inquirybg

Biologyske aktiviteit fan koal sied poeier en syn ferbiningen as in miljeufreonlik larvicide tsjin muggen

Om effektyfkontrôle muggenen ferminderje it foarkommen fan sykten dy't se drage, strategyske, duorsume en miljeufreonlike alternativen foar gemyske bestridingsmiddels binne nedich.Wy evaluearre siedmiel fan bepaalde Brassicaceae (famylje Brassica) as in boarne fan plant-ôflaat isothiocyanaten produsearre troch enzymatyske hydrolyse fan biologysk ynaktive glucosinolates foar gebrûk yn 'e kontrôle fan Egyptyske Aedes (L., 1762).Fiif-ûntfette siedmiel (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 en Thlaspi arvense - trije haadtypen fan thermyske degradaasje en gemyske enzymatyske produkten Om toxicity (LC50) fan allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate en 4-hydroxybenzylisothiocyanate te bepalen oan Aedes aegypti larven by 24-oere exposure = 0,04 g / 120 ml dH2O).LC50-wearden foar moster, wite moster en hynstestaart.sied miel wie 0,05, 0,08 en 0,05 respektivelik yn ferliking mei allyl isothiocyanate (LC50 = 19,35 ppm) en 4. -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55,41 ppm) wie mear toxic foar larven fia 24 oeren nei behanneling / as 120,0 ml dH respektivelik.Dizze resultaten binne yn oerienstimming mei de produksje fan alfalfa siedmiel.De hegere effisjinsje fan benzylesters komt oerien mei de berekkene LC50-wearden.It brûken fan siedmiel kin in effektive metoade leverje foar muggenkontrôle.de effektiviteit fan cruciferous sied poeier en syn wichtichste gemyske komponinten tsjin mosquito larven en lit sjen hoe't de natuerlike ferbiningen yn cruciferous sied poeder kin tsjinje as in belofte miljeufreonlik larvicide foar muggen kontrôle.
Vector-borne sykten feroarsake troch Aedes muggen bliuwe in grut wrâldwiid probleem foar folkssûnens.De ynsidinsje fan mosquito-borne sykten ferspriedt geografysk1,2,3 en komt opnij op, wat liedt ta útbrekken fan slimme sykte4,5,6,7.De fersprieding fan sykten ûnder minsken en bisten (bgl. chikungunya, dengue, Rift Valley-koarts, giele koarts en Zika-firus) is ongelooflijk.Dengue-koarts allinich bringt sawat 3,6 miljard minsken it risiko op ynfeksje yn 'e tropen, mei in skatte 390 miljoen ynfeksjes dy't jierliks ​​foarkomme, wat resulteart yn 6,100-24,300 deaden per jier8.It opnij ferskinen en útbrekken fan it Zika-firus yn Súd-Amearika hat wrâldwiid omtinken lutsen troch de harsensskea dy't it feroarsaket by bern berne út ynfekteare froulju2.Kremer et al 3 foarsizze dat it geografyske berik fan Aedes-muggen fierder útwreidzje sil en dat yn 2050 de helte fan 'e wrâldbefolking it risiko hat op besmetting troch muggen-borne arbofirussen.
Mei útsûndering fan 'e koartlyn ûntwikkele faksins tsjin dengue en giele koarts, binne faksinen tsjin de measte mosquito-borne sykten noch net ûntwikkele9,10,11.Faksines binne noch beskikber yn beheinde hoemannichten en wurde allinich brûkt yn klinyske proeven.Kontrôle fan muggenfektoren mei syntetyske ynsektiziden hat in wichtige strategy west om de fersprieding fan muskito-borne sykten te kontrolearjen12,13.Hoewol syntetyske bestridingsmiddels effektyf binne yn it fermoardzjen fan muggen, hat it trochgeande gebrûk fan syntetyske bestridingsmiddels in negatyf ynfloed op net-doelorganismen en fersmoarget it miljeu14,15,16.Noch mear alarmearjend is de trend fan tanimmende muggenresistinsje tsjin gemyske ynsektiziden17,18,19.Dizze problemen ferbûn mei pestiziden hawwe it sykjen nei effektive en miljeufreonlike alternativen fersnelle om syktefektors te kontrolearjen.
