Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina usaidizi mdogo wa CSS. Kwa matokeo bora, tunapendekeza utumie toleo jipya la kivinjari chako (au zima Hali ya Utangamano katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tunaonyesha tovuti bila mtindo au JavaScript.
Mchanganyiko wa misombo ya kuua wadudu inayotokana na mimea inaweza kuonyesha mwingiliano wa pamoja au wa kupinga dhidi ya wadudu. Kwa kuzingatia kuenea kwa haraka kwa magonjwa yanayoenezwa na mbu wa Aedes na kuongezeka kwa upinzani wa idadi ya mbu wa Aedes kwa dawa za kuua wadudu za kitamaduni, michanganyiko ishirini na nane ya misombo ya terpene kulingana na mafuta muhimu ya mimea iliundwa na kupimwa dhidi ya hatua za mabuu na za watu wazima za Aedes aegypti. Mafuta matano muhimu ya mimea (EOs) yalitathminiwa awali kwa ufanisi wao wa kuua mabuu na matumizi ya watu wazima, na misombo miwili mikubwa ilitambuliwa katika kila EO kulingana na matokeo ya GC-MS. Misombo kuu iliyotambuliwa ilinunuliwa, ambayo ni diallyl disulfide, diallyl trisulfide, carvone, limonene, eugenol, methyl eugenol, eucalyptol, eudesmol na mbu alpha-pinene. Michanganyiko ya binary ya misombo hii kisha ilitayarishwa kwa kutumia vipimo vya chini vya kuua na athari zake za pamoja na za kupinga zilijaribiwa na kuamuliwa. Michanganyiko bora ya kuua viwavi hupatikana kwa kuchanganya limonene na disalfidi ya diallyli, na michanganyiko bora ya kuua viwavi inapatikana kwa kuchanganya carvone na limonene. Temphos, dawa ya kuua viwavi iliyotengenezwa kibiashara na Malathion, ilijaribiwa kando na katika michanganyiko ya binary na terpenoids. Matokeo yalionyesha kuwa mchanganyiko wa temephos na disalfidi ya diallyli na malathion na eudesmol ulikuwa mchanganyiko bora zaidi. Michanganyiko hii yenye nguvu ina uwezo wa kutumika dhidi ya Aedes aegypti.
Mafuta muhimu ya mimea (EOs) ni metaboliti za pili zenye misombo mbalimbali hai ya kibiolojia na zinazidi kuwa muhimu kama mbadala wa dawa za kuulia wadudu bandia. Sio tu kwamba ni rafiki kwa mazingira na ni rafiki kwa mtumiaji, lakini pia ni mchanganyiko wa misombo tofauti hai ya kibiolojia, ambayo pia hupunguza uwezekano wa kupata upinzani dhidi ya dawa1. Kwa kutumia teknolojia ya GC-MS, watafiti walichunguza vipengele vya mafuta mbalimbali muhimu ya mimea na kugundua zaidi ya misombo 3,000 kutoka kwa mimea 17,500 yenye harufu nzuri2, ambayo mingi ilijaribiwa kwa sifa za kuua wadudu na inaripotiwa kuwa na athari za kuua wadudu3,4. Baadhi ya tafiti zinaonyesha kwamba sumu ya sehemu kuu ya kiwanja ni sawa au kubwa kuliko ile ya oksidi yake ghafi ya ethilini. Lakini matumizi ya misombo ya kibinafsi yanaweza kuacha nafasi tena kwa ajili ya ukuaji wa upinzani, kama ilivyo kwa dawa za kuulia wadudu za kemikali5,6. Kwa hivyo, lengo la sasa ni kuandaa michanganyiko ya misombo inayotokana na oksidi ya ethilini ili kuboresha ufanisi wa kuua wadudu na kupunguza uwezekano wa upinzani katika idadi ya wadudu lengwa. Misombo hai ya mtu binafsi iliyopo katika EO inaweza kuonyesha athari za ushirikiano au za kupinga katika michanganyiko inayoonyesha shughuli ya jumla ya EO, jambo ambalo limesisitizwa vyema katika tafiti zilizofanywa na watafiti wa awali7,8. Programu ya kudhibiti vekta pia inajumuisha EO na vipengele vyake. Shughuli ya kuua mbu ya mafuta muhimu imesomwa kwa kina kwenye mbu wa Culex na Anopheles. Tafiti kadhaa zimejaribu kutengeneza dawa za kuua mbu zenye ufanisi kwa kuchanganya mimea mbalimbali na dawa za kuua mbu zinazotumika kibiashara ili kuongeza sumu kwa ujumla na kupunguza madhara9. Lakini tafiti za misombo kama hiyo dhidi ya Aedes aegypti bado ni nadra. Maendeleo katika sayansi ya matibabu na maendeleo ya dawa na chanjo yamesaidia kupambana na baadhi ya magonjwa yanayoenezwa na vekta. Lakini uwepo wa serotypes tofauti za virusi, zinazoenezwa na mbu wa Aedes aegypti, umesababisha kushindwa kwa programu za chanjo. Kwa hivyo, magonjwa kama hayo yanapotokea, programu za kudhibiti vekta ndio chaguo pekee la kuzuia kuenea kwa ugonjwa huo. Katika hali ya sasa, udhibiti wa Aedes aegypti ni muhimu sana kwani ni vekta muhimu ya virusi mbalimbali na serotypes zao zinazosababisha homa ya dengue, Zika, homa ya dengue ya kutokwa na damu, homa ya manjano, n.k. Jambo la kuzingatiwa zaidi ni ukweli kwamba idadi ya visa vya karibu magonjwa yote yanayoenezwa na Aedes yanayoenezwa na wadudu inaongezeka kila mwaka nchini Misri na inaongezeka duniani kote. Kwa hivyo, katika muktadha huu, kuna haja ya haraka ya kutengeneza hatua za udhibiti rafiki kwa mazingira na zenye ufanisi kwa idadi ya Aedes aegypti. Wagombea wanaowezekana katika suala hili ni EO, misombo yao, na michanganyiko yao. Kwa hivyo, utafiti huu ulijaribu kutambua michanganyiko madhubuti ya ushirikiano wa misombo muhimu ya EO ya mimea kutoka kwa mimea mitano yenye sifa za kuua wadudu (yaani, mnanaa, basil takatifu, Eucalyptus spotted, Allium salfa na melaleuca) dhidi ya Aedes aegypti.
