Ang malawakang paggamit ng mga sintetikong pestisidyo ay humantong sa maraming problema, kabilang ang paglitaw ng mga lumalaban na organismo, pagkasira ng kapaligiran at pinsala sa kalusugan ng tao.Samakatuwid, bagong microbialmga pestisidyona ligtas para sa kalusugan ng tao at ang kapaligiran ay agarang kailangan.Sa pag-aaral na ito, ang rhamnolipid biosurfactant na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2 ay ginamit upang suriin ang toxicity sa lamok (Culex quinquefasciatus) at anay (Odontotermes obesus) larvae.Ang mga resulta ay nagpakita na mayroong isang dosis-depende sa dami ng namamatay sa pagitan ng mga paggamot.Ang halaga ng LC50 (50% nakamamatay na konsentrasyon) sa 48 oras para sa anay at lamok na larval biosurfaktan ay natukoy gamit ang isang nonlinear regression curve fitting method.Ang mga resulta ay nagpakita na ang 48-oras na mga halaga ng LC50 (95% confidence interval) ng larvicidal at antitermite na aktibidad ng biosurfactant ay 26.49 mg/L (range 25.40 hanggang 27.57) at 33.43 mg/L (range 31.09 hanggang 35.68) ayon sa pagkakabanggit.Ayon sa pagsusuri sa histopathological, ang paggamot sa mga biosurfactant ay nagdulot ng matinding pinsala sa mga organelle tissue ng larvae at anay.Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nagpapahiwatig na ang microbial biosurfactant na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2 ay isang mahusay at potensyal na epektibong tool para sa kontrol ng Cx.quinquefasciatus at O. obesus.
Ang mga tropikal na bansa ay nakakaranas ng malaking bilang ng mga sakit na dala ng lamok1.Ang kaugnayan ng mga sakit na dala ng lamok ay laganap.Mahigit sa 400,000 katao ang namamatay mula sa malaria bawat taon, at ang ilang malalaking lungsod ay nakararanas ng mga epidemya ng malulubhang sakit tulad ng dengue, yellow fever, chikungunya at Zika.2 Ang mga sakit na dala ng vector ay nauugnay sa isa sa anim na impeksyon sa buong mundo, na ang mga lamok ay nagdudulot ng pinakamaraming makabuluhang mga kaso3,4.Ang Culex, Anopheles at Aedes ay ang tatlong genera ng lamok na kadalasang nauugnay sa paghahatid ng sakit5.Ang paglaganap ng dengue fever, isang impeksiyon na ipinadala ng lamok na Aedes aegypti, ay tumaas sa nakalipas na dekada at nagdudulot ng malaking banta sa kalusugan ng publiko4,7,8.Ayon sa World Health Organization (WHO), higit sa 40% ng populasyon ng mundo ang nasa panganib ng dengue fever, na may 50–100 milyong bagong kaso na nangyayari taun-taon sa mahigit 100 bansa9,10,11.Ang dengue fever ay naging isang pangunahing problema sa kalusugan ng publiko dahil tumaas ang saklaw nito sa buong mundo12,13,14.Ang Anopheles gambiae, na karaniwang kilala bilang African Anopheles mosquito, ay ang pinakamahalagang vector ng malaria ng tao sa mga tropikal at subtropikal na rehiyon15.Ang West Nile virus, St. Louis encephalitis, Japanese encephalitis, at mga impeksyon sa viral ng mga kabayo at ibon ay naililipat ng mga lamok na Culex, na kadalasang tinatawag na mga karaniwang lamok sa bahay.Bilang karagdagan, sila rin ay mga carrier ng bacterial at parasitic disease16.Mayroong higit sa 3,000 species ng anay sa mundo, at sila ay umiral nang higit sa 150 milyong taon17.Karamihan sa mga peste ay naninirahan sa lupa at kumakain ng mga produktong kahoy at kahoy na naglalaman ng selulusa.Ang Indian anay na Odontotermes obesus ay isang mahalagang peste na nagdudulot ng matinding pinsala sa mahahalagang pananim at puno ng taniman18.Sa mga lugar ng agrikultura, ang mga anay infestation sa iba't ibang yugto ay maaaring magdulot ng napakalaking pinsala sa ekonomiya sa iba't ibang pananim, species ng puno at mga materyales sa gusali.Ang anay ay maaari ding magdulot ng mga problema sa kalusugan ng tao19.