Ferskate planten binne ûntwikkele as boarnen fan fytopestiziden foar pestkontrôle20,21.Plantestoffen binne oer it generaal miljeufreonlik, om't se biologysk ôfbrekber binne en lege as ferwaarleaze toxiciteit hawwe foar net-doelorganismen lykas sûchdieren, fisken en amfibyen20,22.Kruidenpreparaten binne bekend om in ferskaat oan bioaktive ferbiningen te produsearjen mei ferskate meganismen fan aksje om ferskate libbensstadia fan muggen effektyf te kontrolearjen23,24,25,26.Plant-ôflaat ferbiningen lykas essensjele oaljes en oare aktive plant yngrediïnten hawwe krigen oandacht en ferhurde it paad foar ynnovative ark te kontrolearjen mosquito vectors.Essinsjele oaljes, monoterpenes en sesquiterpenes fungearje as repellents, fiedingsmiddels en ovicides27,28,29,30,31,32,33.In protte plantaardige oaljes feroarsaakje de dea fan muggenlarven, poppen en folwoeksenen34,35,36, dy't ynfloed hawwe op it nervous, respiratory, endokrine en oare wichtige systemen fan ynsekten37.
Resinte stúdzjes hawwe ynsjoch levere yn it mooglike gebrûk fan mosterplanten en har sieden as boarne fan bioaktive ferbiningen.Mustard siedmiel is hifke as in biofumigant38,39,40,41 en brûkt as boaiemamendemint foar ûnkrûdûnderdrukking42,43,44 en kontrôle fan boaiem-borne plantpatogenen45,46,47,48,49,50, plant fieding.nematodes 41,51, 52, 53, 54 en pleagen 55, 56, 57, 58, 59, 60. De fungicidale aktiviteit fan dizze siedpuders wurdt taskreaun oan plantbeskermingsferbiningen neamd isothiocyanates38,42,60.Yn planten wurde dizze beskermjende ferbiningen opslein yn plantsellen yn 'e foarm fan net-bioaktive glucosinolates.As planten lykwols wurde skansearre troch ynsektenfieding of patroanynfeksje, wurde glucosinolaten troch myrosinase hydrolysearre yn bioaktive isothiocyanaten55,61.Isothiocyanaten binne flechtige ferbiningen dy't bekend binne om breedspektrum antimikrobiële en insecticide aktiviteit te hawwen, en har struktuer, biologyske aktiviteit en ynhâld ferskille breed ûnder Brassicaceae-soarten42,59,62,63.
Hoewol isothiocyanaten ôflaat fan mosterd siedmiel bekend binne om insecticide aktiviteit te hawwen, ûntbrekke gegevens oer biologyske aktiviteit tsjin medysk wichtige arthropodfektors.Us stúdzje ûndersocht de larvicidale aktiviteit fan fjouwer ûntfette siedpoeders tsjin Aedes-muggen.Larven fan Aedes aegypti.It doel fan 'e stúdzje wie om har potensjele gebrûk te evaluearjen as miljeufreonlike biopestisiden foar muggenkontrôle.Trije wichtige gemyske komponinten fan it siedmiel, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), en 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) waarden ek hifke om de biologyske aktiviteit fan dizze gemyske komponinten te testen op muggenlarven.Dit is it earste rapport om de effektiviteit fan fjouwer koalsedpoeders en har wichtichste gemyske komponinten te evaluearjen tsjin muggenlarven.
Laboratoariumkoloanjes fan Aedes aegypti (Rockefeller-stam) waarden hâlden op 26 ° C, 70% relative humiliteit (RH) en 10:14 h (L:D fotoperiod).Mated wyfkes waarden ûnderbrocht yn plestik kaaien (hichte 11 sm en diameter 9,5 sm) en fiede fia in fleske feeding systeem mei help fan citrated bovine bloed (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, Feriene Steaten).Bloedfieding waard útfierd lykas gewoanlik mei in membraan multi-glês feeder (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, FS) ferbûn mei in sirkulearjende wetter bad buis (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, Feriene Steaten) mei temperatuer kontrôle 37 °C.Strek in film fan Parafilm M op 'e boaiem fan elke glêsfeedkeamer (gebiet 154 mm2).Elke feeder waard dan pleatst op it boppeste roaster dy't de koai befette mei it mating wyfke.Likernôch 350-400 μl fan bovine bloed waard tafoege oan in glêzen feeder trechter mei help fan in Pasteur pipette (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) en de folwoeksen wjirms waarden tastien te drain foar op syn minst ien oere.Schwangere wyfkes krigen doe in 10% sukrose-oplossing en mochten aaien lizze op fochtich filterpapier linnen yn yndividuele ultra-dúdlike soufflé-bekers (1.25 fl oz grutte, Dart Container Corp., Mason, MI, USA).koai mei wetter.Plak filterpapier mei aaien yn in fersegele tas (SC Johnsons, Racine, WI) en bewarje op 26 ° C.De aaien waarden útbrocht en sawat 200-250 larven waarden grutbrocht yn plestik trays dy't in mingsel fan konynfoer (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) en leverpoeder (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, Feriene Steaten).en fiskfilet (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Dútslân) yn in ferhâlding fan 2:1:1.Larven fan lette tredde instar waarden brûkt yn ús bioassays.
