Gus a bhith gu h-èifeachdachsmachd a chumail air mosgìotothanagus gus tricead nan galairean a bhios iad a’ giùlan a lughdachadh, tha feum air roghainnean eile ro-innleachdail, seasmhach agus càirdeil don àrainneachd an àite puinnseanan-bhiastagan ceimigeach. Rinn sinn measadh air min-shìol bho Brassicaceae sònraichte (teaghlach Brassica) mar thùs isothiocyanates a thig bho phlanntaichean air an dèanamh le hydrolysis einsímeach de glucosinolates neo-ghnìomhach gu bith-eòlasach airson an cleachdadh ann an smachd a chumail air Egyptian Aedes (L., 1762). Min-shìl còig-gheirichte (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 agus Thlaspi arvense – trì prìomh sheòrsaichean de dhì-ghnìomhachadh teirmeach agus lobhadh einsímach Toraidhean ceimigeach Gus puinnseanta (LC50) allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate agus 4-hydroxybenzylisothiocyanate a dhearbhadh do larbha Aedes aegypti aig nochdadh 24-uair = 0.04 g/120 ml dH2O). Luachan LC50 airson mustaird, mustaird gheal agus earball-each. Bha min-shìol 0.05, 0.08 agus 0.05 fa leth an taca ri allyl isothiocyanate (LC50 = 19.35 ppm) agus 4. Bha -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55.41 ppm) nas puinnseanta do larbha tro 24 uairean às deidh làimhseachadh na 0.1 g / 120 ml dH2O fa leth. Tha na toraidhean seo a rèir cinneasachadh min-shìol alfalfa. Tha èifeachdas nas àirde esters benzyl a’ freagairt ris na luachan LC50 obraichte a-mach. Faodaidh cleachdadh min-shìol dòigh èifeachdach a thoirt seachad airson smachd a chumail air mosgìotothan. èifeachdas pùdar sìol cruciferous agus na prìomh phàirtean ceimigeach aige an aghaidh larbha mosgìotothan agus a’ sealltainn mar a dh’ fhaodas na todhar nàdarra ann am pùdar sìol cruciferous a bhith na larbha-mharbhaidh gealltanach càirdeil don àrainneachd airson smachd a chumail air mosgìotothan.
Tha galairean a tha air an giùlan le vectaran agus air an adhbhrachadh le mosgìotothan Aedes fhathast nan duilgheadas mòr slàinte poblach cruinneil. Tha tricead ghalaran a tha air an giùlan le mosgìotothan a’ sgaoileadh gu cruinn-eòlasach1,2,3 agus ag ath-nochdadh, ag adhbhrachadh briseadh a-mach de ghalaran dona4,5,6,7. Tha sgaoileadh ghalaran am measg dhaoine agus bheathaichean (me, chikungunya, dengue, fiabhras Rift Valley, fiabhras buidhe agus bhìoras Zika) gun samhail. Tha fiabhras dengue leis fhèin a’ cur timcheall air 3.6 billean neach ann an cunnart gabhaltachd anns na tropaigean, le timcheall air 390 millean galar a’ tachairt gach bliadhna, ag adhbhrachadh 6,100–24,300 bàs gach bliadhna8. Tha ath-nochdadh agus briseadh a-mach bhìoras Zika ann an Ameireaga a Deas air aire air feadh an t-saoghail a tharraing air sgàth an dochann eanchainn a dh’ adhbhraicheas e ann an clann a rugadh do bhoireannaich air a bheil an galar2. Tha Kremer et al3 a’ ro-innse gun lean raon cruinn-eòlasach mosgìotothan Aedes a’ leudachadh agus ro 2050, gum bi leth de shluagh an t-saoghail ann an cunnart gabhaltachd le arboviruses a tha air an giùlan le mosgìotothan.
A bharrachd air na banachdachan a chaidh a leasachadh o chionn ghoirid an aghaidh fiabhras-buidhe agus fiabhras buidhe, chan eil banachdachan an aghaidh a’ mhòr-chuid de ghalaran a tha air an giùlan le mosgìotothan air an leasachadh fhathast9,10,11. Tha banachdachan fhathast rim faighinn ann an àireamhan cuibhrichte agus chan eil iad air an cleachdadh ach ann an deuchainnean clionaigeach. Tha smachd a chumail air vectaran mosgìotothan le bhith a’ cleachdadh puinnseanan-bhiastagan sintéiseach air a bhith na ro-innleachd chudromach airson sgaoileadh ghalaran a tha air an giùlan le mosgìotothan a smachdachadh12,13. Ged a tha puinnseanan-bhiastagan sintéiseach èifeachdach ann a bhith a’ marbhadh mosgìotothan, tha cleachdadh leantainneach puinnseanan-bhiastagan sintéiseach a’ toirt droch bhuaidh air fàs-bheairtean nach eil nan targaid agus a’ truailleadh na h-àrainneachd14,15,16. Tha e eadhon nas draghail an gluasad a tha a’ sìor fhàs an aghaidh mosgìotothan ri puinnseanan-bhiastagan ceimigeach17,18,19. Tha na duilgheadasan seo co-cheangailte ri puinnseanan-bhiastagan air luathachadh a dhèanamh air an rannsachadh airson roghainnean eile èifeachdach agus càirdeil don àrainneachd gus smachd a chumail air vectaran galair.
