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E cumminazzioni di cumposti insetticidi derivati da e piante ponu mustrà interazzione sinergica o antagonista contr'à i parassiti. Data a rapida diffusione di e malatie purtate da e zanzare Aedes è a crescente resistenza di e pupulazioni di zanzare Aedes à l'insetticidi tradiziunali, vintottu cumminazzioni di cumposti terpenici basati nantu à l'olii essenziali vegetali sò state formulate è testate contr'à i stadi larvali è adulti di Aedes aegypti. Cinque olii essenziali vegetali (OE) sò stati inizialmente valutati per a so efficacia larvicida è per l'usu adultu, è dui cumposti principali sò stati identificati in ogni OE basatu annantu à i risultati di GC-MS. I principali cumposti identificati sò stati acquistati, vale à dì u disolfuru di diallile, u trisolfuru di diallile, u carvone, u limonene, l'eugenolu, u metil eugenolu, l'eucaliptolo, l'eudesmol è l'alfa-pinene di zanzara. E cumminazzioni binarie di sti cumposti sò state poi preparate aduprendu dosi subletali è i so effetti sinergichi è antagonisti sò stati testati è determinati. E migliori cumpusizioni larvicide sò ottenute mischjendu u limonene cù u disulfuru di diallile, è e migliori cumpusizioni adulticide sò ottenute mischjendu u carvone cù u limonene. U larvicida sinteticu utilizatu cummercialmente Temphos è a droga per adulti Malathion sò stati testati separatamente è in cumminazzioni binarie cù terpenoidi. I risultati anu dimustratu chì a cumminazione di temefos è disulfuru di diallile è malathion è eudesmol era a cumminazione più efficace. Queste cumminazzioni putenti anu un putenziale per l'usu contr'à Aedes aegypti.
L'olii essenziali vegetali (OE) sò metaboliti secundarii chì cuntenenu diversi cumposti bioattivi è stanu diventendu sempre più impurtanti cum'è alternativa à i pesticidi sintetici. Ùn sò micca solu rispettosi di l'ambiente è faciuli d'utilizà, ma sò ancu una mistura di diversi cumposti bioattivi, chì riduce ancu a probabilità di sviluppà resistenza à i medicinali1. Usendu a tecnulugia GC-MS, i circadori anu esaminatu i custituenti di diversi olii essenziali vegetali è anu identificatu più di 3.000 cumposti da 17.500 piante aromatiche2, a maiò parte di i quali sò stati testati per e proprietà insetticide è sò stati segnalati per avè effetti insetticidi3,4. Certi studii mettenu in risaltu chì a tossicità di u cumpunente principale di u cumpostu hè a stessa o più grande di quella di u so ossidu d'etilene grezzu. Ma l'usu di cumposti individuali pò di novu lascià spaziu per u sviluppu di resistenza, cum'è hè u casu cù l'insetticidi chimichi5,6. Dunque, l'attenzione attuale hè nantu à a preparazione di miscele di cumposti à basa di ossidu d'etilene per migliurà l'efficacia insetticida è riduce a probabilità di resistenza in e pupulazioni di parassiti bersagliu. I cumposti attivi individuali prisenti in l'OE ponu mustrà effetti sinergichi o antagonisti in cumminazzioni chì riflettenu l'attività generale di l'OE, un fattu chì hè statu bè messu in risaltu in studii realizati da circadori precedenti7,8. U prugramma di cuntrollu di i vettori include ancu l'OE è i so cumpunenti. L'attività zanzucida di l'olii essenziali hè stata ampiamente studiata nantu à e zanzare Culex è Anopheles. Parechji studii anu pruvatu à sviluppà pesticidi efficaci cumbinendu diverse piante cù pesticidi sintetici usati cummercialmente per aumentà a tossicità generale è minimizà l'effetti secundari9. Ma i studii di tali cumposti contr'à Aedes aegypti restanu rari. I progressi in a scienza medica è u sviluppu di medicinali è vaccini anu aiutatu à cumbatte alcune malatie trasmesse da vettori. Ma a presenza di diversi sierotipi di u virus, trasmessi da a zanzara Aedes aegypti, hà purtatu à u fallimentu di i prugrammi di vaccinazione. Dunque, quandu tali malatie si verificanu, i prugrammi di cuntrollu di i vettori sò l'unica opzione per impedisce a diffusione di a malatia. In u scenariu attuale, u cuntrollu di Aedes aegypti hè assai impurtante postu ch'ellu hè un vettore chjave di diversi virus è i so sierotipi chì causanu a frebba dengue, Zika, a frebba emorragica dengue, a frebba gialla, ecc. A cosa più degna di nota hè u fattu chì u numeru di casi di quasi tutte e malatie trasmesse da Aedes trasmesse da vettori aumenta ogni annu in Egittu è aumenta in u mondu sanu. Dunque, in questu cuntestu, ci hè un bisognu urgente di sviluppà misure di cuntrollu rispettose di l'ambiente è efficaci per e pupulazioni di Aedes aegypti. I candidati potenziali à questu riguardu sò l'OE, i so cumposti custituenti è e so cumminazzioni. Dunque, questu studiu hà pruvatu à identificà cumminazzioni sinergiche efficaci di cumposti chjave di OE vegetali da cinque piante cù proprietà insetticide (vale à dì, menta, basilico santu, eucalipto maculatu, Allium sulfur è melaleuca) contr'à Aedes aegypti.
