Eraginkor izatekoeltxoak kontrolatueta daramaten gaixotasunen intzidentzia murriztea, pestizida kimikoen alternatiba estrategikoak, jasangarriak eta ingurumena errespetatzen dutenak behar dira.Brassicaceae jakin batzuen (Brassica familia) hazi-otorduak ebaluatu genituen, biologikoki ez-aktiboen glukosinolatoen hidrolisi entzimatikoaren bidez sortutako landare-jatorriko isotiozianatoen iturri gisa, Egiptoko Aedes kontrolatzeko (L., 1762).Bost gantz-hazien bazkaria (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 eta Thlaspi arvense - inaktibazio termiko eta degradazio entzimatikoaren hiru mota nagusiak produktuak Aedes aegypti larben toxikotasuna (LC50) alil isotiozianatoaren, benzil isotiozianatoaren eta 4-hidroxibenzilisotiozianatoaren 24 orduko esposizioan = 0,04 g/120 ml dH2O).LC50 balioak mostaza, mostaza zuria eta zaldi-buztana.hazien bazkaria 0,05, 0,08 eta 0,05 izan zen, hurrenez hurren, alil isotiozianatoarekin (LC50 = 19,35 ppm) eta 4. -Hidroxibenzilisotiozianatoarekin (LC50 = 55,41 ppm) toxikoagoa izan zen larbentzat tratamendua baino 24 ordu igaro ondoren.Emaitza hauek bat datoz alpapa hazien bazkariaren ekoizpenarekin.Bentzil esterren eraginkortasun handiagoa kalkulatutako LC50 balioei dagokie.Hazien bazkaria erabiltzeak eltxoak kontrolatzeko metodo eraginkorra eman dezake.Kruziferoen hazi-hautsaren eta bere osagai kimiko nagusien eraginkortasuna eltxo-larben aurka eta erakusten du nola hazi-hazien hautsaren konposatu naturalak eltxoen kontrolerako ingurumena errespetatzen duen larbizida gisa balio dezaketen.
Aedes eltxoek eragindako bektoreek eragindako gaixotasunek osasun publikoko arazo garrantzitsu bat izaten jarraitzen dute.Eltxoek eragindako gaixotasunen intzidentzia geografikoki hedatzen da1,2,3 eta berriro azaleratzen da, gaixotasun larrien agerraldiak eraginez4,5,6,7.Gaixotasunen hedapena gizakien eta animalien artean (adibidez, chikungunya, denguea, Rift Haraneko sukarra, sukar horia eta Zika birusa) ez du aurrekaririk.Dengue-sukarrak bakarrik 3.600 milioi pertsona inguru infekzio arriskuan jartzen ditu tropikoetan, eta urtean 390 milioi infekzio gertatzen direla kalkulatzen da, eta urtean 6.100-24.300 heriotza eragiten ditu8.Hego Amerikan Zika birusaren berragerpena eta agerraldiak mundu osoko arreta erakarri du, kutsatutako emakumeengan jaiotako umeengan eragiten duen garuneko kalteagatik2.Kremer et al 3-ek aurreikusten dute Aedes eltxoen hedadura geografikoa hedatzen jarraituko duela eta 2050. urterako, munduko biztanleriaren erdia eltxoek transmititutako arbobirusengatik infekzio arriskuan egongo dela.
Duela gutxi garatu diren denge eta sukar horiaren aurkako txertoak izan ezik, oraindik ez dira garatu eltxoek eragindako gaixotasun gehienen aurkako txertoak9,10,11.Txertoak kantitate mugatuan daude oraindik eta entsegu klinikoetan soilik erabiltzen dira.Eltxoen bektoreak intsektizida sintetikoak erabiliz kontrolatzea funtsezko estrategia izan da eltxoek transmititutako gaixotasunen hedapena kontrolatzeko12,13.Pestizida sintetikoak eltxoak hiltzeko eraginkorrak badira ere, pestizida sintetikoak etengabe erabiltzeak negatiboki eragiten die helburu ez diren organismoei eta ingurumena kutsatzen du14,15,16.Are kezkagarriagoa da intsektizida kimikoekiko eltxoen erresistentzia areagotzeko joera17,18,19.Pestizidei lotutako arazo hauek gaixotasun-bektoreak kontrolatzeko alternatiba eraginkor eta ingurumena errespetatzen dutenen bilaketa azkartu dute.