Plant sied materiaal brûkt yn dizze stúdzje waard krigen fan de folgjende kommersjele en oerheid boarnen: Brassica juncea (brune moster-Pacific Gold) en Brassica juncea (wite moster-Ida Gold) út de Pacific Northwest Farmers 'Cooperative, Washington State, USA;(Garden Cress) fra Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, Feriene Steaten en Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) út USDA-ARS, Peoria, IL, Feriene Steaten;Gjin fan 'e sieden brûkt yn' e stúdzje waarden behannele mei pestiziden.Alle siedmateriaal waard ferwurke en brûkt yn dizze stúdzje yn oerienstimming mei lokale en nasjonale regeljouwing en yn oerienstimming mei alle relevante lokale steat- en nasjonale regeljouwing.Dizze stúdzje ûndersocht gjin transgene plantenfarianten.
Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), White mosterd (IG), Thlaspi arvense (DFP) sied waarden gemalen ta in fyn poeder mei help fan in Retsch ZM200 ultracentrifugal mole (Retsch, Haan, Dútslân) útrist mei in 0,75 mm gaas en RVS stielen rotor, 12 tosken, 10.000 rpm (tabel 1).De grûn sied poeier waard oerbrocht nei in papier thimble en defette mei hexane yn in Soxhlet apparaat foar 24 h.In subsample fan ûntfette fjildmoard waard waarm behannele by 100 ° C foar 1 h om myrosinase te denaturearjen en hydrolyse fan glucosinolates te foarkommen om biologysk aktive isothiocyanaten te foarmjen.Heat-behannele horsetail sied poeier (DFP-HT) waard brûkt as in negative kontrôle troch denaturing myrosinase.
Glucosinolate-ynhâld fan ûntfette siedmiel waard yn triplikaat bepaald mei help fan hege prestaasjes floeistofchromatografy (HPLC) neffens in earder publisearre protokol 64.Koartsein, 3 mL methanol waard tafoege oan in 250 mg sample fan ûntfette siedpulver.Elk probleem waard sonicated yn in wetterbad foar 30 minuten en liet yn it tsjuster by 23 ° C foar 16 oeren.In 1 mL aliquot fan 'e organyske laach waard doe filtere troch in 0.45 μm filter yn in autosampler.Running op in Shimadzu HPLC systeem (twa LC 20AD pompen; SIL 20A autosampler; DGU 20As degasser; SPD-20A UV-VIS detektor foar tafersjoch op 237 nm; en CBM-20A kommunikaasje bus module), de glucosinolate ynhâld fan sied miel waard bepaald yn trijefâld.mei help fan Shimadzu LC Solution software ferzje 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, Feriene Steaten).De kolom wie in C18 Inertsil omkearde faze kolom (250 mm × 4,6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, Feriene Steaten).Inisjele mobile faze-betingsten waarden ynsteld op 12% methanol / 88% 0.01 M tetrabutylammoniumhydroxide yn wetter (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) mei in streamsnelheid fan 1 mL / min.Nei ynjeksje fan 15 μl fan sample waarden de earste betingsten foar 20 minuten hanthavene, en dan waard de solventferhâlding oanpast oan 100% methanol, mei in totale sample-analysetiid fan 65 minuten.In standert kromme (nM / mAb basearre) waard oanmakke troch serial dilutions fan freshly taret sinapine, glucosinolate en myrosin noarmen (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) te skatten de swevel ynhâld fan defetted sied meal.glucosinolates.Glucosinolate-konsintraasjes yn 'e samples waarden hifke op in Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA) mei de OpenLAB CDS ChemStation-ferzje (C.01.07 SR2 [255]) útrist mei deselde kolom en mei in earder beskreaun metoade.Glucosinolate konsintraasjes waarden bepaald;fergelykber wêze tusken HPLC-systemen.