Ang isyu ng paglaban mula sa mga mikroorganismo at mga peste sa mga patlang ng parmasyutiko at agrikultura ngayon ay kumplikado20,21.Samakatuwid, ang parehong kumpanya ay dapat maghanap ng mga bagong antimicrobial na matipid at ligtas na biopesticides.Ang mga sintetikong pestisidyo ay magagamit na ngayon at ipinakitang nakakahawa at nagtataboy ng mga hindi target na kapaki-pakinabang na insekto22.Sa mga nagdaang taon, lumawak ang pananaliksik sa mga biosurfactant dahil sa kanilang aplikasyon sa iba't ibang industriya.Ang mga biosurfactant ay lubhang kapaki-pakinabang at mahalaga sa agrikultura, remediation ng lupa, pagkuha ng petrolyo, pag-alis ng bakterya at insekto, at pagproseso ng pagkain23,24.Ang mga biosurfactant o microbial surfactant ay mga biosurfactant na kemikal na ginawa ng mga mikroorganismo tulad ng bacteria, yeast at fungi sa mga tirahan sa baybayin at mga lugar na kontaminado ng langis25,26.Ang mga surfactant at biosurfactant na nakukuha sa kemikal ay dalawang uri na direktang nakukuha mula sa natural na kapaligiran27.Ang iba't ibang biosurfactant ay nakukuha mula sa marine habitats28,29.Samakatuwid, ang mga siyentipiko ay naghahanap ng mga bagong teknolohiya para sa produksyon ng mga biosurfactant batay sa natural na bacteria30,31.Ang mga pagsulong sa naturang pananaliksik ay nagpapakita ng kahalagahan ng mga biological compound na ito para sa pangangalaga sa kapaligiran32.Ang Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium at ang mga bacterial genera na ito ay mahusay na pinag-aralan na mga kinatawan23,33.
Maraming uri ng biosurfaktan na may malawak na hanay ng mga aplikasyon34.Ang isang makabuluhang bentahe ng mga compound na ito ay ang ilan sa mga ito ay may aktibidad na antibacterial, larvicidal at insecticidal.Nangangahulugan ito na magagamit ang mga ito sa industriya ng agrikultura, kemikal, parmasyutiko at kosmetiko35,36,37,38.Dahil ang mga biosurfactant ay karaniwang nabubulok at kapaki-pakinabang sa kapaligiran, ginagamit ang mga ito sa pinagsama-samang mga programa sa pamamahala ng peste upang protektahan ang mga pananim39.Kaya, ang pangunahing kaalaman ay nakuha tungkol sa larvicidal at antitermite na aktibidad ng microbial biosurfactants na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2.Sinuri namin ang dami ng namamatay at mga pagbabago sa histological kapag nalantad sa iba't ibang mga konsentrasyon ng rhamnolipid biosurfactants.Bilang karagdagan, sinuri namin ang malawakang ginagamit na Quantitative Structure-Activity (QSAR) na computer program na Ecological Structure-Activity (ECOSAR) upang matukoy ang talamak na toxicity para sa microalgae, daphnia, at isda.