Tutti l'OE selezziunati anu dimustratu una putenziale attività larvicida contr'à Aedes aegypti cù una LC50 di 24 ore chì varieghja da 0,42 à 163,65 ppm. L'attività larvicida più alta hè stata registrata per l'OE di menta piperita (Mp) cù un valore LC50 di 0,42 ppm à 24 ore, seguitatu da l'agliu (As) cù un valore LC50 di 16,19 ppm à 24 ore (Tavula 1).
À l'eccezzione di Ocimum Sainttum, Os EO, tutti l'altri quattru EO screened anu mostratu effetti allercidi evidenti, cù valori LC50 chì varianu da 23,37 à 120,16 ppm durante u periodu di esposizione di 24 ore. Thymophilus striata (Cl) EO hè statu u più efficace in l'uccisione di adulti cù un valore LC50 di 23,37 ppm in 24 ore da l'esposizione, seguitatu da Eucalyptus maculata (Em) chì avia un valore LC50 di 101,91 ppm (Tabella 1). D’altronde, u valore LC50 per Os ùn hè ancu statu determinatu postu chì u tassu di mortalità più altu di 53% hè statu registratu à a dosa più alta (Figura Supplementare 3).
I dui cumposti custituenti principali in ogni EO sò stati identificati è selezziunati in basa à i risultati di a basa di dati di a biblioteca NIST, a percentuale di l'area di u cromatogramma GC è i risultati di i spettri MS (Tavula 2). Per EO As, i principali cumposti identificati eranu u disulfuru di diallile è u trisulfuru di diallile; per EO Mp i principali cumposti identificati eranu u carvone è u limonene, per EO Em i principali cumposti identificati eranu l'eudesmol è l'eucaliptolo; Per EO Os, i principali cumposti identificati eranu l'eugenolo è u metil eugenolo, è per EO Cl, i principali cumposti identificati eranu l'eugenolo è l'α-pinene (Figura 1, Figure Supplementari 5-8, Tavula Supplementare 1-5).
Risultati di a spettrometria di massa di i principali terpenoidi di olii essenziali selezziunati (A-diallil disulfuru; B-diallil trisulfuru; C-eugenolu; D-metil eugenolu; E-limonene; F-aromaticu ceperone; G-α-pinene; H-cineolu; R-eudamol).
Un totale di nove cumposti (disulfuru di diallile, trisulfuru di diallile, eugenolu, metil eugenolu, carvone, limonene, eucaliptolo, eudesmol, α-pinene) sò stati identificati cum'è cumposti efficaci chì sò i cumpunenti principali di l'EO è sò stati individualmente bioassaggiati contr'à Aedes aegypti à i stadi larvali. . U cumpostu eudesmol hà avutu a più alta attività larvicida cù un valore LC50 di 2,25 ppm dopu à 24 ore di esposizione. I cumposti disulfuru di diallile è trisulfuru di diallile sò stati ancu trovati à avè potenziali effetti larvicidi, cù dosi subletali medie in l'intervallu di 10-20 ppm. Una attività larvicida moderata hè stata osservata di novu per i cumposti eugenolu, limonene è eucaliptolo cù valori LC50 di 63,35 ppm, 139,29 ppm è 181,33 ppm dopu à 24 ore, rispettivamente (Tabella 3). Tuttavia, nisun putenziale larvicida significativu di metil eugenolu è carvone hè statu trovu ancu à e dosi più alte, dunque i valori LC50 ùn sò stati calculati (Tabella 3). U larvicida sinteticu Temephos avia una cuncentrazione letale media di 0,43 ppm contr'à Aedes aegypti per più di 24 ore di esposizione (Tabella 3, Tabella Supplementare 6).
Sette cumposti (disulfuru di diallile, trisulfuru di diallile, eucaliptolo, α-pinene, eudesmol, limonene è carvone) sò stati identificati cum'è i principali cumposti di EO efficace è sò stati testati individualmente contr'à e zanzare Aedes egiziane adulte. Sicondu l'analisi di regressione Probit, Eudesmol hè statu trovu avè u più altu putenziale cù un valore LC50 di 1,82 ppm, seguitatu da Eucaliptolo cù un valore LC50 di 17,60 ppm à un tempu di esposizione di 24 ore. I cinque cumposti rimanenti testati eranu moderatamente dannosi per l'adulti cù LC50 chì varianu da 140,79 à 737,01 ppm (Tabella 3). U malathion organofosforicu sinteticu era menu putente di l'eudesmol è più altu di l'altri sei cumposti, cù un valore LC50 di 5,44 ppm durante u periodu di esposizione di 24 ore (Tabella 3, Tabella Supplementare 6).