Hainbat landare garatu dira izurriteak kontrolatzeko fitopestizida iturri gisa20,21.Landare-substantziak, oro har, ingurumena errespetatzen dute, biodegradagarriak direlako eta helburu ez diren organismoekiko toxikotasun txikia edo arbuiagarria dutelako, hala nola ugaztunak, arrainak eta anfibioak20,22.Belar prestakinek hainbat konposatu bioaktibo ekoizten dituzte ekintza-mekanismo ezberdinekin, eltxoen bizitza-etapa desberdinak eraginkortasunez kontrolatzeko23,24,25,26.Landareetatik eratorritako konposatuek, hala nola, olio esentzialak eta beste landare-osagai aktibo batzuek arreta bereganatu dute eta eltxoen bektoreak kontrolatzeko tresna berritzaileei bidea ireki diete.Olio esentzialek, monoterpenoek eta sesquiterpenoek uxatzeko, elikatzeko disuasio eta obizida gisa jokatzen dute27,28,29,30,31,32,33.Landare-olio askok eltxo-larben, pupeen eta helduen heriotza eragiten dute34,35,36, eta intsektuen nerbio-, arnas-, endokrino eta beste sistema garrantzitsu batzuei eragiten diete37.
Azken ikerketek mostaza-landareek eta haien haziek konposatu bioaktiboen iturri gisa erabil dezaketen ikuspegia eman dute.Mostaza-haziaren irina biofumigant gisa probatu da38,39,40,41 eta lurzoruaren zuzenketa gisa erabili da belar txarrak kentzeko42,43,44 eta lurzoruan transmititutako landare patogenoak45,46,47,48,49,50, landareen elikadura kontrolatzeko.nematodoak 41,51, 52, 53, 54 eta izurriteak 55, 56, 57, 58, 59, 60. Hazi-hauts hauen jarduera fungizida isotiozianatoak izeneko landare babesteko konposatuei egozten zaie38,42,60.Landareetan, babes-konposatu hauek landare-zeluletan gordetzen dira glukosinolato ez-bioaktiboen moduan.Hala ere, landareak intsektuen elikadurak edo patogenoen infekzioak kaltetzen dituenean, glukosinolatoak mirosinasak hidrolizatzen ditu isotiozianato bioaktiboetan55,61.Isotiozianatoak espektro zabaleko mikrobioen eta intsektizida jarduera dutela ezagutzen den konposatu lurrunkorrak dira, eta haien egitura, jarduera biologikoa eta edukia asko aldatzen dira Brassicaceae espezieen artean42,59,62,63.
Mostaza-haziaren ihinetatik eratorritako isotiozianatoek intsektizida-jarduera dutela jakin bada ere, artropodo bektore mediko garrantzitsuenen aurkako jarduera biologikoari buruzko datuak falta dira.Gure ikerketak lau hazi-hauts-hautsen jarduera larbizida aztertu du Aedes eltxoen aurka.Aedes aegyptiren larbak.Azterketaren helburua eltxoak kontrolatzeko ingurumena errespetatzen duten biopestizida gisa izan dezaketen erabilera ebaluatzea izan da.Hazien bazkariaren hiru osagai kimiko nagusi, alil isotiozianatoa (AITC), benzil isotiozianatoa (BITC) eta 4-hidroxibenzilisotiozianatoa (4-HBITC) ere probatu ziren osagai kimiko horien jarduera biologikoa eltxo-larben gainean probatzeko.Hau da lau aza-hazi-hautsen eta haien osagai kimiko nagusien eraginkortasuna eltxo-larben aurka ebaluatzeko lehen txostena.
Aedes aegypti (Rockefeller andui) laborategiko koloniak 26 °C-tan, %70eko hezetasun erlatiboa (RH) eta 10:14 ordutan (L:D fotoperiodoa) mantendu ziren.Estekatutako emeak plastikozko kaioletan jarri zituzten (11 cm-ko altuera eta 9,5 cm-ko diametroa) eta botila elikatzeko sistema baten bidez elikatu ziren behi odol zitratua erabiliz (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, AEB).Odol-elikadura ohi bezala egin zen beira anitzeko elikadura-mintz bat erabiliz (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, AEB) zirkulazioko bainu-hodi batera konektatuta (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, AEB) tenperaturarekin. kontrola 37 °C.Luzatu Parafilm M-ko film bat beira elikatzeko ganbera bakoitzaren behealdean (154 mm2-ko azalera).Ondoren, elikadura bakoitza estaltzen den emea zuen kaiola estaltzen zuen goiko saretan jarri zen.Gutxi gorabehera 350-400 μl behi-odola gehitu zitzaizkion beira elikadura-inbutu batean Pasteur pipeta erabiliz (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, AEB) eta zizare helduei gutxienez ordubetez xukatzen utzi zitzaien.Eme haurdunei % 10eko sakarosa-soluzio bat eman zitzaien eta arrautzak erruten utzi zieten iragazki-paper hezean (1,25 fl oz tamaina, Mason, MI, AEB).kaiola urez.Jarri arrautzak dituen iragazki papera poltsa itxi batean (SC Johnsons, Racine, WI) eta gorde 26 °C-tan.Arrautzak sortu ziren eta gutxi gorabehera 200-250 larba hazi ziren plastikozko erretiluetan, untxi-janaria (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, AEB) eta gibel-hautsa (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH) nahasketa bat zuten. AEB).eta arrain xerra (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Alemania) 2:1:1 proportzioan.Gure biosaioetan hirugarren faseko larbak erabili ziren.