Sa pag-aaral na ito, ang aktibidad ng antitermite (toxicity) ng mga purified biosurfactant sa iba't ibang konsentrasyon mula 30 hanggang 50 mg/ml (sa pagitan ng 5 mg/ml) ay nasubok laban sa Indian anay, O. obesus at ikaapat na species )Suriin.Larvae ng instar Cx.Larvae ng lamok quinquefasciatus.Mga konsentrasyon ng biosurfactant LC50 sa loob ng 48 oras laban sa O. obesus at Cx.C. solanacearum.Natukoy ang larvae ng lamok gamit ang isang nonlinear regression curve fitting method.Ang mga resulta ay nagpakita na ang dami ng anay ay tumaas sa pagtaas ng biosurfactant na konsentrasyon.Ang mga resulta ay nagpakita na ang biosurfactant ay may larvicidal activity (Figure 1) at anti-termite activity (Figure 2), na may 48-hour LC50 values (95% CI) na 26.49 mg/L (25.40 to 27.57) at 33.43 mg/ l (Larawan 31.09 hanggang 35.68), ayon sa pagkakabanggit (Talahanayan 1).Sa mga tuntunin ng talamak na toxicity (48 oras), ang biosurfactant ay inuri bilang "nakakapinsala" sa mga nasubok na organismo.Ang biosurfactant na ginawa sa pag-aaral na ito ay nagpakita ng mahusay na aktibidad ng larvicidal na may 100% na namamatay sa loob ng 24-48 na oras ng pagkakalantad.
Kalkulahin ang halaga ng LC50 para sa aktibidad ng larvicidal.Nonlinear regression curve fitting (solid line) at 95% confidence interval (shaded area) para sa relative mortality (%).
Kalkulahin ang halaga ng LC50 para sa aktibidad laban sa anay.Nonlinear regression curve fitting (solid line) at 95% confidence interval (shaded area) para sa relative mortality (%).
Sa pagtatapos ng eksperimento, ang mga pagbabago sa morphological at anomalya ay naobserbahan sa ilalim ng mikroskopyo.Ang mga pagbabago sa morpolohiya ay naobserbahan sa control at ginagamot na mga grupo sa 40x magnification.Tulad ng ipinapakita sa Figure 3, naganap ang kapansanan sa paglago sa karamihan ng mga larvae na ginagamot sa mga biosurfactant.Ang Figure 3a ay nagpapakita ng isang normal na Cx.quinquefasciatus, Ipinapakita ng Figure 3b ang isang maanomalyang Cx.Nagdudulot ng limang nematode larvae.
Epekto ng sublethal (LC50) na mga dosis ng biosurfactants sa pagbuo ng Culex quinquefasciatus larvae.Light microscopy na imahe (a) ng isang normal na Cx sa 40× magnification.quinquefasciatus (b) Abnormal na Cx.Nagdudulot ng limang nematode larvae.
Sa kasalukuyang pag-aaral, ang histological examination ng ginagamot na larvae (Larawan 4) at anay (Larawan 5) ay nagsiwalat ng ilang mga abnormalidad, kabilang ang pagbawas sa bahagi ng tiyan at pinsala sa mga kalamnan, epithelial layer at balat.midgut.Inihayag ng histology ang mekanismo ng aktibidad ng pagbabawal ng biosurfactant na ginamit sa pag-aaral na ito.
Histopathology ng normal na untreated 4th instar Cx larvae.quinquefasciatus larvae (kontrol: (a, b)) at ginagamot ng biosurfactant (paggamot: (c, d)).Ang mga arrow ay nagpapahiwatig ng ginagamot na intestinal epithelium (epi), nuclei (n), at muscle (mu).Bar = 50 µm.
Histopathology ng normal na hindi ginagamot na O. obesus (kontrol: (a,b)) at biosurfactant na ginagamot (paggamot: (c,d)).Ang mga arrow ay nagpapahiwatig ng intestinal epithelium (epi) at kalamnan (mu), ayon sa pagkakabanggit.Bar = 50 µm.
Sa pag-aaral na ito, ginamit ang ECOSAR upang mahulaan ang talamak na toxicity ng rhamnolipid biosurfactant na mga produkto sa mga pangunahing producer (green algae), pangunahing consumer (water fleas) at pangalawang consumer (isda).Gumagamit ang program na ito ng mga sopistikadong quantitative structure-activity compound models upang suriin ang toxicity batay sa molecular structure.Gumagamit ang modelo ng structure-activity (SAR) software upang kalkulahin ang talamak at pangmatagalang toxicity ng mga substance sa aquatic species.Sa partikular, ibinubuod ng Talahanayan 2 ang tinantyang mean lethal concentrations (LC50) at mean effective concentrations (EC50) para sa ilang species.Ang pinaghihinalaang toxicity ay ikinategorya sa apat na antas gamit ang Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals (Talahanayan 3).