Chaidh diofar lusan a leasachadh mar thùsan de phytopesticides airson smachd plàighean20,21. San fharsaingeachd, tha stuthan planntrais càirdeil don àrainneachd leis gu bheil iad bith-ruigsinneach agus gu bheil puinnseanta ìosal no glè bheag aca do fhàs-bheairtean nach eil nan targaid leithid mamalan, iasg agus amfaibiaich20,22. Tha fios gu bheil ullachaidhean luibhean a’ toirt a-mach measgachadh de choimeasgaidhean bith-ghnìomhach le diofar dhòighean gnìomh gus smachd a chumail gu h-èifeachdach air diofar ìrean beatha mosgìotothan23,24,25,26. Tha todhar a thig bho lusan leithid olan riatanach agus grìtheidean planntrais gnìomhach eile air aire fhaighinn agus air an t-slighe a rèiteachadh airson innealan ùr-ghnàthach gus smachd a chumail air vectaran mosgìoto. Bidh olan riatanach, monoterpenes agus sesquiterpenes ag obair mar repellents, a’ cur bacadh air biadh agus a’ marbhadh ovi27,28,29,30,31,32,33. Bidh mòran olan glasraich ag adhbhrachadh bàs larbha mosgìoto, pupae agus inbhich34,35,36, a’ toirt buaidh air siostaman nearbhach, analach, endocrine agus siostaman cudromach eile bhiastagan37.
Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid air sealladh a thoirt seachad air comas cleachdadh lusan mustaird agus an sìol mar thùs todhar bith-ghnìomhach. Chaidh min sìol mustaird a dhearbhadh mar bhith-lasachadh38,39,40,41 agus chaidh a chleachdadh mar leasachadh ùir airson luibhean a chumail fodha42,43,44 agus smachd a chumail air pathogens planntrais a tha air an giùlan san ùir45,46,47,48,49,50, beathachadh planntrais. nematodes41,51, 52, 53, 54 agus plàighean55, 56, 57, 58, 59, 60. Tha gnìomhachd fungais-mharbhtach nam pùdar sìl seo air a chur às leth todhar dìon planntrais ris an canar isothiocyanates38,42,60. Ann an lusan, tha na todhar dìon seo air an stòradh ann an ceallan planntrais ann an cruth glucosinolates neo-bhith-ghnìomhach. Ach, nuair a bhios lusan air am milleadh le bhith ag ithe bhiastagan no galar pathogen, bidh glucosinolates air an hydrolysis le myrosinase gu isothiocyanates bith-ghnìomhach55,61. Tha isothiocyanates nan todhar luaineach a tha aithnichte airson gnìomhachd farsaing-speactram antimicrobial agus bhiastagan-mharbhaidh, agus tha an structar, gnìomhachd bhitheòlasach agus susbaint ag atharrachadh gu mòr am measg ghnèithean Brassicaceae42,59,62,63.
Ged a tha fios gu bheil gnìomhachd bhiastagan-mharbhtach aig isothiocyanates a tha air an toirt bho mhin-shìol mustaird, chan eil dàta ann mu ghnìomhachd bhitheòlasach an aghaidh vectaran arthropod cudromach gu meidigeach. Rinn an sgrùdadh againn sgrùdadh air gnìomhachd larbha-mharbhtach ceithir pùdar sìl gun gheir an aghaidh mosgìotothan Aedes. Larbha Aedes aegypti. B’ e amas an sgrùdaidh measadh a dhèanamh air an cleachdadh a dh’ fhaodadh a bhith aca mar bhiastagan-mharbhtach càirdeil don àrainneachd airson smachd a chumail air mosgìotothan. Chaidh trì prìomh phàirtean ceimigeach den mhin-shìol, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), agus 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) a dhearbhadh cuideachd gus gnìomhachd bhitheòlasach nan co-phàirtean ceimigeach seo a dhearbhadh air larbha mosgìotothan. Is e seo a’ chiad aithisg a bhios a’ measadh èifeachdas ceithir pùdar sìol càl agus na prìomh phàirtean ceimigeach aca an aghaidh larbha mosgìotothan.
Chaidh coloinidhean obair-lann de Aedes aegypti (seòrsa Rockefeller) a chumail aig 26°C, 70% taiseachd coimeasach (RH) agus 10:14 uair (ùine foto L:D). Chaidh na boireannaich a bha air am pòsadh a chumail ann an cèidsichean plastaig (àirde 11 cm agus trast-thomhas 9.5 cm) agus chaidh am biathadh tro shiostam beathachaidh botal a’ cleachdadh fuil bò citrated (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, USA). Chaidh biathadh fala a dhèanamh mar as àbhaist a’ cleachdadh inneal-biadhaidh ioma-ghlainne membran (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, USA) ceangailte ri tiùb amar-uisge cuairteachaidh (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, USA) le smachd teòthachd 37°C. Sìn film de Parafilm M air bonn gach seòmar beathachaidh glainne (farsaingeachd 154 mm2). Chaidh gach inneal-biadhaidh an uairsin a chuir air a’ ghriod as àirde a bha a’ còmhdach a’ chèidse anns an robh a’ bhoireannach a bha a’ pòsadh. Chaidh timcheall air 350–400 μl de fhuil chruidh a chur ri tunail beathachaidh glainne a’ cleachdadh pipette Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) agus chaidh leigeil leis na cnuimhean inbheach drèanadh airson co-dhiù uair a thìde. An uairsin chaidh fuasgladh 10% siùcros a thoirt do bhoireannaich thorrach agus chaidh leigeil leotha uighean a bhreith air pàipear-criathrag tais air a lìnigeadh ann an cupannan soufflé soilleir fa leth (meud 1.25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, USA). cèidse le uisge. Cuir am pàipear-criathrag anns a bheil uighean ann am baga seulaichte (SC Johnsons, Racine, WI) agus stòraich aig 26°C. Rugadh na h-uighean agus thogadh timcheall air 200–250 larbha ann an treallaich plastaig anns an robh measgachadh de bhiadh coineanach (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) agus pùdar grùthan (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, USA). agus filet èisg (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, a’ Ghearmailt) ann an co-mheas de 2:1:1. Chaidh larbha an treas ìre deireannach a chleachdadh anns na deuchainnean bith-eòlasach againn.