Sette cumposti principali putenti è u tamefosatu organofosforicu sò stati selezziunati per formulà cumminazzioni binarie di e so dosi LC50 in un rapportu 1:1. Un totale di 28 cumminazzioni binarie sò state preparate è testate per a so efficacia larvicida contr'à Aedes aegypti. Nove cumminazzioni sò state trovate sinergiche, 14 cumminazzioni eranu antagonistiche è cinque cumminazzioni ùn eranu micca larvicide. Trà e cumminazzioni sinergiche, a cumminazione di disulfuru di diallile è temofol hè stata a più efficace, cù una mortalità di u 100% osservata dopu à 24 ore (Tabella 4). In listessu modu, e miscele di limonene cù disulfuru di diallile è eugenolo cù timefos anu mostratu un bon putenziale cù una mortalità larvale osservata di 98,3% (Tabella 5). E 4 cumminazzioni rimanenti, vale à dì eudesmol più eucaliptolo, eudesmol più limonene, eucaliptolo più alfa-pinene, alfa-pinene più temefos, anu ancu mostratu una significativa efficacia larvicida, cù tassi di mortalità osservati superiori à u 90%. U tassu di mortalità previstu hè vicinu à u 60-75%. (Tavula 4). Tuttavia, a cumminazione di limonene cù α-pinene o eucaliptu hà mostratu reazzioni antagonistiche. In listessu modu, hè statu trovu chì e miscele di Temephos cù eugenolu o eucaliptu o eudesmol o diallil trisulfuru anu effetti antagonistici. In listessu modu, a cumminazione di diallil disulfuru è diallil trisulfuru è a cumminazione di unu di sti cumposti cù eudesmol o eugenolu sò antagonistiche in a so azzione larvicida. L'antagonismu hè statu ancu signalatu cù a cumminazione di eudesmol cù eugenolu o α-pinene.
Di tutti i 28 mischi binarii testati per l'attività acida adulta, 7 cumminazzioni eranu sinergiche, 6 ùn anu avutu alcun effettu, è 15 eranu antagonistiche. I mischi di eudesmol cù eucaliptu è limonene cù carvone sò stati trovati più efficaci cà altre cumminazzioni sinergiche, cù tassi di mortalità à 24 ore di 76% è 100%, rispettivamente (Tabella 5). Hè statu osservatu chì u malathion mostra un effettu sinergicu cù tutte e cumminazzioni di cumposti eccettu u limonene è u trisulfuru di diallile. D’altronde, hè statu trovu antagonismu trà u disulfuru di diallile è u trisulfuru di diallile è a cumminazione di unu di elli cù eucaliptu, o eucaliptolo, o carvone, o limonene. In listessu modu, e cumminazzioni di α-pinene cù eudesmol o limonene, eucaliptolo cù carvone o limonene, è limonene cù eudesmol o malathion anu mostratu effetti larvicidi antagonistici. Per e sei cumminazzioni rimanenti, ùn ci era nisuna differenza significativa trà a mortalità prevista è quella osservata (Tavula 5).
Basatu annantu à l'effetti sinergichi è e dosi subletali, a so tossicità larvicida contru à un gran numeru di zanzare Aedes aegypti hè stata infine selezziunata è ulteriormente testata. I risultati anu dimustratu chì a mortalità larvale osservata aduprendu e cumminazzioni binarie eugenolu-limonene, diallil disulfuru-limonene è diallil disulfuru-timefos era di 100%, mentre chì a mortalità larvale prevista era di 76,48%, 72,16% è 63,4%, rispettivamente (Tabella 6). A cumminazzioni di limonene è eudesmol era relativamente menu efficace, cù una mortalità larvale di 88% osservata durante u periodu di esposizione di 24 ore (Tabella 6). In riassuntu, e quattru cumminazzioni binarie selezziunate anu ancu dimustratu effetti larvicidi sinergichi contru à Aedes aegypti quandu applicate à grande scala (Tabella 6).
Trè cumminazzioni sinergiche sò state selezziunate per u biotest adultocida per cuntrullà e grande pupulazioni di Aedes aegypti adulti. Per selezziunà e cumminazzioni da pruvà nantu à e grande culunie d'insetti, ci simu prima cuncentrati nantu à e duie migliori cumminazzioni sinergiche di terpeni, vale à dì carvone più limonene è eucaliptolo più eudesmol. In segundu locu, a megliu cumminazione sinergica hè stata selezziunata trà a cumminazione di malathion organofosfaticu sinteticu è terpenoidi. Credemu chì a cumminazione di malathion è eudesmol hè a megliu cumminazione per pruvà nantu à e grande culunie d'insetti per via di a più alta mortalità osservata è di i valori LC50 assai bassi di l'ingredienti candidati. U malathion presenta sinergisimu in cumminazione cù α-pinene, disulfuru di diallile, eucaliptu, carvone è eudesmol. Ma s'è no guardemu i valori LC50, Eudesmol hà u valore più bassu (2,25 ppm). I valori LC50 calculati di malathion, α-pinene, disolfuru di diallile, eucaliptolo è carvone eranu 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 è 140,79 ppm rispettivamente. Quessi valori indicanu chì a cumbinazione di malathion è eudesmol hè a cumbinazione ottima in termini di dosaggio. I risultati anu dimustratu chì e cumbinazioni di carvone più limonene è eudesmol più malathion anu avutu una mortalità osservata di u 100% paragunata à una mortalità prevista di u 61% à u 65%. Un'altra cumbinazione, eudesmol più eucaliptolo, hà dimustratu un tassu di mortalità di u 78,66% dopu à 24 ore di esposizione, paragunatu à un tassu di mortalità previstu di u 60%. Tutte e trè cumbinazioni selezziunate anu dimustratu effetti sinergichi ancu quandu applicate à grande scala contr'à l'Aedes aegypti adultu (Tabella 6).
