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Combinazioni di composti insetticidi di origine vegetale possono mostrare interazioni sinergiche o antagoniste contro i parassiti.Data la rapida diffusione delle malattie portate dalle zanzare Aedes e la crescente resistenza delle popolazioni di zanzare Aedes agli insetticidi tradizionali, ventotto combinazioni di composti terpenici a base di oli essenziali vegetali sono state formulate e testate contro gli stadi larvale e adulto di Aedes a Egypti.Cinque oli essenziali vegetali (EO) sono stati inizialmente valutati per la loro efficacia larvicida e per l'uso negli adulti e due composti principali sono stati identificati in ciascun EO sulla base dei risultati GC-MS.Sono stati acquistati i principali composti identificati, vale a dire diallil disolfuro, diallil trisolfuro, carvone, limonene, eugenolo, metil eugenolo, eucaliptolo, eudesmolo e alfa-pinene della zanzara.Combinazioni binarie di questi composti sono state quindi preparate utilizzando dosi subletali e i loro effetti sinergici e antagonisti sono stati testati e determinati.Le migliori composizioni larvicide si ottengono mescolando il limonene con il diallil disolfuro, e le migliori composizioni adulticide si ottengono mescolando il carvone con il limonene.Il larvicida sintetico Temphos e il farmaco per adulti Malathion, usati commercialmente, sono stati testati separatamente e in combinazioni binarie con terpenoidi.I risultati hanno mostrato che la combinazione di temefos e diallil disolfuro e malathion ed eudesmol era la combinazione più efficace.Queste potenti combinazioni potrebbero essere utilizzate contro l’Aedes a Egypti.
Gli oli essenziali vegetali (EO) sono metaboliti secondari contenenti vari composti bioattivi e stanno diventando sempre più importanti come alternativa ai pesticidi sintetici.Non solo sono ecologici e facili da usare, ma sono anche una miscela di diversi composti bioattivi, che riduce anche la probabilità di sviluppare resistenza ai farmaci1.Utilizzando la tecnologia GC-MS, i ricercatori hanno esaminato i costituenti di vari oli essenziali vegetali e identificato più di 3.000 composti provenienti da 17.500 piante aromatiche2, la maggior parte dei quali sono stati testati per le proprietà insetticide e si ritiene abbiano effetti insetticidi3,4.Alcuni studi evidenziano che la tossicità del componente principale del composto è uguale o superiore a quella del suo ossido di etilene grezzo.Ma anche l’uso di singoli composti può lasciare spazio allo sviluppo di resistenze, come nel caso degli insetticidi chimici5,6.Pertanto, l’attenzione attuale è rivolta alla preparazione di miscele di composti a base di ossido di etilene per migliorare l’efficacia insetticida e ridurre la probabilità di resistenza nelle popolazioni di parassiti bersaglio.I singoli composti attivi presenti negli OE possono mostrare effetti sinergici o antagonisti in combinazioni che riflettono l'attività complessiva dell'EO, un fatto che è stato ben sottolineato negli studi condotti da precedenti ricercatori7,8.Il programma di controllo vettoriale comprende anche l'EO e i suoi componenti.L'attività zanzaracida degli oli essenziali è stata ampiamente studiata sulle zanzare Culex e Anopheles.Diversi studi hanno tentato di sviluppare pesticidi efficaci combinando varie piante con pesticidi sintetici utilizzati a livello commerciale per aumentare la tossicità complessiva e ridurre al minimo gli effetti collaterali9.Ma gli studi su tali composti contro l’Aedes a Egypti rimangono rari.I progressi nella scienza medica e lo sviluppo di farmaci e vaccini hanno contribuito a combattere alcune malattie trasmesse da vettori.Ma la presenza di diversi sierotipi del virus, trasmesso dalla zanzara Aedes a Egypti, ha portato al fallimento dei programmi di vaccinazione.Pertanto, quando si verificano tali malattie, i programmi di controllo dei vettori rappresentano l’unica opzione per prevenire la diffusione della malattia.Nello scenario attuale, il controllo dell'Aedes a Egypti è molto importante in quanto è un vettore chiave di vari virus e dei loro sierotipi che causano la febbre dengue, Zika, febbre dengue emorragica, febbre gialla, ecc. La cosa più degna di nota è il fatto che il numero di i casi di quasi tutte le malattie trasmesse da Aedes trasmesse da vettori aumentano ogni anno in Egitto e sono in aumento in tutto il mondo.Pertanto, in questo contesto, esiste l’urgente necessità di sviluppare misure di controllo efficaci e rispettose dell’ambiente per le popolazioni di Aedes a Egypti.I potenziali candidati a questo riguardo sono gli OE, i loro composti costituenti e le loro combinazioni.Pertanto, questo studio ha tentato di identificare combinazioni sinergiche efficaci di composti chiave OE vegetali da cinque piante con proprietà insetticide (vale a dire, menta, basilico sacro, eucalipto maculato, Allium sulphur e melaleuca) contro Aedes a Egypti.
