I effeithiolrheoli mosgitosa lleihau nifer yr achosion o glefydau y maent yn eu cario, mae angen dewisiadau amgen strategol, cynaliadwy ac ecogyfeillgar yn lle plaladdwyr cemegol.Fe wnaethom werthuso prydau hadau o rai Brassicaceae (teulu Brassica) fel ffynhonnell isothiocyanadau sy'n deillio o blanhigion a gynhyrchwyd gan hydrolysis ensymatig o glwcosinolatau sy'n anactif yn fiolegol i'w defnyddio i reoli Aedes yr Aifft (L., 1762).Pryd hadau pum braster (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 a Thlaspi arvense - tri phrif fath o anactifadu thermol a diraddio enzymatig) cynhyrchion Er mwyn pennu gwenwyndra (LC50) isothiocyanate allyl, isothiocyanate bensyl a 4-hydroxybenzylisothiocyanate i larfa aegypti Aedes ar amlygiad 24-awr = 0.04 g/120 ml dH2O).Gwerthoedd LC50 ar gyfer mwstard, mwstard gwyn a marchrawn.pryd hadau oedd 0.05, 0.08 a 0.05 yn y drefn honno o'i gymharu ag allyl isothiocyanate (LC50 = 19.35 ppm) a 4. -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55.41 ppm) yn fwy gwenwynig i larfa trwy 24 awr ar ôl triniaeth na 0.1 g/12 ml yn y drefn honnoMae'r canlyniadau hyn yn gyson â chynhyrchu blawd hadau alfalfa.Mae effeithlonrwydd uwch esters bensyl yn cyfateb i'r gwerthoedd LC50 a gyfrifwyd.Gall defnyddio pryd hadau fod yn ddull effeithiol o reoli mosgito.effeithiolrwydd powdr hadau croesferous a'i brif gydrannau cemegol yn erbyn larfa mosgito ac yn dangos sut y gall y cyfansoddion naturiol mewn powdr hadau croesferous wasanaethu fel larfaladdwr addawol sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ar gyfer rheoli mosgito.
Mae clefydau a gludir gan fector a achosir gan fosgitos Aedes yn parhau i fod yn broblem iechyd cyhoeddus fawr fyd-eang.Mae nifer yr achosion o glefydau a gludir gan fosgitos yn lledaenu'n ddaearyddol1,2,3 ac yn ailymddangos, gan arwain at achosion o glefyd difrifol4,5,6,7.Mae lledaeniad clefydau ymhlith pobl ac anifeiliaid (ee, chikungunya, dengue, twymyn Rift Valley, twymyn felen a firws Zika) yn ddigynsail.Mae twymyn Dengue yn unig yn rhoi tua 3.6 biliwn o bobl mewn perygl o haint yn y trofannau, gydag amcangyfrif o 390 miliwn o heintiau yn digwydd bob blwyddyn, gan arwain at 6,100-24,300 o farwolaethau bob blwyddyn8.Mae ailymddangosiad ac achosion o firws Zika yn Ne America wedi denu sylw byd-eang oherwydd y niwed i'r ymennydd y mae'n ei achosi mewn plant sy'n cael eu geni i fenywod heintiedig2.Mae Kremer et al 3 yn rhagweld y bydd ystod ddaearyddol mosgitos Aedes yn parhau i ehangu ac erbyn 2050, bydd hanner poblogaeth y byd mewn perygl o gael eu heintio gan arbofirysau a gludir gan fosgitos.
Ac eithrio'r brechlynnau a ddatblygwyd yn ddiweddar yn erbyn dengue a thwymyn melyn, nid yw brechlynnau yn erbyn y rhan fwyaf o glefydau a gludir gan fosgitos wedi'u datblygu eto9,10,11.Mae meintiau cyfyngedig o frechlynnau ar gael o hyd a dim ond mewn treialon clinigol y cânt eu defnyddio.Mae rheoli fectorau mosgito gan ddefnyddio pryfleiddiaid synthetig wedi bod yn strategaeth allweddol i reoli lledaeniad clefydau a gludir gan fosgitos12,13.Er bod plaladdwyr synthetig yn effeithiol wrth ladd mosgitos, mae'r defnydd parhaus o blaladdwyr synthetig yn effeithio'n negyddol ar organebau nad ydynt yn darged ac yn llygru'r amgylchedd14,15,16.Hyd yn oed yn fwy brawychus yw'r duedd o ymwrthedd cynyddol mosgito i bryfladdwyr cemegol17,18,19.Mae'r problemau hyn sy'n gysylltiedig â phlaladdwyr wedi cyflymu'r broses o chwilio am ddewisiadau amgen effeithiol ac ecogyfeillgar i reoli fectorau clefydau.