Allyl isothiocyanate (94%, stabyl) en benzyl isothiocyanate (98%) waarden kocht fan Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Feriene Steaten).4-Hydroxybenzylisothiocyanate waard kocht fan ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, FS).As enzymatysk hydrolysearre troch myrosinase, foarmje glucosinolates, glucosinolates en glucosinolates respektivelik allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, en 4-hydroxybenzylisothiocyanate.
Laboratoarium bioassays waarden útfierd neffens de metoade fan Muturi et al.32 mei wizigings.Fiif leechfettige siedfeeds waarden brûkt yn 'e stúdzje: DFP, DFP-HT, IG, PG en Ls.Tweintich larven waarden pleatst yn in 400 mL disposable trije-wei beker (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) mei 120 mL deionisearre wetter (dH2O).Sân siedmielkonsintraasjes waarden hifke foar mosquito larval toxicity: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 en 0.12 g siedmiel / 120 ml dH2O foar DFP siedmiel, DFP-HT, IG en PG.Foarriedige bioassays jouwe oan dat ûntfette Ls-siedmoal giftiger is dan fjouwer oare siedmoal dy't hifke binne.Dêrom hawwe wy de sân behannelingskonsintraasjes fan Ls siedmiel oanpast oan de folgjende konsintraasjes: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065 en 0.075 g / 120 mL dH2O.
In unbehannele kontrôtgroep (dH20, gjin siedmiel oanfolling) waard opnommen om normale ynsektenmortaliteit te beoardieljen ûnder assaybetingsten.Toxikologyske bioassays foar elke siedmiel omfette trije replika-bekers mei trije hellingen (20 larven fan let tredde stadium per beker), foar in totaal fan 108 vials.Behannele konteners waarden opslein by keamertemperatuer (20-21 ° C) en larval mortaliteit waard registrearre yn 24 en 72 oeren fan kontinu bleatstelling oan behanneling konsintraasjes.As it lichem en de taheaksels fan 'e muggen net bewege by it trochboren of oanrekke mei in tinne roestfrij stiel spatel, wurde de muggenlarven as dea beskôge.Deade larven bliuwe meastentiids bewegingleas yn in dorsale of ventrale posysje oan 'e boaiem fan' e kontener of op it oerflak fan it wetter.It eksperimint waard trije kear op ferskate dagen werhelle mei ferskate groepen larven, foar in totaal fan 180 larven bleatsteld oan elke behannelingskonsintraasje.
De toxiciteit fan AITC, BITC en 4-HBITC foar muggenlarven waard beoardiele mei deselde bioassayproseduere, mar mei ferskate behannelingen.Bereid 100.000 ppm stock-oplossingen foar elke gemysk troch 100 µL fan 'e gemyske ta te foegjen oan 900 µL fan absolute ethanol yn in 2-mL centrifugebuis en 30 sekonden te skodzjen om goed te mingjen.Behannelingskonsintraasjes waarden bepaald op basis fan ús foarriedige bioassays, dy't fûnen dat BITC folle toxiker wie as AITC en 4-HBITC.Om toxisiteit te bepalen, 5 konsintraasjes fan BITC (1, 3, 6, 9 en 12 ppm), 7 konsintraasjes fan AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 en 35 ppm) en 6 konsintraasjes fan 4-HBITC (15) , 15, 20, 25, 30 en 35 ppm).30, 45, 60, 75 en 90 ppm).De kontrôlebehanneling waard ynjeksje mei 108 μL fan absolute ethanol, wat lykweardich is oan it maksimale folume fan 'e gemyske behanneling.Bioassays waarden werhelle lykas hjirboppe, wêrtroch in totaal fan 180 larven per behanneling konsintraasje bleatsteld.Larval mortaliteit waard opnommen foar elke konsintraasje fan AITC, BITC, en 4-HBITC nei 24 h fan kontinuze bleatstelling.
Probit-analyze fan 65-dosis-relatearre mortaliteitsgegevens waard útfierd mei Polo-software (Polo Plus, LeOra Software, ferzje 1.0) om 50% deadlike konsintraasje (LC50), 90% deadlike konsintraasje (LC90), helling, deadlike dosiskoëffisjint, en 95 te berekkenjen % deadlike konsintraasje.basearre op fertrouwensintervallen foar deadlike dosisferhâldingen foar log-transformearre konsintraasje en dose-mortaliteitskurven.Mortaliteitsgegevens binne basearre op kombineare replikaasjegegevens fan 180 larven bleatsteld oan elke behannelingskonsintraasje.Probabilistyske analyzes waarden apart útfierd foar elke siedmiel en elke gemyske komponint.Op grûn fan it 95% betrouwensynterval fan 'e deadlike dosisferhâlding, waard de toxiciteit fan siedmiel en gemyske komponinten foar mosquito-larven beskôge as signifikant oars, sadat in betrouwensynterval mei in wearde fan 1 net signifikant oars wie, P = 0.0566.
