Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com.Phiên bản trình duyệt bạn đang sử dụng có hỗ trợ CSS hạn chế.Để có kết quả tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng phiên bản trình duyệt mới hơn (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer).Trong thời gian chờ đợi, để đảm bảo được hỗ trợ liên tục, chúng tôi đang hiển thị trang web mà không có kiểu dáng hoặc JavaScript.
Sự kết hợp của các hợp chất diệt côn trùng có nguồn gốc từ thực vật có thể thể hiện sự tương tác hiệp lực hoặc đối kháng chống lại sâu bệnh.Do sự lây lan nhanh chóng của các bệnh do muỗi Aedes mang theo và sức đề kháng ngày càng tăng của quần thể muỗi Aedes đối với các loại thuốc trừ sâu truyền thống, 28 tổ hợp hợp chất terpene dựa trên tinh dầu thực vật đã được xây dựng và thử nghiệm trên giai đoạn ấu trùng và trưởng thành của Aedes aegypti.Năm loại tinh dầu thực vật (EO) ban đầu được đánh giá về hiệu quả diệt ấu trùng và hiệu quả sử dụng cho người trưởng thành, và hai hợp chất chính được xác định trong mỗi EO dựa trên kết quả GC-MS.Các hợp chất chính được xác định đã được mua, đó là diallyl disulfide, diallyl trisulfide, carvone, limonene, eugenol, methyl eugenol, eucalyptol, eudesmol và Mosquito alpha-pinene.Sự kết hợp nhị phân của các hợp chất này sau đó được điều chế bằng cách sử dụng liều lượng dưới mức gây chết người và tác dụng hiệp đồng và đối kháng của chúng đã được thử nghiệm và xác định.Các chế phẩm diệt côn trùng tốt nhất thu được bằng cách trộn limonene với diallyl disulfide, và các chế phẩm diệt côn trùng tốt nhất thu được bằng cách trộn carvone với limonene.Thuốc diệt ấu trùng tổng hợp được sử dụng thương mại Temphos và thuốc dành cho người lớn Malathion đã được thử nghiệm riêng biệt và ở dạng kết hợp nhị phân với terpenoid.Kết quả cho thấy sự kết hợp giữa temephos và diallyl disulfide và malathion và eudesmol là sự kết hợp hiệu quả nhất.Những sự kết hợp mạnh mẽ này có tiềm năng sử dụng để chống lại Aedes aegypti.
Tinh dầu thực vật (EO) là chất chuyển hóa thứ cấp có chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau và ngày càng trở nên quan trọng như một chất thay thế cho thuốc trừ sâu tổng hợp.Chúng không chỉ thân thiện với môi trường, thân thiện với người sử dụng mà còn là hỗn hợp của các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau, giúp giảm khả năng phát triển tình trạng kháng thuốc1.Sử dụng công nghệ GC-MS, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra thành phần của các loại tinh dầu thực vật khác nhau và xác định hơn 3.000 hợp chất từ 17.500 cây thơm2, hầu hết trong số đó đã được thử nghiệm về đặc tính diệt côn trùng và được báo cáo là có tác dụng diệt côn trùng3,4.Một số nghiên cứu nhấn mạnh rằng độc tính của thành phần chính của hợp chất này bằng hoặc lớn hơn độc tính của ethylene oxit thô.Nhưng việc sử dụng các hợp chất riêng lẻ một lần nữa có thể tạo cơ hội cho sự phát triển tính kháng thuốc, như trường hợp thuốc trừ sâu hóa học5,6.Do đó, trọng tâm hiện nay là điều chế hỗn hợp các hợp chất gốc ethylene oxit để cải thiện hiệu quả diệt côn trùng và giảm khả năng kháng thuốc ở quần thể dịch hại mục tiêu.Các hợp chất hoạt động riêng lẻ có trong EO có thể biểu hiện tác dụng hiệp đồng hoặc đối kháng khi kết hợp phản ánh hoạt động tổng thể của EO, một thực tế đã được nhấn mạnh trong các nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu trước đây7,8.Chương trình kiểm soát véc tơ cũng bao gồm EO và các thành phần của nó.Hoạt tính diệt muỗi của tinh dầu đã được nghiên cứu rộng rãi trên muỗi Culex và Anopheles.Một số nghiên cứu đã cố gắng phát triển thuốc trừ sâu hiệu quả bằng cách kết hợp nhiều loại cây khác nhau với thuốc trừ sâu tổng hợp được sử dụng trên thị trường để tăng độc tính tổng thể và giảm thiểu tác dụng phụ9.Nhưng các nghiên cứu về các hợp chất như vậy chống lại Aedes aegypti vẫn còn hiếm.Những tiến bộ trong khoa học y tế và sự phát triển của thuốc và vắc-xin đã giúp chống lại một số bệnh do vector truyền.Nhưng sự hiện diện của các loại huyết thanh khác nhau do muỗi Aedes aegypti truyền bệnh đã dẫn đến sự thất bại của các chương trình tiêm chủng.Vì vậy, khi những bệnh như vậy xảy ra, các chương trình kiểm soát véc tơ là lựa chọn duy nhất để ngăn ngừa sự lây lan của bệnh.Trong kịch bản hiện nay, việc kiểm soát Aedes aegypti là rất quan trọng vì đây là vật truyền bệnh chính của nhiều loại virus và các kiểu huyết thanh của chúng gây sốt xuất huyết, sốt xuất huyết, sốt xuất huyết, sốt vàng da, v.v. Điều đáng chú ý nhất là số lượng ca bệnh Các trường hợp mắc hầu hết các bệnh do muỗi truyền qua muỗi Aedes đang gia tăng hàng năm ở Ai Cập và đang gia tăng trên toàn thế giới.Vì vậy, trong bối cảnh này, nhu cầu cấp thiết là phải phát triển các biện pháp kiểm soát hiệu quả và thân thiện với môi trường đối với quần thể Aedes aegypti.Các ứng cử viên tiềm năng trong vấn đề này là EO, các hợp chất cấu thành và sự kết hợp của chúng.Do đó, nghiên cứu này cố gắng xác định sự kết hợp hiệp lực hiệu quả của các hợp chất EO thực vật chủ chốt từ năm loại thực vật có đặc tính diệt côn trùng (ví dụ: bạc hà, húng thánh, bạch đàn đốm, lưu huỳnh Allium và tràm) chống lại Aedes aegypti.
