Нәтиҗәле рәвештәчебеннәрне контрольдә тотуһәм алар йөрткән авыруларның таралуын киметү өчен, химик пестицидларга стратегик, тотрыклы һәм экологик яктан чиста альтернативалар кирәк. Без кайбер Brassicaceae (Brassica гаиләсе) үсемлекләрдән алынган орлык оннарын Мисыр Aedes белән көрәшүдә куллану өчен биологик яктан актив булмаган глюкозинолатларның ферментатив гидролизы ярдәмендә җитештерелгән үсемлекләрдән алынган изотиоцианатлар чыганагы буларак бәяләдек (L., 1762). Биш майсызландырылган орлык оны (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 һәм Thlaspi arvense – термик инактивация һәм ферментатив таркалуның өч төп төре. Химик продуктлар. Аллил изотиоцианат, бензил изотиоцианат һәм 4-гидроксибензилизотиоцианатның Aedes aegypti личинкаларына 24 сәгатьлек йогынтыда токсиклыгын (LC50) билгеләү өчен = 0,04 г/120 мл dH2O). Горчица, ак горчица һәм ат койрыгы өчен LC50 кыйммәтләре. Орлык онының күләме аллил изотиоцианат (LC50 = 19.35 ppm) һәм 4 белән чагыштырганда 0.05, 0.08 һәм 0.05 тәшкил итте. -Гидроксибензилизотиоцианат (LC50 = 55.41 ppm) эшкәртүдән соң 24 сәгать эчендә личинкалар өчен 0.1 г/120 мл dH2O га караганда агулырак булды. Бу нәтиҗәләр люцерна орлыгы онын җитештерү белән туры килә. Бензил эфирларының югарырак нәтиҗәлелеге исәпләнгән LC50 кыйммәтләренә туры килә. Орлык онын куллану чиркейләргә каршы нәтиҗәле ысул бирә ала. Тәре чәчәкле орлык порошогы һәм аның төп химик компонентларының чиркей личинкаларына каршы нәтиҗәлелеге һәм тәре чәчәкле орлык порошогындагы табигый кушылмаларның чиркейләргә каршы көрәш өчен перспективалы экологик яктан чиста личинка булып хезмәт итә алуын күрсәтә.
Aedes чебеннәре китереп чыгарган вентиляторлар аша тарала торган авырулар глобаль сәламәтлек саклауның төп проблемасы булып кала. Чебеннәр аша тарала торган авыруларның ешлыгы географик яктан тарала1,2,3 һәм кабат барлыкка килә, бу җитди авыруларның таралуына китерә4,5,6,7. Кешеләр һәм хайваннар арасында авыруларның таралуы (мәсәлән, чикунгунья, денге бизгәге, Рифт үзәнлеге бизгәге, сары бизгәк һәм Зика вирусы) моңарчы күрелмәгән. Денге бизгәге үзе генә дә тропикларда якынча 3,6 миллиард кешене инфекция куркынычы астына куя, ел саен якынча 390 миллион инфекция очрый, нәтиҗәдә ел саен 6100–24300 кеше үлә8. Көньяк Америкада Зика вирусының кабат барлыкка килүе һәм таралуы, зарарланган хатын-кызлардан туган балаларда мигә зыян китерү сәбәпле, бөтен дөнья игътибарын җәлеп итте2. Кремер һ.б. 3 Aedes чебеннәренең географик диапазоны киңәячәген һәм 2050 елга дөнья халкының яртысы чебеннәр аша тарала торган арбовируслар белән инфекция куркынычы астында калачак дип фаразлыйлар.
Денге бизгәге һәм сары бизгәккә каршы күптән түгел эшләнгән вакциналардан тыш, күпчелек чиркейләр аша тарала торган авыруларга каршы вакциналар әле эшләнмәгән9,10,11. Вакциналар әле дә чикләнгән күләмдә бар һәм клиник сынауларда гына кулланыла. Синтетик инсектицидлар кулланып чиркейләр ташучы вирусларны контрольдә тоту чиркейләр аша тарала торган авыруларның таралуын контрольдә тотуның төп стратегиясе булып тора12,13. Синтетик пестицидлар чиркейләрне үтерүдә нәтиҗәле булса да, синтетик пестицидларны куллануны дәвам итү максатчан булмаган организмнарга тискәре йогынты ясый һәм әйләнә-тирә мохитне пычрата14,15,16. Чиркейләрнең химик инсектицидларга каршы торучанлыгы арту тенденциясе тагын да куркынычрак17,18,19. Пестицидлар белән бәйле бу проблемалар авыру ташучыларын контрольдә тоту өчен нәтиҗәле һәм экологик яктан чиста альтернатива эзләүне тизләтте.
