Matumizi makubwa ya dawa za kuua wadudu bandia yamesababisha matatizo mengi, ikiwa ni pamoja na kuibuka kwa viumbe sugu, uharibifu wa mazingira na madhara kwa afya ya binadamu. Kwa hivyo, vijidudu vipyadawa za kuulia waduduambazo ni salama kwa afya ya binadamu na mazingira zinahitajika haraka. Katika utafiti huu, rhamnolipid biosurfactant inayozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2 ilitumika kutathmini sumu kwa mbu (Culex quinquefasciatus) na mchwa (Odontotermes obesus). Matokeo yalionyesha kuwa kulikuwa na kiwango cha vifo kinachotegemea kipimo kati ya matibabu. Thamani ya LC50 (50% ya kiwango cha vifo) kwa saa 48 kwa mchwa na viuavijasumu vya mabuu ya mbu iliamuliwa kwa kutumia mbinu ya urekebishaji wa mkunjo usio wa mstari. Matokeo yalionyesha kuwa thamani za LC50 za saa 48 (kipindi cha kujiamini cha 95%) cha shughuli za kuua viuavijasumu na kupambana na mchwa za kiuavijasumu zilikuwa 26.49 mg/L (kiwango cha 25.40 hadi 27.57) na 33.43 mg/L (kiwango cha 31.09 hadi 35.68) mtawalia. Kulingana na uchunguzi wa histopatholojia, matibabu ya biosurfactants yalisababisha uharibifu mkubwa kwa tishu za ogani za mabuu na mchwa. Matokeo ya utafiti huu yanaonyesha kuwa biosurfactant ya vijidudu inayozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2 ni zana bora na inayoweza kuwa na ufanisi kwa udhibiti wa Cx. quinquefasciatus na O. obesus.
Nchi za kitropiki hupata idadi kubwa ya magonjwa yanayoenezwa na mbu1. Umuhimu wa magonjwa yanayoenezwa na mbu umeenea. Zaidi ya watu 400,000 hufa kutokana na malaria kila mwaka, na baadhi ya miji mikubwa inakabiliwa na milipuko ya magonjwa makubwa kama vile dengue, homa ya manjano, chikungunya na Zika.2 Magonjwa yanayoenezwa na wadudu yanahusishwa na maambukizi moja kati ya sita duniani kote, huku mbu wakisababisha visa vikubwa zaidi3,4. Culex, Anopheles na Aedes ndizo jenasi tatu za mbu zinazohusishwa zaidi na maambukizi ya magonjwa5. Kuenea kwa homa ya dengue, maambukizi yanayoenezwa na mbu wa Aedes aegypti, kumeongezeka katika muongo mmoja uliopita na kunaleta tishio kubwa kwa afya ya umma4,7,8. Kulingana na Shirika la Afya Duniani (WHO), zaidi ya 40% ya idadi ya watu duniani wako katika hatari ya homa ya dengue, huku visa vipya milioni 50–100 vikitokea kila mwaka katika zaidi ya nchi 1009,10,11. Homa ya dengue imekuwa tatizo kubwa la afya ya umma kwani matukio yake yameongezeka duniani kote12,13,14. Anopheles gambiae, inayojulikana sana kama mbu wa Kiafrika wa Anopheles, ndiye mdudu muhimu zaidi wa malaria kwa binadamu katika maeneo ya kitropiki na ya kitropiki15. Virusi vya West Nile, encephalitis ya St. Louis, encephalitis ya Kijapani, na maambukizi ya virusi ya farasi na ndege hupitishwa na mbu wa Culex, ambao mara nyingi huitwa mbu wa kawaida wa nyumbani. Zaidi ya hayo, pia ni wabebaji wa magonjwa ya bakteria na vimelea16. Kuna zaidi ya spishi 3,000 za mchwa duniani, na wamekuwepo kwa zaidi ya miaka milioni 15017. Wadudu wengi huishi kwenye udongo na hula bidhaa za mbao na mbao zenye selulosi. Mchwa wa India Odontotermes obesus ni wadudu muhimu ambao husababisha uharibifu mkubwa kwa mazao muhimu na miti ya mashamba18. Katika maeneo ya kilimo, uvamizi wa mchwa katika hatua mbalimbali unaweza kusababisha uharibifu mkubwa wa kiuchumi kwa mazao mbalimbali, spishi za miti na vifaa vya ujenzi. Mchwa pia wanaweza kusababisha matatizo ya afya ya binadamu19.