Tất cả các EO được chọn đều thể hiện hoạt tính diệt ấu trùng tiềm tàng chống lại Aedes aegypti với LC50 trong 24 giờ dao động từ 0,42 đến 163,65 ppm.Hoạt tính diệt côn trùng cao nhất được ghi nhận đối với bạc hà cay (Mp) EO với giá trị LC50 là 0,42 ppm sau 24 giờ, tiếp theo là tỏi (As) với giá trị LC50 là 16,19 ppm sau 24 giờ (Bảng 1).
Ngoại trừ Ocimum Sainttum, Os EO, tất cả bốn EO được sàng lọc khác đều cho thấy tác dụng gây dị ứng rõ ràng, với giá trị LC50 dao động từ 23,37 đến 120,16 ppm trong thời gian phơi nhiễm 24 giờ.Thymophilus striata (Cl) EO có hiệu quả nhất trong việc giết chết người trưởng thành với giá trị LC50 là 23,37 ppm trong vòng 24 giờ sau khi tiếp xúc, tiếp theo là Eucalyptus maculata (Em) có giá trị LC50 là 101,91 ppm (Bảng 1).Mặt khác, giá trị LC50 của Os vẫn chưa được xác định do tỷ lệ tử vong cao nhất là 53% được ghi nhận ở liều cao nhất (Hình bổ sung 3).
Hai hợp chất cấu thành chính trong mỗi EO được xác định và lựa chọn dựa trên kết quả cơ sở dữ liệu của thư viện NIST, tỷ lệ phần trăm diện tích sắc ký GC và kết quả phổ MS (Bảng 2).Đối với EO As, các hợp chất chính được xác định là diallyl disulfide và diallyl trisulfide;đối với EO Mp, các hợp chất chính được xác định là carvone và limonene, đối với EO Em, các hợp chất chính được xác định là eudesmol và eucalyptol;Đối với EO Os, các hợp chất chính được xác định là eugenol và methyl eugenol, và đối với EO Cl, các hợp chất chính được xác định là eugenol và α-pinene (Hình 1, Hình bổ sung 5–8, Bảng bổ sung 1–5).
Kết quả đo khối phổ các terpenoid chính của một số loại tinh dầu chọn lọc (A-dallyl disulfide; B-dallyl trisulfide; C-eugenol; D-methyl eugenol; E-limonene; F-aromatic ceperone; G-α-pinene; H-cineole ; R-eudamol).
Tổng cộng có chín hợp chất (diallyl disulfide, diallyl trisulfide, eugenol, methyl eugenol, carvone, limonene, eucalyptol, eudesmol, α-pinene) được xác định là hợp chất hiệu quả, là thành phần chính của EO và được thử nghiệm sinh học riêng lẻ chống lại Aedes aegypti ở ấu trùng. các giai đoạn..Hợp chất eudesmol có hoạt tính diệt ấu trùng cao nhất với giá trị LC50 là 2,25 ppm sau 24 giờ tiếp xúc.Các hợp chất diallyl disulfide và diallyl trisulfide cũng được phát hiện là có tác dụng diệt ấu trùng tiềm tàng, với liều lượng dưới mức gây chết trung bình trong khoảng 10–20 ppm.Hoạt tính diệt ấu trùng vừa phải lại được quan sát thấy đối với các hợp chất eugenol, limonene và eucalyptol với giá trị LC50 là 63,35 ppm, 139,29 ppm.và 181,33 ppm sau 24 giờ tương ứng (Bảng 3).Tuy nhiên, không tìm thấy khả năng diệt côn trùng đáng kể của methyl eugenol và carvone ngay cả ở liều cao nhất, do đó giá trị LC50 không được tính toán (Bảng 3).Thuốc diệt ấu trùng tổng hợp Temephos có nồng độ gây chết trung bình là 0,43 ppm đối với Aedes aegypti trong 24 giờ tiếp xúc (Bảng 3, Bảng bổ sung 6).
Bảy hợp chất (diallyl disulfide, diallyl trisulfide, eucalyptol, α-pinene, eudesmol, limonene và carvone) được xác định là hợp chất chính của EO hiệu quả và đã được thử nghiệm riêng lẻ chống lại muỗi Aedes Ai Cập trưởng thành.Theo phân tích hồi quy Probit, Eudesmol được phát hiện có tiềm năng cao nhất với giá trị LC50 là 1,82 ppm, tiếp theo là Eucalyptol với giá trị LC50 là 17,60 ppm ở thời gian phơi nhiễm 24 giờ.Năm hợp chất còn lại được thử nghiệm có mức độ gây hại vừa phải đối với người trưởng thành có LC50 nằm trong khoảng từ 140,79 đến 737,01 ppm (Bảng 3).Malathion photpho hữu cơ tổng hợp kém mạnh hơn eudesmol và cao hơn sáu hợp chất còn lại, với giá trị LC50 là 5,44 ppm trong thời gian phơi nhiễm 24 giờ (Bảng 3, Bảng bổ sung 6).