Mae planhigion amrywiol wedi'u datblygu fel ffynonellau ffytopeladdwyr ar gyfer rheoli plâu20,21.Yn gyffredinol, mae sylweddau planhigion yn gyfeillgar i'r amgylchedd oherwydd eu bod yn fioddiraddadwy ac mae ganddynt wenwyndra isel neu ddibwys i organebau nad ydynt yn darged megis mamaliaid, pysgod ac amffibiaid20,22.Mae'n hysbys bod paratoadau llysieuol yn cynhyrchu amrywiaeth o gyfansoddion bioactif gyda gwahanol fecanweithiau gweithredu i reoli gwahanol gyfnodau bywyd mosgitos yn effeithiol23,24,25,26.Mae cyfansoddion sy'n deillio o blanhigion fel olewau hanfodol a chynhwysion planhigion gweithredol eraill wedi ennill sylw ac wedi paratoi'r ffordd ar gyfer offer arloesol i reoli fectorau mosgito.Mae olewau hanfodol, monoterpenau a sesquiterpenes yn gweithredu fel ymlidyddion, gan fwydo atalyddion ac ofleiddiaid27,28,29,30,31,32,33.Mae llawer o olewau llysiau yn achosi marwolaeth larfa mosgito, chwilerod ac oedolion34,35,36, gan effeithio ar systemau nerfol, resbiradol, endocrin a systemau pwysig eraill o bryfed37.
Mae astudiaethau diweddar wedi rhoi cipolwg ar y defnydd posibl o blanhigion mwstard a'u hadau fel ffynhonnell cyfansoddion bioactif.Mae pryd hadau mwstard wedi'i brofi fel biofumigant38,39,40,41 a'i ddefnyddio fel diwygiad pridd ar gyfer atal chwyn42,43,44 a rheoli pathogenau planhigion a gludir yn y pridd45,46,47,48,49,50, maeth planhigion.nematodau 41,51, 52, 53, 54 a phlâu 55, 56, 57, 58, 59, 60. Priodolir gweithgaredd ffwngladdol y powdrau hadau hyn i gyfansoddion amddiffynnol planhigion a elwir yn isothiocyanates38,42,60.Mewn planhigion, mae'r cyfansoddion amddiffynnol hyn yn cael eu storio mewn celloedd planhigion ar ffurf glwcosinolatau anfioweithredol.Fodd bynnag, pan fydd planhigion yn cael eu difrodi gan bryfed yn bwydo neu haint pathogen, mae glwcosinolatau yn cael eu hydrolysu gan myrosinase yn isothiocyanates bioactif55,61.Mae isothiocyanadau yn gyfansoddion anweddol y gwyddys bod ganddynt weithgaredd gwrthficrobaidd a phryfleiddiad sbectrwm eang, ac mae eu strwythur, eu gweithgaredd biolegol a'u cynnwys yn amrywio'n fawr ymhlith rhywogaethau Brassicaceae42,59,62,63.
Er ei bod yn hysbys bod gan isothiocyanadau sy'n deillio o had mwstard weithgaredd pryfleiddiol, mae diffyg data ar weithgaredd biolegol yn erbyn fectorau arthropod sy'n bwysig yn feddygol.Archwiliodd ein hastudiaeth weithgaredd larfaol pedwar powdr hadau difaw yn erbyn mosgitos Aedes.Larfa Aedes aegypti.Nod yr astudiaeth oedd gwerthuso eu defnydd posibl fel bioblaladdwyr ecogyfeillgar ar gyfer rheoli mosgito.Profwyd tair cydran gemegol fawr o'r pryd hadau, sef allyl isothiocyanate (AITC), isothiocyanate benzyl (BITC), a 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) hefyd i brofi gweithgaredd biolegol y cydrannau cemegol hyn ar larfa mosgito.Dyma'r adroddiad cyntaf i werthuso effeithiolrwydd pedwar powdr hadau bresych a'u prif gydrannau cemegol yn erbyn larfa mosgito.
Cynhaliwyd cytrefi labordy o Aedes aegypti (straen Rockefeller) ar 26 ° C, 70% o leithder cymharol (RH) a 10:14 h (ffotogyfnod L:D).Câi benywod paru eu cadw mewn cewyll plastig (uchder 11 cm a diamedr 9.5 cm) a'u bwydo trwy system fwydo â photel gan ddefnyddio gwaed buchol wedi'i citradu (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, UDA).Roedd bwydo gwaed yn cael ei wneud fel arfer gan ddefnyddio porthwr aml-wydr bilen (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, UDA) wedi'i gysylltu â thiwb baddon dŵr sy'n cylchredeg (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, UDA) gyda thymheredd rheoli 37 ° C.Estynnwch ffilm o Parafilm M i waelod pob siambr fwydo wydr (arwynebedd 154 mm2).Yna gosodwyd pob porthwr ar y grid uchaf gan orchuddio'r cawell a oedd yn cynnwys y fenyw oedd yn paru.Ychwanegwyd tua 350–400 μl o waed buchol at dwndi bwydo gwydr gan ddefnyddio pibed Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, UDA) a chaniatawyd i'r llyngyr llawndwf ddraenio am o leiaf awr.Yna rhoddwyd hydoddiant swcros o 10% i fenywod beichiog a chaniatawyd iddynt ddodwy wyau ar bapur hidlo llaith wedi'i leinio mewn cwpanau soufflé hynod glir (maint 1.25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, UDA).cawell gyda dŵr.Rhowch bapur hidlo sy'n cynnwys wyau mewn bag wedi'i selio (SC Johnsons, Racine, WI) a'i storio ar 26°C.Deorwyd yr wyau a chodwyd tua 200-250 o larfa mewn hambyrddau plastig yn cynnwys cymysgedd o chow cwningen (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) a phowdr afu (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, UDA).a ffiled pysgod (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, yr Almaen) mewn cymhareb o 2:1:1.Defnyddiwyd larfâu instar trydydd hwyr yn ein biobrofion.