Suala la upinzani kutoka kwa vijidudu na wadudu katika nyanja za dawa na kilimo za leo ni gumu20,21. Kwa hivyo, kampuni zote mbili zinapaswa kutafuta dawa mpya za kuua vijidudu zenye gharama nafuu na dawa salama za kibayolojia. Dawa za kuua vijidudu za sintetiki sasa zinapatikana na zimeonyeshwa kuwa za kuambukiza na kufukuza wadudu wasiolengwa wenye manufaa22. Katika miaka ya hivi karibuni, utafiti kuhusu viuavijasumu umepanuka kutokana na matumizi yake katika tasnia mbalimbali. Viuavijasumu ni muhimu sana na muhimu katika kilimo, ukarabati wa udongo, uchimbaji wa mafuta ya petroli, uondoaji wa bakteria na wadudu, na usindikaji wa chakula23,24. Viuavijasumu au viuavijasumu vya vijidudu ni kemikali za kibiolojia zinazozalishwa na vijidudu kama vile bakteria, chachu na kuvu katika makazi ya pwani na maeneo yaliyochafuliwa na mafuta25,26. Viuavijasumu na viuavijasumu vinavyotokana na kemikali ni aina mbili ambazo hupatikana moja kwa moja kutoka kwa mazingira ya asili27. Viuavijasumu mbalimbali hupatikana kutoka kwa makazi ya baharini28,29. Kwa hivyo, wanasayansi wanatafuta teknolojia mpya za uzalishaji wa viuavijasumu vya kibiolojia kulingana na bakteria asilia30,31. Maendeleo katika utafiti kama huo yanaonyesha umuhimu wa misombo hii ya kibiolojia kwa ajili ya ulinzi wa mazingira32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium na jenasi hizi za bakteria ni wawakilishi waliosomwa vizuri23,33.
Kuna aina nyingi za viuavijasumu vyenye matumizi mbalimbali34. Faida kubwa ya misombo hii ni kwamba baadhi yake ina shughuli za kuua bakteria, kuua mabuu na kuua wadudu. Hii ina maana kwamba zinaweza kutumika katika tasnia ya kilimo, kemikali, dawa na vipodozi35,36,37,38. Kwa sababu viuavijasumu kwa ujumla vinaweza kuoza na kuwa na manufaa kwa mazingira, hutumiwa katika programu jumuishi za usimamizi wa wadudu ili kulinda mazao39. Kwa hivyo, maarifa ya msingi yamepatikana kuhusu shughuli za kuua mabuu na kuua mchwa za viuavijasumu vya vijidudu vinavyozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2. Tulichunguza vifo na mabadiliko ya kihistolojia yanapowekwa wazi kwa viwango tofauti vya viuavijasumu vya rhamnolipidi. Kwa kuongezea, tulitathmini programu ya kompyuta ya Quantitative Structure-Activity (QSAR) Ecological Structure-Activity (ECOSAR) inayotumika sana ili kubaini sumu kali kwa microalgae, daphnia, na samaki.
