Go héifeachtachrialú mosquitosagus chun minicíocht na ngalar a iompraíonn siad a laghdú, tá gá le roghanna straitéiseacha, inbhuanaithe agus neamhdhíobhálacha don chomhshaol in ionad lotnaidicídí ceimiceacha. Rinneamar meastóireacht ar bhéilí síl ó Brassicaceae áirithe (an teaghlach Brassica) mar fhoinse iseitiacianáití díorthaithe ó phlandaí a tháirgtear trí hidrealú einsímeach glúcósinolítí neamhghníomhacha ó thaobh na bitheolaíochta de lena n-úsáid i rialú Aedes Éigipteach (L., 1762). Min shíolta cúig-dhíshaillte (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 agus Thlaspi arvense – trí phríomhchineál díghníomhachtaithe teirmeach agus díghrádaithe einsímigh Táirgí ceimiceacha Chun tocsaineacht (LC50) ailile iseitiocianáite, beinsile iseitiocianáite agus 4-hiodrocsabeinsile iseitiocianáite do larbhaí Aedes aegypti ag nochtadh 24 uair an chloig = 0.04 g/120 ml dH2O) a chinneadh. Luachanna LC50 do mustaird, mustaird bhán agus eireaball capaill. Bhí 0.05, 0.08 agus 0.05 faoi seach i gceist le min shíolta i gcomparáid le hailile iseitiocianáit (LC50 = 19.35 ppm) agus 4. Bhí 4.-Hiodrocsaibeinsileiseitiocianáit (LC50 = 55.41 ppm) níos tocsainí do larbhaí 24 uair an chloig tar éis cóireála ná 0.1 g/120 ml dH2O faoi seach. Tá na torthaí seo comhsheasmhach le táirgeadh min shíolta alfalfa. Freagraíonn éifeachtúlacht níos airde eistir beinsile do na luachanna LC50 ríofa. Is féidir le húsáid min shíolta modh éifeachtach rialaithe mosquito a sholáthar. Léiríonn sé éifeachtacht púdair síl cruciferous agus a phríomh-chomhpháirteanna ceimiceacha i gcoinne larbhaí mosquito agus conas is féidir leis na comhdhúile nádúrtha i bpúdar síl cruciferous a bheith ina larbhicíd geallmhar atá neamhdhíobhálach don chomhshaol chun mosquito a rialú.
Is fadhb mhór sláinte poiblí dhomhanda iad galair veicteoir-iompartha de bharr mosquitos Aedes. Scaipeann minicíocht na ngalar a iompraítear trí mosquitos go geografach1,2,3 agus tagann siad chun cinn arís, rud a fhágann ráigeanna de ghalar tromchúiseach4,5,6,7. Tá scaipeadh galair i measc daoine agus ainmhithe (m.sh., chikungunya, dengue, fiabhras Rift Valley, fiabhras buí agus víreas Zika) gan fasach. Cuireann fiabhras dengue leis féin thart ar 3.6 billiún duine i mbaol ionfhabhtaithe sna trópaicí, agus meastar go dtarlaíonn 390 milliún ionfhabhtú gach bliain, rud a fhágann 6,100–24,300 bás in aghaidh na bliana8. Tá aird ar fud an domhain tarraingthe ag athfheiceáil agus ráig an víris Zika i Meiriceá Theas mar gheall ar an damáiste inchinne a dhéanann sé i leanaí a rugadh do mhná ionfhabhtaithe2. Réamhaisnéisíonn Kremer et al3 go leanfaidh raon geografach mosquitos Aedes ag leathnú agus faoi 2050, go mbeidh leath de dhaonra an domhain i mbaol ionfhabhtaithe ag arboviruses a iompraítear trí mosquitos.
Cé is moite de na vacsaíní a forbraíodh le déanaí i gcoinne fiabhras dengue agus fiabhras buí, níl vacsaíní i gcoinne fhormhór na ngalar a iompraítear le corrmhíolta forbartha go fóill9,10,11. Tá vacsaíní ar fáil fós i gcainníochtaí teoranta agus ní úsáidtear iad ach i dtrialacha cliniciúla. Is straitéis ríthábhachtach í rialú veicteoirí corrmhíolta ag baint úsáide as feithidicídí sintéiseacha chun scaipeadh galar a iompraítear le corrmhíolta a rialú12,13. Cé go bhfuil lotnaidicídí sintéiseacha éifeachtach chun corrmhíolta a mharú, bíonn tionchar diúltach ag úsáid leanúnach lotnaidicídí sintéiseacha ar orgánaigh nach spriocdhírithe iad agus truaillíonn sé an comhshaol14,15,16. Is mó fós an imní atá ann go bhfuil friotaíocht mhéadaitheach i gcoinne corrmhíolta i gcoinne feithidicídí ceimiceacha17,18,19. Tá na fadhbanna seo a bhaineann le lotnaidicídí tar éis luas a chur leis an gcuardach ar roghanna malartacha éifeachtacha agus atá neamhdhíobhálach don chomhshaol chun veicteoirí galair a rialú.