Cafwyd y deunydd hadau planhigion a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth hon o'r ffynonellau masnachol a llywodraeth a ganlyn: Brassica juncea (mwstard brown-Pacific Gold) a Brassica juncea (mwstard gwyn-Ida Aur) o'r Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Talaith Washington, UDA;(Garden Cress) gan Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, UDA a Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) o USDA-ARS, Peoria, IL, UDA;Ni chafodd yr un o'r hadau a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth eu trin â phlaladdwyr.Proseswyd a defnyddiwyd yr holl ddeunydd hadau yn yr astudiaeth hon yn unol â rheoliadau lleol a chenedlaethol ac yn unol â'r holl reoliadau gwladol a chenedlaethol perthnasol.Ni archwiliodd yr astudiaeth hon amrywiaethau trawsgenig o blanhigion.
Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), mwstard gwyn (IG), Thlaspi arvense (DFP) hadau eu malu i bowdr mân gan ddefnyddio melin ultracentrifugal Retsch ZM200 (Retsch, Haan, yr Almaen) offer gyda rhwyll 0.75 mm a Di-staen rotor dur, 12 dannedd, 10,000 rpm (Tabl 1).Trosglwyddwyd y powdr hadau daear i wniadur papur a'i ddifetha â hecsan mewn cyfarpar Soxhlet am 24 h.Cafodd is-sampl o fwstard cae wedi'i ddiswyddo ei drin â gwres ar 100 ° C am 1 awr i ddadnatureiddio myrosinase ac atal hydrolysis glwcosinolatau i ffurfio isothiocyanadau sy'n weithredol yn fiolegol.Defnyddiwyd powdr hadau marchrawn wedi'i drin â gwres (DFP-HT) fel rheolaeth negyddol trwy ddadnatureiddio myrosinase.
Penderfynwyd ar gynnwys glucosinolate blawd had wedi'i ddifetha yn driphlyg gan ddefnyddio cromatograffaeth hylif perfformiad uchel (HPLC) yn unol â phrotocol a gyhoeddwyd yn flaenorol 64 .Yn gryno, ychwanegwyd 3 mL o fethanol at sampl 250 mg o bowdr hadau difaw.Cafodd pob sampl ei sonigeiddio mewn baddon dŵr am 30 munud a'i adael yn y tywyllwch ar 23°C am 16 awr.Yna cafodd aliquot 1 ml o'r haen organig ei hidlo trwy ffilter 0.45 μm i mewn i samplwr awtomatig.Gan redeg ar system Shimadzu HPLC (dau bwmp LC 20AD; autosampler SIL 20A; degasser DGU 20As; synhwyrydd UV-VIS SPD-20A ar gyfer monitro ar 237 nm; a modiwl bws cyfathrebu CBM-20A), penderfynwyd cynnwys glwcosinolate y pryd hadau yn driphlyg.gan ddefnyddio fersiwn meddalwedd Shimadzu LC Solution 1.25 (Corfforaeth Shimadzu, Columbia, MD, UDA).Roedd y golofn yn golofn cam gwrthdro C18 Inertsil (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, UDA).Gosodwyd amodau cyfnod symudol cychwynnol ar 12% methanol/88% 0.01 M tetrabutylammonium hydrocsid mewn dŵr (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, UDA) gyda chyfradd llif o 1 mL/munud.Ar ôl pigiad o 15 μl o sampl, cynhaliwyd yr amodau cychwynnol am 20 munud, ac yna addaswyd y gymhareb toddydd i 100% methanol, gyda chyfanswm amser dadansoddi sampl o 65 munud.Cynhyrchwyd cromlin safonol (yn seiliedig ar nM/mAb) gan wanediadau cyfresol o safonau sinapin, glwcosinolad a myrosin wedi'u paratoi'n ffres (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, UDA) i amcangyfrif y cynnwys sylffwr mewn blawd hadau wedi'i ddifetha.glwcosinolatau.Profwyd crynodiadau glucosinolate yn y samplau ar HPLC Agilent 1100 (Agilent, Santa Clara, CA, UDA) gan ddefnyddio fersiwn OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) gyda'r un golofn a defnyddio dull a ddisgrifiwyd yn flaenorol.Pennwyd crynodiadau glwcosinolate;bod yn gymaradwy rhwng systemau HPLC.