Katika utafiti huu, shughuli ya kupambana na mchwa (sumu) ya viuatilifu vilivyosafishwa katika viwango mbalimbali kuanzia 30 hadi 50 mg/ml (kwa vipindi vya 5 mg/ml) ilijaribiwa dhidi ya mchwa wa India, O. obesus na spishi ya nne )Tathmini. Mabuu ya instar Cx. Mabuu ya mbu quinquefasciatus. Viwango vya Biosurfactant LC50 kwa zaidi ya saa 48 dhidi ya O. obesus na Cx. C. solanacearum. Mabuu ya mbu yaligunduliwa kwa kutumia mbinu ya kufaa mkunjo wa urejeshaji usio wa mstari. Matokeo yalionyesha kuwa vifo vya mchwa viliongezeka kadri mkusanyiko wa biosurfactant unavyoongezeka. Matokeo yalionyesha kuwa biosurfactant ilikuwa na shughuli ya kuua mabuu (Mchoro 1) na shughuli ya kupambana na mchwa (Mchoro 2), ikiwa na thamani ya LC50 ya saa 48 (95% CI) ya 26.49 mg/L (25.40 hadi 27.57) na 33.43 mg/l (Mchoro 31.09 hadi 35.68), mtawalia (Jedwali 1). Kwa upande wa sumu kali (saa 48), biosurfactant imeainishwa kama "hatari" kwa viumbe vilivyojaribiwa. Biosurfactant iliyotengenezwa katika utafiti huu ilionyesha shughuli bora ya kuua mabuu ikiwa na vifo 100% ndani ya saa 24-48 za kuambukizwa.
Hesabu thamani ya LC50 kwa shughuli ya kuua mabuu. Ufungaji wa mkunjo usio wa mstari wa urejeshaji (mstari mgumu) na muda wa kujiamini wa 95% (eneo lenye kivuli) kwa vifo vya jamaa (%).
Kokotoa thamani ya LC50 kwa shughuli ya kupambana na mchwa. Ufungaji wa mkunjo usio wa mstari (mstari mgumu) na muda wa kujiamini wa 95% (eneo lenye kivuli) kwa vifo vya jamaa (%).
Mwishoni mwa jaribio, mabadiliko ya kimofolojia na kasoro zilionekana chini ya darubini. Mabadiliko ya kimofolojia yalionekana katika vikundi vya udhibiti na vilivyotibiwa kwa ukuzaji wa mara 40. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3, uharibifu wa ukuaji ulitokea kwa mabuu mengi yaliyotibiwa na biosurfactants. Mchoro 3a unaonyesha Cx. quinquefasciatus ya kawaida, Mchoro 3b unaonyesha Cx isiyo ya kawaida. Husababisha mabuu matano ya nematodi.
Athari ya vipimo vya sublethal (LC50) vya biosurfactants kwenye ukuaji wa mabuu ya Culex quinquefasciatus. Picha nyepesi ya hadubini (a) ya Cx ya kawaida katika ukuzaji wa 40×. quinquefasciatus (b) Cx isiyo ya kawaida. Husababisha mabuu matano ya nematodi.
Katika utafiti huu, uchunguzi wa histolojia wa mabuu yaliyotibiwa (Mchoro 4) na mchwa (Mchoro 5) ulionyesha kasoro kadhaa, ikiwa ni pamoja na kupungua kwa eneo la tumbo na uharibifu wa misuli, tabaka za epithelial na ngozi. Histolojia ilifunua utaratibu wa shughuli za kuzuia za kibiolojia zilizotumika katika utafiti huu.
Histopatholojia ya mabuu ya kawaida ya Cx ya nyota ya 4 ambayo hayajatibiwa. mabuu ya quinquefasciatus (kudhibiti: (a,b)) na kutibiwa na biosurfactant (matibabu: (c,d)). Mishale inaonyesha epithelium ya utumbo iliyotibiwa (epi), viini (n), na misuli (mu). Baa = 50 µm.
Histopatholojia ya O. obesus isiyotibiwa ya kawaida (udhibiti: (a,b)) na biosurfactant iliyotibiwa (matibabu: (c,d)). Mishale inaonyesha epitheliamu ya utumbo (epi) na misuli (mu), mtawalia. Baa = 50 µm.
Katika utafiti huu, ECOSAR ilitumika kutabiri sumu kali ya bidhaa za kibiolojia za rhamnolipidi kwa wazalishaji wakuu (mwani kijani), watumiaji wakuu (viroboto wa majini) na watumiaji wa pili (samaki). Programu hii inatumia mifumo tata ya kiwanja cha muundo-shughuli wa kiasi ili kutathmini sumu kulingana na muundo wa molekuli. Mfano huu hutumia programu ya muundo-shughuli (SAR) ili kukokotoa sumu kali na ya muda mrefu ya vitu kwa spishi za majini. Hasa, Jedwali la 2 linatoa muhtasari wa viwango vya wastani vya sumu (LC50) na viwango vya wastani vya ufanisi (EC50) kwa spishi kadhaa. Sumu inayoshukiwa iligawanywa katika viwango vinne kwa kutumia Mfumo wa Kimataifa wa Uainishaji na Uwekaji Lebo wa Kemikali (Jedwali la 3).
