L'uso diffuso di pesticidi sintetici ha portato a molti problemi, tra cui la comparsa di organismi resistenti, il degrado ambientale e danni alla salute umana. Pertanto, nuovi pesticidi microbicipesticidiSono urgentemente necessari biosurfattanti sicuri per la salute umana e per l'ambiente. In questo studio, il biosurfattante ramnolipidico prodotto da Enterobacter cloacae SJ2 è stato utilizzato per valutare la tossicità nei confronti delle larve di zanzara (Culex quinquefasciatus) e di termite (Odontotermes obesus). I risultati hanno mostrato un tasso di mortalità dose-dipendente tra i trattamenti. Il valore di LC50 (concentrazione letale al 50%) a 48 ore per i biosurfattanti per le larve di termite e di zanzara è stato determinato utilizzando un metodo di adattamento della curva di regressione non lineare. I risultati hanno mostrato che i valori di LC50 a 48 ore (intervallo di confidenza al 95%) dell'attività larvicida e antitermite del biosurfattante erano rispettivamente di 26,49 mg/L (intervallo da 25,40 a 27,57) e 33,43 mg/L (intervallo da 31,09 a 35,68). Secondo l'esame istopatologico, il trattamento con biosurfattanti ha causato gravi danni ai tessuti degli organelli di larve e termiti. I risultati di questo studio indicano che il biosurfattante microbico prodotto da Enterobacter cloacae SJ2 è uno strumento eccellente e potenzialmente efficace per il controllo di Cx quinquefasciatus e O. obesus.
Nei paesi tropicali si registra un elevato numero di malattie trasmesse dalle zanzare1. La rilevanza di queste malattie è diffusa. Ogni anno muoiono più di 400.000 persone a causa della malaria e alcune grandi città sono colpite da epidemie di gravi malattie come dengue, febbre gialla, chikungunya e Zika2. Le malattie trasmesse da vettori sono associate a un sesto delle infezioni a livello mondiale, con le zanzare responsabili della maggior parte dei casi3,4. Culex, Anopheles e Aedes sono i tre generi di zanzare più comunemente associati alla trasmissione di malattie5. La prevalenza della dengue, un'infezione trasmessa dalla zanzara Aedes aegypti, è aumentata nell'ultimo decennio e rappresenta una grave minaccia per la salute pubblica4,7,8. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), oltre il 40% della popolazione mondiale è a rischio di dengue, con 50-100 milioni di nuovi casi ogni anno in più di 100 paesi9,10,11. La febbre dengue è diventata un grave problema di salute pubblica, poiché la sua incidenza è aumentata in tutto il mondo12,13,14. Anopheles gambiae, comunemente nota come zanzara Anopheles africana, è il vettore più importante della malaria umana nelle regioni tropicali e subtropicali15. Il virus del Nilo occidentale, l'encefalite di St. Louis, l'encefalite giapponese e le infezioni virali di cavalli e uccelli sono trasmesse dalle zanzare Culex, spesso chiamate zanzare domestiche comuni. Inoltre, sono anche portatrici di malattie batteriche e parassitarie16. Esistono più di 3.000 specie di termiti nel mondo, e sono presenti da oltre 150 milioni di anni17. La maggior parte dei parassiti vive nel terreno e si nutre di legno e prodotti del legno contenenti cellulosa. La termite indiana Odontotermes obesus è un parassita importante che causa gravi danni a colture importanti e alberi da piantagione18. Nelle aree agricole, le infestazioni di termiti in vari stadi possono causare enormi danni economici a varie colture, specie arboree e materiali da costruzione. Le termiti possono anche causare problemi di salute umana19.
