Синтетикалык пестициддерди кеңири колдонуу көптөгөн көйгөйлөргө алып келди, анын ичинде туруктуу организмдердин пайда болушу, айлана-чөйрөнүн бузулушу жана адамдын ден соолугуна зыян келтирүү. Ошондуктан, жаңы микробдукпестициддерадамдын ден соолугу жана айлана-чөйрө үчүн коопсуз болгон дары-дармектер шашылыш түрдө керек. Бул изилдөөдө чиркейлердин (Culex quinquefasciatus) жана термиттердин (Odontotermes obesus) личинкаларына уулуулукту баалоо үчүн Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн рамнолипиддик биосурфактант колдонулган. Жыйынтыктар дарылоонун ортосунда дозага көз каранды өлүм көрсөткүчү бар экенин көрсөттү. Термиттердин жана чиркейлердин личинкаларынын биосурфактанттары үчүн 48 сааттагы LC50 (50% өлүмгө алып келүүчү концентрация) мааниси сызыктуу эмес регрессиялык ийри сызыкты тууралоо ыкмасын колдонуу менен аныкталган. Жыйынтыктар биосурфактанттын личинкага каршы жана термитке каршы активдүүлүгүнүн 48 сааттык LC50 маанилери (95% ишеним аралыгы) тиешелүүлүгүнө жараша 26,49 мг/л (25,40тан 27,57ге чейин) жана 33,43 мг/л (31,09дан 35,68ге чейин) экенин көрсөттү. Гистопатологиялык изилдөөгө ылайык, биосурфактанттар менен дарылоо личинкалардын жана термиттердин органеллаларынын ткандарына олуттуу зыян келтирген. Бул изилдөөнүн жыйынтыктары Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн микробдук биосурфактант Cx. quinquefasciatus жана O. obesus менен күрөшүү үчүн эң сонун жана потенциалдуу натыйжалуу курал экенин көрсөтүп турат.
Тропикалык өлкөлөрдө чиркейлер аркылуу жугуучу оорулардын саны көп1. Чиркейлер аркылуу жугуучу оорулардын актуалдуулугу кеңири таралган. Жыл сайын безгектен 400 000ден ашык адам каза болот, ал эми кээ бир ири шаарларда денге безгеги, сары безгек, чикунгуния жана Зика сыяктуу олуттуу оорулардын эпидемиялары байкалууда.2 Векторлор аркылуу жугуучу оорулар дүйнө жүзү боюнча ар бир алты инфекциянын бирине байланыштуу, алардын ичинен эң көп учурларды чиркейлер пайда кылат3,4. Кулекс, Анофелес жана Аедес - оорунун жугушу менен эң көп байланышкан чиркейлердин үч уруусу5. Aedes aegypti чиркейи аркылуу жугуучу инфекция болгон денге безгегинин таралышы акыркы он жылдыкта көбөйүп, коомдук саламаттыкты сактоого олуттуу коркунуч келтирет4,7,8. Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун (ДССУ) маалыматы боюнча, дүйнө калкынын 40% дан ашыгы денге безгегинин коркунучунда турат, жыл сайын 100дөн ашык өлкөдө 50–100 миллион жаңы учур катталат9,10,11. Денге безгеги дүйнө жүзү боюнча көбөйгөн сайын коомдук саламаттыкты сактоонун негизги көйгөйүнө айланды12,13,14. Anopheles gambiae, көбүнчө африкалык Anopheles чиркейи катары белгилүү, тропикалык жана субтропикалык аймактарда адам безгегинин эң маанилүү алып жүрүүчүсү болуп саналат15. Батыш Нил вирусу, Сент-Луис энцефалити, жапон энцефалити жана жылкылардын жана канаттуулардын вирустук инфекциялары көбүнчө кадимки үй чиркейлери деп аталган Culex чиркейлери аркылуу жугат. Мындан тышкары, алар бактериялык жана мите ооруларынын алып жүрүүчүлөрү болуп саналат16. Дүйнөдө термиттердин 3000ден ашык түрү бар жана алар 150 миллион жылдан ашык убакыттан бери бар17. Көпчүлүк зыянкечтер топуракта жашашат жана целлюлоза камтыган жыгач жана жыгач буюмдары менен азыктанышат. Индиялык термит Odontotermes obesus - маанилүү өсүмдүктөргө жана плантациялык бак-дарактарга олуттуу зыян келтирүүчү маанилүү зыянкеч18. Айыл чарба аймактарында термиттердин ар кандай этаптарда жугушу ар кандай өсүмдүктөргө, дарак түрлөрүнө жана курулуш материалдарына чоң экономикалык зыян келтириши мүмкүн. Термиттер ошондой эле адамдын ден соолугуна көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн19.