Azterlan honetan erabilitako landare-hazien materiala merkataritza- eta gobernu-iturri hauetatik lortu da: Brassica juncea (mostaza marroia-Pacific Gold) eta Brassica juncea (mostaza zuria-Ida Gold) Pacific Northwest Farmers' Cooperative-tik, Washington estatua, AEB;(Garden Cress) Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, AEB eta Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) USDA-ARS, Peoria, IL, AEB;Ikerketan erabilitako hazietako bat ere ez zen pestizidekin tratatu.Hazien material guztia azterketa honetan prozesatu eta erabili zen tokiko eta nazioko araudiaren arabera eta dagozkien tokiko estatuko eta estatuko araudi guztiak betez.Ikerketa honek ez ditu landare-barietate transgenikoak aztertu.
Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), Mostaza zuria (IG), Thlaspi arvense (DFP) haziak hauts fin batean ehotzen ziren Retsch ZM200 errota ultrazentrifugo bat erabiliz (Retsch, Haan, Alemania) 0,75 mm-ko sare batekin eta Alderdoilgaitzarekin hornituta. altzairuzko errotorea, 12 hortz, 10.000 rpm (1. taula).Beheko hazi-hautsa paperezko titare batera transferitu eta hexanoarekin deskoipeztatu zen Soxhlet aparatu batean 24 orduz.Deskoipegabetutako landa mostaza azpilagin bat 100 °C-tan tratatu zen 1 orduz mirosinasa desnaturalizatzeko eta glukosinolatoen hidrolisia saihesteko, biologikoki aktiboak diren isotiozianatoak sortzeko.Bero bidez tratatutako zaldi-buztan hazi hautsa (DFP-HT) kontrol negatibo gisa erabili zen myrosinasa desnaturalizatuz.
Hazien koipegabeko bazkariaren glukosinolato edukia hirukoiztuta zehaztu zen errendimendu handiko kromatografia likidoa (HPLC) erabiliz, aurretik argitaratutako protokolo baten arabera 64 .Laburbilduz, 3 ml metanol gehitu ziren 250 mg-ko hazi-hautsaren lagin bati.Lagin bakoitza 30 minutuz ur-bainu batean sonikatu eta 23 °C-tan ilunpean utzi zen 16 orduz.Gero, geruza organikoaren 1 ml-ko alikuota 0,45 μm-ko iragazki batetik iragazi zen laginketa automatiko batean.Shimadzu HPLC sistema batean (bi LC 20AD ponpa; SIL 20A laginketa automatikoa; DGU 20As desgasifikatzailea; SPD-20A UV-VIS detektagailua 237 nm-tan monitorizatzeko; eta CBM-20A komunikazio-bus modulua), hazien bazkariaren glukosinolato edukia zehaztu zen. hirukoiztuta.Shimadzu LC Solution softwarearen 1.25 bertsioa erabiliz (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, AEB).Zutabea C18 Inertsil alderantzizko faseko zutabea zen (250 mm × 4,6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, AEB).Hasierako fase mugikorreko baldintzak % 12 metanol/% 88 0,01 M tetrabutilamonio hidroxidoan ezarri ziren uretan (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, AEB) 1 ml/min-ko emariarekin.15 μl lagin injektatu ondoren, hasierako baldintzak 20 minutuz mantendu ziren, eta, ondoren, disolbatzaile-erlazioa %100 metanola egokitu zen, laginaren analisi-denbora guztira 65 minutuz.Kurba estandar bat (nM/mAb oinarritutakoa) prestatutako sinapina, glukosinolato eta myrosin estandarren serieko diluzioen bidez sortu zen (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, AEB) gantz deskoipetuaren bazkariaren sufre-edukia kalkulatzeko.glukosinolatoak.Laginetako glukosinolato-kontzentrazioak Agilent 1100 HPLC batean probatu dira (Agilent, Santa Clara, CA, AEB) OpenLAB CDS ChemStation bertsioa erabiliz (C.01.07 SR2 [255]) zutabe beraz hornitua eta aurretik deskribatutako metodo bat erabiliz.Glukosinolatoen kontzentrazioa zehaztu zen;HPLC sistemen artean konparagarria izatea.
