antitermit faolligi haqida asosiy bilimlar olindi. Biz ramnolipid biosurfaktanlarining turli konsentratsiyasiga ta'sir qilganda o'lim va gistologik o'zgarishlarni tekshirdik. Bundan tashqari, biz mikroalglar, dafniyalar va baliqlar uchun o'tkir toksiklikni aniqlash uchun keng qo'llaniladigan Miqdoriy tuzilma-faoliyat (QSAR) Ekologik tuzilma-faoliyat (ECOSAR) kompyuter dasturini baholadik.
Ushbu tadqiqotda 30 dan 50 mg/ml gacha (5 mg/ml oraliqda) turli konsentratsiyalarda tozalangan biosurfaktanlarning antitermit faolligi (toksikligi) hind termitlari, O. obesus va to'rtinchi turlarga nisbatan sinovdan o'tkazildi. Instar Cx lichinkalari. Quinquefasciatus chivinlarining lichinkalari. Biosurfaktant LC50 konsentratsiyasi 48 soat davomida O. obesus va Cx ga qarshi. C. solanacearum. Chivin lichinkalari chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'ini o'rnatish usuli yordamida aniqlandi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, termitlar o'limi biosurfaktan kontsentratsiyasining ortishi bilan ortgan. Natijalar shuni ko'rsatdiki, biosurfaktant larvitsidal faollikka ega (1-rasm) va termitlarga qarshi faollikka ega (2-rasm), 48 soatlik LC50 qiymatlari (95% CI) 26,49 mg/L (25,40 dan 27,57 gacha) va 33,43 mg/ l (31.09-35.68-rasmlar), mos ravishda (jadval 1). O'tkir toksiklik nuqtai nazaridan (48 soat) biosurfaktan sinovdan o'tgan organizmlar uchun "zararli" deb tasniflanadi. Ushbu tadqiqotda ishlab chiqarilgan biosurfaktan ta'sir qilishdan keyin 24-48 soat ichida 100% o'lim bilan ajoyib larvitsidal faollikni ko'rsatdi.
Lichinka faolligi uchun LC50 qiymatini hisoblang. Nisbiy o'lim (%) uchun chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'i (qattiq chiziq) va 95% ishonch oralig'i (soyali maydon).
Termitlarga qarshi faollik uchun LC50 qiymatini hisoblang. Nisbiy o'lim (%) uchun chiziqli bo'lmagan regressiya egri chizig'i (qattiq chiziq) va 95% ishonch oralig'i (soyali maydon).
Tajriba yakunida mikroskop ostida morfologik o‘zgarishlar va anomaliyalar kuzatildi. 40x kattalashtirishda nazorat va ishlov berilgan guruhlarda morfologik o'zgarishlar kuzatildi. 3-rasmda ko'rsatilganidek, biosurfaktanlar bilan ishlov berilgan lichinkalarning ko'pchiligida o'sishning buzilishi sodir bo'ldi. 3a-rasmda oddiy Cx ko'rsatilgan. quinquefasciatus, 3b-rasmda anomal Cx ko'rsatilgan. Beshta nematoda lichinkalarini keltirib chiqaradi.
Biosurfaktanlarning sublethal (LC50) dozalarining Culex quinquefasciatus lichinkalarining rivojlanishiga ta'siri. Oddiy Cx ning yorug'lik mikroskopi tasviri (a) 40 × kattalashtirishda. quinquefasciatus (b) Anormal Cx. Beshta nematoda lichinkalarini keltirib chiqaradi.
Ushbu tadqiqotda davolangan lichinkalar (4-rasm) va termitlar (5-rasm) gistologik tekshiruvi qorin bo'shlig'ining qisqarishi va mushaklar, epiteliya qatlamlari va terining shikastlanishi kabi bir nechta anormalliklarni aniqladi. o'rta ichak. Gistologiya ushbu tadqiqotda ishlatiladigan biosurfaktantning inhibitiv faolligi mexanizmini aniqladi.