Udhibiti wa magonjwa yanayoenezwa na wadudu, hasa aina za mbu na mbu aina ya Aedes. Wamisri, sasa wanafanya kazi kwa bidii 40,41,42,43,44,45,46. Ingawa baadhi ya dawa za kuua wadudu zinazopatikana kwa kemikali, kama vile pyrethroids na organophosphates, zina manufaa kiasi, zina hatari kubwa kwa afya ya binadamu, ikiwa ni pamoja na kisukari, matatizo ya uzazi, matatizo ya neva, saratani, na magonjwa ya kupumua. Zaidi ya hayo, baada ya muda, wadudu hawa wanaweza kuwa sugu kwao13,43,48. Hivyo, hatua za udhibiti wa kibiolojia zenye ufanisi na rafiki kwa mazingira zitakuwa njia maarufu zaidi ya kudhibiti mbu49,50. Benelli51 alipendekeza kwamba udhibiti wa mapema wa wadudu wa mbu ungekuwa na ufanisi zaidi katika maeneo ya mijini, lakini hawakupendekeza matumizi ya dawa za kuua wadudu katika maeneo ya vijijini52. Tom na wenzake 53 pia walipendekeza kwamba kudhibiti mbu katika hatua zao za kukomaa itakuwa mkakati salama na rahisi kwa sababu ni nyeti zaidi kwa mawakala wa kudhibiti 54.
Uzalishaji wa kibiolojia kupitia aina yenye nguvu (Enterobacter cloacae SJ2) ulionyesha ufanisi thabiti na wa kuahidi. Utafiti wetu wa awali uliripoti kwamba Enterobacter cloacae SJ2 huboresha uzalishaji wa kibiolojia kwa kutumia vigezo vya kifizikiakemikali26. Kulingana na utafiti wao, hali bora za uzalishaji wa kibiolojia kupitia kitenganishi cha E. cloacae kilikuwa kuangushwa kwa saa 36, kuchanganyika kwa 150 rpm, pH 7.5, 37 °C, chumvi 1 ppt, 2% glukosi kama chanzo cha kaboni, 1% chachu. Dondoo hilo lilitumika kama chanzo cha nitrojeni kupata kibiolojia 2.61 g/L. Kwa kuongezea, kibiolojia zilibainishwa kwa kutumia TLC, FTIR na MALDI-TOF-MS. Hii ilithibitisha kwamba rhamnolipidi ni kibiolojia. Biolojia za glikolipidi ni kundi lililosomwa kwa kina zaidi la aina zingine za kibiolojia55. Zinajumuisha sehemu za wanga na lipidi, hasa minyororo ya asidi ya mafuta. Miongoni mwa glikolipidi, wawakilishi wakuu ni rhamnolipidi na sophorolipidi56. Rhamnolipidi zina sehemu mbili za rhamnose zilizounganishwa na asidi mono‐ au di‐β‐hydroxydecanoic 57. Matumizi ya rhamnolipidi katika tasnia ya matibabu na dawa yamethibitishwa vyema 58, pamoja na matumizi yao ya hivi karibuni kama dawa za kuulia wadudu 59.
Mwingiliano wa kibiolojia na eneo la hidrofobi la siphon ya kupumua huruhusu maji kupita kwenye uwazi wake wa tumbo, na hivyo kuongeza mguso wa mabuu na mazingira ya majini. Uwepo wa kibiolojia pia huathiri trachea, ambayo urefu wake uko karibu na uso, ambayo hurahisisha mabuu kutambaa hadi juu na kupumua. Matokeo yake, mvutano wa uso wa maji hupungua. Kwa kuwa mabuu hayawezi kushikamana na uso wa maji, huanguka chini ya tanki, na kuvuruga shinikizo la hidrostatic, na kusababisha matumizi makubwa ya nishati na kifo kwa kuzama38,60. Matokeo kama hayo yalipatikana na Ghribi61, ambapo kibiolojia iliyotengenezwa na Bacillus subtilis ilionyesha shughuli ya kuua mabuu dhidi ya Ephestia kuehniella. Vile vile, shughuli ya kuua mabuu ya Cx. Das na Mukherjee23 pia ilitathmini athari ya lipopeptides za mzunguko kwenye mabuu ya quinquefasciatus.