Төрле үсемлекләр корткычларга каршы көрәш өчен фитопестицидлар чыганаклары буларак эшләнгән20,21. Үсемлек матдәләре, гадәттә, экологик яктан чиста, чөнки алар биологик яктан таркала һәм имезүчеләр, балыклар һәм амфибияләр кебек максатчан булмаган организмнар өчен аз яки сизелерлек токсиклыкка ия20,22. Үлән препаратлары чебеннәрнең төрле тормыш этапларын нәтиҗәле контрольдә тоту өчен төрле тәэсир итү механизмнары белән төрле биоактив кушылмалар җитештерүе билгеле23,24,25,26. Эфир майлары һәм башка актив үсемлек ингредиентлары кебек үсемлекләрдән алынган кушылмалар игътибарны җәлеп итте һәм чебен векторларын контрольдә тоту өчен инновацион коралларга юл ачты. Эфир майлары, монотерпеннар һәм сесквитерпеннар репеллентлар, туклануны туктатучы һәм овицидлар булып хезмәт итә27,28,29,30,31,32,33. Күп кенә үсемлек майлары чебен личинкаларының, курчакларының һәм олыларның үлеменә китерә34,35,36, бөҗәкләрнең нерв, сулыш алу, эндокрин һәм башка мөһим системаларына тәэсир итә37.
Соңгы тикшеренүләр горчица үсемлекләрен һәм аларның орлыкларын биоактив кушылмалар чыганагы буларак куллану мөмкинлеген ачыкларга мөмкинлек бирде. Горчица орлыгы оны биофумигант буларак сынап каралды38,39,40,41 һәм чүп үләннәрен бастыру42,43,44 һәм туфрак аша таралучы үсемлек патогеннарын контрольдә тоту өчен туфракны яхшырту буларак кулланылды45,46,47,48,49,50, үсемлекләрне тукландыру. нематодалар 41,51, 52, 53, 54 һәм корткычлар 55, 56, 57, 58, 59, 60. Бу орлык порошокларының фунгицид активлыгы изотиоцианатлар дип аталган үсемлекләрне саклаучы кушылмалар белән бәйле38,42,60. Үсемлекләрдә бу саклаучы кушылмалар үсемлек күзәнәкләрендә биоактив булмаган глюкозинолатлар рәвешендә саклана. Ләкин, үсемлекләр бөҗәк туклануы яки патоген инфекциясе белән зарарланганда, глюкозинолатлар мирозиназа тарафыннан биоактив изотиоцианатларга55,61 гидролизлана. Изотиоцианатлар - киң спектрлы антимикроб һәм инсектицид активлыгына ия булган очучан кушылмалар, һәм аларның төзелеше, биологик активлыгы һәм күләме Brassicaceae төрләре арасында бик нык аерылып тора42,59,62,63.
Горчица орлыгы оныннан алынган изотиоцианатларның инсектицид активлыгы билгеле булса да, медицина яктан мөһим буын аяклы хайваннар векторларына каршы биологик активлык турында мәгълүматлар җитәрлек түгел. Безнең тикшеренүдә Aedes чебеннәренә каршы дүрт майсызландырылган орлык порошогы личинка активлыгы тикшерелде. Aedes aegypti личинкалары. Тикшеренүнең максаты - аларны чебеннәр белән көрәшү өчен экологик яктан чиста биопестицидлар буларак куллану мөмкинлеген бәяләү. Орлык онының өч төп химик компоненты, аллил изотиоцианат (AITC), бензил изотиоцианат (BITC) һәм 4-гидроксибензилизотиоцианат (4-HBITC) да чебен личинкаларында бу химик компонентларның биологик активлыгын тикшерү өчен тикшерелде. Бу дүрт кәбестә орлыгы порошогы һәм аларның төп химик компонентларының чебен личинкаларына каршы нәтиҗәлелеген бәяләүче беренче отчет.
Aedes aegypti (Рокфеллер штаммы) лаборатория колонияләре 26°C температурада, 70% чагыштырма дымлылыкта (RH) һәм 10:14 сәгатьтә (L:D фотопериод) тотылды. Парлашкан ана кошлар пластик читлекләрдә (биеклеге 11 см һәм диаметры 9,5 см) урнаштырылды һәм цитратланган сыер каны кулланып шешә ашату системасы аша тукландырылды (HemoStat Laboratories Inc., Диксон, Калифорния, АКШ). Кан ашату гадәттәгечә, 37°C температура контроле белән әйләнешле су мунчасы торбасына (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, АКШ) тоташтырылган мембраналы күп пыяла ашату җайланмасы (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, АКШ) ярдәмендә башкарылды. Һәр пыяла ашату камерасының төбенә Parafilm M пленкасы сузылды (мәйданы 154 мм2). Аннары һәр ашату җайланмасы парлашкан ана кош булган читлекне каплаган өске челтәргә урнаштырылды. Пастер пипеты (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, АКШ) ярдәмендә пыяла тукландыручы воронкага якынча 350–400 мкл сыер каны өстәлде һәм өлкән кортларны ким дигәндә бер сәгатькә суыртып алдылар. Аннары йөкле ана кортларга 10% сахароза эремәсе бирелде һәм аерым үтә күренмәле суфле стаканнарына (1.25 fl oz зурлыктагы, Dart Container Corp., Mason, MI, АКШ) салынган дымлы фильтр кәгазенә йомырка салырга рөхсәт ителде. Су белән капкач. Йомыркалар салынган фильтр кәгазен ябык пакетка (SC Johnsons, Racine, WI) салыгыз һәм 26°C температурада саклагыз. Йомыркалар чыгарылды һәм якынча 200–250 личинка куян чауы (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, АКШ) һәм бавыр порошогы (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, АКШ) һәм балык филесы (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Германия) катнашмасы салынган пластик тартмаларда 2:1:1 нисбәтендә үстерелде. Безнең биоанализларда өченче яшьнең соңгы личинкалары кулланылды.