Oddiy davolanmagan 4-bosqich Cx lichinkalarining gistopatologiyasi. quinquefasciatus lichinkalari (nazorat: (a, b)) va biosurfaktan bilan ishlov beriladi (davolash: (c, d)). Oklar davolangan ichak epiteliyasini (epi), yadrolarni (n) va mushaklarni (mu) ko'rsatadi. Bar = 50 mikron.
Oddiy davolanmagan O. obesus gistopatologiyasi (nazorat: (a, b)) va davolash qilingan biosurfaktant (davolash: (c, d)). Oklar mos ravishda ichak epiteliyasini (epi) va mushakni (mu) ko'rsatadi. Bar = 50 mikron.
Ushbu tadqiqotda ECOSAR ramnolipid biosurfaktant mahsulotlarining birlamchi ishlab chiqaruvchilarga (yashil suv o'tlari), asosiy iste'molchilarga (suv burgalari) va ikkilamchi iste'molchilarga (baliq) 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 turlariga o'tkir va uzoq muddatli toksikligini hisoblash uchun strukturaviy faollik (SAR) dasturidan foydalanadi. Xususan, 2-jadvalda bir nechta turlar uchun o'rtacha o'limga olib keladigan kontsentratsiyalar (LC50) va o'rtacha samarali konsentratsiyalar (EC50) jamlangan. Kimyoviy moddalarni tasniflash va markalashning global uyg'unlashtirilgan tizimidan foydalangan holda toksiklik shubhali to'rt darajaga bo'lingan (3-jadval).
Vektorli kasalliklarni, ayniqsa chivin va Aedes chivinlarining shtammlarini nazorat qilish. Misrliklar, hozir qiyin ish 40,41,42,43,44,45,46. Piretroidlar va organofosfatlar kabi kimyoviy jihatdan mavjud bo'lgan ba'zi pestitsidlar ma'lum darajada foydali bo'lsa-da, ular inson salomatligi, jumladan, diabet, reproduktiv kasalliklar, nevrologik kasalliklar, saraton va nafas olish kasalliklari uchun katta xavf tug'diradi. Bundan tashqari, vaqt o'tishi bilan bu hasharotlar ularga chidamli bo'lishi mumkin13,43,48. Shunday qilib, samarali va ekologik toza biologik kurash choralari chivinlarga qarshi kurashning yanada mashhur usuliga aylanadi49,50. Benelli51 chivin tashuvchilarni erta nazorat qilish shaharlarda samaraliroq bo'lishini taklif qildi, ammo ular qishloq joylarda larvitsidlardan foydalanishni tavsiya etmadi52. Tom va boshqalar 53, shuningdek, chivinlarni etuk bo'lmagan bosqichlarida nazorat qilish xavfsiz va oddiy strategiya bo'lishini taklif qildilar, chunki ular nazorat agentlariga nisbatan sezgirroqdir 54 .
Kuchli shtammi (Enterobacter cloacae SJ2) tomonidan biosurfaktan ishlab chiqarish izchil va istiqbolli samaradorlikni ko'rsatdi. Bizning oldingi tadqiqotimiz Enterobacter cloacae SJ2 fizik-kimyoviy parametrlardan foydalangan holda biosurfaktan ishlab chiqarishni optimallashtirishi haqida xabar berdi26. Ularning tadqiqotiga ko'ra, potentsial E. cloacae izolati tomonidan biosurfaktan ishlab chiqarish uchun optimal sharoitlar 36 soat davomida inkubatsiya, 150 rpm, pH 7,5, 37 ° C, sho'rlanish darajasi 1 ppt, uglerod manbai sifatida 2% glyukoza, 1% xamirturush edi. . ekstrakt 2,61 g/L biosurfaktan olish uchun azot manbai sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, biosurfaktanlar TLC, FTIR va MALDI-TOF-MS yordamida tavsiflangan. Bu ramnolipidning biosurfaktan ekanligini tasdiqladi. Glikolipid biosurfaktanlar boshqa turdagi biosurfaktanlarning eng intensiv o'rganilgan sinfidir55. Ular uglevod va lipid qismlardan, asosan, yog 'kislotalari zanjirlaridan iborat. Glikolipidlar orasida asosiy vakillari ramnolipid va soforolipiddir56. Ramnolipidlar mono- yoki di-b-gidroksidekanoik kislota bilan bog'langan ikkita ramnoz qismini o'z ichiga oladi 57 . Tibbiyot va farmatsevtika sanoatida ramnolipidlardan foydalanish yaxshi yo'lga qo'yilgan 58 , yaqinda pestitsidlar sifatida foydalanish 59 bilan bir qatorda.
