Синтетикалық пестицидтерді кеңінен қолдану көптеген мәселелерге әкелді, соның ішінде төзімді организмдердің пайда болуы, қоршаған ортаның нашарлауы және адам денсаулығына зиян келтіру. Сондықтан, жаңа микробтықпестицидтерадам денсаулығы мен қоршаған орта үшін қауіпсіз болып табылатын заттар шұғыл қажет. Бұл зерттеуде Enterobacter cloacae SJ2 өндірген рамнолипидті биосурфактант масалардың (Culex quinquefasciatus) және термиттердің (Odontotermes obesus) дернәсілдеріне уыттылығын бағалау үшін пайдаланылды. Нәтижелер емдеу арасында дозаға тәуелді өлім деңгейі бар екенін көрсетті. Термит пен масалар дернәсілдерінің биосурфактанттары үшін 48 сағаттағы LC50 (50% өлімге әкелетін концентрация) мәні сызықтық емес регрессия қисығын сәйкестендіру әдісін қолдану арқылы анықталды. Нәтижелер биосурфактанттың дернәсілге қарсы және термитке қарсы белсенділігінің 48 сағаттық LC50 мәндері (95% сенімділік аралығы) сәйкесінше 26,49 мг/л (25,40-тан 27,57-ге дейін) және 33,43 мг/л (31,09-дан 35,68-ге дейін) екенін көрсетті. Гистопатологиялық зерттеуге сәйкес, биосурфактанттармен емдеу дернәсілдер мен термиттердің органелла тіндеріне ауыр зақым келтірді. Бұл зерттеудің нәтижелері Enterobacter cloacae SJ2 өндіретін микробтық биосурфактанттың Cx бақылауы үшін тамаша және әлеуетті тиімді құрал екенін көрсетеді. quinquefasciatus және O. obesus.
Тропикалық елдерде масалардан таралатын аурулар көп кездеседі1. Масалар арқылы таралатын аурулардың өзектілігі кең таралған. Жыл сайын 400 000-нан астам адам безгектен қайтыс болады, ал кейбір ірі қалаларда денге безгегі, сары безгек, чикунгуния және Зика сияқты ауыр аурулардың эпидемиясы байқалады.2 Тасымалдаушы аурулар бүкіл әлемде алты инфекцияның біреуімен байланысты, ең көп таралған жағдайларды масалар тудырады3,4. Culex, Anopheles және Aedes - аурудың таралуымен ең көп байланысты үш масалар тұқымдасы5. Aedes aegypti масалары тарататын инфекция - денге безгегінің таралуы соңғы онжылдықта артты және қоғамдық денсаулыққа айтарлықтай қауіп төндіреді4,7,8. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДСҰ) мәліметтері бойынша, әлем халқының 40%-дан астамы денге безгегінің қаупінде, жыл сайын 100-ден астам елде 50-100 миллион жаңа жағдай тіркеледі9,10,11. Денге безгегі бүкіл әлемде оның таралуы артқандықтан, қоғамдық денсаулық сақтаудың маңызды мәселесіне айналды12,13,14. Anopheles gambiae, африкалық Anopheles масалары ретінде белгілі, тропикалық және субтропикалық аймақтардағы адам безгегінің ең маңызды тасымалдаушысы болып табылады15. Батыс Ніл вирусы, Сент-Луис энцефалиті, жапон энцефалиті және жылқылар мен құстардың вирустық инфекциялары көбінесе үй масалары деп аталатын Culex масалары арқылы беріледі. Сонымен қатар, олар бактериялық және паразиттік аурулардың тасымалдаушысы болып табылады16. Әлемде термиттердің 3000-нан астам түрі бар және олар 150 миллион жылдан астам уақыт бойы бар17. Зиянкестердің көпшілігі топырақта тіршілік етеді және құрамында целлюлоза бар ағаш және ағаш өнімдерімен қоректенеді. Үнді термиті Odontotermes obesus - маңызды дақылдар мен плантациялық ағаштарға ауыр зиян келтіретін маңызды зиянкес18. Ауыл шаруашылығы аймақтарында термиттердің әртүрлі кезеңдерде таралуы әртүрлі дақылдарға, ағаш түрлеріне және құрылыс материалдарына үлкен экономикалық зиян келтіруі мүмкін. Термиттер сонымен қатар адам денсаулығына қатысты мәселелерді тудыруы мүмкін19.