Alilo-isotiozianatoa (% 94, egonkorra) eta bentzilo-isotiozianatoa (% 98) Fisher Scientific-en (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, AEB) erosi ziren.4-Hydroxybenzylisothiocyanate ChemCruz-i (Santa Cruz Biotechnology, CA, AEB) erosi zen.Mirosinasak entzimatikoki hidrolizatzen direnean, glukosinolatoek, glukosinolatoek eta glukosinolatoek alil isotiozianatoa, bentzilo isotiozianatoa eta 4-hidroxibenzilisotiozianatoa osatzen dituzte, hurrenez hurren.
Laborategiko biosaiaketak Muturi et al-en metodoaren arabera egin ziren.32 aldaketekin.Azterketan gantz gutxiko hazien bost elikagai erabili ziren: DFP, DFP-HT, IG, PG eta Ls.Hogei larba jarri ziren 400 ml botatzeko hiru bideko edalontzi batean (VWR International, LLC, Radnor, PA, AEB) 120 ml ur deionizatua (dH2O) zeuzkan.Zazpi hazi-bazkarien kontzentrazio probatu ziren eltxoen larba-toxikotasuna lortzeko: 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 eta 0,12 g hazi-jana/120 ml dH2O DFP hazi-bazkarirako, DFP-HT, IG eta PGrako.Aurretiazko bioentseguek adierazten dute koipegabetutako Ls hazi-irina probatutako beste lau hazi-irina baino toxikoagoa dela.Hori dela eta, Ls hazi-bazkariaren zazpi tratamendu-kontzentrazioa kontzentrazio hauetara egokitu dugu: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065 eta 0,075 g/120 mL dH2O.
Tratatu gabeko kontrol-talde bat (dH20, hazi bazkaririk gabeko osagarririk gabe) sartu zen intsektuen hilkortasun normala ebaluatzeko saiakuntza-baldintzetan.Hazi-otordu bakoitzeko biosaiakuntza toxikologikoak hiru maldatako hiru edalontzi errepikatu zituzten (hirugarren estadio amaierako 20 larba edalontzi bakoitzeko), guztira 108 via.Tratatutako ontziak giro-tenperaturan gorde ziren (20-21°C) eta larben hilkortasuna erregistratu zen tratamendu-kontzentrazioen etengabeko esposizioan egondako 24 eta 72 orduetan.Eltxoaren gorputza eta eranskinak ez badira mugitzen altzairu herdoilgaitzezko espatula mehe batekin zulatzean edo ukitzean, hildakotzat hartzen dira eltxo larbak.Hildako larbak normalean geldirik egoten dira ontziaren hondoan edo uraren gainazalean dortsal edo bentralean.Esperimentua hiru aldiz errepikatu zen egun ezberdinetan larba-talde desberdinak erabiliz, guztira 180 larba izan ziren tratamendu-kontzentrazio bakoitzean.
AITC, BITC eta 4-HBITC eltxoen larbekiko duten toxikotasuna bioentsegu prozedura bera erabiliz ebaluatu da, baina tratamendu ezberdinekin.Prestatu 100.000 ppm-ko soluzio kimiko bakoitzerako produktu kimikoaren 100 µL etanol absolutu 900 µL-tan 2 ml-ko zentrifugatzaile-hodi batean gehituz eta 30 segundoz astinduz ondo nahasteko.Tratamendu-kontzentrazioak gure aurretiazko biosaiaketetan oinarrituta zehaztu ziren, eta BITC AITC eta 4-HBITC baino askoz toxikoagoa zela ikusi zuten.Toxikotasuna zehazteko, 5 kontzentrazio BITC (1, 3, 6, 9 eta 12 ppm), 7 kontzentrazio AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 eta 35 ppm) eta 6 kontzentrazio 4-HBITC (15). , 15, 20, 25, 30 eta 35 ppm).30, 45, 60, 75 eta 90 ppm).Kontrol-tratamenduari 108 μL etanol absolutu injektatu zitzaion, hau da, tratamendu kimikoaren gehienezko bolumenaren baliokidea.Biosaioak goian bezala errepikatu ziren, tratamendu-kontzentrazio bakoitzeko 180 larba agerian utziz.Larba-hilkortasuna AITC, BITC eta 4-HBITC kontzentrazio bakoitzeko erregistratu zen 24 orduko esposizio jarraituaren ondoren.
Dosiarekin erlazionatutako 65 hilkortasun datuen probit azterketa Polo softwarea erabiliz (Polo Plus, LeOra Software, 1.0 bertsioa) %50eko kontzentrazio hilgarria (LC50), %90eko kontzentrazio hilgarria (LC90), malda, dosi hilgarria koefizientea eta 95 kalkulatzeko. % kontzentrazio hilgarria.log-eraldatutako kontzentraziorako eta dosi-hilkortasun kurbetarako dosi hilgarrien ratioetarako konfiantza-tarteetan oinarrituta.Hilkortasun-datuak tratamendu-kontzentrazio bakoitzean jasandako 180 larben datu konbinatuetan oinarritzen dira.Analisi probabilistikoak bereizita egin ziren hazi-janari eta osagai kimiko bakoitzerako.Dosi hilgarriaren proportzioaren % 95eko konfiantza-tartearen arabera, hazi-bazkariaren eta osagai kimikoen toxikotasuna eltxo larbengandik nabarmen ezberdina zela uste zen, beraz, 1-eko balioa zuen konfiantza-tartea ez zen nabarmen ezberdina izan, P = 0,0566.
