Upang mabisakontrolin ang mga lamokat bawasan ang saklaw ng mga sakit na dala nila, kailangan ang mga madiskarteng, napapanatiling at kapaligiran na mga alternatibo sa mga kemikal na pestisidyo.Sinuri namin ang mga seed meal mula sa ilang Brassicaceae (pamilya Brassica) bilang isang mapagkukunan ng mga isothiocyanates na nagmula sa halaman na ginawa ng enzymatic hydrolysis ng biologically inactive glucosinolates para magamit sa kontrol ng Egyptian Aedes (L., 1762).Five-defatted seed meal (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 at Thlaspi arvense – tatlong pangunahing uri ng thermal inactivation at enzymatic degradation mga produkto Upang matukoy ang toxicity (LC50) ng allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate at 4-hydroxybenzylisothiocyanate sa Aedes aegypti larvae sa 24 na oras na pagkakalantad = 0.04 g/120 ml dH2O).Mga halaga ng LC50 para sa mustasa, puting mustasa at horsetail.seed meal ay 0.05, 0.08 at 0.05 ayon sa pagkakabanggit kumpara sa allyl isothiocyanate (LC50 = 19.35 ppm) at 4. -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55.41 ppm) ay mas nakakalason sa larvae sa pamamagitan ng 24 na oras pagkatapos ng paggamot sa gH/120.Ang mga resultang ito ay pare-pareho sa paggawa ng alfalfa seed meal.Ang mas mataas na kahusayan ng mga benzyl ester ay tumutugma sa kinakalkula na mga halaga ng LC50.Ang paggamit ng seed meal ay maaaring magbigay ng mabisang paraan ng pagkontrol ng lamok.ang bisa ng cruciferous seed powder at ang mga pangunahing kemikal na sangkap nito laban sa larvae ng lamok at nagpapakita kung paano ang mga natural na compound sa cruciferous seed powder ay maaaring magsilbi bilang isang promising environment friendly larvicide para sa pagkontrol ng lamok.
Ang mga sakit na dala ng vector na dulot ng mga lamok na Aedes ay nananatiling pangunahing problema sa kalusugan ng publiko sa buong mundo.Ang insidente ng mga sakit na dala ng lamok ay kumakalat sa heograpiya1,2,3 at muling lumilitaw, na humahantong sa paglaganap ng matinding sakit4,5,6,7.Ang pagkalat ng mga sakit sa mga tao at hayop (hal., chikungunya, dengue, Rift Valley fever, yellow fever at Zika virus) ay hindi pa nagagawa.Ang dengue fever lamang ay naglalagay ng humigit-kumulang 3.6 bilyong tao sa panganib na magkaroon ng impeksyon sa tropiko, na may tinatayang 390 milyong impeksyon na nagaganap taun-taon, na nagreresulta sa 6,100–24,300 na pagkamatay bawat taon8.Ang muling paglitaw at pagsiklab ng Zika virus sa South America ay nakakuha ng atensyon sa buong mundo dahil sa pinsala sa utak na dulot nito sa mga batang ipinanganak ng mga babaeng infected2.Ang Kremer et al 3 ay hinuhulaan na ang heyograpikong hanay ng mga lamok na Aedes ay patuloy na lalawak at na sa 2050, kalahati ng populasyon ng mundo ay nasa panganib ng impeksyon ng mga arbovirus na dala ng lamok.
Maliban sa mga kamakailang ginawang bakuna laban sa dengue at yellow fever, ang mga bakuna laban sa karamihan ng mga sakit na dala ng lamok ay hindi pa nagagawa9,10,11.Available pa rin ang mga bakuna sa limitadong dami at ginagamit lamang sa mga klinikal na pagsubok.Ang pagkontrol sa mga vector ng lamok gamit ang mga sintetikong pamatay-insekto ay naging pangunahing estratehiya upang makontrol ang pagkalat ng mga sakit na dala ng lamok12,13.Bagama't mabisa ang mga sintetikong pestisidyo sa pagpatay ng mga lamok, ang patuloy na paggamit ng mga sintetikong pestisidyo ay negatibong nakakaapekto sa mga di-target na organismo at nagpaparumi sa kapaligiran14,15,16.Ang higit na nakakaalarma ay ang takbo ng pagtaas ng resistensya ng lamok sa mga kemikal na pamatay-insekto17,18,19.Ang mga problemang ito na nauugnay sa mga pestisidyo ay nagpabilis sa paghahanap para sa mga epektibo at pangkapaligiran na alternatibo upang makontrol ang mga vector ng sakit.