Бүгінгі фармацевтикалық және ауыл шаруашылығы салаларындағы микроорганизмдер мен зиянкестерге төзімділік мәселесі күрделі20,21. Сондықтан екі компания да жаңа, тиімді микробқа қарсы препараттар мен қауіпсіз биопестицидтерді іздеуі керек. Синтетикалық пестицидтер қазір қолжетімді және жұқпалы және мақсатты емес пайдалы жәндіктерді қудалайтыны дәлелденген22. Соңғы жылдары биосурфактанттарды зерттеу әртүрлі салаларда қолданылуына байланысты кеңейді. Биосурфактанттар ауыл шаруашылығында, топырақты қалпына келтіруде, мұнай өндіруде, бактериялар мен жәндіктерді жоюда және тамақ өңдеуде өте пайдалы және маңызды23,24. Биосурфактанттар немесе микробтық беттік белсенді заттар - жағалаудағы мекендеу орталарында және мұнаймен ластанған аймақтарда бактериялар, ашытқылар және саңырауқұлақтар сияқты микроорганизмдер шығаратын биосурфактанттық химиялық заттар25,26. Химиялық жолмен алынған беттік белсенді заттар мен биосурфактанттар - табиғи ортадан тікелей алынатын екі түрі27. Теңіз мекендеу орталарынан әртүрлі биосурфактанттар алынады28,29. Сондықтан ғалымдар табиғи бактерияларға негізделген биосурфактанттарды өндірудің жаңа технологияларын іздестіруде30,31. Мұндай зерттеулердегі жетістіктер бұл биологиялық қосылыстардың қоршаған ортаны қорғаудағы маңыздылығын көрсетеді32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium және бұл бактериялық туыстар жақсы зерттелген өкілдер болып табылады23,33.
Биосурфактанттардың кең қолданылу аясы бар көптеген түрлері бар34. Бұл қосылыстардың маңызды артықшылығы - олардың кейбіреулерінің бактерияға қарсы, дернәсілге қарсы және инсектицидтік белсенділігі бар. Бұл оларды ауыл шаруашылығында, химия, фармацевтика және косметика салаларында қолдануға болатынын білдіреді35,36,37,38. Биосурфактанттар, әдетте, биологиялық ыдырайтын және экологиялық тұрғыдан пайдалы болғандықтан, олар дақылдарды қорғау үшін кешенді зиянкестермен күрес бағдарламаларында қолданылады39. Осылайша, Enterobacter cloacae SJ2 өндіретін микробтық биосурфактанттардың дернәсілге қарсы және термитке қарсы белсенділігі туралы негізгі білім алынды. Біз рамнолипидті биосурфактанттардың әртүрлі концентрацияларына ұшыраған кездегі өлім-жітімді және гистологиялық өзгерістерді зерттедік. Сонымен қатар, микробалдырлар, дафниялар және балықтар үшін жедел уыттылықты анықтау үшін кеңінен қолданылатын сандық құрылым-белсенділік (QSAR) компьютерлік бағдарламасын Ecological Structure-Activity (ECOSAR) бағаладық.