Il problema della resistenza da parte di microrganismi e parassiti nei settori farmaceutico e agricolo odierni è complesso20,21. Pertanto, entrambe le aziende dovrebbero cercare nuovi antimicrobici economicamente vantaggiosi e biopesticidi sicuri. I pesticidi sintetici sono ora disponibili e si è dimostrato che sono infettivi e respingono gli insetti utili non bersaglio22. Negli ultimi anni, la ricerca sui biosurfattanti si è ampliata grazie alla loro applicazione in vari settori. I biosurfattanti sono molto utili e vitali in agricoltura, bonifica del suolo, estrazione del petrolio, rimozione di batteri e insetti e lavorazione degli alimenti23,24. I biosurfattanti o tensioattivi microbici sono sostanze chimiche biosurfattanti prodotte da microrganismi come batteri, lieviti e funghi in habitat costieri e aree contaminate da petrolio25,26. I tensioattivi di origine chimica e i biosurfattanti sono due tipi che si ottengono direttamente dall'ambiente naturale27. Diversi biosurfattanti si ottengono da habitat marini28,29. Pertanto, gli scienziati sono alla ricerca di nuove tecnologie per la produzione di biosurfattanti basati su batteri naturali30,31. I progressi in tale ricerca dimostrano l'importanza di questi composti biologici per la protezione ambientale32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium e questi generi batterici sono rappresentanti ben studiati23,33.
Esistono molti tipi di biosurfattanti con una vasta gamma di applicazioni34. Un vantaggio significativo di questi composti è che alcuni di essi possiedono attività antibatterica, larvicida e insetticida. Ciò significa che possono essere utilizzati nei settori agricolo, chimico, farmaceutico e cosmetico35,36,37,38. Poiché i biosurfattanti sono generalmente biodegradabili e vantaggiosi per l'ambiente, vengono utilizzati nei programmi di gestione integrata dei parassiti per proteggere le colture39. Pertanto, sono state acquisite conoscenze di base sull'attività larvicida e antitermite dei biosurfattanti microbici prodotti da Enterobacter cloacae SJ2. Abbiamo esaminato la mortalità e le alterazioni istologiche in seguito all'esposizione a diverse concentrazioni di biosurfattanti ramnolipidici. Inoltre, abbiamo valutato il programma informatico QSAR (Quantitative Structure-Activity) Ecological Structure-Activity (ECOSAR), ampiamente utilizzato, per determinare la tossicità acuta per microalghe, dafnie e pesci.
In questo studio, l'attività antitermite (tossicità) di biosurfattanti purificati a varie concentrazioni, comprese tra 30 e 50 mg/ml (a intervalli di 5 mg/ml), è stata testata contro le termiti indiane, O. obesus e una quarta specie. Valutare le larve di Cx. Larve di zanzara quinquefasciatus. Concentrazioni di LC50 del biosurfattante nell'arco di 48 ore contro O. obesus e Cx. C. solanacearum. Le larve di zanzara sono state identificate utilizzando un metodo di adattamento della curva di regressione non lineare. I risultati hanno mostrato che la mortalità delle termiti aumentava con l'aumentare della concentrazione del biosurfattante. I risultati hanno mostrato che il biosurfattante aveva attività larvicida (Figura 1) e attività antitermite (Figura 2), con valori di LC50 a 48 ore (95% CI) di 26,49 mg/L (25,40-27,57) e 33,43 mg/l (Figura 31,09-35,68), rispettivamente (Tabella 1). In termini di tossicità acuta (48 ore), il biosurfattante è classificato come "nocivo" per gli organismi testati. Il biosurfattante prodotto in questo studio ha mostrato un'eccellente attività larvicida con il 100% di mortalità entro 24-48 ore di esposizione.
Calcola il valore LC50 per l'attività larvicida. Curva di regressione non lineare (linea continua) e intervallo di confidenza al 95% (area ombreggiata) per la mortalità relativa (%).
Calcola il valore LC50 per l'attività antitermite. Curva di regressione non lineare (linea continua) e intervallo di confidenza al 95% (area ombreggiata) per la mortalità relativa (%).