Bảy hợp chất chì mạnh và tamephosat photpho hữu cơ đã được chọn để tạo thành các tổ hợp nhị phân của liều LC50 của chúng theo tỷ lệ 1:1.Tổng cộng có 28 tổ hợp nhị phân đã được chuẩn bị và thử nghiệm về hiệu quả diệt ấu trùng chống lại Aedes aegypti.Chín sự kết hợp được phát hiện là có tác dụng hiệp đồng, 14 sự kết hợp có tính đối kháng và năm sự kết hợp không có tác dụng diệt ấu trùng.Trong số các phối hợp hiệp lực, phối hợp diallyl disulfide và temofol là hiệu quả nhất, với tỷ lệ tử vong 100% được quan sát sau 24 giờ (Bảng 4).Tương tự, hỗn hợp limonene với diallyl disulfide và eugenol với thymetphos cho thấy tiềm năng tốt với tỷ lệ ấu trùng chết là 98,3% (Bảng 5).4 sự kết hợp còn lại, cụ thể là eudesmol cộng với eucalyptol, eudesmol cộng với limonene, eucalyptol cộng với alpha-pinene, alpha-pinene cộng với temephos, cũng cho thấy hiệu quả diệt ấu trùng đáng kể, với tỷ lệ tử vong quan sát được là trên 90%.Tỷ lệ tử vong dự kiến là gần 60-75%.(Bảng 4).Tuy nhiên, sự kết hợp giữa limonene với α-pinene hoặc bạch đàn cho thấy phản ứng đối kháng.Tương tự như vậy, hỗn hợp Temephos với eugenol hoặc bạch đàn hoặc eudesmol hoặc diallyl trisulfide đã được phát hiện là có tác dụng đối kháng.Tương tự như vậy, sự kết hợp của diallyl disulfide và diallyl trisulfide và sự kết hợp của một trong hai hợp chất này với eudesmol hoặc eugenol có tác dụng đối kháng trong tác dụng diệt ấu trùng của chúng.Tính đối kháng cũng đã được báo cáo khi kết hợp eudesmol với eugenol hoặc α-pinene.
Trong số tất cả 28 hỗn hợp nhị phân được thử nghiệm về hoạt tính axit ở người trưởng thành, 7 hỗn hợp có tác dụng hiệp đồng, 6 hỗn hợp không có tác dụng và 15 hỗn hợp có tính đối kháng.Hỗn hợp eudesmol với khuynh diệp và limonene với carvone được cho là có hiệu quả hơn so với các phối hợp hiệp lực khác, với tỷ lệ tử vong sau 24 giờ lần lượt là 76% và 100% (Bảng 5).Malathion đã được quan sát thấy có tác dụng hiệp đồng với tất cả các tổ hợp hợp chất ngoại trừ limonene và diallyl trisulfide.Mặt khác, người ta thấy có sự đối kháng giữa diallyl disulfide và diallyl trisulfide và sự kết hợp của một trong hai chúng với bạch đàn, hoặc bạch đàn, hoặc carvone, hoặc limonene.Tương tự, sự kết hợp của α-pinene với eudesmol hoặc limonene, eucalyptol với carvone hoặc limonene, và limonene với eudesmol hoặc malathion cho thấy tác dụng diệt ấu trùng đối kháng.Đối với sáu sự kết hợp còn lại, không có sự khác biệt đáng kể giữa tỷ lệ tử vong dự kiến và tỷ lệ tử vong quan sát được (Bảng 5).
Dựa trên tác dụng hiệp đồng và liều lượng dưới mức gây chết người, độc tính diệt ấu trùng của chúng đối với một số lượng lớn muỗi Aedes aegypti cuối cùng đã được lựa chọn và thử nghiệm thêm.Kết quả cho thấy tỷ lệ tử vong của ấu trùng quan sát được khi sử dụng các tổ hợp nhị phân eugenol-limonene, diallyl disulfide-limonene và diallyl disulfide-timephos là 100%, trong khi tỷ lệ tử vong của ấu trùng dự kiến lần lượt là 76,48%, 72,16% và 63,4% (Bảng 6)..Sự kết hợp giữa limonene và eudesmol tương đối kém hiệu quả hơn, với tỷ lệ tử vong của ấu trùng là 88% trong thời gian tiếp xúc 24 giờ (Bảng 6).Tóm lại, bốn sự kết hợp nhị phân được chọn cũng cho thấy tác dụng diệt ấu trùng tổng hợp chống lại Aedes aegypti khi áp dụng trên quy mô lớn (Bảng 6).
Ba sự kết hợp hiệp lực đã được chọn cho thử nghiệm sinh học diệt trưởng thành nhằm kiểm soát số lượng lớn muỗi Aedes aegypti trưởng thành.Để chọn các kết hợp để thử nghiệm trên các đàn côn trùng lớn, trước tiên chúng tôi tập trung vào hai kết hợp terpene có tác dụng hiệp đồng tốt nhất, đó là carvone cộng với limonene và eucalyptol cộng với eudesmol.Thứ hai, sự kết hợp có tác dụng hiệp đồng tốt nhất được chọn từ sự kết hợp giữa malathion organophosphate tổng hợp và terpenoid.Chúng tôi tin rằng sự kết hợp giữa malathion và eudesmol là sự kết hợp tốt nhất để thử nghiệm trên các đàn côn trùng lớn do tỷ lệ tử vong quan sát được cao nhất và giá trị LC50 rất thấp của các thành phần ứng cử viên.Malathion thể hiện tác dụng hiệp đồng khi kết hợp với α-pinene, diallyl disulfide, bạch đàn, carvone và eudesmol.Nhưng nếu chúng ta nhìn vào giá trị LC50 thì Eudesmol có giá trị thấp nhất (2,25 ppm).Giá trị LC50 tính toán của malathion, α-pinene, diallyl disulfide, eucalyptol và carvone là 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 và 140,79 ppm.tương ứng.Những giá trị này cho thấy sự kết hợp giữa malathion và eudesmol là sự kết hợp tối ưu về liều lượng.Kết quả cho thấy sự kết hợp giữa carvone cộng với limonene và eudesmol cộng malathion có tỷ lệ tử vong được quan sát là 100% so với tỷ lệ tử vong dự kiến là 61% đến 65%.Một sự kết hợp khác, eudesmol và eucalyptol, cho thấy tỷ lệ tử vong là 78,66% sau 24 giờ tiếp xúc, so với tỷ lệ tử vong dự kiến là 60%.Tất cả ba cách kết hợp được chọn đều thể hiện tác dụng hiệp đồng ngay cả khi áp dụng trên quy mô lớn chống lại muỗi Aedes aegypti trưởng thành (Bảng 6).