Ang iba't ibang mga halaman ay binuo bilang mga mapagkukunan ng phytopesticides para sa pagkontrol ng peste20,21.Ang mga sangkap ng halaman sa pangkalahatan ay magiliw sa kapaligiran dahil ang mga ito ay nabubulok at may mababa o hindi gaanong toxicity sa mga di-target na organismo tulad ng mga mammal, isda at amphibian20,22.Ang mga herbal na paghahanda ay kilala na gumagawa ng iba't ibang bioactive compound na may iba't ibang mekanismo ng pagkilos upang epektibong makontrol ang iba't ibang yugto ng buhay ng mga lamok23,24,25,26.Ang mga compound na nagmula sa halaman tulad ng mga mahahalagang langis at iba pang aktibong sangkap ng halaman ay nakakuha ng pansin at naging daan para sa mga makabagong tool upang makontrol ang mga vector ng lamok.Ang mga mahahalagang langis, monoterpenes at sesquiterpenes ay gumaganap bilang mga repellents, feeding deterrents at ovicides27,28,29,30,31,32,33.Maraming langis ng gulay ang nagiging sanhi ng pagkamatay ng larvae ng lamok, pupae at matatanda34,35,36, na nakakaapekto sa nervous, respiratory, endocrine at iba pang mahahalagang sistema ng mga insekto37.
Ang mga kamakailang pag-aaral ay nagbigay ng pananaw sa potensyal na paggamit ng mga halaman ng mustasa at ang kanilang mga buto bilang pinagmumulan ng mga bioactive compound.Ang pagkain ng buto ng mustasa ay nasubok bilang isang biofumigant38,39,40,41 at ginamit bilang isang susog sa lupa para sa pagsugpo sa damo42,43,44 at pagkontrol sa mga pathogens ng halaman na dala ng lupa45,46,47,48,49,50, nutrisyon ng halaman.nematodes 41,51, 52, 53, 54 at mga peste 55, 56, 57, 58, 59, 60. Ang aktibidad ng fungicidal ng mga seed powder na ito ay nauugnay sa mga compound na proteksiyon ng halaman na tinatawag na isothiocyanates38,42,60.Sa mga halaman, ang mga proteksiyong compound na ito ay nakaimbak sa mga selula ng halaman sa anyo ng mga non-bioactive glucosinolates.Gayunpaman, kapag ang mga halaman ay nasira sa pamamagitan ng pagpapakain ng insekto o impeksyon sa pathogen, ang mga glucosinolate ay na-hydrolyzed ng myrosinase sa bioactive isothiocyanates55,61.Ang Isothiocyanates ay mga pabagu-bagong compound na kilala na may malawak na spectrum na antimicrobial at insecticidal na aktibidad, at ang kanilang istraktura, biological na aktibidad at nilalaman ay malawak na nag-iiba sa mga Brassicaceae species42,59,62,63.
Bagama't ang mga isothiocyanate na nagmula sa pagkain ng buto ng mustasa ay kilala na may aktibidad na insecticidal, kulang ang data sa biological na aktibidad laban sa mga medikal na mahalagang arthropod vectors.Sinuri ng aming pag-aaral ang aktibidad ng larvicidal ng apat na defatted seed powder laban sa mga lamok na Aedes.Larvae ng Aedes aegypti.Ang layunin ng pag-aaral ay upang suriin ang kanilang potensyal na paggamit bilang mga biopestisidyo sa kapaligiran para sa pagkontrol ng lamok.Tatlong pangunahing sangkap ng kemikal ng seed meal, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), at 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) ay sinubukan din upang subukan ang biological activity ng mga kemikal na sangkap na ito sa larvae ng lamok.Ito ang unang ulat upang suriin ang pagiging epektibo ng apat na pulbos ng buto ng repolyo at ang mga pangunahing sangkap ng kemikal nito laban sa mga uod ng lamok.
Ang mga kolonya ng laboratoryo ng Aedes aegypti (Rockefeller strain) ay pinananatili sa 26°C, 70% relative humidity (RH) at 10:14 h (L:D photoperiod).Ang mga mated na babae ay inilagay sa mga plastic cage (taas na 11 cm at diameter na 9.5 cm) at pinakain sa pamamagitan ng sistema ng pagpapakain ng bote gamit ang citrated na dugo ng baka (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, USA).Ang pagpapakain ng dugo ay isinasagawa gaya ng dati gamit ang isang lamad na multi-glass feeder (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, USA) na konektado sa isang circulating water bath tube (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, USA) na may temperatura kontrolin ang 37 °C.Iunat ang isang pelikula ng Parafilm M sa ilalim ng bawat glass feed chamber (lugar na 154 mm2).Ang bawat feeder ay pagkatapos ay inilagay sa tuktok na grid na sumasakop sa hawla na naglalaman ng isinangkot na babae.Humigit-kumulang 350–400 μl ng dugo ng baka ang idinagdag sa isang glass feeder funnel gamit ang isang Pasteur pipette (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) at ang mga adult worm ay pinahintulutang maubos nang hindi bababa sa isang oras.Ang mga buntis na babae ay binigyan ng 10% sucrose solution at pinayagang mangitlog sa mamasa-masa na filter na papel na may linya sa mga indibidwal na ultra-clear na soufflé cups (1.25 fl oz size, Dart Container Corp., Mason, MI, USA).hawla na may tubig.Ilagay ang filter na papel na naglalaman ng mga itlog sa isang selyadong bag (SC Johnsons, Racine, WI) at iimbak sa 26°C.Ang mga itlog ay napisa at humigit-kumulang 200–250 larvae ang pinalaki sa mga plastic tray na naglalaman ng pinaghalong rabbit chow (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) at liver powder (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, USA).at fish fillet (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Germany) sa ratio na 2:1:1.Ang huling ikatlong instar larvae ay ginamit sa aming mga bioassay.