Prynwyd allyl isothiocyanate (94%, sefydlog) ac isothiocyanate benzyl (98%) gan Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, UDA).Prynwyd 4-Hydroxybenzylisothiocyanate gan ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, UDA).Pan gaiff ei hydroleiddio'n enzymatically gan myrosinase, mae glucosinolates, glucosinolates, a glucosinolates yn ffurfio allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, a 4-hydroxybenzylisothiocyanate, yn y drefn honno.
Perfformiwyd bio-brofion labordy yn unol â dull Muturi et al.32 gydag addasiadau.Defnyddiwyd pum porthiant hadau braster isel yn yr astudiaeth: DFP, DFP-HT, IG, PG ac Ls.Gosodwyd ugain larfa mewn bicer tair-ffordd tafladwy 400 ml (VWR International, LLC, Radnor, PA, UDA) yn cynnwys 120 ml o ddŵr wedi'i ddadïoneiddio (dH2O).Profwyd saith crynodiad pryd hadau ar gyfer gwenwyndra larfâu mosgito: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 a 0.12 g pryd hadau / 120 ml dH2O ar gyfer pryd hadau DFP, DFP-HT, IG a PG.Mae bio-asesiadau rhagarweiniol yn dangos bod blawd had Ls wedi'i ddihysbyddu yn fwy gwenwynig na phedwar blawd had arall a brofwyd.Felly, fe wnaethom addasu'r saith crynodiad triniaeth o bryd hadau Ls i'r crynodiadau canlynol: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, a 0.075 g/120 mL dH2O.
Cynhwyswyd grŵp rheoli heb ei drin (dH20, dim atodiad pryd hadau) i asesu marwolaethau arferol pryfed o dan amodau assay.Roedd bio-asesiadau gwenwynegol ar gyfer pob pryd hadau yn cynnwys tri bicer tri llethr at ei gilydd (20 larfa instar hwyr y trydydd fesul bicer), am gyfanswm o 108 ffiol.Roedd cynwysyddion wedi'u trin yn cael eu storio ar dymheredd ystafell (20-21°C) a chofnodwyd marwolaethau larfâu yn ystod 24 a 72 awr o amlygiad parhaus i grynodiadau triniaeth.Os na fydd corff y mosgito a'r atodiadau yn symud pan gaiff ei dyllu neu ei gyffwrdd â sbatwla dur di-staen tenau, ystyrir bod y larfa mosgito wedi marw.Mae larfâu marw fel arfer yn aros yn llonydd mewn man dorsal neu fentrol ar waelod y cynhwysydd neu ar wyneb y dŵr.Ailadroddwyd yr arbrawf deirgwaith ar ddiwrnodau gwahanol gan ddefnyddio gwahanol grwpiau o larfa, ar gyfer cyfanswm o 180 o larfau a oedd yn agored i bob crynodiad triniaeth.
Aseswyd gwenwyndra AITC, BITC, a 4-HBITC i larfa mosgito gan ddefnyddio'r un weithdrefn bio-assay ond gyda thriniaethau gwahanol.Paratowch hydoddiannau stoc 100,000 ppm ar gyfer pob cemegyn trwy ychwanegu 100 µL o'r cemegyn at 900 µL o ethanol absoliwt mewn tiwb allgyrchydd 2-mL a'i ysgwyd am 30 eiliad i gymysgu'n drylwyr.Penderfynwyd ar grynodiadau triniaeth yn seiliedig ar ein bio-asesiadau rhagarweiniol, a ganfu fod BITC yn llawer mwy gwenwynig nag AITC a 4-HBITC.Er mwyn pennu gwenwyndra, mae 5 crynodiad o BITC (1, 3, 6, 9 a 12 ppm), 7 crynodiad o AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 a 35 ppm) a 6 crynodiad o 4-HBITC (15). , 15, 20, 25, 30 a 35 ppm).30, 45, 60, 75 a 90 ppm).Chwistrellwyd y driniaeth reoli â 108 μL o ethanol absoliwt, sy'n cyfateb i gyfaint uchaf y driniaeth gemegol.Ailadroddwyd biobrofion fel yr uchod, gan ddatgelu cyfanswm o 180 larfa fesul crynodiad triniaeth.Cofnodwyd marwolaethau larfâu ar gyfer pob crynodiad o AITC, BITC, a 4-HBITC ar ôl 24 h o amlygiad parhaus.
Perfformiwyd dadansoddiad probit o ddata marwolaethau cysylltiedig â dos 65 gan ddefnyddio meddalwedd Polo (Polo Plus, LeOra Software, fersiwn 1.0) i gyfrifo crynodiad marwol 50% (LC50), crynodiad marwol 90% (LC90), llethr, cyfernod dos marwol, a 95 % crynodiad marwol.yn seiliedig ar gyfyngau hyder ar gyfer cymarebau dos angheuol ar gyfer crynodiadau wedi'u trawsnewid boncyff a chromliniau dos-marwolaeth.Mae data marwolaethau yn seiliedig ar ddata atgynhyrchu cyfun o 180 o larfâu sy'n agored i bob crynodiad triniaeth.Perfformiwyd dadansoddiadau tebygol ar wahân ar gyfer pob pryd hadau a phob cydran gemegol.Yn seiliedig ar gyfwng hyder 95% y gymhareb dos marwol, ystyriwyd bod gwenwyndra prydau hadau a chyfansoddion cemegol i larfa mosgito yn sylweddol wahanol, felly nid oedd cyfwng hyder sy'n cynnwys gwerth 1 yn sylweddol wahanol, P = 0.0566.