Tutti gli OE selezionati hanno dimostrato una potenziale attività larvicida contro Aedes a Egypti con LC50 nelle 24 ore compresa tra 0,42 e 163,65 ppm.L'attività larvicida più elevata è stata registrata per l'EO di menta piperita (Mp) con un valore LC50 di 0,42 ppm a 24 ore, seguito dall'aglio (As) con un valore LC50 di 16,19 ppm a 24 ore (Tabella 1).
Ad eccezione di Ocimum Sainttum, Os EO, tutti gli altri quattro OE selezionati hanno mostrato evidenti effetti allercidi, con valori LC50 compresi tra 23,37 e 120,16 ppm nel periodo di esposizione di 24 ore.L'EO di Thymophilus striata (Cl) è stato il più efficace nell'uccidere gli adulti con un valore LC50 di 23,37 ppm entro 24 ore dall'esposizione, seguito da Eucalyptus maculata (Em) che aveva un valore LC50 di 101,91 ppm (Tabella 1).D'altra parte, il valore LC50 per Os non è stato ancora determinato poiché il tasso di mortalità più alto del 53% è stato registrato alla dose più alta (Figura supplementare 3).
I due principali composti costituenti di ciascun OE sono stati identificati e selezionati in base ai risultati del database della libreria NIST, alla percentuale dell'area del cromatogramma GC e ai risultati degli spettri MS (Tabella 2).Per l'EO As, i principali composti identificati sono stati diallil disolfuro e diallil trisolfuro;per l'EO Mp i principali composti identificati sono stati carvone e limonene, per l'EO Em i principali composti identificati sono stati eudesmolo ed eucaliptolo;Per EO Os, i composti principali identificati erano eugenolo e metil eugenolo, mentre per EO Cl, i composti principali identificati erano eugenolo e α-pinene (Figura 1, Figure supplementari 5–8, Tabella supplementare 1–5).
Risultati della spettrometria di massa dei principali terpenoidi di oli essenziali selezionati (A-diallil disolfuro; B-diallil trisolfuro; C-eugenolo; D-metil eugenolo; E-limonene; F-ceperone aromatico; G-α-pinene; H-cineolo ; R-eudamolo).
Un totale di nove composti (diallil disolfuro, diallil trisolfuro, eugenolo, metil eugenolo, carvone, limonene, eucaliptolo, eudesmol, α-pinene) sono stati identificati come composti efficaci che sono i componenti principali dell'EO e sono stati analizzati individualmente contro Aedes a Egypti allo stato larvale. fasi..Il composto eudesmol ha avuto la più alta attività larvicida con un valore LC50 di 2,25 ppm dopo 24 ore di esposizione.È stato scoperto che anche i composti diallil disolfuro e diallil trisolfuro hanno potenziali effetti larvicidi, con dosi medie subletali comprese tra 10 e 20 ppm.Per i composti eugenolo, limonene ed eucaliptolo è stata nuovamente osservata una moderata attività larvicida con valori LC50 di 63,35 ppm, 139,29 ppm.e 181,33 ppm dopo 24 ore, rispettivamente (Tabella 3).Tuttavia, anche alle dosi più elevate, non è stato riscontrato alcun potenziale larvicida significativo del metil eugenolo e del carvone, pertanto i valori di LC50 non sono stati calcolati (Tabella 3).Il larvicida sintetico Temephos aveva una concentrazione letale media di 0,43 ppm contro Aedes a Egypti nell'arco di 24 ore di esposizione (Tabella 3, Tabella supplementare 6).
Sette composti (diallil disolfuro, diallil trisolfuro, eucaliptolo, α-pinene, eudesmol, limonene e carvone) sono stati identificati come i principali composti dell'EO efficace e sono stati testati individualmente contro le zanzare egiziane Aedes adulte.Secondo l'analisi di regressione Probit, è stato riscontrato che l'eudesmol ha il potenziale più elevato con un valore LC50 di 1,82 ppm, seguito dall'eucaliptolo con un valore LC50 di 17,60 ppm con un tempo di esposizione di 24 ore.I restanti cinque composti testati erano moderatamente dannosi per gli adulti con LC50 compresi tra 140,79 e 737,01 ppm (Tabella 3).Il malathion organofosforico sintetico era meno potente dell'eudesmol e più alto degli altri sei composti, con un valore LC50 di 5,44 ppm nel periodo di esposizione di 24 ore (Tabella 3, Tabella supplementare 6).