Ang materyal na binhi ng halaman na ginamit sa pag-aaral na ito ay nakuha mula sa mga sumusunod na pinagmumulan ng komersyal at pamahalaan: Brassica juncea (brown mustard-Pacific Gold) at Brassica juncea (white mustard-Ida Gold) mula sa Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Washington State, USA;(Garden Cress) mula sa Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, USA at Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) mula sa USDA-ARS, Peoria, IL, USA;Wala sa mga buto na ginamit sa pag-aaral ang ginamot ng pestisidyo.Ang lahat ng materyal ng binhi ay naproseso at ginamit sa pag-aaral na ito alinsunod sa mga lokal at pambansang regulasyon at sa pagsunod sa lahat ng nauugnay na lokal na regulasyon ng estado at pambansang.Hindi sinuri ng pag-aaral na ito ang mga transgenic na uri ng halaman.
Ang mga buto ng Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), White mustard (IG), Thlaspi arvense (DFP) ay giniling gamit ang isang Retsch ZM200 ultracentrifugal mill (Retsch, Haan, Germany) na nilagyan ng 0.75 mm mesh at Stainless rotor ng bakal, 12 ngipin, 10,000 rpm (Talahanayan 1).Ang ground seed powder ay inilipat sa isang paper thimble at tinanggalan ng taba ng hexane sa isang Soxhlet apparatus sa loob ng 24 h.Ang isang subsample ng defatted field mustard ay pinainit sa 100 °C sa loob ng 1 h upang ma-denature ang myrosinase at maiwasan ang hydrolysis ng glucosinolates upang bumuo ng biologically active isothiocyanates.Ang heat-treated horsetail seed powder (DFP-HT) ay ginamit bilang negatibong kontrol sa pamamagitan ng pag-denaturing ng myrosinase.
Ang glucoseinolate content ng defatted seed meal ay natukoy sa triplicate gamit ang high-performance liquid chromatography (HPLC) ayon sa isang naunang nai-publish na protocol 64 .Sa madaling sabi, 3 mL ng methanol ay idinagdag sa isang 250 mg sample ng defatted seed powder.Ang bawat sample ay sonicated sa isang paliguan ng tubig sa loob ng 30 minuto at iniwan sa dilim sa 23 ° C sa loob ng 16 na oras.Ang isang 1 mL aliquot ng organikong layer ay na-filter sa pamamagitan ng isang 0.45 μm na filter sa isang autosampler.Tumatakbo sa isang Shimadzu HPLC system (dalawang LC 20AD pump; SIL 20A autosampler; DGU 20As degasser; SPD-20A UV-VIS detector para sa pagsubaybay sa 237 nm; at CBM-20A communication bus module), ang glucosinolate content ng seed meal ay natukoy sa triplicate.gamit ang Shimadzu LC Solution software na bersyon 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, USA).Ang column ay isang C18 Inertsil reverse phase column (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, USA).Ang mga paunang kondisyon ng mobile phase ay itinakda sa 12% methanol/88% 0.01 M tetrabutylammonium hydroxide sa tubig (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) na may flow rate na 1 mL/min.Pagkatapos ng pag-iniksyon ng 15 μl ng sample, ang mga paunang kondisyon ay pinananatili sa loob ng 20 minuto, at pagkatapos ay ang solvent ratio ay nababagay sa 100% methanol, na may kabuuang oras ng pagsusuri ng sample na 65 minuto.Ang isang karaniwang kurba (batay sa nM/mAb) ay nabuo sa pamamagitan ng mga serial dilution ng mga bagong inihandang sinapine, glucosinolate at myrosin na pamantayan (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) upang matantya ang sulfur na nilalaman ng defatted seed meal.glucosinolates.Ang mga konsentrasyon ng Glucosinolate sa mga sample ay sinubukan sa isang Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA) gamit ang bersyon ng OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) na nilagyan ng parehong column at gamit ang isang naunang inilarawan na pamamaraan.Natukoy ang mga konsentrasyon ng Glucosinolate;maihahambing sa pagitan ng mga sistema ng HPLC.