Бүгүнкү күндөгү фармацевтикалык жана айыл чарба тармактарындагы микроорганизмдердин жана зыянкечтердин таасирине туруктуулук маселеси татаал20,21. Ошондуктан, эки компания тең жаңы, үнөмдүү микробго каршы каражаттарды жана коопсуз биопестициддерди издеши керек. Синтетикалык пестициддер азыр жеткиликтүү жана алар жугуштуу жана максаттуу эмес пайдалуу курт-кумурскаларды кууп жиберери далилденген22. Акыркы жылдары биосурфактанттарды изилдөө ар кандай тармактарда колдонулушуна байланыштуу кеңейди. Биосурфактанттар айыл чарбасында, топуракты калыбына келтирүүдө, мунайзат казып алууда, бактерияларды жана курт-кумурскаларды жок кылууда жана тамак-ашты кайра иштетүүдө абдан пайдалуу жана маанилүү23,24. Биосурфактанттар же микробдук беттик активдүү заттар - бул жээктеги жашоо чөйрөлөрүндө жана мунай менен булганган аймактарда бактериялар, ачыткылар жана козу карындар сыяктуу микроорганизмдер тарабынан өндүрүлгөн биосурфактант химиялык заттар25,26. Химиялык жол менен алынган беттик активдүү заттар жана биосурфактанттар - бул түздөн-түз табигый чөйрөдөн алынган эки түр27. Ар кандай биосурфактанттар деңиз жашоо чөйрөлөрүнөн алынат28,29. Ошондуктан, окумуштуулар табигый бактерияларга негизделген биосурфактанттарды өндүрүү үчүн жаңы технологияларды издеп жатышат30,31. Мындай изилдөөлөрдөгү жетишкендиктер бул биологиялык кошулмалардын айлана-чөйрөнү коргоо үчүн маанилүүлүгүн көрсөтүп турат32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium жана бул бактериялык уруулар жакшы изилденген өкүлдөр болуп саналат23,33.
Биосурфактанттардын кеңири колдонулуучу көптөгөн түрлөрү бар34. Бул кошулмалардын маанилүү артыкчылыгы - алардын айрымдары антибактериалдык, личинкага каршы жана инсектициддик активдүүлүккө ээ. Бул аларды айыл чарба, химиялык, фармацевтикалык жана косметикалык өнөр жайларда колдонууга болорун билдирет35,36,37,38. Биосурфактанттар, адатта, биологиялык жактан ажыроочу жана экологиялык жактан пайдалуу болгондуктан, алар өсүмдүктөрдү коргоо үчүн комплекстүү зыянкечтерге каршы күрөшүү программаларында колдонулат39. Ошентип, Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн микробдук биосурфактанттардын личинкага каршы жана антитермиттик активдүүлүгү жөнүндө негизги билимдер алынды. Биз рамнолипиддик биосурфактанттардын ар кандай концентрацияларына дуушар болгондо өлүмгө жана гистологиялык өзгөрүүлөргө дуушар болгондо изилдедик. Мындан тышкары, биз микробалырлар, дафниялар жана балыктар үчүн курч уулуулукту аныктоо үчүн кеңири колдонулган сандык структура-активдүүлүк (QSAR) компьютердик программасын Ecological Structure-Activity (ECOSAR) бааладык.