Trong nghiên cứu này, các EO thực vật được lựa chọn như Mp, As, Os, Em và Cl cho thấy tác dụng gây chết người đầy hứa hẹn đối với giai đoạn ấu trùng và trưởng thành của Aedes aegypti.Mp EO có hoạt tính diệt ấu trùng cao nhất với giá trị LC50 là 0,42 ppm, tiếp theo là As, Os và Em EO với giá trị LC50 dưới 50 ppm sau 24 giờ.Những kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về muỗi và các loài ruồi khác10,11,12,13,14.Mặc dù hiệu lực diệt ấu trùng của Cl thấp hơn so với các loại tinh dầu khác, với giá trị LC50 là 163,65 ppm sau 24 giờ, nhưng khả năng diệt côn trùng trưởng thành của nó là cao nhất với giá trị LC50 là 23,37 ppm sau 24 giờ.Mp, As và Em EO cũng cho thấy khả năng gây dị ứng tốt với giá trị LC50 trong khoảng 100–120 ppm sau 24 giờ tiếp xúc, nhưng tương đối thấp hơn hiệu quả diệt ấu trùng của chúng.Mặt khác, EO Os đã chứng minh tác dụng diệt dị ứng không đáng kể ngay cả ở liều điều trị cao nhất.Do đó, kết quả chỉ ra rằng độc tính của ethylene oxit đối với thực vật có thể khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn phát triển của muỗi15.Nó cũng phụ thuộc vào tốc độ xâm nhập của EO vào cơ thể côn trùng, sự tương tác của chúng với các enzyme mục tiêu cụ thể và khả năng giải độc của muỗi ở từng giai đoạn phát triển16.Một số lượng lớn nghiên cứu đã chỉ ra rằng hợp chất thành phần chính là yếu tố quan trọng trong hoạt động sinh học của ethylene oxit, vì nó chiếm phần lớn trong tổng số hợp chất3,12,17,18.Do đó, chúng tôi đã xem xét hai hợp chất chính trong mỗi EO.Dựa trên kết quả GC-MS, diallyl disulfide và diallyl trisulfide được xác định là hợp chất chính của EO As, phù hợp với các báo cáo trước đó19,20,21.Mặc dù các báo cáo trước đây chỉ ra rằng tinh dầu bạc hà là một trong những hợp chất chính của nó, carvone và limonene một lần nữa được xác định là hợp chất chính của Mp EO22,23.Hồ sơ thành phần của Os EO cho thấy eugenol và methyl eugenol là hợp chất chính, tương tự như phát hiện của các nhà nghiên cứu trước đó16,24.Eucalyptol và eucalyptol đã được báo cáo là hợp chất chính có trong dầu lá Em, điều này phù hợp với phát hiện của một số nhà nghiên cứu25,26 nhưng trái ngược với phát hiện của Olalade và cộng sự27.Sự chiếm ưu thế của cineole và α-pinene được quan sát thấy trong tinh dầu tràm, điều này tương tự với các nghiên cứu trước đây28,29.Sự khác biệt giữa các loài về thành phần và nồng độ của tinh dầu được chiết xuất từ cùng một loài thực vật ở các địa điểm khác nhau đã được báo cáo và cũng được quan sát thấy trong nghiên cứu này, bị ảnh hưởng bởi điều kiện sinh trưởng, thời gian thu hoạch, giai đoạn phát triển hoặc tuổi cây.sự xuất hiện của các kiểu hóa học, v.v.22,30,31,32.Sau đó, các hợp chất chính được xác định đã được mua và thử nghiệm về tác dụng diệt ấu trùng cũng như tác dụng của chúng đối với muỗi Aedes aegypti trưởng thành.Kết quả cho thấy hoạt tính diệt ấu trùng của diallyl disulfide tương đương với hoạt tính diệt ấu trùng của EO As thô.Nhưng hoạt tính của diallyl trisulfide cao hơn EO As.Những kết quả này tương tự với kết quả thu được của Kimbaris et al.33 trên Culex philippines.Tuy nhiên, hai hợp chất này không cho thấy hoạt tính tự diệt tốt đối với muỗi mục tiêu, điều này phù hợp với kết quả của Plata-Rueda và cộng sự 34 trên Tenebrio molitor.Os EO có hiệu quả chống lại giai đoạn ấu trùng của Aedes aegypti nhưng không hiệu quả đối với giai đoạn trưởng thành.Người ta đã chứng minh rằng hoạt tính diệt ấu trùng của các hợp chất chính riêng lẻ thấp hơn so với Os EO thô.Điều này ngụ ý vai trò của các hợp chất khác và sự tương tác của chúng trong oxit ethylene thô.Methyl eugenol đơn thuần có hoạt tính không đáng kể, trong khi eugenol đơn độc có hoạt tính diệt ấu trùng vừa phải.Kết luận này một mặt khẳng định35,36, mặt khác mâu thuẫn với kết luận của các nhà nghiên cứu trước đó37,38.Sự khác biệt về nhóm chức năng của eugenol và methyleugenol có thể dẫn đến độc tính khác nhau đối với cùng một loại côn trùng mục tiêu39.Limonene được phát hiện có hoạt tính diệt ấu trùng vừa phải, trong khi tác dụng của carvone là không đáng kể.Tương tự, độc tính tương đối thấp của limonene đối với côn trùng trưởng thành và độc tính cao của carvone ủng hộ kết quả của một số nghiên cứu trước đây40 nhưng lại mâu thuẫn với những nghiên cứu khác41.Sự hiện diện của các liên kết đôi ở cả vị trí nội vòng và ngoại vòng có thể làm tăng lợi ích của các hợp chất này như thuốc diệt ấu trùng3,41, trong khi carvone, là một ketone có cacbon alpha và beta không bão hòa, có thể có khả năng gây