In questu studiu, l'olii essenziali di e piante selezziunati cum'è Mp, As, Os, Em è Cl anu dimustratu effetti letali promettenti nantu à i stadii larvali è adulti di Aedes aegypti. L'olii essenziali di Mp avianu a più alta attività larvicida cù un valore LC50 di 0,42 ppm, seguitatu da l'olii essenziali di As, Os è Em cù un valore LC50 inferiore à 50 ppm dopu à 24 ore. Quessi risultati sò coerenti cù studii precedenti di zanzare è altre mosche diptère10,11,12,13,14. Ancu s'è a putenza larvicida di Cl hè più bassa chè quella di l'altri olii essenziali, cù un valore LC50 di 163,65 ppm dopu à 24 ore, u so putenziale adultu hè u più altu cù un valore LC50 di 23,37 ppm dopu à 24 ore. L'OE Mp, As è Em anu ancu dimustratu un bon putenziale allergicida cù valori LC50 in l'intervallu di 100-120 ppm à 24 ore di esposizione, ma eranu relativamente più bassi di a so efficacia larvicida. D’altronde, l'OE Os hà dimustratu un effettu allergicida trascurabile ancu à a dosa terapeutica più alta. Cusì, i risultati indicanu chì a tossicità di l'ossidu d'etilene per e piante pò varià secondu u stadiu di sviluppu di e zanzare15. Dipende ancu da a velocità di penetrazione di l'OE in u corpu di l'insettu, a so interazione cù enzimi bersagli specifici è a capacità di disintossicazione di a zanzara in ogni stadiu di sviluppu16. Un gran numeru di studii anu dimustratu chì u cumpunente principale hè un fattore impurtante in l'attività biologica di l'ossidu d'etilene, postu chì rapprisenta a maiò parte di i cumposti totali3,12,17,18. Dunque, avemu cunsideratu dui cumposti principali in ogni OE. Basatu annantu à i risultati di GC-MS, u disulfuru di diallile è u trisulfuru di diallile sò stati identificati cum'è i principali cumposti di EO As, ciò chì hè coerente cù i rapporti precedenti19,20,21. Ancu s'è i rapporti precedenti indicavanu chì u mentolu era unu di i so principali cumposti, u carvone è u limonene sò stati di novu identificati cum'è i principali cumposti di Mp EO22,23. U prufilu di cumpusizione di Os EO hà dimustratu chì l'eugenolu è u metil eugenolu sò i principali cumposti, ciò chì hè simile à i risultati di i circadori precedenti16,24. L'eucaliptolo è l'eucaliptolo sò stati segnalati cum'è i principali cumposti prisenti in l'oliu di foglie d'Em, ciò chì hè coerente cù i risultati di certi circadori25,26 ma cuntrariu à i risultati di Olalade et al.27. A dominanza di u cineolu è di l'α-pinene hè stata osservata in l'oliu essenziale di melaleuca, ciò chì hè simile à i studii precedenti28,29. Differenze intraspecifiche in a cumpusizione è a cuncentrazione di l'olii essenziali estratti da a stessa spezia di piante in lochi diversi sò state segnalate è sò state ancu osservate in questu studiu, chì sò influenzate da e cundizioni geografiche di crescita di e piante, u tempu di a racolta, u stadiu di sviluppu o l'età di a pianta, l'apparizione di chemotipi, ecc.22,30,31,32. I cumposti chjave identificati sò stati poi acquistati è testati per i so effetti larvicidi è effetti nantu à e zanzare adulte Aedes aegypti. I risultati anu dimustratu chì l'attività larvicida di u disulfuru di diallile era paragunabile à quella di l'EO As grezzu. Ma l'attività di u trisulfuru di diallile hè più alta di l'EO As. Quessi risultati sò simili à quelli ottenuti da Kimbaris et al. 33 nantu à Culex Filippine. Tuttavia, questi dui cumposti ùn anu micca dimustratu una bona attività autocida contr'à e zanzare bersaglio, chì hè coerente cù i risultati di Plata-Rueda et al 34 nantu à Tenebrio molitor. L'EO di l'Os hè efficace contr'à u stadiu larvale di Aedes aegypti, ma micca contr'à u stadiu adultu. Hè statu stabilitu chì l'attività larvicida di i principali cumposti individuali hè più bassa di quella di l'Os EO crudu. Questu implica un rolu per altri cumposti è e so interazzione in l'ossidu d'etilene crudu. L'eugenolu metilicu solu hà una attività trascurabile, mentre chì l'eugenolu solu hà una attività larvicida moderata. Questa cunclusione cunfirma, da una parte,35,36, è da l'altra parte, cuntradisce e cunclusioni di i circadori precedenti37,38. E differenze in i gruppi funziunali di l'eugenolu è di u metileugenolu ponu purtà à diverse tossicità per u listessu insettu bersagliu39. U limonene hè statu trovu avè una attività larvicida moderata, mentre chì l'effettu di u carvone era insignificante. In listessu modu, a tossicità relativamente bassa di u limonene per l'insetti adulti è l'alta tossicità di u carvone sustenenu i risultati di alcuni studii precedenti40, ma cuntradiscenu altri41. A presenza di doppi legami in pusizioni sia intracicliche sia esocicliche pò aumentà