Forbraíodh plandaí éagsúla mar fhoinsí fítea-lotnaidicídí le haghaidh rialú lotnaidí20,21. Go ginearálta, bíonn substaintí plandaí neamhdhíobhálach don chomhshaol toisc go bhfuil siad in-bhithmhillte agus go bhfuil tocsaineacht íseal nó neamhbhríoch acu d'orgánaigh nach spriocdhírithe iad amhail mamaigh, iasc agus amfaibiaigh20,22. Is eol go dtáirgeann ullmhóidí luibhe réimse comhdhúile bithghníomhacha le meicníochtaí gníomhaíochta éagsúla chun céimeanna saoil éagsúla mosquitos a rialú go héifeachtach23,24,25,26. Tá aird tarraingthe ag comhdhúile díorthaithe ó phlandaí amhail olaí riachtanacha agus comhábhair ghníomhacha plandaí eile agus tá an bealach réitithe acu d'uirlisí nuálacha chun veicteoirí mosquitos a rialú. Feidhmíonn olaí riachtanacha, monoterpenes agus sesquiterpenes mar dhíothaitheoirí, mar dhíspreagthóirí beathaithe agus mar ovicídí27,28,29,30,31,32,33. Is cúis le go leor olaí glasraí bás larbhaí, pupaí agus daoine fásta mosquitos34,35,36, rud a théann i bhfeidhm ar chórais néarógacha, riospráide, inchríneacha agus córais thábhachtacha eile feithidí37.
Tá léargas tugtha ag staidéir le déanaí ar úsáid fhéideartha plandaí mustaird agus a síolta mar fhoinse comhdhúile bithghníomhacha. Tá tástáil déanta ar bhéile síolta mustaird mar bhithmhúgaint38,39,40,41 agus úsáidtear é mar leasú ithreach chun fiailí a chosc42,43,44 agus chun pataiginí plandaí a iompraítear san ithir45,46,47,48,49,50, cothú plandaí, néimeatóidí41,51, 52, 53, 54 agus lotnaidí55, 56, 57, 58, 59, 60 a rialú. Cuirtear gníomhaíocht fungaicídeach na bpúdar síolta seo i leith comhdhúile cosanta plandaí ar a dtugtar iseitiocianáití38,42,60. I bplandaí, stóráiltear na comhdhúile cosanta seo i gcealla plandaí i bhfoirm glúcóisinoláití neamh-bhithghníomhacha. Mar sin féin, nuair a dhéantar damáiste do phlandaí trí bheathú feithidí nó ionfhabhtú pataiginí, déantar glúcóisinoláití a hidrealú ag myrosinase ina iseitiocianáití bithghníomhacha55,61. Is comhdhúile so-ghalaithe iad iseitiocianáití ar a bhfuil aithne go bhfuil gníomhaíocht leathan-speictrim fhrithmhiocróbach agus feithidicídeach acu, agus bíonn éagsúlacht mhór ina struchtúr, ina ngníomhaíocht bhitheolaíoch agus ina n-ábhar i measc speiceas Brassicaceae42,59,62,63.
Cé go bhfuil a fhios againn go bhfuil gníomhaíocht fheithidicídeach ag iseitiocianáití a dhíorthaítear ó mhin shíolta mustaird, níl mórán sonraí ann maidir le gníomhaíocht bhitheolaíoch i gcoinne veicteoirí artrapóid atá tábhachtach ó thaobh na míochaine de. Rinne ár staidéar scrúdú ar ghníomhaíocht larbhaicideach ceithre phúdar síl díshaillte i gcoinne moscítí Aedes. Larbhaí Aedes aegypti. Ba é aidhm an staidéir a n-úsáid fhéideartha a mheas mar bhithlotnaidicídí atá neamhdhíobhálach don chomhshaol chun moscítí a rialú. Rinneadh tástáil freisin ar thrí phríomh-chomhpháirt cheimiceacha an mhin shíolta, iseitiocianáit aillile (AITC), iseitiocianáit beinsile (BITC), agus 4-hiodrocsabeinsiliseitiocianáit (4-HBITC) chun gníomhaíocht bhitheolaíoch na gcomhpháirteanna ceimiceacha seo ar larbhaí moscítí a thástáil. Is í seo an chéad tuarascáil chun éifeachtacht ceithre phúdar síl cabáiste agus a bpríomh-chomhpháirteanna ceimiceacha i gcoinne larbhaí moscítí a mheas.
Coinníodh coilíneachtaí saotharlainne de Aedes aegypti (strain Rockefeller) ag 26°C, 70% taiseachas coibhneasta (RH) agus 10:14 uair an chloig (fótathréimhse L:D). Cuireadh baineannaigh cúpláilte i gcliabháin phlaisteacha (airde 11 cm agus trastomhas 9.5 cm) agus beathaíodh iad trí chóras beathaithe buidéil ag baint úsáide as fuil citrithe bólachta (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, SAM). Rinneadh an beathaiú fola mar is gnách ag baint úsáide as friothálaí il-ghloine membrane (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, SAM) ceangailte le feadán folctha uisce imshruthaithe (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, SAM) le rialú teochta 37°C. Sín scannán de Parafilm M ar bhun gach seomra beathaithe gloine (achar 154 mm2). Ansin cuireadh gach friothálaí ar an eangach uachtarach a chlúdaigh an cliabhán ina raibh an baineannach cúplála. Cuireadh thart ar 350–400 μl d’fhuil bó le tonnadóir beathaithe gloine ag baint úsáide as pipéad Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, SAM) agus ligeadh do na péisteanna fásta draenáil ar feadh uair an chloig ar a laghad. Ansin tugadh tuaslagán 10% siúcróis do bhaineannaigh torracha agus ligeadh dóibh uibheacha a leagan ar pháipéar scagaire tais a bhí líneáilte i gcupáin soufflé ultra-soiléire aonair (méid 1.25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, SAM). Cuir an páipéar scagaire ina bhfuil na huibheacha i mála séalaithe (SC Johnsons, Racine, WI) agus stóráil ag 26°C é. Goradh na huibheacha agus tógadh thart ar 200–250 larbhaí i dtráidirí plaisteacha ina raibh meascán de bhia coinín (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, SAM) agus púdar ae (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, SAM). agus filléad éisc (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, an Ghearmáin) i gcóimheas 2:1:1. Baineadh úsáid as larbhaí déanach an tríú haois inár mbith-asaí.