Ang Allyl isothiocyanate (94%, stable) at benzyl isothiocyanate (98%) ay binili mula sa Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA).Ang 4-Hydroxybenzylisothiocyanate ay binili mula sa ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA).Kapag ang enzymatically hydrolyzed ng myrosinase, ang mga glucosinolates, glucosinolates, at glucosinolates ay bumubuo ng allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, at 4-hydroxybenzylisothiocyanate, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga bioassay sa laboratoryo ay isinagawa ayon sa pamamaraan ng Muturi et al.32 na may mga pagbabago.Limang low-fat seed feed ang ginamit sa pag-aaral: DFP, DFP-HT, IG, PG at Ls.Dalawampung larvae ang inilagay sa isang 400 mL disposable three-way beaker (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) na naglalaman ng 120 mL deionized water (dH2O).Pitong seed meal concentrations ang sinuri para sa lason ng larval ng lamok: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 at 0.12 g seed meal/120 ml dH2O para sa DFP seed meal , DFP-HT, IG at PG.Ang mga paunang bioassay ay nagpapahiwatig na ang natanggal na taba ng Ls seed flour ay mas nakakalason kaysa sa apat na iba pang seed flour na sinuri.Samakatuwid, inayos namin ang pitong konsentrasyon ng paggamot ng Ls seed meal sa mga sumusunod na konsentrasyon: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, at 0.075 g/120 mL dH2O.
Isang hindi ginagamot na control group (dH20, walang seed meal supplement) ang isinama upang masuri ang normal na pagkamatay ng insekto sa ilalim ng mga kondisyon ng assay.Ang mga toxicological bioassay para sa bawat seed meal ay may kasamang tatlong replicate na three-slope beakers (20 late third instar larvae bawat beaker), para sa kabuuang 108 vial.Ang mga ginagamot na lalagyan ay iniimbak sa temperatura ng silid (20-21°C) at ang larval mortality ay naitala sa loob ng 24 at 72 na oras ng patuloy na pagkakalantad sa mga konsentrasyon ng paggamot.Kung ang katawan at mga appendage ng lamok ay hindi gumagalaw kapag tinusok o hinawakan ng manipis na spatula na hindi kinakalawang na asero, ang larvae ng lamok ay ituturing na patay.Ang mga patay na larvae ay karaniwang nananatiling hindi gumagalaw sa isang dorsal o ventral na posisyon sa ilalim ng lalagyan o sa ibabaw ng tubig.Ang eksperimento ay inulit ng tatlong beses sa iba't ibang araw gamit ang iba't ibang grupo ng larvae, para sa kabuuang 180 larvae na nakalantad sa bawat konsentrasyon ng paggamot.
Ang toxicity ng AITC, BITC, at 4-HBITC sa larvae ng lamok ay nasuri gamit ang parehong pamamaraan ng bioassay ngunit may magkakaibang paggamot.Maghanda ng 100,000 ppm na stock solution para sa bawat kemikal sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 100 µL ng kemikal sa 900 µL ng absolute ethanol sa isang 2-mL centrifuge tube at pag-alog ng 30 segundo upang maihalo nang maigi.Natukoy ang mga konsentrasyon ng paggamot batay sa aming mga paunang bioassay, na natagpuan na ang BITC ay mas nakakalason kaysa sa AITC at 4-HBITC.Upang matukoy ang toxicity, 5 konsentrasyon ng BITC (1, 3, 6, 9 at 12 ppm), 7 konsentrasyon ng AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 at 35 ppm) at 6 na konsentrasyon ng 4-HBITC (15). , 15, 20, 25, 30 at 35 ppm).30, 45, 60, 75 at 90 ppm).Ang control treatment ay na-injected ng 108 μL ng absolute ethanol, na katumbas ng maximum volume ng chemical treatment.Ang mga bioassay ay inulit tulad ng nasa itaas, na naglalantad ng kabuuang 180 larvae bawat konsentrasyon ng paggamot.Ang larval mortality ay naitala para sa bawat konsentrasyon ng AITC, BITC, at 4-HBITC pagkatapos ng 24 h ng patuloy na pagkakalantad.
Ang pagsusuri ng probit ng 65 na data ng dami ng namamatay na nauugnay sa dosis ay isinagawa gamit ang Polo software (Polo Plus, LeOra Software, bersyon 1.0) upang kalkulahin ang 50% na nakamamatay na konsentrasyon (LC50), 90% na nakamamatay na konsentrasyon (LC90), slope, nakamamatay na dosis coefficient, at 95 % nakamamatay na konsentrasyon.batay sa mga agwat ng kumpiyansa para sa mga ratio ng nakamamatay na dosis para sa konsentrasyon na binago ng log at mga curve ng dosis-mortalidad.Ang data ng mortalidad ay batay sa pinagsamang replikang data ng 180 larvae na nakalantad sa bawat konsentrasyon ng paggamot.Ang mga probabilistikong pagsusuri ay isinagawa nang hiwalay para sa bawat pagkain ng buto at bawat sangkap ng kemikal.Batay sa 95% confidence interval ng lethal dose ratio, ang toxicity ng seed meal at chemical constituents sa mosquito larvae ay itinuturing na makabuluhang naiiba, kaya ang confidence interval na naglalaman ng value na 1 ay hindi gaanong naiiba, P = 0.0566.