Pagkontrol sa mga sakit na dala ng vector, lalo na ang mga strain ng lamok at Aedes na lamok.Mga Egyptian, mahirap na trabaho ngayon 40,41,42,43,44,45,46.Bagama't medyo kapaki-pakinabang ang ilang pestisidyo na magagamit sa kemikal, gaya ng pyrethroids at organophosphates, nagdudulot ito ng malaking panganib sa kalusugan ng tao, kabilang ang diabetes, reproductive disorder, neurological disorder, cancer, at respiratory disease.Bukod dito, sa paglipas ng panahon, ang mga insekto ay maaaring maging lumalaban sa kanila13,43,48.Kaya, ang mabisa at pangkalikasan na mga hakbang sa pagkontrol sa biyolohikal ay magiging isang mas popular na paraan ng pagkontrol sa lamok49,50.Iminungkahi ni Benelli51 na ang maagang pagkontrol sa mga vector ng lamok ay magiging mas epektibo sa mga urban na lugar, ngunit hindi nila inirerekomenda ang paggamit ng mga larvicide sa mga rural na lugar52.Iminungkahi din ni Tom et al 53 na ang pagkontrol sa mga lamok sa kanilang mga di-mature na yugto ay magiging isang ligtas at simpleng diskarte dahil mas sensitibo sila sa pagkontrol ng mga ahente 54 .
Ang produksyon ng biosurfactant sa pamamagitan ng isang potent strain (Enterobacter cloacae SJ2) ay nagpakita ng pare-pareho at promising efficacy.Iniulat ng aming nakaraang pag-aaral na ang Enterobacter cloacae SJ2 ay nag-optimize ng produksiyon ng biosurfactant gamit ang mga parameter ng physicochemical26.Ayon sa kanilang pag-aaral, ang pinakamainam na kondisyon para sa produksyon ng biosurfactant sa pamamagitan ng isang potensyal na E. cloacae isolate ay incubation sa loob ng 36 na oras, agitation sa 150 rpm, pH 7.5, 37 °C, salinity 1 ppt, 2% glucose bilang carbon source, 1 % yeast. .ang katas ay ginamit bilang pinagmumulan ng nitrogen upang makakuha ng 2.61 g/L na biosurfactant.Bilang karagdagan, ang mga biosurfactant ay nailalarawan gamit ang TLC, FTIR at MALDI-TOF-MS.Kinumpirma nito na ang rhamnolipid ay isang biosurfactant.Ang mga Glycolipid biosurfactant ay ang pinaka masinsinang pinag-aralan na klase ng iba pang mga uri ng biosurfactants55.Binubuo ang mga ito ng mga bahagi ng carbohydrate at lipid, pangunahin ang mga fatty acid chain.Sa mga glycolipids, ang mga pangunahing kinatawan ay rhamnolipid at sophorolipid56.Ang Rhamnolipids ay naglalaman ng dalawang rhamnose moieties na naka-link sa mono‐ o di‐β‐hydroxydecanoic acid 57 .Ang paggamit ng rhamnolipids sa mga industriyang medikal at parmasyutiko ay mahusay na itinatag 58 , bilang karagdagan sa kanilang kamakailang paggamit bilang mga pestisidyo 59 .