Бул изилдөөдө 30дан 50 мг/млге чейинки ар кандай концентрациядагы (5 мг/мл аралыкта) тазаланган биосурфактанттардын термиттерге каршы активдүүлүгү (уулуулугу) индиялык термиттерге, O. obesus жана төртүнчү түргө каршы текшерилген. Cx курагындагы личинкалар. Quinquefasciatus чиркейлеринин личинкалары. O. obesus жана Cx. C. solanacearumга каршы 48 сааттын ичиндеги LC50 биосурфактантынын концентрациясы. Чиркейлердин личинкалары сызыктуу эмес регрессиялык ийри сызыкты тууралоо ыкмасын колдонуу менен аныкталган. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, термиттердин өлүмү биосурфактанттын концентрациясынын жогорулашы менен көбөйгөн. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, биосурфактант ларвициддик активдүүлүккө (1-сүрөт) жана термиттерге каршы активдүүлүккө (2-сүрөт) ээ, 48 сааттык LC50 маанилери (95% CI) тиешелүүлүгүнө жараша 26,49 мг/л (25,40тан 27,57ге чейин) жана 33,43 мг/л (31,09дан 35,68ге чейин) түзгөн (1-таблица). Курч уулуулугу боюнча (48 саат), биосурфактант сыналган организмдер үчүн "зыяндуу" деп классификацияланат. Бул изилдөөдө өндүрүлгөн биосурфактант эң сонун ларвициддик активдүүлүктү көрсөттү, таасирден кийин 24-48 сааттын ичинде 100% өлүмгө алып келди.
Ларвициддик активдүүлүк үчүн LC50 маанисин эсептегиле. Сызыктуу эмес регрессиялык ийри сызыкты тууралоо (бир калыптуу сызык) жана салыштырмалуу өлүм (%) үчүн 95% ишеним аралыгын (көлөкөлүү аймак) эсептегиле.
Термиттерге каршы активдүүлүк үчүн LC50 маанисин эсептегиле. Сызыктуу эмес регрессиялык ийри сызыкты тууралоо (бир калыптуу сызык) жана салыштырмалуу өлүм (%) үчүн 95% ишеним аралыгын (көлөкөлүү аймак).
Эксперименттин аягында микроскоп астында морфологиялык өзгөрүүлөр жана аномалиялар байкалган. Контролдук жана дарыланган топтордо 40 эсе чоңойтуу менен морфологиялык өзгөрүүлөр байкалган. 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, биосурфактанттар менен дарыланган личинкалардын көпчүлүгүндө өсүү бузулган. 3a-сүрөттө кадимки Cx. quinquefasciatus көрсөтүлгөн, 3b-сүрөттө аномалиялык Cx көрсөтүлгөн. Беш нематода личинкасын пайда кылат.
Culex quinquefasciatus личинкаларынын өнүгүшүнө биосурфактанттардын сублеталдык (LC50) дозаларынын таасири. 40 эсе чоңойтулган кадимки Cxтин жарык микроскопиялык сүрөтү (а). quinquefasciatus (б) Анормалдуу Cx. Беш нематода личинкасын пайда кылат.
Учурдагы изилдөөдө дарыланган личинкалардын (4-сүрөт) жана термиттердин (5-сүрөт) гистологиялык изилдөөсү бир катар аномалияларды, анын ичинде курсак аянтынын кичирейүүсүн жана булчуңдардын, эпителий катмарларынын жана теринин жабыркашын аныктады. Ортоңку ичеги. Гистология бул изилдөөдө колдонулган биосурфактанттын ингибирлөөчү активдүүлүгүнүн механизмин аныктады.
Дарыланбаган 4-курактык Cx личинкаларынын гистопатологиясы. quinquefasciatus личинкалары (контрол: (а, б)) жана биосурфактант менен дарыланган (дарылоо: (в, г)). Жебелер дарыланган ичеги эпителийин (epi), ядролорду (n) жана булчуңду (mu) көрсөтөт. Тилке = 50 мкм.
Дарыланбаган кадимки O. obesus (контрол: (a, b)) жана дарыланган биосурфактанттын (дарылоо: (c, d)) гистопатологиясы. Жебелер тиешелүүлүгүнө жараша ичеги эпителийин (epi) жана булчуңду (mu) көрсөтөт. Тилке = 50 мкм.
Бул изилдөөдө ECOSAR рамнолипиддик биосурфактант продуктуларынын негизги өндүрүүчүлөргө (жашыл балырлар), негизги керектөөчүлөргө (суу бүргөлөрү) жана экинчилик керектөөчүлөргө (балыктар) курч уулуулугун алдын ала айтуу үчүн колдонулган. Бул программа молекулярдык түзүлүшкө негизделген уулуулукту баалоо үчүн татаал сандык структура-активдүүлүк кошулма моделдерин колдонот. Модель суу түрлөрүнө заттардын курч жана узак мөөнөттүү уулуулугун эсептөө үчүн структура-активдүүлүк (SAR) программасын колдонот. Тактап айтканда, 2-таблицада бир нече түрлөр үчүн болжолдуу орточо өлүмгө алып келүүчү концентрациялар (LC50) жана орточо эффективдүү концентрациялар (EC50) кыскача келтирилген. Шектүү уулуулук Химиялык заттарды классификациялоонун жана маркировкалоонун глобалдык шайкештештирилген системасын колдонуу менен төрт деңгээлге бөлүштүрүлгөн (3-таблица).