Fhuaireadh an stuth sìol planntrais a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo bho na stòran malairteach is riaghaltais a leanas: Brassica juncea (mustaird dhonn-Pacific Gold) agus Brassica juncea (mustaird geal-Ida Gold) bho Cho-obrachadh Tuathanaich Pacific Northwest, Stàit Washington, na SA; (Garden Cress) bho Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, na SA agus Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) bho USDA-ARS, Peoria, IL, na SA; Cha deach gin de na sìol a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh a làimhseachadh le puinnseanan-bhiastagan. Chaidh a h-uile stuth sìol a phròiseasadh agus a chleachdadh san sgrùdadh seo a rèir riaghailtean ionadail is nàiseanta agus a rèir a h-uile riaghailt ionadail stàite is nàiseanta buntainneach. Cha do rinn an sgrùdadh seo sgrùdadh air seòrsachan planntrais thar-ghinealach.
Chaidh sìol Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), Mustaird gheal (IG), agus Thlaspi arvense (DFP) a bleith gu pùdar mìn le bhith a’ cleachdadh muileann ultra-centrifugal Retsch ZM200 (Retsch, Haan, a’ Ghearmailt) uidheamaichte le mogaill 0.75 mm agus rotor stàilinn gun smal, 12 fiaclan, 10,000 rpm (Clàr 1). Chaidh pùdar an t-sìl mheilte a ghluasad gu meuran pàipeir agus a dhì-shailleachadh le hexane ann an inneal Soxhlet airson 24 uair a thìde. Chaidh fo-shampall de mustaird achaidh gun gheir a làimhseachadh le teas aig 100 °C airson 1 uair a thìde gus myrosinase a dhì-nàdarrachadh agus casg a chuir air hydrolysis glucosinolates gus isothiocyanates bith-eòlasach gnìomhach a chruthachadh. Chaidh pùdar sìol earball-each air a làimhseachadh le teas (DFP-HT) a chleachdadh mar smachd àicheil le bhith a’ dì-nàdarrachadh myrosinase.
Chaidh susbaint glucosinolate min-shìl gun gheir a dhearbhadh ann an trì leth-bhreac le bhith a’ cleachdadh cromatagrafaidheachd leaghaidh àrd-choileanaidh (HPLC) a rèir protocol a chaidh fhoillseachadh roimhe 64. Gu h-aithghearr, chaidh 3 mL de methanol a chur ri sampall 250 mg de phùdar sìl gun gheir. Chaidh gach sampall a sonicachadh ann an amar-uisge airson 30 mionaid agus fhàgail anns an dorchadas aig 23°C airson 16 uairean a thìde. An uairsin chaidh aliquot 1 mL den t-sreath organach a shìoladh tro chriathrag 0.45 μm a-steach do sampladair fèin-ghluasadach. A’ ruith air siostam HPLC Shimadzu (dà phump LC 20AD; sampladair fèin-ghluasadach SIL 20A; dì-ghasadair DGU 20As; lorgaire UV-VIS SPD-20A airson sgrùdadh aig 237 nm; agus modúl bus conaltraidh CBM-20A), chaidh susbaint glucosinolate min-shìl a dhearbhadh ann an trì leth-bhreac le bhith a’ cleachdadh bathar-bog Shimadzu LC Solution dreach 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, USA). B’ e colbh ìre cùil C18 Inertsil a bh’ anns a’ cholbh (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, USA). Chaidh na suidheachaidhean ìre gluasadach tùsail a shuidheachadh aig 12% methanol/88% 0.01 M tetrabutylammonium hydroxide ann an uisge (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) le ìre sruthadh de 1 mL/min. Às dèidh stealladh 15 μl den sampall, chaidh na suidheachaidhean tùsail a chumail suas airson 20 mionaid, agus an uairsin chaidh an co-mheas fuasglaiche atharrachadh gu 100% methanol, le ùine iomlan mion-sgrùdaidh sampall de 65 mionaid. Chaidh lùb àbhaisteach (stèidhichte air nM/mAb) a chruthachadh le caolachaidhean sreathach de inbhean sinapine, glucosinolate agus myrosin ùr-ullaichte (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) gus susbaint sulfair min sìl dì-geir a thomhas. glucosinolates. Chaidh dùmhlachdan glucosinolate anns na sampallan a dhearbhadh air Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA) a’ cleachdadh an dreach OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) uidheamaichte leis an aon cholbh agus a’ cleachdadh dòigh a chaidh a mhìneachadh roimhe. Chaidh dùmhlachdan glucosinolate a dhearbhadh; a bhith coimeasach eadar siostaman HPLC.