Бұл зерттеуде тазартылған биосурфактанттардың 30-дан 50 мг/мл-ге дейінгі әртүрлі концентрациядағы (5 мг/мл аралықпен) термиттерге қарсы белсенділігі (уыттылығы) үнді термиттеріне, O. obesus және төртінші түрге қарсы тексерілді. Cx жас дернәсілдері. Quinquefasciatus масаларының дернәсілдері. O. obesus және Cx. C. solanacearum-ға қарсы LC50 биосурфактантының 48 сағат ішінде концентрациясы. Маса дернәсілдері сызықтық емес регрессия қисығын сәйкестендіру әдісін қолдану арқылы анықталды. Нәтижелер биосурфактант концентрациясының артуымен термиттердің өлімі артатынын көрсетті. Нәтижелер биосурфактанттың дервитсидтік белсенділігі (1-сурет) және термитке қарсы белсенділігі (2-сурет) бар екенін көрсетті, 48 сағаттық LC50 мәндері (95% сенімділік аралығы) сәйкесінше 26,49 мг/л (25,40-тан 27,57-ге дейін) және 33,43 мг/л (31,09-дан 35,68-ге дейін) болды (1-кесте). Жедел уыттылық тұрғысынан (48 сағат) биосурфактант тексерілген организмдер үшін «зиянды» деп жіктеледі. Бұл зерттеуде өндірілген биосурфактант әсер етуден кейін 24-48 сағат ішінде 100% өліммен керемет дервитсидтік белсенділік көрсетті.
Ларвицидтік белсенділік үшін LC50 мәнін есептеңіз. Сызықтық емес регрессия қисығын сәйкестендіру (тұтас сызық) және салыстырмалы өлім-жітім (%) үшін 95% сенімділік аралығын (көлеңкелі аймақ).
Термитке қарсы белсенділік үшін LC50 мәнін есептеңіз. Сызықтық емес регрессия қисығын сәйкестендіру (тұтас сызық) және салыстырмалы өлім-жітім (%) үшін 95% сенімділік аралығын (көлеңкелі аймақ).
Тәжірибе соңында микроскоп астында морфологиялық өзгерістер мен ауытқулар байқалды. Бақылау және өңделген топтарда 40 есе үлкейту кезінде морфологиялық өзгерістер байқалды. 3-суретте көрсетілгендей, биосурфактанттармен өңделген дернәсілдердің көпшілігінде өсудің бұзылуы байқалды. 3a суретте қалыпты Cx. quinquefasciatus көрсетілген, 3b суретте аномальды Cx көрсетілген. Бес нематод дернәсілдерін тудырады.
Culex quinquefasciatus дернәсілдерінің дамуына биосурфактанттардың сублетальды (LC50) дозаларының әсері. Қалыпты Cx-тің 40 есе үлкейтудегі жарық микроскопиялық кескіні (а). quinquefasciatus (b) Қалыптан тыс Cx. Бес нематод дернәсілдерін тудырады.
Осы зерттеуде өңделген дернәсілдердің (4-сурет) және термиттердің (5-сурет) гистологиялық зерттеуі іш аймағының кішіреюі және бұлшықеттердің, эпителий қабаттарының және терінің зақымдануы сияқты бірнеше ауытқуларды анықтады. Ортаңғы ішек. Гистология осы зерттеуде қолданылған биосурфактанттың тежеу белсенділігінің механизмін анықтады.
Қалыпты емделмеген 4-ші инстаграммдық Cx дернәсілдерінің гистопатологиясы. quinquefasciatus дернәсілдері (бақылау: (a,b)) және биосурфактантпен өңделген (емдеу: (c,d)). Көрсеткілер өңделген ішек эпителийін (epi), ядроларды (n) және бұлшықетті (mu) көрсетеді. Жолақ = 50 мкм.
Қалыпты емделмеген O. obesus (бақылау: (a,b)) және өңделген биосурфактанттың (емдеу: (c,d)) гистопатологиясы. Көрсеткілер сәйкесінше ішек эпителийін (epi) және бұлшықетті (mu) көрсетеді. Жолақ = 50 мкм.