Fuarthas ábhar síolta plandaí a úsáideadh sa staidéar seo ó na foinsí tráchtála agus rialtais seo a leanas: Brassica juncea (mustaird donn-Pacific Gold) agus Brassica juncea (mustaird bán-Ida Gold) ó Chomharchumann Feirmeoirí an Aigéin Chiúin Thiar Thuaidh, Stát Washington, SAM; (Garden Cress) ó Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, SAM agus Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) ó USDA-ARS, Peoria, IL, SAM; Níor cóireáladh aon cheann de na síolta a úsáideadh sa staidéar le lotnaidicídí. Próiseáladh agus úsáideadh an t-ábhar síolta go léir sa staidéar seo de réir rialacháin áitiúla agus náisiúnta agus i gcomhréir leis na rialacháin ábhartha áitiúla stáit agus náisiúnta go léir. Ní dhearna an staidéar seo scrúdú ar chineálacha plandaí trasghéineacha.
Meiltear síolta Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), Mustaird bhán (IG), agus Thlaspi arvense (DFP) go púdar mín ag baint úsáide as muileann ultralártheifeacha Retsch ZM200 (Retsch, Haan, an Ghearmáin) a raibh mogalra 0.75 mm agus rótar cruach dhosmálta, 12 fhiacail, 10,000 rpm (Tábla 1) feistithe air. Aistríodh an púdar síl meilte chuig méaracán páipéir agus díshailltear é le heacsán i bhfeiste Soxhlet ar feadh 24 uair an chloig. Rinneadh foshampla de mhustaird allamuigh díshaillte a chóireáil teasa ag 100 °C ar feadh 1 uair an chloig chun mirosinase a dhínádúrú agus hidrealú glúcósinoláití a chosc chun iseitiocianáití bitheolaíocha gníomhacha a fhoirmiú. Baineadh úsáid as púdar síl eireaball capaill teasa-chóireáilte (DFP-HT) mar rialú diúltach trí mirosinase a dhínádúrú.
Cinneadh cion glúcósinolate min shíolta díshaillte trí huaire ag baint úsáide as crómatagrafaíocht leachtach ardfheidhmíochta (HPLC) de réir prótacail a foilsíodh roimhe seo 64. Go hachomair, cuireadh 3 mL de meatánól le sampla 250 mg de phúdar síl díshaillte. Rinneadh sonicíocht ar gach sampla i ndabhach uisce ar feadh 30 nóiméad agus fágadh sa dorchadas é ag 23°C ar feadh 16 uair an chloig. Ansin scagadh cuid 1 mL den tsraith orgánach trí scagaire 0.45 μm isteach i samplóir uathoibríoch. Ag rith ar chóras HPLC Shimadzu (dhá chaidéal LC 20AD; samplóir uathoibríoch SIL 20A; díghásálaí DGU 20As; brathadóir UV-VIS SPD-20A le haghaidh monatóireachta ag 237 nm; agus modúl bus cumarsáide CBM-20A), cinneadh cion glúcósinolate min shíolta trí huaire ag baint úsáide as bogearraí Shimadzu LC Solution leagan 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, SAM). Colún céime droim ar ais C18 Inertsil a bhí sa cholún (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, SAM). Socraíodh na coinníollacha céime soghluaiste tosaigh ag 12% meatánól/88% 0.01 M hiodrocsaíd teitreabútilimóiniam in uisce (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, SAM) le ráta sreafa de 1 mL/nóim. Tar éis instealladh 15 μl den sampla, coinníodh na coinníollacha tosaigh ar feadh 20 nóiméad, agus ansin coigeartaíodh an cóimheas tuaslagóra go 100% meatánól, le ham anailíse iomlán sampla de 65 nóiméad. Gineadh cuar caighdeánach (bunaithe ar nM/mAb) trí chaoluithe sraitheacha de chaighdeáin sinapine, glúcósinolate agus mirosin úr-ullmhaithe (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, SAM) chun meastachán a dhéanamh ar an cion sulfair i mbéile síl díshaillte, glúcósinolates. Rinneadh tástáil ar thiúchan glúcósinolate sna samplaí ar Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, SAM) ag baint úsáide as leagan OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) a raibh an colún céanna air agus modh a thuairiscíodh roimhe seo á úsáid. Cinneadh tiúchan glúcósinolate; bí inchomparáide idir córais HPLC.