Biosurfaktantning nafas olish sifonining hidrofobik hududi bilan o'zaro ta'siri suvning uning stomatal bo'shlig'idan o'tishiga imkon beradi va shu bilan lichinkalarning suv muhiti bilan aloqasini oshiradi. Biosurfaktanlarning mavjudligi traxeyaga ham ta'sir qiladi, uning uzunligi sirtga yaqin bo'lib, lichinkalarning sirtga emaklab chiqishi va nafas olishini osonlashtiradi. Natijada suvning sirt tarangligi pasayadi. Lichinkalar suv yuzasiga yopisha olmagani uchun ular tank tubiga tushib, gidrostatik bosimni buzadi, natijada ortiqcha energiya sarflanadi va cho'kib o'ladi38,60. Shunga o'xshash natijalar Ghribi61 tomonidan olingan, bu erda Bacillus subtilis tomonidan ishlab chiqarilgan biosurfaktan Ephestia kuehniella ga qarshi larvisidal faollikni ko'rsatdi. Xuddi shunday, Cx ning larvitsid faolligi. Das va Mukherjee23 siklik lipopeptidlarning quinquefasciatus lichinkalariga ta'sirini ham baholadilar.
Ushbu tadqiqot natijalari ramnolipid biosurfaktanlarning Cx ga qarshi larvitsid faolligiga taalluqlidir. Quinquefasciatus chivinlarini o'ldirish ilgari e'lon qilingan natijalarga mos keladi. Masalan, Bacillus jinsining turli bakteriyalari tomonidan ishlab chiqarilgan surfaktin asosidagi biosurfaktanlar qo'llaniladi. va Pseudomonas spp. Ba'zi dastlabki hisobotlarda64,65,66 Bacillus subtilis23 dan lipopeptid biosurfaktanlarining lichinkalarni o'ldirish faolligi haqida xabar berilgan. Deepali va boshqalar. 63 Stenotropomonas maltophilia dan ajratilgan ramnolipid biosurfaktant 10 mg / L konsentratsiyasida kuchli larvitsidal faollikka ega ekanligini aniqladi. Silva va boshqalar. 67 ramnolipid biosurfaktantning 1 g / L konsentratsiyasida Ae ga qarshi larvitsidal faolligini xabar qildi. Aedes aegypti. Kanakdande va boshqalar. 68, Bacillus subtilis tomonidan ishlab chiqarilgan lipopeptid biosurfaktanlari Culex lichinkalari va evkaliptning lipofil fraktsiyasi bo'lgan termitlarning umumiy o'limiga sabab bo'lganligini xabar qildi. Xuddi shunday, Masendra va boshqalar. 69 ishchi chumoli (Cryptotermes cynocephalus Light.) E. xom ekstraktining lipofil n -heksan va EtOAc fraksiyalarida 61,7% o'limini bildirdi.
Parthipan va boshqalar 70 Bacillus subtilis A1 va Pseudomonas stutzeri NA3 tomonidan ishlab chiqarilgan lipopeptid biosurfaktanlaridan bezgak paraziti Plasmodium vektori Anopheles Stephensiga qarshi insektitsidda foydalanish haqida xabar berishdi. Ular biosurfaktanlarning turli kontsentratsiyasi bilan ishlov berilganda lichinkalar va qoʻgʻirchoqlar uzoqroq yashashini, tuxum qoʻyish davri qisqaroq boʻlishini, steril boʻlishini va qisqa umr koʻrishini kuzatdilar. B. subtilis biosurfaktant A1 ning kuzatilgan LC50 qiymatlari turli lichinka holatlari (ya'ni I, II, III, IV lichinkalar va bosqichli pupalar) uchun mos ravishda 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 va 7,99 mg/L ni tashkil etdi. Taqqoslash uchun, Pseudomonas stutzeri NA3 lichinkalarining I-IV bosqichlari va pupa bosqichlari uchun biosurfaktanlar mos ravishda 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 va 6,99 mg/L ni tashkil qildi. Tirik qolgan lichinkalar va qo'g'irchoqlarning kechiktirilgan fenologiyasi insektitsidlar bilan davolash natijasida yuzaga kelgan sezilarli fiziologik va metabolik buzilishlar natijasidir71.