Chaidh allyl isothiocyanate (94%, seasmhach) agus benzyl isothiocyanate (98%) a cheannach bho Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Chaidh 4-Hydroxybenzylisothiocyanate a cheannach bho ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA). Nuair a thèid an hydrolysachadh gu einsímeach le myrosinase, bidh glucosinolates, glucosinolates, agus glucosinolates a’ cruthachadh allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, agus 4-hydroxybenzylisothiocyanate, fa leth.
Rinneadh deuchainnean bith-eòlasach obair-lann a rèir modh Muturi et al. 32 le atharrachaidhean. Chaidh còig biadhan sìl ìosal ann an geir a chleachdadh san sgrùdadh: DFP, DFP-HT, IG, PG agus Ls. Chaidh fichead larbha a chur ann an soitheach trì-shligheach cuidhteasach 400 mL (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) anns an robh 120 mL uisge dì-ionichte (dH2O). Chaidh seachd dùmhlachdan min-sìl a dhearbhadh airson puinnseanta larbha mosgìoto: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 agus 0.12 g min-sìl/120 ml dH2O airson min-sìl DFP, DFP-HT, IG agus PG. Tha deuchainnean bith-eòlasach tòiseachaidh a’ nochdadh gu bheil min-sìl Ls dì-geir nas puinnseanta na ceithir min-sìl eile a chaidh a dhearbhadh. Mar sin, dh’atharraich sinn na seachd dùmhlachdan làimhseachaidh de mhin sìl Ls gu na dùmhlachdan a leanas: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, agus 0.075 g/120 mL dH2O.
Chaidh buidheann smachd gun làimhseachadh (dH20, gun stuth-leasachaidh min-sìl) a ghabhail a-steach gus bàsmhorachd àbhaisteach bhiastagan a mheasadh fo chumhachan deuchainn. Bha bio-mheasaidhean puinnseanta airson gach min-sìl a’ toirt a-steach trì beicearan trì-leathad ath-aithris (20 larbha treas ìre anmoch gach beicear), airson 108 fiolan gu h-iomlan. Chaidh soithichean air an làimhseachadh a stòradh aig teòthachd an t-seòmair (20-21°C) agus chaidh bàsmhorachd larbha a chlàradh rè 24 agus 72 uair a thìde de nochdadh leantainneach do dhùmhlachdan làimhseachaidh. Mura gluais corp agus geugan a’ mhosgìoto nuair a thèid an tolladh no an suathadh le spatula tana stàilinn gun smal, thathas den bheachd gu bheil larbha a’ mhosgìoto marbh. Mar as trice bidh larbha marbh gun ghluasad ann an suidheachadh dorsal no ventral aig bonn a’ shoithich no air uachdar an uisge. Chaidh an deuchainn ath-aithris trì tursan air làithean eadar-dhealaichte a’ cleachdadh diofar bhuidhnean de larbha, airson 180 larbha gu h-iomlan fosgailte do gach dùmhlachd làimhseachaidh.
Chaidh puinnseanta AITC, BITC, agus 4-HBITC do larbha mosgìoto a mheasadh a’ cleachdadh an aon mhodh-obrach bio-dheuchainn ach le diofar leigheasan. Ullaich fuasglaidhean stoc 100,000 ppm airson gach ceimigeach le bhith a’ cur 100 µL den cheimigeach ri 900 µL de ethanol iomlan ann an tiùb centrifuge 2-mL agus ga chrathadh airson 30 diogan gus am measgachadh gu mionaideach. Chaidh dùmhlachdan an làimhseachaidh a dhearbhadh stèidhichte air na bio-dheuchainnean tòiseachaidh againn, a lorg gu robh BITC tòrr nas puinnseanta na AITC agus 4-HBITC. Gus puinnseanta a dhearbhadh, chaidh 5 dùmhlachdan de BITC (1, 3, 6, 9 agus 12 ppm), 7 dùmhlachdan de AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 agus 35 ppm) agus 6 dùmhlachdan de 4-HBITC (15, 15, 20, 25, 30 agus 35 ppm) a chleachdadh (30, 45, 60, 75 agus 90 ppm). Chaidh an làimhseachadh smachd a stealladh le 108 μL de ethanol iomlan, a tha co-ionann ris an tomhas-lìonaidh as motha den làimhseachadh cheimigeach. Chaidh na deuchainnean bith-eòlasach ath-aithris mar a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd, a’ nochdadh 180 larbha gu h-iomlan gach dùmhlachd làimhseachaidh. Chaidh bàsmhorachd larbha a chlàradh airson gach dùmhlachd de AITC, BITC, agus 4-HBITC às dèidh 24 uair a thìde de nochdadh leantainneach.
Chaidh mion-sgrùdadh coltachd a dhèanamh air 65 dàta bàsmhorachd co-cheangailte ri dòs a’ cleachdadh bathar-bog Polo (Polo Plus, LeOra Software, dreach 1.0) gus dùmhlachd marbhtach 50% (LC50), dùmhlachd marbhtach 90% (LC90), leathad, co-èifeachd dòs marbhtach, agus dùmhlachd marbhtach 95% obrachadh a-mach. stèidhichte air eadar-amaichean misneachd airson co-mheasan dòs marbhtach airson lùban dùmhlachd agus dòs-bàsmhorachd atharraichte le log. Tha dàta bàsmhorachd stèidhichte air dàta ath-aithrisichte còmhla de 180 larbha a chaidh a nochdadh do gach dùmhlachd làimhseachaidh. Chaidh mion-sgrùdaidhean coltachd a dhèanamh air leth airson gach min-sìl agus gach pàirt cheimigeach. Stèidhichte air an eadar-ama misneachd 95% den cho-mheas dòs marbhtach, chaidh beachdachadh air puinnseanta min-sìl agus pàirtean ceimigeach do larbha mosgìoto gu robh eadar-dhealachadh mòr ann, agus mar sin cha robh eadar-ama misneachd anns an robh luach 1 eadar-dhealaichte gu mòr, P = 0.0566.