De HPLC-resultaten foar de bepaling fan 'e grutte glucosinolates yn ûntfette siedmiel DFP, IG, PG en Ls wurde neamd yn Tabel 1. De wichtichste glucosinolates yn' e siedmoallen dy't hifke binne, farieare mei útsûndering fan DFP en PG, dy't beide myrosinase glucosinolates befette.De myrosinine-ynhâld yn PG wie heger as yn DFP, respektivelik 33.3 ± 1.5 en 26.5 ± 0.9 mg/g.Ls sied poeder befette 36,6 ± 1,2 mg / g glucoglycone, wylst IG sied poeder befette 38,0 ± 0,5 mg / g sinapine.
Larven fan Ae.Aedes aegypti-muggen waarden fermoarde doe't se behannele waarden mei ûntfette siedmiel, hoewol de effektiviteit fan 'e behanneling farieare ôfhinklik fan' e plantesoarten.Allinich DFP-NT wie net toskysk foar mosquito-larven nei 24 en 72 h fan eksposysje (tabel 2).De toxiciteit fan it aktive siedpoeder ferhege mei tanimmende konsintraasje (Fig. 1A, B).De toxiciteit fan siedmiel foar muggenlarven feroare signifikant op basis fan 'e 95% CI fan' e deadlike dosisferhâlding fan LC50-wearden by 24-oere en 72-oere beoardielingen (tabel 3).Nei 24 oeren wie it toxyske effekt fan Ls siedmiel grutter as oare siedmielbehannelingen, mei de heechste aktiviteit en maksimale toxiciteit foar larven (LC50 = 0,04 g / 120 ml dH2O).Larven wiene minder gefoelich foar DFP op 24 oeren yn ferliking mei IG-, Ls- en PG-siedpoederbehannelingen, mei LC50-wearden fan respektivelik 0.115, 0.04 en 0.08 g / 120 ml dH2O, dy't statistysk heger wiene as de LC50-wearde.0,211 g/120 ml dH2O (tabel 3).De LC90-wearden fan DFP, IG, PG en Ls wiene respektivelik 0.376, 0.275, 0.137 en 0.074 g/120 ml dH2O (tabel 2).De heechste konsintraasje fan DPP wie 0,12 g/120 ml dH2O.Nei 24 oeren fan beoardieling wie de gemiddelde larvalstjerte mar 12%, wylst de gemiddelde mortaliteit fan IG- en PG-larven respektivelik 51% en 82% berikte.Nei 24 oeren fan evaluaasje, de gemiddelde larval mortaliteit foar de heechste konsintraasje fan Ls sied meal behanneling (0,075 g / 120 ml dH2O) wie 99% (Fig. 1A).
Mortaliteitskurven waarden rûsd út 'e dosis-antwurd (Probit) fan Ae.Egyptyske larven (3e instar larven) nei siedmielkonsintraasje 24 oeren (A) en 72 oeren (B) nei behanneling.De stippelline stiet foar de LC50 fan 'e behanneling fan siedmiel.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat ynaktivearre Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
By 72-oere evaluaasje wiene de LC50-wearden fan DFP, IG en PG siedmiel respektivelik 0.111, 0.085 en 0.051 g / 120 ml dH2O.Hast alle larven bleatsteld oan Ls sied miel stoar nei 72 h fan bleatstelling, dus mortaliteit gegevens wiene ynkonsistent mei Probit analyze.Yn ferliking mei oare siedmiel wiene larven minder gefoelich foar behanneling fan DFP siedmiel en hienen statistysk hegere LC50-wearden (tabel 2 en 3).Nei 72 oeren waarden de LC50-wearden foar DFP-, IG- en PG-siedmielbehannelingen rûsd op respektivelik 0.111, 0.085 en 0.05 g / 120 ml dH2O.Nei 72 oeren fan evaluaasje wiene de LC90-wearden fan DFP-, IG- en PG-siedpoeders respektivelik 0.215, 0.254 en 0.138 g / 120 ml dH2O.Nei 72 oeren fan evaluaasje wie de gemiddelde larval mortaliteit foar de DFP, IG en PG siedmiel behannelingen op in maksimale konsintraasje fan 0.12 g / 120 ml dH2O respektivelik 58%, 66% en 96% (Fig. 1B).Nei evaluaasje fan 72 oeren waard fûn dat PG siedmiel mear toxik wie dan IG en DFP siedmiel.