Ang mga resulta ng HPLC para sa pagtukoy ng mga pangunahing glucosinolate sa mga defatted seed flour na DFP, IG, PG at Ls ay nakalista sa Talahanayan 1. Ang mga pangunahing glucosinolate sa mga seed flour na sinuri ay iba-iba maliban sa DFP at PG, na parehong naglalaman ng myrosinase glucosinolates.Ang nilalaman ng myrosinin sa PG ay mas mataas kaysa sa DFP, 33.3 ± 1.5 at 26.5 ± 0.9 mg/g, ayon sa pagkakabanggit.Ang Ls seed powder ay naglalaman ng 36.6 ± 1.2 mg/g glucoglycone, samantalang ang IG seed powder ay naglalaman ng 38.0 ± 0.5 mg/g sinapine.
Larvae ng Ae.Ang mga lamok na Aedes aegypti ay pinatay kapag ginagamot ng defatted seed meal, bagama't iba-iba ang bisa ng paggamot depende sa species ng halaman.Ang DFP-NT lamang ang hindi nakakalason sa larvae ng lamok pagkatapos ng 24 at 72 h ng pagkakalantad (Talahanayan 2).Ang toxicity ng aktibong seed powder ay tumaas sa pagtaas ng konsentrasyon (Fig. 1A, B).Ang toxicity ng seed meal sa larvae ng lamok ay makabuluhang nag-iba batay sa 95% CI ng lethal dose ratio ng LC50 values sa 24-hour at 72-hour assessments (Talahanayan 3).Pagkatapos ng 24 na oras, ang nakakalason na epekto ng Ls seed meal ay mas malaki kaysa sa iba pang mga seed meal treatment, na may pinakamataas na aktibidad at pinakamataas na toxicity sa larvae (LC50 = 0.04 g/120 ml dH2O).Ang larvae ay hindi gaanong sensitibo sa DFP sa 24 na oras kumpara sa IG, Ls at PG seed powder treatment, na may LC50 values na 0.115, 0.04 at 0.08 g/120 ml dH2O ayon sa pagkakabanggit, na mas mataas sa istatistika kaysa sa LC50 value.0.211 g/120 ml dH2O (Talahanayan 3).Ang mga halaga ng LC90 ng DFP, IG, PG at Ls ay 0.376, 0.275, 0.137 at 0.074 g/120 ml dH2O, ayon sa pagkakabanggit (Talahanayan 2).Ang pinakamataas na konsentrasyon ng DPP ay 0.12 g/120 ml dH2O.Pagkatapos ng 24 na oras ng pagtatasa, ang average na larval mortality ay 12% lamang, habang ang average na mortality ng IG at PG larvae ay umabot sa 51% at 82%, ayon sa pagkakabanggit.Pagkatapos ng 24 na oras ng pagsusuri, ang average na larval mortality para sa pinakamataas na konsentrasyon ng Ls seed meal treatment (0.075 g/120 ml dH2O) ay 99% (Fig. 1A).
Ang mga curve ng mortalidad ay tinantya mula sa pagtugon sa dosis (Probit) ng Ae.Egyptian larvae (3rd instar larvae) sa seed meal concentration 24 oras (A) at 72 oras (B) pagkatapos ng paggamot.Ang may tuldok na linya ay kumakatawan sa LC50 ng seed meal treatment.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat inactivated Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Sa 72-oras na pagsusuri, ang mga halaga ng LC50 ng DFP, IG at PG seed meal ay 0.111, 0.085 at 0.051 g/120 ml dH2O, ayon sa pagkakabanggit.Halos lahat ng larvae na nakalantad sa Ls seed meal ay namatay pagkatapos ng 72 h na pagkakalantad, kaya ang data ng dami ng namamatay ay hindi naaayon sa Probit analysis.Kung ikukumpara sa iba pang seed meal, ang larvae ay hindi gaanong sensitibo sa DFP seed meal treatment at may mas mataas na halaga ng LC50 ayon sa istatistika (Talahanayan 2 at 3).Pagkatapos ng 72 oras, ang mga halaga ng LC50 para sa DFP, IG at PG seed meal treatment ay tinatantya na 0.111, 0.085 at 0.05 g/120 ml dH2O, ayon sa pagkakabanggit.Pagkatapos ng 72 oras ng pagsusuri, ang mga halaga ng LC90 ng DFP, IG at PG seed powder ay 0.215, 0.254 at 0.138 g/120 ml dH2O, ayon sa pagkakabanggit.Pagkatapos ng 72 oras ng pagsusuri, ang average na larval mortality para sa DFP, IG at PG seed meal treatment sa maximum na konsentrasyon na 0.12 g/120 ml dH2O ay 58%, 66% at 96%, ayon sa pagkakabanggit (Fig. 1B).Pagkatapos ng 72 oras na pagsusuri, nakitang mas nakakalason ang PG seed meal kaysa sa IG at DFP seed meal.
