inquirybg

Қырыққабат тұқымының ұнтағы мен оның қосылыстарының масаларға қарсы экологиялық таза ларвицид ретіндегі биологиялық белсенділігі

Тиімділіккемасаларды бақылаужәне олар әкелетін аурулардың санын азайту үшін химиялық пестицидтерге стратегиялық, тұрақты және экологиялық таза баламалар қажет.Біз белгілі бір Brassicaceae тұқымдастарының (Brassica тұқымдасы) тұқым ұндарын Египет Aedes (L., 1762) бақылауында пайдалану үшін биологиялық белсенді емес глюкозинолаттардың ферментативті гидролизі арқылы өндірілген өсімдік тектес изоцианаттардың көзі ретінде бағаладық.Бес майсыздандырылған тұқым ұны (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 және Thlaspi arvense – термиялық деактивтендірудің үш негізгі түрі және химиялық дезактивациясы. өнімдер 24 сағаттық экспозиция кезінде аллил изотиоцианат, бензилизотиоцианат және 4-гидроксибензилизотиоцианаттың Aedes aegypti личинкаларына уыттылығын (LC50) анықтау үшін = 0,04 г/120 мл dH2O).Қыша, ақ қыша және жылқы құйрығы үшін LC50 мәндері.тұқым ұнтағы аллиизотиоцианатпен (LC50 = 19,35 ppm) және 4-пен салыстырғанда тиісінше 0,05, 0,08 және 0,05 болды. -Гидроксибензилизотиоцианат (LC50 = 55,41 ppm) дернәсілдерге 24 мл/H 240 мл 2 сағаттан кейін өңдеуден кейін улырақ болды.Бұл нәтижелер жоңышқа тұқымының шротын өндірумен сәйкес келеді.Бензил эфирлерінің жоғары тиімділігі есептелген LC50 мәндеріне сәйкес келеді.Тұқым ұнын пайдалану москитпен күресудің тиімді әдісін қамтамасыз етеді.крестгүлді тұқым ұнтағының және оның негізгі химиялық құрамдастарының масалардың личинкаларына қарсы тиімділігі және крестгүлді тұқым ұнтағының табиғи қосылыстары масалармен күресу үшін перспективалы экологиялық таза дервицид ретінде қызмет ете алатынын көрсетеді.
Aedes масалары тудыратын векторлық аурулар денсаулық сақтаудың негізгі жаһандық проблемасы болып қала береді.Масалар арқылы таралатын аурулар географиялық таралады1,2,3 және қайта пайда болып, ауыр аурудың өршуіне әкеледі4,5,6,7.Адамдар мен жануарлар арасында аурулардың таралуы (мысалы, чикунгунья, денге, Рифт аңғары безгегі, сары безгегі және Зика вирусы) бұрын-соңды болмаған.Денге безгегінің өзі тропикте шамамен 3,6 миллиард адамды жұқтыру қаупіне ұшырайды, жыл сайын шамамен 390 миллион инфекция пайда болады, нәтижесінде жылына 6 100-24 300 адам қайтыс болады8.Оңтүстік Америкада Зика вирусының қайта пайда болуы және өршуі жұқтырған әйелдерден туылған балалардың миының зақымдалуына байланысты бүкіл әлем назарын аударды2.Кремер және басқалар 3 Aedes масаларының географиялық ауқымы кеңейе беретінін және 2050 жылға қарай әлем халқының жартысы маса арқылы таралатын арбовирустарды жұқтыру қаупіне ұшырайтынын болжайды.
Денге және сары безгекке қарсы жақында жасалған вакциналарды қоспағанда, масалардың көпшілігіне қарсы вакциналар әлі жасалған жоқ9,10,11.Вакциналар әлі де шектеулі мөлшерде қол жетімді және тек клиникалық сынақтарда қолданылады.Синтетикалық инсектицидтерді қолдану арқылы масалардың тасымалдаушыларымен күрес маса арқылы берілетін аурулардың таралуын бақылаудың негізгі стратегиясы болды12,13.Синтетикалық пестицидтер масаларды өлтіруде тиімді болғанымен, синтетикалық пестицидтерді үздіксіз пайдалану мақсатты емес организмдерге теріс әсер етеді және қоршаған ортаны ластайды14,15,16.Масалардың химиялық инсектицидтерге төзімділігін арттыру тенденциясы одан да алаңдатарлық17,18,19.Пестицидтермен байланысты бұл проблемалар ауру тасымалдаушыларын бақылаудың тиімді және экологиялық таза баламаларын іздеуді жеделдетті.