Matokeo ya utafiti huu yanahusu shughuli ya kuua larvicidal ya ramnolipid biosurfactants dhidi ya Cx. Kuua mbu wa quinquefasciatus kunaendana na matokeo yaliyochapishwa hapo awali. Kwa mfano, mawakala wa kuua larvicidal wanaotokana na surfactini wanaozalishwa na bakteria mbalimbali wa jenasi Bacillus hutumika. na Pseudomonas spp. Baadhi ya ripoti za awali64,65,66 ziliripoti shughuli ya kuua larvidal ya mawakala wa lipopeptide biosurfactants kutoka Bacillus subtilis23. Deepali et al. 63 waligundua kuwa ramnolipid biosurfactant iliyotengwa kutoka Stenotropomonas maltophilia ilikuwa na shughuli kubwa ya kuua larvicidal katika mkusanyiko wa 10 mg/L. Silva et al. 67 waliripoti shughuli ya kuua larvicidal ya ramnolipid biosurfactant dhidi ya Ae katika mkusanyiko wa 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande et al. 68 waliripoti kwamba viuatilifu vya lipopeptide vilivyozalishwa na Bacillus subtilis vilisababisha vifo vya jumla katika mabuu na mchwa wa Culex pamoja na sehemu ya lipophilic ya Eucalyptus. Vile vile, Masendra et al. 69 waliripoti vifo vya 61.7% vya chungu cha wafanyakazi (Cryptotermes cynocephalus Light.) katika sehemu za lipophilic n-hexane na EtOAc za dondoo ghafi ya E..
Parthipan na wenzake 70 waliripoti matumizi ya dawa za kuua wadudu za lipopeptide biosurfactants zinazozalishwa na Bacillus subtilis A1 na Pseudomonas stutzeri NA3 dhidi ya Anopheles Stephensi, msambazaji wa vimelea vya malaria Plasmodium. Waligundua kuwa mabuu na pupae waliishi kwa muda mrefu zaidi, walikuwa na vipindi vifupi vya oviposition, walikuwa tasa, na walikuwa na maisha mafupi zaidi walipotibiwa kwa viwango tofauti vya biosurfactants. Thamani za LC50 zilizoonekana za B. subtilis biosurfactant A1 zilikuwa 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 na 7.99 mg/L kwa hali tofauti za mabuu (yaani mabuu I, II, III, IV na pupae ya hatua) mtawalia. Kwa kulinganisha, biosurfactants kwa hatua za mabuu I-IV na hatua za mabuu za Pseudomonas stutzeri NA3 zilikuwa 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 na 6.99 mg/L, mtawalia. Fenolojia ya kuchelewa kwa mabuu na pupa waliosalia inadhaniwa kuwa ni matokeo ya matatizo makubwa ya kisaikolojia na kimetaboliki yanayosababishwa na matibabu ya wadudu71.
Aina ya Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 hutoa kibiolojia yenye shughuli ya kuua mabuu 100% dhidi ya mbu wa Aedes. Muda wa saa 24 wa aegypti 38 ulikuwa juu kuliko ilivyoripotiwa na Silva et al. Kibiolojia kinachozalishwa kutoka Pseudomonas aeruginosa kwa kutumia mafuta ya alizeti kama chanzo cha kaboni kimeonyeshwa kuua 100% ya mabuu ndani ya saa 48. Abinaya et al.72 na Pradhan et al.73 pia walionyesha athari za kuua mabuu au wadudu za viua mabuu zinazozalishwa na vijidudu kadhaa vya jenasi Bacillus. Utafiti uliochapishwa hapo awali na Senthil-Nathan et al. uligundua kuwa 100% ya mabuu ya mbu walio wazi kwa nyangwa za mimea walikuwa na uwezekano wa kufa. 74.