độc cao hơn ở người lớn42.Tuy nhiên, các đặc tính riêng của limonene và carvone thấp hơn nhiều so với tổng EO Mp (Bảng 1, Bảng 3).Trong số các terpenoid được thử nghiệm, eudesmol được phát hiện có hoạt tính diệt ấu trùng và trưởng thành mạnh nhất với giá trị LC50 dưới 2,5 ppm, khiến nó trở thành một hợp chất đầy hứa hẹn trong việc kiểm soát muỗi Aedes.Hiệu suất của nó tốt hơn so với toàn bộ EO Em, mặc dù điều này không nhất quán với những phát hiện của Cheng và cộng sự40.Eudesmol là một sesquiterpene có hai đơn vị isopren ít bay hơi hơn các monoterpen oxy hóa như bạch đàn và do đó có tiềm năng lớn hơn trong vai trò thuốc trừ sâu.Bản thân Eucalyptol có hoạt tính diệt ấu trùng mạnh hơn hoạt tính diệt ấu trùng và kết quả từ các nghiên cứu trước đó đều ủng hộ cũng như bác bỏ điều này37,43,44.Chỉ riêng hoạt động này gần như tương đương với hoạt động của toàn bộ EO Cl.Một monoterpene hai vòng khác, α-pinene, có tác dụng diệt ấu trùng ít hơn đối với muỗi trưởng thành Aedes aegypti, điều này trái ngược với tác dụng của EO Cl hoàn toàn.Hoạt tính diệt côn trùng tổng thể của terpenoid bị ảnh hưởng bởi tính ưa mỡ, tính dễ bay hơi, sự phân nhánh carbon, diện tích chiếu, diện tích bề mặt, nhóm chức và vị trí của chúng45,46.Các hợp chất này có thể hoạt động bằng cách phá hủy sự tích tụ tế bào, ngăn chặn hoạt động hô hấp, làm gián đoạn quá trình truyền xung thần kinh, v.v.47 Chất organophosphate Temephos tổng hợp được phát hiện là có hoạt tính diệt ấu trùng cao nhất với giá trị LC50 là 0,43 ppm, phù hợp với dữ liệu của Lek - Utala48.Hoạt tính trưởng thành của malathion phospho hữu cơ tổng hợp được báo cáo ở mức 5,44 ppm.Mặc dù hai loại organophosphate này đã cho thấy phản ứng thuận lợi chống lại các chủng Aedes aegypti trong phòng thí nghiệm, nhưng khả năng kháng thuốc của muỗi đối với các hợp chất này đã được báo cáo ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới49.Tuy nhiên, không có báo cáo tương tự nào về sự phát triển tình trạng kháng thuốc thảo dược được tìm thấy50.Vì vậy, thực vật được coi là lựa chọn thay thế tiềm năng cho thuốc trừ sâu hóa học trong các chương trình kiểm soát véc tơ.
Tác dụng diệt ấu trùng đã được thử nghiệm trên 28 tổ hợp nhị phân (1:1) được điều chế từ các terpenoid và terpenoid mạnh với thymetphos, và 9 tổ hợp được phát hiện là có tác dụng hiệp đồng, 14 tổ hợp đối kháng và 5 tổ hợp đối kháng.Không có tác dụng.Mặt khác, trong thử nghiệm sinh học về hiệu lực ở người trưởng thành, 7 sự kết hợp được cho là có tác dụng hiệp đồng, 15 sự kết hợp có tính đối kháng và 6 sự kết hợp được báo cáo là không có tác dụng.Lý do tại sao một số sự kết hợp nhất định tạo ra tác dụng hiệp đồng có thể là do các hợp chất ứng cử viên tương tác đồng thời theo các con đường quan trọng khác nhau hoặc do sự ức chế tuần tự các enzym chủ chốt khác nhau của một con đường sinh học cụ thể51.Sự kết hợp của limonene với diallyl disulfide, bạch đàn hoặc eugenol được cho là có tác dụng hiệp đồng trong cả ứng dụng quy mô nhỏ và quy mô lớn (Bảng 6), trong khi sự kết hợp của nó với bạch đàn hoặc α-pinene được cho là có tác dụng đối kháng đối với ấu trùng.Nhìn chung, limonene dường như có tác dụng hiệp đồng tốt, có thể do sự hiện diện của các nhóm methyl, khả năng thẩm thấu tốt vào lớp sừng và cơ chế hoạt động khác52,53.Trước đây đã có báo cáo rằng limonene có thể gây ra tác dụng độc hại bằng cách xâm nhập vào lớp biểu bì côn trùng (độc tính tiếp xúc), ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa (chất chống đông) hoặc ảnh hưởng đến hệ hô hấp (hoạt động khử trùng), trong khi phenylpropanoids như eugenol có thể ảnh hưởng đến các enzym chuyển hóa55. Do đó, sự kết hợp của các hợp chất có cơ chế tác dụng khác nhau có thể làm tăng tác dụng gây chết tổng thể của hỗn hợp.Eucalyptol được phát hiện là có tác dụng hiệp đồng với diallyl disulfide, bạch đàn hoặc α-pinene, nhưng các kết hợp khác với các hợp chất khác hoặc không có tác dụng diệt ấu trùng hoặc đối kháng.Các nghiên cứu ban đầu cho thấy bạch đàn có hoạt tính ức chế acetylcholinesterase (AChE), cũng như các thụ thể octaamine và GABA56.Vì monoterpen vòng, eucalyptol, eugenol, v.v. có thể có cơ chế hoạt động tương tự như hoạt tính gây độc thần kinh của chúng, do đó giảm thiểu tác dụng kết hợp của chúng thông qua ức chế lẫn nhau.Tương tự như vậy, sự kết hợp của Temephos với diallyl disulfide, α-pinene và limonene được cho là có tác dụng hiệp đồng, hỗ trợ các báo cáo trước đây về tác dụng hiệp đồng giữa các sản phẩm thảo dược và organophosphate tổng hợp58.