Tha toraidhean HPLC airson dearbhadh nam prìomh glucosinolates ann am flùr sìl gun gheir DFP, IG, PG agus Ls air an liostadh ann an Clàr 1. Bha na prìomh glucosinolates anns na flùr sìl a chaidh a dhearbhadh eadar-dhealaichte ach a-mhàin DFP agus PG, anns an robh glucosinolates myrosinase le chèile. Bha susbaint myrosinin ann am PG nas àirde na ann an DFP, 33.3 ± 1.5 agus 26.5 ± 0.9 mg/g, fa leth. Bha 36.6 ± 1.2 mg/g glucoglycone ann am pùdar sìl Ls, ach bha 38.0 ± 0.5 mg/g sinapine ann am pùdar sìl IG.
Chaidh larbha nam mosgìotothan Ae. Aedes aegypti a mharbhadh nuair a chaidh an làimhseachadh le min-shìl gun gheir, ged a bha èifeachdas an làimhseachaidh ag atharrachadh a rèir gnè a’ phlannt. Cha robh ach DFP-NT nach robh puinnseanta do larbha mosgìotothan an dèidh 24 agus 72 uair de nochdadh (Clàr 2). Mheudaich puinnseanta pùdar sìl gnìomhach le dùmhlachd a’ sìor fhàs (Figear 1A, B). Bha puinnseanta min-shìl do larbha mosgìotothan ag atharrachadh gu mòr stèidhichte air an 95% CI den cho-mheas dòs marbhtach de luachan LC50 aig measadh 24-uair agus 72-uair (Clàr 3). Às dèidh 24 uair a thìde, bha buaidh puinnseanta min-shìl Ls nas motha na làimhseachadh min-shìl eile, leis a’ ghnìomhachd as àirde agus am puinnseanta as motha do larbha (LC50 = 0.04 g / 120 ml dH2O). Bha larbha nas lugha mothachail air DFP aig 24 uair an taca ri làimhseachadh pùdar sìol IG, Ls agus PG, le luachan LC50 de 0.115, 0.04 agus 0.08 g/120 ml dH2O fa leth, a bha nas àirde gu staitistigeil na luach LC50. 0.211 g/120 ml dH2O (Clàr 3). B’ e luachan LC90 DFP, IG, PG agus Ls 0.376, 0.275, 0.137 agus 0.074 g/120 ml dH2O, fa leth (Clàr 2). B’ e 0.12 g/120 ml dH2O an dùmhlachd as àirde de DPP. Às dèidh 24 uair de mheasadh, cha robh bàsmhorachd chuibheasach larbha ach 12%, agus ràinig bàsmhorachd chuibheasach larbha IG agus PG 51% agus 82%, fa leth. Às dèidh 24 uairean de mheasadh, b’ e 99% (Figear 1A) an ìre bàsmhorachd chuibheasach larbha airson an làimhseachadh le min-sìl Ls leis an dùmhlachd as àirde (0.075 g/120 ml dH2O).
Chaidh lùban bàsmhorachd a mheasadh bhon fhreagairt dòis (Probit) de larbha Ae. Egyptian (larbha 3mh ìre) ri dùmhlachd min-sìl 24 uair (A) agus 72 uair (B) às dèidh an làimhseachaidh. Tha an loidhne dhotagach a’ riochdachadh LC50 den làimhseachadh min-sìl. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Thlaspi arvense neo-ghnìomhach le teas, IG Sinapsis alba (Òr Ida), PG Brassica juncea (Òr a’ Chuain Shèimh), Ls Lepidium sativum.
Aig measadh 72-uair, b’ e luachan LC50 min-sìl DFP, IG agus PG 0.111, 0.085 agus 0.051 g/120 ml dH2O, fa leth. Bhàsaich cha mhòr a h-uile larbha a chaidh a nochdadh do mhin-sìl Ls às deidh 72 uair de nochdadh, agus mar sin cha robh dàta bàsmhorachd cunbhalach le mion-sgrùdadh Probit. An coimeas ri min-sìl eile, bha larbha nas lugha mothachail air làimhseachadh min-sìl DFP agus bha luachan LC50 nas àirde aca gu staitistigeil (Clàran 2 agus 3). Às deidh 72 uair, chaidh luachan LC50 airson làimhseachadh min-sìl DFP, IG agus PG a mheas mar 0.111, 0.085 agus 0.05 g/120 ml dH2O, fa leth. Às deidh 72 uair de mheasadh, b’ e luachan LC90 pùdar sìl DFP, IG agus PG 0.215, 0.254 agus 0.138 g/120 ml dH2O, fa leth. Às dèidh 72 uair a thìde de mheasadh, b’ e 58%, 66% agus 96%, fa leth, bàsmhorachd chuibheasach larbha airson làimhseachadh min-sìl DFP, IG agus PG aig dùmhlachd as àirde de 0.12 g / 120 ml dH2O (Figear 1B). Às dèidh measadh 72-uair a thìde, chaidh a lorg gu robh min-sìl PG nas puinnseanta na min-sìl IG agus DFP.