Wickerhamomyces anomalus shtammi CCMA 0358 Aedes chivinlariga qarshi 100% larvisidal faollikka ega biosurfaktan ishlab chiqaradi. aegypti 24 soatlik interval 38 Silva va boshqalar tomonidan bildirilganidan yuqori edi. Uglerod manbai sifatida kungaboqar yog'idan foydalangan holda Pseudomonas aeruginosadan ishlab chiqarilgan biosurfaktan 48 soat ichida lichinkalarning 100% ni o'ldirishi ko'rsatilgan 67. Abinaya va boshqalar.72 va Pradhan va boshq.73, shuningdek, Bacillus jinsining bir nechta izolatlari tomonidan ishlab chiqarilgan sirt faol moddalarning larvitsidal yoki insektitsid ta'sirini ko'rsatdilar. Senthil-Nathan va boshqalar tomonidan ilgari nashr etilgan tadqiqot. o'simliklar lagunasiga duchor bo'lgan chivin lichinkalarining 100% o'lish ehtimoli borligini aniqladi. 74.
Insektitsidlarning hasharotlar biologiyasiga halokatli ta'sirini baholash zararkunandalarga qarshi integratsiyalashgan dasturlar uchun juda muhimdir, chunki subletal dozalar/konsentratsiyalar hasharotlarni o'ldirmaydi, lekin 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 ramnolipid biosurfaktantning (300 mg / ml) to'liq larvitsidal faolligini (100% o'lim) kuzatdilar. Aedes aegypti shtammlarining lichinka bosqichi. Ular o'limgacha bo'lgan vaqt va subletal kontsentratsiyalarning lichinkalarning omon qolishi va suzish faoliyatiga ta'sirini tahlil qildilar. Bundan tashqari, ular biosurfaktanning (masalan, 50 mg / ml va 100 mg / ml) subletal kontsentratsiyasiga 24-48 soat ta'sir qilgandan keyin suzish tezligining pasayishini kuzatdilar. Istiqbolli subletal rolga ega bo'lgan zaharlar ta'sirlangan zararkunandalarga ko'p zarar etkazishda samaraliroq deb hisoblanadi76.
Bizning natijalarimizning gistologik kuzatishlari shuni ko'rsatadiki, Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan biosurfaktanlar chivin (Cx. quinquefasciatus) va termit (O. obesus) lichinkalari to'qimalarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Shunga o'xshash anomaliyalar An'da reyhan yog'i preparatlaridan kelib chiqqan. gambiaes.s va An. arabica Ochola tomonidan tasvirlangan77. Kamaraj va boshq.78 ham xuddi shunday morfologik anormalliklarni An. Stefanining lichinkalari oltin nanozarrachalarga ta'sir qilgan. Vasantha-Srinivasan va boshq.79, shuningdek, cho'ponning sumkasi efir moyi Aedes albopictusning kamerasi va epitelial qatlamlariga jiddiy zarar etkazganini xabar qildi. Aedes aegypti. Raghavendran va boshqalarning xabar berishicha, chivin lichinkalari mahalliy Penicillium qo'ziqorinining 500 mg / ml mitselial ekstrakti bilan davolash qilingan. Ae kuchli gistologik zararni ko'rsatadi. aegypti va Cx. O'lim darajasi 80. Ilgari Abinaya va boshqalar. An ning toʻrtinchi bosqichli lichinkalari oʻrganildi. Stivensi va Ae. aegypti B. licheniformis ekzopolisakkaridlari bilan davolash qilingan Aedes aegypti da koʻplab gistologik oʻzgarishlarni aniqladi, jumladan, oshqozon koʻrigi, mushak atrofiyasi, asab shnuri ganglionlarining shikastlanishi va disorganizatsiyasi72. Raghavendran va boshqalarning ma'lumotlariga ko'ra, P. daleae mitselial ekstrakti bilan davolashdan so'ng, sinovdan o'tgan chivinlarning o'rta ichak hujayralari (4-bosqich lichinkalari) ichak bo'shlig'ining shishishi, hujayralararo tarkibning pasayishi va yadro degeneratsiyasini ko'rsatdi81. Xuddi shu gistologik o'zgarishlar echinasya barglari ekstrakti bilan ishlov berilgan chivin lichinkalarida kuzatilgan, bu ishlov berilgan birikmalarning insektitsid salohiyatini ko'rsatadi50.