DFP, IG, PG eta Ls hazi-irinetan glukosinolato nagusien determinaziorako HPLC emaitzak 1. taulan ageri dira. Probatutako hazi-irinetako glukosinolato nagusiak aldatu egin ziren DFP eta PG izan ezik, biek mirosinasa glukosinolatoak zituzten.Mirosinaren edukia PGn DFPn baino handiagoa izan zen, 33,3 ± 1,5 eta 26,5 ± 0,9 mg/g, hurrenez hurren.Ls hazi-hautsak 36,6 ± 1,2 mg/g glukoglikona zuen, eta IG hazi-hautsak 38,0 ± 0,5 mg/g sinapina zituen.
Aeren larbak.Aedes aegypti eltxoak hazi deskoipetsuarekin tratatzean hiltzen ziren, tratamenduaren eraginkortasuna landare espeziearen arabera aldatzen zen arren.DFP-NT bakarrik ez zen toxikoa eltxoen larbentzat 24 eta 72 orduko esposizioaren ondoren (2. taula).Hazi-hauts aktiboaren toxikotasuna kontzentrazioa handitu ahala handitu egin zen (1A, B irudiak).Hazien bazkariaren toxikotasuna eltxoen larbekiko 24 orduko eta 72 orduko ebaluazioetan 24 orduko eta 72 orduko ebaluazioetan LC50 balio hilgarriko dosi-ratioaren % 95eko CIaren araberakoa izan zen (3. taula).24 ordu igaro ondoren, Ls hazi-ihinaren efektu toxikoa hazi-hazien beste tratamendu batzuek baino handiagoa izan zen, larbekiko aktibitate handiena eta toxikotasun handienarekin (LC50 = 0,04 g/120 ml dH2O).Larbak 24 ordutan DFPrekiko sentikortasun txikiagoa izan zuten IG, Ls eta PG hazi hauts tratamenduekin alderatuta, LC50 balioekin 0,115, 0,04 eta 0,08 g/120 ml dH2O hurrenez hurren, estatistikoki LC50 balioa baino handiagoak ziren.0,211 g/120 ml dH2O (3. taula).DFP, IG, PG eta Ls-en LC90 balioak 0,376, 0,275, 0,137 eta 0,074 g/120 ml dH2O izan ziren, hurrenez hurren (2. taula).DPPren kontzentrazio handiena 0,12 g/120 ml dH2O izan zen.24 orduko ebaluazioaren ondoren, batez besteko larben hilkortasuna % 12 baino ez zen, IG eta PG larben batez besteko hilkortasuna % 51 eta % 82ra iritsi zen, hurrenez hurren.24 orduko ebaluazioaren ondoren, Ls hazien bazkariaren tratamenduaren (0,075 g/120 ml dH2O) kontzentrazio handieneko larba-hilkortasuna % 99koa izan zen (1A. irudia).
Hilkortasun-kurbak Ae-ren dosi-erantzunaren arabera kalkulatu ziren.Egiptoko larbak (3. faseko larbak) hazien bazkariaren kontzentrazioa tratatu eta 24 ordura (A) eta 72 ordura (B).Puntu-lerroak hazi-bazkariaren tratamenduaren LC50 adierazten du.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Bero desaktibatuta Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
72 orduko ebaluazioan, DFP, IG eta PG hazi bazkariaren LC50 balioak 0,111, 0,085 eta 0,051 g/120 ml dH2O izan ziren, hurrenez hurren.Ls hazi-janaren eraginpean jarritako ia larba guztiak 72 orduko esposizioaren ondoren hil ziren, beraz, hilkortasun-datuak ez ziren bat etorri Probit analisiarekin.Beste hazi-bazkari batzuekin alderatuta, larbak ez ziren hain sentikorrak DFP hazi-bazkarien tratamenduarekin eta estatistikoki LC50 balio handiagoak zituzten (2 eta 3. taulak).72 ordu igaro ondoren, DFP, IG eta PG hazien bazkarien tratamenduetarako LC50 balioak 0,111, 0,085 eta 0,05 g/120 ml dH2O izan zirela kalkulatu zen, hurrenez hurren.72 ordu ebaluatu ondoren, DFP, IG eta PG hazi-hautsen LC90 balioak 0,215, 0,254 eta 0,138 g/120 ml dH2O izan ziren, hurrenez hurren.72 orduko ebaluazioaren ondoren, DFP, IG eta PG hazien bazkarien tratamenduetarako larba-hilkortasuna 0,12 g/120 ml dH2O kontzentrazio maximoan %58, %66 eta %96 izan zen, hurrenez hurren (1B. irudia).72 orduko ebaluazioaren ondoren, PG hazi-bazkaria IG eta DFP hazi-jana baino toxikoagoa zela aurkitu zen.