Зиянкестермен күресу үшін фитопестицидтердің көзі ретінде әртүрлі өсімдіктер әзірленді20,21.Өсімдік заттары әдетте экологиялық таза, өйткені олар биологиялық ыдырайтын және сүтқоректілер, балықтар және қосмекенділер сияқты мақсатты емес организмдер үшін төмен немесе елеусіз уыттылығы бар20,22.Шөптік препараттар масалардың әртүрлі өмірлік кезеңдерін тиімді бақылау үшін әртүрлі әсер ету механизмдері бар әртүрлі биоактивті қосылыстарды шығаратыны белгілі23,24,25,26.Эфир майлары және басқа да белсенді өсімдік ингредиенттері сияқты өсімдік тектес қосылыстар назар аударып, масалардың тасымалдаушыларын бақылауға арналған инновациялық құралдарға жол ашты.Эфир майлары, монотерпендер және сесквитерпендер репелленттер ретінде әрекет етеді, қоректендіргіштер мен овицидтерді береді27,28,29,30,31,32,33.Көптеген өсімдік майлары масалардың дернәсілдерінің, қуыршақтардың және ересектердің өліміне себепші болады34,35,36, жәндіктердің жүйке, тыныс алу, эндокриндік және басқа да маңызды жүйелеріне әсер етеді37.
Соңғы зерттеулер қыша өсімдіктері мен олардың тұқымдарын биоактивті қосылыстардың көзі ретінде пайдалану мүмкіндігі туралы түсінік берді.Қыша тұқымы ұнтағы биофумигант ретінде сыналған38,39,40,41 және арамшөптерді басу42,43,44 және топырақта таралатын өсімдік қоздырғыштарын бақылау45,46,47,48,49,50, өсімдіктерді қоректендіру үшін топырақ қоспасы ретінде пайдаланылды.нематодтар 41,51, 52, 53, 54 және зиянкестер 55, 56, 57, 58, 59, 60. Бұл тұқым ұнтақтарының фунгицидтік белсенділігі изотиоцианаттар деп аталатын өсімдіктерді қорғайтын қосылыстарға жатады38,42,60.Өсімдіктерде бұл қорғаныс қосылыстары өсімдік жасушаларында биоактивті емес глюкозинолаттар түрінде сақталады.Алайда, өсімдіктер жәндіктердің қоректенуі немесе патогенді инфекция арқылы зақымдалғанда, глюкозинолаттар мирозиназа арқылы биоактивті изоцианаттарға гидролизденеді55,61.Изотиоцианаттар кең спектрлі микробқа қарсы және инсектицидтік белсенділігі бар ұшпа қосылыстар болып табылады және олардың құрылымы, биологиялық белсенділігі және мазмұны Brassicaceae түрлерінің арасында кең көлемде өзгереді42,59,62,63.
Қыша дәнінен алынған изоцианаттардың инсектицидтік белсенділігі бар екені белгілі болғанымен, медициналық маңызды буынаяқтыларды тасымалдаушыларға қарсы биологиялық белсенділік туралы деректер жоқ.Біздің зерттеуіміз майсыздандырылған төрт тұқым ұнтағының Aedes масаларына қарсы ларвицидтік белсенділігін зерттеді.Aedes aegypti дернәсілдері.Зерттеудің мақсаты олардың масалармен күресу үшін экологиялық таза биопестицидтер ретінде әлеуетті қолданылуын бағалау болды.Тұқым ұнының үш негізгі химиялық құрамдас бөлігі, аллил-изотиоцианат (AITC), бензил-изотиоцианат (BITC) және 4-гидроксибензилизотиоцианат (4-HBITC) де осы химиялық компоненттердің масалардың личинкаларында биологиялық белсенділігін тексеру үшін сыналған.Бұл қырыққабат тұқымының төрт ұнтағының және олардың негізгі химиялық құрамдастарының масалардың личинкаларына қарсы тиімділігін бағалауға арналған бірінші есеп.
Aedes aegypti (Рокфеллер штаммы) зертханалық колониялары 26°C, 70% салыстырмалы ылғалдылық (RH) және 10:14 сағ (L:D фотопериод) жағдайында ұсталды.Жұптасқан аналықтар пластик торларға (биіктігі 11 см және диаметрі 9,5 см) орналастырылды және цитратталған сиыр қанын (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, АҚШ) қолданатын бөтелке беру жүйесі арқылы тамақтандырылды.Қан беру әдеттегідей температурасы бар айналмалы су ваннасы түтігіне (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, АҚШ) жалғанған мембраналық көп шыны фидер (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, АҚШ) арқылы жүзеге асырылды. бақылау 37 °C.Әрбір шыны беру камерасының түбіне (ауданы 154 мм2) Parafilm M пленкасын тартыңыз.Содан кейін әрбір қоректендіргіш жұптасатын аналығы бар торды жабатын үстіңгі торға орналастырылды.Пастер тамшуырын (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, АҚШ) пайдаланып, шыны қоректендіргіш шұңқырға шамамен 350–400 мкл сиыр қаны қосылды және ересек құрттарға кем дегенде бір сағат ағызуға рұқсат етілді.Содан кейін жүкті әйелдерге 10% сахароза ерітіндісі берілді және жеке ультра мөлдір суфле шыныаяқтарына (1,25 флоунция өлшемі, Dart Container Corp., Mason, MI, АҚШ) төселген ылғалды сүзгі қағазына жұмыртқа салуға рұқсат етілді.суы бар тор.Жұмыртқалары бар сүзгі қағазын жабық қапшыққа (SC Johnsons, Racine, WI) салып, 26°C температурада сақтаңыз.Жұмыртқалар инкубацияланып, шамамен 200-250 дернәсіл қоян шошқасы (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, АҚШ) және бауыр ұнтағы (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH,) қоспасы бар пластик науаларда өсірілді. АҚШ).және балық филесі (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Германия) 2:1:1 қатынасында.Біздің биоталдауларымызда үшінші кезеңнің соңғы личинкалары қолданылды.