i benefici di sti cumposti cum'è larvicidi3,41, mentre chì a carvone, chì hè una chetone cù carboni alfa è beta insaturi, pò mustrà un potenziale più altu di tossicità in l'adulti42. Tuttavia, e caratteristiche individuali di u limonene è di a carvone sò assai più basse di u Mp EO tutale (Tabella 1, Tabella 3). Trà i terpenoidi testati, l'eudesmol hè statu trovu avè a più grande attività larvicida è adulta cù un valore LC50 inferiore à 2,5 ppm, ciò chì ne face un cumpostu promettente per u cuntrollu di e zanzare Aedes. A so prestazione hè megliu cà quella di tuttu l'EO Em, ancu s'ellu ùn hè micca coerente cù i risultati di Cheng et al.40. L'eudesmol hè un sesquiterpene cù duie unità d'isoprene chì hè menu volatile chè i monoterpeni ossigenati cum'è l'eucalyptol è dunque hà un potenziale più grande cum'è pesticida. L'eucalyptol stessu hà una maggiore attività adulta chè larvicida, è i risultati di studii precedenti sustenenu è refutanu questu37,43,44. L'attività sola hè guasi paragunabile à quella di l'EO Cl sanu. Un altru monoterpene biciclicu, l'α-pinene, hà menu un effettu adultu nantu à l'Aedes aegypti chè un effettu larvicida, chì hè l'oppostu di l'effettu di l'EO Cl cumpletu. L'attività insetticida generale di i terpenoidi hè influenzata da a so lipofilicità, volatilità, ramificazione di u carbone, area di pruiezione, area superficiale, gruppi funziunali è e so pusizioni45,46. Quessi cumposti ponu agisce distruggendu l'accumulazioni cellulari, bluccendu l'attività respiratoria, interrompendu a trasmissione di l'impulsi nervosi, ecc.47 L'organofosfatu sinteticu Temephos hè statu trovu avè a più alta attività larvicida cù un valore LC50 di 0,43 ppm, chì hè coerente cù i dati di Lek -Utala48. L'attività adulta di u malathion organofosforicu sinteticu hè stata riportata à 5,44 ppm. Ancu s'è sti dui organofosfati anu mostratu risposte favurevuli contr'à i ceppi di laburatoriu di Aedes aegypti, a resistenza di e zanzare à sti cumposti hè stata riportata in diverse parti di u mondu49. Tuttavia, ùn sò stati truvati rapporti simili nantu à u sviluppu di resistenza à i medicinali erbali50. Cusì, i prudutti botanichi sò cunsiderati cum'è alternative potenziali à i pesticidi chimichi in i prugrammi di cuntrollu di i vettori.
L'effettu larvicida hè statu testatu annantu à 28 cumminazzioni binarie (1:1) preparate da terpenoidi putenti è terpenoidi cù timetfos, è 9 cumminazzioni sò state trovate sinergiche, 14 antagoniste è 5 antagoniste. Nisun effettu. D’altronde, in u biotest di putenza adulta, 7 cumminazzioni sò state trovate sinergiche, 15 cumminazzioni eranu antagoniste, è 6 cumminazzioni sò state segnalate senza effettu. A ragione per a quale certe cumminazzioni producenu un effettu sinergicu pò esse duvuta à l'interazzione simultanea di i cumposti candidati in diverse vie impurtanti, o à l'inibizione sequenziale di diversi enzimi chjave di una via biologica particulare51. A cumminazione di limonene cù disulfuru di diallile, eucaliptu o eugenolu hè stata trovata sinergica in applicazioni sia à piccula sia à grande scala (Tabella 6), mentre chì a so cumminazione cù eucaliptu o α-pinene hè stata trovata avè effetti antagonisti nantu à e larve. In media, u limonene pare esse un bon sinergistu, forse per via di a presenza di gruppi metilici, una bona penetrazione in u stratu corneu è un mecanismu d'azione differente52,53. Hè statu digià signalatu chì u limonene pò causà effetti tossichi penetrendu e cuticule di l'insetti (tossicità da cuntattu), affettendu u sistema digestivu (antialimentazione) o affettendu u sistema respiratoriu (attività di fumigazione), 54 mentre chì i fenilpropanoidi cum'è l'eugenolu ponu influenzà l'enzimi metabolichi 55. Dunque, e cumminazzioni di cumposti cù diversi meccanismi d'azione ponu aumentà l'effettu letale generale di a mistura. L'eucaliptolo hè statu trovu sinergicu cù u disulfuru di diallile, l'eucaliptolo o l'α-pinene, ma altre cumminazzioni cù altri cumposti eranu o micca larvicide o antagoniste. I primi studii anu dimustratu chì l'eucaliptolo hà attività inibitoria nantu à l'acetilcolinesterasi (AChE), è ancu nantu à i recettori di ottaamina è GABA56. Siccomu i monoterpeni ciclichi, l'eucaliptolo, l'eugenolo, ecc. ponu avè u listessu mecanismu d'azione cum'è a so attività neurotossica, 57 minimizendu cusì i so effetti cumminati per via di l'inibizione mutuale. In listessu modu, a cumminazione di Temephos cù disulfuru di diallile, α-pinene è limonene hè stata trovata sinergica, sustinendu i rapporti precedenti di un effettu sinergicu trà i prudutti à base di erbe è l'organofosfati sintetici58.