Бу тикшеренүдә кулланылган үсемлек орлыгы материалы түбәндәге коммерция һәм дәүләт чыганакларыннан алынган: АКШның Вашингтон штатындагы Тын океанның Төньяк-көнбатыш фермерлар кооперативыннан Brassica juncea (көрән горчица - Тын океан алтыны) һәм АКШның Вашингтон штатындагы Тын океанның Төньяк-көнбатыш фермерлар кооперативыннан Brassica juncea (ак горчица - Ida алтыны); АКШның Иллинойс штатындагы Пеория шәһәрендәге Kelly Seed and Hardware Co. компаниясеннән (Garden Cress) һәм АКШның Иллинойс штатындагы Пеория шәһәрендәге USDA-ARS компаниясеннән Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth); Тикшеренүдә кулланылган орлыкларның берсе дә пестицидлар белән эшкәртелмәгән. Бу тикшеренүдә барлык орлык материаллары да җирле һәм милли кагыйдәләргә, шулай ук барлык тиешле җирле дәүләт һәм милли кагыйдәләргә туры китереп эшкәртелгән һәм кулланылган. Бу тикшеренүдә трансген үсемлек сортлары тикшерелмәгән.
Brassica juncea (PG), люцерна (Ls), ак горчица (IG), Thlaspi arvense (DFP) орлыклары 0,75 мм челтәр һәм дат басмас корыч ротор, 12 тешле, 10,000 әйләнү/мин белән җиһазландырылган Retsch ZM200 ультрацентрифуга тегермәне (Retsch, Haan, Германия) ярдәмендә вак порошок хәленә китерелгән. Вакланган орлык порошогы кәгазь очлыкка күчерелгән һәм Soxhlet аппаратында 24 сәгать дәвамында гексан белән майсызландырылган. Майсызландырылган кыр горчицасының бер өлеше мирозиназаны денатурацияләү һәм глюкозинолатларның гидролизын булдырмау өчен 100 °C температурада 1 сәгать җылылык белән эшкәртелгән, биологик актив изотиоцианатлар барлыкка китергән. Җылылык белән эшкәртелгән ат койрыгы орлыгы порошогы (DFP-HT) мирозиназаны денатурацияләү юлы белән тискәре контроль буларак кулланылган.
Майсызландырылган орлык онының глюкозинолат күләме элек бастырылган протокол 64 нигезендә югары нәтиҗәле сыек хроматография (HPLC) ярдәмендә өч тапкыр билгеләнде. Кыскасы, 250 мг майсызландырылган орлык порошогы үрнәгенә 3 мл метанол өстәлде. Һәр үрнәк су мунчасында 30 минут дәвамында ультратавыш белән эшкәртелде һәм 23°C температурада 16 сәгать караңгыда калдырылды. Аннары органик катламның 1 мл аликвоты 0,45 мкм фильтр аша автосамплерга фильтрланды. Shimadzu HPLC системасында (ике LC 20AD насосы; SIL 20A автосамплеры; DGU 20As дегазаторы; 237 нм да күзәтү өчен SPD-20A UV-VIS детекторы; һәм CBM-20A элемтә шина модуле) эшләтеп, орлык онының глюкозинолат күләме Shimadzu LC Solution программасының 1.25 версиясе (Shimadzu Corporation, Колумбия, Мэриленд, АКШ) кулланып өч тапкыр билгеләнде. Колонна C18 Inertsil кире фазалы колоннасы иде (250 мм × 4.6 мм; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Торранс, Калифорния, АКШ). Башлангыч мобиль фаза шартлары 12% метанол/88% 0.01 М тетрабутиламмоний гидроксиды суда (TBAH; Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, АКШ) 1 мл/мин агым тизлеге белән билгеләнде. 15 мкл үрнәк керткәннән соң, башлангыч шартлар 20 минут дәвамында сакланды, аннары эреткеч нисбәте 100% метанолга көйләнде, гомуми үрнәк анализы вакыты 65 минут булды. Майсызландырылган орлык онындагы күкерт күләмен бәяләү өчен яңа әзерләнгән синапин, глюкозинолат һәм мирозин стандартларын (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, АКШ) серияле суюлту юлы белән стандарт кәкре (nM/mAb нигезендә) булдырылды. Глюкозинолатлар. Үрнәкләрдәге глюкозинолат концентрацияләре Agilent 1100 HPLC (Agilent, Санта-Клара, Калифорния, АКШ) җайланмасында шул ук колонка белән җиһазландырылган OpenLAB CDS ChemStation версиясе (C.01.07 SR2 [255]) ярдәмендә һәм алдан тасвирланган ысул ярдәмендә тикшерелде. Глюкозинолат концентрацияләре билгеләнде; алар HPLC системалары арасында чагыштырырлык булырга тиеш.