Ceannaíodh iseitiocianáit ailile (94%, cobhsaí) agus iseitiocianáit beinsile (98%) ó Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, SAM). Ceannaíodh 4-Hiodrocsabeinsileiseitiocianáit ó ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, SAM). Nuair a dhéantar hidrealú einsímeach orthu le mirosinase, foirmíonn glúcósinolóití, glúcósinolóití, agus glúcósinolóití iseitiocianáit ailile, iseitiocianáit beinsile, agus 4-hiodrocsabeinsileiseitiocianáit, faoi seach.
Rinneadh bith-asaí saotharlainne de réir mhodh Muturi et al. 32 le modhnuithe. Baineadh úsáid as cúig bheatha síl íseal-saille sa staidéar: DFP, DFP-HT, IG, PG agus Ls. Cuireadh fiche larbhaí i mbeicín tríbhealach indiúscartha 400 mL (VWR International, LLC, Radnor, PA, SAM) ina raibh 120 mL d'uisce dí-ianaithe (dH2O). Rinneadh tástáil ar sheacht dtiúchan min síl le haghaidh tocsaineachta larbhaí mosquito: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 agus 0.12 g min síl/120 ml dH2O le haghaidh min síl DFP, DFP-HT, IG agus PG. Léiríonn bith-asaí réamhchéime go bhfuil plúr síl Ls díshaillte níos tocsainí ná ceithre phlúr síl eile a tástáladh. Dá bhrí sin, rinneamar coigeartú ar na seacht dtiúchan cóireála de mhin shíolta Ls go dtí na tiúchain seo a leanas: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, agus 0.075 g/120 mL dH2O.
Cuireadh grúpa rialaithe neamhchóireáilte (dH20, gan forlíonadh min shíolta) san áireamh chun básmhaireacht gnáth feithidí a mheas faoi dhálaí tástála. Áiríodh i mbith-asaí tocsaineolaíocha do gach min shíolta trí bhéicéar macasamhla trí fhána (20 larbhaí déanach sa tríú haois in aghaidh an bhéicéir), le haghaidh 108 fialán san iomlán. Stóráladh na coimeádáin chóireáilte ag teocht an tseomra (20-21°C) agus taifeadadh básmhaireacht larbhaí le linn 24 agus 72 uair an chloig de nochtadh leanúnach do thiúchain chóireála. Mura mbogann corp agus aguisíní an mhuiscító nuair a dhéantar iad a tholladh nó a theagmháil le spatula tanaí cruach dhosmálta, meastar go bhfuil larbhaí an mhuiscító marbh. De ghnáth, fanann larbhaí marbha gan ghluaiseacht i riocht droma nó ventral ag bun an choimeádáin nó ar dhromchla an uisce. Rinneadh an turgnamh arís trí huaire ar laethanta éagsúla ag baint úsáide as grúpaí éagsúla larbhaí, le haghaidh 180 larbhaí san iomlán a nochtadh do gach tiúchan cóireála.
Rinneadh measúnú ar thocsaineacht AITC, BITC, agus 4-HBITC do larbhaí mosquito ag baint úsáide as an nós imeachta bith-mheasúnaithe céanna ach le cóireálacha difriúla. Ullmhaigh tuaslagáin stoic 100,000 ppm do gach ceimiceán trí 100 µL den cheimiceán a chur le 900 µL d'eatánól absalóideach i bhfeadán lártheifneoir 2-mL agus croitheadh ar feadh 30 soicind chun meascadh go maith. Cinneadh tiúchain na cóireála bunaithe ar ár mbith-mheasanna réamhthrialacha, a fuair amach go raibh BITC i bhfad níos tocsainí ná AITC agus 4-HBITC. Chun tocsaineacht a chinneadh, úsáideadh 5 thiúchan de BITC (1, 3, 6, 9 agus 12 ppm), 7 dtiúchan de AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 agus 35 ppm) agus 6 thiúchan de 4-HBITC (15, 15, 20, 25, 30 agus 35 ppm). 30, 45, 60, 75 agus 90 ppm). Instealladh 108 μL d'eatánól absalóideach sa chóireáil rialaithe, arb ionann é agus an uasmhéid toirte den chóireáil cheimiceach. Rinneadh na bith-asaí arís mar atá thuas, ag nochtadh iomlán de 180 larbhaí in aghaidh an tiúchana cóireála. Taifeadadh básmhaireacht larbhaí do gach tiúchan AITC, BITC, agus 4-HBITC tar éis 24 uair an chloig de nochtadh leanúnach.
Rinneadh anailís dóchúlachta ar 65 sonraí mortlaíochta a bhaineann le dáileog ag baint úsáide as bogearraí Polo (Polo Plus, LeOra Software, leagan 1.0) chun tiúchan marfach 50% (LC50), tiúchan marfach 90% (LC90), fána, comhéifeacht dáileoige marfaí, agus tiúchan marfach 95% a ríomh, bunaithe ar eatraimh mhuiníne le haghaidh cóimheasa dáileoige marfacha le haghaidh cuar tiúchana agus dáileoige-mortlaíochta log-chlaochlaithe. Tá sonraí mortlaíochta bunaithe ar shonraí macasamhla comhcheangailte de 180 larbhaí a nochtadh do gach tiúchan cóireála. Rinneadh anailísí dóchúlachta ar leithligh do gach béile síl agus do gach comhpháirt cheimiceach. Bunaithe ar an eatramh muiníne 95% den chóimheas dáileoige marfaí, measadh go raibh tocsaineacht an bhéile síl agus na gcomhábhar ceimiceacha do larbhaí mosquito difriúil go suntasach, mar sin ní raibh eatramh muiníne ina raibh luach 1 difriúil go suntasach, P = 0.0566.