Syntetyske isothiocyanaten, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) en 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) kinne mosquito larven effektyf deadzje.Op 24 oeren nei behanneling wie BITC toxiker foar larven mei in LC50-wearde fan 5.29 ppm yn ferliking mei 19.35 ppm foar AITC en 55.41 ppm foar 4-HBITC (tabel 4).Yn ferliking mei AITC en BITC, 4-HBITC hat legere toxicity en in hegere LC50 wearde.D'r binne signifikante ferskillen yn 'e mosquito larval toxicity fan' e twa grutte isothiocyanaten (Ls en PG) yn 'e machtichste siedmiel.Toxisiteit basearre op 'e deadlike dosisferhâlding fan LC50-wearden tusken AITC, BITC en 4-HBITC liet in statistysk ferskil sjen sadat de 95% CI fan' e LC50-deadlike dosisferhâlding gjin wearde fan 1 omfette (P = 0.05, Tabel 4).De heechste konsintraasjes fan sawol BITC as AITC waarden rûsd om 100% fan 'e testte larven te deadzjen (figuer 2).
Mortaliteitskurven waarden rûsd út 'e dosis-antwurd (Probit) fan Ae.24 oeren nei behanneling berikten Egyptyske larven (larven fan 3e instar) syntetyske isothiocyanatkonsintraasjes.De stippelline stiet foar de LC50 foar isothiocyanate behanneling.Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC en 4-HBITC.
It brûken fan plant biopestisiden as muggen vector kontrôle aginten is lang ûndersocht.In protte planten produsearje natuerlike gemikaliën dy't insecticide aktiviteit hawwe37.Har bioaktive ferbiningen jouwe in oantreklik alternatyf foar syntetyske ynsektiziden mei in grut potensjeel foar it kontrolearjen fan pleagen, ynklusyf muggen.
Senfplanten wurde groeid as gewaaks foar har sied, brûkt as krûd en in boarne fan oalje.As mosteroalje út 'e sied helle wurdt of as moster wûn wurdt foar gebrûk as biobrânstof 69, is it byprodukt ûntfette siedmiel.Dit siedmiel behâldt in protte fan har natuerlike biogemyske komponinten en hydrolytyske enzymen.De toxicity fan dit sied meal wurdt taskreaun oan de produksje fan isothiocyanates55,60,61.Isothiocyanaten wurde foarme troch de hydrolyse fan glucosinolates troch it enzyme myrosinase by hydratisaasje fan siedmiel38,55,70 en binne bekend om fungicidale, baktericidale, nematicide en insecticide effekten te hawwen, lykas ek oare eigenskippen, ynklusyf gemyske sensoryske effekten en chemotherapeutyske eigenskippen61,62, 70.Ferskate stúdzjes hawwe oantoand dat mosterplanten en siedmiel effektyf fungearje as fumiganten tsjin boaiem- en opsleine fiedselpest57,59,71,72.Yn dizze stúdzje beoardielje wy de toxiciteit fan fjouwer-siedmiel en har trije bioaktive produkten AITC, BITC en 4-HBITC oan Aedes mosquito larven.Aedes aegypti.It tafoegjen fan siedmiel direkt oan wetter dat muggenlarven befettet, wurdt ferwachte dat enzymatyske prosessen aktivearje dy't isothiocyanaten produsearje dy't giftich binne foar muggenlarven.Dizze biotransformaasje waard foar in part oantoand troch de waarnommen larvicidale aktiviteit fan it siedmiel en ferlies fan insecticide aktiviteit doe't dwerch mosterd siedmiel waard waarmbehannele foar gebrûk.Warmtebehanneling wurdt ferwachte om de hydrolytyske enzymen te ferneatigjen dy't glucosinolaten aktivearje, en dêrmei de formaasje fan bioaktive isothiocyanaten foarkomt.Dit is de earste stúdzje om de ynsektizide eigenskippen fan koalsedpoeder te befêstigjen tsjin muggen yn in akwatyske omjouwing.