Al termine dell'esperimento, sono state osservate al microscopio alterazioni morfologiche e anomalie. Le alterazioni morfologiche sono state osservate nei gruppi di controllo e trattati a un ingrandimento di 40x. Come mostrato nella Figura 3, si è verificato un ritardo nella crescita nella maggior parte delle larve trattate con biosurfattanti. La Figura 3a mostra un Cx. quinquefasciatus normale, la Figura 3b mostra un Cx. anomalo. Causa cinque larve di nematode.
Effetto di dosi subletali (LC50) di biosurfattanti sullo sviluppo delle larve di Culex quinquefasciatus. Immagine al microscopio ottico (a) di un Cx normale a 40× di ingrandimento. quinquefasciatus (b) Cx anormale. Causa cinque larve di nematodi.
Nel presente studio, l'esame istologico delle larve trattate (Fig. 4) e delle termiti (Fig. 5) ha rivelato diverse anomalie, tra cui la riduzione dell'area addominale e danni ai muscoli, agli strati epiteliali e alla pelle dell'intestino medio. L'istologia ha rivelato il meccanismo di attività inibitoria del biosurfattante utilizzato in questo studio.
Istologia di larve di Cx quinquefasciatus di quarto stadio non trattate (controllo: (a,b)) e trattate con biosurfattante (trattamento: (c,d)). Le frecce indicano l'epitelio intestinale trattato (epi), i nuclei (n) e il muscolo (mu). Scala = 50 µm.
Istologia di O. obesus normale non trattato (controllo: (a,b)) e trattato con biosurfattante (trattamento: (c,d)). Le frecce indicano rispettivamente l'epitelio intestinale (epi) e il muscolo (mu). Scala = 50 µm.
In questo studio, ECOSAR è stato utilizzato per prevedere la tossicità acuta dei prodotti biosurfattanti a base di ramnolipidi per i produttori primari (alghe verdi), i consumatori primari (pulci d'acqua) e i consumatori secondari (pesci). Questo programma utilizza sofisticati modelli quantitativi struttura-attività per valutare la tossicità in base alla struttura molecolare. Il modello utilizza un software di analisi struttura-attività (SAR) per calcolare la tossicità acuta e a lungo termine delle sostanze per le specie acquatiche. In particolare, la Tabella 2 riassume le concentrazioni letali medie stimate (LC50) e le concentrazioni efficaci medie (EC50) per diverse specie. La tossicità sospetta è stata classificata in quattro livelli utilizzando il Sistema armonizzato a livello globale di classificazione ed etichettatura delle sostanze chimiche (Tabella 3).
Controllo delle malattie trasmesse da vettori, in particolare ceppi di zanzare e zanzare Aedes. Gli egiziani, ora, un lavoro difficile 40,41,42,43,44,45,46. Sebbene alcuni pesticidi disponibili chimicamente, come i piretroidi e gli organofosfati, siano in qualche modo benefici, comportano rischi significativi per la salute umana, tra cui diabete, disturbi riproduttivi, disturbi neurologici, cancro e malattie respiratorie. Inoltre, nel tempo, questi insetti possono sviluppare resistenza ad essi13,43,48. Pertanto, misure di controllo biologico efficaci ed ecocompatibili diventeranno un metodo più diffuso per il controllo delle zanzare49,50. Benelli51 ha suggerito che il controllo precoce dei vettori zanzare sarebbe più efficace nelle aree urbane, ma non ha raccomandato l'uso di larvicidi nelle aree rurali52. Tom et al 53 hanno anche suggerito che il controllo delle zanzare nei loro stadi immaturi sarebbe una strategia sicura e semplice perché sono più sensibili agli agenti di controllo 54.