Tá torthaí HPLC maidir le cinneadh na bpríomh-glúcósinolítí i bplúir síolta díshaillte DFP, IG, PG agus Ls liostaithe i dTábla 1. Bhí éagsúlacht sna príomh-glúcósinolítí sna plúir síolta a tástáladh seachas DFP agus PG, ina raibh glúcósinolítí mirosínáise araon. Bhí cion mirosínin i PG níos airde ná i DFP, 33.3 ± 1.5 agus 26.5 ± 0.9 mg/g, faoi seach. Bhí 36.6 ± 1.2 mg/g glúcóglicón i bpúdar síolta Ls, ach bhí 38.0 ± 0.5 mg/g sinapine i bpúdar síolta IG.
Maraíodh larbhaí na mosquitos Ae. Aedes aegypti nuair a rinneadh cóireáil orthu le min shíolta díshaillte, cé gur athraigh éifeachtacht na cóireála ag brath ar an speiceas plandaí. Ní raibh ach DFP-NT neamh-tocsaineach do larbhaí mosquitos tar éis 24 agus 72 uair an chloig nochta (Tábla 2). Mhéadaigh tocsaineacht an phúdair shíolta ghníomhaigh de réir mar a mhéadaigh an tiúchan (Fíor 1A, B). Athraigh tocsaineacht an mhin shíolta do larbhaí mosquitos go suntasach bunaithe ar an gcóimheas dáileoige marfach 95% de luachanna LC50 ag measúnuithe 24 uair an chloig agus 72 uair an chloig (Tábla 3). Tar éis 24 uair an chloig, bhí éifeacht thocsaineach an mhin shíolta Ls níos mó ná cóireálacha min shíolta eile, leis an ngníomhaíocht is airde agus an tocsaineacht uasta do larbhaí (LC50 = 0.04 g/120 ml dH2O). Bhí larbhaí níos lú íogaire do DFP ag 24 uair an chloig i gcomparáid le cóireálacha púdair síl IG, Ls agus PG, le luachanna LC50 de 0.115, 0.04 agus 0.08 g/120 ml dH2O faoi seach, a bhí níos airde go staitistiúil ná an luach LC50. 0.211 g/120 ml dH2O (Tábla 3). Ba iad luachanna LC90 DFP, IG, PG agus Ls 0.376, 0.275, 0.137 agus 0.074 g/120 ml dH2O, faoi seach (Tábla 2). Ba é 0.12 g/120 ml dH2O an tiúchan is airde de DPP. Tar éis 24 uair an chloig de mheasúnú, ní raibh ach 12% ar an meánbhásmhaireacht larbhaí, agus shroich meánbhásmhaireacht larbhaí IG agus PG 51% agus 82%, faoi seach. Tar éis 24 uair an chloig de mheasúnú, ba é 99% an meán-mhortlaíocht larbhaí don chóireáil le min síolta Ls leis an tiúchan is airde (0.075 g/120 ml dH2O) (Fíor 1A).
Rinneadh meastachán ar na cuar mortlaíochta ón bhfreagairt dáileoige (Probit) de larbhaí Ae. Egyptian (larbhaí an 3ú haois) ar thiúchan min shíolta 24 uair an chloig (A) agus 72 uair an chloig (B) tar éis na cóireála. Léiríonn an líne phoncaithe LC50 na cóireála min shíolta. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Thlaspi arvense díghníomhachtaithe le teas, IG Sinapsis alba (Ór Ida), PG Brassica juncea (Ór an Aigéin Chiúin), Ls Lepidium sativum.
Ag meastóireacht 72 uair an chloig, ba iad luachanna LC50 DFP, IG agus min shíolta PG ná 0.111, 0.085 agus 0.051 g/120 ml dH2O, faoi seach. Fuair beagnach gach larbhaí a nochtadh do mhin shíolta Ls bás tar éis 72 uair an chloig de nochtadh, mar sin ní raibh sonraí mortlaíochta comhsheasmhach le hanailís Probit. I gcomparáid le min shíolta eile, bhí larbhaí níos lú íogaire do chóireáil min shíolta DFP agus bhí luachanna LC50 níos airde acu go staitistiúil (Táblaí 2 agus 3). Tar éis 72 uair an chloig, meastar gurbh iad luachanna LC50 do chóireálacha min shíolta DFP, IG agus PG ná 0.111, 0.085 agus 0.05 g/120 ml dH2O, faoi seach. Tar éis 72 uair an chloig de mheasúnú, ba iad luachanna LC90 púdair shíolta DFP, IG agus PG ná 0.215, 0.254 agus 0.138 g/120 ml dH2O, faoi seach. Tar éis 72 uair an chloig de mheasúnú, ba é 58%, 66% agus 96%, faoi seach, meán-mhortlaíocht larbhaí do na cóireálacha min shíolta DFP, IG agus PG ag uastiúchan de 0.12 g/120 ml dH2O (Fíor 1B). Tar éis meastóireachta 72 uair an chloig, fuarthas amach go raibh min shíolta PG níos tocsainí ná min shíolta IG agus DFP.