Осы зерттеуде пайдаланылған өсімдік тұқымының материалы келесі коммерциялық және мемлекеттік көздерден алынды: Brassica juncea (қоңыр қыша-Тынық мұхиты алтыны) және Brassica juncea (ақ қыша-Ида алтыны) Тынық мұхитының солтүстік-батыс фермерлер кооперативінен, Вашингтон штаты, АҚШ;(Garden Cress) Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, АҚШ және Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) USDA-ARS, Peoria, IL, АҚШ;Зерттеуде пайдаланылған тұқымдардың ешқайсысы пестицидтермен өңделмеген.Барлық тұқым материалдары жергілікті және ұлттық ережелерге сәйкес және барлық тиісті жергілікті мемлекеттік және ұлттық ережелерге сәйкес осы зерттеуде өңделді және пайдаланылды.Бұл зерттеу өсімдіктердің трансгендік сорттарын зерттемеген.
Brassica juncea (PG), жоңышқа (Ls), ақ қыша (IG), Thlaspi arvense (DFP) тұқымдары 0,75 мм тормен және тот баспайтын тормен жабдықталған Retsch ZM200 ультрацентрден тепкіш диірмен (Retsch, Haan, Германия) арқылы ұсақ ұнтаққа дейін ұнтақталды. болат ротор, 12 тіс, 10 000 айн/мин (1-кесте).Ұнтақталған тұқым ұнтағы қағаз ілмекке ауыстырылды және Soxhlet аппаратында гексанмен 24 сағат бойы майсыздандырылды.Майсыздандырылған дала қышасының қосалқы үлгісі мирозиназаны денатурациялау және биологиялық белсенді изотиоцианаттар түзу үшін глюкозинолаттардың гидролизін болдырмау үшін 1 сағат бойы 100 °C термиялық өңдеуден өтті.Термиялық өңдеуден өткен қырықбуын тұқымының ұнтағы (DFP-HT) мирозиназаны денатурациялау арқылы теріс бақылау ретінде пайдаланылды.
Майсыздандырылған тұқым ұнындағы глюкозаның мөлшері бұрын жарияланған 64 хаттамасына сәйкес жоғары өнімді сұйық хроматография (HPLC) көмегімен үш данада анықталды.Қысқаша айтқанда, майсыздандырылған тұқым ұнтағының 250 мг үлгісіне 3 мл метанол қосылды.Әрбір үлгі су моншасында 30 минут бойы ультрадыбыстық әсерге ұшырады және қараңғы жерде 23 ° C температурада 16 сағатқа қалдырылды.Содан кейін органикалық қабаттың 1 мл аликвоты 0,45 мкм сүзгі арқылы автоүлгілеушіге сүзілді.Shimadzu HPLC жүйесінде жұмыс істей отырып (екі LC 20AD сорғы; SIL 20A автосынағы; DGU 20As газсыздандырғыш; 237 нм бақылауға арналған SPD-20A УК-VIS детекторы; және CBM-20A байланыс шинасы модулі) тұқым шұңқырындағы глюкозинолат мөлшері анықталды. үш данада.Shimadzu LC Solution бағдарламалық құралының 1.25 нұсқасын пайдалану арқылы (Shimadzu Corporation, Колумбия, MD, АҚШ).Баған C18 Inertsil кері фазалық баған болды (250 мм × 4,6 мм; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, АҚШ).Жылжымалы фазаның бастапқы шарттары судағы 12% метанол/88% 0,01 М тетрабутиламмоний гидроксиді (TBAH; Sigma-Oldrich, Сент-Луис, МО, АҚШ) ағын жылдамдығы 1 мл/мин мөлшерінде орнатылды.15 мкл үлгіні енгізгеннен кейін бастапқы шарттар 20 минут бойы сақталды, содан кейін еріткіш қатынасы 100% метанолға реттелді, үлгіні талдаудың жалпы уақыты 65 минут.Майсыздандырылған тұқым ұнындағы күкірт құрамын бағалау үшін жаңадан дайындалған синапин, глюкозинолат және мирозин стандарттарының (Сигма-Олдрих, Сент-Луис, МО, АҚШ) сериялық сұйылтулары арқылы стандартты қисық (nM/mAb негізінде) жасалды.глюкозинолаттар.Үлгілердегі глюкоза концентрациясы Agilent 1100 HPLC құрылғысында (Agilent, Santa Clara, CA, АҚШ) бірдей бағанмен жабдықталған OpenLAB CDS ChemStation нұсқасын (C.01.07 SR2 [255]) пайдаланып және бұрын сипатталған әдісті қолданып сыналған.Глюкозинолат концентрациясы анықталды;HPLC жүйелерімен салыстыруға болады.