Faodaidh isothiocyanates sintéiseach, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) agus 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) larbha mosgìoto a mharbhadh gu h-èifeachdach. 24 uair an dèidh an làimhseachaidh, bha BITC nas puinnseanta do larbha le luach LC50 de 5.29 ppm an taca ri 19.35 ppm airson AITC agus 55.41 ppm airson 4-HBITC (Clàr 4). An taca ri AITC agus BITC, tha puinnseanta nas ìsle agus luach LC50 nas àirde aig 4-HBITC. Tha eadar-dhealachaidhean mòra ann am puinnseanta larbha mosgìoto an dà phrìomh isothiocyanate (Ls agus PG) anns a’ mhin sìl as cumhachdaiche. Sheall puinnseanta stèidhichte air co-mheas dòs marbhtach luachan LC50 eadar AITC, BITC, agus 4-HBITC eadar-dhealachadh staitistigeil a leithid nach robh luach 1 anns an 95% CI den cho-mheas dòs marbhtach LC50 (P = 0.05, Clàr 4). Chaidh tuairmse a dhèanamh gun do mharbh na dùmhlachdan as àirde de BITC agus AITC 100% de na larbha a chaidh a dhearbhadh (Figear 2).
Chaidh lùban bàsmhorachd a mheasadh bhon fhreagairt dòs (Probit) de Ae. 24 uair an dèidh an làimhseachaidh, ràinig larbha Èiphiteach (larbha 3mh ìre) dùmhlachdan isothiocyanate sintéiseach. Tha an loidhne dhotagach a’ riochdachadh an LC50 airson làimhseachadh isothiocyanate. Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC agus 4-HBITC.
Tha cleachdadh bhiastagan-bhiastagan planntrais mar àidseantan smachd mosgìotothan air a bhith fo sgrùdadh o chionn fhada. Bidh mòran lusan a’ dèanamh cheimigean nàdarra aig a bheil gnìomhachd bhiastagan-mharbhaidh37. Tha na todhar bith-ghnìomhach aca a’ toirt seachad roghainn eile tharraingeach an àite bhiastagan-bhiastagan synthetigeach le comas mòr ann a bhith a’ cumail smachd air plàighean, nam measg mosgìotothan.
Bithear a’ fàs lusan mustaird mar bhàrr airson an sìol, air an cleachdadh mar spìosraidh agus mar thùs ola. Nuair a thèid ola mustaird a thoirt a-mach às na sìol no nuair a thèid mustaird a thoirt a-mach airson a chleachdadh mar bhith-chonnadh, 69 is e min-shìol gun gheir am fo-thoradh. Bidh am min-shìol seo a’ cumail mòran de na co-phàirtean bith-cheimiceach nàdarra agus na h-einsìmean hydrolytic aige. Tha puinnseanta a’ mhin-shìol seo air a chur às leth cinneasachadh isothiocyanates 55,60,61. Bithear a’ cruthachadh isothiocyanates le hydrolysis glucosinolates leis an einnsein myrosinase rè uisgeachadh min-shìol 38,55,70 agus tha fios gu bheil buaidhean fungicidal, bactericidal, nematicidal agus insecticidal aca, a bharrachd air feartan eile a’ gabhail a-steach buaidhean mothachaidh ceimigeach agus feartan chemotherapeutic 61,62,70. Tha grunn sgrùdaidhean air sealltainn gu bheil lusan mustaird agus min-shìol ag obair gu h-èifeachdach mar smùidearan an aghaidh ùir agus plàighean bìdh stòraichte 57,59,71,72. Anns an sgrùdadh seo, rinn sinn measadh air puinnseanta min-choirce ceithir-shìol agus na trì toraidhean bith-ghnìomhach aige AITC, BITC, agus 4-HBITC do larbha mosgìoto Aedes. Aedes aegypti. Thathar an dùil gun cuir cur min-choirce dìreach ri uisge anns a bheil larbha mosgìoto pròiseasan einsímeach an gnìomh a bhios a’ dèanamh isothiocyanates a tha puinnseanta do larbha mosgìoto. Chaidh am bith-chruth-atharrachadh seo a nochdadh gu ìre leis a’ ghnìomhachd larbha-mharbhtach a chaidh fhaicinn den mhin-choirce agus call gnìomhachd bhiastagan-mharbhtach nuair a chaidh min-choirce sìol mustaird corrach a làimhseachadh le teas mus deach a chleachdadh. Thathar an dùil gun sgrios làimhseachadh teas na h-einnseanan hydrolytic a bhios a’ gnìomhachadh glucosinolates, agus mar sin a’ cur casg air cruthachadh isothiocyanates bith-ghnìomhach. Is e seo a’ chiad sgrùdadh a dhearbhaich feartan bhiastagan-mharbhtach pùdar sìol càl an aghaidh mosgìotothan ann an àrainneachd uisgeach.