Sette potenti composti di piombo e il tamefosato organofosforico sono stati selezionati per formulare combinazioni binarie delle loro dosi di LC50 in un rapporto 1:1.Un totale di 28 combinazioni binarie sono state preparate e testate per la loro efficacia larvicida contro Aedes a Egypti.Nove combinazioni sono risultate sinergiche, 14 combinazioni erano antagoniste e cinque combinazioni non erano larvicide.Tra le combinazioni sinergiche, la combinazione di diallil disolfuro e temofol è risultata la più efficace, con una mortalità del 100% osservata dopo 24 ore (Tabella 4).Allo stesso modo, miscele di limonene con diallil disolfuro ed eugenolo con timetfos hanno mostrato un buon potenziale con una mortalità larvale osservata del 98,3% (Tabella 5).Anche le restanti 4 combinazioni, vale a dire eudesmol più eucaliptolo, eudesmol più limonene, eucaliptolo più alfa-pinene, alfa-pinene più temephos, hanno mostrato una significativa efficacia larvicida, con tassi di mortalità osservati superiori al 90%.Il tasso di mortalità previsto è vicino al 60-75%.(Tabella 4).Tuttavia, la combinazione di limonene con α-pinene o eucalipto ha mostrato reazioni antagoniste.Allo stesso modo, è stato riscontrato che miscele di Temephos con eugenolo o eucalipto o eudesmolo o diallil trisolfuro hanno effetti antagonisti.Allo stesso modo, la combinazione di diallil disolfuro e diallil trisolfuro e la combinazione di uno di questi composti con eudesmolo o eugenolo sono antagonisti nella loro azione larvicida.È stato segnalato antagonismo anche con la combinazione di eudesmol con eugenolo o α-pinene.
Di tutte le 28 miscele binarie testate per l'attività acida negli adulti, 7 combinazioni erano sinergiche, 6 non avevano alcun effetto e 15 erano antagoniste.Le miscele di eudesmol con eucalipto e limonene con carvone si sono rivelate più efficaci di altre combinazioni sinergiche, con tassi di mortalità a 24 ore del 76% e del 100%, rispettivamente (Tabella 5).È stato osservato che il malathion mostra un effetto sinergico con tutte le combinazioni di composti tranne il limonene e il diallil trisolfuro.D'altra parte, è stato trovato antagonismo tra diallil disolfuro e diallil trisolfuro e la combinazione di uno dei due con eucalipto, o eucaliptolo, o carvone, o limonene.Allo stesso modo, combinazioni di α-pinene con eudesmol o limonene, eucaliptolo con carvone o limonene e limonene con eudesmol o malathion hanno mostrato effetti larvicidi antagonisti.Per le restanti sei combinazioni, non è stata riscontrata alcuna differenza significativa tra la mortalità attesa e quella osservata (Tabella 5).
Sulla base degli effetti sinergici e delle dosi subletali, è stata infine selezionata e ulteriormente testata la loro tossicità larvicida contro un gran numero di zanzare Aedes a Egypti.I risultati hanno mostrato che la mortalità larvale osservata utilizzando le combinazioni binarie eugenolo-limonene, diallil disolfuro-limonene e diallil disolfuro-timephos era del 100%, mentre la mortalità larvale prevista era rispettivamente del 76,48%, 72,16% e 63,4% (Tabella 6)..La combinazione di limonene ed eudesmol è stata relativamente meno efficace, con una mortalità larvale dell'88% osservata nel periodo di esposizione di 24 ore (Tabella 6).In sintesi, le quattro combinazioni binarie selezionate hanno anche dimostrato effetti larvicidi sinergici contro Aedes a Egypti quando applicate su larga scala (Tabella 6).
Sono state selezionate tre combinazioni sinergiche per il saggio biologico adultocida per controllare grandi popolazioni di Aedes aegizi adulti.Per selezionare le combinazioni da testare su grandi colonie di insetti, ci siamo prima concentrati sulle due migliori combinazioni di terpeni sinergici, vale a dire carvone più limonene ed eucaliptolo più eudesmol.In secondo luogo, è stata selezionata la migliore combinazione sinergica dalla combinazione di organofosfato sintetico malathion e terpenoidi.Riteniamo che la combinazione di malathion ed eudesmol sia la migliore combinazione per i test su grandi colonie di insetti a causa della più alta mortalità osservata e dei valori LC50 molto bassi degli ingredienti candidati.Il malation mostra sinergismo in combinazione con α-pinene, diallil disolfuro, eucalipto, carvone ed eudesmolo.Ma se guardiamo i valori LC50, Eudesmol ha il valore più basso (2,25 ppm).I valori LC50 calcolati di malathion, α-pinene, diallil disolfuro, eucaliptolo e carvone erano 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 e 140,79 ppm.rispettivamente.Questi valori indicano che la combinazione malathion ed eudesmol è la combinazione ottimale in termini di dosaggio.I risultati hanno mostrato che le combinazioni di carvone più limonene ed eudesmol più malathion avevano una mortalità osservata del 100% rispetto a una mortalità attesa dal 61% al 65%.Un'altra combinazione, eudesmol più eucaliptolo, ha mostrato un tasso di mortalità del 78,66% dopo 24 ore di esposizione, rispetto a un tasso di mortalità previsto del 60%.Tutte e tre le combinazioni selezionate hanno dimostrato effetti sinergici anche se applicate su larga scala contro Aedes a Egypti adulta (Tabella 6).