Аллил-изотиоцианат (94%, тұрақты) және бензилизотиоцианат (98%) Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, АҚШ) компаниясынан сатып алынды.4-гидроксибензилизотиоцианат ChemCruz компаниясынан (Santa Cruz Biotechnology, CA, АҚШ) сатып алынды.Мирозиназамен ферментативті түрде гидролизденген кезде глюкозинолаттар, глюкозинолаттар және глюкозинолаттар сәйкесінше аллил изотиоцианат, бензилизотиоцианат және 4-гидроксибензилизотиоцианат түзеді.
Зертханалық биосынамалар Мутури және т.б. әдісі бойынша орындалды.32 өзгертулермен.Зерттеу барысында майы аз бес тұқымдық жем қолданылды: DFP, DFP-HT, IG, PG және Ls.Жиырма личинка құрамында 120 мл ионсыздандырылған су (dH2O) бар 400 мл бір реттік үш жақты стаканға (VWR International, LLC, Radnor, PA, АҚШ) орналастырылды.Жеті тұқым ұнының концентрациясы масаның дернәсілінің уыттылығына сыналған: DFP тұқым ұнтағы, DFP-HT, IG және PG үшін 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 және 0,12 г тұқым ұнтағы/120 мл dH2O.Алдын ала биоталдаулар майсыздандырылған Ls тұқымы ұнының сыналған басқа төрт тұқым ұнына қарағанда улы екенін көрсетеді.Сондықтан, біз Ls тұқым ұнының жеті өңдеу концентрациясын келесі концентрацияларға реттедік: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065 және 0,075 г/120 мл dH2O.
Талдау жағдайында жәндіктердің қалыпты өлімін бағалау үшін өңделмеген бақылау тобы (dH20, тұқым ұнының қоспасы жоқ) қосылды.Әрбір тұқым ұнына арналған токсикологиялық биосынамалар үш қайталанатын үш көлбеу стақанды (бір стаканға 20 соңғы үшінші кезеңнің дернәсілдері), барлығы 108 флаконды қамтиды.Өңделген контейнерлер бөлме температурасында (20-21°C) сақталды және дернәсілдердің өлімі емдеу концентрацияларының үздіксіз әсер етуінің 24 және 72 сағатында тіркелді.Тот баспайтын болаттан жасалған жұқа шпательмен тескенде немесе тигізгенде маса денесі мен қосалқылары қозғалмаса, масалардың дернәсілдері өлі болып саналады.Өлген дернәсілдер әдетте дорсальды немесе вентральды жағдайда ыдыстың түбінде немесе су бетінде қозғалыссыз қалады.Тәжірибе дернәсілдердің әртүрлі топтарын қолданып, әр емдеу концентрациясына ұшыраған жалпы саны 180 дернәсілді пайдалана отырып, әртүрлі күндерде үш рет қайталанды.
AITC, BITC және 4-HBITC масалардың личинкаларына уыттылығы бірдей биоталдау процедурасын пайдаланып, бірақ әртүрлі емдеу әдістерімен бағаланды.2 мл центрифугалық түтіктегі 900 мкл абсолютті этанолға 100 мкл химиялық зат қосып, мұқият араластыру үшін 30 секунд шайқау арқылы әрбір химиялық зат үшін 100 000 ppm ерітінді дайындаңыз.Емдеу концентрациялары BITC-тің AITC және 4-HBITC-ке қарағанда әлдеқайда улы екенін анықтаған біздің алдын ала биоталдауларымыздың негізінде анықталды.Уыттылықты анықтау үшін BITC 5 концентрациясы (1, 3, 6, 9 және 12 ppm), 7 концентрациясы AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 және 35 ppm) және 6 концентрациясы 4-HBITC (15) , 15, 20, 25, 30 және 35 бет/мин).30, 45, 60, 75 және 90 бет/мин).Бақылау өңдеуге 108 мкл абсолютті этанол енгізілді, бұл химиялық өңдеудің максималды көлеміне баламалы.Биологиялық талдаулар жоғарыда көрсетілгендей қайталанды, әр өңдеу концентрациясында барлығы 180 дернәсілді көрсетті.Дернәсілдердің өлімі 24 сағат үздіксіз әсер етуден кейін AITC, BITC және 4-HBITC әрбір концентрациясы үшін тіркелді.