Ang pakikipag-ugnayan ng biosurfactant sa hydrophobic region ng respiratory siphon ay nagbibigay-daan sa tubig na dumaan sa stomatal cavity nito, at sa gayon ay nadaragdagan ang contact ng larvae sa aquatic na kapaligiran.Ang pagkakaroon ng mga biosurfactant ay nakakaapekto rin sa trachea, ang haba nito ay malapit sa ibabaw, na ginagawang mas madali para sa larvae na gumapang sa ibabaw at huminga.Bilang resulta, bumababa ang tensyon sa ibabaw ng tubig.Dahil hindi nakakabit ang larvae sa ibabaw ng tubig, nahuhulog sila sa ilalim ng tangke, na nakakagambala sa hydrostatic pressure, na nagreresulta sa labis na paggasta ng enerhiya at kamatayan sa pamamagitan ng pagkalunod38,60.Ang mga katulad na resulta ay nakuha ng Ghribi61, kung saan ang isang biosurfactant na ginawa ng Bacillus subtilis ay nagpakita ng aktibidad ng larvicidal laban sa Ephestia kuehniella.Katulad nito, ang aktibidad ng larvicidal ng Cx.Sinuri din ng Das at Mukherjee23 ang epekto ng cyclic lipopeptides sa quinquefasciatus larvae.
Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay may kinalaman sa larvicidal activity ng rhamnolipid biosurfactants laban sa Cx.Ang pagpatay sa mga quinquefasciatus na lamok ay pare-pareho sa naunang nai-publish na mga resulta.Halimbawa, ginagamit ang mga biosurfactant na nakabatay sa surfactin na ginawa ng iba't ibang bakterya ng genus Bacillus.at Pseudomonas spp.Ang ilang mga maagang ulat 64,65,66 ay nag-ulat ng aktibidad ng pagpatay ng larval ng lipopeptide biosurfactants mula sa Bacillus subtilis23.Deepali et al.63 natagpuan na ang rhamnolipid biosurfactant na nakahiwalay sa Stenotropomonas maltophilia ay may potent larvicidal activity sa isang konsentrasyon na 10 mg/L.Silva et al.Iniulat ng 67 ang aktibidad ng larvicidal ng rhamnolipid biosurfactant laban sa Ae sa isang konsentrasyon na 1 g/L.Aedes aegypti.Kanakdande et al.68 ay nag-ulat na ang lipopeptide biosurfactants na ginawa ng Bacillus subtilis ay nagdulot ng pangkalahatang pagkamatay sa Culex larvae at anay na may lipophilic fraction ng Eucalyptus.Katulad nito, si Masendra et al.69 ang iniulat na manggagawang langgam (Cryptotermes cynocephalus Light.) na namamatay na 61.7% sa lipophilic n -hexane at EtOAc fraction ng E. crude extract.
Iniulat ng Parthipan et al 70 ang insecticidal na paggamit ng lipopeptide biosurfactants na ginawa ng Bacillus subtilis A1 at Pseudomonas stutzeri NA3 laban kay Anopheles Stephensi, isang vector ng malaria parasite na Plasmodium.Napagmasdan nila na ang larvae at pupae ay nakaligtas nang mas matagal, may mas maikling panahon ng oviposition, ay sterile, at may mas maikling lifespans kapag ginagamot sa iba't ibang konsentrasyon ng mga biosurfaktan.Ang naobserbahang mga halaga ng LC50 ng B. subtilis biosurfactant A1 ay 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 at 7.99 mg/L para sa iba't ibang larval states (ie larvae I, II, III, IV at stage pupae) ayon sa pagkakabanggit.Sa paghahambing, ang mga biosurfactant para sa larval stages I-IV at pupal stages ng Pseudomonas stutzeri NA3 ay 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 at 6.99 mg/L, ayon sa pagkakabanggit.Ang naantalang phenology ng mga nabubuhay na larvae at pupae ay inaakalang resulta ng makabuluhang pisyolohikal at metabolic na mga kaguluhan na dulot ng mga paggamot sa insecticide71.
Ang Wickerhamomyces anomalus strain CCMA 0358 ay gumagawa ng biosurfactant na may 100% larvicidal activity laban sa Aedes mosquitoes.aegypti 24-hour interval 38 ay mas mataas kaysa sa iniulat ni Silva et al.Ang isang biosurfactant na ginawa mula sa Pseudomonas aeruginosa gamit ang langis ng mirasol bilang pinagmumulan ng carbon ay ipinakita na pumatay ng 100% ng larvae sa loob ng 48 oras 67 .Ipinakita rin ng Abinaya et al.72 at Pradhan et al.73 ang larvicidal o insecticidal effects ng mga surfactant na ginawa ng ilang isolates ng genus Bacillus.Isang naunang nai-publish na pag-aaral ni Senthil-Nathan et al.natuklasan na 100% ng mga uod ng lamok na nakalantad sa mga laguna ng halaman ay malamang na mamatay.74.