Ang mga sintetikong isothiocyanate, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) at 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) ay maaaring epektibong pumatay ng larvae ng lamok.Sa 24 na oras na post-treatment, ang BITC ay mas nakakalason sa larvae na may halagang LC50 na 5.29 ppm kumpara sa 19.35 ppm para sa AITC at 55.41 ppm para sa 4-HBITC (Talahanayan 4).Kung ikukumpara sa AITC at BITC, ang 4-HBITC ay may mas mababang toxicity at mas mataas na halaga ng LC50.May mga makabuluhang pagkakaiba sa toxicity ng uod ng lamok ng dalawang pangunahing isothiocyanates (Ls at PG) sa pinakamabisang seed meal.Ang toxicity batay sa lethal dose ratio ng LC50 values sa pagitan ng AITC, BITC, at 4-HBITC ay nagpakita ng statistical difference na ang 95% CI ng LC50 lethal dose ratio ay hindi nagsama ng value na 1 (P = 0.05, Table 4).Ang pinakamataas na konsentrasyon ng parehong BITC at AITC ay tinatayang pumatay ng 100% ng nasubok na larvae (Larawan 2).
Ang mga curve ng mortalidad ay tinantya mula sa pagtugon sa dosis (Probit) ng Ae.24 na oras pagkatapos ng paggamot, ang Egyptian larvae (3rd instar larvae) ay umabot sa sintetikong isothiocyanate na konsentrasyon.Ang tuldok na linya ay kumakatawan sa LC50 para sa isothiocyanate na paggamot.Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC at 4-HBITC.
Ang paggamit ng mga biopesticides ng halaman bilang mga ahente ng pagkontrol ng vector ng lamok ay matagal nang pinag-aralan.Maraming halaman ang gumagawa ng mga natural na kemikal na may aktibidad na insecticidal37.Ang kanilang mga bioactive compound ay nagbibigay ng kaakit-akit na alternatibo sa synthetic insecticides na may malaking potensyal sa pagkontrol ng mga peste, kabilang ang mga lamok.
Ang mga halaman ng mustasa ay pinatubo bilang pananim para sa kanilang mga buto, ginagamit bilang pampalasa at pinagmumulan ng langis.Kapag kinuha ang langis ng mustasa mula sa mga buto o kapag kinuha ang mustasa para gamitin bilang biofuel, 69 ang by-product ay defatted seed meal.Ang seed meal na ito ay nagpapanatili ng marami sa mga natural na biochemical na bahagi nito at hydrolytic enzymes.Ang toxicity ng seed meal na ito ay iniuugnay sa paggawa ng isothiocyanates55,60,61.Ang Isothiocyanates ay nabuo sa pamamagitan ng hydrolysis ng glucosinolates ng enzyme myrosinase sa panahon ng hydration ng seed meal38,55,70 at kilala na may fungicidal, bactericidal, nematicidal at insecticidal effect, pati na rin ang iba pang mga katangian kabilang ang mga kemikal na sensory effect at chemotherapeutic properties61,62, 70.Ilang pag-aaral ang nagpakita na ang mga halaman ng mustasa at seed meal ay epektibong kumikilos bilang mga fumigant laban sa lupa at mga peste ng pagkain na nakaimbak57,59,71,72.Sa pag-aaral na ito, nasuri namin ang toxicity ng four-seed meal at ang tatlong bioactive na produkto nito na AITC, BITC, at 4-HBITC sa Aedes mosquito larvae.Aedes aegypti.Ang direktang pagdaragdag ng seed meal sa tubig na naglalaman ng larvae ng lamok ay inaasahang magpapagana ng mga prosesong enzymatic na gumagawa ng isothiocyanates na nakakalason sa larvae ng lamok.Ang biotransformation na ito ay ipinakita sa bahagi ng naobserbahang aktibidad ng larvicidal ng seed meal at pagkawala ng insecticidal activity kapag ang dwarf mustard seed meal ay pinainit bago gamitin.Inaasahang sisirain ng heat treatment ang mga hydrolytic enzymes na nagpapagana ng mga glucosinolates, sa gayo'y pinipigilan ang pagbuo ng bioactive isothiocyanates.Ito ang unang pag-aaral upang kumpirmahin ang insecticidal properties ng cabbage seed powder laban sa mga lamok sa isang aquatic na kapaligiran.