Аллил изотиоцианат (94%, тотрыклы) һәм бензил изотиоцианат (98%) Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, АКШ) компаниясеннән сатып алынган. 4-Гидроксибензилизотиоцианат ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, АКШ) компаниясеннән сатып алынган. Мирозиназа белән ферментатив гидролизланганда, глюкозинолатлар, глюкозинолатлар һәм глюкозинолатлар, тиешенчә, аллил изотиоцианат, бензил изотиоцианат һәм 4-гидроксибензилизотиоцианат барлыкка китерә.
Лаборатория биоанализлары Мутури һ.б. 32 ысулы буенча модификацияләр белән үткәрелде. Тикшеренүдә биш аз майлы орлык азыгы кулланылды: DFP, DFP-HT, IG, PG һәм Ls. Егерме личинка 120 мл деионизацияләнгән су (dH2O) булган 400 мл бер тапкыр кулланыла торган өч яклы стаканга (VWR International, LLC, Radnor, PA, АКШ) урнаштырылды. Җиде орлык онының концентрациясе чебен личинкаларының токсиклыгына тикшерелде: DFP орлык онының, DFP-HT, IG һәм PG өчен 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 һәм 0,12 г орлык онының/120 мл dH2O. Алдан биоанализлар майсызландырылган Ls орлык онының сыналган башка дүрт орлык онына караганда агулырак булуын күрсәтә. Шуңа күрә без Ls орлык онының җиде эшкәртү концентрациясен түбәндәге концентрацияләргә көйләдек: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065 һәм 0,075 г/120 мл dH2O.
Анализ шартларында нормаль бөҗәк үлемен бәяләү өчен эшкәртелмәгән контроль төркем (dH20, орлык онына өстәмә юк) кертелде. Һәр орлык онына токсикологик биоанализлар өч кабатланган өч авышлы стаканны үз эченә алды (стаканга 20 соңгы өченче яшь личинкасы), барлыгы 108 флакон. Эшкәртелгән савытлар бүлмә температурасында (20-21°C) сакланды һәм личинкаларның үлеме эшкәртү концентрацияләренә 24 һәм 72 сәгать дәвамында өзлексез тәэсир итү вакытында теркәлде. Әгәр чебеннең тәне һәм өстәмәләре нечкә дат басмас корыч шпатель белән тишелгәндә яки кагылганда хәрәкәтләнмәсә, чебен личинкалары үлгән дип санала. Үлгән личинкалар гадәттә савыт төбендә яки су өслегендә дорсаль яки вентраль позициядә хәрәкәтсез калалар. Тәҗрибә төрле көннәрдә өч тапкыр төрле личинка төркемнәрен кулланып кабатланды, һәр эшкәртү концентрациясенә барлыгы 180 личинка дучар ителде.
AITC, BITC һәм 4-HBITC матдәләренең чебен личинкаларына токсиклыгы бер үк биоанализ процедурасы ярдәмендә, ләкин төрле эшкәртүләр белән бәяләнде. Һәр химик матдә өчен 100,000 ppm запас эремәләрен әзерләгез, 2 мл центрифуга пробиркасында 900 мкл абсолют этанолга 100 мкл химик матдә өстәгез һәм 30 секунд дәвамында яхшылап болгату өчен селкетегез. Эшкәртү концентрацияләре безнең алдан үткәрелгән биоанализлар нигезендә билгеләнде, алар BITC ның AITC һәм 4-HBITC га караганда күпкә агулырак булуын күрсәтте. Токсиклыкны билгеләү өчен, BITC ның 5 концентрациясе (1, 3, 6, 9 һәм 12 ppm), AITC ның 7 концентрациясе (5, 10, 15, 20, 25, 30 һәм 35 ppm) һәм 4-HBITC ның 6 концентрациясе (15, 15, 20, 25, 30 һәм 35 ppm) кулланылды. 30, 45, 60, 75 һәм 90 ppm). Контроль эшкәртүгә 108 мкл абсолют этанол кертелде, бу химик эшкәртүнең максималь күләменә тиң. Биологик анализлар югарыдагыча кабатланды, эшкәртү концентрациясенә барлыгы 180 личинка ачыкланды. 24 сәгать өзлексез тәэсирдән соң AITC, BITC һәм 4-HBITC һәр концентрациясе өчен личинкаларның үлеме теркәлде.