Ang pagtatasa sa mga sublethal na epekto ng insecticides sa insect biology ay kritikal para sa pinagsama-samang mga programa sa pamamahala ng peste dahil ang mga sublethal na dosis/konsentrasyon ay hindi nakakapatay ng mga insekto ngunit maaaring mabawasan ang mga populasyon ng insekto sa mga susunod na henerasyon sa pamamagitan ng pag-abala sa mga biological na katangian10.Naobserbahan ng Siqueira et al 75 ang kumpletong aktibidad ng larvicidal (100% mortality) ng rhamnolipid biosurfactant (300 mg/ml) kapag nasubok sa iba't ibang konsentrasyon mula 50 hanggang 300 mg/ml.Larval stage ng Aedes aegypti strains.Sinuri nila ang mga epekto ng oras sa kamatayan at mga sublethal na konsentrasyon sa kaligtasan ng larval at aktibidad sa paglangoy.Bilang karagdagan, napansin nila ang pagbaba sa bilis ng paglangoy pagkatapos ng 24-48 na oras ng pagkakalantad sa mga sublethal na konsentrasyon ng biosurfactant (halimbawa, 50 mg/mL at 100 mg/mL).Ang mga lason na may promising sublethal na mga tungkulin ay inaakalang mas epektibo sa pagdudulot ng maramihang pinsala sa mga nakalantad na peste76.
Ang mga obserbasyon sa kasaysayan ng aming mga resulta ay nagpapahiwatig na ang mga biosurfactant na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2 ay makabuluhang binabago ang mga tisyu ng lamok (Cx. quinquefasciatus) at anay (O. obesus) larvae.Ang mga katulad na anomalya ay sanhi ng paghahanda ng basil oil sa An.gambiaes.s at An.ang arabica ay inilarawan ni Ochola77.Inilarawan din ni Kamaraj et al.78 ang parehong mga morphological abnormalities sa An.Ang larvae ni Stephanie ay nalantad sa mga gintong nanoparticle.Ang Vasantha-Srinivasan et al.79 ay nag-ulat din na ang shepherd's purse essential oil ay lubhang nasira ang chamber at epithelial layers ng Aedes albopictus.Aedes aegypti.Iniulat ni Raghavendran et al na ang larvae ng lamok ay ginagamot ng 500 mg/ml mycelial extract ng isang lokal na Penicillium fungus.Ang Ae ay nagpapakita ng matinding pinsala sa histological.aegypti at Cx.Mortality rate 80. Noon, si Abinaya et al.Ang ikaapat na instar larvae ng An ay pinag-aralan.Stephensi at Ae.aegypti ang maraming pagbabago sa kasaysayan sa Aedes aegypti na ginagamot ng B. licheniformis exopolysaccharides, kabilang ang gastric cecum, muscle atrophy, pinsala at disorganisasyon ng nerve cord ganglia72.Ayon kay Raghavendran et al., pagkatapos ng paggamot na may P. daleae mycelial extract, ang midgut cells ng nasubok na mga lamok (4th instar larvae) ay nagpakita ng pamamaga ng lumen ng bituka, pagbaba sa mga nilalaman ng intercellular, at pagkabulok ng nuklear81.Ang parehong mga pagbabago sa histological ay naobserbahan sa larvae ng lamok na ginagamot sa katas ng dahon ng echinacea, na nagpapahiwatig ng potensyal na insecticidal ng mga ginagamot na compound50.
Ang paggamit ng ECOSAR software ay nakatanggap ng internasyonal na pagkilala82.Iminumungkahi ng kasalukuyang pananaliksik na ang talamak na toxicity ng ECOSAR biosurfactants sa microalgae (C. vulgaris), isda at water fleas (D. magna) ay nasa kategoryang "toxicity" na tinukoy ng United Nations83.Ang ECOSAR ecotoxicity model ay gumagamit ng SAR at QSAR upang mahulaan ang talamak at pangmatagalang toxicity ng mga substance at kadalasang ginagamit upang hulaan ang toxicity ng mga organikong pollutant82,84.