Sa mga nasubok na seed powder, ang watercress seed powder (Ls) ang pinakanakakalason, na nagdudulot ng mataas na pagkamatay ng Aedes albopictus.Ang Aedes aegypti larvae ay patuloy na naproseso sa loob ng 24 na oras.Ang natitirang tatlong seed powder (PG, IG at DFP) ay may mas mabagal na aktibidad at nagdulot pa rin ng makabuluhang pagkamatay pagkatapos ng 72 oras ng patuloy na paggamot.Tanging Ls seed meal ang naglalaman ng malaking halaga ng glucosinolates, samantalang ang PG at DFP ay naglalaman ng myrosinase at ang IG ay naglalaman ng glucosinolate bilang pangunahing glucosinolate (Talahanayan 1).Ang Glucotropaeolin ay hydrolyzed sa BITC at sinalbine ay hydrolyzed sa 4-HBITC61,62.Isinasaad ng aming mga resulta ng bioassay na parehong Ls seed meal at synthetic BITC ay lubos na nakakalason sa larvae ng lamok.Ang pangunahing bahagi ng PG at DFP seed meal ay myrosinase glucosinolate, na na-hydrolyzed sa AITC.Ang AITC ay mabisa sa pagpatay sa mga uod ng lamok na may halagang LC50 na 19.35 ppm.Kung ikukumpara sa AITC at BITC, ang 4-HBITC isothiocyanate ay ang hindi bababa sa nakakalason sa larvae.Kahit na ang AITC ay hindi gaanong nakakalason kaysa sa BITC, ang kanilang mga halaga ng LC50 ay mas mababa kaysa sa maraming mahahalagang langis na nasubok sa larvae ng lamok32,73,74,75.
Ang aming cruciferous seed powder para sa paggamit laban sa larvae ng lamok ay naglalaman ng isang pangunahing glucosinolate, na nagkakahalaga ng higit sa 98-99% ng kabuuang glucosinolates ayon sa tinutukoy ng HPLC.Ang mga bakas na halaga ng iba pang glucosinolates ay nakita, ngunit ang kanilang mga antas ay mas mababa sa 0.3% ng kabuuang glucosinolates.Ang watercress (L. sativum) seed powder ay naglalaman ng pangalawang glucosinolates (sinigrin), ngunit ang kanilang proporsyon ay 1% ng kabuuang glucosinolates, at ang kanilang nilalaman ay hindi gaanong mahalaga (mga 0.4 mg/g seed powder).Bagama't ang PG at DFP ay naglalaman ng parehong pangunahing glucosinolate (myrosin), ang aktibidad ng larvicidal ng kanilang mga seed meals ay malaki ang pagkakaiba dahil sa kanilang mga halaga ng LC50.Nag-iiba sa toxicity sa powdery mildew.Ang paglitaw ng Aedes aegypti larvae ay maaaring dahil sa pagkakaiba sa aktibidad ng myrosinase o katatagan sa pagitan ng dalawang seed feed.Ang aktibidad ng Myrosinase ay gumaganap ng mahalagang papel sa bioavailability ng mga produktong hydrolysis tulad ng isothiocyanates sa mga halaman ng Brassicaceae76.Ang mga naunang ulat ni Pocock et al.77 at Wilkinson et al.78 ay nagpakita na ang mga pagbabago sa aktibidad at katatagan ng myrosinase ay maaari ding nauugnay sa mga genetic at environmental factors.
Ang inaasahang bioactive isothiocyanate na nilalaman ay kinakalkula batay sa mga halaga ng LC50 ng bawat seed meal sa 24 at 72 na oras (Talahanayan 5) para sa paghahambing sa kaukulang mga aplikasyon ng kemikal.Pagkatapos ng 24 na oras, ang isothiocyanates sa seed meal ay mas nakakalason kaysa sa mga purong compound.Ang mga halaga ng LC50 na kinakalkula batay sa mga bahagi sa bawat milyon (ppm) ng isothiocyanate seed treatment ay mas mababa kaysa sa mga halaga ng LC50 para sa mga aplikasyon ng BITC, AITC, at 4-HBITC.Napansin namin ang mga larvae na kumakain ng mga buto ng pagkain (Larawan 3A).Dahil dito, ang larvae ay maaaring makatanggap ng mas puro exposure sa nakakalason na isothiocyanates sa pamamagitan ng pag-ingest ng seed meal pellets.Ito ay pinaka-maliwanag sa IG at PG seed meal treatment sa 24-h exposure, kung saan ang LC50 concentrations ay 75% at 72% na mas mababa kaysa sa purong AITC at 4-HBITC na paggamot, ayon sa pagkakabanggit.Ang mga paggamot sa Ls at DFP ay mas nakakalason kaysa sa purong isothiocyanate, na may mga halaga ng LC50 na 24% at 41% na mas mababa, ayon sa pagkakabanggit.Ang larvae sa control treatment ay matagumpay na na-pupa (Fig. 3B), habang ang karamihan sa larvae sa seed meal treatment ay hindi pupate at ang larval development ay makabuluhang naantala (Fig. 3B,D).Sa Spodopteralitura, ang isothiocyanates ay nauugnay sa pag-retard ng paglago at pagkaantala sa pag-unlad79.
Larvae ng Ae.Ang mga lamok na Aedes aegypti ay patuloy na nalantad sa Brassica seed powder sa loob ng 24–72 oras.(A) Patay na larvae na may mga particle ng seed meal sa mga bibig (bilog);(B) Ang control treatment (dH20 nang walang idinagdag na seed meal) ay nagpapakita na ang larvae ay lumalaki nang normal at nagsisimulang pupate pagkatapos ng 72 oras (C, D) Larvae na ginagamot ng seed meal;ang seed meal ay nagpakita ng mga pagkakaiba sa pag-unlad at hindi pupate.