EO zote zilizochaguliwa zilionyesha uwezekano wa shughuli ya kuua larvicidal dhidi ya Aedes aegypti yenye LC50 ya saa 24 kuanzia 0.42 hadi 163.65 ppm. Shughuli ya juu zaidi ya kuua larvicidal ilirekodiwa kwa peremende (Mp) EO yenye thamani ya LC50 ya 0.42 ppm kwa saa 24, ikifuatiwa na kitunguu saumu (As) chenye thamani ya LC50 ya 16.19 ppm kwa saa 24 (Jedwali 1).
Isipokuwa Ocimum Sainttum, Os EO, EO zingine zote nne zilizochunguzwa zilionyesha athari dhahiri za mzio, huku thamani za LC50 zikiwa kati ya 23.37 hadi 120.16 ppm katika kipindi cha saa 24 cha kuambukizwa. Thymophilus striata (Cl) EO ilikuwa na ufanisi zaidi katika kuwaua watu wazima wenye thamani ya LC50 ya 23.37 ppm ndani ya saa 24 za kuambukizwa, ikifuatiwa na Eucalyptus maculata (Em) ambayo ilikuwa na thamani ya LC50 ya 101.91 ppm (Jedwali 1). Kwa upande mwingine, thamani ya LC50 kwa Os bado haijabainishwa kwani kiwango cha juu zaidi cha vifo cha 53% kilirekodiwa kwa kipimo cha juu zaidi (Mchoro wa Nyongeza 3).
Misombo miwili mikuu ya vipengele katika kila EO ilitambuliwa na kuchaguliwa kulingana na matokeo ya hifadhidata ya maktaba ya NIST, asilimia ya eneo la kromatogramu ya GC, na matokeo ya spektra ya MS (Jedwali 2). Kwa EO As, misombo mikuu iliyotambuliwa ilikuwa diallyl disulfidi na diallyl trisulfidi; kwa EO Mp misombo mikuu iliyotambuliwa ilikuwa carvone na limonene, kwa EO Em misombo mikuu iliyotambuliwa ilikuwa eudesmol na eucalyptol; Kwa EO Os, misombo mikuu iliyotambuliwa ilikuwa eugenol na methyl eugenol, na kwa EO Cl, misombo mikuu iliyotambuliwa ilikuwa eugenol na α-pinene (Mchoro 1, Michoro ya Nyongeza 5–8, Jedwali la Nyongeza 1–5).
Matokeo ya spektrometri ya wingi wa terpenoidi kuu za mafuta muhimu yaliyochaguliwa (A-diallyl disulfidi; B-diallyl trisulfidi; C-eugenol; D-methyl eugenol; E-limonene; F-aromatic ceperone; G-α-pinene; H-cineole; R-eudamol).
Jumla ya misombo tisa (diallyl disulfide, diallyl trisulfide, eugenol, methyl eugenol, carvone, limonene, eukaliptol, eudesmol, α-pinene) zilitambuliwa kama misombo yenye ufanisi ambayo ni vipengele vikuu vya EO na zilipimwa kibinafsi dhidi ya Aedes aegypti katika hatua za mabuu. . Eudesmol yenye misombo ilikuwa na shughuli kubwa zaidi ya kuua mabuu ikiwa na thamani ya LC50 ya 2.25 ppm baada ya saa 24 za kuathiriwa. Misombo ya diallyl disulfide na diallyl trisulfide pia imeonekana kuwa na athari zinazoweza kusababisha mabuu, ikiwa na kipimo cha wastani cha chini ya hatari katika kiwango cha 10–20 ppm. Shughuli ya wastani ya kuua mabuu ilizingatiwa tena kwa misombo ya eugenol, limonene na eukaliptol ikiwa na thamani ya LC50 ya 63.35 ppm, 139.29 ppm. na 181.33 ppm baada ya saa 24, mtawalia (Jedwali 3). Hata hivyo, hakuna uwezo mkubwa wa kuua viwavi wa methyl eugenol na carvone uliopatikana hata katika vipimo vya juu zaidi, kwa hivyo thamani za LC50 hazikuhesabiwa (Jedwali 3). Kiwavi cha bandia cha Temephos kilikuwa na kiwango cha wastani cha kuua cha 0.43 ppm dhidi ya Aedes aegypti kwa zaidi ya saa 24 za kuathiriwa (Jedwali 3, Jedwali la Ziada 6).
Misombo saba (diallyl disulfidi, diallyl trisulfidi, eucalyptol, α-pinene, eudesmol, limonene na carvone) zilitambuliwa kama misombo kuu ya EO yenye ufanisi na zilijaribiwa moja moja dhidi ya mbu wazima wa Aedes wa Misri. Kulingana na uchambuzi wa urekebishaji wa Probit, Eudesmol iligundulika kuwa na uwezo mkubwa zaidi ikiwa na thamani ya LC50 ya 1.82 ppm, ikifuatiwa na Eucalyptol yenye thamani ya LC50 ya 17.60 ppm kwa muda wa saa 24. Misombo mitano iliyobaki iliyojaribiwa ilikuwa na madhara kwa kiasi kwa watu wazima wenye LC50 kuanzia 140.79 hadi 737.01 ppm (Jedwali 3). Malathion ya synthetic ya organophosphorus ilikuwa na nguvu kidogo kuliko eudesmol na ilikuwa kubwa kuliko misombo mingine sita, ikiwa na thamani ya LC50 ya 5.44 ppm kwa kipindi cha saa 24 cha mfiduo (Jedwali 3, Jedwali la Ziada 6).