Mae canlyniadau HPLC ar gyfer pennu'r prif glucosinolates mewn blawd hadau difate DFP, IG, PG ac Ls wedi'u rhestru yn Nhabl 1. Roedd y prif glwcosinolatau yn y blawd hadau a brofwyd yn amrywio ac eithrio DFP a PG, a oedd yn cynnwys myrosinase glucosinolates.Roedd y cynnwys myrosinin yn PG yn uwch nag yn DFP, 33.3 ± 1.5 a 26.5 ± 0.9 mg / g, yn y drefn honno.Roedd powdr hadau Ls yn cynnwys 36.6 ± 1.2 mg/g glucoglycone, tra bod powdr hadau IG yn cynnwys 38.0 ± 0.5 mg/g sinapine.
larfa o Ae.Lladdwyd mosgitos Aedes aegypti pan gânt eu trin â blawd hadau wedi'i ddifetha, er bod effeithiolrwydd y driniaeth yn amrywio yn dibynnu ar y rhywogaeth o blanhigion.Dim ond DFP-NT nad oedd yn wenwynig i larfa mosgito ar ôl 24 a 72 h o amlygiad (Tabl 2).Cynyddodd gwenwyndra'r powdr hadau gweithredol gyda chrynodiad cynyddol (Ffig. 1A, B).Roedd gwenwyndra pryd hadau i larfa mosgito yn amrywio'n sylweddol yn seiliedig ar y CI o 95% o'r gymhareb dos marwol o werthoedd LC50 ar asesiadau 24 awr a 72 awr (Tabl 3).Ar ôl 24 awr, roedd effaith wenwynig pryd hadau Ls yn fwy na thriniaethau hadau hadau eraill, gyda'r gweithgaredd uchaf a'r gwenwyndra mwyaf i larfa (LC50 = 0.04 g / 120 ml dH2O).Roedd larfa yn llai sensitif i DFP ar 24 awr o'i gymharu â thriniaethau powdr hadau IG, Ls a PG, gyda gwerthoedd LC50 o 0.115, 0.04 a 0.08 g / 120 ml dH2O yn y drefn honno, a oedd yn ystadegol uwch na'r gwerth LC50.0.211 g/120 ml dH2O (Tabl 3).Gwerthoedd LC90 DFP, IG, PG a Ls oedd 0.376, 0.275, 0.137 a 0.074 g/120 ml dH2O, yn y drefn honno (Tabl 2).Y crynodiad uchaf o DPP oedd 0.12 g/120 ml dH2O.Ar ôl 24 awr o asesiad, dim ond 12% oedd y marwolaethau larfâu ar gyfartaledd, tra bod marwolaethau cyfartalog larfa IG a PG wedi cyrraedd 51% ac 82%, yn y drefn honno.Ar ôl 24 awr o werthuso, roedd y marwolaethau larfâu ar gyfartaledd ar gyfer y crynodiad uchaf o driniaethau pryd hadau Ls (0.075 g/120 ml dH2O) yn 99% (Ffig. 1A).
Amcangyfrifwyd cromliniau marwolaethau o ymateb dos (Probit) Ae.Larfa Eifftaidd (3ydd larfa instar) i grynodiad pryd hadau 24 awr (A) a 72 awr (B) ar ôl y driniaeth.Mae'r llinell ddotiog yn cynrychioli LC50 y driniaeth pryd hadau.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT arfense Thlaspi wedi'i anactifadu â gwres, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Ar werthusiad 72 awr, gwerthoedd LC50 pryd hadau DFP, IG a PG oedd 0.111, 0.085 a 0.051 g / 120 ml dH2O, yn y drefn honno.Bu farw bron pob larfa a ddaeth i gysylltiad â blawd had Ls ar ôl 72 h o amlygiad, felly roedd data marwolaethau yn anghyson â dadansoddiad Probit.O'i gymharu â phrydau hadau eraill, roedd larfa yn llai sensitif i driniaeth pryd hadau DFP ac roedd ganddynt werthoedd LC50 ystadegol uwch (Tablau 2 a 3).Ar ôl 72 awr, amcangyfrifwyd mai gwerthoedd LC50 ar gyfer triniaethau pryd hadau DFP, IG a PG oedd 0.111, 0.085 a 0.05 g/120 ml dH2O, yn y drefn honno.Ar ôl 72 awr o werthuso, gwerthoedd LC90 powdr hadau DFP, IG a PG oedd 0.215, 0.254 a 0.138 g/120 ml dH2O, yn y drefn honno.Ar ôl 72 awr o werthuso, y marwolaethau larfâu cyfartalog ar gyfer y DFP, IG a thriniaethau prydau had PG ar uchafswm crynodiad o 0.12 g/120 ml dH2O oedd 58%, 66% a 96%, yn y drefn honno (Ffig. 1 B).Ar ôl gwerthusiad 72 awr, canfuwyd bod pryd hadau PG yn fwy gwenwynig na phryd hadau IG a DFP.
