Aron epektibopagkontrol sa mga lamokug pagpakunhod sa insidente sa mga sakit nga dala niini, gikinahanglan ang estratehiko, malungtaron, ug mahigalaon sa kalikopan nga mga alternatibo sa kemikal nga mga pestisidyo. Among gisusi ang mga pagkaon sa liso gikan sa pipila ka Brassicaceae (pamilya nga Brassica) isip tinubdan sa mga isothiocyanate nga gikan sa tanom nga gihimo pinaagi sa enzymatic hydrolysis sa mga biologically inactive glucosinolates para gamiton sa pagkontrol sa Egyptian Aedes (L., 1762). Lima ka gihubas nga liso sa liso (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 ug Thlaspi arvense – tulo ka pangunang klase sa thermal inactivation ug enzymatic degradation Mga produktong kemikal Aron mahibal-an ang toxicity (LC50) sa allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate ug 4-hydroxybenzylisothiocyanate sa larvae sa Aedes aegypti sa 24-oras nga pagkaladlad = 0.04 g/120 ml dH2O). Mga kantidad sa LC50 para sa mustasa, puti nga mustasa ug ikog sa kabayo. Ang seed meal kay 0.05, 0.08 ug 0.05 matag usa kon itandi sa allyl isothiocyanate (LC50 = 19.35 ppm) ug 4. Ang -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55.41 ppm) mas makahilo sa ulod 24 oras human sa pagtambal kay sa 0.1 g/120 ml dH2O matag usa. Kini nga mga resulta nahiuyon sa produksiyon sa alfalfa seed meal. Ang mas taas nga efficiency sa benzyl esters katumbas sa gikalkulo nga LC50 values. Ang paggamit sa seed meal makahatag og epektibo nga pamaagi sa pagkontrol sa lamok. Ang kaepektibo sa cruciferous seed powder ug sa mga nag-unang kemikal nga sangkap niini batok sa ulod sa lamok ug nagpakita kon giunsa ang natural nga mga compound sa cruciferous seed powder mahimong magsilbing usa ka maayong environment-friendly larvicide para sa pagkontrol sa lamok.
Ang mga sakit nga dala sa vector nga gipahinabo sa mga lamok nga Aedes nagpabilin nga usa ka dakong problema sa panglawas sa publiko sa tibuok kalibutan. Ang insidente sa mga sakit nga dala sa lamok mikaylap sa heyograpikanhong paagi1,2,3 ug mibalik pag-usab, nga mosangpot sa pag-ulbo sa grabe nga mga sakit4,5,6,7. Ang pagkaylap sa mga sakit taliwala sa mga tawo ug mga hayop (pananglitan, chikungunya, dengue, Rift Valley fever, yellow fever ug Zika virus) wala pa sukad mahitabo. Ang dengue fever lamang nagbutang sa gibana-bana nga 3.6 bilyon nga mga tawo sa peligro nga mataptan sa tropiko, nga adunay gibanabana nga 390 milyon nga mga impeksyon nga nahitabo matag tuig, nga miresulta sa 6,100–24,300 nga kamatayon matag tuig8. Ang pagbalik ug pag-ulbo sa Zika virus sa South America nakadani sa atensyon sa tibuok kalibutan tungod sa kadaot sa utok nga gipahinabo niini sa mga bata nga natawo sa mga babaye nga nataptan2. Si Kremer et al 3 nagtagna nga ang heyograpikanhong range sa mga lamok nga Aedes magpadayon sa paglapad ug nga sa 2050, katunga sa populasyon sa kalibutan ang mataptan sa mga arbovirus nga dala sa lamok.
Gawas sa bag-o lang naugmad nga mga bakuna batok sa dengue ug yellow fever, ang mga bakuna batok sa kadaghanan sa mga sakit nga dala sa lamok wala pa maugmad9,10,11. Ang mga bakuna anaa gihapon sa limitado nga gidaghanon ug gigamit lamang sa mga klinikal nga pagsulay. Ang pagkontrol sa mga nagdala sa lamok gamit ang sintetikong mga insecticide usa ka hinungdanon nga estratehiya aron makontrol ang pagkaylap sa mga sakit nga dala sa lamok12,13. Bisan kung epektibo ang mga sintetikong pestisidyo sa pagpatay sa mga lamok, ang padayon nga paggamit sa sintetikong mga pestisidyo negatibo nga makaapekto sa mga organismo nga dili target ug makahugaw sa palibot14,15,16. Mas makaalarma pa ang uso sa pagtaas sa resistensya sa lamok sa mga kemikal nga insecticide17,18,19. Kini nga mga problema nga nalangkit sa mga pestisidyo nagpadali sa pagpangita alang sa epektibo ug mahigalaon sa kalikopan nga mga alternatibo aron makontrol ang mga nagdala sa sakit.