ECOSAR dasturiy ta'minotidan foydalanish xalqaro e'tirofga sazovor bo'ldi82. Joriy tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, EKOSAR biosurfaktanlarining mikroalglar (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 ishlatiladigan boshqa barcha kimyoviy moddalar HiMedia Laboratories, Hindistondan sotib olingan.
Biosurfaktan ishlab chiqarish yagona uglerod manbai sifatida 1% xom neft bilan to'ldirilgan 200 ml steril Bushnell Haas muhitini o'z ichiga olgan 500 ml Erlenmeyer kolbalarida amalga oshirildi. Enterobacter cloacae SJ2 prekulturasi (1,4 × 104 CFU / ml) 7 kun davomida 37 ° C, 200 rpm da orbital shakerda ekilgan va ekilgan. Kuluçka muddati tugagandan so'ng, biosurfaktan madaniyat muhitini 3400 × g da 20 daqiqa davomida 4 ° C da santrifüj qilish yo'li bilan ekstraksiya qilindi va natijada olingan supernatant skrining maqsadlarida foydalanildi. Optimallashtirish protseduralari va biosurfaktantlarning tavsifi bizning oldingi tadqiqotimizdan qabul qilingan26.
Culex quinquefasciatus lichinkalari Dengiz biologiyasi bo'yicha ilg'or tadqiqotlar markazi (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (Hindiston) dan olingan. Lichinkalar 27 ± 2 ° C haroratda va 12:12 (yorug'lik: qorong'i) fotoperiyotda deionizatsiyalangan suv bilan to'ldirilgan plastik idishlarda o'stirildi. Chivin lichinkalari 10% glyukoza eritmasi bilan oziqlangan.
Culex quinquefasciatus lichinkalari ochiq va himoyalanmagan septik tanklarda topilgan. Laboratoriyada lichinkalarni aniqlash va etishtirish uchun standart tasniflash ko'rsatmalaridan foydalaning85. Larvitsidal sinovlar Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti 86 tavsiyalariga muvofiq amalga oshirildi. SH. Quinquefasciatusning to'rtinchi bosqichli lichinkalari yopiq naychalarda 25 ml va 50 ml guruhlarda, ularning sig'imining uchdan ikki qismidagi havo bo'shlig'i bilan to'plangan. Biosurfaktant (0-50 mg / ml) har bir naychaga alohida qo'shildi va 25 ° C da saqlanadi. Nazorat trubkasi faqat distillangan suvdan (50 ml) foydalanilgan. O'lik lichinkalar inkubatsiya davrida (12-48 soat) 87 suzish belgilarini ko'rsatmaganlar deb hisoblangan. Tenglama yordamida lichinkalarning o'lim foizini hisoblang. (1)88.
Odontotermitidae oilasiga qishloq xoʻjaligi kampusida (Annamalay universiteti, Hindiston) chirigan daraxtzorlarda 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 quritilganidan so'ng, Whatman qog'ozining har bir chizig'i 30, 40 yoki 50 mg / ml konsentratsiyada biosurfaktan bilan qoplangan. Oldindan qoplangan va qoplanmagan qog'oz chiziqlar Petri idishining markazida sinovdan o'tkazildi va taqqoslandi. Har bir petri idishida oʻttizga yaqin faol termit O. obesus mavjud. Nazorat va sinov termitlariga oziq-ovqat manbai sifatida nam qog'oz berildi. Barcha plitalar butun inkubatsiya davrida xona haroratida saqlanadi. Termitlar 12, 24, 36 va 48 soatdan keyin vafot etgan89,90. Keyin 1-tenglama turli xil biosurfaktan konsentrasiyalarida termitlarning o'lim foizini baholash uchun ishlatilgan. (2).