La produzione di biosurfattanti da parte di un ceppo potente (Enterobacter cloacae SJ2) ha mostrato un'efficacia costante e promettente. Il nostro precedente studio ha riportato che Enterobacter cloacae SJ2 ottimizza la produzione di biosurfattanti utilizzando parametri fisico-chimici26. Secondo il loro studio, le condizioni ottimali per la produzione di biosurfattanti da un potenziale isolato di E. cloacae erano incubazione per 36 ore, agitazione a 150 rpm, pH 7,5, 37 °C, salinità 1 ppt, 2% di glucosio come fonte di carbonio, 1% di lievito. L'estratto è stato utilizzato come fonte di azoto per ottenere 2,61 g/L di biosurfattante. Inoltre, i biosurfattanti sono stati caratterizzati utilizzando TLC, FTIR e MALDI-TOF-MS. Ciò ha confermato che il ramnolipide è un biosurfattante. I biosurfattanti glicolipidici sono la classe più studiata tra gli altri tipi di biosurfattanti55. Sono costituiti da parti di carboidrati e lipidi, principalmente catene di acidi grassi. Tra i glicolipidi, i principali rappresentanti sono il ramnolipide e il soforolipide56. I ramnolipidi contengono due unità di ramnosio legate all'acido mono- o di-β-idrossidecanoico57. L'uso dei ramnolipidi nell'industria medica e farmaceutica è ben consolidato58, oltre al loro recente impiego come pesticidi59.
L'interazione del biosurfattante con la regione idrofobica del sifone respiratorio permette all'acqua di passare attraverso la sua cavità stomatica, aumentando così il contatto delle larve con l'ambiente acquatico. La presenza di biosurfattanti influenza anche la trachea, la cui lunghezza è prossima alla superficie, facilitando alle larve lo strisciare verso la superficie e la respirazione. Di conseguenza, la tensione superficiale dell'acqua diminuisce. Poiché le larve non riescono ad aderire alla superficie dell'acqua, cadono sul fondo della vasca, alterando la pressione idrostatica, con conseguente eccessivo dispendio energetico e morte per annegamento38,60. Risultati simili sono stati ottenuti da Ghribi61, dove un biosurfattante prodotto da Bacillus subtilis ha mostrato attività larvicida contro Ephestia kuehniella. Analogamente, l'attività larvicida di Cx. Das e Mukherjee23 hanno anche valutato l'effetto dei lipopeptidi ciclici sulle larve di quinquefasciatus.
I risultati di questo studio riguardano l'attività larvicida dei biosurfattanti ramnolipidici contro Cx. L'uccisione delle zanzare quinquefasciatus è coerente con i risultati precedentemente pubblicati. Ad esempio, vengono utilizzati biosurfattanti a base di surfactina prodotti da vari batteri del genere Bacillus e Pseudomonas spp. Alcuni rapporti precedenti64,65,66 hanno riportato l'attività larvicida dei biosurfattanti lipopeptidici da Bacillus subtilis23. Deepali et al. 63 hanno scoperto che il biosurfattante ramnolipidico isolato da Stenotropomonas maltophilia aveva una potente attività larvicida a una concentrazione di 10 mg/L. Silva et al. 67 hanno riportato l'attività larvicida del biosurfattante ramnolipidico contro Ae a una concentrazione di 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande et al. 68 hanno riportato che i biosurfattanti lipopeptidici prodotti da Bacillus subtilis hanno causato mortalità generale nelle larve di Culex e nelle termiti con la frazione lipofila di Eucalyptus. Allo stesso modo, Masendra et al. 69 hanno riportato una mortalità delle formiche operaie (Cryptotermes cynocephalus Light.) del 61,7% nelle frazioni lipofile di n-esano ed EtOAc dell'estratto grezzo di E.