Kutathmini athari ndogo za kuua za dawa za kuulia wadudu kwenye biolojia ya wadudu ni muhimu kwa programu jumuishi za usimamizi wa wadudu kwa sababu dozi ndogo/viwango vya kuua haviui wadudu lakini vinaweza kupunguza idadi ya wadudu katika vizazi vijavyo kwa kuvuruga sifa za kibiolojia10. Siqueira na wenzake 75 waliona shughuli kamili ya kuua larvicidal (vifo vya 100%) vya rhamnolipid biosurfactant (300 mg/ml) walipopimwa kwa viwango mbalimbali kuanzia 50 hadi 300 mg/ml. Hatua ya mabuu ya aina ya Aedes aegypti. Walichambua athari za muda hadi kifo na viwango ndogo kwenye maisha ya larvidal na shughuli za kuogelea. Kwa kuongezea, waliona kupungua kwa kasi ya kuogelea baada ya saa 24-48 za kuathiriwa na viwango ndogo za kuua vya biosurfactant (km, 50 mg/mL na 100 mg/mL). Sumu zenye majukumu ya kuua yanafikiriwa kuwa na ufanisi zaidi katika kusababisha uharibifu mwingi kwa wadudu walio wazi76.
Uchunguzi wa kihistoria wa matokeo yetu unaonyesha kwamba viuavijasumu vinavyozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2 hubadilisha kwa kiasi kikubwa tishu za mbu (Cx. quinquefasciatus) na mchwa (O. obesus). Kasoro kama hizo zilisababishwa na maandalizi ya mafuta ya basil katika An. gambiaes.s na An. arabica yalielezewa na Ochola77. Kamaraj et al.78 pia walielezea kasoro sawa za kimofolojia katika An. Mabuu ya Stephanie yaliwekwa wazi kwa chembe chembe za dhahabu. Vasantha-Srinivasan et al.79 pia waliripoti kwamba mafuta muhimu ya mfuko wa mchungaji yaliharibu vibaya tabaka za chemba na epithelial za Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran et al waliripoti kwamba mabuu ya mbu yalitibiwa na dondoo ya mycelial ya 500 mg/ml ya kuvu ya Penicillium ya ndani. Ae inaonyesha uharibifu mkubwa wa histolojia. aegypti na Cx. Kiwango cha vifo 80. Hapo awali, Abinaya et al. Mabuu ya nne ya nyota ya An yalisomwa. Stephensi na Ae. aegypti walipata mabadiliko mengi ya kihistolojia katika Aedes aegypti iliyotibiwa na B. licheniformis exopolysaccharides, ikiwa ni pamoja na cecum ya tumbo, kudhoofika kwa misuli, uharibifu na mkanganyiko wa ganglia ya neva ya neva72. Kulingana na Raghavendran et al., baada ya matibabu na dondoo la mycelial la P. daleae, seli za utumbo wa kati za mbu waliojaribiwa (mabuu ya nyota ya 4) zilionyesha uvimbe wa lumen ya utumbo, kupungua kwa yaliyomo kati ya seli, na kuzorota kwa nyuklia81. Mabadiliko hayo hayo ya kihistolojia yalionekana katika mabuu ya mbu waliotibiwa na dondoo la jani la echinacea, ikionyesha uwezo wa kuua wadudu wa misombo iliyotibiwa50.
Matumizi ya programu ya ECOSAR yametambuliwa kimataifa82. Utafiti wa sasa unaonyesha kwamba sumu kali ya viuatilifu vya ECOSAR kwa mwani mdogo (C. vulgaris), viroboto vya samaki na majini (D. magna) huangukia katika kategoria ya "sumu" iliyofafanuliwa na Umoja wa Mataifa83. Mfano wa sumu ya mazingira wa ECOSAR hutumia SAR na QSAR kutabiri sumu kali na ya muda mrefu ya vitu na mara nyingi hutumika kutabiri sumu ya vichafuzi vya kikaboni82,84.