Nagkalain-laing mga tanom ang naugmad isip tinubdan sa mga phytopesticides para sa pagkontrol sa peste20,21. Ang mga substansiya sa tanom kasagaran mahigalaon sa kalikopan tungod kay kini biodegradable ug adunay ubos o gamay ra nga pagkahilo sa mga organismo nga dili target sama sa mga mammal, isda ug amphibian20,22. Ang mga herbal nga pagpangandam nailhan nga makahimo og lain-laing mga bioactive compound nga adunay lain-laing mga mekanismo sa aksyon aron epektibong makontrol ang lain-laing mga yugto sa kinabuhi sa mga lamok23,24,25,26. Ang mga compound nga gikan sa tanom sama sa mga essential oil ug uban pang aktibong sangkap sa tanom nakakuha og atensyon ug nagbukas sa dalan alang sa mga inobatibong himan aron makontrol ang mga nagdala sa lamok. Ang mga essential oil, monoterpenes ug sesquiterpenes nagsilbing mga repellent, feeding deterrents ug ovicides27,28,29,30,31,32,33. Daghang mga lana sa utanon ang hinungdan sa kamatayon sa mga ulod sa lamok, pupae ug mga hamtong34,35,36, nga makaapekto sa nerbiyos, respiratory, endocrine ug uban pang importanteng sistema sa mga insekto37.
Ang mga bag-ong pagtuon nakahatag og panabut sa potensyal nga paggamit sa mga tanom nga mustasa ug sa ilang mga liso isip tinubdan sa bioactive compounds. Ang mustard seed meal nasulayan na isip biofumigant38,39,40,41 ug gigamit isip soil amendment para sa pagpugong sa sagbot42,43,44 ug pagkontrol sa mga pathogens sa tanom nga dala sa yuta45,46,47,48,49,50, nutrisyon sa tanom. nematodes 41,51, 52, 53, 54 ug mga peste 55, 56, 57, 58, 59, 60. Ang fungicidal nga kalihokan niining mga seed powder gipahinungod sa mga protective compound sa tanom nga gitawag og isothiocyanates38,42,60. Sa mga tanom, kining mga protective compound gitipigan sa mga selula sa tanom sa porma sa non-bioactive glucosinolates. Bisan pa, kung ang mga tanom madaot sa pagkaon sa insekto o impeksyon sa pathogen, ang glucosinolates gi-hydrolyze sa myrosinase ngadto sa bioactive isothiocyanates55,61. Ang mga isothiocyanate mga volatile compound nga nailhan nga adunay broad-spectrum antimicrobial ug insecticidal nga kalihokan, ug ang ilang istruktura, biological nga kalihokan ug sulud managlahi sa mga espisye sa Brassicaceae42,59,62,63.
Bisan tuod ang mga isothiocyanate nga gikan sa mustasa seed meal nailhan nga adunay insecticidal nga kalihokan, ang datos sa biyolohikal nga kalihokan batok sa medikal nga importante nga mga arthropod vector kulang pa. Gisusi sa among pagtuon ang larvicidal nga kalihokan sa upat ka defatted seed powders batok sa mga lamok nga Aedes. Mga ulod sa Aedes aegypti. Ang tumong sa pagtuon mao ang pagtimbang-timbang sa ilang potensyal nga gamit isip environment-friendly biopesticides para sa pagkontrol sa lamok. Tulo ka dagkong kemikal nga sangkap sa seed meal, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), ug 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) ang gisulayan usab aron masulayan ang biyolohikal nga kalihokan niining mga kemikal nga sangkap sa mga ulod sa lamok. Kini ang unang report nga nagtimbang-timbang sa kaepektibo sa upat ka pulbos sa liso sa repolyo ug sa ilang pangunang kemikal nga sangkap batok sa mga ulod sa lamok.