Misombo saba yenye nguvu ya risasi na tamefosate ya organophosphorus ilichaguliwa ili kuunda michanganyiko ya binary ya dozi zao za LC50 kwa uwiano wa 1:1. Jumla ya michanganyiko 28 ya binary ilitayarishwa na kupimwa kwa ufanisi wao wa kuua larvicidal dhidi ya Aedes aegypti. Michanganyiko tisa iligundulika kuwa na ushirikiano, michanganyiko 14 ilikuwa ya upinzani, na michanganyiko mitano haikuwa ya kuua larvicidal. Miongoni mwa michanganyiko ya ushirikiano, mchanganyiko wa diallyl disulfide na temofol ulikuwa na ufanisi zaidi, huku vifo 100% vikionekana baada ya saa 24 (Jedwali 4). Vile vile, michanganyiko ya limonene na diallyl disulfide na eugenol na thymetphos ilionyesha uwezo mzuri huku vifo vya larvical vikionekana vya 98.3% (Jedwali 5). Michanganyiko 4 iliyobaki, yaani eudesmol pamoja na eucalyptol, eudesmol pamoja na limonene, eucalyptol pamoja na alpha-pinene, alpha-pinene pamoja na temephos, pia ilionyesha ufanisi mkubwa wa kuua mabuu, huku viwango vya vifo vilivyoonekana vikizidi 90%. Kiwango cha vifo kinachotarajiwa ni karibu na 60-75%. (Jedwali 4). Hata hivyo, mchanganyiko wa limonene na α-pinene au eucalyptus ulionyesha athari za upinzani. Vile vile, mchanganyiko wa Temephos na eugenol au eucalyptus au eudesmol au diallyl trisulfide umeonekana kuwa na athari za upinzani. Vile vile, mchanganyiko wa diallyl disulfide na diallyl trisulfide na mchanganyiko wa mojawapo ya misombo hii na eudesmol au eugenol ni wa upinzani katika hatua yao ya kuua mabuu. Upinzani pia umeripotiwa na mchanganyiko wa eudesmol na eugenol au α-pinene.
Kati ya michanganyiko yote 28 ya binary iliyojaribiwa kwa shughuli ya asidi ya watu wazima, michanganyiko 7 ilikuwa ya ushirikiano, 6 haikuwa na athari, na 15 ilikuwa ya upinzani. Mchanganyiko wa eudesmol na mikaratusi na limonene na carvone ulipatikana kuwa na ufanisi zaidi kuliko michanganyiko mingine ya ushirikiano, huku viwango vya vifo vikiwa 76% na 100% kwa saa 24, mtawalia (Jedwali 5). Malathion imeonekana kuonyesha athari ya ushirikiano na michanganyiko yote ya misombo isipokuwa limonene na diallyl trisulfide. Kwa upande mwingine, upinzani umepatikana kati ya diallyl disulfide na diallyl trisulfide na mchanganyiko wa yoyote kati yao na eucalyptus, au eucalyptol, au carvone, au limonene. Vile vile, michanganyiko ya α-pinene na eudesmol au limonene, eucalyptol na carvone au limonene, na limonene na eudesmol au malathion ilionyesha athari za kuua larvicidal. Kwa michanganyiko sita iliyobaki, hakukuwa na tofauti kubwa kati ya vifo vinavyotarajiwa na vifo vilivyoonekana (Jedwali 5).
Kulingana na athari za ushirikiano na vipimo vidogo vya kuua, sumu yao ya kuua lava dhidi ya idadi kubwa ya mbu wa Aedes aegypti hatimaye ilichaguliwa na kupimwa zaidi. Matokeo yalionyesha kuwa vifo vya lava vilivyoonekana kwa kutumia michanganyiko ya binary eugenol-limonene, diallyl disulfide-limonene na diallyl disulfide-timephos vilikuwa 100%, huku vifo vinavyotarajiwa vya lava vikiwa 76.48%, 72.16% na 63.4%, mtawalia (Jedwali 6). . Mchanganyiko wa limonene na eudesmol haukuwa na ufanisi mkubwa, huku vifo vya lava 88% vikizingatiwa katika kipindi cha saa 24 cha mfiduo (Jedwali 6). Kwa muhtasari, michanganyiko minne ya binary iliyochaguliwa pia ilionyesha athari za kuua lava za ushirikiano dhidi ya Aedes aegypti inapotumika kwa kiwango kikubwa (Jedwali 6).
Michanganyiko mitatu ya ushirikiano ilichaguliwa kwa ajili ya uchunguzi wa kibiolojia wa watu wazima ili kudhibiti idadi kubwa ya Aedes aegypti ya watu wazima. Ili kuchagua michanganyiko ya kujaribu kwenye makoloni makubwa ya wadudu, kwanza tulizingatia michanganyiko miwili bora ya ushirikiano wa terpene, yaani carvone pamoja na limonene na eucalyptol pamoja na eudesmol. Pili, mchanganyiko bora wa ushirikiano ulichaguliwa kutoka kwa mchanganyiko wa organophosphate ya synthetic na terpenoids. Tunaamini kwamba mchanganyiko wa malathion na eudesmol ndio mchanganyiko bora wa majaribio kwenye makoloni makubwa ya wadudu kutokana na vifo vingi vilivyoonekana na thamani ndogo sana za LC50 za viambato vinavyopendekezwa. Malathion inaonyesha ushirikiano pamoja na α-pinene, disulfidi ya diallyl, eucalyptus, carvone na eudesmol. Lakini tukiangalia thamani za LC50, Eudesmol ina thamani ya chini kabisa (2.25 ppm). Thamani za LC50 zilizohesabiwa za malathioni, α-pinene, disulfidi ya diallyli, eukaliptoli na carvone zilikuwa 5.4, 716.55, 166.02, 17.6 na 140.79 ppm. mtawalia. Thamani hizi zinaonyesha kuwa mchanganyiko wa malathioni na eudesmol ndio mchanganyiko bora zaidi kwa kipimo. Matokeo yalionyesha kuwa mchanganyiko wa carvone pamoja na limonene na eudesmol pamoja na malathioni ulikuwa na vifo vilivyozingatiwa kwa 100% ikilinganishwa na vifo vinavyotarajiwa vya 61% hadi 65%. Mchanganyiko mwingine, eudesmol pamoja na eukaliptoli, ulionyesha kiwango cha vifo cha 78.66% baada ya saa 24 za kuambukizwa, ikilinganishwa na kiwango cha vifo kinachotarajiwa cha 60%. Michanganyiko yote mitatu iliyochaguliwa ilionyesha athari za ushirikiano hata ilipotumika kwa kiwango kikubwa dhidi ya Aedes aegypti ya watu wazima (Jedwali 6).