Бұл зерттеуде ECOSAR рамнолипидті биосурфактант өнімдерінің бастапқы өндірушілерге (жасыл балдырларға), бастапқы тұтынушыларға (су бүргелеріне) және екінші реттік тұтынушыларға (балықтарға) жедел уыттылығын болжау үшін пайдаланылды. Бұл бағдарлама молекулалық құрылымға негізделген уыттылықты бағалау үшін күрделі сандық құрылым-белсенділік қосылыстарының модельдерін пайдаланады. Модель су түрлеріне заттардың жедел және ұзақ мерзімді уыттылығын есептеу үшін құрылым-белсенділік (SAR) бағдарламалық жасақтамасын пайдаланады. Нақтырақ айтқанда, 2-кестеде бірнеше түр үшін болжамды орташа өлімге әкелетін концентрациялар (LC50) және орташа тиімді концентрациялар (EC50) қорытындыланған. Күдікті уыттылық химиялық заттарды жіктеу және таңбалаудың жаһандық үйлестірілген жүйесін (3-кесте) пайдаланып төрт деңгейге жіктелді.
Тасымалдаушы ауруларды, әсіресе масалар мен Aedes масаларының штамдарын бақылау. Мысырлықтардың жұмысы қазір қиын 40,41,42,43,44,45,46. Пиретроидтар мен органофосфаттар сияқты химиялық жолмен қолжетімді кейбір пестицидтер біршама пайдалы болғанымен, олар адам денсаулығына, соның ішінде қант диабетіне, репродуктивті бұзылуларға, неврологиялық бұзылуларға, қатерлі ісікке және тыныс алу жолдарының ауруларына айтарлықтай қауіп төндіреді. Сонымен қатар, уақыт өте келе бұл жәндіктер оларға төзімді бола алады13,43,48. Осылайша, тиімді және экологиялық таза биологиялық бақылау шаралары масаларды бақылаудың танымал әдісіне айналады49,50. Бенелли51 масалардың тасымалдаушыларын ерте бақылау қалалық жерлерде тиімдірек болатынын айтты, бірақ олар ауылдық жерлерде ларвицидтерді қолдануды ұсынбады52. Том және т.б.53 сонымен қатар масаларды жетілмеген кезеңде бақылау қауіпсіз және қарапайым стратегия болады деп болжады, себебі олар бақылау агенттеріне сезімтал 54.
Күшті штамммен (Enterobacter cloacae SJ2) биосурфактант өндірісі тұрақты және перспективалы тиімділік көрсетті. Біздің алдыңғы зерттеуіміз Enterobacter cloacae SJ2 биосурфактант өндірісін физикалық-химиялық параметрлерді пайдаланып оңтайландыратынын хабарлады26. Олардың зерттеуіне сәйкес, ықтимал E. cloacae изолятымен биосурфактант өндірісінің оңтайлы шарттары 36 сағат бойы инкубациялау, 150 айн/мин жылдамдықпен араластыру, рН 7,5, 37 °C, тұздылық 1 ppt, көміртегі көзі ретінде 2% глюкоза, 1% ашытқы болды. Экстракт 2,61 г/л биосурфактант алу үшін азот көзі ретінде пайдаланылды. Сонымен қатар, биосурфактанттар TLC, FTIR және MALDI-TOF-MS көмегімен сипатталды. Бұл рхамнолипидтің биосурфактант екенін растады. Гликолипид биосурфактанттары - басқа биосурфактант түрлерінің ішіндегі ең қарқынды зерттелген класы55. Олар көмірсулар мен липидтерден, негізінен май қышқылдарының тізбектерінен тұрады. Гликолипидтердің ішінде негізгі өкілдері - рамнолипид және софоролипид56. Рамнолипидтердің құрамында моно- немесе ди-β-гидроксидекан қышқылымен байланысқан екі рамноза бөлігі бар57. Рамнолипидтерді медицина және фармацевтика өнеркәсібінде қолдану жақсы жолға қойылған58, сонымен қатар оларды пестицид ретінде жақында қолдану 59.