Parthipan et al 70 hanno riportato l'uso insetticida di biosurfattanti lipopeptidici prodotti da Bacillus subtilis A1 e Pseudomonas stutzeri NA3 contro Anopheles Stephensi, un vettore del parassita della malaria Plasmodium. Hanno osservato che larve e pupe sopravvivevano più a lungo, avevano periodi di ovodeposizione più brevi, erano sterili e avevano una durata di vita più breve quando trattate con diverse concentrazioni di biosurfattanti. I valori di LC50 osservati del biosurfattante A1 di B. subtilis erano rispettivamente 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 e 7,99 mg/L per i diversi stadi larvali (ovvero larve I, II, III, IV e stadio pupale). In confronto, i biosurfattanti per gli stadi larvali I-IV e gli stadi pupali di Pseudomonas stutzeri NA3 erano rispettivamente 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 e 6,99 mg/L. Si ritiene che la fenologia ritardata delle larve e delle pupe sopravvissute sia il risultato di significative alterazioni fisiologiche e metaboliche causate dai trattamenti insetticidi71.
Il ceppo Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 produce un biosurfattante con attività larvicida al 100% contro le zanzare Aedes aegypti. L'intervallo di 24 ore 38 era superiore a quello riportato da Silva et al. Un biosurfattante prodotto da Pseudomonas aeruginosa utilizzando olio di girasole come fonte di carbonio ha dimostrato di uccidere il 100% delle larve entro 48 ore 67. Abinaya et al.72 e Pradhan et al.73 hanno anche dimostrato gli effetti larvicidi o insetticidi dei tensioattivi prodotti da diversi isolati del genere Bacillus. Uno studio precedentemente pubblicato da Senthil-Nathan et al. ha rilevato che il 100% delle larve di zanzara esposte a lagune vegetali era destinato a morire. 74.
La valutazione degli effetti subletali degli insetticidi sulla biologia degli insetti è fondamentale per i programmi di gestione integrata dei parassiti, poiché dosi/concentrazioni subletali non uccidono gli insetti, ma possono ridurne le popolazioni nelle generazioni future alterandone le caratteristiche biologiche10. Siqueira et al. 75 hanno osservato un'attività larvicida completa (mortalità del 100%) del biosurfattante ramnolipidico (300 mg/ml) quando testato a varie concentrazioni comprese tra 50 e 300 mg/ml. Stadio larvale di ceppi di Aedes aegypti. Hanno analizzato gli effetti del tempo di morte e delle concentrazioni subletali sulla sopravvivenza larvale e sull'attività natatoria. Inoltre, hanno osservato una diminuzione della velocità di nuoto dopo 24-48 ore di esposizione a concentrazioni subletali di biosurfattante (ad esempio, 50 mg/ml e 100 mg/ml). Si ritiene che i veleni che presentano promettenti effetti subletali siano più efficaci nel causare danni multipli ai parassiti esposti76.
Osservazioni istologiche dei nostri risultati indicano che i biosurfattanti prodotti da Enterobacter cloacae SJ2 alterano significativamente i tessuti delle larve di zanzara (Cx. quinquefasciatus) e di termite (O. obesus). Anomalie simili sono state causate da preparazioni di olio di basilico in An. gambiaes.s e An. arabica descritte da Ochola77. Kamaraj et al.78 hanno anche descritto le stesse anomalie morfologiche nelle larve di An. Stephanie esposte a nanoparticelle d'oro. Vasantha-Srinivasan et al.79 hanno anche riportato che l'olio essenziale di borsa del pastore ha danneggiato gravemente la camera e gli strati epiteliali di Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran et al hanno riportato che le larve di zanzara sono state trattate con 500 mg/ml di estratto miceliare di un fungo Penicillium locale. Ae mostrano gravi danni istologici. aegypti e Cx. Tasso di mortalità 80. In precedenza, Abinaya et al. hanno studiato le larve di quarto stadio di An. Stephensi e Ae. aegypti hanno trovato numerosi cambiamenti istologici in Aedes aegypti trattati con esopolisaccaridi di B. licheniformis, tra cui cieco gastrico, atrofia muscolare, danni e disorganizzazione dei gangli del cordone nervoso72. Secondo Raghavendran et al., dopo il trattamento con estratto miceliare di P. daleae, le cellule dell'intestino medio delle zanzare testate (larve di quarto stadio) hanno mostrato gonfiore del lume intestinale, una diminuzione del contenuto intercellulare e degenerazione nucleare81. Gli stessi cambiamenti istologici sono stati osservati nelle larve di zanzara trattate con estratto di foglie di echinacea, indicando il potenziale insetticida dei composti trattati50.