Ang mga kolonya sa laboratoryo sa Aedes aegypti (Rockefeller strain) gimentinar sa 26°C, 70% relative humidity (RH) ug 10:14 h (L:D photoperiod). Ang mga baye nga gipares gibutang sa mga plastik nga hawla (taas nga 11 cm ug diametro 9.5 cm) ug gipakaon pinaagi sa bottle feeding system gamit ang citrated bovine blood (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, USA). Ang pagpakaon sa dugo gihimo sama sa naandan gamit ang membrane multi-glass feeder (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, USA) nga konektado sa usa ka circulating water bath tube (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, USA) nga adunay temperature control nga 37 °C. Iunat ang usa ka film sa Parafilm M sa ilawom sa matag glass feed chamber (area 154 mm2). Ang matag feeder gibutang dayon sa ibabaw nga grid nga nagtabon sa hawla nga adunay nagpares nga baye. Gibana-bana nga 350–400 μl nga dugo sa baka ang gidugang sa usa ka glass feeder funnel gamit ang Pasteur pipette (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) ug ang mga hamtong nga ulod gitugotan nga mohubas sulod sa labing menos usa ka oras. Ang mga mabdos nga babaye gihatagan dayon og 10% nga sucrose solution ug gitugotan nga mangitlog sa basa nga filter paper nga gilinya sa indibidwal nga ultra-clear soufflé cups (1.25 fl oz size, Dart Container Corp., Mason, MI, USA). Ibutang ang filter paper nga adunay mga itlog sa usa ka selyado nga bag (SC Johnsons, Racine, WI) ug tipigi sa 26°C. Ang mga itlog napusa ug gibana-bana nga 200–250 ka ulod ang gipadako sa mga plastik nga tray nga adunay sagol nga rabbit chow (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) ug liver powder (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, USA). ug fillet sa isda (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Germany) sa ratio nga 2:1:1. Ang ulahing bahin sa ikatulong instar nga larvae gigamit sa among bioassays.
Ang materyal sa liso sa tanom nga gigamit niini nga pagtuon nakuha gikan sa mosunod nga mga tinubdan sa komersyo ug gobyerno: Brassica juncea (brown mustard-Pacific Gold) ug Brassica juncea (white mustard-Ida Gold) gikan sa Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Washington State, USA; (Garden Cress) gikan sa Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, USA ug Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) gikan sa USDA-ARS, Peoria, IL, USA; Walay usa sa mga liso nga gigamit sa pagtuon ang gitambalan og mga pestisidyo. Ang tanang materyal sa liso giproseso ug gigamit niini nga pagtuon subay sa lokal ug nasyonal nga mga regulasyon ug subay sa tanang may kalabutan nga lokal nga estado ug nasyonal nga mga regulasyon. Kini nga pagtuon wala magsusi sa mga transgenic nga barayti sa tanom.
Ang mga liso sa Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), White mustard (IG), ug Thlaspi arvense (DFP) gigaling hangtod mahimong pino nga pulbos gamit ang Retsch ZM200 ultracentrifugal mill (Retsch, Haan, Germany) nga adunay 0.75 mm mesh ug Stainless steel rotor, 12 ka ngipon, 10,000 rpm (Talaan 1). Ang giling nga pulbos sa liso gibalhin sa usa ka paper thimble ug gikuhaan og tambok gamit ang hexane sa usa ka Soxhlet apparatus sulod sa 24 oras. Usa ka subsample sa gikuhaan og tambok nga field mustard ang gipainit sa 100 °C sulod sa 1 ka oras aron ma-denature ang myrosinase ug mapugngan ang hydrolysis sa glucosinolates aron maporma ang biologically active isothiocyanates. Ang heat-treated horsetail seed powder (DFP-HT) gigamit isip negatibo nga kontrol pinaagi sa pag-denature sa myrosinase.
Ang sulod sa glucosinolate sa defatted seed meal gitino sa triplicate gamit ang high-performance liquid chromatography (HPLC) sumala sa usa ka napublikar nga protocol 64. Sa laktod nga pagkasulti, 3 mL nga methanol ang gidugang sa 250 mg nga sample sa defatted seed powder. Ang matag sample gi-sonicate sa usa ka water bath sulod sa 30 minutos ug gibiyaan sa kangitngit sa 23°C sulod sa 16 ka oras. Usa ka 1 mL nga aliquot sa organic layer ang gisala pinaagi sa 0.45 μm filter ngadto sa usa ka autosampler. Gigamit ang usa ka Shimadzu HPLC system (duha ka LC 20AD pumps; SIL 20A autosampler; DGU 20As degasser; SPD-20A UV-VIS detector para sa pagmonitor sa 237 nm; ug CBM-20A communication bus module), ang sulod sa glucosinolate sa seed meal gitino sa triplicate gamit ang Shimadzu LC Solution software version 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, USA). Ang kolum usa ka C18 Inertsil reverse phase column (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, USA). Ang inisyal nga mga kondisyon sa mobile phase gibutang sa 12% methanol/88% 0.01 M tetrabutylammonium hydroxide sa tubig (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) nga adunay flow rate nga 1 mL/min. Human sa pag-inject sa 15 μl nga sample, ang inisyal nga mga kondisyon gipadayon sulod sa 20 ka minuto, ug dayon ang solvent ratio gi-adjust ngadto sa 100% methanol, nga adunay total nga oras sa pag-analisa sa sample nga 65 ka minuto. Usa ka standard curve (nM/mAb base) ang gihimo pinaagi sa serial dilutions sa bag-ong giandam nga sinapine, glucosinolate ug myrosin standards (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) aron mabanabana ang sulud sa sulfur sa defatted seed meal. glucosinolates. Ang mga konsentrasyon sa glucosinolate sa mga sample gisulayan sa usa ka Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA) gamit ang OpenLAB CDS ChemStation nga bersyon (C.01.07 SR2 [255]) nga adunay parehas nga kolum ug gamit ang usa ka pamaagi nga gihulagway kaniadto. Ang mga konsentrasyon sa glucosinolate gitino; mahimong ikatandi tali sa mga sistema sa HPLC.