Isotiozianato sintetikoek, alil isotiozianatoek (AITC), benzil isotiozianatoek (BITC) eta 4-hidroxibenzilisotiozianatoek (4-HBITC) eltxoen larbak modu eraginkorrean hil ditzakete.Tratamenduaren ondorengo 24 orduetan, BITC toxikoagoa zen larbentzat 5,29 ppm-ko LC50 balioarekin, AITC-ren 19,35 ppm eta 4-HBITC-ren 55,41 ppm-ekin alderatuta (4. taula).AITC eta BITC-ekin alderatuta, 4-HBITC-k toxikotasun txikiagoa du eta LC50 balio handiagoa du.Ezberdintasun handiak daude bi isotiozianato nagusien (Ls eta PG) eltxo-larba-toxikotasunean hazi-bazkaririk indartsuenean.AITC, BITC eta 4-HBITCren arteko LC50 dosi hilgarriko ratioan oinarritutako toxikotasunak desberdintasun estatistiko bat erakutsi zuen, LC50 dosi hilgarriaren ratioaren % 95eko CIak ez zuen 1eko baliorik barne hartzen (P = 0.05, taula). 4).BITC eta AITC-ren kontzentrazio handienak probatutako larben % 100 hiltzen zirela kalkulatu zen (2. irudia).
Hilkortasun-kurbak Ae-ren dosi-erantzunaren arabera kalkulatu ziren.Tratamenduaren ondoren 24 ordura, Egiptoko larbak (3. faseko larbak) isotiozianato sintetikoen kontzentrazioetara iritsi ziren.Puntu-lerroak isotiozianatoen tratamendurako LC50 adierazten du.Benzil isotiozianato BITC, alil isotiozianato AITC eta 4-HBITC.
Landare biopestizidak eltxoen bektoreak kontrolatzeko agente gisa erabiltzea aspaldi aztertu da.Landare askok jarduera intsektizida duten produktu kimiko naturalak sortzen dituzte37.Haien konposatu bioaktiboek alternatiba erakargarria eskaintzen diete intsektizida sintetikoei, izurriteei, eltxoak barne, kontrolatzeko potentzial handia dutenei.
Mostaza landareak hazietarako labore gisa hazten dira, espezie gisa eta olio iturri gisa erabiltzen dira.Hazietatik mostaza olioa ateratzen denean edo bioerregai gisa erabiltzeko mostaza ateratzen denean 69 , azpiproduktua koipegabetutako hazi-irina da.Hazien bazkari honek bere osagai biokimiko natural eta entzima hidrolitiko asko gordetzen ditu.Hazien bazkari honen toxikotasuna isotiozianatoen ekoizpenari egozten zaio55,60,61.Isotiozianatoak mirosinasa entzimaren glukosinolatoen hidrolisiaren ondorioz sortzen dira hazi-otorduaren hidratazioan38,55,70 eta efektu fungizida, bakterizida, nematizida eta intsektizida dituztela ezagutzen da, baita sentsorial-efektu kimikoak eta propietate kimioterapeutikoak barne61,62 ere. 70.Hainbat ikerketek frogatu dute mostaza-landareak eta hazi-irak eraginkortasunez jokatzen dutela lurzoruaren eta biltegiratutako elikagaien izurriteen aurkako fumigante gisa57,59,71,72.Azterketa honetan, lau hazien bazkariaren eta bere hiru produktu bioaktiboen AITC, BITC eta 4-HBITCren toxikotasuna ebaluatu dugu Aedes eltxo larbentzat.Aedes aegypti.Eltxo-larbak dituen urari hazi-jana zuzenean gehitzeak eltxo-larbentzat toxikoak diren isotiozianatoak sortzen dituzten prozesu entzimatikoak aktibatzea espero da.Bioeraldaketa hori, neurri batean, hazi-bazkariaren jarduera larbizida eta intsektizida-jardueraren galeraren ondorioz frogatu zen mostaza-haziaren bazkaria bero-tratatu zenean erabili aurretik.Tratamendu termikoak glukosinolatoak aktibatzen dituzten entzima hidrolitikoak suntsituko dituela espero da, eta, ondorioz, isotiozianato bioaktiboak sortzea saihestuko da.Uretako ingurunean eltxoen aurka aza-haziaren hautsaren propietate intsektizidak baieztatzen dituen lehen ikerketa da.