Биосурфактанттың тыныс алу сифонының гидрофобты аймағымен әрекеттесуі судың оның устьица қуысы арқылы өтуіне мүмкіндік береді, осылайша дернәсілдердің су ортасымен жанасуын арттырады. Биосурфактанттардың болуы ұзындығы бетіне жақын трахеяға да әсер етеді, бұл дернәсілдердің бетіне шығып, тыныс алуын жеңілдетеді. Нәтижесінде судың беткі керілуі төмендейді. Дернәсілдер су бетіне жабысып қала алмайтындықтан, олар резервуардың түбіне құлап, гидростатикалық қысымды бұзады, бұл шамадан тыс энергия шығынына және суға батып кетуден болатын өлімге әкеледі38,60. Ұқсас нәтижелер Ghribi61 арқылы алынды, онда Bacillus subtilis өндіретін биосурфактант Ephestia kuehniella-ға қарсы дервицидтік белсенділік көрсетті. Сол сияқты, Cx. Das және Mukherjee23 дервицидтік белсенділігі циклдік липопептидтердің quinquefasciatus дернәсілдеріне әсерін де бағалады.
Бұл зерттеудің нәтижелері рамнолипидті биосурфактанттардың Cx-ке қарсы дернәсілдік белсенділігіне қатысты. Quinquefasciatus масаларын жою бұрын жарияланған нәтижелерге сәйкес келеді. Мысалы, Bacillus туысының әртүрлі бактериялары шығаратын сурфактин негізіндегі биосурфактанттар қолданылады. және Pseudomonas spp. Кейбір алғашқы есептерде64,65,66 Bacillus subtilis23 липопептидті биосурфактанттарының дернәсілдік өлтіру белсенділігі туралы хабарланған. Дипали және т.б.63 Stenotropomonas maltophilia-дан бөлініп алынған рамнолипидті биосурфактанттың 10 мг/л концентрациясында күшті дернәсілдік белсенділікке ие екенін анықтады. Сильва және т.б.67 рамнолипидті биосурфактанттың Ae-ге қарсы 1 г/л концентрациясында дернәсілдік белсенділігі туралы хабарлады. Aedes aegypti. Kanakdande және т.б. 68-де Bacillus subtilis өндіретін липопептидті биосурфактанттар эвкалипттің липофильді фракциясы бар Culex дернәсілдері мен термиттерінің жалпы өліміне әкеп соққаны туралы хабарланған. Сол сияқты, Masendra және т.б. 69 жұмысшы құмырсқалардың (Cryptotermes cynocephalus Light.) E. шикі сығындысының липофильді n-гексан және EtOAc фракцияларында 61,7% өлімге әкеп соқтырғаны туралы хабарланған.
Parthipan және т.б. 70 безгек паразиті Plasmodium векторы Anopheles Stephensi-ге қарсы Bacillus subtilis A1 және Pseudomonas stutzeri NA3 өндіретін липопептидті биосурфактанттардың инсектицидтік қолданылуы туралы хабарлады. Олар дернәсілдер мен қуыршақтардың ұзағырақ өмір сүретінін, жұмыртқалау кезеңінің қысқа болатынын, стерильді екенін және биосурфактанттардың әртүрлі концентрацияларымен өңделген кезде өмір сүру ұзақтығының қысқа екенін байқады. B. subtilis A1 биосурфактантының байқалған LC50 мәндері әртүрлі дернәсіл күйлері үшін (яғни, I, II, III, IV дернәсілдері және қуыршақ сатысы) сәйкесінше 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 және 7,99 мг/л құрады. Салыстыру үшін, Pseudomonas stutzeri NA3 дернәсілдерінің I-IV сатысы мен қуыршақ сатысы үшін биосурфактанттар сәйкесінше 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 және 6,99 мг/л құрады. Тірі қалған дернәсілдер мен қуыршақтардың фенологиясының кешігуі инсектицидтермен емдеуден туындаған елеулі физиологиялық және метаболикалық бұзылулардың нәтижесі деп саналады71.
Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 штаммы Aedes масаларына қарсы 100% дернәсілдік белсенділігі бар биосурфактант шығарады. aegypti 24 сағаттық аралық 38 Сильва және т.б. хабарлағаннан жоғары болды. Pseudomonas aeruginosa-дан көміртегі көзі ретінде күнбағыс майын пайдаланып өндірілген биосурфактант 48 сағат ішінде дернәсілдердің 100%-ын өлтіретіні көрсетілген 67. Абиная және т.б.72 және Прадхан және т.б.73 сонымен қатар Bacillus тұқымдасының бірнеше изоляттары шығаратын беттік белсенді заттардың дернәсілдік немесе инсектицидтік әсерін көрсетті. Сентил-Натан және т.б. бұрын жарияланған зерттеу өсімдік лагуналарына ұшыраған маса дернәсілдерінің 100%-ы өлуі мүмкін екенін анықтады. 74.