Векторлор аркылуу жугуучу ооруларды, айрыкча чиркейлердин жана Aedes чиркейлеринин штаммдарын көзөмөлдөө. Египеттиктер азыр кыйын жумушта 40,41,42,43,44,45,46. Пиретроиддер жана органофосфаттар сыяктуу химиялык жол менен жеткиликтүү болгон кээ бир пестициддер бир аз пайдалуу болгону менен, алар адамдын ден соолугуна, анын ичинде диабетке, репродуктивдик бузулууларга, неврологиялык бузулууларга, ракка жана дем алуу органдарынын ооруларына олуттуу коркунуч келтирет. Андан тышкары, убакыттын өтүшү менен бул курт-кумурскалар аларга туруктуу болуп калышы мүмкүн13,43,48. Ошентип, натыйжалуу жана экологиялык жактан таза биологиялык көзөмөл чаралары чиркейлерди көзөмөлдөөнүн популярдуу ыкмасына айланат49,50. Бенелли51 чиркейлердин векторлорун эрте көзөмөлдөө шаар жерлеринде натыйжалуураак болорун айткан, бирок алар айыл жерлеринде ларвициддерди колдонууну сунушташкан эмес52. Том жана башкалар 53 ошондой эле чиркейлерди жетиле элек стадияларында көзөмөлдөө коопсуз жана жөнөкөй стратегия болот деп божомолдошкон, анткени алар көзөмөлдөөчү агенттерге сезгич келишет54.
Күчтүү штамм (Enterobacter cloacae SJ2) тарабынан биосурфактант өндүрүү туруктуу жана келечектүү натыйжалуулукту көрсөттү. Биздин мурунку изилдөөбүздө Enterobacter cloacae SJ2 физикалык-химиялык параметрлерди колдонуу менен биосурфактант өндүрүүнү оптималдаштыраары кабарланган26. Алардын изилдөөсүнө ылайык, потенциалдуу E. cloacae изоляты менен биосурфактант өндүрүү үчүн оптималдуу шарттар 36 саат инкубациялоо, 150 айн/мин ылдамдыкта аралаштыруу, рН 7,5, 37 °C, туздуулук 1 ppt, көмүртек булагы катары 2% глюкоза, 1% ачыткы болгон. Экстракт 2,61 г/л биосурфактант алуу үчүн азот булагы катары колдонулган. Мындан тышкары, биосурфактанттар TLC, FTIR жана MALDI-TOF-MS колдонуу менен мүнөздөлгөн. Бул рхамнолипид биосурфактант экенин тастыктады. Гликолипид биосурфактанттары башка биосурфактанттардын ичинен эң интенсивдүү изилденген класс болуп саналат55. Алар углевод жана липиддик бөлүктөрдөн, негизинен май кислоталарынын чынжырларынан турат. Гликолипиддердин ичинен негизги өкүлдөрү рамнолипид жана софоролипид56 болуп саналат. Рамнолипиддердин курамында моно- же ди-β-гидроксидекан кислотасы менен байланышкан эки рамноза бөлүгү бар57. Рамнолипиддерди медициналык жана фармацевтикалык тармактарда колдонуу жакшы жолго коюлган58, ошондой эле алар жакында эле пестицид катары колдонулуп келет59.