65 дозага бәйле үлем мәгълүматларының пробит анализы Polo программа тәэминаты (Polo Plus, LeOra Software, 1.0 версиясе) ярдәмендә үткәрелде, анда 50% үлем концентрациясе (LC50), 90% үлем концентрациясе (LC90), авышлык, үлем дозасы коэффициенты һәм 95% үлем концентрациясе исәпләнде. Бу логарифмга үзгәртелгән концентрация һәм доза-үлем кәкреләре өчен үлем дозасы нисбәтләре өчен ышаныч интервалларына нигезләнеп исәпләнде. Үлем мәгълүматлары һәр эшкәртү концентрациясенә дучар ителгән 180 личинканың берләштерелгән кабатлау мәгълүматларына нигезләнә. Ихтималлык анализлары һәр орлык онлыгы һәм һәр химик компонент өчен аерым үткәрелде. Үлем дозасы нисбәтенең 95% ышаныч интервалына нигезләнеп, орлык онының һәм химик компонентларның чебен личинкаларына токсиклыгы сизелерлек аерылып тора дип саналды, шуңа күрә 1 кыйммәтен үз эченә алган ышаныч интервалы сизелерлек аерылып тормады, P = 0.0566.
Майсызландырылган орлык оннарындагы DFP, IG, PG һәм Ls төп глюкозинолатларны билгеләү өчен HPLC нәтиҗәләре 1 нче таблицада күрсәтелгән. Сыналган орлык оннарындагы төп глюкозинолатлар төрле иде, DFP һәм PGдан кала, аларда мирозиназа глюкозинолатлары бар иде. PGдагы мирозинин күләме DFPга караганда югарырак иде, тиешенчә 33,3 ± 1,5 һәм 26,5 ± 0,9 мг/г. Ls орлык порошогында 36,6 ± 1,2 мг/г глюкогликон, ә IG орлык порошогында 38,0 ± 0,5 мг/г синапин бар иде.
Майсызландырылган орлык оны белән эшкәртелгәндә, Ae. Aedes aegypti чебеннәренең личинкалары үтерелгән, гәрчә эшкәртүнең нәтиҗәлелеге үсемлек төренә карап төрлечә булса да. 24 һәм 72 сәгать тәэсир иткәннән соң, DFP-NT гына чебен личинкалары өчен токсик булмаган (2 нче таблица). Актив орлык порошогының токсиклыгы концентрация арткан саен арткан (1А, В рәсемнәр). Орлык онының чебен личинкаларына токсиклыгы 24 һәм 72 сәгатьлек бәяләүләрдә LC50 кыйммәтләренең үлемгә китерүче доза нисбәтенең 95% CI нигезендә сизелерлек үзгәргән (3 нче таблица). 24 сәгатьтән соң, Ls орлык онының токсик йогынтысы башка орлык оны эшкәртүләренә караганда зуррак булган, личинкалар өчен иң югары активлык һәм максималь токсиклык булган (LC50 = 0,04 г/120 мл dH2O). Личинкалар 24 сәгать эчендә IG, Ls һәм PG орлык порошогы белән эшкәртү белән чагыштырганда DFPга азрак сизгер булдылар, LC50 күрсәткечләре 0,115, 0,04 һәм 0,08 г/120 мл dH2O тәшкил итте, бу LC50 күрсәткеченнән статистик яктан югарырак иде. 0,211 г/120 мл dH2O (3 нче таблица). DFP, IG, PG һәм Ls LC90 күрсәткечләре 0,376, 0,275, 0,137 һәм 0,074 г/120 мл dH2O иде (2 нче таблица). DPPның иң югары концентрациясе 0,12 г/120 мл dH2O иде. 24 сәгатьлек бәяләүдән соң, личинкаларның уртача үлеме нибары 12% тәшкил итте, ә IG һәм PG личинкаларының уртача үлеме 51% һәм 82% ка җитте. 24 сәгатьлек бәяләүдән соң, Ls орлык онын эшкәртүнең иң югары концентрациясендә (0,075 г/120 мл dH2O) личинкаларның уртача үлеме 99% тәшкил итте (1А рәсем).
Үлем сызыклары Ae. Мисыр личинкаларының (3 нче инсталляция личинкалары) орлык онының концентрациясенә доза җавабыннан (Probit) дәвалаудан соң 24 сәгать (A) һәм 72 сәгать (B) үткәч бәяләнде. Нөктәле сызык орлык онының дәвалауның LC50 күрсәткечен күрсәтә. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Җылылык белән инактивлаштырылган Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
72 сәгатьлек бәяләү вакытында DFP, IG һәм PG орлык онының LC50 кыйммәтләре 0,111, 0,085 һәм 0,051 г/120 мл dH2O тәшкил итте. Ls орлык онына дучар булган барлык личинкалар диярлек 72 сәгать тәэсир иткәннән соң үлделәр, шуңа күрә үлем мәгълүматлары Probit анализы белән туры килмәде. Башка орлык оннары белән чагыштырганда, личинкалар DFP орлык онын эшкәртүгә азрак сизгер булдылар һәм LC50 кыйммәтләре статистик яктан югарырак иде (2 һәм 3 нче таблицалар). 72 сәгатьтән соң DFP, IG һәм PG орлык онын эшкәртү өчен LC50 кыйммәтләре 0,111, 0,085 һәм 0,05 г/120 мл dH2O дип бәяләнде. 72 сәгатьлек бәяләүдән соң, DFP, IG һәм PG орлык порошокларының LC90 күрсәткечләре 0,215, 0,254 һәм 0,138 г/120 мл dH2O тәшкил итте. 72 сәгатьлек бәяләүдән соң, максималь концентрациясе 0,12 г/120 мл dH2O булган DFP, IG һәм PG орлык онын эшкәртү өчен уртача личинка үлеме 58%, 66% һәм 96% тәшкил итте (1B рәсем). 72 сәгатьлек бәяләүдән соң, PG орлык онының IG һәм DFP орлык онына караганда агулырак булуы ачыкланды.