Gall isothiocyanadau synthetig, isothiocyanate allyl (AITC), isothiocyanate benzyl (BITC) a 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) ladd larfa mosgito yn effeithiol.Ar 24 awr ar ôl y driniaeth, roedd BITC yn fwy gwenwynig i larfa gyda gwerth LC50 o 5.29 ppm o'i gymharu â 19.35 ppm ar gyfer AITC a 55.41 ppm ar gyfer 4-HBITC (Tabl 4).O'i gymharu ag AITC a BITC, mae gan 4-HBITC wenwyndra is a gwerth LC50 uwch.Mae gwahaniaethau sylweddol yng ngwenwyndra larfal mosgito y ddau isothiocyanad mawr (Ls a PG) yn y pryd hadau mwyaf grymus.Dangosodd gwenwyndra yn seiliedig ar y gymhareb dos marwol o werthoedd LC50 rhwng AITC, BITC, a 4-HBITC wahaniaeth ystadegol fel nad oedd y CI 95% o gymhareb dos marwol LC50 yn cynnwys gwerth o 1 (P = 0.05, Tabl 4).Amcangyfrifwyd bod y crynodiadau uchaf o BITC ac AITC yn lladd 100% o'r larfa a brofwyd (Ffigur 2).
Amcangyfrifwyd cromliniau marwolaethau o ymateb dos (Probit) Ae.24 awr ar ôl y driniaeth, cyrhaeddodd larfa'r Aifft (3ydd larfa instar) grynodiadau isothiocyanad synthetig.Mae'r llinell ddotiog yn cynrychioli'r LC50 ar gyfer triniaeth isothiocyanad.Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC a 4-HBITC.
Mae'r defnydd o fioblaladdwyr planhigion fel cyfryngau rheoli fectorau mosgito wedi'i astudio ers amser maith.Mae llawer o blanhigion yn cynhyrchu cemegau naturiol sydd â gweithgaredd pryfleiddiad37.Mae eu cyfansoddion bioactif yn ddewis amgen deniadol i bryfladdwyr synthetig gyda photensial mawr i reoli plâu, gan gynnwys mosgitos.
Mae planhigion mwstard yn cael eu tyfu fel cnwd ar gyfer eu hadau, a ddefnyddir fel sbeis a ffynhonnell olew.69 Pan fydd olew mwstard yn cael ei dynnu o'r hadau neu pan fydd mwstard yn cael ei echdynnu i'w ddefnyddio fel biodanwydd, mae'r sgil-gynnyrch yn flawd had wedi'i ddifetha.Mae'r pryd hadau hwn yn cadw llawer o'i gydrannau biocemegol naturiol ac ensymau hydrolytig.Priodolir gwenwyndra'r pryd hadau hwn i gynhyrchu isothiocyanadau55,60,61.Mae isothiocyanadau yn cael eu ffurfio trwy hydrolysis glwcosinolatau gan yr ensym myrosinase yn ystod hydradu pryd hadau38,55,70 a gwyddys bod ganddynt effeithiau ffwngladdol, bactericidal, nematicidal a phryfleiddiad, yn ogystal â phriodweddau eraill gan gynnwys effeithiau synhwyraidd cemegol a phriodweddau cemotherapiwtig61,62, 70.Mae sawl astudiaeth wedi dangos bod planhigion mwstard a blawd hadau yn gweithredu'n effeithiol fel mygdarth yn erbyn pridd a phlâu bwyd wedi'i storio57,59,71,72.Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom asesu gwenwyndra pryd pedwar hedyn a'i dri chynnyrch bioactif AITC, BITC, a 4-HBITC i larfa mosgito Aedes.Aedes aegypti.Disgwylir i ychwanegu blawd hadau yn uniongyrchol at ddŵr sy'n cynnwys larfa mosgito ysgogi prosesau ensymatig sy'n cynhyrchu isothiocyanadau sy'n wenwynig i larfa mosgito.Amlygwyd y biodrawsnewidiad hwn yn rhannol gan weithgaredd larfladdol a welwyd yn y pryd hadau a cholli gweithgaredd pryfleiddiad pan gafodd blawd had mwstard corrach ei drin â gwres cyn ei ddefnyddio.Disgwylir i driniaeth wres ddinistrio'r ensymau hydrolytig sy'n actifadu glwcosinolatau, a thrwy hynny atal isthiocyanadau bioactif rhag ffurfio.Dyma'r astudiaeth gyntaf i gadarnhau priodweddau pryfleiddiad powdr hadau bresych yn erbyn mosgitos mewn amgylchedd dyfrol.