Ang Allyl isothiocyanate (94%, stable) ug benzyl isothiocyanate (98%) gipalit gikan sa Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Ang 4-Hydroxybenzylisothiocyanate gipalit gikan sa ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA). Kung gi-hydrolyze sa myrosinase pinaagi sa enzyme, ang glucosinolates, glucosinolates, ug glucosinolates maporma ang allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, ug 4-hydroxybenzylisothiocyanate, matag usa.
Ang mga bioassay sa laboratoryo gihimo sumala sa pamaagi ni Muturi et al. 32 nga adunay mga pagbag-o. Lima ka low-fat seed feed ang gigamit sa pagtuon: DFP, DFP-HT, IG, PG ug Ls. Baynte ka ulod ang gibutang sa usa ka 400 mL nga disposable three-way beaker (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) nga adunay sulod nga 120 mL nga deionized water (dH2O). Pito ka konsentrasyon sa seed meal ang gisulayan alang sa toxicity sa ulod sa lamok: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 ug 0.12 g seed meal/120 ml dH2O para sa DFP seed meal, DFP-HT, IG ug PG. Ang pasiunang mga bioassay nagpakita nga ang defatted Ls seed flour mas makahilo kay sa upat pa ka ubang seed flours nga gisulayan. Busa, among gi-adjust ang pito ka konsentrasyon sa Ls seed meal sa pagtambal ngadto sa mosunod nga mga konsentrasyon: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, ug 0.075 g/120 mL dH2O.
Usa ka wala matambali nga control group (dH20, walay seed meal supplement) ang gilakip aron masusi ang normal nga mortalidad sa insekto ubos sa mga kondisyon sa assay. Ang toxicological bioassays alang sa matag seed meal naglakip sa tulo ka replicate three-slope beakers (20 ka late third instar larvae kada beaker), para sa total nga 108 ka vials. Ang gitambal nga mga sudlanan gitipigan sa temperatura sa kwarto (20-21°C) ug ang mortalidad sa larva natala sulod sa 24 ug 72 ka oras nga padayon nga pagkaladlad sa mga konsentrasyon sa pagtambal. Kung ang lawas ug mga appendages sa lamok dili molihok kung tusokon o hikapon gamit ang nipis nga stainless steel spatula, ang larva sa lamok giisip nga patay. Ang patay nga larva kasagaran magpabilin nga wala’y lihok sa dorsal o ventral nga posisyon sa ilawom sa sudlanan o sa ibabaw sa tubig. Ang eksperimento gisubli sa tulo ka beses sa lainlaing mga adlaw gamit ang lainlaing mga grupo sa larva, para sa total nga 180 ka larva nga naladlad sa matag konsentrasyon sa pagtambal.
Ang pagkahilo sa AITC, BITC, ug 4-HBITC sa mga ulod sa lamok gisusi gamit ang parehas nga pamaagi sa bioassay apan adunay lainlaing mga pagtambal. Pag-andam og 100,000 ppm nga stock solution para sa matag kemikal pinaagi sa pagdugang og 100 µL sa kemikal ngadto sa 900 µL nga absolute ethanol sa usa ka 2-mL nga centrifuge tube ug pag-uyog sulod sa 30 segundos aron masagol og maayo. Ang mga konsentrasyon sa pagtambal gitino base sa among pasiunang mga bioassay, nga nakakaplag nga ang BITC mas makahilo kay sa AITC ug 4-HBITC. Aron mahibal-an ang pagkahilo, 5 ka konsentrasyon sa BITC (1, 3, 6, 9 ug 12 ppm), 7 ka konsentrasyon sa AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 ug 35 ppm) ug 6 ka konsentrasyon sa 4-HBITC (15, 15, 20, 25, 30 ug 35 ppm). (30, 45, 60, 75 ug 90 ppm). Ang control treatment gi-inject og 108 μL nga absolute ethanol, nga katumbas sa pinakataas nga volume sa chemical treatment. Gisubli ang mga bioassay sama sa nahisgotan sa ibabaw, nga nagbutyag og total nga 180 ka larvae kada konsentrasyon sa treatment. Ang mortality sa larvae natala alang sa matag konsentrasyon sa AITC, BITC, ug 4-HBITC human sa 24 oras nga padayon nga exposure.