Ang paraformaldehyde, sodium phosphate buffer (pH 7.4) at lahat ng iba pang kemikal na ginamit sa pag-aaral na ito ay binili mula sa HiMedia Laboratories, India.
Ang produksyon ng biosurfactant ay isinagawa sa 500 mL Erlenmeyer flasks na naglalaman ng 200 mL ng sterile Bushnell Haas medium na dinagdagan ng 1% na krudo bilang ang tanging mapagkukunan ng carbon.Ang isang preculture ng Enterobacter cloacae SJ2 (1.4 × 104 CFU / ml) ay inoculated at nilinang sa isang orbital shaker sa 37 ° C, 200 rpm sa loob ng 7 araw.Matapos ang panahon ng pagpapapisa ng itlog, ang biosurfactant ay nakuha sa pamamagitan ng centrifuging ng medium ng kultura sa 3400 × g para sa 20 min sa 4 ° C at ang nagresultang supernatant ay ginamit para sa mga layunin ng screening.Ang mga pamamaraan sa pag-optimize at paglalarawan ng mga biosurfaktan ay pinagtibay mula sa aming naunang pag-aaral26.
Ang Culex quinquefasciatus larvae ay nakuha mula sa Center for Advanced Study in Marine Biology (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India).Ang mga larvae ay pinalaki sa mga plastik na lalagyan na puno ng deionized na tubig sa 27 ± 2°C at isang photoperiod na 12:12 (light:dark).Ang larvae ng lamok ay pinakain ng 10% glucose solution.
Ang larvae ng Culex quinquefasciatus ay natagpuan sa mga bukas at hindi protektadong septic tank.Gumamit ng karaniwang mga alituntunin sa pag-uuri upang makilala at ikultura ang larvae sa laboratoryo85.Ang mga pagsubok sa larvicidal ay isinagawa alinsunod sa mga rekomendasyon ng World Health Organization 86 .SH.Ang ika-apat na instar larvae ng quinquefasciatus ay nakolekta sa mga saradong tubo sa mga grupo ng 25 ml at 50 ml na may air gap ng dalawang-katlo ng kanilang kapasidad.Ang biosurfactant (0–50 mg/ml) ay idinagdag sa bawat tubo nang paisa-isa at nakaimbak sa 25 °C.Ang control tube ay gumamit lamang ng distilled water (50 ml).Ang mga patay na larvae ay itinuring na mga walang palatandaan ng paglangoy sa panahon ng pagpapapisa ng itlog (12–48 oras) 87 .Kalkulahin ang porsyento ng larval mortality gamit ang equation.(1)88.
Kasama sa pamilyang Odontotermitidae ang Indian termite na Odontotermes obesus, na matatagpuan sa mga nabubulok na troso sa Agricultural Campus (Annamalai University, India).Subukan ang biosurfactant na ito (0–50 mg/ml) gamit ang mga normal na pamamaraan upang matukoy kung ito ay nakakapinsala.Pagkatapos matuyo sa laminar air flow sa loob ng 30 min, ang bawat strip ng Whatman paper ay pinahiran ng biosurfactant sa isang konsentrasyon na 30, 40, o 50 mg/ml.Ang mga pre-coated at uncoated na mga piraso ng papel ay sinubukan at inihambing sa gitna ng isang Petri dish.Ang bawat petri dish ay naglalaman ng humigit-kumulang tatlumpung aktibong anay O. obesus.Ang control at test anay ay binigyan ng basang papel bilang pinagkukunan ng pagkain.Ang lahat ng mga plato ay pinananatili sa temperatura ng silid sa buong panahon ng pagpapapisa ng itlog.Namatay ang mga anay pagkatapos ng 12, 24, 36 at 48 na oras89,90.Ang equation 1 ay ginamit noon upang tantyahin ang porsyento ng namamatay ng anay sa iba't ibang mga biosurfactant na konsentrasyon.(2).