Probatutako hazi-hautsen artean, berro-hazi-hautsa (Ls) izan zen toxikoena, eta Aedes albopictus-en hilkortasun handia eragin zuen.Aedes aegypti larbak etengabe prozesatu ziren 24 orduz.Gainerako hiru hazi-hautsek (PG, IG eta DFP) jarduera motelagoa izan zuten eta oraindik ere hilkortasun handia eragin zuten 72 orduko tratamendu jarraituaren ondoren.Ls hazien bazkariak glukosinolato kopuru esanguratsuak zituen, PG eta DFPk mirosinasa zuten eta IGk glukosinolatoa zuten glukosinolato nagusi gisa (1. taula).Glukotropaeolina BITCra hidrolizatzen da eta sinalbina 4-HBITC61,62ra hidrolizatzen da.Gure biosaien emaitzek adierazten dute bai Ls hazi-bazkaria eta bai BITC sintetikoa eltxo-larbentzat oso toxikoak direla.PG eta DFP hazi-bazkariaren osagai nagusia myrosinase glukosinolatoa da, AITCra hidrolizatzen dena.AITC eraginkorra da 19,35 ppm-ko LC50 balioarekin eltxoen larbak hiltzeko.AITC eta BITC-ekin alderatuta, 4-HBITC isotiozianatoa da larbentzat toxiko gutxien duena.AITC BITC baino toxiko gutxiago bada ere, haien LC50 balioak eltxoen larbetan probatutako olio esentzial asko baino baxuagoak dira32,73,74,75.
Eltxo-larben aurka erabiltzeko gure hazi-hazi-hautsak glukosinolato nagusi bat dauka, HPLC-k zehaztutako glukosinolato guztien% 98-99 baino gehiago hartzen duena.Beste glukosinolato batzuen arrastoak detektatu ziren, baina haien mailak glukosinolato guztien % 0,3 baino txikiagoak ziren.Berro (L. sativum) hazi-hautsak glukosinolato sekundarioak ditu (sinigrina), baina haien proportzioa glukosinolato guztien % 1 da, eta haien edukia hutsala da oraindik (0,4 mg/g hazi-hauts inguru).PG eta DFP glukosinolato nagusi bera (mirosina) badute ere, hazien otorduen jarduera larbizida nabarmen desberdina da LC50 balioengatik.Toxikotasuna aldatzen da mildiu hautsarekiko.Aedes aegypti larben agerpena myrosinasaren jardueraren edo bi hazien elikaduraren arteko egonkortasunaren desberdintasunengatik izan daiteke.Mirosinasaren jarduerak garrantzi handia du Brassicaceae landareetan isotiozianatoak bezalako hidrolisi-produktuen bioerabilgarritasunean76.Pocock et al.77 eta Wilkinson et al.78ren aurreko txostenek frogatu dute mirosinasaren jardueraren eta egonkortasunaren aldaketak faktore genetiko eta ingurumenekoekin ere lotu daitezkeela.
Espero den isotiozianato bioaktiboaren edukia hazien bazkari bakoitzaren LC50 balioetan oinarrituta kalkulatu zen 24 eta 72 orduetan (5. taula) dagozkion aplikazio kimikoekin alderatzeko.24 ordu igaro ondoren, hazien bazkariko isotiozianatoak konposatu puruak baino toxikoagoak ziren.Isotiozianato hazien tratamenduen milioi zati bakoitzeko (ppm) arabera kalkulatutako LC50 balioak LC50 balioak baino baxuagoak izan ziren BITC, AITC eta 4-HBITC aplikazioetarako.Larbak hazien bazkari-pelletak kontsumitzen dituztela ikusi dugu (3A irudia).Ondorioz, larbek isotiozianato toxikoekiko esposizio kontzentratuagoa jaso dezakete hazien bazkari-pelletak irensteaz.Hau agerikoa zen IG eta PG hazien otorduen tratamenduetan 24 orduko esposizioan, non LC50 kontzentrazioa % 75 eta % 72 baxuagoak ziren AITC eta 4-HBITC tratamendu hutsak baino, hurrenez hurren.Ls eta DFP tratamenduak isotiozianato hutsa baino toxikoagoak ziren, LC50 balioak % 24 eta % 41 baxuagoak ziren, hurrenez hurren.Kontrol-tratamenduko larbak arrakastaz pupatu ziren (3B. irudia), hazien otorduaren tratamenduko larba gehienek, berriz, ez zuten pupatu eta larben garapena nabarmen atzeratu zen (3B, D. irudia).Spodopteralituran, isotiozianatoak hazkuntza atzerapenarekin eta garapenaren atzerapenarekin lotzen dira79.