Биосурфактанттын дем алуу сифонунун гидрофобдук аймагы менен өз ара аракеттениши суунун анын стоматалдык көңдөйүнөн өтүшүнө мүмкүндүк берет, ошону менен личинкалардын суу чөйрөсү менен байланышын жогорулатат. Биосурфактанттардын болушу трахеяга да таасир этет, анын узундугу бетине жакын, бул личинкалардын бетке сойлоп чыгып, дем алуусун жеңилдетет. Натыйжада, суунун беттик тартылуусу төмөндөйт. Личинкалар суунун бетине жабыша албагандыктан, алар резервуардын түбүнө түшүп, гидростатикалык басымды бузуп, ашыкча энергия сарптоого жана чөгүп өлүмгө алып келет38,60. Ушул сыяктуу натыйжалар Ghribi61 тарабынан алынган, анда Bacillus subtilis тарабынан өндүрүлгөн биосурфактант Ephestia kuehniellaга каршы личинкага каршы активдүүлүктү көрсөткөн. Ошо сыяктуу эле, Cx. Das жана Mukherjee23 личинкага каршы активдүүлүгү циклдик липопептиддердин quinquefasciatus личинкаларына тийгизген таасирин да баалашты.
Бул изилдөөнүн жыйынтыктары рамнолипиддик биосурфактанттардын Cxке каршы личинкалык активдүүлүгүнө тиешелүү. Quinquefasciatus чиркейлерин жок кылуу мурда жарыяланган жыйынтыктарга дал келет. Мисалы, Bacillus тукумундагы ар кандай бактериялар тарабынан өндүрүлгөн сурфактинге негизделген биосурфактанттар колдонулат. жана Pseudomonas spp. Айрым алгачкы отчеттордо64,65,66 Bacillus subtilis23 липопептиддик биосурфактанттарынын личинкаларды жок кылуу активдүүлүгү жөнүндө кабарланган. Дипали жана башкалар63 Stenotropomonas maltophiliaдан бөлүнүп алынган рамнолипиддик биосурфактант 10 мг/л концентрациясында күчтүү личинкалык активдүүлүккө ээ экенин аныкташкан. Сильва жана башкалар67 рамнолипиддик биосурфактанттын Aeге каршы 1 г/л концентрациясында личинкалык активдүүлүгү жөнүндө кабарлашкан. Aedes aegypti. Kanakdande жана башкалар. 68де Bacillus subtilis тарабынан өндүрүлгөн липопептиддик биосурфактанттар эвкалипттин липофилдик фракциясы бар Culex личинкаларында жана термиттерде жалпы өлүмгө алып келгени кабарланган. Ошо сыяктуу эле, Масендра жана башкалар 69 E. чийки экстрактынын липофилдик n-гексан жана EtOAc фракцияларында жумушчу кумурскалардын (Cryptotermes cynocephalus Light.) өлүмү 61,7% түзгөнүн билдиришкен.
Партипан жана башкалар 70 безгек митеси Plasmodiumдун вектору болгон Anopheles Stephensiге каршы Bacillus subtilis A1 жана Pseudomonas stutzeri NA3 тарабынан өндүрүлгөн липопептиддик биосурфактанттардын инсектициддик колдонулушун билдиришкен. Алар личинкалар жана куурчакчалар узак жашай турганын, жумурткалоо мезгили кыскараак экенин, стерилдүү экенин жана биосурфактанттардын ар кандай концентрациялары менен иштетилгенде жашоо мөөнөтү кыскараак экенин байкашкан. B. subtilis биосурфактанты A1дин байкалган LC50 маанилери ар кандай личинка абалдары үчүн (б.а. I, II, III, IV личинкалары жана куурчакча стадиялары үчүн) тиешелүүлүгүнө жараша 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 жана 7,99 мг/л түзгөн. Салыштырмалуу, Pseudomonas stutzeri NA3тин I-IV личинка стадиялары жана куурчакча стадиялары үчүн биосурфактанттар тиешелүүлүгүнө жараша 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 жана 6,99 мг/л түзгөн. Тирүү калган личинкалардын жана куурчакчалардын фенологиясынын кечигиши инсектициддер менен дарылоодон келип чыккан олуттуу физиологиялык жана зат алмашуу бузулууларынын натыйжасы деп эсептелет71.
Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 штаммы Aedes чиркейлерине каршы 100% личинкага каршы активдүүлүгү бар биосурфактантты өндүрөт. aegypti 24 сааттык интервал 38 Сильва жана башкалар билдиргенден жогору болгон. Pseudomonas aeruginosaдан көмүртек булагы катары күн карама майын колдонуп өндүрүлгөн биосурфактант 48 сааттын ичинде личинкалардын 100%ын өлтүрөрү көрсөтүлгөн 67. Абиная жана башкалар.72 жана Прадхан жана башкалар.73 ошондой эле Bacillus тукумунун бир нече изоляттары тарабынан өндүрүлгөн беттик активдүү заттардын личинкага каршы же инсектициддик таасирин көрсөтүшкөн. Сентил-Натан жана башкалар тарабынан мурда жарыяланган изилдөөдө өсүмдүк лагуналарына дуушар болгон чиркей личинкаларынын 100%ы өлүп калышы мүмкүн экени аныкталган. 74.