Under de hifke siedpoeders wie wetterkerssiedpoeder (Ls) it meast fergiftich, wêrtroch hege mortaliteit fan Aedes albopictus feroarsake.Aedes aegypti-larven waarden kontinu ferwurke foar 24 oeren.De oerbleaune trije siedpoeders (PG, IG en DFP) hienen stadiger aktiviteit en feroarsake noch signifikante mortaliteit nei 72 oeren fan kontinuze behanneling.Allinich Ls siedmiel befette signifikante hoemannichten glucosinolates, wylst PG en DFP myrosinase befette en IG glucosinolate befette as de wichtichste glucosinolate (tabel 1).Glucotropaeolin wurdt hydrolisearre nei BITC en sinalbine wurdt hydrolisearre nei 4-HBITC61,62.Us bioassay-resultaten jouwe oan dat sawol Ls-siedmiel as syntetyske BITC heul toskysk binne foar muggenlarven.De wichtichste komponint fan PG en DFP siedmiel is myrosinase glucosinolate, dat wurdt hydrolysearre nei AITC.AITC is effektyf yn it deadzjen fan muggenlarven mei in LC50-wearde fan 19,35 ppm.Yn ferliking mei AITC en BITC is 4-HBITC isothiocyanate it minste toskysk foar larven.Hoewol AITC minder toskysk is as BITC, binne har LC50-wearden leger dan in protte essensjele oaljes testen op muggenlarven32,73,74,75.
Us cruciferous siedpulver foar gebrûk tsjin muggenlarven befettet ien wichtich glucosinolate, goed foar mear dan 98-99% fan 'e totale glucosinolates lykas bepaald troch HPLC.Spoarbedragen fan oare glucosinolates waarden ûntdutsen, mar har nivo's wiene minder dan 0,3% fan 'e totale glucosinolates.Watercress (L. sativum) siedpoeder befettet sekundêre glucosinolates (sinigrin), mar har oanpart is 1% fan 'e totale glucosinolates, en har ynhâld is noch net signifikant (sawat 0,4 mg / g siedpulver).Hoewol PG en DFP deselde wichtichste glucosinolate (myrosin) befetsje, ferskilt de larvicidale aktiviteit fan har siedmiel signifikant troch har LC50-wearden.Fariearret yn toxiciteit foar poederige mildew.It ûntstean fan Aedes aegypti-larven kin wêze fanwege ferskillen yn myrosinase-aktiviteit of stabiliteit tusken de twa siedfeeds.Myrosinase-aktiviteit spilet in wichtige rol yn 'e biobeskikberens fan hydrolyseprodukten lykas isothiocyanaten yn Brassicaceae-planten76.Foarige rapporten fan Pocock et al.77 en Wilkinson et al.78 hawwe sjen litten dat feroaringen yn myrosinase aktiviteit en stabiliteit kinne ek wurde assosjearre mei genetyske en miljeu faktoaren.
Ferwachte bioaktive isothiocyanat-ynhâld waard berekkene op basis fan de LC50-wearden fan elk siedmiel op 24 en 72 oeren (tabel 5) foar ferliking mei oerienkommende gemyske tapassingen.Nei 24 oeren wiene de isothiocyanaten yn it siedmiel giftiger as de suvere ferbiningen.LC50-wearden berekkene op basis fan dielen per miljoen (ppm) fan isothiocyanat-siedbehannelingen wiene leger dan LC50-wearden foar BITC-, AITC- en 4-HBITC-applikaasjes.Wy observearre larven dy't siedmielpellets konsumearje (figuer 3A).Dêrtroch kinne larven mear konsintrearre bleatstelling krije oan giftige isothiocyanaten troch it ynnimmen fan siedmielpellets.Dit wie it meast evident yn 'e IG- en PG-siedmielbehannelingen by 24-h-eksposysje, wêr't LC50-konsintraasjes 75% en 72% leger wiene as respektivelik suvere AITC- en 4-HBITC-behannelingen.Ls- en DFP-behannelingen wiene fergiftiger dan suver isothiocyanaat, mei LC50-wearden respektivelik 24% en 41% leger.Larven yn 'e kontrôlebehanneling mei súkses pupearre (Fig. 3B), wylst de measte larven yn' e siedmielbehanneling net puppe en larvalûntwikkeling waard signifikant fertrage (Fig. 3B, D).Yn Spodopteralitura binne isothiocyanaten ferbûn mei groeifertraging en ûntjouwingsfertraging79.
Larven fan Ae.Aedes aegypti-muggen waarden kontinu bleatsteld oan Brassica-siedpoeder foar 24-72 oeren.(A) Deade larven mei dieltsjes fan siedmiel yn 'e mûledielen (omkringe);(B) Control behanneling (dH20 sûnder tafoege sied meal) lit sjen dat larven groeie normaal en begjinne te pupate nei 72 oeren (C, D) Larven behannele mei sied meal;it siedmiel liet ferskillen yn ûntwikkeling sjen en ferpoppe net.