Katika utafiti huu, mimea iliyochaguliwa ya EO kama vile Mp, As, Os, Em na Cl ilionyesha athari mbaya zinazoahidi kwenye hatua za mabuu na watu wazima za Aedes aegypti. Mp EO ilikuwa na shughuli kubwa zaidi ya kuua mabuu ikiwa na thamani ya LC50 ya 0.42 ppm, ikifuatiwa na As, Os na Em EO zenye thamani ya LC50 ya chini ya 50 ppm baada ya saa 24. Matokeo haya yanaendana na tafiti za awali za mbu na nzi wengine wa dipterous10,11,12,13,14. Ingawa nguvu ya kuua mabuu ya Cl ni chini kuliko mafuta mengine muhimu, ikiwa na thamani ya LC50 ya 163.65 ppm baada ya saa 24, uwezo wake wa kukomaa ni wa juu zaidi ikiwa na thamani ya LC50 ya 23.37 ppm baada ya saa 24. Mp, As na Em EO pia zilionyesha uwezo mzuri wa mzio kwa kutumia thamani za LC50 katika kiwango cha 100–120 ppm saa 24 baada ya kuambukizwa, lakini zilikuwa chini kiasi kuliko ufanisi wao wa kuua mabuu. Kwa upande mwingine, EO Os zilionyesha athari ndogo ya mzio hata katika kipimo cha juu zaidi cha matibabu. Hivyo, matokeo yanaonyesha kwamba sumu ya oksidi ya ethilini kwa mimea inaweza kutofautiana kulingana na hatua ya ukuaji wa mbu15. Pia inategemea kiwango cha kupenya kwa EOs ndani ya mwili wa wadudu, mwingiliano wao na vimeng'enya maalum lengwa, na uwezo wa kuondoa sumu mwilini wa mbu katika kila hatua ya ukuaji16. Idadi kubwa ya tafiti zimeonyesha kuwa kiwanja kikuu cha sehemu ni jambo muhimu katika shughuli za kibiolojia za oksidi ya ethilini, kwani huhesabu idadi kubwa ya misombo 3,12,17,18. Kwa hivyo, tulizingatia misombo miwili mikuu katika kila EO. Kulingana na matokeo ya GC-MS, diallyl disulfide na diallyl trisulfide zilitambuliwa kama misombo mikuu ya EO As, ambayo inaendana na ripoti za awali19,20,21. Ingawa ripoti za awali zilionyesha kuwa menthol ilikuwa moja ya misombo yake mikuu, carvone na limonene zilitambuliwa tena kama misombo mikuu ya Mp EO22,23. Wasifu wa muundo wa Os EO ulionyesha kuwa eugenol na methyl eugenol ndio misombo mikuu, ambayo ni sawa na matokeo ya watafiti wa awali16,24. Eucalyptol na eucalyptol zimeripotiwa kama misombo mikuu iliyopo katika mafuta ya jani la Em, ambayo inaendana na matokeo ya baadhi ya watafiti25,26 lakini kinyume na matokeo ya Olalade et al.27. Utawala wa cineole na α-pinene ulizingatiwa katika mafuta muhimu ya melaleuca, ambayo ni sawa na masomo ya awali28,29. Tofauti za ndani ya muundo na mkusanyiko wa mafuta muhimu yaliyotolewa kutoka kwa spishi moja ya mimea katika maeneo tofauti zimeripotiwa na pia zilizingatiwa katika utafiti huu, ambazo zinaathiriwa na hali ya ukuaji wa mimea kijiografia, wakati wa mavuno, hatua ya ukuaji, au umri wa mmea. kuonekana kwa aina za kemikali, nk.22,30,31,32. Misombo muhimu iliyotambuliwa ilinunuliwa na kupimwa kwa athari zake za kuua lava na athari zake kwa mbu wazima wa Aedes aegypti. Matokeo yalionyesha kuwa shughuli ya kuua lava ya diallyl disulfide ililinganishwa na ile ya EO As ghafi. Lakini shughuli ya diallyl trisulfide ni kubwa kuliko EO As. Matokeo haya ni sawa na yale yaliyopatikana na Kimbaris et al. 33 kwenye Culex philippines. Hata hivyo, misombo hii miwili haikuonyesha shughuli nzuri ya kujiua dhidi ya mbu lengwa, ambayo inaendana na matokeo ya Plata-Rueda et al 34 kwenye Tenebrio molitor. Os EO inafanya kazi dhidi ya hatua ya mabuu ya Aedes aegypti, lakini si dhidi ya hatua ya watu wazima. Imebainika kuwa shughuli ya kuua viwavi ya misombo mikuu ya kibinafsi ni ya chini kuliko ile ya Os EO ghafi. Hii ina maana jukumu la misombo mingine na mwingiliano wake katika oksidi ghafi ya ethilini. Methili eugenol pekee ina shughuli ndogo, ilhali eugenol pekee ina shughuli ya wastani ya kuua viwavi. Hitimisho hili linathibitisha, kwa upande mmoja,35,36, na kwa upande mwingine, linapingana na hitimisho la watafiti wa awali37,38. Tofauti katika vikundi vya utendaji kazi vya eugenol na methyleugenol zinaweza kusababisha sumu tofauti kwa wadudu walewale39. Limonene iligundulika kuwa na shughuli ya wastani ya kuua viwavi, huku athari ya carvone ikiwa ndogo. Vile vile, sumu ndogo ya limonene kwa wadudu wazima na sumu kubwa ya carvone inasaidia matokeo ya baadhi ya tafiti zilizopita40 lakini inapingana na zingine41. Uwepo wa vifungo viwili katika nafasi za ndani ya mzunguko na nje ya mzunguko unaweza kuongeza faida za misombo hii kama larvicides3,41, huku carvone, ambayo ni ketone yenye kaboni za alpha na beta ambazo hazijashibishwa, inaweza kuonyesha uwezekano mkubwa wa sumu kwa watu wazima42. Hata hivyo, sifa