Инсектицидтердің жәндіктер биологиясына сублетальды әсерін бағалау кешенді зиянкестермен күрес бағдарламалары үшін өте маңызды, себебі сублетальды дозалар/концентрациялар жәндіктерді өлтірмейді, бірақ биологиялық сипаттамаларды бұзу арқылы болашақ ұрпақтарда жәндіктер популяциясын азайтуы мүмкін10. Siqueira және т.б. 75 50-ден 300 мг/мл-ге дейінгі әртүрлі концентрацияларда сыналған кезде рамнолипидті биосурфактанттың (300 мг/мл) толық дернәсілдік белсенділігін (100% өлім) байқады. Aedes aegypti штамдарының дернәсілдік сатысы. Олар дернәсілдердің тіршілігіне және жүзу белсенділігіне өлімге дейінгі уақыт пен сублетальды концентрациялардың әсерін талдады. Сонымен қатар, олар биосурфактанттың сублетальды концентрацияларына (мысалы, 50 мг/мл және 100 мг/мл) 24-48 сағат әсер еткеннен кейін жүзу жылдамдығының төмендеуін байқады. Сублетальды рөлі бар улардың ашық зиянкестерге бірнеше рет зиян келтіруде тиімдірек деп саналады76.
Біздің нәтижелерімізді гистологиялық бақылаулар Enterobacter cloacae SJ2 өндіретін биосурфактанттардың масалар (Cx. quinquefasciatus) және термит (O. obesus) дернәсілдерінің тіндерін айтарлықтай өзгертетінін көрсетеді. Ұқсас ауытқулар An. gambiaes.s райхан майының препараттарынан туындаған және An. arabica Ochola77 сипаттаған. Камарай және т.б.78 сонымен қатар An. Стефани дернәсілдерінің алтын нанобөлшектеріне ұшырауындағы дәл осындай морфологиялық ауытқуларды сипаттаған. Васанта-Сринивасан және т.б.79 сонымен қатар шопан сөмкесінің эфир майы Aedes albopictus камерасын және эпителий қабаттарын қатты зақымдағанын хабарлады. Aedes aegypti. Рагхавендран және т.б. маса дернәсілдері жергілікті Penicillium саңырауқұлағының 500 мг/мл мицелий сығындысымен өңделгенін хабарлады. Ae ауыр гистологиялық зақымдануды көрсетеді. aegypti және Cx. Өлім-жітім деңгейі 80. Бұған дейін Абиная және т.б. An төртінші жас дернәсілдері зерттелген. Stephensi және Ae. aegypti B. licheniformis экзополисахаридтерімен өңделген Aedes aegypti-де көптеген гистологиялық өзгерістерді анықтады, соның ішінде асқазан соқыр ішегі, бұлшықет атрофиясы, жүйке тізбегінің ганглияларының зақымдануы және бұзылуы72. Raghavendran және т.б. мәліметтері бойынша, P. daleae мицелий сығындысымен өңделгеннен кейін, тексерілген масалардың ортаңғы ішек жасушаларында (4-ші инцестілік личинкалар) ішек қуысының ісінуін, жасушааралық құрамның азаюын және ядролық дегенерацияны көрсетті81. Эхинацея жапырағының сығындысымен өңделген масалар личинкаларында да дәл осындай гистологиялық өзгерістер байқалды50, бұл өңделген қосылыстардың инсектицидтік әлеуетін көрсетеді50.