Ang probit analysis sa 65 ka dose-related mortality data gihimo gamit ang Polo software (Polo Plus, LeOra Software, version 1.0) aron makalkulo ang 50% lethal concentration (LC50), 90% lethal concentration (LC90), slope, lethal dose coefficient, ug 95% lethal concentration. Base sa confidence intervals para sa lethal dose ratios para sa log-transformed concentration ug dose-mortality curves. Ang mortality data gibase sa combined replicate data sa 180 ka larvae nga na-expose sa matag treatment concentration. Ang probabilistic analyses gihimo nga gilain para sa matag seed meal ug matag chemical component. Base sa 95% confidence interval sa lethal dose ratio, ang toxicity sa seed meal ug chemical constituents sa lamok giisip nga significantly different, busa ang confidence interval nga adunay value nga 1 wala significantly different, P = 0.0566.
Ang mga resulta sa HPLC para sa pagtino sa mga mayor nga glucosinolates sa mga harina sa liso nga gihurot og tambok nga DFP, IG, PG ug Ls gilista sa Table 1. Ang mga mayor nga glucosinolates sa mga harina sa liso nga gisulayan managlahi gawas sa DFP ug PG, nga parehong adunay myrosinase glucosinolates. Ang sulud sa myrosinin sa PG mas taas kaysa sa DFP, 33.3 ± 1.5 ug 26.5 ± 0.9 mg/g, matag usa. Ang pulbos sa liso sa Ls adunay sulod nga 36.6 ± 1.2 mg/g glucoglycone, samtang ang pulbos sa liso sa IG adunay sulod nga 38.0 ± 0.5 mg/g sinapine.
Ang mga ulod sa Ae. Aedes aegypti nga mga lamok nangamatay sa dihang gitambalan og defatted seed meal, bisan tuod ang kaepektibo sa pagtambal nagkalainlain depende sa klase sa tanom. Ang DFP-NT lamang ang wala makahilo sa mga ulod sa lamok human sa 24 ug 72 ka oras nga pagkaladlad (Talaan 2). Ang toxicity sa aktibong seed powder misaka uban sa pagtaas sa konsentrasyon (Fig. 1A, B). Ang toxicity sa seed meal ngadto sa mga ulod sa lamok nagkalainlain pag-ayo base sa 95% CI sa lethal dose ratio sa LC50 values sa 24-oras ug 72-oras nga mga pagtimbang-timbang (Talaan 3). Human sa 24 ka oras, ang toxicity effect sa Ls seed meal mas dako kay sa ubang mga pagtambal sa seed meal, nga adunay pinakataas nga kalihokan ug pinakataas nga toxicity sa mga ulod (LC50 = 0.04 g/120 ml dH2O). Ang mga ulod dili kaayo sensitibo sa DFP sulod sa 24 oras kon itandi sa mga pagtambal gamit ang IG, Ls ug PG seed powder, nga adunay mga kantidad sa LC50 nga 0.115, 0.04 ug 0.08 g/120 ml dH2O matag usa, nga mas taas sa istatistika kay sa kantidad sa LC50. 0.211 g/120 ml dH2O (Talaan 3). Ang mga kantidad sa LC90 sa DFP, IG, PG ug Ls kay 0.376, 0.275, 0.137 ug 0.074 g/120 ml dH2O, matag usa (Talaan 2). Ang pinakataas nga konsentrasyon sa DPP kay 0.12 g/120 ml dH2O. Human sa 24 oras nga pagtimbang-timbang, ang aberids nga mortalidad sa ulod kay 12% lamang, samtang ang aberids nga mortalidad sa IG ug PG larva niabot sa 51% ug 82%, matag usa. Human sa 24 oras nga ebalwasyon, ang aberids nga mortalidad sa ulod para sa pinakataas nga konsentrasyon sa pagtambal sa Ls seed meal (0.075 g/120 ml dH2O) kay 99% (Fig. 1A).