Sự kết hợp giữa eudesmol và eucalyptol được phát hiện là có tác dụng hiệp đồng đối với giai đoạn ấu trùng và trưởng thành của Aedes aegypti, có thể do các phương thức hoạt động khác nhau do cấu trúc hóa học khác nhau của chúng.Eudesmol (một sesquiterpene) có thể ảnh hưởng đến hệ hô hấp59 và eucalyptol (một monoterpene) có thể ảnh hưởng đến acetylcholinesterase 60 .Việc các thành phần tiếp xúc đồng thời với hai hoặc nhiều vị trí mục tiêu có thể làm tăng tác dụng gây chết tổng thể của sự kết hợp.Trong các thử nghiệm sinh học về chất dành cho người lớn, malathion được phát hiện là có tác dụng hiệp đồng với carvone hoặc eucalyptol hoặc eucalyptol hoặc diallyl disulfide hoặc α-pinene, cho thấy rằng nó có tác dụng hiệp đồng với việc bổ sung limonene và di.Các ứng cử viên thuốc diệt dị ứng tổng hợp tốt cho toàn bộ danh mục hợp chất terpene, ngoại trừ allyl trisulfide.Thangam và Kathiresan61 cũng báo cáo kết quả tương tự về tác dụng hiệp đồng của malathion với chiết xuất thảo dược.Phản ứng hiệp đồng này có thể là do tác dụng độc hại kết hợp của malathion và chất phytochemical đối với các enzyme giải độc côn trùng.Các chất lân hữu cơ như malathion thường hoạt động bằng cách ức chế các este cytochrome P450 và monooxygenase62,63,64.Do đó, việc kết hợp malathion với các cơ chế hoạt động này và terpen với các cơ chế hoạt động khác nhau có thể tăng cường tác dụng gây chết tổng thể đối với muỗi.
Mặt khác, sự đối kháng chỉ ra rằng các hợp chất được chọn kết hợp với nhau kém hoạt động hơn so với từng hợp chất riêng lẻ.Lý do cho sự đối kháng trong một số sự kết hợp có thể là do một hợp chất làm thay đổi hoạt động của hợp chất kia bằng cách thay đổi tốc độ hấp thu, phân bố, chuyển hóa hoặc bài tiết.Các nhà nghiên cứu ban đầu coi đây là nguyên nhân gây ra sự đối kháng trong phối hợp thuốc.Phân tử Cơ chế có thể có 65. Tương tự, các nguyên nhân có thể gây ra sự đối kháng có thể liên quan đến các cơ chế hoạt động, cạnh tranh tương tự của các hợp chất cấu thành đối với cùng một thụ thể hoặc vị trí đích.Trong một số trường hợp, sự ức chế không cạnh tranh của protein mục tiêu cũng có thể xảy ra.Trong nghiên cứu này, hai hợp chất hữu cơ lưu huỳnh, diallyl disulfide và diallyl trisulfide, cho thấy tác dụng đối kháng, có thể là do cạnh tranh trên cùng một vị trí mục tiêu.Tương tự, hai hợp chất lưu huỳnh này thể hiện tác dụng đối kháng và không có tác dụng khi kết hợp với eudesmol và α-pinene.Eudesmol và alpha-pinene có bản chất tuần hoàn, trong khi diallyl disulfide và diallyl trisulfide có bản chất béo.Dựa trên cấu trúc hóa học, sự kết hợp của các hợp chất này sẽ làm tăng hoạt tính gây chết tổng thể vì vị trí mục tiêu của chúng thường khác nhau34,47, nhưng qua thực nghiệm, chúng tôi đã tìm thấy sự đối kháng, có thể là do vai trò của các hợp chất này đối với một số sinh vật chưa biết trong cơ thể.hệ thống là kết quả của sự tương tác.Tương tự, sự kết hợp giữa cineole và α-pinene tạo ra phản ứng đối kháng, mặc dù các nhà nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng hai hợp chất này có mục tiêu hoạt động khác nhau47,60.Vì cả hai hợp chất đều là monoterpen vòng nên có thể có một số vị trí đích chung có thể cạnh tranh liên kết và ảnh hưởng đến độc tính tổng thể của các cặp tổ hợp được nghiên cứu.