Синтетик изотиоцианатлар, аллил изотиоцианат (AITC), бензил изотиоцианат (BITC) һәм 4-гидроксибензилизотиоцианат (4-HBITC) чебен личинкаларын нәтиҗәле рәвештә үтерә ала. Дәвалаудан соң 24 сәгать эчендә BITC личинкалар өчен күбрәк агулы булган, LC50 кыйммәте 5,29 ppm тәшкил иткән, AITC өчен бу күрсәткеч 19,35 ppm һәм 4-HBITC өчен 55,41 ppm булган (4 нче таблица). AITC һәм BITC белән чагыштырганда, 4-HBITC түбәнрәк токсиклыкка һәм югарырак LC50 кыйммәтенә ия. Иң көчле орлык онында ике төп изотиоцианатның (Ls һәм PG) чебен личинкаларына токсиклыгында зур аермалар бар. AITC, BITC һәм 4-HBITC арасындагы LC50 үлем дозасы нисбәтенә нигезләнгән токсиклык статистик аерма күрсәтте, шуңа күрә LC50 үлем дозасы нисбәтенең 95% CI 1 кыйммәтен үз эченә алмаган (P = 0,05, 4 нче таблица). BITC һәм AITCның иң югары концентрацияләре тикшерелгән личинкаларның 100% ын үтерә дип исәпләнгән (2 нче рәсем).
Үлем сызыклары Ae дозасына җавап (Probit) буенча бәяләнде. Дәвалаудан соң 24 сәгать узгач, Мисыр личинкалары (3 нче инста личинкалар) синтетик изотиоцианат концентрациясенә җиттеләр. Нөктәле сызык изотиоцианат белән дәвалау өчен LC50 ны күрсәтә. Бензил изотиоцианат BITC, аллил изотиоцианат AITC һәм 4-HBITC.
Үсемлек биопестицидларын чебен векторларын контрольдә тоту чаралары буларак куллану күптән өйрәнелгән. Күп үсемлекләр инсектицид активлыгына ия булган табигый химик матдәләр җитештерә37. Аларның биоактив кушылмалары синтетик инсектицидларга җәлеп итүчән альтернатива булып тора, алар корткычларны, шул исәптән чебеннәрне контрольдә тотуда зур потенциалга ия.
Горчица үсемлекләре орлыклары өчен культура буларак үстерелә, тәмләткеч һәм май чыганагы буларак кулланыла. Орлыклардан горчица мае алынганда яки горчица биоотулгы буларак куллану өчен алынганда, 69 өстәмә продукт майсызландырылган орлык оны була. Бу орлык оны үзенең күп кенә табигый биохимик компонентларын һәм гидролитик ферментларын саклый. Бу орлык онының агулылыгы изотиоцианатлар җитештерү белән бәйле55,60,61. Изотиоцианатлар орлык оны гидратациясе вакытында миозиназа ферменты тарафыннан глюкозинолатлар гидролизы нәтиҗәсендә барлыкка килә38,55,70 һәм аларның фунгицид, бактерицид, нематицид һәм инсектицид йогынтысы, шулай ук химик сизү эффектлары һәм химиотерапевтик үзлекләре кебек башка үзлекләргә ия булуы билгеле61,62,70. Берничә тикшеренү горчица үсемлекләре һәм орлык оны туфрак һәм сакланган азык-төлек корткычларына каршы фумигантлар буларак нәтиҗәле эш итүен күрсәтте57,59,71,72. Бу тикшеренүдә без дүрт орлыклы онның һәм аның өч биоактив продукты AITC, BITC һәм 4-HBITC-ның Aedes чебен личинкаларына токсиклыгын бәяләдек. Aedes aegypti. Орлык онын турыдан-туры чебен личинкалары булган суга өстәү, чебен личинкалары өчен агулы булган изотиоцианатлар җитештерүче ферментатив процессларны активлаштырачак дип көтелә. Бу биотрансформация өлешчә орлык онының личинка активлыгы күзәтелүе һәм кәрлә горчица орлыгы онын куллану алдыннан җылылык белән эшкәрткәндә инсектицид активлыгы югалуы белән күрсәтелде. Җылылык белән эшкәртү глюкозинолатларны активлаштыра торган гидролитик ферментларны юк итәчәк, шуның белән биоактив изотиоцианатлар барлыкка килүенә комачаулый дип көтелә. Бу кәбестә орлыгы порошогының су мохитендә чебеннәргә каршы инсектицид үзлекләрен раслаган беренче тикшеренү.