L'utilizzo del software ECOSAR ha ottenuto un riconoscimento internazionale82. Le ricerche attuali suggeriscono che la tossicità acuta dei biosurfattanti ECOSAR per le microalghe (C. vulgaris), i pesci e le pulci d'acqua (D. magna) rientra nella categoria di "tossicità" definita dalle Nazioni Unite83. Il modello di ecotossicità ECOSAR utilizza SAR e QSAR per prevedere la tossicità acuta e a lungo termine delle sostanze ed è spesso utilizzato per prevedere la tossicità degli inquinanti organici82,84.
La paraformaldeide, il tampone di fosfato di sodio (pH 7,4) e tutti gli altri reagenti chimici utilizzati in questo studio sono stati acquistati da HiMedia Laboratories, India.
La produzione di biosurfattanti è stata effettuata in beute Erlenmeyer da 500 mL contenenti 200 mL di terreno di coltura sterile Bushnell Haas supplementato con l'1% di petrolio greggio come unica fonte di carbonio. Una precoltura di Enterobacter cloacae SJ2 (1,4 × 10⁴ CFU/ml) è stata inoculata e coltivata su uno shaker orbitale a 37 °C, 200 rpm per 7 giorni. Dopo il periodo di incubazione, il biosurfattante è stato estratto centrifugando il terreno di coltura a 3400×g per 20 minuti a 4 °C e il surnatante risultante è stato utilizzato per lo screening. Le procedure di ottimizzazione e la caratterizzazione dei biosurfattanti sono state adottate dal nostro precedente studio²⁶.
Le larve di Culex quinquefasciatus sono state ottenute dal Center for Advanced Study in Marine Biology (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Le larve sono state allevate in contenitori di plastica riempiti con acqua deionizzata a 27 ± 2 °C e con un fotoperiodo di 12:12 (luce:buio). Le larve di zanzara sono state nutrite con una soluzione di glucosio al 10%.
Larve di Culex quinquefasciatus sono state trovate in fosse settiche aperte e non protette. Utilizzare le linee guida di classificazione standard per identificare e coltivare le larve in laboratorio85. Le prove larvicide sono state eseguite in conformità con le raccomandazioni dell'Organizzazione Mondiale della Sanità 86. SH. Larve di quarto stadio di quinquefasciatus sono state raccolte in provette chiuse in gruppi da 25 ml e 50 ml con uno spazio d'aria pari a due terzi della loro capacità. Il biosurfattante (0–50 mg/ml) è stato aggiunto a ciascuna provetta singolarmente e conservato a 25 °C. La provetta di controllo conteneva solo acqua distillata (50 ml). Le larve morte sono state considerate quelle che non mostravano segni di nuoto durante il periodo di incubazione (12–48 ore) 87. Calcolare la percentuale di mortalità larvale utilizzando l'equazione. (1)88.
La famiglia Odontotermitidae comprende la termite indiana Odontotermes obesus, rinvenuta nei tronchi in decomposizione presso il Campus Agricolo (Università di Annamalai, India). Testare questo biosurfattante (0–50 mg/ml) utilizzando procedure normali per determinarne la nocività. Dopo l'asciugatura in flusso d'aria laminare per 30 minuti, ogni striscia di carta Whatman è stata rivestita con biosurfattante a una concentrazione di 30, 40 o 50 mg/ml. Strisce di carta pre-rivestite e non rivestite sono state testate e confrontate al centro di una piastra di Petri. Ogni piastra di Petri contiene circa trenta termiti attive O. obesus. Alle termiti di controllo e di test è stata fornita carta bagnata come fonte di cibo. Tutte le piastre sono state mantenute a temperatura ambiente durante il periodo di incubazione. Le termiti sono morte dopo 12, 24, 36 e 48 ore89,90. L'equazione 1 è stata quindi utilizzata per stimare la percentuale di mortalità delle termiti a diverse concentrazioni di biosurfattante. (2).