Ang mga kurba sa mortalidad gibanabana gikan sa dose response (Probit) sa Ae. Egyptian larvae (ika-3 nga instar larvae) ngadto sa konsentrasyon sa seed meal 24 oras (A) ug 72 ka oras (B) human sa pagtambal. Ang tuldok-tuldok nga linya nagrepresentar sa LC50 sa pagtambal sa seed meal. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat inactivated Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Sa 72-oras nga ebalwasyon, ang mga kantidad sa LC50 sa DFP, IG ug PG seed meal kay 0.111, 0.085 ug 0.051 g/120 ml dH2O, matag usa. Halos tanan nga mga ulod nga naladlad sa Ls seed meal namatay pagkahuman sa 72 oras nga pagkaladlad, busa ang datos sa mortalidad wala magkatugma sa pag-analisar sa Probit. Kung itandi sa ubang seed meal, ang mga ulod dili kaayo sensitibo sa pagtambal sa DFP seed meal ug adunay istatistika nga mas taas nga mga kantidad sa LC50 (Talaan 2 ug 3). Pagkahuman sa 72 ka oras, ang mga kantidad sa LC50 alang sa pagtambal sa DFP, IG ug PG seed meal gibanabana nga 0.111, 0.085 ug 0.05 g/120 ml dH2O, matag usa. Pagkahuman sa 72 ka oras nga ebalwasyon, ang mga kantidad sa LC90 sa DFP, IG ug PG seed powder kay 0.215, 0.254 ug 0.138 g/120 ml dH2O, matag usa. Human sa 72 ka oras nga ebalwasyon, ang aberids nga mortalidad sa ulod para sa mga pagtambal sa DFP, IG ug PG seed meal sa pinakataas nga konsentrasyon nga 0.12 g/120 ml dH2O kay 58%, 66% ug 96%, matag usa (Fig. 1B). Human sa 72 ka oras nga ebalwasyon, ang PG seed meal nakit-an nga mas makahilo kay sa IG ug DFP seed meal.
Ang sintetikong isothiocyanates, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) ug 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) epektibong makapatay sa mga ulod sa lamok. Sulod sa 24 oras human sa pagtambal, ang BITC mas makahilo sa mga ulod nga adunay LC50 nga kantidad nga 5.29 ppm kon itandi sa 19.35 ppm para sa AITC ug 55.41 ppm para sa 4-HBITC (Talaan 4). Kon itandi sa AITC ug BITC, ang 4-HBITC adunay mas ubos nga toxicity ug mas taas nga LC50 nga kantidad. Adunay dakong kalainan sa toxicity sa ulod sa lamok sa duha ka mayor nga isothiocyanates (Ls ug PG) sa labing kusgan nga seed meal. Ang toxicity base sa lethal dose ratio sa LC50 values tali sa AITC, BITC, ug 4-HBITC nagpakita og statistical difference diin ang 95% CI sa LC50 lethal dose ratio wala maglakip sa value nga 1 (P = 0.05, Table 4). Ang pinakataas nga konsentrasyon sa BITC ug AITC gibanabana nga makapatay og 100% sa mga ulod nga gisulayan (Figure 2).
Ang mga kurba sa mortalidad gibanabana gikan sa dose response (Probit) sa Ae. 24 oras human sa pagtambal, ang Egyptian larvae (ika-3 nga instar larvae) nakaabot sa synthetic isothiocyanate concentrations. Ang tuldok-tuldok nga linya nagrepresentar sa LC50 para sa pagtambal sa isothiocyanate. Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC ug 4-HBITC.
Ang paggamit sa mga biopesticides sa tanom isip mga ahente sa pagkontrol sa lamok dugay nang gitun-an. Daghang mga tanom ang nagpatunghag natural nga mga kemikal nga adunay kalihokan nga insecticidal37. Ang ilang mga bioactive compound naghatag usa ka madanihon nga alternatibo sa mga sintetikong insecticide nga adunay dako nga potensyal sa pagkontrol sa mga peste, lakip ang mga lamok.
Ang mga tanom nga mustasa gipatubo isip tanom para sa ilang mga liso, gigamit isip panakot ug tinubdan sa lana. Kung ang lana sa mustasa gikuha gikan sa mga liso o kung ang mustasa gikuha para gamiton isip biofuel, 69 ang by-product mao ang defatted seed meal. Kini nga seed meal nagpabilin sa daghan sa natural nga biochemical components ug hydrolytic enzymes. Ang toxicity niini nga seed meal gipahinungod sa produksiyon sa isothiocyanates55,60,61. Ang mga isothiocyanates naporma pinaagi sa hydrolysis sa glucosinolates sa enzyme myrosinase atol sa hydration sa seed meal38,55,70 ug nailhan nga adunay fungicidal, bactericidal, nematicidal ug insecticidal nga mga epekto, ingon man uban pang mga kabtangan lakip ang kemikal nga sensory nga mga epekto ug chemotherapeutic nga mga kabtangan61,62,70. Daghang mga pagtuon ang nagpakita nga ang mga tanom nga mustasa ug seed meal epektibo nga molihok isip fumigants batok sa yuta ug gitipigan nga mga peste sa pagkaon57,59,71,72. Niini nga pagtuon, among gisusi ang pagkahilo sa four-seed meal ug ang tulo ka bioactive nga produkto niini nga AITC, BITC, ug 4-HBITC sa Aedes mosquito larvae. Aedes aegypti. Ang pagdugang og seed meal direkta sa tubig nga adunay larvae sa lamok gilauman nga mo-activate sa mga enzymatic process nga mogama og isothiocyanates nga makahilo sa mga lamok. Kini nga biotransformation gipakita sa bahin sa naobserbahan nga larvicidal activity sa seed meal ug pagkawala sa insecticidal activity sa dihang ang dwarf mustard seed meal gipainit sa dili pa gamiton. Ang heat treatment gilauman nga moguba sa hydrolytic enzymes nga mo-activate sa glucosinolates, sa ingon mapugngan ang pagporma sa bioactive isothiocyanates. Kini ang unang pagtuon nga nagpamatuod sa insecticidal properties sa cabbage seed powder batok sa mga lamok sa usa ka aquatic environment.