Dựa trên các giá trị LC50 và tỷ lệ tử vong quan sát được, hai tổ hợp terpene có tác dụng hiệp đồng tốt nhất đã được chọn, đó là cặp carvone + limonene và eucalyptol + eudesmol, cũng như malathion photpho hữu cơ tổng hợp với terpen.Sự kết hợp hiệp lực tối ưu của hợp chất malathion + Eudesmol đã được thử nghiệm trong thử nghiệm sinh học thuốc trừ sâu dành cho người lớn.Nhắm mục tiêu vào các đàn côn trùng lớn để xác nhận xem liệu những sự kết hợp hiệu quả này có thể có tác dụng chống lại số lượng lớn cá thể trong không gian tiếp xúc tương đối lớn hay không.Tất cả những sự kết hợp này đều thể hiện tác dụng hiệp đồng chống lại các đàn côn trùng lớn.Các kết quả tương tự cũng đạt được đối với sự kết hợp diệt ấu trùng hiệp lực tối ưu được thử nghiệm trên quần thể ấu trùng Aedes aegypti lớn.Vì vậy, có thể nói rằng sự kết hợp diệt ấu trùng và diệt trưởng thành hiệu quả của các hợp chất EO thực vật là một ứng cử viên nặng ký chống lại các hóa chất tổng hợp hiện có và có thể được sử dụng tiếp để kiểm soát quần thể Aedes aegypti.Tương tự như vậy, sự kết hợp hiệu quả giữa thuốc diệt bọ gậy tổng hợp hoặc thuốc diệt muỗi trưởng thành với terpen cũng có thể được sử dụng để giảm liều thymetphos hoặc malathion dùng cho muỗi.Những sự kết hợp hiệp lực mạnh mẽ này có thể cung cấp giải pháp cho các nghiên cứu trong tương lai về sự tiến triển của tình trạng kháng thuốc ở muỗi Aedes.
Trứng của Aedes aegypti được thu thập từ Trung tâm Nghiên cứu Y học Khu vực, Dibrugarh, Hội đồng Nghiên cứu Y học Ấn Độ và được bảo quản ở nhiệt độ được kiểm soát (28 ± 1 °C) và độ ẩm (85 ± 5%) tại Khoa Động vật học, Đại học Gauhati. điều kiện sau: Arivoli đã được mô tả et al.Sau khi nở, ấu trùng được cho ăn thức ăn dành cho ấu trùng (bột bánh quy dành cho chó và men theo tỷ lệ 3:1) và ấu trùng được cho ăn dung dịch glucose 10%.Bắt đầu từ ngày thứ 3 sau khi xuất hiện, muỗi cái trưởng thành được phép hút máu chuột bạch tạng.Ngâm giấy lọc vào cốc nước rồi cho vào lồng đẻ trứng.
Các mẫu thực vật được chọn lọc là lá bạch đàn (Myrtaceae), húng thánh (Lamiaceae), bạc hà (Lamiaceae), tràm (Myrtaceae) và củ hành (Amaryllidaceae).Được thu thập từ Guwahati và được xác định bởi Khoa Thực vật học, Đại học Gauhati.Các mẫu thực vật được thu thập (500 g) được chưng cất bằng thiết bị Clevenger trong 6 giờ.EO chiết xuất được thu thập trong lọ thủy tinh sạch và bảo quản ở 4°C để nghiên cứu thêm.
Độc tính diệt ấu trùng đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng các quy trình tiêu chuẩn được sửa đổi đôi chút của Tổ chức Y tế Thế giới 67 .Sử dụng DMSO làm chất nhũ hóa.Mỗi nồng độ EO ban đầu được thử nghiệm ở mức 100 và 1000 ppm, cho thấy 20 ấu trùng trong mỗi lần lặp lại.Dựa trên kết quả, phạm vi nồng độ đã được áp dụng và tỷ lệ tử vong được ghi nhận từ 1 giờ đến 6 giờ (cách nhau 1 giờ) và vào lúc 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ sau khi điều trị.Nồng độ dưới mức gây chết (LC50) được xác định sau 24, 48 và 72 giờ tiếp xúc.Mỗi nồng độ được phân tích ba lần cùng với một đối chứng âm (chỉ nước) và một đối chứng dương (nước đã xử lý DMSO).Nếu xảy ra hiện tượng nhộng và hơn 10% ấu trùng của nhóm đối chứng chết thì thí nghiệm được lặp lại.Nếu tỷ lệ tử vong ở nhóm đối chứng nằm trong khoảng 5-10%, hãy sử dụng công thức hiệu chỉnh Abbott 68.
Phương pháp được mô tả bởi Ramar et al.69 đã được sử dụng cho xét nghiệm sinh học dành cho người trưởng thành chống lại Aedes aegypti bằng cách sử dụng axeton làm dung môi.Mỗi EO ban đầu được thử nghiệm trên muỗi Aedes aegypti trưởng thành ở nồng độ 100 và 1000 ppm.Nhỏ 2 ml dung dịch đã chuẩn bị vào số Whatman.1 miếng giấy lọc (kích thước 12 x 15 cm2) và để axeton bay hơi trong 10 phút.Giấy lọc được xử lý chỉ với 2 ml axeton được sử dụng làm đối chứng.Sau khi axeton bay hơi hết, giấy lọc đã xử lý và giấy lọc đối chứng được đặt vào ống hình trụ (sâu 10 cm).Mười con muỗi không hút máu từ 3 đến 4 ngày tuổi được chuyển sang ba lần ở mỗi nồng độ.Dựa trên kết quả thử nghiệm sơ bộ, nồng độ khác nhau của các loại dầu được chọn đã được thử nghiệm.Tỷ lệ muỗi chết được ghi nhận ở các thời điểm 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ sau khi thả muỗi.Tính giá trị LC50 cho thời gian phơi sáng 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ.Nếu tỷ lệ chết của lô đối chứng vượt quá 20% thì lặp lại toàn bộ phép thử.Tương tự, nếu tỷ lệ tử vong ở nhóm đối chứng lớn hơn 5%, hãy điều chỉnh kết quả đối với các mẫu được xử lý bằng công thức của Abbott68.