Ymhlith y powdrau hadau a brofwyd, powdr hadau berwr y dŵr (Ls) oedd y mwyaf gwenwynig, gan achosi marwolaethau uchel o Aedes albopictus.Roedd larfa Aedes aegypti yn cael eu prosesu'n barhaus am 24 awr.Roedd gan y tri powdr hadau sy'n weddill (PG, IG a DFP) weithgaredd arafach ac yn dal i achosi marwolaethau sylweddol ar ôl 72 awr o driniaeth barhaus.Dim ond pryd hadau Ls oedd yn cynnwys symiau sylweddol o glucosinolates, tra bod PG a DFP yn cynnwys myrosinase ac roedd IG yn cynnwys glwcosinolate fel y prif glucosinolate (Tabl 1).Mae glucotropaeolin yn cael ei hydrolysu i BITC ac mae sinalbine yn cael ei hydrolysu i 4-HBITC61,62.Mae ein canlyniadau bioassay yn dangos bod pryd hadau Ls a BITC synthetig yn wenwynig iawn i larfa mosgito.Prif gydran pryd hadau PG a DFP yw myrosinase glucosinolate, sy'n cael ei hydrolysu i AITC.Mae AITC yn effeithiol wrth ladd larfa mosgito gyda gwerth LC50 o 19.35 ppm.O'i gymharu ag AITC a BITC, isothiocyanate 4-HBITC yw'r lleiaf gwenwynig i larfa.Er bod AITC yn llai gwenwynig na BITC, mae eu gwerthoedd LC50 yn is na llawer o olewau hanfodol a brofwyd ar larfa mosgito32,73,74,75.
Mae ein powdr hadau croesferous i'w ddefnyddio yn erbyn larfa mosgito yn cynnwys un glwcosinolate mawr, sy'n cyfrif am dros 98-99% o gyfanswm y glwcosinolatau fel y'i pennir gan HPLC.Canfuwyd symiau hybrin o glucosinolates eraill, ond roedd eu lefelau yn llai na 0.3% o gyfanswm y glwcosinolatau.Mae powdr hadau berwr y dŵr (L. sativum) yn cynnwys glucosinolates eilaidd (sinigrin), ond mae eu cyfran yn 1% o gyfanswm y glwcosinolatau, ac mae eu cynnwys yn dal yn ddibwys (tua 0.4 mg/g o bowdr hadau).Er bod PG a DFP yn cynnwys yr un prif glwcosinolate (myrosin), mae gweithgaredd larvidal eu prydau hadau yn amrywio'n sylweddol oherwydd eu gwerthoedd LC50.Yn amrywio o ran gwenwyndra i lwydni powdrog.Gall ymddangosiad larfa Aedes aegypti fod oherwydd gwahaniaethau mewn gweithgaredd myrosinase neu sefydlogrwydd rhwng y ddau borthiant hadau.Mae gweithgaredd Myrosinase yn chwarae rhan bwysig yn y bio-argaeledd o gynhyrchion hydrolysis megis isothiocyanadau mewn planhigion Brassicaceae76.Mae adroddiadau blaenorol gan Pocock et al.77 a Wilkinson et al.78 wedi dangos y gall newidiadau mewn gweithgaredd a sefydlogrwydd myrosinase hefyd fod yn gysylltiedig â ffactorau genetig ac amgylcheddol.
Cyfrifwyd cynnwys isothiocyanate bioactif disgwyliedig yn seiliedig ar werthoedd LC50 pob pryd hadau yn 24 a 72 awr (Tabl 5) i'w gymharu â chymwysiadau cemegol cyfatebol.Ar ôl 24 awr, roedd yr isothiocyanadau yn y pryd hadau yn fwy gwenwynig na'r cyfansoddion pur.Roedd gwerthoedd LC50 a gyfrifwyd yn seiliedig ar rannau fesul miliwn (ppm) o driniaethau hadau isothiocyanate yn is na gwerthoedd LC50 ar gyfer ceisiadau BITC, AITC, a 4-HBITC.Gwelsom larfa yn bwyta pelenni blawd hadau (Ffigur 3A).O ganlyniad, mae'n bosibl y bydd larfa'n dod i gysylltiad mwy dwys ag isothiocyanadau gwenwynig trwy lyncu pelenni blawd hadau.Roedd hyn yn fwyaf amlwg yn y triniaethau pryd hadau IG a PG ar amlygiad 24-h, lle roedd crynodiadau LC50 75% a 72% yn is na thriniaethau AITC pur a 4-HBITC, yn y drefn honno.Roedd triniaethau Ls a DFP yn fwy gwenwynig nag isothiocyanate pur, gyda gwerthoedd LC50 24% a 41% yn is, yn y drefn honno.Larfâu yn y driniaeth reoli chwileru'n llwyddiannus (Ffig. 3 B), tra nad oedd y rhan fwyaf o larfâu yn y driniaeth hadau hadau yn chwiler ac roedd datblygiad y larfa wedi'i ohirio'n sylweddol (Ffig. 3 B, D).Yn Spodopteralitura, mae isothiocyanadau yn gysylltiedig ag arafu twf ac oedi datblygiadol79.
larfa o Ae.Roedd mosgitos Aedes aegypti yn agored yn barhaus i bowdr hadau Brassica am 24-72 awr.(A) Larfâu marw gyda gronynnau o flawd hadau yn rhannau'r geg (wedi'i gylchu);(B) Mae triniaeth reoli (dH20 heb hadau had ychwanegol) yn dangos bod larfa'n tyfu'n normal ac yn dechrau chwileru ar ôl 72 awr (C, D) Larfâu wedi'u trin â blawd hadau;roedd y pryd hadau yn dangos gwahaniaethau mewn datblygiad ac nid oedd yn chwileru.