A cumminazione di eudesmol è eucaliptol hè stata trovata per avè un effettu sinergicu nantu à i stadii larvali è adulti di Aedes aegypti, forse per via di i so diversi modi d'azione per via di e so diverse strutture chimiche. L'eudesmol (un sesquiterpene) pò influenzà u sistema respiratoriu 59 è l'eucaliptol (un monoterpene) pò influenzà l'acetilcolinesterasi 60. A co-esposizione di l'ingredienti à dui o più siti bersagli pò aumentà l'effettu letale generale di a cumminazione. In i biosaggi di sustanzi adulti, u malathion hè statu trovu sinergicu cù u carvone o l'eucaliptol o l'eucaliptol o u disulfuru di diallile o l'α-pinene, chì indica chì hè sinergicu cù l'aggiunta di limonene è di. Boni candidati allergenici sinergichi per tuttu u portafogliu di cumposti terpenici, cù l'eccezzione di u trisulfuru di allile. Thangam è Kathiresan61 anu ancu signalatu risultati simili di l'effettu sinergicu di u malathion cù estratti d'erbe. Sta risposta sinergica pò esse duvuta à l'effetti tossichi cumminati di u malathion è di i fitochimichi nantu à l'enzimi disintossicanti di l'insetti. L'organofosfati cum'è u malathion agiscenu generalmente inibendu l'esterasi è e monoossigenasi di u citocromu P45062,63,64. Dunque, a cumbinazione di u malathion cù questi meccanismi d'azione è di i terpeni cù diversi meccanismi d'azione pò aumentà l'effettu letale generale nantu à e zanzare.
Da l'altra parte, l'antagonismu indica chì i cumposti selezziunati sò menu attivi in cumbinazione chè ogni cumpostu solu. A ragione di l'antagonismu in certe cumbinazioni pò esse chì un cumpostu mudifica u cumpurtamentu di l'altru cumpostu cambiendu a velocità di assorbimentu, distribuzione, metabolismu o escrezione. I primi circadori anu cunsideratu questu cum'è a causa di l'antagonismu in e cumbinazioni di droghe. Molecule Possibile mecanismu 65. In listessu modu, e pussibili cause di l'antagonismu ponu esse ligate à meccanismi d'azione simili, a cumpetizione di i cumposti custituenti per u listessu receptore o situ bersagliu. In certi casi, pò ancu accade una inibizione non cumpetitiva di a proteina bersagliu. In questu studiu, dui cumposti organosulfurati, u disulfuru di diallile è u trisulfuru di diallile, anu mostratu effetti antagonisti, forse per via di a cumpetizione per u listessu situ bersagliu. In listessu modu, questi dui cumposti di zolfu anu mostratu effetti antagonisti è ùn anu avutu alcun effettu quandu sò stati cumminati cù eudesmol è α-pinene. L'eudesmol è l'alfa-pinene sò di natura ciclica, mentre chì u disulfuru di diallile è u trisulfuru di diallile sò di natura alifatica. Basatu annantu à a struttura chimica, a cumminazione di sti cumposti duveria aumentà l'attività letale generale postu chì i so siti di destinazione sò generalmente diffirenti34,47, ma sperimentalmente avemu trovu antagonismu, chì pò esse duvutu à u rolu di sti cumposti in certi organismi in vivo scunnisciuti. sistemi cum'è risultatu di l'interazzione. In listessu modu, a cumminazione di cineolu è α-pinene hà pruduttu risposte antagonistiche, ancu s'è i circadori anu signalatu prima chì i dui cumposti anu diversi bersagli d'azione47,60. Siccomu i dui cumposti sò monoterpeni ciclichi, ci ponu esse alcuni siti di destinazione cumuni chì ponu cumpete per u ligame è influenzà a tossicità generale di e coppie combinatorie studiate.