Is féidir le hisotiocianáití sintéiseacha, isotiocianat aillile (AITC), isotiocianat beinsile (BITC) agus 4-hiodrocsabeinsileiseitiocianáit (4-HBITC) larbhaí mosquito a mharú go héifeachtach. 24 uair an chloig tar éis na cóireála, bhí BITC níos tocsainí do larbhaí le luach LC50 de 5.29 ppm i gcomparáid le 19.35 ppm do AITC agus 55.41 ppm do 4-HBITC (Tábla 4). I gcomparáid le AITC agus BITC, tá tocsaineacht níos ísle agus luach LC50 níos airde ag 4-HBITC. Tá difríochtaí suntasacha i dtocsaineacht larbhaí mosquito an dá phríomh-isetiocianat (Ls agus PG) sa bhéile síl is cumhachtaí. Léirigh tocsaineacht bunaithe ar an gcóimheas dáileoige marfach de luachanna LC50 idir AITC, BITC, agus 4-HBITC difríocht staitistiúil sa chaoi is nach raibh luach 1 san áireamh sa 95% CI den chóimheas dáileoige marfach LC50 (P = 0.05, Tábla 4). Meastar gur mharaigh na tiúchain is airde de BITC agus AITC araon 100% de na larbhaí a tástáladh (Fíor 2).
Rinneadh meastachán ar na cuar mortlaíochta ón bhfreagairt dáileoige (Probit) de Ae. 24 uair an chloig tar éis na cóireála, shroich larbhaí Éigipteacha (larbhaí an 3ú haois) tiúchain iseitiocianáite sintéiseacha. Léiríonn an líne phoncaithe an LC50 le haghaidh cóireála iseitiocianáite. Iseitiocianáit beinsile BITC, iseitiocianáit ailile AITC agus 4-HBITC.
Tá staidéar déanta le fada an lá ar úsáid bithlotnaidicídí plandaí mar ghníomhairí rialaithe veicteoirí mosquito. Táirgeann go leor plandaí ceimiceáin nádúrtha a bhfuil gníomhaíocht feithidicídeach acu37. Soláthraíonn a gcomhdhúile bithghníomhacha rogha eile tarraingteach seachas feithidicídí sintéiseacha a bhfuil acmhainneacht mhór acu chun lotnaidí, lena n-áirítear mosquitos, a rialú.
Fástar plandaí mustaird mar bharra dá síolta, a úsáidtear mar spíosra agus mar fhoinse ola. Nuair a bhaintear ola mustaird as na síolta nó nuair a bhaintear mustaird lena húsáid mar bhithbhreosla, 69 is é an fotháirge ná min shíolta díshaillte. Coinníonn an min shíolta seo go leor dá chomhpháirteanna bithcheimiceacha nádúrtha agus einsímí hidrealaíocha. Cuirtear tocsaineacht an mhin shíolta seo i leith táirgeadh isothiocyanates 55,60,61. Cruthaítear isothiocyanates trí hidrealú glúcósinolates ag an einsím mirosinase le linn hiodráitiú min shíolta 38,55,70 agus is eol go bhfuil éifeachtaí fungaicídeacha, baictéaricídeacha, nematicicídeacha agus feithidicídeacha acu, chomh maith le hairíonna eile lena n-áirítear éifeachtaí céadfacha ceimiceacha agus airíonna ceimiteiripeacha 61,62,70. Léirigh roinnt staidéar go bhfeidhmíonn plandaí mustaird agus min shíolta go héifeachtach mar mhaolaitheoirí i gcoinne lotnaidí ithreach agus bia stóráilte 57,59,71,72. Sa staidéar seo, rinneamar measúnú ar thocsaineacht min cheithre shíol agus a thrí tháirge bithghníomhacha AITC, BITC, agus 4-HBITC do larbhaí mosquito Aedes. Aedes aegypti. Meastar go ngníomhóidh min síl a chur go díreach le huisce ina bhfuil larbhaí mosquito próisis einsímeacha a tháirgeann iseitiocianáití atá tocsaineach do larbhaí mosquito. Léiríodh an bithchlaochlú seo i bpáirt tríd an ngníomhaíocht larbhaicideach breathnaithe den mhin síl agus cailliúint gníomhaíochta feithidicídí nuair a rinneadh cóireáil teasa ar mhin síl mustaird abhac roimh úsáid. Meastar go scriosfaidh cóireáil teasa na heinsímí hidrealaíocha a ghníomhaíonn glúcósinoláití, rud a chuireann cosc ar fhoirmiú iseitiocianáití bithghníomhacha. Is é seo an chéad staidéar chun airíonna feithidicídí púdair síl cabáiste i gcoinne mosquitos i dtimpeallacht uisceach a dhearbhú.