Sắc ký khí (Agilent 7890A) và phép đo khối phổ (Accu TOF GCv, Jeol) được thực hiện để phân tích các hợp chất cấu thành của các loại tinh dầu được chọn.GC được trang bị máy dò FID và cột mao quản (HP5-MS).Khí mang là heli, tốc độ dòng 1 ml/phút.Chương trình GC đặt Allium sativum thành 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M và Ocimum Sainttum thành 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, đối với bạc hà 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, đối với bạch đàn 20,60-1M-10-200-3M-30-280 và đối với màu đỏ Đối với một nghìn lớp, chúng là chúng 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Các hợp chất chính của mỗi EO được xác định dựa trên tỷ lệ phần trăm diện tích được tính toán từ kết quả sắc ký GC và khối phổ (tham chiếu đến cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn NIST 70).
Hai hợp chất chính trong mỗi EO được chọn dựa trên kết quả GC-MS và được mua từ Sigma-Aldrich với độ tinh khiết 98–99% cho các thử nghiệm sinh học tiếp theo.Các hợp chất này đã được thử nghiệm về hiệu quả diệt ấu trùng và hiệu quả diệt trừ muỗi trưởng thành đối với Aedes aegypti như mô tả ở trên.Thuốc diệt côn trùng tổng hợp tamephosate (Sigma Aldrich) và thuốc malathion dành cho người lớn (Sigma Aldrich) được sử dụng phổ biến nhất đã được phân tích để so sánh hiệu quả của chúng với các hợp chất EO được chọn, theo cùng một quy trình.
Hỗn hợp nhị phân gồm các hợp chất terpene đã chọn và các hợp chất terpene cộng với photphat hữu cơ thương mại (tilephos và malathion) được điều chế bằng cách trộn liều LC50 của mỗi hợp chất ứng cử viên theo tỷ lệ 1:1.Các hỗn hợp đã chuẩn bị đã được thử nghiệm ở giai đoạn ấu trùng và trưởng thành của Aedes aegypti như mô tả ở trên.Mỗi xét nghiệm sinh học được thực hiện ba lần cho mỗi sự kết hợp và ba lần cho các hợp chất riêng lẻ có trong mỗi sự kết hợp.Cái chết của côn trùng mục tiêu được ghi nhận sau 24 giờ.Tính tỷ lệ tử vong dự kiến cho một hỗn hợp nhị phân bằng công thức sau.
trong đó E = tỷ lệ tử vong dự kiến của muỗi Aedes aegypti khi phản ứng với sự kết hợp nhị phân, tức là kết nối (A + B).
Tác dụng của từng hỗn hợp nhị phân được dán nhãn là tác dụng hiệp đồng, đối kháng hoặc không có tác dụng dựa trên giá trị χ2 được tính toán theo phương pháp được mô tả bởi Pavla52.Tính giá trị χ2 cho mỗi sự kết hợp bằng công thức sau.
Tác động của sự kết hợp được xác định là có tác dụng hiệp lực khi giá trị χ2 được tính toán lớn hơn giá trị trong bảng đối với bậc tự do tương ứng (khoảng tin cậy 95%) và nếu tỷ lệ tử vong quan sát được cho thấy vượt quá tỷ lệ tử vong dự kiến.Tương tự, nếu giá trị χ2 được tính toán cho bất kỳ sự kết hợp nào vượt quá giá trị trong bảng với một số bậc tự do, nhưng tỷ lệ tử vong quan sát được thấp hơn tỷ lệ tử vong dự kiến thì phương pháp điều trị được coi là đối kháng.Và nếu trong bất kỳ sự kết hợp nào, giá trị tính toán của χ2 nhỏ hơn giá trị trong bảng theo bậc tự do tương ứng thì sự kết hợp đó được coi là không có hiệu lực.
Ba đến bốn sự kết hợp có khả năng hiệp lực (100 ấu trùng và 50 hoạt động diệt ấu trùng và côn trùng trưởng thành) đã được chọn để thử nghiệm trên một số lượng lớn côn trùng.Người lớn) tiến hành như trên.Cùng với các hỗn hợp, các hợp chất riêng lẻ có trong các hỗn hợp đã chọn cũng được thử nghiệm trên số lượng ấu trùng Aedes aegypti trưởng thành bằng nhau.Tỷ lệ kết hợp là một phần liều LC50 của một hợp chất dự kiến và một phần liều LC50 của hợp chất cấu thành còn lại.Trong thử nghiệm sinh học hoạt động ở người trưởng thành, các hợp chất được chọn được hòa tan trong dung môi axeton và áp dụng cho giấy lọc bọc trong hộp nhựa hình trụ 1300 cm3.Acetone đã bay hơi trong 10 phút và người lớn được thả ra.Tương tự, trong thử nghiệm sinh học diệt ấu trùng, liều lượng hợp chất ứng cử viên LC50 trước tiên được hòa tan với thể tích DMSO bằng nhau, sau đó trộn với 1 lít nước được bảo quản trong hộp nhựa 1300 cc và ấu trùng được thả ra.
Phân tích xác suất của 71 dữ liệu tử vong được ghi nhận được thực hiện bằng phần mềm SPSS (phiên bản 16) và Minitab để tính giá trị LC50.
Thời gian đăng: Jul-01-2024