50% өлімге әкелетін концентрацияны (LC50), 90% өлімге әкелетін концентрацияны (LC90), көлбеу, өлімге әкелетін доза коэффициентін және 95 есептеу үшін Polo бағдарламалық құралын (Polo Plus, LeOra Software, 1.0 нұсқасы) қолдану арқылы дозаға байланысты 65 өлім деректерінің пробиттік талдауы орындалды. өлімге әкелетін концентрация %.лог-түрлендірілген концентрация және доза-өлім қисығы үшін өлім дозасының қатынасы үшін сенімділік аралықтарына негізделген.Өлім деректері әрбір емдеу концентрациясына ұшыраған 180 дернәсілдің біріктірілген көшірме деректеріне негізделген.Ықтималдық талдаулар әрбір тұқым ұнына және әрбір химиялық құрамдас бөлікке бөлек жүргізілді.Өлтіретін доза қатынасының 95% сенімділік интервалына сүйене отырып, тұқым ұнының және химиялық құрамдастардың масалардың личинкаларына уыттылығы айтарлықтай ерекшеленді деп есептелді, сондықтан 1 мәнін қамтитын сенімділік аралығы айтарлықтай ерекшеленбеді, P = 0,0566.
Майсыздандырылған тұқым ұндарының DFP, IG, PG және Ls құрамындағы негізгі глюкозинолаттарды анықтауға арналған HPLC нәтижелері 1-кестеде келтірілген. Сыналған тұқым ұндарындағы негізгі глюкозинолаттар DFP және PG қоспағанда, әртүрлі болды, олардың екеуінде де мирозиназа глюкозасы бар.PG құрамындағы мирозин мөлшері DFP-ге қарағанда жоғары болды, сәйкесінше 33,3 ± 1,5 және 26,5 ± 0,9 мг/г.Ls тұқым ұнтағының құрамында 36,6 ± 1,2 мг/г глюкогликон болса, IG тұқымының ұнтағында 38,0 ± 0,5 мг/г синапин бар.
Ae личинкалары.Aedes aegypti масалары майсыздандырылған тұқым ұнымен өңделген кезде жойылды, дегенмен емдеудің тиімділігі өсімдік түріне байланысты өзгерді.Тек DFP-NT 24 және 72 сағат әсер еткеннен кейін масалардың дернәсілдері үшін улы емес болды (2-кесте).Белсенді тұқым ұнтағының уыттылығы концентрацияның жоғарылауымен өсті (1А, В-сурет).Тұқым ұнының масалардың личинкаларына уыттылығы 24 сағаттық және 72 сағаттық бағалаулардағы LC50 мәндерінің өлімге әкелетін доза қатынасының 95% CI негізінде айтарлықтай өзгерді (3-кесте).24 сағаттан кейін Ls тұқым ұнының уытты әсері басқа тұқым ұнының өңдеулеріне қарағанда жоғары болды, ең жоғары белсенділік және дернәсілдерге ең жоғары уыттылық (LC50 = 0,04 г/120 мл dH2O).Дернәсілдердің 24 сағатта DFP-ге сезімталдығы IG, Ls және PG тұқым ұнтағымен өңдеумен салыстырғанда, LC50 мәндері сәйкесінше 0,115, 0,04 және 0,08 г/120 мл dH2O, олар LC50 мәнінен статистикалық жоғары болды.0,211 г/120 мл dH2O (3-кесте).DFP, IG, PG және Ls LC90 мәндері сәйкесінше 0,376, 0,275, 0,137 және 0,074 г/120 мл dH2O болды (2-кесте).DPP ең жоғары концентрациясы 0,12 г/120 мл dH2O болды.24 сағаттық бағалаудан кейін дернәсілдердің орташа өлімі небәрі 12% құрады, ал IG және PG дернәсілдерінің орташа өлімі сәйкесінше 51% және 82% жетті.24 сағаттық бағалаудан кейін Ls тұқым ұнының өңдеуінің ең жоғары концентрациясы (0,075 г/120 мл dH2O) үшін личинкалардың орташа өлімі 99% құрады (1А-сурет).
Өлім қисықтары Ae дозасына жауап беруден (Probit) бағаланды.Мысыр дернәсілдері (3-ші кезең дернәсілдері) өңдеуден кейін 24 сағат (A) және 72 сағат (B) тұқым ұнының концентрациясына дейін.Нүктелі сызық тұқым ұнының өңдеуінің LC50 мәнін білдіреді.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Жылу белсендірілмеген Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
72 сағаттық бағалау кезінде DFP, IG және PG тұқым ұнының LC50 мәндері сәйкесінше 0,111, 0,085 және 0,051 г/120 мл dH2O болды.Ls тұқымының ұнына ұшыраған дернәсілдердің барлығы дерлік әсер еткеннен кейін 72 сағаттан кейін өлді, сондықтан өлім деректері Probit талдауымен сәйкес келмеді.Басқа тұқым ұндарымен салыстырғанда, дернәсілдер DFP тұқым ұнының өңдеуіне азырақ сезімтал болды және статистикалық жоғары LC50 мәндеріне ие болды (2 және 3-кестелер).72 сағаттан кейін DFP, IG және PG тұқым ұнының өңдеуі үшін LC50 мәндері сәйкесінше 0,111, 0,085 және 0,05 г/120 мл dH2O деп бағаланды.72 сағаттық бағалаудан кейін DFP, IG және PG тұқым ұнтақтарының LC90 мәндері сәйкесінше 0,215, 0,254 және 0,138 г/120 мл dH2O болды.72 сағаттық бағалаудан кейін 0,12 г/120 мл dH2O максималды концентрациясында DFP, IG және PG тұқым ұнының өңдеуі үшін орташа дернәсіл өлімі тиісінше 58%, 66% және 96% құрады (Cурет 1B).72 сағаттық бағалаудан кейін PG тұқымы ұнының IG және DFP тұқым ұнынан гөрі улы екені анықталды.