Namunalar muz ustida saqlangan va 100 ml 0,1 M natriy fosfat tamponini (pH 7,4) o'z ichiga olgan mikrotubalarga qadoqlangan va Rajiv Gandi akvakultura markazining (RGCA) Markaziy suv yetishtirish patologiyasi laboratoriyasiga (CAPL) yuborilgan. Gistologiya laboratoriyasi, Sirkali, Mayiladuturai. Tuman, Tamil Nadu, Hindiston qo'shimcha tahlil qilish uchun. Namunalar darhol 4% paraformaldegidda 37 ° C da 48 soat davomida o'rnatildi.
Fiksatsiya bosqichidan so'ng material uch marta 0,1 M natriy fosfat tampon (pH 7,4) bilan yuvildi, etanolda bosqichma-bosqich suvsizlandi va 7 kun davomida LEICA qatronida namlandi. Keyin modda qatron va polimerizator bilan to'ldirilgan plastik qolipga joylashtiriladi, so'ngra moddani o'z ichiga olgan blok to'liq polimerizatsiya qilinmaguncha 37 ° C ga qadar isitiladigan 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. Bo'limlar slaydlarda guruhlangan, har bir slaydda oltita bo'lim mavjud. Slaydlar xona haroratida quritilgan, keyin 7 daqiqa davomida gematoksilin bilan bo'yalgan va 4 daqiqa davomida oqadigan suv bilan yuvilgan. Bundan tashqari, eozin eritmasini teriga 5 daqiqa davomida qo'llang va 5 daqiqa davomida oqadigan suv bilan yuving.
O'tkir zaharlanish turli tropik darajadagi suv organizmlari yordamida bashorat qilingan: 96 soatlik baliq LC50, 48 soatlik D. magna LC50 va 96 soatlik yashil suv o'tlari EC50. Ramnolipid biosurfaktanlarining baliq 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. (Https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model saytida onlayn mavjud).
Lichinkaga qarshi va antitermit faolligi uchun barcha sinovlar uch nusxada o'tkazildi. Lichinkalar va termitlar o'limi ma'lumotlarining chiziqli bo'lmagan regressiyasi (dozaga javob o'zgaruvchilari jurnali) o'rtacha o'lim kontsentratsiyasini (LC50) 95% ishonch oralig'ida hisoblash uchun amalga oshirildi va Prism® (versiya 8.0, GraphPad Software) Inc. yordamida konsentratsiyaga javob egri chiziqlari yaratildi. AQSh) 84, 91.
Ushbu tadqiqot Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan mikrobial biosurfaktanlarning chivin larvitsidal va antitermit agentlari sifatida potentsialini ochib beradi va bu ish larvitsidal va antitermit ta'sir mexanizmlarini yaxshiroq tushunishga yordam beradi. Biosurfaktantlar bilan davolash qilingan lichinkalarning gistologik tadqiqotlari ovqat hazm qilish trakti, o'rta ichak, miya po'stlog'ining shikastlanishi va ichak epitelial hujayralarining giperplaziyasini ko'rsatdi. Natijalar: Enterobacter cloacae SJ2 tomonidan ishlab chiqarilgan ramnolipid biosurfaktantning antitermit va larvitsidal faolligini toksikologik baholash ushbu izolat chivinlar (Cx quinquefasciatus) va termitlarning (O. obesus) vektor kasalliklarini nazorat qilish uchun potentsial biopestitsid ekanligini aniqladi. Biosurfaktanlarning asosiy ekologik toksikligini va ularning atrof-muhitga potentsial ta'sirini tushunish kerak. Ushbu tadqiqot biosurfaktanlarning ekologik xavfini baholash uchun ilmiy asos yaratadi.
Yuborilgan vaqt: 2024-09-09