Basatu annantu à i valori LC50 è a mortalità osservata, sò state selezziunate e duie migliori cumminazzioni sinergiche di terpeni, vale à dì e coppie di carvone + limonene è eucaliptolo + eudesmol, è ancu u malathion organofosforicu sinteticu cù i terpeni. A cumminazione sinergica ottima di cumposti di malathion + Eudesmol hè stata testata in un biotest di insetticidi per adulti. Cuncentrate e grande culonie d'insetti nantu à cunfirmà se queste cumminazzioni efficaci ponu funziunà contr'à un gran numeru d'individui in spazii d'esposizione relativamente grandi. Tutte queste cumminazzioni dimustranu un effettu sinergicu contr'à grandi sciami d'insetti. Risultati simili sò stati ottenuti per una cumminazione larvicida sinergica ottima testata contr'à grandi pupulazioni di larve di Aedes aegypti. Cusì, si pò dì chì a cumminazione larvicida è adulticida sinergica efficace di cumposti di EO vegetali hè un forte candidatu contr'à i chimichi sintetici esistenti è pò esse aduprata ulteriormente per cuntrullà e pupulazioni di Aedes aegypti. In listessu modu, e cumminazzioni efficaci di larvicidi sintetici o adulticidi cù terpeni ponu ancu esse aduprate per riduce e dosi di timetfos o malathion amministrate à e zanzare. Queste cumminazzioni sinergiche putenti ponu furnisce suluzioni per studii futuri nantu à l'evoluzione di a resistenza à i medicinali in e zanzare Aedes.
L'ova di Aedes aegypti sò state raccolte da u Centru Regiunale di Ricerca Medica, Dibrugarh, Cunsigliu Indianu di Ricerca Medica è tenute sottu à temperatura cuntrullata (28 ± 1 °C) è umidità (85 ± 5%) in u Dipartimentu di Zoologia, Università Gauhati in e seguenti cundizioni: L'Arivoli sò stati descritti et al. Dopu a schiusa, e larve sò state alimentate cù alimenti larvali (polvere di biscotti per cani è levitu in un rapportu 3:1) è l'adulti sò stati alimentati cù una soluzione di glucosiu à u 10%. À partesi da u terzu ghjornu dopu l'emergenza, e zanzare femine adulte sò state autorizate à succhià u sangue di i ratti albini. Immergete a carta da filtru in acqua in un bicchieru è mettelu in a gabbia di deposizione di l'ova.
Campioni di piante selezziunate, vale à dì foglie d'eucalyptus (Myrtaceae), basilico santu (Lamiaceae), menta (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) è bulbi d'allium (Amaryllidaceae). Raccolti da Guwahati è identificati da u Dipartimentu di Botanica, Università di Gauhati. I campioni di piante raccolti (500 g) sò stati sottumessi à idrodistillazione cù un apparecchiu Clevenger per 6 ore. L'EO estrattu hè statu raccoltu in fiale di vetru pulite è cunservatu à 4 °C per studii ulteriori.
A tossicità larvicida hè stata studiata aduprendu procedure standard ligeramente mudificate di l'Organizazione Mondiale di a Salute 67. Aduprate DMSO cum'è emulsionante. Ogni cuncentrazione di EO hè stata inizialmente testata à 100 è 1000 ppm, espunendu 20 larve in ogni replica. Basatu annantu à i risultati, hè statu applicatu un intervallu di cuncentrazione è a mortalità hè stata registrata da 1 ora à 6 ore (à intervalli di 1 ora), è à 24 ore, 48 ore è 72 ore dopu u trattamentu. E cuncentrazioni subletali (LC50) sò state determinate dopu à 24, 48 è 72 ore di esposizione. Ogni cuncentrazione hè stata testata in triplicatu cù un cuntrollu negativu (solu acqua) è un cuntrollu pusitivu (acqua trattata cù DMSO). Se si verifica a pupazione è più di u 10% di e larve di u gruppu di cuntrollu morenu, l'esperimentu hè ripetutu. Se u tassu di mortalità in u gruppu di cuntrollu hè trà 5-10%, aduprate a formula di currezzione di Abbott 68.
U metudu discrittu da Ramar et al. 69 hè statu utilizatu per un bioassay adultu contr'à Aedes aegypti utilizendu l'acetone cum'è solvente. Ogni EO hè statu inizialmente testatu contr'à e zanzare adulte Aedes aegypti à cuncentrazioni di 100 è 1000 ppm. Applicate 2 ml di ogni soluzione preparata à u numeru Whatman. 1 pezzu di carta da filtru (dimensione 12 x 15 cm2) è lasciate evaporà l'acetone per 10 minuti. A carta da filtru trattata cù solu 2 ml di acetone hè stata aduprata cum'è cuntrollu. Dopu chì l'acetone hè evaporata, a carta da filtru trattata è a carta da filtru di cuntrollu sò piazzate in un tubu cilindricu (10 cm di prufundità). Dece zanzare di 3 à 4 ghjorni chì ùn si nutriscenu micca di sangue sò state trasferite in triplicati di ogni cuncentrazione. Basatu annantu à i risultati di e prove preliminari, sò state testate diverse cuncentrazioni di olii selezziunati. A mortalità hè stata registrata à 1 ora, 2 ore, 3 ore, 4 ore, 5 ore, 6 ore, 24 ore, 48 ore è 72 ore dopu a liberazione di a zanzara. Calculate i valori LC50 per i tempi di esposizione di 24 ore, 48 ore è 72 ore. Se u tassu di mortalità di u lottu di cuntrollu supera u 20%, ripetite tutta a prova. In listessu modu, se u tassu di mortalità in u gruppu di cuntrollu hè più grande di u 5%, aghjustate i risultati per i campioni trattati aduprendu a formula di Abbott68.