Синтетикалық изотиоцианаттар, аллил изотиоцианат (AITC), бензил изотиоцианат (BITC) және 4-гидроксибензилизотиоцианат (4-HBITC) масалардың личинкаларын тиімді түрде жоя алады.Өңдеуден кейінгі 24 сағатта BITC LC50 мәні AITC үшін 19,35 ppm және 4-HBITC үшін 55,41 ppm салыстырғанда 5,29 ppm болатын дернәсілдерге уыттырақ болды (4-кесте).AITC және BITC-пен салыстырғанда, 4-HBITC төмен уыттылыққа және жоғары LC50 мәніне ие.Ең күшті тұқым ұнындағы екі негізгі изоцианаттардың (Ls және PG) масалардың дернәсілдік уыттылығында айтарлықтай айырмашылықтар бар.AITC, BITC және 4-HBITC арасындағы LC50 мәндерінің өлімге әкелетін доза қатынасына негізделген уыттылық LC50 өлім дозасының қатынасының 95% CI 1 мәнін қамтымайтындай статистикалық айырмашылықты көрсетті (P = 0,05, кесте. 4).BITC және AITC екеуінің де ең жоғары концентрациясы сыналған личинкалардың 100%-ын өлтіреді деп бағаланды (2-сурет).
Өлім қисықтары Ae дозасына жауап беруден (Probit) бағаланды.Емдеуден кейін 24 сағаттан кейін египеттік дернәсілдер (3-ші кезеңнің дернәсілдері) синтетикалық изотиоцианат концентрациясына жетті.Нүктелі сызық изотиоцианатты өңдеуге арналған LC50-ні білдіреді.Бензилизотиоцианат BITC, аллил изотиоцианат AITC және 4-HBITC.
Өсімдіктердің биопестицидтерін масалардың векторларын бақылау агенттері ретінде пайдалану ұзақ уақыт бойы зерттелген.Көптеген өсімдіктер инсектицидтік белсенділігі бар табиғи химиялық заттарды шығарады37.Олардың биоактивті қосылыстары зиянкестермен, соның ішінде масалармен күресуде үлкен әлеуеті бар синтетикалық инсектицидтерге тартымды балама береді.
Қыша өсімдіктері тұқымы үшін дақыл ретінде өсіріледі, дәмдеуіш және май көзі ретінде пайдаланылады.Тұқымнан қыша майы алынғанда немесе биоотын ретінде пайдалану үшін қыша алынғанда 69 жанама өнім майсыздандырылған тұқым ұны болып табылады.Бұл тұқым ұнында көптеген табиғи биохимиялық компоненттер мен гидролитикалық ферменттер сақталады.Бұл тұқым ұнының уыттылығы изотиоцианаттар өндірісіне байланысты 55,60,61.Изотиоцианаттар тұқым ұнының гидратациялануы кезінде глюкозинолаттардың мирозиназа ферменті арқылы гидролизденуі нәтижесінде түзіледі38,55,70 және фунгицидтік, бактерицидтік, нематицидтік және инсектицидтік әсерлерімен, сондай-ақ химиялық сенсорлық әсерлер мен химиотерапевтік қасиеттерді қоса алғанда, басқа да қасиеттерімен белгілі61, 70.Бірнеше зерттеулер қыша өсімдіктері мен тұқым ұнының топыраққа және сақталған азық зиянкестеріне қарсы фумигант ретінде тиімді әрекет ететінін көрсетті57,59,71,72.Бұл зерттеуде біз төрт тұқымды ұнның және оның үш биоактивті өнімдерінің AITC, BITC және 4-HBITC Aedes масаларының личинкаларына уыттылығын бағаладық.Aedes aegypti.Құрамында шыбын-шіркей личинкалары бар суға тікелей тұқым ұнын қосу масалардың личинкаларына улы изотиоцианаттар шығаратын ферментативті процестерді белсендіреді деп күтілуде.Бұл биотрансформация ішінара ергежейлі қыша дәнінің ұнын қолданар алдында термиялық өңдеуден өткенде тұқым ұнының байқалған личинцидтік белсенділігі және инсектицидтік белсенділіктің жоғалуы арқылы көрсетілді.Термиялық өңдеу глюкозинолаттарды белсендіретін гидролитикалық ферменттерді бұзады деп күтілуде, осылайша биоактивті изоцианаттардың түзілуін болдырмайды.Бұл су ортасындағы масаларға қарсы қырыққабат тұқымы ұнтағының инсектицидтік қасиеттерін растайтын алғашқы зерттеу.