Am measg nam pùdar sìl a chaidh a dhearbhadh, b’ e pùdar sìl biolair (Ls) am fear as puinnseanta, ag adhbhrachadh bàsmhorachd àrd do Aedes albopictus. Chaidh larbha Aedes aegypti a phròiseasadh gu leantainneach airson 24 uair a thìde. Bha gnìomhachd nas slaodaiche aig na trì pùdar sìl a bha air fhàgail (PG, IG agus DFP) agus dh’ adhbhraich iad bàsmhorachd mhòr fhathast às deidh 72 uair a thìde de làimhseachadh leantainneach. Cha robh ach min-sìl Ls anns an robh meudan mòra de glucosinolates, ach bha myrosinase ann am PG agus DFP agus bha glucosinolate ann an IG mar am prìomh glucosinolate (Clàr 1). Tha glucotropaeolin air a hydrolyzed gu BITC agus tha sinalbine air a hydrolyzed gu 4-HBITC61,62. Tha na toraidhean bioassay againn a’ nochdadh gu bheil min-sìl Ls agus BITC synthetigeach gu math puinnseanta do larbha mosgìoto. Is e myrosinase glucosinolate am prìomh phàirt de mhin-sìl PG agus DFP, a tha air a hydrolyzed gu AITC. Tha AITC èifeachdach ann a bhith a’ marbhadh larbha mosgìoto le luach LC50 de 19.35 ppm. An coimeas ri AITC agus BITC, is e 4-HBITC isothiocyanate an fheadhainn as lugha puinnseanta do larbha. Ged a tha AITC nas lugha puinnseanta na BITC, tha na luachan LC50 aca nas ìsle na mòran olan riatanach a chaidh a dhearbhadh air larbha mosgìoto32,73,74,75.
Tha aon phrìomh glucosinolate anns a’ phùdar sìol cruciferous againn airson a chleachdadh an-aghaidh larbha mosgìoto, a’ dèanamh suas còrr air 98-99% de na glucosinolates iomlan mar a chaidh a dhearbhadh le HPLC. Chaidh lorgan de glucosinolates eile a lorg, ach bha na h-ìrean aca nas lugha na 0.3% de na glucosinolates iomlan. Tha glucosinolates àrd-sgoile (sinigrin) ann am pùdar sìol biolair-uisge (L. sativum), ach tha an co-roinn aca 1% de na glucosinolates iomlan, agus tha an susbaint aca fhathast neo-shusbainteach (mu 0.4 mg / g de phùdar sìol). Ged a tha an aon phrìomh glucosinolate (myrosin) ann am PG agus DFP, tha gnìomhachd larvicidal am biadh sìol gu math eadar-dhealaichte air sgàth na luachan LC50 aca. Tha e ag atharrachadh ann am puinnseanta do mheileag pùdarrach. Is dòcha gu bheil nochdadh larbha Aedes aegypti mar thoradh air eadar-dhealachaidhean ann an gnìomhachd myrosinase no seasmhachd eadar an dà bhiadh sìol. Tha pàirt chudromach aig gnìomhachd myrosinase ann am bith-ruigsinneachd thoraidhean hydrolysis leithid isothiocyanates ann an lusan Brassicaceae76. Tha aithisgean roimhe le Pocock et al.77 agus Wilkinson et al.78 air sealltainn gum faodadh atharrachaidhean ann an gnìomhachd agus seasmhachd myrosinase a bhith co-cheangailte ri factaran ginteil agus àrainneachdail cuideachd.
Chaidh an susbaint isothiocyanate bith-ghnìomhach ris a bheil dùil obrachadh a-mach stèidhichte air luachan LC50 gach min-shìl aig 24 agus 72 uair a thìde (Clàr 5) airson coimeas a dhèanamh ri cleachdaidhean ceimigeach co-fhreagarrach. Às dèidh 24 uair a thìde, bha na h-isothiocyanates anns a’ mhin-shìl nas puinnseanta na na todhar fìor-ghlan. Bha luachan LC50 air an obrachadh a-mach stèidhichte air pàirtean gach millean (ppm) de làimhseachadh sìl isothiocyanate nas ìsle na luachan LC50 airson cleachdaidhean BITC, AITC, agus 4-HBITC. Chunnaic sinn larbha ag ithe peileagan min-shìl (Figear 3A). Mar thoradh air an sin, is dòcha gum faigh larbha barrachd nochdadh dùmhail do isothiocyanates puinnseanta le bhith ag ithe peileagan min-shìl. Bha seo as follaisiche anns na làimhseachadh min-shìl IG agus PG aig nochdadh 24-uair, far an robh dùmhlachdan LC50 75% agus 72% nas ìsle na làimhseachadh AITC agus 4-HBITC fìor-ghlan, fa leth. Bha làimhseachadh Ls agus DFP nas puinnseanta na isothiocyanate fìor-ghlan, le luachan LC50 24% agus 41% nas ìsle, fa leth. Shoirbhich le larbha anns an làimhseachadh smachd pupa a dhèanamh (Figear 3B), ach cha do rinn a’ mhòr-chuid de larbha anns an làimhseachadh min-shìl pupa agus bha dàil mhòr air leasachadh larbha (Figear 3B, D). Ann an Spodopteralitura, tha isothiocyanates co-cheangailte ri dàil fàis agus dàil leasachaidh79.
Bha larbha nam mosgìotothan Ae. Aedes aegypti fosgailte do phùdar sìol Brassica gu leantainneach airson 24–72 uair a thìde. (A) Larbhaichean marbha le mìrean de mhin-shìol nam beul (air an cuairteachadh); (B) Tha làimhseachadh smachd (dH20 gun mhin-shìol a bharrachd) a’ sealltainn gu bheil larbha a’ fàs gu h-àbhaisteach agus a’ tòiseachadh air pupaigeadh às deidh 72 uair a thìde (C, D) Larbhaichean air an làimhseachadh le min-shìol; sheall am min-shìol eadar-dhealachaidhean ann an leasachadh agus cha do phupaig e.