In questo studio, gli OE vegetali selezionati come Mp, As, Os, Em e Cl hanno mostrato promettenti effetti letali sugli stadi larvali e adulti di Aedes a Egypti.L'EO Mp ha avuto l'attività larvicida più elevata con un valore LC50 di 0,42 ppm, seguito dagli EO As, Os ed Em con un valore LC50 inferiore a 50 ppm dopo 24 ore.Questi risultati sono coerenti con studi precedenti su zanzare e altre mosche ditteri10,11,12,13,14.Sebbene la potenza larvicida di Cl sia inferiore a quella di altri oli essenziali, con un valore LC50 di 163,65 ppm dopo 24 ore, il suo potenziale per adulti è il più alto con un valore LC50 di 23,37 ppm dopo 24 ore.Anche gli OE Mp, As ed Em hanno mostrato un buon potenziale allercida con valori LC50 compresi tra 100 e 120 ppm a 24 ore di esposizione, ma erano relativamente inferiori alla loro efficacia larvicida.D’altro canto, gli OE Os hanno dimostrato un effetto allercida trascurabile anche alla dose terapeutica più alta.Pertanto, i risultati indicano che la tossicità dell'ossido di etilene sulle piante può variare a seconda dello stadio di sviluppo delle zanzare15.Dipende anche dalla velocità di penetrazione degli OE nel corpo dell'insetto, dalla loro interazione con specifici enzimi bersaglio e dalla capacità di disintossicazione della zanzara in ogni stadio di sviluppo16.Numerosi studi hanno dimostrato che il composto componente principale è un fattore importante nell'attività biologica dell'ossido di etilene, poiché rappresenta la maggior parte dei composti totali3,12,17,18.Pertanto, abbiamo considerato due composti principali in ciascun OE.Sulla base dei risultati GC-MS, il diallil disolfuro e il diallil trisolfuro sono stati identificati come i principali composti dell'EO As, il che è coerente con i rapporti precedenti19,20,21.Sebbene precedenti rapporti indicassero che il mentolo era uno dei suoi composti principali, il carvone e il limonene sono stati nuovamente identificati come i principali composti di Mp EO22,23.Il profilo della composizione di Os EO ha mostrato che l'eugenolo e il metil eugenolo sono i composti principali, il che è simile ai risultati dei ricercatori precedenti16,24.L'eucaliptolo e l'eucaliptolo sono stati segnalati come i principali composti presenti nell'olio di foglie di Em, il che è coerente con i risultati di alcuni ricercatori25,26 ma contrario ai risultati di Olalade et al.27.La dominanza di cineolo e α-pinene è stata osservata nell'olio essenziale di melaleuca, che è simile a studi precedenti28,29.Sono state segnalate e osservate anche in questo studio differenze intraspecifiche nella composizione e nella concentrazione degli oli essenziali estratti dalle stesse specie vegetali in luoghi diversi, che sono influenzate dalle condizioni geografiche di crescita delle piante, dal tempo di raccolta, dallo stadio di sviluppo o dall'età delle piante.comparsa di chemiotipi, ecc.22,30,31,32.I composti chiave identificati sono stati poi acquistati e testati per i loro effetti larvicidi e per gli effetti sulle zanzare adulte Aedes a Egypti.I risultati hanno mostrato che l’attività larvicida del diallil disolfuro era paragonabile a quella dell’EO As grezzo.Ma l'attività del diallil trisolfuro è superiore all'EO As.Questi risultati sono simili a quelli ottenuti da Kimbaris et al.33 su Culex Filippine.Tuttavia, questi due composti non hanno mostrato una buona attività autocida contro le zanzare bersaglio, il che è coerente con i risultati di Plata-Rueda et al 34 su Tenebrio molitor.Os EO è efficace contro lo stadio larvale di Aedes a Egypti, ma non contro lo stadio adulto.È stato stabilito che l'attività larvicida dei principali singoli composti è inferiore a quella dell'Os grezzo EO.Ciò implica un ruolo per altri composti e le loro interazioni nell'ossido di etilene grezzo.Il metil eugenolo da solo ha un'attività trascurabile, mentre il solo eugenolo ha un'attività larvicida moderata.Questa conclusione conferma, da un lato,35,36 e, dall'altro, contraddice le conclusioni dei ricercatori precedenti37,38.Le differenze nei gruppi funzionali dell'eugenolo e del metileugenolo possono comportare diverse tossicità per lo stesso insetto bersaglio39.