Тексерілген тұқым ұнтақтарының ішінде су кресі тұқымының ұнтағы (Ls) ең улы болып, Aedes albopictus өлімінің жоғары деңгейін тудырды.Aedes aegypti дернәсілдері 24 сағат бойы үздіксіз өңделді.Қалған үш тұқым ұнтағы (PG, IG және DFP) баяу белсенділікке ие болды және 72 сағат үздіксіз өңдеуден кейін әлі де айтарлықтай өлімге әкелді.Тек Ls тұқымының ұнында глюкозинолаттардың айтарлықтай мөлшері болды, ал PG және DFP құрамында мирозиназа және IG негізгі глюкоза ретінде глюкозасинолат болды (1-кесте).Глюкотропеолин BITC-ке дейін гидролизденеді, ал синальбин 4-HBITC61,62-ге дейін гидролизденеді.Біздің биоталдау нәтижелері Ls тұқымының ұны да, синтетикалық BITC де масалардың дернәсілдері үшін өте улы екенін көрсетеді.PG және DFP тұқым ұнының негізгі компоненті AITC-ке дейін гидролизденетін мирозиназа глюкозинолат болып табылады.AITC LC50 мәні 19,35 ppm болатын масалардың личинкаларын жоюда тиімді.AITC және BITC-пен салыстырғанда, 4-HBITC изотиоцианаты дернәсілдерге ең аз уытты болып табылады.AITC BITC-ге қарағанда аз уытты болғанымен, олардың LC50 мәндері масалардың личинкаларында сыналған көптеген эфир майларынан төмен32,73,74,75.
Біздің шыбын-шіркей личинкаларына қарсы қолдануға арналған крестгүлді тұқым ұнтағы құрамында HPLC анықтағандай жалпы глюкозинолаттардың 98-99%-дан астамын құрайтын бір негізгі глюкозинолат бар.Басқа глюкозинолаттардың іздік мөлшері анықталды, бірақ олардың деңгейі жалпы глюкозинолаттардың 0,3%-нан аз болды.Су кресс (L. sativum) тұқымының ұнтағының құрамында екінші реттік глюкозинолаттар (синигрин) бар, бірақ олардың үлесі жалпы глюкозаның 1% құрайды, ал олардың мөлшері әлі де шамалы (шамамен 0,4 мг/г тұқым ұнтағы).PG және DFP құрамында бірдей негізгі глюкозинолат (мирозин) болса да, олардың тұқымдық шұңқырларының личинцидтік белсенділігі LC50 мәндеріне байланысты айтарлықтай ерекшеленеді.Ұнтақты көгеруге уыттылығы бойынша өзгереді.Aedes aegypti дернәсілдерінің пайда болуы мирозиназа белсенділігінің айырмашылығына немесе екі тұқым қорегі арасындағы тұрақтылыққа байланысты болуы мүмкін.Мирозиназа белсенділігі Brassicaceae өсімдіктеріндегі изотиоцианаттар сияқты гидролиз өнімдерінің биожетімділігінде маңызды рөл атқарады76.Pocock et al.77 және Wilkinson et al.78 жасаған алдыңғы есептер мирозиназа белсенділігі мен тұрақтылығының өзгеруі генетикалық және қоршаған орта факторларымен де байланысты болуы мүмкін екенін көрсетті.
Күтілетін биоактивті изоцианат мөлшері сәйкес химиялық қолданумен салыстыру үшін 24 және 72 сағаттағы әрбір тұқым ұнының LC50 мәндері негізінде есептелді (5-кесте).24 сағаттан кейін тұқым ұнындағы изотиоцианаттар таза қосылыстарға қарағанда улы болды.Изотиоцианат тұқымымен өңдеудің миллионға шаққандағы бөліктері (ppm) негізінде есептелген LC50 мәндері BITC, AITC және 4-HBITC қолданбалары үшін LC50 мәндерінен төмен болды.Біз дернәсілдердің тұқым ұнының түйіршіктерін тұтынатынын байқадық (3А-сурет).Демек, дернәсілдер тұқым ұнының түйіршіктерін жұту арқылы улы изоцианаттарға көбірек шоғырлануы мүмкін.Бұл 24 сағаттық экспозицияда IG және PG тұқым ұнының өңдеуінде айқын болды, мұнда LC50 концентрациясы таза AITC және 4-HBITC өңдеулерінен сәйкесінше 75% және 72% төмен болды.Ls және DFP өңдеулері таза изоцианатқа қарағанда уыттырақ болды, LC50 мәндері сәйкесінше 24% және 41% төмен.Бақылау еміндегі дернәсілдер сәтті қуыршақтанды (3В-сурет), ал тұқым ұнымен өңдеудегі дернәсілдердің көпшілігі қуыршақтанбайды және дернәсілдердің дамуы айтарлықтай кешіктірілді (3B,D-сурет).Spodopteralitura-да изотиоцианаттар өсудің тежелуімен және дамудың кешігуімен байланысты79.