Сыналган орлык порошоклары арасында су кресс орлыгы порошогы (Ls) иң агулысы булып чыкты, ул Aedes albopictusның югары үлеменә китерде. Aedes aegypti личинкалары 24 сәгать дәвамында өзлексез эшкәртелде. Калган өч орлык порошогы (PG, IG һәм DFP) әкренрәк активлыкка ия булды һәм 72 сәгать өзлексез эшкәртүдән соң да зур үлемгә китерде. Бары тик Ls орлык онында глюкозинолатлар күп күләмдә иде, ә PG һәм DFP мирозиназаны, ә IG төп глюкозинолат буларак глюкозинолатны үз эченә алды (1 нче таблица). Глюкотропеолин BITC га кадәр гидролизлана, ә синалбин 4-HBITC61,62 га кадәр гидролизлана. Безнең биоанализ нәтиҗәләре Ls орлык онының да, синтетик BITC чиркей личинкалары өчен бик агулы булуын күрсәтә. PG һәм DFP орлык онының төп компоненты - мирозиназа глюкозинолаты, ул AITC га кадәр гидролизлана. AITC чиркей личинкаларын үтерүдә нәтиҗәле, LC50 кыйммәте 19,35 ppm. AITC һәм BITC белән чагыштырганда, 4-HBITC изотиоцианаты личинкалар өчен иң аз агулы. AITC BITC белән чагыштырганда азрак агулы булса да, аларның LC50 күрсәткечләре чебен личинкаларында сыналган күп кенә эфир майларыннан түбәнрәк32,73,74,75.
Чиркей личинкаларына каршы куллану өчен безнең хаччәчәкле орлык порошогы бер төп глюкозинолатны үз эченә ала, ул HPLC ярдәмендә билгеләнгәнчә, гомуми глюкозинолатларның 98-99% тан артыгын тәшкил итә. Башка глюкозинолатларның эзлекле күләме ачыкланды, ләкин аларның дәрәҗәсе гомуми глюкозинолатларның 0,3% тан кимрәк иде. Су кресы (L. sativum) орлык порошогы икенчел глюкозинолатларны (синигрин) үз эченә ала, ләкин аларның өлеше гомуми глюкозинолатларның 1% ын тәшкил итә, һәм аларның күләме әле дә әһәмиятсез (якынча 0,4 мг/г орлык порошогы). PG һәм DFP бер үк төп глюкозинолатны (мирозинны) үз эченә алса да, аларның орлык оннарының личинкаларга каршы активлыгы LC50 кыйммәтләре аркасында сизелерлек аерылып тора. Порошоклы күгәреккә каршы токсиклыгы төрлечә. Aedes aegypti личинкаларының барлыкка килүе мирозиназа активлыгы яки ике орлык туклануы арасындагы тотрыклылык аермалары белән бәйле булырга мөмкин. Мирозиназа активлыгы Brassicaceae үсемлекләрендә изотиоцианатлар кебек гидролиз продуктларының биокулланылышлыгында мөһим роль уйный76. Покок һ.б.77 һәм Уилкинсон һ.б.78 тарафыннан ясалган алдагы докладларда миозиназ активлыгы һәм тотрыклылыгы үзгәрүе генетик һәм әйләнә-тирә мохит факторлары белән дә бәйле булырга мөмкин икәнлеге күрсәтелгән.
Көтелгән биоактив изотиоцианат күләме, тиешле химик кушымталар белән чагыштыру өчен, һәр орлык онының 24 һәм 72 сәгатьтәге LC50 кыйммәтләренә нигезләнеп исәпләнде (5 нче таблица). 24 сәгатьтән соң, орлык оны составындагы изотиоцианатлар саф кушылмаларга караганда агулырак булды. Изотиоцианат орлык эшкәртүләренең миллионга тиң өлешләренә (ppm) нигезләнеп исәпләнгән LC50 кыйммәтләре BITC, AITC һәм 4-HBITC кушымталары өчен LC50 кыйммәтләреннән түбәнрәк булды. Без личинкаларның орлык оны гранулаларын ашавын күзәттек (3А рәсем). Нәтиҗәдә, личинкалар орлык оны гранулаларын ашап, агулы изотиоцианатларга күбрәк концентрацияләнгән йогынты ясый ала. Бу 24 сәгатьлек йогынтыда IG һәм PG орлык оны эшкәртүләрендә аеруча ачык күренде, анда LC50 концентрацияләре саф AITC һәм 4-HBITC эшкәртүләренә караганда 75% һәм 72% түбәнрәк булды. Ls һәм DFP белән эшкәртүләр саф изотиоцианатка караганда агулырак булган, LC50 күрсәткечләре тиешенчә 24% һәм 41% түбәнрәк булган. Контроль эшкәртүдәге личинкалар уңышлы рәвештә курчаклашкан (3B рәсем), ә орлык оны белән эшкәртүдәге күпчелек личинкалар курчаклашмаган һәм личинка үсеше сизелерлек тоткарланган (3B, D рәсем). Сподоптералитурада изотиоцианатлар үсеш тоткарлануы һәм үсеш тоткарлануы белән бәйле79.