Ang mga sample ay itinago sa yelo at nakaimpake sa microtubes na naglalaman ng 100 ml ng 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4) at ipinadala sa Central Aquaculture Pathology Laboratory (CAPL) ng Rajiv Gandhi Center for Aquaculture (RGCA).Histology Laboratory, Sirkali, Mayiladuthurai.District, Tamil Nadu, India para sa karagdagang pagsusuri.Ang mga sample ay agad na naayos sa 4% paraformaldehyde sa 37 ° C sa loob ng 48 oras.
Matapos ang yugto ng pag-aayos, ang materyal ay hugasan ng tatlong beses na may 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4), sunud-sunod na na-dehydrate sa ethanol at nababad sa LEICA resin sa loob ng 7 araw.Ang sangkap ay pagkatapos ay inilagay sa isang plastic na amag na puno ng dagta at polymerizer, at pagkatapos ay ilagay sa isang oven na pinainit sa 37°C hanggang sa ang bloke na naglalaman ng sangkap ay ganap na polymerized.
Pagkatapos ng polymerization, ang mga bloke ay pinutol gamit ang LEICA RM2235 microtome (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, USA) sa kapal na 3 mm.Ang mga seksyon ay naka-grupo sa mga slide, na may anim na mga seksyon sa bawat slide.Ang mga slide ay pinatuyo sa temperatura ng silid, pagkatapos ay nabahiran ng hematoxylin sa loob ng 7 min at hugasan ng tubig na tumatakbo sa loob ng 4 na minuto.Bilang karagdagan, ilapat ang solusyon sa eosin sa balat sa loob ng 5 minuto at banlawan ng tubig na tumatakbo sa loob ng 5 minuto.
Ang talamak na toxicity ay hinulaang gamit ang mga nabubuhay na organismo mula sa iba't ibang tropikal na antas: 96-hour na isda LC50, 48-hour D. magna LC50, at 96-hour green algae EC50.Ang toxicity ng rhamnolipid biosurfactants sa isda at berdeng algae ay tinasa gamit ang ECOSAR software na bersyon 2.2 para sa Windows na binuo ng US Environmental Protection Agency.(Available online sa https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Ang lahat ng mga pagsusuri para sa aktibidad ng larvicidal at antitermite ay isinagawa sa triplicate.Ang nonlinear regression (log ng mga variable ng pagtugon sa dosis) ng data ng larval at termite mortality ay isinagawa upang kalkulahin ang median lethal concentration (LC50) na may 95% confidence interval, at ang mga kurba ng pagtugon sa konsentrasyon ay nabuo gamit ang Prism® (bersyon 8.0, GraphPad Software) Inc., USA) 84, 91.
Ang kasalukuyang pag-aaral ay nagpapakita ng potensyal ng microbial biosurfactants na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2 bilang lamok larvicidal at antitermite agent, at ang gawaing ito ay mag-aambag sa isang mas mahusay na pag-unawa sa mga mekanismo ng larvicidal at antitermite na aksyon.Ang mga histological na pag-aaral ng larvae na ginagamot sa mga biosurfactant ay nagpakita ng pinsala sa digestive tract, midgut, cerebral cortex at hyperplasia ng intestinal epithelial cells.Mga Resulta: Ang toxicological evaluation ng antitermite at larvicidal activity ng rhamnolipid biosurfactant na ginawa ng Enterobacter cloacae SJ2 ay nagsiwalat na ang isolate na ito ay isang potensyal na biopesticide para sa pagkontrol ng vector-borne na sakit ng mga lamok (Cx quinquefasciatus) at anay (O. obesus).May pangangailangan na maunawaan ang pinagbabatayan ng toxicity sa kapaligiran ng mga biosurfaktan at ang kanilang mga potensyal na epekto sa kapaligiran.Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng siyentipikong batayan para sa pagtatasa ng panganib sa kapaligiran ng mga biosurfactant.
Oras ng post: Abr-09-2024