ECOSAR бағдарламалық жасақтамасын пайдалану халықаралық деңгейде танылды82. Қазіргі зерттеулер ECOSAR биосурфактанттарының микробалдырларға (C. vulgaris), балықтарға және су бүргелеріне (D. magna) жедел уыттылығы Біріккен Ұлттар Ұйымы анықтаған «уыттылық» санатына жататынын көрсетеді83. ECOSAR экотоксикалық моделі заттардың жедел және ұзақ мерзімді уыттылығын болжау үшін SAR және QSAR пайдаланады және көбінесе органикалық ластаушы заттардың уыттылығын болжау үшін қолданылады82,84.
Параформальдегид, натрий фосфаты буфері (рН 7,4) және осы зерттеуде қолданылған барлық басқа химиялық заттар Үндістанның HiMedia Laboratories компаниясынан сатып алынды.
Биосурфактант өндірісі жалғыз көміртегі көзі ретінде 1% шикі май қосылған 200 мл стерильді Бушнелл Хаас ортасы бар 500 мл Erlenmeyer колбаларында жүзеге асырылды. Enterobacter cloacae SJ2 алдын ала өсіруі (1,4 × 104 CFU/мл) егіліп, орбиталық шайқағышта 37°C температурада, 200 айн/мин жылдамдықпен 7 күн бойы өсірілді. Инкубациялық кезеңнен кейін биосурфактант өсіру ортасын 3400 × g жылдамдықпен 4°C температурада 20 минут бойы центрифугалау арқылы алынды және алынған супернатант скринингтік мақсаттарда пайдаланылды. Биосурфактанттарды оңтайландыру процедуралары мен сипаттамалары біздің алдыңғы зерттеуімізден алынды26.
Culex quinquefasciatus дернәсілдері Паланчипетай, Тамилнад (Үндістан) қаласындағы Теңіз биологиясын тереңдетілген зерттеу орталығынан (CAS) алынды. Дернәсілдер 27 ± 2°C температурада және 12:12 фотопериодта (жарық: қараңғы) деиондандырылған сумен толтырылған пластикалық ыдыстарда өсірілді. Маса дернәсілдеріне 10% глюкоза ерітіндісі берілді.
Culex quinquefasciatus дернәсілдері ашық және қорғалмаған септиктерден табылды. Зертханада дернәсілдерді анықтау және өсіру үшін стандартты жіктеу нұсқауларын пайдаланыңыз85. Дернәсілге қарсы сынақтар Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының ұсыныстарына сәйкес жүргізілді86. SH. Quinquefasciatus-тың төртінші жас дернәсілдері жабық түтіктерде 25 мл және 50 мл топтарда, сыйымдылығының үштен екі бөлігіне ауа саңылауы бар топтарда жиналды. Биосурфактант (0–50 мг/мл) әр түтікке жеке қосылып, 25 °C температурада сақталды. Бақылау түтігінде тек тазартылған су (50 мл) пайдаланылды. Өлі дернәсілдер инкубация кезеңінде (12–48 сағат) жүзу белгілерін көрсетпегендер болып саналды87. Теңдеуді пайдаланып, дернәсілдердің өлім пайызын есептеңіз. (1)88.
Odontotermitidae тұқымдасына ауылшаруашылық кампусындағы (Аннамалай университеті, Үндістан) шіріген бөренелерде кездесетін үнді термиті Odontotermes obesus жатады. Бұл биосурфактанттың (0–50 мг/мл) зиянды екенін анықтау үшін қалыпты процедураларды қолданып сынап көріңіз. Ламинарлық ауа ағынында 30 минут кептіргеннен кейін, ватман қағазының әрбір жолағы 30, 40 немесе 50 мг/мл концентрациясында биосурфактантпен жабылды. Алдын ала жабылған және жабылмаған қағаз жолақтары Петри ыдысының ортасында тексеріліп, салыстырылды. Әрбір Петри ыдысында шамамен отыз белсенді термит O. obesus бар. Бақылау және сынақ термиттеріне тамақ көзі ретінде дымқыл қағаз берілді. Барлық пластиналар инкубация кезеңінде бөлме температурасында сақталды. Термиттер 12, 24, 36 және 48 сағаттан кейін өлді89,90. Содан кейін 1-теңдеу биосурфактанттың әртүрлі концентрацияларында термиттердің өлімінің пайызын бағалау үшін қолданылды. (2).