I campioni sono stati conservati in ghiaccio e confezionati in microtubi contenenti 100 ml di tampone fosfato di sodio 0,1 M (pH 7,4) e inviati al Laboratorio Centrale di Patologia dell'Acquacoltura (CAPL) del Centro Rajiv Gandhi per l'Acquacoltura (RGCA), Laboratorio di Istologia, Sirkali, Distretto di Mayiladuthurai, Tamil Nadu, India per ulteriori analisi. I campioni sono stati immediatamente fissati in paraformaldeide al 4% a 37°C per 48 ore.
Dopo la fase di fissaggio, il materiale è stato lavato tre volte con tampone di fosfato di sodio 0,1 M (pH 7,4), disidratato gradualmente in etanolo e immerso in resina LEICA per 7 giorni. La sostanza è stata quindi posta in uno stampo di plastica riempito con resina e polimerizzante, e poi inserita in un forno riscaldato a 37 °C fino alla completa polimerizzazione del blocco contenente la sostanza.
Dopo la polimerizzazione, i blocchi sono stati tagliati con un microtomo LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation, 10399 Enterprise Dr., Davisburg, MI 48350, USA) a uno spessore di 3 mm. Le sezioni sono state raggruppate su vetrini, con sei sezioni per vetrino. I vetrini sono stati asciugati a temperatura ambiente, quindi colorati con ematossilina per 7 minuti e lavati con acqua corrente per 4 minuti. Inoltre, è stata applicata la soluzione di eosina sulla pelle per 5 minuti e risciacquata con acqua corrente per 5 minuti.
La tossicità acuta è stata prevista utilizzando organismi acquatici provenienti da diversi livelli tropicali: LC50 a 96 ore per i pesci, LC50 a 48 ore per D. magna e EC50 a 96 ore per le alghe verdi. La tossicità dei biosurfattanti ramnolipidici per pesci e alghe verdi è stata valutata utilizzando il software ECOSAR versione 2.2 per Windows, sviluppato dall'Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti (disponibile online all'indirizzo https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Tutti i test per l'attività larvicida e antitermite sono stati eseguiti in triplice copia. È stata eseguita una regressione non lineare (logaritmo delle variabili dose-risposta) dei dati sulla mortalità larvale e delle termiti per calcolare la concentrazione letale mediana (LC50) con intervallo di confidenza del 95%, e le curve dose-risposta sono state generate utilizzando Prism® (versione 8.0, GraphPad Software) Inc. , USA) 84, 91.
Il presente studio rivela il potenziale dei biosurfattanti microbici prodotti da Enterobacter cloacae SJ2 come agenti larvicidi e antitermiti contro le zanzare, e questo lavoro contribuirà a una migliore comprensione dei meccanismi di azione larvicida e antitermiti. Studi istologici su larve trattate con biosurfattanti hanno mostrato danni al tratto digerente, all'intestino medio, alla corteccia cerebrale e iperplasia delle cellule epiteliali intestinali. Risultati: la valutazione tossicologica dell'attività antitermiti e larvicida del biosurfattante ramnolipidico prodotto da Enterobacter cloacae SJ2 ha rivelato che questo isolato è un potenziale biopesticida per il controllo delle malattie trasmesse da vettori come zanzare (Cx quinquefasciatus) e termiti (O. obesus). È necessario comprendere la tossicità ambientale intrinseca dei biosurfattanti e i loro potenziali impatti ambientali. Questo studio fornisce una base scientifica per la valutazione del rischio ambientale dei biosurfattanti.
Data di pubblicazione: 09-04-2024