za kibinafsi za limonene na carvone ni za chini sana kuliko jumla ya EO Mp (Jedwali 1, Jedwali 3). Miongoni mwa terpenoids zilizojaribiwa, eudesmol iligundulika kuwa na shughuli kubwa zaidi ya kuua larvicidal na watu wazima ikiwa na thamani ya LC50 chini ya 2.5 ppm, na kuifanya kuwa kiwanja kinachoahidi kudhibiti mbu wa Aedes. Utendaji wake ni bora kuliko ule wa EO Em nzima, ingawa hii haiendani na matokeo ya Cheng et al.40. Eudesmol ni sesquiterpene yenye vitengo viwili vya isoprene ambavyo havina tete sana kuliko monoterpenes zenye oksijeni kama vile mikaratusi na kwa hivyo ina uwezo mkubwa kama dawa ya kuua wadudu. Eucalyptol yenyewe ina shughuli kubwa zaidi ya kuua larvicidal kwa watu wazima kuliko larvicidal, na matokeo kutoka kwa tafiti za awali yanaunga mkono na kukanusha hili37,43,44. Shughuli pekee inakaribia kulinganishwa na ile ya EO Cl nzima. Monoterpene nyingine ya bicyclic, α-pinene, ina athari ndogo ya watu wazima kwa Aedes aegypti kuliko athari ya kuua larvicidal, ambayo ni kinyume cha athari ya EO Cl kamili. Shughuli ya jumla ya kuua wadudu ya terpenoids huathiriwa na lipophilicity yao, tete, matawi ya kaboni, eneo la makadirio, eneo la uso, vikundi vya utendaji na nafasi zao45,46. Misombo hii inaweza kutenda kwa kuharibu mkusanyiko wa seli, kuzuia shughuli za kupumua, kukatiza upitishaji wa msukumo wa neva, n.k. 47 Organophosphate ya synthetic Temephos ilipatikana kuwa na shughuli ya juu zaidi ya kuua larvicidal kwa thamani ya LC50 ya 0.43 ppm, ambayo inalingana na data ya Lek -Utala48. Shughuli ya watu wazima ya organophosphorus malathion ya synthetic iliripotiwa kuwa 5.44 ppm. Ingawa organofosfeti hizi mbili zimeonyesha mwitikio mzuri dhidi ya aina za maabara za Aedes aegypti, upinzani wa mbu kwa misombo hii umeripotiwa katika sehemu tofauti za dunia49. Hata hivyo, hakuna ripoti kama hizo za ukuaji wa upinzani dhidi ya dawa za mitishamba zilizopatikana50. Hivyo, mimea huchukuliwa kama njia mbadala zinazowezekana za dawa za kuulia wadudu za kemikali katika programu za kudhibiti wadudu.
Athari ya kuua mabuu ilijaribiwa kwenye michanganyiko 28 ya binary (1:1) iliyoandaliwa kutoka kwa terpenoids zenye nguvu na terpenoids zenye thymetphos, na michanganyiko 9 ilipatikana kuwa ya ushirikiano, 14 ya upinzani na 5 ya upinzani. Hakuna athari. Kwa upande mwingine, katika kipimo cha nguvu cha mtu mzima, michanganyiko 7 ilipatikana kuwa ya ushirikiano, michanganyiko 15 ilikuwa ya upinzani, na michanganyiko 6 iliripotiwa kutokuwa na athari. Sababu kwa nini michanganyiko fulani hutoa athari ya ushirikiano inaweza kuwa kutokana na misombo inayojitokeza kuingiliana kwa wakati mmoja katika njia tofauti muhimu, au kwa kizuizi cha mfululizo cha vimeng'enya muhimu tofauti vya njia fulani ya kibiolojia51. Mchanganyiko wa limonene na diallyl disulfide, mikaratusi au eugenol ulipatikana kuwa wa ushirikiano katika matumizi madogo na makubwa (Jedwali 6), huku mchanganyiko wake na mikaratusi au α-pinene ulipatikana kuwa na athari za upinzani kwa mabuu. Kwa wastani, limonene inaonekana kuwa na uhusiano mzuri, labda kutokana na uwepo wa vikundi vya methyl, kupenya vizuri kwenye corneum ya tabaka, na utaratibu tofauti wa utendaji52,53. Imeripotiwa hapo awali kwamba limonene inaweza kusababisha athari za sumu kwa kupenya kwenye vinyweleo vya wadudu (sumu ya mguso), kuathiri mfumo wa usagaji chakula (kizuia kulisha), au kuathiri mfumo wa upumuaji (shughuli ya ufukizi),54 huku fenylpropanoidi kama vile eugenol zinaweza kuathiri vimeng'enya vya kimetaboliki55. Kwa hivyo, mchanganyiko wa misombo yenye mifumo tofauti ya utendaji inaweza kuongeza athari mbaya ya jumla ya mchanganyiko. Eucalyptol iligundulika kuwa na uhusiano mzuri na disulfidi ya diallyl, eucalyptus au α-pinene, lakini michanganyiko mingine na misombo mingine haikuwa ya kuua larvicidal au ya kupinga. Uchunguzi wa awali ulionyesha kuwa eucalyptol ina shughuli ya kuzuia asetilikolinesterase (AChE), pamoja na vipokezi vya octaamini na GABA56. Kwa kuwa monoterpenes za mzunguko, eucalyptol, eugenol, n.k. zinaweza kuwa na utaratibu sawa wa utendaji kama shughuli zao za sumu ya neva, 57 na hivyo kupunguza athari zao za pamoja kupitia kizuizi cha pande zote. Vile vile, mchanganyiko wa Temephos na disalfidi ya diallyl, α-pinene na limonene uligundulika kuwa wa ushirikiano, na kuunga mkono ripoti za awali za athari ya ushirikiano kati ya bidhaa za mitishamba na organophosphates za sintetiki58.