A gascromatografia (Agilent 7890A) è a spettrometria di massa (Accu TOF GCv, Jeol) sò state realizate per analizà i cumposti custituenti di l'olii essenziali selezziunati. U GC era dotatu di un rilevatore FID è di una colonna capillare (HP5-MS). U gas vettore era l'eliu, a velocità di flussu era di 1 ml/min. U prugramma GC imposta Allium sativum à 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M è Ocimum Sainttum à 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, per a menta 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, per l'eucalyptus 20.60-1M-10-200-3M-30-280, è per u rossu Per mille strati sò elli 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
I cumposti principali di ogni EO sò stati identificati basendu si nantu à a percentuale di superficia calculata da u cromatogramma GC è i risultati di a spettrometria di massa (riferiti à a basa di dati di i standard NIST 70).
I dui cumposti principali in ogni EO sò stati scelti in basa à i risultati di GC-MS è acquistati da Sigma-Aldrich à una purezza di 98-99% per ulteriori biotest. I cumposti sò stati testati per l'efficacia larvicida è adulta contr'à Aedes aegypti cum'è descrittu sopra. I larvicidi sintetici più cumunimenti usati, u tamefosatu (Sigma Aldrich) è u medicamentu per adulti malathion (Sigma Aldrich) sò stati analizati per paragunà a so efficacia cù i cumposti EO selezziunati, seguendu a stessa prucedura.
Mischji binarii di cumposti terpenici selezziunati è cumposti terpenici più organofosfati cummerciali (tilephos è malathion) sò stati preparati mischjendu a dosa LC50 di ogni cumpostu candidatu in un rapportu 1:1. E cumminazzioni preparate sò state testate nantu à i stadi larvali è adulti di Aedes aegypti cum'è descrittu sopra. Ogni biotest hè statu realizatu in triplicatu per ogni cumminazione è in triplicatu per i cumposti individuali presenti in ogni cumminazione. A morte di l'insetti bersagliu hè stata registrata dopu à 24 ore. Calcula u tassu di mortalità previstu per una mistura binaria aduprendu a formula seguente.
induve E = u tassu di mortalità previstu di e zanzare Aedes aegypti in risposta à una cumbinazione binaria, vale à dì a cunnessione (A + B).
L'effettu di ogni mistura binaria hè statu qualificatu cum'è sinergicu, antagonistu, o senza effettu basatu annantu à u valore χ2 calculatu da u metudu discrittu da Pavla52. Calculate u valore χ2 per ogni cumbinazione aduprendu a formula seguente.
L'effettu di una cumbinazione hè statu definitu cum'è sinergicu quandu u valore χ2 calculatu era più grande di u valore di a tavula per i gradi di libertà currispondenti (intervallu di cunfidenza di 95%) è s'è a mortalità osservata hè stata trovata à superà a mortalità prevista. In listessu modu, s'è u valore χ2 calculatu per qualsiasi cumbinazione supera u valore di a tavula cù certi gradi di libertà, ma a mortalità osservata hè più bassa di a mortalità prevista, u trattamentu hè cunsideratu antagonisticu. È s'è in qualsiasi cumbinazione u valore calculatu di χ2 hè menu di u valore di a tavula in i gradi di libertà currispondenti, a cumbinazione hè cunsiderata cum'è senza effettu.
Trè à quattru cumminazzioni potenzialmente sinergiche (100 larve è 50 attività d'insetti larvicidi è adulti) sò state selezziunate per esse testate contr'à un gran numeru d'insetti. L'adulti) procedenu cum'è sopra. Inseme cù e mischje, i cumposti individuali prisenti in e mischje selezziunate sò stati ancu testati nantu à un numeru uguale di larve è adulti d'Aedes aegypti. U rapportu di cumminazione hè una parte di dosa LC50 di un cumpostu candidatu è una parte di dosa LC50 di l'altru cumpostu custituente. In u biosaggio di l'attività adulta, i cumposti selezziunati sò stati dissolti in u solvente acetone è applicati à carta da filtru avvolta in un contenitore di plastica cilindrica di 1300 cm3. L'acetone hè stata evaporata per 10 minuti è l'adulti sò stati liberati. In listessu modu, in u biosaggio larvicida, e dosi di cumposti candidati LC50 sò state prima dissolte in volumi uguali di DMSO è poi mischiate cù 1 litru d'acqua almacenata in contenitori di plastica di 1300 cc, è e larve sò state liberate.
L'analisi probabilistica di 71 dati di mortalità registrati hè stata realizata cù u software SPSS (versione 16) è Minitab per calculà i valori LC50.
Data di publicazione: 01-lugliu-2024