Hindi namin pinag-aralan ang mekanismo ng nakakalason na epekto ng isothiocyanates sa larvae ng lamok.Gayunpaman, ipinakita ng mga nakaraang pag-aaral sa red fire ants (Solenopsis invicta) na ang pagsugpo sa glutathione S-transferase (GST) at esterase (EST) ay ang pangunahing mekanismo ng isothiocyanate bioactivity, at ang AITC, kahit na sa mababang aktibidad, ay maaari ding pigilan ang aktibidad ng GST .pulang-import na mga apoy na langgam sa mababang konsentrasyon.Ang dosis ay 0.5 µg/ml80.Sa kaibahan, pinipigilan ng AITC ang acetylcholinesterase sa mga adult corn weevil (Sitophilus zeamais)81.Ang mga katulad na pag-aaral ay dapat isagawa upang maipaliwanag ang mekanismo ng aktibidad ng isothiocyanate sa larvae ng lamok.
Gumagamit kami ng heat-inactivated na paggamot sa DFP upang suportahan ang panukala na ang hydrolysis ng mga glucosinolates ng halaman upang bumuo ng reaktibong isothiocyanates ay nagsisilbing mekanismo para sa pagkontrol ng uod ng lamok sa pamamagitan ng pagkain ng buto ng mustasa.Ang DFP-HT seed meal ay hindi nakakalason sa mga rate ng aplikasyon na nasubok.Lafarga et al.Iniulat ng 82 na ang mga glucosinolate ay sensitibo sa pagkasira sa mataas na temperatura.Inaasahan din na ang paggamot sa init ay mag-denature ng myrosinase enzyme sa seed meal at maiwasan ang hydrolysis ng mga glucosinolates upang bumuo ng reactive isothiocyanates.Kinumpirma din ito ni Okunade et al.Ang 75 ay nagpakita na ang myrosinase ay sensitibo sa temperatura, na nagpapakita na ang aktibidad ng myrosinase ay ganap na hindi aktibo kapag ang mustasa, itim na mustasa, at mga buto ng bloodroot ay nalantad sa mga temperatura na higit sa 80°.C. Ang mga mekanismong ito ay maaaring magresulta sa pagkawala ng insecticidal activity ng heat-treated DFP seed meal.
Kaya, ang pagkain ng buto ng mustasa at ang tatlong pangunahing isothiocyanates nito ay nakakalason sa larvae ng lamok.Dahil sa mga pagkakaibang ito sa pagitan ng seed meal at mga kemikal na paggamot, ang paggamit ng seed meal ay maaaring isang epektibong paraan ng pagkontrol ng lamok.May pangangailangang tukuyin ang mga angkop na pormulasyon at epektibong sistema ng paghahatid upang mapabuti ang bisa at katatagan ng paggamit ng mga pulbos ng binhi.Ang aming mga resulta ay nagpapahiwatig ng potensyal na paggamit ng mustard seed meal bilang isang kahalili sa mga sintetikong pestisidyo.Ang teknolohiyang ito ay maaaring maging isang makabagong tool para sa pagkontrol ng mga vector ng lamok.Dahil ang larvae ng lamok ay umuunlad sa mga kapaligirang nabubuhay sa tubig at ang mga seed meal glucosinolates ay enzymatically converted sa aktibong isothiocyanates kapag na-hydration, ang paggamit ng mustard seed meal sa tubig na pinamumugaran ng lamok ay nag-aalok ng makabuluhang potensyal na kontrol.Bagama't nag-iiba ang aktibidad ng larvicidal ng isothiocyanates (BITC > AITC > 4-HBITC), kailangan ng higit pang pananaliksik upang matukoy kung ang pagsasama-sama ng seed meal na may maraming glucosinolates ay synergistically na nagpapataas ng toxicity.Ito ang unang pag-aaral na nagpakita ng insecticidal effects ng defatted cruciferous seed meal at tatlong bioactive isothiocyanates sa mga lamok.Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay sumisira ng bagong lupa sa pamamagitan ng pagpapakita na ang natanggal na pagkain ng buto ng repolyo, isang byproduct ng pagkuha ng langis mula sa mga buto, ay maaaring magsilbing isang promising larvicidal agent para sa pagkontrol ng lamok.Ang impormasyong ito ay maaaring makatulong sa higit pang pagtuklas ng mga ahente ng biocontrol ng halaman at ang kanilang pag-unlad bilang mura, praktikal, at pangkalikasan na biopesticide.
Ang mga dataset na nabuo para sa pag-aaral na ito at ang mga resultang pagsusuri ay makukuha mula sa kaukulang may-akda sa makatwirang kahilingan.Sa pagtatapos ng pag-aaral, lahat ng materyales na ginamit sa pag-aaral (mga insekto at seed meal) ay nawasak.
Oras ng post: Hul-29-2024