Инсектициддердин курт-кумурскалардын биологиясына сублеталдык таасирин баалоо интеграцияланган зыянкечтерге каршы күрөшүү программалары үчүн абдан маанилүү, анткени сублеталдык дозалар/концентрациялар курт-кумурскаларды өлтүрбөйт, бирок биологиялык мүнөздөмөлөрдү бузуу менен келечектеги муундарда курт-кумурскалардын популяциясын азайтышы мүмкүн10. Сикейра жана башкалар 75 50дөн 300 мг/млге чейинки ар кандай концентрацияларда сыналганда рамнолипиддик биосурфактанттын (300 мг/мл) толук личинкага каршы активдүүлүгүн (100% өлүм) байкашкан. Aedes aegypti штаммдарынын личинкалык стадиясы. Алар өлүмгө чейинки убакыттын жана сублеталдык концентрациялардын личинкалардын жашоого жана сүзүү активдүүлүгүнө тийгизген таасирин талдашкан. Мындан тышкары, алар биосурфактанттын сублеталдык концентрацияларына (мисалы, 50 мг/мл жана 100 мг/мл) 24–48 саат дуушар болгондон кийин сүзүү ылдамдыгынын төмөндөшүн байкашкан. Келечектеги сублеталдык ролдорго ээ болгон уулар ачык зыянкечтерге көп жолу зыян келтирүүдө натыйжалуураак деп эсептелет76.
Биздин жыйынтыктар боюнча гистологиялык байкоолор Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн биосурфактанттар чиркейлердин (Cx. quinquefasciatus) жана термиттердин (O. obesus) личинкаларынын ткандарын олуттуу түрдө өзгөртөрүн көрсөтүп турат. Ушул сыяктуу аномалиялар An. gambiaes.s жана An. arabica личинкаларында райхан майынын препараттарынан келип чыккан. Ochola77 тарабынан сүрөттөлгөн. Камарай жана башкалар78 ошондой эле An. Стефанинин личинкалары алтын нанобөлүкчөлөрүнө дуушар болгондогу ушул эле морфологиялык аномалияларды сүрөттөшкөн. Васанта-Сринивасан жана башкалар79 ошондой эле койчунун капчыгынын эфир майы Aedes albopictusтун камерасын жана эпителий катмарларын катуу жабыркатканын билдиришкен. Aedes aegypti. Рагхавендран жана башкалар чиркей личинкалары жергиликтүү Penicillium козу карынынын 500 мг/мл мицелий экстракты менен иштетилгенин билдиришкен. Ae олуттуу гистологиялык зыян келтирет. aegypti жана Cx. Өлүм көрсөткүчү 80. Буга чейин Абиная жана башкалар. Anдын төртүнчү курактык личинкалары изилденген. Stephensi жана Ae. aegypti B. licheniformis экзополисахариддери менен дарыланган Aedes aegyptiде көптөгөн гистологиялык өзгөрүүлөрдү, анын ичинде ашказан сокур ичегисин, булчуң атрофиясын, нерв жиптеринин ганглияларынын жабыркашын жана бузулушун аныкташкан72. Raghavendran жана башкалардын айтымында, P. daleae мицелий экстракты менен дарылангандан кийин, текшерилген чиркейлердин ортоңку ичеги клеткаларында (4-курактык личинкалар) ичегинин көңдөйүнүн шишиги, клетка аралык курамынын азайышы жана ядролук дегенерация байкалган81. Эхинацея жалбырагынын экстракты менен дарыланган чиркейлердин личинкаларында да ушундай эле гистологиялык өзгөрүүлөр байкалган, бул дарыланган кошулмалардын инсектициддик потенциалын көрсөтөт50.