Mchanganyiko wa eudesmol na eucalyptol uligundulika kuwa na athari ya ushirikiano kwenye hatua za mabuu na za watu wazima za Aedes aegypti, labda kutokana na njia zao tofauti za utendaji kutokana na miundo yao tofauti ya kemikali. Eudesmol (sesquiterpene) inaweza kuathiri mfumo wa upumuaji 59 na eucalyptol (monoterpene) inaweza kuathiri asetilikolinesterasi 60. Kuingiliana kwa viungo kwenye maeneo mawili au zaidi lengwa kunaweza kuongeza athari mbaya ya jumla ya mchanganyiko. Katika vipimo vya kibiolojia vya dutu ya watu wazima, malathioni iligundulika kuwa na ushirikiano na carvone au eucalyptol au eucalyptol au disulfidi ya diali au α-pinene, ikionyesha kuwa ina ushirikiano na kuongezwa kwa limonene na di. Wagombea wazuri wa aleji ya ushirikiano kwa kwingineko nzima ya misombo ya terpene, isipokuwa allyl trisulfidi. Thangam na Kathiresan61 pia waliripoti matokeo sawa ya athari ya ushirikiano wa malathion na dondoo za mimea. Mwitikio huu wa ushirikiano unaweza kuwa kutokana na athari za sumu za malathion na phytochemicals kwenye vimeng'enya vinavyoua wadudu. Organophosphates kama vile malathion kwa ujumla hufanya kazi kwa kuzuia esterases za saitokromu P450 na monooxygenases62,63,64. Kwa hivyo, kuchanganya malathion na mifumo hii ya utendaji na terpenes zenye mifumo tofauti ya utendaji kunaweza kuongeza athari mbaya kwa mbu.
Kwa upande mwingine, uadui unaonyesha kwamba misombo iliyochaguliwa haifanyi kazi sana katika mchanganyiko kuliko kila misombo pekee. Sababu ya uadui katika baadhi ya michanganyiko inaweza kuwa kwamba misombo moja hubadilisha tabia ya misombo mingine kwa kubadilisha kiwango cha unyonyaji, usambazaji, kimetaboliki, au uondoaji. Watafiti wa awali waliona hii kuwa sababu ya uadui katika michanganyiko ya dawa. Molekuli Utaratibu unaowezekana 65. Vile vile, sababu zinazowezekana za uadui zinaweza kuhusishwa na mifumo sawa ya utendaji, ushindani wa misombo ya vipengele kwa kipokezi kimoja au eneo lengwa. Katika baadhi ya matukio, kizuizi kisicho cha ushindani cha protini lengwa kinaweza pia kutokea. Katika utafiti huu, misombo miwili ya organosulfuri, diallyl disulfidi na diallyl trisulfidi, ilionyesha athari za uadui, labda kutokana na ushindani kwa eneo lengwa moja. Vile vile, misombo hii miwili ya salfa ilionyesha athari za uadui na haikuwa na athari inapochanganywa na eudesmol na α-pinene. Eudesmol na alpha-pinene ni za mzunguko, ilhali diallyl disulfidi na diallyl trisulfidi ni za alifatiki katika asili. Kulingana na muundo wa kemikali, mchanganyiko wa misombo hii unapaswa kuongeza shughuli ya jumla ya hatari kwa kuwa maeneo yao lengwa kwa kawaida huwa tofauti34,47, lakini kwa majaribio tuligundua uhasama, ambao unaweza kuwa kutokana na jukumu la misombo hii katika baadhi ya mifumo ya viumbe visivyojulikana katika mwili kutokana na mwingiliano. Vile vile, mchanganyiko wa cineole na α-pinene ulitoa majibu ya upinzani, ingawa watafiti hapo awali waliripoti kwamba misombo hiyo miwili ina malengo tofauti ya utendaji47,60. Kwa kuwa misombo yote miwili ni monoterpenes za mzunguko, kunaweza kuwa na maeneo ya kawaida ya shabaha ambayo yanaweza kushindana kwa kufungamana na kushawishi sumu ya jumla ya jozi za mchanganyiko zilizosomwa.