È stato riscontrato che il limonene possiede una moderata attività larvicida, mentre l’effetto del carvone è risultato insignificante.Allo stesso modo, la tossicità relativamente bassa del limonene per gli insetti adulti e l’elevata tossicità del carvone supportano i risultati di alcuni studi precedenti40 ma contraddicono altri41.La presenza di doppi legami sia in posizione intraciclica che esociclica può aumentare i benefici di questi composti come larvicidi3,41, mentre il carvone, che è un chetone con carboni alfa e beta insaturi, può mostrare un potenziale di tossicità più elevato negli adulti42.Tuttavia, le caratteristiche individuali del limonene e del carvone sono molto inferiori all’EO Mp totale (Tabella 1, Tabella 3).Tra i terpenoidi testati, l'eudesmol ha dimostrato di avere la maggiore attività larvicida e adulta con un valore LC50 inferiore a 2,5 ppm, rendendolo un composto promettente per il controllo delle zanzare Aedes.Le sue prestazioni sono migliori di quelle dell'intero EO Em, sebbene ciò non sia coerente con i risultati di Cheng et al.40.L'eudesmol è un sesquiterpene con due unità di isoprene che è meno volatile dei monoterpeni ossigenati come l'eucalipto e quindi ha un maggiore potenziale come pesticida.L'eucaliptolo stesso ha una maggiore attività adulta che larvicida e i risultati di studi precedenti lo supportano e lo smentiscono37,43,44.L'attività da sola è quasi paragonabile a quella dell'intero EO Cl.Un altro monoterpene biciclico, l'α-pinene, ha un effetto larvicida minore sull'Aedes a Egypti negli adulti, che è l'opposto dell'effetto dell'EO Cl completo.L'attività insetticida complessiva dei terpenoidi è influenzata dalla loro lipofilicità, volatilità, ramificazione del carbonio, area di proiezione, area superficiale, gruppi funzionali e loro posizioni45,46.Questi composti possono agire distruggendo gli accumuli cellulari, bloccando l'attività respiratoria, interrompendo la trasmissione degli impulsi nervosi, ecc. 47 Si è scoperto che l'organofosfato sintetico Temephos ha la più alta attività larvicida con un valore LC50 di 0,43 ppm, che è coerente con i dati di Lek - Utala48.L'attività negli adulti del malathion organofosforico sintetico è stata riportata a 5,44 ppm.Sebbene questi due organofosfati abbiano mostrato risposte favorevoli contro ceppi di laboratorio di Aedes a Egypti, la resistenza delle zanzare a questi composti è stata segnalata in diverse parti del mondo49.Tuttavia, non sono stati trovati rapporti simili sullo sviluppo di resistenza ai medicinali erboristici50.Pertanto, i prodotti botanici sono considerati potenziali alternative ai pesticidi chimici nei programmi di controllo dei vettori.
L'effetto larvicida è stato testato su 28 combinazioni binarie (1:1) preparate da terpenoidi potenti e terpenoidi con timetfos, e 9 combinazioni sono risultate sinergiche, 14 antagoniste e 5 antagoniste.Nessun effetto.D'altra parte, nel test biologico di potenza negli adulti, 7 combinazioni sono risultate sinergiche, 15 combinazioni erano antagoniste e 6 combinazioni non hanno avuto alcun effetto.Il motivo per cui alcune combinazioni producono un effetto sinergico potrebbe essere dovuto all'interazione simultanea dei composti candidati in diversi percorsi importanti o all'inibizione sequenziale di diversi enzimi chiave di un particolare percorso biologico51.La combinazione di limonene con diallil disolfuro, eucalipto o eugenolo è risultata sinergica sia in applicazioni su piccola che su larga scala (Tabella 6), mentre la sua combinazione con eucalipto o α-pinene ha dimostrato di avere effetti antagonisti sulle larve.In media, il limonene sembra essere un buon sinergizzante, probabilmente per la presenza di gruppi metilici, una buona penetrazione nello strato corneo e un diverso meccanismo d'azione52,53.È stato precedentemente riportato che il limonene può causare effetti tossici penetrando nelle cuticole degli insetti (tossicità da contatto), colpendo il sistema digestivo (antifeedant) o colpendo il sistema respiratorio (attività di fumigazione), 54 mentre i fenilpropanoidi come l'eugenolo possono influenzare gli enzimi metabolici 55. Pertanto, combinazioni di composti con diversi meccanismi d’azione possono aumentare l’effetto letale complessivo della miscela.È stato riscontrato che l'eucaliptolo è sinergico con il diallil disolfuro, l'eucalipto o l'α-pinene, ma altre combinazioni con altri composti erano non larvicide o antagoniste.I primi studi hanno dimostrato che l'eucaliptolo ha attività inibitoria sull'acetilcolinesterasi (AChE), nonché sui recettori dell'ottaamina e del GABA56.Poiché i monoterpeni ciclici, l'eucaliptolo, l'eugenolo, ecc. possono avere lo stesso meccanismo d'azione della loro attività neurotossica, 57 minimizzando così i loro effetti combinati attraverso la mutua inibizione.Allo stesso modo, la combinazione di Temephos con diallil disolfuro, α-pinene e limonene si è rivelata sinergica, supportando precedenti rapporti di un effetto sinergico tra prodotti a base di erbe e organofosfati sintetici58.