Ae личинкалары.Aedes aegypti масалары 24-72 сағат бойы үздіксіз Brassica тұқым ұнтағының әсеріне ұшырады.А) Ауыз мүшелерінде тұқым ұнының бөлшектері бар өлі дернәсілдер (дөңгелектелген);(B) Бақылау өңдеуі (дН20 тұқым ұны қосылмай) дернәсілдердің қалыпты өсіп, 72 сағаттан кейін қуыршақтай бастайтынын көрсетеді (C, D) Тұқым ұнымен өңделген дернәсілдер;тұқым ұнының дамуында айырмашылықтар бар және қуыршақ емес.
Біз изотиоцианаттардың масалардың дернәсілдеріне токсикалық әсер ету механизмін зерттеген жоқпыз.Алайда қызыл отты құмырсқаларда (Solenopsis invicta) алдыңғы зерттеулер глутатион S-трансфераза (GST) және эстеразаны (EST) тежеу ​​изотиоцианат биобелсенділігінің негізгі механизмі болып табылатынын көрсетті, ал AITC, тіпті төмен белсенділікте де GST белсенділігін тежей алады. .төмен концентрациядағы қызыл импорттық от құмырсқалары.Доза 0,5 мкг/мл80 құрайды.Керісінше, AITC ересек жүгері арамшөптерінде (Sitophilus zeamais) ацетилхолинэстеразаны тежейді81.Масалардың личинкаларында изотиоцианат белсенділігінің механизмін түсіндіру үшін ұқсас зерттеулер жүргізілуі керек.
Біз реактивті изотиоцианаттарды түзу үшін өсімдік глюкозинолаттарының гидролизі қыша дәнінің ұны арқылы масалардың дернәсілдерін бақылау механизмі ретінде қызмет етеді деген ұсынысты қолдау үшін жылумен белсендірілмеген DFP өңдеуін қолданамыз.DFP-HT тұқым ұны сынақтан өткен қолдану мөлшерлемелері бойынша улы емес.Лафарга және т.б.82 глюкозинолаттардың жоғары температурада деградацияға сезімтал екенін хабарлады.Сондай-ақ термиялық өңдеу тұқым ұнындағы мирозиназа ферментін денатурациялайды және реактивті изотиоцианаттар түзу үшін глюкозинолаттардың гидролизіне жол бермейді деп күтілуде.Мұны Окунаде және басқалары да растады.75 мирозиназаның температураға сезімтал екенін көрсетті, бұл қыша, қара қыша және тамыр тұқымдары 80 ° жоғары температураға ұшыраған кезде мирозиназа белсенділігі толығымен инактивацияланғанын көрсетті.C. Бұл механизмдер термиялық өңдеуден өткен DFP тұқым ұнының инсектицидтік белсенділігінің жоғалуына әкелуі мүмкін.
Осылайша, қыша дәнінің ұны және оның үш негізгі изоцианаттары масалардың личинкаларына улы болып табылады.Тұқым ұны мен химиялық өңдеу арасындағы осы айырмашылықтарды ескере отырып, тұқым ұнын пайдалану масалармен күресудің тиімді әдісі болуы мүмкін.Тұқым ұнтақтарын пайдаланудың тиімділігі мен тұрақтылығын арттыру үшін қолайлы құрамдар мен тиімді жеткізу жүйелерін анықтау қажет.Біздің нәтижелер синтетикалық пестицидтерге балама ретінде қыша дәнінің ұнын пайдалану мүмкіндігін көрсетеді.Бұл технология масалардың таратқыштарын бақылаудың инновациялық құралы болуы мүмкін.Масалардың дернәсілдері су ортасында өсіп-өнетіндіктен және тұқым ұнының глюкозинолаттары ылғалданған кезде ферментативті түрде белсенді изоцианаттарға айналатындықтан, масалар жұқтырған суда қыша дәнінің ұнын пайдалану айтарлықтай бақылау әлеуетін ұсынады.Изотиоцианаттардың ларвицидтік белсенділігі әртүрлі болғанымен (BITC > AITC > 4-HBITC), тұқым ұнын бірнеше глюкозасинолаттармен біріктіру уыттылықты синергетикалық түрде арттыратынын анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет.Бұл майсыздандырылған крестгүлді тұқым ұнының және үш биоактивті изоцианаттардың масаларға инсектицидтік әсерін көрсететін алғашқы зерттеу.Бұл зерттеудің нәтижелері майсыздандырылған қырыққабат тұқымының ұны, тұқымнан май алудың жанама өнімі масалармен күресу үшін перспективті дервицидтік агент ретінде қызмет етуі мүмкін екенін көрсету арқылы жаңа жолды ашады.Бұл ақпарат өсімдіктердің биобақылау агенттерін одан әрі ашуға және оларды арзан, практикалық және экологиялық таза биопестицидтер ретінде дамытуға көмектеседі.
Осы зерттеу үшін жасалған деректер жиыны және алынған талдаулар орынды сұрау бойынша сәйкес автордан қол жетімді.Зерттеудің соңында зерттеуге пайдаланылған барлық материалдар (жәндіктер мен тұқым ұны) жойылды.


Хабарлама уақыты: 29 шілде 2024 ж