Chan eil sinn air sgrùdadh a dhèanamh air mar a tha buaidhean puinnseanta isothiocyanates a’ nochdadh air larbha mosgìoto. Ach, tha sgrùdaidhean a rinneadh roimhe ann an seangan-teine dearga (Solenopsis invicta) air sealltainn gur e casg air glutathione S-transferase (GST) agus esterase (EST) am prìomh dhòigh air bith-ghnìomhachd isothiocyanate a lughdachadh, agus faodaidh AITC, eadhon aig gnìomhachd ìosal, gnìomhachd GST a lughdachadh cuideachd. seangan-teine dearga air an toirt a-steach ann an dùmhlachdan ìosal. Is e an dòs 0.5 µg/ml80. An coimeas ri sin, tha AITC a’ cur bacadh air acetylcholinesterase ann an sgoltagan arbhair inbheach (Sitophilus zeamais)81. Feumar sgrùdaidhean coltach ris a dhèanamh gus mar a tha gnìomhachd isothiocyanate ann an larbha mosgìoto a shoilleireachadh.
Bidh sinn a’ cleachdadh làimhseachadh DFP neo-ghnìomhach le teas gus taic a thoirt don mholadh gum bi hydrolysis glucosinolates planntrais gus isothiocyanates ath-ghnìomhach a chruthachadh na dhòigh air smachd a chumail air larbha mosgìoto le min-shìol mustaird. Cha robh min-shìol DFP-HT puinnseanta aig na h-ìrean tagraidh a chaidh a dhearbhadh. Dh’innis Lafarga et al. 82 gu bheil glucosinolates mothachail air lobhadh aig teòthachd àrd. Thathar an dùil cuideachd gun dèan làimhseachadh teas dì-nàdarrachadh air einnsein myrosinase ann am min-shìol agus casg a chuir air hydrolysis glucosinolates gus isothiocyanates ath-ghnìomhach a chruthachadh. Chaidh seo a dhearbhadh cuideachd le Okunade et al. 75 a sheall gu bheil myrosinase mothachail air teòthachd, a’ sealltainn gun deach gnìomhachd myrosinase a dhì-ghnìomhachadh gu tur nuair a bha sìol mustaird, mustaird dhubh, agus freumh-fala fosgailte do theodhachd os cionn 80°. C. Faodaidh na dòighean-obrach sin leantainn gu call gnìomhachd bhiastagan-mharbhadh min-shìol DFP air a làimhseachadh le teas.
Mar sin, tha min-shìol mustaird agus na trì prìomh isothiocyanates aige puinnseanta do larbha mosgìoto. Leis na h-eadar-dhealachaidhean sin eadar min-shìol agus làimhseachadh ceimigeach, is dòcha gur e cleachdadh min-shìol dòigh èifeachdach air smachd a chumail air mosgìoto. Feumar foirmlean freagarrach agus siostaman lìbhrigidh èifeachdach a chomharrachadh gus èifeachdas agus seasmhachd cleachdadh pùdar sìl a leasachadh. Tha na toraidhean againn a’ nochdadh gum faodadh min-shìol mustaird a bhith air a chleachdadh mar roghainn eile an àite puinnseanan-bhiastagan sintéiseach. Dh’ fhaodadh an teicneòlas seo a bhith na inneal ùr-ghnàthach airson smachd a chumail air vectaran mosgìoto. Leis gu bheil larbha mosgìoto a’ soirbheachadh ann an àrainneachdan uisgeach agus gu bheil glucosinolates min-shìol air an tionndadh gu enzymatic gu isothiocyanates gnìomhach nuair a thèid an uisgeachadh, tha comas smachd mòr ann a bhith a’ cleachdadh min-shìol mustaird ann an uisge làn mosgìoto. Ged a tha gnìomhachd larvicidal isothiocyanates ag atharrachadh (BITC > AITC > 4-HBITC), tha feum air barrachd rannsachaidh gus faighinn a-mach a bheil measgachadh min-shìol le iomadh glucosinolates ag àrdachadh puinnseanta gu co-obrachail. Is e seo a’ chiad sgrùdadh a sheallas buaidhean biastagan-mharbhadh min-shìol cruciferous dì-geir agus trì isothiocyanates bith-ghnìomhach air mosgìoto. Tha toraidhean an sgrùdaidh seo a’ fosgladh suas le bhith a’ sealltainn gum faodadh min-shìol càl gun gheir, fo-thoradh às dèidh ola a thoirt a-mach às na sìol, a bhith na àidseant gealltanach airson smachd a chumail air mosgìotothan. Cuidichidh am fiosrachadh seo le bhith a’ lorg àidseantan smachd bith-eòlasach planntrais agus gan leasachadh mar bhiastagan-bhiastagan saor, practaigeach agus càirdeil don àrainneachd.
Tha na seataichean dàta a chaidh a chruthachadh airson an sgrùdaidh seo agus na mion-sgrùdaidhean a thig às an sin rim faighinn bhon ùghdar co-fhreagarrach air iarrtas reusanta. Aig deireadh an sgrùdaidh, chaidh a h-uile stuth a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh (biastagan agus min-shìl) a sgrios.
Àm puist: 29 Iuchar 2024