Paraformaldehyde, bafa ya fosfeti ya sodiamu (pH 7.4) na kemikali zingine zote zilizotumika katika utafiti huu zilinunuliwa kutoka HiMedia Laboratories, India.
Uzalishaji wa kibiolojia ulifanyika katika chupa za Erlenmeyer zenye mililita 500 za Bushnell Haas zenye mililita 200 za kibiolojia tasa iliyoongezewa mafuta ghafi 1% kama chanzo pekee cha kaboni. Ufugaji wa awali wa Enterobacter cloacae SJ2 (1.4 × 104 CFU/ml) ulichanjwa na kukuzwa kwenye kifaa cha kusukuma hewa kwa nyuzi joto 37°C, 200 rpm kwa siku 7. Baada ya kipindi cha kupevuka, kibiolojia ilitolewa kwa kusukuma hewa kwa nyuzi joto 3400×g kwa dakika 20 kwa nyuzi joto 4°C na kibiolojia kilichopatikana kilitumika kwa madhumuni ya uchunguzi. Taratibu za uboreshaji na uainishaji wa kibiolojia zilichukuliwa kutoka kwa utafiti wetu wa awali26.
Mabuu ya Culex quinquefasciatus yalipatikana kutoka Kituo cha Utafiti wa Kina katika Biolojia ya Baharini (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Mabuu yalifugwa katika vyombo vya plastiki vilivyojazwa maji yaliyoondolewa ioni kwa nyuzi joto 27 ± 2°C na kipindi cha upigaji picha cha 12:12 (mwanga:giza). Mabuu ya mbu yalishwa myeyusho wa glukosi wa 10%.
Mabuu ya Culex quinquefasciatus yamepatikana katika matangi ya septic yaliyo wazi na yasiyolindwa. Tumia miongozo ya kawaida ya uainishaji ili kutambua na kukuza mabuu katika maabara85. Majaribio ya kuua mabuu yalifanywa kulingana na mapendekezo ya Shirika la Afya Duniani 86. SH. Mabuu ya nne ya nyota ya quinquefasciatus yalikusanywa katika mirija iliyofungwa katika vikundi vya 25 ml na 50 ml na pengo la hewa la theluthi mbili ya uwezo wao. Kiunzi cha kibiolojia (0–50 mg/ml) kiliongezwa kwenye kila mirija kivyake na kuhifadhiwa kwa 25 °C. Mrija wa kudhibiti ulitumia maji yaliyosafishwa pekee (50 ml). Mabuu yaliyokufa yalizingatiwa kuwa yale ambayo hayakuonyesha dalili za kuogelea wakati wa kipindi cha kupevuka (saa 12–48) 87. Hesabu asilimia ya vifo vya mabuu kwa kutumia mlinganyo. (1)88.
Familia ya Odontotermitidae inajumuisha mchwa wa Kihindi Odontotermes obesus, wanaopatikana kwenye magogo yanayooza katika Chuo cha Kilimo (Chuo Kikuu cha Annamalai, India). Jaribu kisafishaji hiki cha kibiolojia (0–50 mg/ml) kwa kutumia taratibu za kawaida ili kubaini kama kina madhara. Baada ya kukauka kwenye mtiririko wa hewa wa laminar kwa dakika 30, kila kipande cha karatasi ya Whatman kilipakwa kibiolojia kwa mkusanyiko wa 30, 40, au 50 mg/ml. Vipande vya karatasi vilivyopakwa awali na visivyopakwa vilijaribiwa na kulinganishwa katikati ya sahani ya Petri. Kila sahani ya petri ina takriban mchwa thelathini wanaofanya kazi O. obesus. Mchwa wa kudhibiti na kujaribu walipewa karatasi yenye unyevunyevu kama chanzo cha chakula. Sahani zote zilihifadhiwa kwenye joto la kawaida katika kipindi chote cha kupevuka. Mchwa walikufa baada ya saa 12, 24, 36 na 4889,90. Mlinganyo 1 kisha ulitumika kukadiria asilimia ya vifo vya mchwa katika viwango tofauti vya kibiolojia. (2).