È stato scoperto che la combinazione di eudesmol ed eucaliptolo ha un effetto sinergico sugli stadi larvale e adulto di Aedes a Egypti, probabilmente a causa delle loro diverse modalità di azione dovute alle loro diverse strutture chimiche.L'eudesmol (un sesquiterpene) può avere effetti sul sistema respiratorio 59 e l'eucaliptolo (un monoterpene) può avere effetti sull'acetilcolinesterasi 60 .La co-esposizione degli ingredienti a due o più siti bersaglio può aumentare l'effetto letale complessivo della combinazione.Nei test biologici sulle sostanze adulte, il malathion è risultato sinergico con carvone o eucaliptolo o eucaliptolo o diallil disolfuro o α-pinene, indicando che è sinergico con l'aggiunta di limonene e di.Buoni candidati allercidi sinergici per l'intero portafoglio di composti terpenici, ad eccezione del trisolfuro di allile.Anche Thangam e Kathiresan61 hanno riportato risultati simili sull'effetto sinergico del malathion con estratti di erbe.Questa risposta sinergica potrebbe essere dovuta agli effetti tossici combinati del malathion e delle sostanze fitochimiche sugli enzimi disintossicanti degli insetti.Gli organofosfati come il malathion agiscono generalmente inibendo le esterasi e le monoossigenasi del citocromo P45062,63,64.Pertanto, la combinazione del malathion con questi meccanismi d’azione e dei terpeni con diversi meccanismi d’azione può aumentare l’effetto letale complessivo sulle zanzare.
D'altra parte, l'antagonismo indica che i composti selezionati sono meno attivi in combinazione rispetto a ciascun composto da solo.La ragione dell’antagonismo in alcune combinazioni potrebbe essere che un composto modifica il comportamento dell’altro composto cambiando la velocità di assorbimento, distribuzione, metabolismo o escrezione.I primi ricercatori ritenevano che questa fosse la causa dell'antagonismo nelle combinazioni di farmaci.Molecole Possibile meccanismo 65. Allo stesso modo, possibili cause di antagonismo possono essere correlate a meccanismi d'azione simili, competizione di composti costituenti per lo stesso recettore o sito bersaglio.In alcuni casi può verificarsi anche un’inibizione non competitiva della proteina bersaglio.In questo studio, due composti organosulfurei, diallil disolfuro e diallil trisolfuro, hanno mostrato effetti antagonisti, probabilmente dovuti alla competizione per lo stesso sito bersaglio.Allo stesso modo, questi due composti dello zolfo hanno mostrato effetti antagonisti e non hanno avuto alcun effetto se combinati con eudesmol e α-pinene.L'eudesmol e l'alfa-pinene sono di natura ciclica, mentre il diallil disolfuro e il diallil trisolfuro sono di natura alifatica.In base alla struttura chimica, la combinazione di questi composti dovrebbe aumentare l’attività letale complessiva poiché i loro siti bersaglio sono solitamente diversi34,47, ma sperimentalmente abbiamo riscontrato antagonismo, che potrebbe essere dovuto al ruolo di questi composti in alcuni organismi sconosciuti in vivo.sistemi come risultato dell’interazione.Allo stesso modo, la combinazione di cineolo e α-pinene ha prodotto risposte antagoniste, sebbene i ricercatori abbiano precedentemente riferito che i due composti hanno bersagli d’azione diversi47,60.Poiché entrambi i composti sono monoterpeni ciclici, potrebbero esserci alcuni siti bersaglio comuni che possono competere per il legame e influenzare la tossicità complessiva delle coppie combinatorie studiate.