ECOSAR программалык камсыздоосун колдонуу эл аралык деңгээлде таанылды82. Учурдагы изилдөөлөр ECOSAR биосурфактанттарынын микробалырларга (C. vulgaris), балыктарга жана суу бүргөлөрүнө (D. magna) болгон курч уулуулугу Бириккен Улуттар Уюму тарабынан аныкталган "уулуулук" категориясына кирерин көрсөтүп турат83. ECOSAR экотоксикалык модели заттардын курч жана узак мөөнөттүү уулуулугун алдын ала айтуу үчүн SAR жана QSAR колдонот жана көбүнчө органикалык булгоочу заттардын уулуулугун алдын ала айтуу үчүн колдонулат82,84.
Параформальдегид, натрий фосфатынын буфери (рН 7.4) жана бул изилдөөдө колдонулган башка бардык химиялык заттар Индиянын HiMedia Laboratories компаниясынан сатылып алынган.
Биосурфактанттарды өндүрүү 200 мл стерилденген Бушнелл Хаас чөйрөсүн камтыган 500 мл Эрленмейер колбаларында жүргүзүлдү, ага жалгыз көмүртек булагы катары 1% чийки май кошулган. Enterobacter cloacae SJ2 алдын ала өстүрүлүшү (1,4 × 104 CFU/мл) инокуляцияланып, орбиталык шейкерде 37°C температурада, 200 айн/мин ылдамдыкта 7 күн бою өстүрүлдү. Инкубация мезгилинен кийин, биосурфактант өстүрүү чөйрөсүн 3400 × g ылдамдыкта 4°C температурада 20 мүнөт центрифугалоо жолу менен бөлүп алынды жана алынган үстүнкү катмар скрининг максаттарында колдонулду. Биосурфактанттарды оптималдаштыруу процедуралары жана мүнөздөмөсү биздин мурунку изилдөөбүздөн алынган26.
Culex quinquefasciatus личинкалары Паланчипетай, Тамилнад (Индия) Деңиз биологиясын өркүндөтүлгөн изилдөө борборунан (CAS) алынган. Личинкалар 27 ± 2°C температурада жана 12:12 (ачык:караңгы) фотопериоддо деиондоштурулган суу менен толтурулган пластик идиштерде багылган. Чиркей личинкаларына 10% глюкоза эритмеси берилген.
Culex quinquefasciatus личинкалары ачык жана корголбогон септиктерден табылган. Лабораторияда личинкаларды аныктоо жана өстүрүү үчүн стандарттуу классификациялоо көрсөтмөлөрүн колдонуңуз85. Личинкаларды жок кылуу боюнча сыноолор Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун сунуштарына ылайык жүргүзүлдү86. SH. Quinquefasciatusтун төртүнчү инстакурстук личинкалары жабык түтүкчөлөрдө 25 мл жана 50 мл топтордо, аба боштугу алардын сыйымдуулугунун үчтөн эки бөлүгүн түзгөн топтордо чогултулган. Биосурфактант (0–50 мг/мл) ар бир түтүккө өзүнчө кошулуп, 25°C температурада сакталган. Контролдук түтүкчөдө дистилденген суу гана колдонулган (50 мл). Өлгөн личинкалар инкубациялык мезгилде (12–48 саат) сүзүү белгилери байкалбагандар деп эсептелген87. (1)88 теңдемени колдонуп, личинкалардын өлүмүнүн пайызын эсептегиле.
Odontotermitidae тукумуна Айыл чарба кампусундагы (Аннамалай университети, Индия) чириген жыгачтарда кездешкен индиялык термит Odontotermes obesus кирет. Бул биосурфактанттын (0–50 мг/мл) зыяндуулугун аныктоо үчүн кадимки процедураларды колдонуп сынап көрүңүз. Ламинардык аба агымында 30 мүнөт кургатылгандан кийин, ватман кагазынын ар бир тилкеси 30, 40 же 50 мг/мл концентрациясында биосурфактант менен капталган. Алдын ала капталган жана капталбаган кагаз тилкелери Петри чөйчөгүнүн ортосунда текшерилип, салыштырылган. Ар бир Петри чөйчөгүндө отузга жакын активдүү термит O. obesus бар. Контролдук жана сыноочу термиттерге азык булагы катары нымдуу кагаз берилген. Бардык тарелкалар инкубация мезгилинде бөлмө температурасында сакталган. Термиттер 12, 24, 36 жана 48 сааттан кийин өлгөн89,90. Андан кийин 1-теңдеме ар кандай биосурфактант концентрацияларында термиттердин өлүмүнүн пайызын баалоо үчүн колдонулган. (2).