Sampuli zilihifadhiwa kwenye barafu na kupakiwa kwenye mirija midogo yenye 100 ml ya 0.1 M sodium fosfeti buffer (pH 7.4) na kutumwa kwa Maabara ya Patholojia ya Ufugaji wa Aquaculture (CAPL) ya Kituo cha Rajiv Gandhi cha Ufugaji wa Aquaculture (RGCA). Maabara ya Histology, Sirkali, Mayiladuthurai. Wilaya, Tamil Nadu, India kwa ajili ya uchambuzi zaidi. Sampuli ziliwekwa mara moja katika 4% paraformaldehyde kwa 37°C kwa saa 48.
Baada ya awamu ya urekebishaji, nyenzo hiyo ilioshwa mara tatu na bafa ya fosfeti ya sodiamu ya 0.1 M (pH 7.4), ikakaushwa hatua kwa hatua kwenye ethanoli na kulowekwa kwenye resini ya LEICA kwa siku 7. Kisha dutu hii huwekwa kwenye umbo la plastiki lililojazwa resini na polima, na kisha kuwekwa kwenye oveni iliyowashwa hadi 37°C hadi kizuizi kilicho na dutu hiyo kitakapopoa kabisa.
Baada ya upolimishaji, vitalu vilikatwa kwa kutumia microtome ya LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, USA) hadi unene wa milimita 3. Sehemu hizo zimepangwa kwenye slaidi, zikiwa na sehemu sita kwa kila slaidi. Slaidi zilikaushwa kwenye joto la kawaida, kisha zikatiwa rangi ya hematoxylin kwa dakika 7 na kuoshwa na maji yanayotiririka kwa dakika 4. Zaidi ya hayo, paka mchanganyiko wa eosini kwenye ngozi kwa dakika 5 na suuza na maji yanayotiririka kwa dakika 5.
Sumu kali ilitabiriwa kwa kutumia viumbe vya majini kutoka viwango tofauti vya kitropiki: samaki wa saa 96 LC50, D. magna LC50 ya saa 48, na mwani wa kijani wa saa 96 EC50. Sumu ya biosurfactants ya rhamnolipidi kwa samaki na mwani wa kijani ilipimwa kwa kutumia programu ya ECOSAR toleo la 2.2 kwa Windows iliyotengenezwa na Shirika la Ulinzi wa Mazingira la Marekani. (Inapatikana mtandaoni katika https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Vipimo vyote vya shughuli za kuua mabuu na kupambana na mchwa vilifanyika kwa mara tatu. Urejelezaji usio wa mstari (kumbukumbu ya vigezo vya mwitikio wa kipimo) wa data ya vifo vya mabuu na mchwa ilifanywa ili kukokotoa mkusanyiko wa wastani wa lethal (LC50) kwa muda wa kujiamini wa 95%, na mikondo ya mwitikio wa mkusanyiko ilitolewa kwa kutumia Prism® (toleo la 8.0, GraphPad Software) Inc., Marekani) 84, 91.
Utafiti huu unaonyesha uwezo wa viuavijasumu vya vijidudu vinavyozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2 kama viuavijasumu vya mbu na viuavijasumu, na kazi hii itachangia uelewa bora wa mifumo ya utendaji wa viuavijasumu na viuavijasumu. Uchunguzi wa kihistoria wa mabuu yaliyotibiwa na viuavijasumu ulionyesha uharibifu wa njia ya usagaji chakula, utumbo mpana, gamba la ubongo na hyperplasia ya seli za epithelial za utumbo. Matokeo: Tathmini ya sumu ya shughuli ya viuavijasumu na viuavijasumu ya viuavijasumu vya rhamnolipidi vinavyozalishwa na Enterobacter cloacae SJ2 ilionyesha kuwa kitenga hiki ni dawa ya viuavijasumu inayoweza kutumika kudhibiti magonjwa yanayoenezwa na mbu (Cx quinquefasciatus) na mchwa (O. obesus). Kuna haja ya kuelewa sumu ya kimazingira ya viuavijasumu na athari zake zinazowezekana kwa mazingira. Utafiti huu unatoa msingi wa kisayansi wa kutathmini hatari ya kimazingira ya viuavijasumu.
Muda wa chapisho: Aprili-09-2024