Wy hawwe it meganisme fan toxyske effekten fan isothiocyanaten op mosquito-larven net studearre.Eardere ûndersiken yn reade fjoermieren (Solenopsis invicta) hawwe lykwols oantoand dat remming fan glutathione S-transferase (GST) en esterase (EST) it wichtichste meganisme is fan isothiocyanate bioaktiviteit, en AITC, sels by lege aktiviteit, kin ek GST-aktiviteit remme. .reade ymportearre fjoer mieren yn lege konsintraasjes.De dosaasje is 0,5 µg/ml80.Yn tsjinstelling, AITC inhibits acetylcholinesterase yn folwoeksen mais weevils (Sitophilus zeamais) 81.Fergelykbere stúdzjes moatte wurde útfierd om it meganisme fan isothiocyanataktiviteit yn muggenlarven te ferklearjen.
Wy brûke waarmte-ynaktivearre DFP-behanneling om it foarstel te stypjen dat hydrolyse fan plantglucosinolates om reaktive isothiocyanaten te foarmjen tsjinnet as in meganisme foar kontrôle fan muggenlarven troch mosterdsiedmiel.DFP-HT siedmiel wie net toskysk by de testte tapassingsraten.Lafarga et al.82 rapportearre dat glucosinolates gefoelich binne foar degradaasje by hege temperatueren.Heatbehanneling wurdt ek ferwachte om it myrosinase-enzyme yn siedmiel te denaturearjen en de hydrolyse fan glucosinolaten te foarkommen om reaktive isothiocyanaten te foarmjen.Dit waard ek befêstige troch Okunade et al.75 lieten sjen dat myrosinase temperatuergefoelich is, wat toant dat myrosinase-aktiviteit folslein ynaktivearre wie doe't moster, swarte moster, en bloedroot sied waarden bleatsteld oan temperatueren boppe 80 °.C. Dizze meganismen kinne resultearje yn ferlies fan insecticide aktiviteit fan waarmte-behannele DFP sied meal.
Sa binne mosterdsiedmiel en de trije grutte isothiocyanaten derfan toskysk foar muggenlarven.Sjoen dizze ferskillen tusken siedmiel en gemyske behannelingen, kin it gebrûk fan siedmiel in effektive metoade wêze foar muggenkontrôle.D'r is ferlet om passende formulearringen en effektive leveringssystemen te identifisearjen om de effektiviteit en stabiliteit fan it gebrûk fan siedpoeders te ferbetterjen.Us resultaten jouwe oan op it mooglike gebrûk fan mosterdsiedmiel as alternatyf foar syntetyske pestiziden.Dizze technology kin in ynnovatyf ark wurde foar it kontrolearjen fan muggenfektors.Om't mosquito-larven bloeie yn akwatyske omjouwings en siedmiel-glucosinolaten enzymatysk wurde omboud ta aktive isothiocyanaten by hydrataasje, biedt it gebrûk fan mosterdsiedmiel yn mosquito-besmette wetter in signifikant kontrôlepotinsjeel.Hoewol de larvicidale aktiviteit fan isothiocyanaten ferskilt (BITC> AITC> 4-HBITC), is mear ûndersyk nedich om te bepalen oft it kombinearjen fan siedmiel mei meardere glucosinolates synergistysk fergruttet de toxiciteit.Dit is de earste stúdzje dy't de ynsecticide effekten oantoand fan ûntfette cruciferous siedmiel en trije bioaktive isothiocyanaten op muggen.De resultaten fan dizze stúdzje brekke nije grûn troch oan te toanen dat ûntfette koal siedmiel, in byprodukt fan oaljewinning út 'e sied, kin tsjinje as in kânsrike larvicidale agint foar muggenkontrôle.Dizze ynformaasje kin helpe by it ûntdekken fan aginten foar plantbiokontrôle en har ûntwikkeling as goedkeape, praktyske en miljeufreonlike biopestisiden.
De datasets generearre foar dizze stúdzje en de resultearjende analyzes binne beskikber by de korrespondearjende auteur op ridlik fersyk.Oan 'e ein fan' e stúdzje waarden alle materialen brûkt yn 'e stúdzje (ynsekten en siedmiel) ferneatige.


Post tiid: Jul-29-2024