Sulla base dei valori LC50 e della mortalità osservata, sono state selezionate le due migliori combinazioni sinergiche di terpeni, vale a dire le coppie di carvone + limonene ed eucaliptolo + eudesmol, nonché il malathion organofosforico sintetico con terpeni.La combinazione sinergica ottimale dei composti malathion + eudesmol è stata testata in un saggio biologico su insetticidi per adulti.Prendi di mira grandi colonie di insetti per confermare se queste combinazioni efficaci possono funzionare contro un gran numero di individui su spazi di esposizione relativamente ampi.Tutte queste combinazioni dimostrano un effetto sinergico contro grandi sciami di insetti.Risultati simili sono stati ottenuti per una combinazione larvicida sinergica ottimale testata contro grandi popolazioni di larve di Aedes a Egypti.Pertanto, si può affermare che l’efficace combinazione sinergica larvicida e adulticida dei composti vegetali OE è un forte candidato contro le sostanze chimiche sintetiche esistenti e può essere ulteriormente utilizzata per controllare le popolazioni di Aedes a Egypti.Allo stesso modo, efficaci combinazioni di larvicidi sintetici o adulticidi con terpeni possono essere utilizzate anche per ridurre le dosi di timetfos o malathion somministrate alle zanzare.Queste potenti combinazioni sinergiche potrebbero fornire soluzioni per studi futuri sull’evoluzione della resistenza ai farmaci nelle zanzare Aedes.
Le uova di Aedes a Egypti sono state raccolte dal Centro regionale di ricerca medica, Dibrugarh, Consiglio indiano di ricerca medica e conservate a temperatura controllata (28 ± 1 °C) e umidità (85 ± 5%) nel Dipartimento di Zoologia, Università di Gauhati sotto il controllo seguenti condizioni: Arivoli sono state descritte et al.Dopo la schiusa, le larve sono state alimentate con cibo larvale (biscotto per cani in polvere e lievito in un rapporto 3:1) e gli adulti sono stati alimentati con una soluzione di glucosio al 10%.A partire dal terzo giorno dopo la comparsa, alle zanzare femmine adulte è stato permesso di succhiare il sangue dei ratti albini.Immergere la carta da filtro nell'acqua in un bicchiere e posizionarla nella gabbia per la deposizione delle uova.
Campioni di piante selezionate, vale a dire foglie di eucalipto (Myrtaceae), basilico santo (Lamiaceae), menta (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) e bulbi di allium (Amaryllidaceae).Raccolto da Guwahati e identificato dal Dipartimento di Botanica dell'Università di Gauhati.I campioni di piante raccolti (500 g) sono stati sottoposti a idrodistillazione utilizzando un apparecchio Clevenger per 6 ore.L'EO estratto è stato raccolto in fiale di vetro pulite e conservato a 4°C per ulteriori studi.
La tossicità larvicida è stata studiata utilizzando le procedure standard dell'Organizzazione Mondiale della Sanità leggermente modificate67.Usa il DMSO come emulsionante.Ciascuna concentrazione di EO è stata inizialmente testata a 100 e 1000 ppm, esponendo 20 larve in ciascuna replica.Sulla base dei risultati, è stato applicato un intervallo di concentrazione e la mortalità è stata registrata da 1 ora a 6 ore (a intervalli di 1 ora) e a 24 ore, 48 ore e 72 ore dopo il trattamento.Le concentrazioni subletali (LC50) sono state determinate dopo 24, 48 e 72 ore di esposizione.Ciascuna concentrazione è stata analizzata in triplicato insieme a un controllo negativo (solo acqua) e un controllo positivo (acqua trattata con DMSO).Se si verifica la pupa e muore più del 10% delle larve del gruppo di controllo, l'esperimento viene ripetuto.Se il tasso di mortalità nel gruppo di controllo è compreso tra il 5 e il 10%, utilizzare la formula di correzione di Abbott 68.
Il metodo descritto da Ramar et al.69 è stato utilizzato per un test biologico su adulti contro Aedes a Egypti utilizzando acetone come solvente.Ciascun OE è stato inizialmente testato contro le zanzare adulte Aedes a Egypti a concentrazioni di 100 e 1000 ppm.Applicare 2 ml di ciascuna soluzione preparata al numero Whatman.1 pezzo di carta da filtro (dimensioni 12 x 15 cm2) e lasciare evaporare l'acetone per 10 minuti.Come controllo è stata utilizzata carta da filtro trattata con soli 2 ml di acetone.Dopo che l'acetone è evaporato, la carta da filtro trattata e la carta da filtro di controllo vengono poste in un tubo cilindrico (profondo 10 cm).Dieci zanzare di 3-4 giorni che non si nutrono di sangue sono state trasferite in triplicati di ciascuna concentrazione.Sulla base dei risultati dei test preliminari, sono state testate varie concentrazioni di oli selezionati.La mortalità è stata registrata a 1 ora, 2 ore, 3 ore, 4 ore, 5 ore, 6 ore, 24 ore, 48 ore e 72 ore dopo il rilascio delle zanzare.Calcolare i valori LC50 per tempi di esposizione di 24 ore, 48 ore e 72 ore.Se il tasso di mortalità del lotto di controllo supera il 20%, ripetere l'intero test.Allo stesso modo, se il tasso di mortalità nel gruppo di controllo è superiore al 5%, aggiustare i risultati per i campioni trattati utilizzando la formula di Abbott68.