Ae. Aedes aegypti чебеннәренең личинкалары 24–72 сәгать дәвамында Brassica орлык порошогы белән өзлексез тәэсир итте. (A) Авыз өлешләрендә орлык он кисәкчәләре булган үле личинкалар (түгәрәкләнгән); (B) Контроль эшкәртү (өстәмә орлык онынсыз dH20) личинкаларның нормаль үсүен һәм 72 сәгатьтән соң кузак формалаша башлавын күрсәтә (C, D) Орлык онын эшкәрткән личинкалар; орлык онында үсеш аермалары күзәтелде һәм кузак формалашмады.
Без изотиоцианатларның чебен личинкаларына токсик йогынтысы механизмын өйрәнмәдек. Шулай да, кызыл ут кырмыскалары (Solenopsis invicta) буенча элеккеге тикшеренүләр глутатион S-трансфераза (GST) һәм эстераза (EST) ингибирлавы изотиоцианат биоактивлыгының төп механизмы булуын күрсәтте, һәм AITC, хәтта түбән активлыкта да, GST активлыгын тоткарлый ала. түбән концентрацияләрдә кызыл импорт ут кырмыскалары. Доза 0,5 мкг/мл80. Киресенчә, AITC олы кукуруз бизәкләрендә (Sitophilus zeamais) ацетилхолинэстеразаны тоткарлый81. Чебен личинкаларында изотиоцианат активлыгы механизмын ачыклау өчен охшаш тикшеренүләр үткәрелергә тиеш.
Без үсемлек глюкозинолатларының гидролизы горчица орлыгы оны белән чебен личинкаларын контрольдә тоту механизмы булып хезмәт итә дигән фикерне хуплау өчен җылылык белән инактивлаштырылган DFP эшкәртү кулланабыз. Сыналган куллану тизлегендә DFP-HT орлык оны агулы түгел иде. Лафарга һ.б. 82 глюкозинолатларның югары температурада таркалуга сизгер булуын хәбәр иттеләр. Җылылык белән эшкәртү шулай ук орлык онындагы мирозиназа ферментын денатурацияли һәм глюкозинолатларның гидролизыннан реактив изотиоцианатлар барлыкка китерүне булдырмый дип көтелә. Моны Окунаде һ.б. да раслады. 75 мирозиназаның температурага сизгер булуын күрсәттеләр, бу горчица, кара горчица һәм кан тамыры орлыклары 80°C тан югары температурага дучар ителгәндә мирозиназа активлыгы тулысынча инактивлаштырылганлыгын күрсәтә. Бу механизмнар җылылык белән эшкәртелгән DFP орлык онының инсектицид активлыгы югалуга китерергә мөмкин.
Шулай итеп, горчица орлыгы оны һәм аның өч төп изотиоцианаты чебен личинкалары өчен агулы. Орлык оны һәм химик эшкәртү арасындагы бу аермаларны исәпкә алып, орлык оны куллану чебеннәрне контрольдә тотуның нәтиҗәле ысулы булырга мөмкин. Орлык порошокларын куллануның нәтиҗәлелеген һәм тотрыклылыгын арттыру өчен яраклы формулаларны һәм нәтиҗәле китерү системаларын билгеләү кирәк. Безнең нәтиҗәләр горчица оны синтетик пестицидларга альтернатива буларак куллану мөмкинлеген күрсәтә. Бу технология чебен векторларын контрольдә тоту өчен инновацион коралга әйләнергә мөмкин. Чебен личинкалары су мохитендә яхшы үсә һәм орлык оны глюкозинолатлары гидратация вакытында ферментатив рәвештә актив изотиоцианатларга әйләнгәнлектән, чебен белән тулы суда горчица оны куллану зур контроль потенциалы бирә. Изотиоцианатларның личинкаларны үтерү активлыгы төрлечә булса да (BITC > AITC > 4-HBITC), орлык оны белән берничә глюкозинолатны кушу синергетик рәвештә токсиклыкны арттырамы-юкмы икәнен ачыклау өчен күбрәк тикшеренүләр кирәк. Бу майсызландырылган хаччәчәкле орлык оны һәм өч биоактив изотиоцианатның чебеннәргә инсектицид йогынтысын күрсәтүче беренче тикшеренү. Бу тикшеренү нәтиҗәләре орлыклардан май алуның өстәмә продукты булган майсызландырылган кәбестә орлыгы оны чиркейләргә каршы көрәштә перспективалы личинкаларга каршы чара булып хезмәт итә алуын күрсәтеп, яңа юнәлешләр ача. Бу мәгълүмат үсемлекләрне биоконтрольдә тоту чараларын ачуга һәм аларны арзан, практик һәм экологик яктан чиста биопестицидлар буларак эшләүгә ярдәм итә ала.
Бу тикшеренү өчен булдырылган мәгълүмат җыелмалары һәм нәтиҗәдә алынган анализлар тиешле автордан акылга сыярлык сорау буенча алырга мөмкин. Тикшеренү ахырында тикшеренүдә кулланылган барлык материаллар (бөҗәкләр һәм орлык оны) юк ителде.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 29 июле