Aeren larbak.Aedes aegypti eltxoak Brassica hazi hautsarekin etengabe jasan zituzten 24-72 orduz.(A) Aho-ataletan hazi-ihinaren partikulak dituzten larba hilak (borobilduta);(B) Kontrol-tratamenduak (dH20 hazi-ihin gehitu gabe) erakusten du larbak normal hazten direla eta 72 ordu igaro ondoren pupatzen hasten direla (C, D) Hazi-ihinarekin tratatutako larbak;hazien bazkariak garapenean desberdintasunak erakusten zituen eta ez zen pupaturik.
Ez dugu aztertu isotiozianatoek eltxoen larbetan duten efektu toxikoen mekanismoa.Hala ere, su-inurri gorrietan (Solenopsis invicta) egindako ikerketek frogatu dute glutation S-transferasa (GST) eta esterasa (EST) inhibizioa dela isotiozianatoen bioaktibitatearen mekanismo nagusia, eta AITCk, nahiz eta jarduera baxua izan, GST jarduera ere galarazi dezake. .kontzentrazio baxuetan inportatutako su inurri gorriak.Dosia 0,5 µg/ml80 da.Aitzitik, AITC-k azetilkolinesterasa inhibitzen du arto gurpil helduetan (Sitophilus zeamais)81.Antzeko azterketak egin behar dira eltxoen larben isotiozianatoen jardueraren mekanismoa argitzeko.
Bero desaktibatuta dagoen DFP tratamendua erabiltzen dugu landare-glukosinolatoen hidrolisiak isotiozianato erreaktiboak sortzeko eltxoen larben kontrolerako mekanismo gisa balio duelako proposamena babesteko.DFP-HT hazi-bazkaria ez zen toxikoa probatutako aplikazio-tasetan.Lafarga et al.82-k jakinarazi zuen glukosinolatoak tenperatura altuetan degradatzeko sentikorrak direla.Bero-tratamenduak ere mirosinasa entzima desnaturalizatzea espero da hazi-bazkarian eta glukosinolatoen hidrolisia saihestea isotiozianato erreaktiboak sortzeko.Hori ere baieztatu zuten Okunade et al.75-ek erakutsi zuen mirosinasa tenperatura sentikorra dela, eta mirosinasaren jarduera guztiz desaktibatuta zegoela erakutsi zuen mostaza, mostaza beltza eta odol-sustrai haziak 80°-tik gorako tenperaturak jasan zituztenean.C. Mekanismo hauek bero-tratatutako DFP hazi-bazkariaren jarduera intsektizida galtzea eragin dezakete.
Horrela, mostaza-haziaren bazkaria eta bere hiru isotiozianato nagusiak toxikoak dira eltxoen larbentzat.Hazien bazkariaren eta tratamendu kimikoen arteko desberdintasun hauek kontuan hartuta, hazien bazkaria erabiltzea eltxoak kontrolatzeko metodo eraginkorra izan daiteke.Formulazio egokiak eta entrega-sistema eraginkorrak identifikatu beharra dago hazi-hautsen erabileraren eraginkortasuna eta egonkortasuna hobetzeko.Gure emaitzek adierazten dute mostaza-haziaren bazkariaren erabilera potentziala pestizida sintetikoen alternatiba gisa.Teknologia hau eltxo bektoreak kontrolatzeko tresna berritzaile bihur liteke.Eltxoen larbak uretako inguruneetan hazten direnez eta hazien bazkariaren glukosinolatoak entzimatikoki isotiozianato aktibo bihurtzen direnez hidratatzean, mostaza-haziaren bazkaria eltxoek infestatutako uretan erabiltzeak kontrol ahalmen handia eskaintzen du.Isotiozianatoen jarduera larbizida aldatu egiten den arren (BITC > AITC > 4-HBITC), ikerketa gehiago behar dira hazien bazkaria glukosinolato anitzekin konbinatzeak toxikotasuna sinergikoki areagotzen duen zehazteko.Horixe da koipegabetutako hazien bazkariak eta hiru isotiozianato bioaktiboek eltxoengan duten eragin intsektizidak frogatzen dituen lehen ikerketa.Azterketa honen emaitzek bide berriak zabaltzen dituzte erakusten dutenez, gantz-hazien bazkaria, hazietatik olioa ateratzearen azpiproduktu bat, eltxoen kontrolerako agente larbizida itxaropentsua izan daitekeela.Informazio honek landareen biokontroleko agenteen aurkikuntza eta biopestizida merke, praktiko eta ingurumena errespetatzen duten biopestizida gisa garatzen lagun dezake.
Ikerketa honetarako sortutako datu-multzoak eta ondoriozko analisiak dagokion egilearen eskura daude arrazoizko eskaerarekin.Azterketaren amaieran, ikerketan erabilitako material guztiak (intsektuak eta hazi-irina) suntsitu ziren.
Argitalpenaren ordua: 2024-07-29