Үлгүлөр музда сакталып, 100 мл 0,1 М натрий фосфаты буфери (рН 7,4) камтылган микротүтүкчөлөргө таңгакталган жана андан ары талдоо үчүн Индиянын Тамилнад штатындагы, Майиладутурай районундагы Сиркали шаарындагы гистология лабораториясына (РГКА) жөнөтүлгөн. Үлгүлөр дароо 4% параформальдегидде 37°C температурада 48 саат бою фиксацияланган.
Фиксация фазасынан кийин материал үч жолу 0,1 М натрий фосфаты буфери (рН 7,4) менен жуулуп, этанолдо этап-этабы менен кургатылып, LEICA чайырына 7 күн чыланган. Андан кийин зат чайыр жана полимеризатор менен толтурулган пластик калыпка салынып, андан кийин затты камтыган блок толугу менен полимерленгенге чейин 37°C чейин ысытылган мешке салынат.
Полимерлештирүүдөн кийин блоктор LEICA RM2235 микротому (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, АКШ) менен 3 мм калыңдыкта кесилген. Кесилген жерлер слайддарга топтоштурулган, ар бир слайдга алты бөлүктөн. Слайддар бөлмө температурасында кургатылган, андан кийин 7 мүнөт гематоксилин менен боёлгон жана 4 мүнөт агын суу менен жуулган. Мындан тышкары, эозин эритмесин териге 5 мүнөт сүйкөп, 5 мүнөт агын суу менен чайкаңыз.
Курч уулуулугу ар кандай тропикалык деңгээлдеги суу организмдерин колдонуу менен болжолдонгон: 96 сааттык балык LC50, 48 сааттык D. magna LC50 жана 96 сааттык жашыл балырлар EC50. Рамнолипиддик биосурфактанттардын балыктарга жана жашыл балырларга уулуулугу АКШнын Айлана-чөйрөнү коргоо агенттиги тарабынан иштелип чыккан Windows үчүн ECOSAR программалык камсыздоосунун 2.2 версиясын колдонуу менен бааланган. (https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model дареги боюнча онлайн режиминде жеткиликтүү).
Личинкаларга жана термиттерге каршы активдүүлүк боюнча бардык тесттер үч жолу жүргүзүлдү. Личинкалардын жана термиттердин өлүмүнүн маалыматтарынын сызыктуу эмес регрессиясы (дозага жооп өзгөрмөлөрүнүн логарифми) 95% ишеним аралыгы менен медианалык өлүмгө алып келүүчү концентрацияны (LC50) эсептөө үчүн жүргүзүлдү жана концентрацияга жооп берүү ийри сызыктары Prism® (8.0 версиясы, GraphPad Software) Inc., АКШ) 84, 91 колдонуу менен түзүлдү.
Бул изилдөө Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн микробдук биосурфактанттардын чиркейлердин личинкаларын өлтүрүүчү жана термиттерге каршы агент катары потенциалын ачып берет жана бул иш личинкаларды өлтүрүүчү жана термиттерге каршы таасир этүү механизмдерин жакшыраак түшүнүүгө салым кошот. Биосурфактанттар менен дарыланган личинкалардын гистологиялык изилдөөлөрү тамак сиңирүү трактына, ортоңку ичегиге, мээ кабыгына зыян келтиргенин жана ичегинин эпителий клеткаларынын гиперплазиясын көрсөттү. Жыйынтыктар: Enterobacter cloacae SJ2 тарабынан өндүрүлгөн рамнолипиддик биосурфактанттын антитермит жана личинкаларды өлтүрүүчү активдүүлүгүнө токсикологиялык баалоо бул изолят чиркейлердин (Cx quinquefasciatus) жана термиттердин (O. obesus) векторлору аркылуу жугуучу ооруларын көзөмөлдөө үчүн потенциалдуу биопестицид экенин көрсөттү. Биосурфактанттардын негизги экологиялык уулуулугун жана алардын айлана-чөйрөгө тийгизген потенциалдуу таасирин түшүнүү зарыл. Бул изилдөө биосурфактанттардын экологиялык тобокелдигин баалоо үчүн илимий негиз берет.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 9-апрели