Kulingana na thamani za LC50 na vifo vilivyoonekana, michanganyiko miwili bora ya terpene ya ushirikiano ilichaguliwa, yaani jozi za carvone + limonene na eucalyptol + eudesmol, pamoja na organophosphorus malathion ya synthetic na terpenes. Mchanganyiko bora wa ushirikiano wa misombo ya malathion + Eudesmol ulijaribiwa katika kipimo cha wadudu wazima. Lenga makundi makubwa ya wadudu ili kuthibitisha kama michanganyiko hii yenye ufanisi inaweza kufanya kazi dhidi ya idadi kubwa ya watu katika nafasi kubwa za mfiduo. Michanganyiko hii yote inaonyesha athari ya ushirikiano dhidi ya makundi makubwa ya wadudu. Matokeo sawa yalipatikana kwa mchanganyiko bora wa ushirikiano wa larvicidal uliojaribiwa dhidi ya idadi kubwa ya mabuu ya Aedes aegypti. Kwa hivyo, inaweza kusemwa kwamba mchanganyiko mzuri wa ushirikiano wa larvicidal na wa watu wazima wa misombo ya EO ya mimea ni mgombea mkubwa dhidi ya kemikali zilizopo za synthetic na inaweza kutumika zaidi kudhibiti idadi ya Aedes aegypti. Vile vile, michanganyiko mizuri ya dawa za kuua wadudu bandia au dawa za kuua wadudu zilizo na terpenes pia inaweza kutumika kupunguza dozi za thymetphos au malathion zinazotolewa kwa mbu. Michanganyiko hii yenye nguvu ya ushirikiano inaweza kutoa suluhisho kwa tafiti za siku zijazo kuhusu mageuko ya upinzani wa dawa katika mbu wa Aedes.
Mayai ya Aedes aegypti yalikusanywa kutoka Kituo cha Utafiti wa Kimatibabu cha Mkoa, Dibrugarh, Baraza la Utafiti wa Kimatibabu la India na kuwekwa chini ya halijoto iliyodhibitiwa (28 ± 1 °C) na unyevunyevu (85 ± 5%) katika Idara ya Wanyama, Chuo Kikuu cha Gauhati chini ya masharti yafuatayo: Arivoli walielezewa na wenzao. Baada ya kutotolewa, mabuu walilishwa chakula cha mabuu (unga wa biskuti za mbwa na chachu kwa uwiano wa 3:1) na watu wazima walilishwa myeyusho wa glukosi wa 10%. Kuanzia siku ya 3 baada ya kuibuka, mbu jike wazima waliruhusiwa kunyonya damu ya panya albino. Loweka karatasi ya chujio kwenye maji kwenye glasi na kuiweka kwenye ngome ya kutaga mayai.
Sampuli za mimea zilizochaguliwa yaani majani ya mikaratusi (Myrtaceae), basil takatifu (Lamiaceae), mnanaa (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) na balbu za allium (Amaryllidaceae). Zilikusanywa kutoka Guwahati na kutambuliwa na Idara ya Botania, Chuo Kikuu cha Gauhati. Sampuli za mimea zilizokusanywa (500 g) zilifanyiwa usagaji wa maji kwa kutumia kifaa cha Clevenger kwa saa 6. EO iliyotolewa ilikusanywa katika vikombe vya glasi safi na kuhifadhiwa kwa 4°C kwa ajili ya utafiti zaidi.
Sumu ya kuua viwavi ilisomwa kwa kutumia taratibu za kawaida za Shirika la Afya Duniani zilizorekebishwa kidogo 67. Tumia DMSO kama kiambatisho. Kila mkusanyiko wa EO ulijaribiwa awali kwa 100 na 1000 ppm, ukifichua viwavi 20 katika kila nakala. Kulingana na matokeo, kiwango cha mkusanyiko kilitumika na vifo vilirekodiwa kuanzia saa 1 hadi saa 6 (kwa vipindi vya saa 1), na baada ya saa 24, saa 48 na saa 72 baada ya matibabu. Viwango vya chini ya viuavi (LC50) vilibainishwa baada ya saa 24, 48 na 72 za kuambukizwa. Kila mkusanyiko ulijaribiwa kwa mara tatu pamoja na udhibiti mmoja hasi (maji pekee) na udhibiti mmoja chanya (maji yaliyotibiwa na DMSO). Ikiwa uundaji wa viwavi utatokea na zaidi ya 10% ya viwavi wa kundi la udhibiti hufa, jaribio hilo hurudiwa. Ikiwa kiwango cha vifo katika kundi la udhibiti ni kati ya 5-10%, tumia fomula ya marekebisho ya Abbott 68.
Mbinu iliyoelezwa na Ramar et al. 69 ilitumika kwa ajili ya kipimo cha kibiolojia cha mtu mzima dhidi ya Aedes aegypti kwa kutumia asetoni kama kiyeyusho. Kila EO ilijaribiwa awali dhidi ya mbu wazima wa Aedes aegypti kwa viwango vya 100 na 1000 ppm. Paka mililita 2 za kila mchanganyiko ulioandaliwa kwenye karatasi ya kichujio ya Whatman. Kipande 1 cha karatasi ya kichujio (saizi 12 x 15 cm2) na uache asetoni ivukie kwa dakika 10. Karatasi ya kichujio iliyotibiwa na mililita 2 pekee ya asetoni ilitumika kama kidhibiti. Baada ya asetoni kuyeyuka, karatasi ya kichujio iliyotibiwa na karatasi ya kichujio cha kudhibiti huwekwa kwenye mrija wa silinda (kina cha sentimita 10). Mbu kumi wa siku 3 hadi 4 wasiolisha damu walihamishiwa kwenye sehemu tatu za kila mkusanyiko. Kulingana na matokeo ya vipimo vya awali, viwango mbalimbali vya mafuta yaliyochaguliwa vilijaribiwa. Vifo vilirekodiwa saa 1, saa 2, saa 3, saa 4, saa 5, saa 6, saa 24, saa 48 na saa 72 baada ya kutolewa kwa mbu. Hesabu thamani za LC50 kwa nyakati za kuambukizwa kwa saa 24, saa 48 na saa 72. Ikiwa kiwango cha vifo cha kundi la udhibiti kinazidi 20%, rudia jaribio lote. Vile vile, ikiwa kiwango cha vifo katika kundi la udhibiti ni zaidi ya 5%, rekebisha matokeo ya sampuli zilizotibiwa kwa kutumia fomula ya Abbott68.