Үлгілер мұзда сақталып, 100 мл 0,1 М натрий фосфаты буфері (рН 7,4) бар микротүтікшелерге оралып, әрі қарай талдау үшін Раджив Ганди атындағы аквамәдениет орталығының (RGCA) Орталық аквамәдениет патологиясы зертханасына (CAPL) жіберілді. Гистология зертханасы, Сиркали, Майиладутурай ауданы. Үндістан, Тамилнад, ауданы. Үлгілер дереу 4% параформальдегидте 37°C температурада 48 сағат бойы бекітілді.
Бекіту кезеңінен кейін материал 0,1 М натрий фосфаты буферімен (рН 7,4) үш рет жуылды, этанолда кезең-кезеңімен кептірілді және LEICA шайырында 7 күн бойы жібітілді. Содан кейін зат шайыр мен полимеризатормен толтырылған пластикалық қалыпқа салынады, содан кейін зат бар блок толығымен полимерленгенше 37°C дейін қыздырылған пешке қойылады.
Полимерленуден кейін блоктар LEICA RM2235 микротомын (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, АҚШ) пайдаланып 3 мм қалыңдықта кесілді. Қималар слайдтарға топтастырылған, әр слайдқа алты бөліктен. Слайдтар бөлме температурасында кептіріліп, содан кейін 7 минут бойы гематоксилинмен боялып, 4 минут бойы ағынды сумен жуылды. Сонымен қатар, эозин ерітіндісін теріге 5 минут жағып, 5 минут бойы ағынды сумен шайыңыз.
Жедел уыттылық әртүрлі тропикалық деңгейдегі су организмдерін пайдалану арқылы болжанған: 96 сағаттық балық LC50, 48 сағаттық D. magna LC50 және 96 сағаттық жасыл балдырлар EC50. Рамнолипидті биосурфактанттардың балықтар мен жасыл балдырларға уыттылығы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі әзірлеген Windows үшін ECOSAR бағдарламалық жасақтамасының 2.2 нұсқасын пайдаланып бағаланды. (https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model сайтында онлайн режимінде қолжетімді).
Дернәсілге қарсы және термитке қарсы белсенділіктің барлық сынақтары үш рет жүргізілді. Дернәсілдер мен термиттердің өлім-жітім деректерінің сызықтық емес регрессиясы (дозаға жауап айнымалыларының логарифмі) 95% сенімділік аралығымен медиана өлім концентрациясын (LC50) есептеу үшін жүргізілді, ал концентрацияға жауап қисықтары Prism® (8.0 нұсқасы, GraphPad Software) Inc., АҚШ) 84, 91 көмегімен жасалды.
Бұл зерттеу Enterobacter cloacae SJ2 өндіретін микробтық биосурфактанттардың масалардың дернәсілдерін жоюшы және термиттерге қарсы агенттер ретіндегі әлеуетін ашады және бұл жұмыс дернәсілдерді жоюшы және термиттерге қарсы әсер ету механизмдерін жақсырақ түсінуге ықпал етеді. Биосурфактанттармен өңделген дернәсілдердің гистологиялық зерттеулері ас қорыту жолының, ортаңғы ішектің, ми қыртысының зақымдануын және ішек эпителий жасушаларының гиперплазиясын көрсетті. Нәтижелер: Enterobacter cloacae SJ2 өндіретін рамнолипидтік биосурфактанттың термиттерге қарсы және дернәсілдерге қарсы белсенділігін токсикологиялық бағалау бұл изоляттың масалардың (Cx quinquefasciatus) және термиттердің (O. obesus) векторлық ауруларын бақылауға арналған әлеуетті биопестицид екенін көрсетті. Биосурфактанттардың негізгі экологиялық уыттылығын және олардың қоршаған ортаға ықтимал әсерін түсіну қажет. Бұл зерттеу биосурфактанттардың қоршаған ортаға қаупін бағалаудың ғылыми негізін ұсынады.
Жарияланған уақыты: 09.04.2024