Nid ydym wedi astudio mecanwaith effeithiau gwenwynig isothiocyanadau ar larfa mosgito.Fodd bynnag, mae astudiaethau blaenorol mewn morgrug tân coch (Solenopsis invicta) wedi dangos mai atal glutathione S-transferase (GST) ac esterase (EST) yw prif fecanwaith bioactifedd isothiocyanate, a gall AITC, hyd yn oed ar weithgaredd isel, hefyd atal gweithgaredd GST. .morgrug tân coch wedi'i fewnforio mewn crynodiadau isel.Y dos yw 0.5 µg/ml80.Mewn cyferbyniad, mae AITC yn atal acetylcholinesteras mewn gwiddon ŷd llawndwf (Sitophilus zeamais)81.Rhaid cynnal astudiaethau tebyg i egluro mecanwaith gweithgaredd isothiocyanate mewn larfa mosgito.
Rydym yn defnyddio triniaeth DFP anweithredol â gwres i gefnogi'r cynnig bod hydrolysis glwcosinolatau planhigion i ffurfio isothiocyanadau adweithiol yn fecanwaith ar gyfer rheoli larfâu mosgito â blawd had mwstard.Nid oedd pryd hadau DFP-HT yn wenwynig ar y cyfraddau cymhwyso a brofwyd.Roedd Lafarga et al.Dywedodd 82 fod glwcosinolatau yn sensitif i ddiraddiad ar dymheredd uchel.Disgwylir i driniaeth wres hefyd ddadnatureiddio'r ensym myrosinase mewn pryd hadau ac atal hydrolysis glwcosinolatau i ffurfio isothiocyanadau adweithiol.Cadarnhawyd hyn hefyd gan Okunade et al.Dangosodd 75 fod myrosinase yn sensitif i dymheredd, gan ddangos bod gweithgaredd myrosinase wedi'i anactifadu'n llwyr pan oedd mwstard, mwstard du, a hadau gwreiddiau gwaed yn agored i dymheredd uwch na 80 °.C. Gall y mecanweithiau hyn arwain at golli gweithgaredd pryfleiddiad o bryd had DFP wedi'i drin â gwres.
Felly, mae blawd hadau mwstard a'i dri isothiocyanad mawr yn wenwynig i larfa mosgito.O ystyried y gwahaniaethau hyn rhwng blawd hadau a thriniaethau cemegol, gall defnyddio blawd hadau fod yn ddull effeithiol o reoli mosgito.Mae angen nodi fformwleiddiadau addas a systemau cyflawni effeithiol i wella effeithiolrwydd a sefydlogrwydd y defnydd o bowdrau hadau.Mae ein canlyniadau yn dangos y defnydd posibl o flawd hadau mwstard fel dewis amgen i blaladdwyr synthetig.Gallai'r dechnoleg hon ddod yn offeryn arloesol ar gyfer rheoli fectorau mosgito.Oherwydd bod larfâu mosgito yn ffynnu mewn amgylcheddau dyfrol a bod glwcosinolatau blawd hadau yn cael eu trosi'n enzymatically i isothiocyanates gweithredol ar hydradu, y defnydd o blawd had mwstard mewn dŵr-bla mosgito yn cynnig potensial rheoli sylweddol.Er bod gweithgaredd larvicidal isothiocyanates yn amrywio (BITC> AITC> 4-HBITC), mae angen mwy o ymchwil i benderfynu a yw cyfuno blawd hadau â glwcosinolatau lluosog yn cynyddu gwenwyndra yn synergyddol.Dyma'r astudiaeth gyntaf i ddangos effeithiau pryfleiddiad blawd hadau croesferaidd difaw a thri isothiocyanad bioactif ar fosgitos.Mae canlyniadau'r astudiaeth hon yn torri tir newydd trwy ddangos y gall blawd had bresych wedi'i ddifetha, sy'n sgil-gynnyrch echdynnu olew o'r hadau, fod yn asiant larvidal addawol ar gyfer rheoli mosgito.Gall y wybodaeth hon helpu ymhellach i ddarganfod cyfryngau bioreoli planhigion a'u datblygiad fel bioblaladdwyr rhad, ymarferol ac ecogyfeillgar.
Mae'r setiau data a gynhyrchwyd ar gyfer yr astudiaeth hon a'r dadansoddiadau dilynol ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.Ar ddiwedd yr astudiaeth, dinistriwyd yr holl ddeunyddiau a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth (pryfed a blawd hadau).
Amser postio: Gorff-29-2024