Kromatografia ya gesi (Agilent 7890A) na spektrometri ya wingi (Accu TOF GCv, Jeol) zilifanywa ili kuchambua misombo ya mafuta muhimu yaliyochaguliwa. GC ilikuwa na kifaa cha kugundua FID na safu wima ya kapilari (HP5-MS). Gesi ya kubeba ilikuwa heliamu, kiwango cha mtiririko kilikuwa 1 ml/dakika. Programu ya GC huweka Allium sativum kuwa 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M na Ocimum Sainttum kuwa 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, kwa mnanaa 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, kwa mikaratusi 20.60-1M-10-200-3M-30-280, na kwa rangi nyekundu. Kwa tabaka elfu moja, ni 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Misombo mikuu ya kila EO ilitambuliwa kulingana na asilimia ya eneo iliyohesabiwa kutoka kwa matokeo ya kromatogramu ya GC na spektrometri ya wingi (iliyorejelewa kwenye hifadhidata ya viwango vya NIST 70).
Misombo miwili mikubwa katika kila EO ilichaguliwa kulingana na matokeo ya GC-MS na kununuliwa kutoka Sigma-Aldrich kwa usafi wa 98–99% kwa ajili ya vipimo zaidi vya kibiolojia. Misombo hiyo ilijaribiwa kwa ufanisi wa kuua mabuu na ufanisi wa watu wazima dhidi ya Aedes aegypti kama ilivyoelezwa hapo juu. Misombo ya larvicides ya sintetiki inayotumika sana tamephosate (Sigma Aldrich) na malathion ya dawa ya watu wazima (Sigma Aldrich) zilichambuliwa ili kulinganisha ufanisi wao na misombo iliyochaguliwa ya EO, kwa kufuata utaratibu huo huo.
Mchanganyiko wa binary wa misombo ya terpene iliyochaguliwa na misombo ya terpene pamoja na organophosphates za kibiashara (tilephos na malathion) zilitayarishwa kwa kuchanganya kipimo cha LC50 cha kila kiwanja kinachohitajika katika uwiano wa 1:1. Michanganyiko iliyoandaliwa ilijaribiwa katika hatua za mabuu na za watu wazima za Aedes aegypti kama ilivyoelezwa hapo juu. Kila jaribio la kibiolojia lilifanywa kwa triple kwa kila mchanganyiko na triple kwa misombo ya kibinafsi iliyopo katika kila mchanganyiko. Kifo cha wadudu lengwa kilirekodiwa baada ya saa 24. Hesabu kiwango cha vifo kinachotarajiwa kwa mchanganyiko wa binary kwa kutumia fomula ifuatayo.
ambapo E = kiwango cha vifo vinavyotarajiwa vya mbu aina ya Aedes aegypti kutokana na mchanganyiko wa aina mbili, yaani muunganisho (A + B).
Athari ya kila mchanganyiko wa jozi iliandikwa kama athari ya ushirikiano, ya upinzani, au isiyo na msingi kulingana na thamani ya χ2 iliyohesabiwa kwa njia iliyoelezwa na Pavla52. Kokotoa thamani ya χ2 kwa kila mchanganyiko kwa kutumia fomula ifuatayo.
Athari ya mchanganyiko ilifafanuliwa kama ushirikiano wakati thamani ya χ2 iliyohesabiwa ilikuwa kubwa kuliko thamani ya jedwali kwa digrii zinazolingana za uhuru (kipindi cha kujiamini cha 95%) na ikiwa vifo vilivyoonekana vilipatikana kuzidi vifo vilivyotarajiwa. Vile vile, ikiwa thamani ya χ2 iliyohesabiwa kwa mchanganyiko wowote inazidi thamani ya jedwali na digrii fulani za uhuru, lakini vifo vilivyoonekana ni vya chini kuliko vifo vinavyotarajiwa, matibabu yanachukuliwa kuwa ya kupinga. Na ikiwa katika mchanganyiko wowote thamani iliyohesabiwa ya χ2 ni chini ya thamani ya jedwali katika digrii zinazolingana za uhuru, mchanganyiko huo unachukuliwa kuwa hauna athari.
Michanganyiko mitatu hadi minne inayoweza kuwa ya ushirikiano (mabuu 100 na shughuli 50 za kuua viluwiluwi na wadudu wazima) ilichaguliwa kwa ajili ya majaribio dhidi ya idadi kubwa ya wadudu. Watu wazima) wanaendelea kama ilivyo hapo juu. Pamoja na michanganyiko, misombo ya kibinafsi iliyopo kwenye michanganyiko iliyochaguliwa pia ilijaribiwa kwa idadi sawa ya mabuu ya Aedes aegypti na watu wazima. Uwiano wa mchanganyiko ni kipimo cha sehemu moja cha LC50 cha kiwanja kimoja kinachohitajika na kipimo cha sehemu ya LC50 cha kiwanja kingine kinachohitajika. Katika jaribio la kibiolojia la shughuli ya watu wazima, misombo iliyochaguliwa iliyeyushwa kwenye asetoni myeyusho na kutumika kwenye karatasi ya kuchuja iliyofungwa kwenye chombo cha plastiki cha silinda cha 1300 cm3. Asetoni ilivukizwa kwa dakika 10 na watu wazima walitolewa. Vile vile, katika jaribio la kibiolojia la kuua viluwiluwi, dozi za misombo ya LC50 ziliyeyushwa kwanza kwa ujazo sawa wa DMSO na kisha kuchanganywa na lita 1 ya maji iliyohifadhiwa kwenye vyombo vya plastiki vya cc 1300, na mabuu yalitolewa.
Uchambuzi wa uwezekano wa data 71 ya vifo iliyorekodiwa ulifanywa kwa kutumia SPSS (toleo la 16) na programu ya Minitab ili kukokotoa thamani za LC50.
Muda wa chapisho: Julai-01-2024