I measc na bpúdar síolta a tástáladh, ba é púdar síolta biolar (Ls) an ceann ba thocsainí, rud a d’fhág go raibh ráta ard mortlaíochta Aedes albopictus mar thoradh air. Próiseáladh larbhaí Aedes aegypti go leanúnach ar feadh 24 uair an chloig. Bhí gníomhaíocht níos moille ag na trí phúdar síolta eile (PG, IG agus DFP) agus bhí mortlaíocht shuntasach fós mar thoradh orthu tar éis 72 uair an chloig de chóireáil leanúnach. Ní raibh ach méideanna suntasacha glúcósinolítí i min síolta Ls, ach bhí mirosinase i PG agus DFP agus bhí glúcósinolate in IG mar an bpríomh-ghlúcósinolate (Tábla 1). Déantar glucotropaeolin a hidrealú go BITC agus déantar sinalbine a hidrealú go 4-HBITC61,62. Léiríonn ár dtorthaí bith-asaí go bhfuil min síolta Ls agus BITC sintéiseach araon an-tocsaineach do larbhaí mosquito. Is é an príomh-chomhpháirt de min síolta PG agus DFP ná mirosinase glucosinolate, a dhéantar a hidrealú go AITC. Tá AITC éifeachtach maidir le larbhaí mosquito a mharú le luach LC50 de 19.35 ppm. I gcomparáid le AITC agus BITC, is é iseitiacianáit 4-HBITC an ceann is lú tocsaineach do larbhaí. Cé go bhfuil AITC níos lú tocsaineach ná BITC, tá a luachanna LC50 níos ísle ná go leor olaí riachtanacha a tástáladh ar larbhaí mosquito32,73,74,75.
Tá glúcósinolat amháin inár bpúdar síolta croisiféaracha le húsáid i gcoinne larbhaí mosquito, arb ionann é agus os cionn 98-99% de na glúcósinolatí iomlána mar a chinntear le HPLC. Braitheadh rianta de ghlúcósinolatí eile, ach bhí a leibhéil níos lú ná 0.3% de na glúcósinolatí iomlána. Tá glúcósinolatí tánaisteacha (sinigrin) i bpúdar síolta biolar uisce (L. sativum), ach is 1% a gcion de na glúcósinolatí iomlána, agus tá a gcion fós neamhshuntasach (thart ar 0.4 mg/g púdar síl). Cé go bhfuil an príomh-ghlúcósinolat céanna (myrosin) i PG agus DFP, tá difríocht shuntasach idir gníomhaíocht larbhaicideach a mbéilí síl mar gheall ar a luachanna LC50. Athraíonn sé i dtocsaineacht do mhúiscín púdrach. D’fhéadfadh teacht chun cinn larbhaí Aedes aegypti a bheith mar gheall ar dhifríochtaí i ngníomhaíocht myrosinase nó i gcobhsaíocht idir an dá bheatha síl. Tá ról tábhachtach ag gníomhaíocht mirosínáis i mbith-infhaighteacht táirgí hidrealú amhail iseitiocianáití i bplandaí Brassicaceae76. Léirigh tuarascálacha roimhe seo le Pocock et al.77 agus Wilkinson et al.78 go bhféadfadh athruithe i ngníomhaíocht agus i gcobhsaíocht mirosínáis a bheith bainteach le fachtóirí géiniteacha agus comhshaoil freisin.
Ríomhadh an cion iseitiocianáite bithghníomhach a raibh súil leis bunaithe ar luachanna LC50 gach béile síl ag 24 agus 72 uair an chloig (Tábla 5) le haghaidh comparáide le feidhmeanna ceimiceacha comhfhreagracha. Tar éis 24 uair an chloig, bhí na hiseitiocianáití sa bhéile síl níos tocsainí ná na comhdhúile íona. Bhí luachanna LC50 a ríomhadh bunaithe ar chodanna in aghaidh an mhilliúin (ppm) de chóireálacha síl iseitiocianáite níos ísle ná luachanna LC50 le haghaidh feidhmeanna BITC, AITC, agus 4-HBITC. Breathnaíomar ar larbhaí ag ithe millíní béile síl (Fíor 3A). Dá bhrí sin, d'fhéadfadh larbhaí nochtadh níos comhchruinnithe d'iseitiocianáití tocsaineacha a fháil trí millíní béile síl a ionghabháil. Bhí sé seo is soiléire sna cóireálacha béile síl IG agus PG ag nochtadh 24 uair an chloig, áit a raibh tiúchan LC50 75% agus 72% níos ísle ná cóireálacha AITC agus 4-HBITC íon, faoi seach. Bhí cóireálacha Ls agus DFP níos tocsainí ná iseitiocianáit íon, le luachanna LC50 24% agus 41% níos ísle, faoi seach. Rinne larbhaí sa chóireáil rialaithe pupáil go rathúil (Fíor 3B), ach níor phupáil formhór na larbhaí sa chóireáil min shíolta agus cuireadh moill shuntasach ar fhorbairt larbhaí (Fíor 3B, D). I Spodopteralitura, tá baint ag isothiocyanáití le moilliú fáis agus moill forbartha79.