Sono state eseguite la gascromatografia (Agilent 7890A) e la spettrometria di massa (Accu TOF GCv, Jeol) per analizzare i composti costituenti degli oli essenziali selezionati.Il GC era dotato di un rilevatore FID e di una colonna capillare (HP5-MS).Il gas di trasporto era elio, la portata era di 1 ml/min.Il programma GC imposta Allium sativum su 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M e Ocimum Sainttum su 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, per la menta 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, per l'eucalipto 20.60-1M-10-200-3M-30-280, e per il rosso Per mille strati sono loro 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
I composti principali di ciascun OE sono stati identificati in base alla percentuale dell'area calcolata dal cromatogramma GC e dai risultati della spettrometria di massa (con riferimento al database degli standard NIST 70).
I due composti principali in ciascun OE sono stati selezionati in base ai risultati GC-MS e acquistati da Sigma-Aldrich con una purezza del 98–99% per ulteriori test biologici.I composti sono stati testati per l'efficacia larvicida e negli adulti contro Aedes a Egypti come descritto sopra.Il larvicida sintetico più comunemente usato tamefosato (Sigma Aldrich) e il farmaco per adulti malathion (Sigma Aldrich) sono stati analizzati per confrontare la loro efficacia con composti OE selezionati, seguendo la stessa procedura.
Miscele binarie di composti terpenici selezionati e composti terpenici più organofosfati commerciali (tilephos e malathion) sono state preparate mescolando la dose LC50 di ciascun composto candidato in un rapporto 1:1.Le combinazioni preparate sono state testate sugli stadi larvali e adulti di Aedes a Egypti come descritto sopra.Ciascun saggio biologico è stato eseguito in triplicato per ciascuna combinazione e in triplicato per i singoli composti presenti in ciascuna combinazione.La morte degli insetti bersaglio è stata registrata dopo 24 ore.Calcolare il tasso di mortalità atteso per una miscela binaria utilizzando la seguente formula.
dove E = tasso di mortalità atteso delle zanzare Aedes a Egypti in risposta ad una combinazione binaria, cioè connessione (A + B).
L'effetto di ciascuna miscela binaria è stato etichettato come sinergico, antagonista o nessun effetto in base al valore χ2 calcolato con il metodo descritto da Pavla52.Calcola il valore χ2 per ciascuna combinazione utilizzando la seguente formula.
L'effetto di una combinazione è stato definito sinergico quando il valore χ2 calcolato era maggiore del valore della tabella per i corrispondenti gradi di libertà (intervallo di confidenza al 95%) e se la mortalità osservata era superiore alla mortalità attesa.Allo stesso modo, se il valore χ2 calcolato per qualsiasi combinazione supera il valore della tabella con alcuni gradi di libertà, ma la mortalità osservata è inferiore alla mortalità attesa, il trattamento è considerato antagonistico.E se in qualsiasi combinazione il valore calcolato di χ2 è inferiore al valore della tabella nei corrispondenti gradi di libertà, si considera che la combinazione non abbia alcun effetto.
Sono state selezionate da tre a quattro combinazioni potenzialmente sinergiche (100 larve e 50 attività larvicide e di insetti adulti) per i test contro un gran numero di insetti.Adulti) procedere come sopra.Insieme alle miscele, i singoli composti presenti nelle miscele selezionate sono stati testati anche su un numero uguale di larve e adulti di Aedes a Egypti.Il rapporto di combinazione è una parte di dose LC50 di un composto candidato e una parte di dose LC50 dell'altro composto costituente.Nel saggio biologico sull'attività sugli adulti, i composti selezionati sono stati sciolti nel solvente acetone e applicati su carta da filtro avvolta in un contenitore di plastica cilindrico da 1300 cm3.L'acetone è stato evaporato per 10 minuti e gli adulti sono stati rilasciati.Allo stesso modo, nel saggio biologico larvicida, le dosi dei composti candidati LC50 sono state prima sciolte in volumi uguali di DMSO e poi miscelate con 1 litro di acqua conservata in contenitori di plastica da 1300 cc, e le larve sono state rilasciate.
L'analisi probabilistica di 71 dati di mortalità registrati è stata eseguita utilizzando il software SPSS (versione 16) e Minitab per calcolare i valori LC50.
Orario di pubblicazione: 01-lug-2024