Sa mga pulbos sa liso nga gisulayan, ang pulbos sa liso sa watercress (Ls) mao ang labing makahilo, nga hinungdan sa taas nga pagkamatay sa Aedes albopictus. Ang larvae sa Aedes aegypti padayon nga giproseso sulod sa 24 oras. Ang nahabilin nga tulo ka pulbos sa liso (PG, IG ug DFP) adunay hinay nga kalihokan ug hinungdan gihapon sa dakong pagkamatay human sa 72 ka oras nga padayon nga pagtambal. Ang Ls seed meal lang ang adunay daghang glucosinolates, samtang ang PG ug DFP adunay myrosinase ug IG adunay glucosinolate isip pangunang glucosinolate (Talaan 1). Ang Glucotropaeolin gi-hydrolyze ngadto sa BITC ug ang sinalbine gi-hydrolyze ngadto sa 4-HBITC61,62. Ang among mga resulta sa bioassay nagpakita nga ang Ls seed meal ug ang sintetikong BITC parehong makahilo sa mga ulod sa lamok. Ang pangunang sangkap sa PG ug DFP seed meal mao ang myrosinase glucosinolate, nga gi-hydrolyze ngadto sa AITC. Ang AITC epektibo sa pagpatay sa mga ulod sa lamok nga adunay LC50 nga kantidad nga 19.35 ppm. Kon itandi sa AITC ug BITC, ang 4-HBITC isothiocyanate mao ang labing dili makahilo sa mga ulod. Bisan tuod ang AITC dili kaayo makahilo kay sa BITC, ang ilang LC50 nga mga kantidad mas ubos kay sa daghang mga essential oil nga gisulayan sa mga ulod sa lamok32,73,74,75.
Ang among cruciferous seed powder nga gamiton batok sa ulod sa lamok adunay usa ka mayor nga glucosinolate, nga nagkantidad og kapin sa 98-99% sa kinatibuk-ang glucosinolate nga gitino sa HPLC. Nakit-an ang gamay nga kantidad sa ubang glucosinolate, apan ang ilang lebel ubos sa 0.3% sa kinatibuk-ang glucosinolate. Ang watercress (L. sativum) seed powder adunay secondary glucosinolates (sinigrin), apan ang ilang proporsyon kay 1% sa kinatibuk-ang glucosinolates, ug ang ilang sulod gamay ra gihapon (mga 0.4 mg/g seed powder). Bisan tuod ang PG ug DFP adunay parehas nga pangunang glucosinolate (myrosin), ang larvicidal activity sa ilang seed meal lahi kaayo tungod sa ilang LC50 values. Nagkalainlain ang toxicity niini sa powdery mildew. Ang pagtungha sa Aedes aegypti larvae mahimong tungod sa kalainan sa myrosinase activity o kalig-on tali sa duha ka seed feeds. Ang kalihokan sa Myrosinase adunay importanteng papel sa bioavailability sa mga produkto sa hydrolysis sama sa isothiocyanates sa mga tanom nga Brassicaceae76. Ang mga nangaging report nila ni Pocock et al.77 ug Wilkinson et al.78 nagpakita nga ang mga pagbag-o sa kalihokan ug kalig-on sa myrosinase mahimo usab nga nalangkit sa mga hinungdan sa genetic ug palibot.
Ang gilaumang bioactive isothiocyanate content gikalkulo base sa LC50 values sa matag seed meal sa 24 ug 72 ka oras (Table 5) para sa pagtandi sa katugbang nga mga aplikasyon sa kemikal. Human sa 24 ka oras, ang mga isothiocyanates sa seed meal mas makahilo kay sa puro nga mga compound. Ang mga kantidad sa LC50 nga gikalkulo base sa parts per million (ppm) sa isothiocyanate seed treatments mas ubos kay sa LC50 values para sa BITC, AITC, ug 4-HBITC applications. Among nakita ang mga ulod nga nagkaon og seed meal pellets (Figure 3A). Tungod niini, ang mga ulod mahimong makadawat og mas konsentrado nga exposure sa makahilong isothiocyanates pinaagi sa pagtulon og seed meal pellets. Kini labing klaro sa IG ug PG seed meal treatments sa 24-oras nga exposure, diin ang LC50 concentrations kay 75% ug 72% nga mas ubos kay sa puro nga AITC ug 4-HBITC treatments, matag usa. Ang mga pagtambal sa Ls ug DFP mas makahilo kay sa puro nga isothiocyanate, nga adunay LC50 nga kantidad nga 24% ug 41% nga mas ubos, matag usa. Ang mga larvae sa control treatment malampuson nga nahimong pupa (Fig. 3B), samtang kadaghanan sa mga larvae sa seed meal treatment wala nahimong pupa ug ang paglambo sa larval nalangan pag-ayo (Fig. 3B,D). Sa Spodopteralitura, ang mga isothiocyanate nalangkit sa pagkahinay sa pagtubo ug pagkahinay sa paglambo79.