Bhí larbhaí na mosquito Ae. Aedes aegypti nochtaithe go leanúnach do phúdar síl Brassica ar feadh 24–72 uair an chloig. (A) Larbhaí marbha le cáithníní min shíolta sna béil (ciorclaithe); (B) Léiríonn cóireáil rialaithe (dH20 gan min shíolta curtha leis) go bhfásann larbhaí go gnáth agus go dtosaíonn siad ag pupatáil tar éis 72 uair an chloig (C, D) Larbhaí ar tugadh min shíolta dóibh; léirigh an min shíolta difríochtaí i bhforbairt agus níor phupáil siad.
Níl staidéar déanta againn ar mheicníocht na n-éifeachtaí tocsaineacha a bhíonn ag iseitiacianáití ar larbhaí mosquito. Mar sin féin, léirigh staidéir roimhe seo i seangáin tine dearga (Solenopsis invicta) gurb é cosc ar ghlútatión S-trasfairéas (GST) agus eistiréas (EST) príomh-mheicníocht bhithghníomhaíochta iseitiacianáite, agus is féidir le AITC, fiú ag gníomhaíocht íseal, gníomhaíocht GST a chosc freisin. seangáin tine dearga allmhairithe i dtiúchain ísle. Is é an dáileog 0.5 µg/ml80. I gcodarsnacht leis sin, cuireann AITC cosc ar aicéitilcholinesteráis i ngobáin arbhair fásta (Sitophilus zeamais)81. Ní mór staidéir chomhchosúla a dhéanamh chun meicníocht ghníomhaíochta iseitiacianáite i larbhaí mosquito a shoiléiriú.
Úsáidimid cóireáil DFP díghníomhachtaithe teasa chun tacú leis an moladh go bhfeidhmíonn hidrealú glúcósinolítí plandaí chun iseitiacianáití imoibríocha a fhoirmiú mar mheicníocht chun larbhaí mosquito a rialú trí bhéile síolta mustaird. Ní raibh béile síolta DFP-HT tocsaineach ag na rátaí feidhmchláir a tástáladh. Thuairiscigh Lafarga et al. 82 go bhfuil glúcósinolítí íogair do dhíghrádú ag teochtaí arda. Meastar freisin go ndéanfaidh cóireáil teasa an einsím myrosinase sa bhéile síolta a dhínádúrú agus cosc a chur ar hidrealú glúcósinolítí chun iseitiacianáití imoibríocha a fhoirmiú. Dheimhnigh Okunade et al. 75 é seo freisin a léirigh go bhfuil myrosinase íogair ó thaobh teochta de, rud a léiríonn gur díghníomhaíodh gníomhaíocht myrosinase go hiomlán nuair a nochtadh síolta mustaird, mustaird dhuibh, agus fréimhe fola do theocht os cionn 80°C. D’fhéadfadh na meicníochtaí seo a bheith ina gcúis le cailliúint gníomhaíochta feithidicídeach béile síolta DFP teaschóireáilte.
Dá bhrí sin, tá min shíolta mustaird agus a thrí phríomh-iseitiacianáit tocsaineach do larbhaí mosquito. I bhfianaise na ndifríochtaí seo idir min shíolta agus cóireálacha ceimiceacha, d'fhéadfadh úsáid min shíolta a bheith ina mhodh éifeachtach chun mosquito a rialú. Tá gá le foirmlithe oiriúnacha agus córais seachadta éifeachtacha a aithint chun éifeachtúlacht agus cobhsaíocht úsáid púdair síl a fheabhsú. Léiríonn ár dtorthaí úsáid fhéideartha min shíolta mustaird mar mhalairt ar lotnaidicídí sintéiseacha. D'fhéadfadh an teicneolaíocht seo a bheith ina huirlis nuálach chun veicteoirí mosquito a rialú. Ós rud é go mbíonn larbhaí mosquito ag fás i dtimpeallachtaí uisceacha agus go ndéantar glúcósinolítí min shíolta a thiontú go heinsímeach ina n-iseitiacianáití gníomhacha nuair a bhíonn siad hiodráitithe, cuireann úsáid min shíolta mustaird in uisce atá ionfhabhtaithe le mosquito acmhainneacht shuntasach rialaithe ar fáil. Cé go n-athraíonn gníomhaíocht larbhaicideach iseitiacianáití (BITC > AITC > 4-HBITC), tá gá le tuilleadh taighde chun a chinneadh an méadaíonn comhcheangal min shíolta le il-glúcósinolítí tocsaineacht go sineirgisteach. Is é seo an chéad staidéar chun éifeachtaí feithidicídeacha min shíolta cruciferous díshaillte agus trí iseitiacianáit bhithghníomhacha ar mosquitos a léiriú. Tá torthaí an staidéir seo ag tabhairt léargas nua trína léiriú gur féidir le min shíolta cabáiste díshaillte, fotháirge d’eastóscadh ola ó na síolta, a bheith ina ghníomhaire larbhaicideach geallmhar chun corrmhíolta a rialú. Is féidir leis an bhfaisnéis seo cabhrú le fionnachtain ghníomhairí bithrialaithe plandaí agus a bhforbairt mar bhithlotnaidicídí saora, praiticiúla agus atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.
Tá na tacair sonraí a gineadh don staidéar seo agus na hanailísí a eascraíonn astu ar fáil ón údar comhfhreagrach ar iarratas réasúnta. Ag deireadh an staidéir, scriosadh na hábhair uile a úsáideadh sa staidéar (feithidí agus min shíolta).
Am an phoist: 29 Iúil 2024