Ang mga ulod sa Ae. Aedes aegypti nga mga lamok padayon nga naladlad sa pulbos sa liso sa Brassica sulod sa 24-72 ka oras. (A) Patay nga ulod nga adunay mga tipik sa pagkaon sa liso sa baba (gilibutan); (B) Ang kontrol nga pagtambal (dH20 nga wala gidugang nga pagkaon sa liso) nagpakita nga ang ulod motubo nga normal ug magsugod sa pag-pupate pagkahuman sa 72 ka oras (C, D) Ang mga ulod nga gitambalan og pagkaon sa liso; ang pagkaon sa liso nagpakita og mga kalainan sa paglambo ug wala mag-pupate.
Wala pa namo gitun-i ang mekanismo sa makahilong epekto sa isothiocyanates sa ulod sa lamok. Apan, ang mga nangaging pagtuon sa mga red fire ant (Solenopsis invicta) nagpakita nga ang pagpugong sa glutathione S-transferase (GST) ug esterase (EST) mao ang pangunang mekanismo sa bioactivity sa isothiocyanate, ug ang AITC, bisan sa ubos nga kalihokan, makapugong usab sa kalihokan sa GST. pula nga imported nga fire ant sa ubos nga konsentrasyon. Ang dosis kay 0.5 µg/ml80. Sa kasukwahi, ang AITC nagpugong sa acetylcholinesterase sa mga hamtong nga corn weevil (Sitophilus zeamais)81. Kinahanglan nga himuon ang susamang mga pagtuon aron maklaro ang mekanismo sa kalihokan sa isothiocyanate sa ulod sa lamok.
Gigamit namo ang heat-inactivated DFP treatment aron suportahan ang sugyot nga ang hydrolysis sa plant glucosinolates aron maporma ang reactive isothiocyanates nagsilbing mekanismo sa pagkontrol sa larva sa lamok pinaagi sa mustard seed meal. Ang DFP-HT seed meal dili makahilo sa mga rate sa aplikasyon nga gisulayan. Gi-report ni Lafarga et al. 82 nga ang glucosinolates sensitibo sa pagkadaot sa taas nga temperatura. Ang heat treatment gilauman usab nga mag-denature sa myrosinase enzyme sa seed meal ug makapugong sa hydrolysis sa glucosinolates aron maporma ang reactive isothiocyanates. Gikumpirma usab kini ni Okunade et al. 75 nga nagpakita nga ang myrosinase sensitibo sa temperatura, nga nagpakita nga ang kalihokan sa myrosinase hingpit nga na-inactivate sa dihang ang mustasa, itom nga mustasa, ug mga liso sa bloodroot naladlad sa temperatura nga labaw sa 80°C. Kini nga mga mekanismo mahimong moresulta sa pagkawala sa insecticidal nga kalihokan sa heat-treated DFP seed meal.
Busa, ang mustard seed meal ug ang tulo ka dagkong isothiocyanates niini makahilo sa mga ulod sa lamok. Tungod niining mga kalainan tali sa seed meal ug mga kemikal nga pagtambal, ang paggamit sa seed meal mahimong usa ka epektibo nga pamaagi sa pagkontrol sa lamok. Kinahanglan nga mailhan ang angay nga mga pormulasyon ug epektibo nga mga sistema sa paghatud aron mapauswag ang kaepektibo ug kalig-on sa paggamit sa mga pulbos sa liso. Ang among mga resulta nagpakita sa potensyal nga paggamit sa mustard seed meal isip alternatibo sa sintetikong mga pestisidyo. Kini nga teknolohiya mahimong usa ka bag-ong himan alang sa pagkontrol sa mga vector sa lamok. Tungod kay ang mga ulod sa lamok mabuhi sa mga palibot sa tubig ug ang mga glucosinolates sa seed meal gi-enzymatically nga nakabig ngadto sa aktibo nga isothiocyanates kung ma-hydrate, ang paggamit sa mustard seed meal sa tubig nga puno sa lamok nagtanyag og dakong potensyal sa pagkontrol. Bisan kung ang larvicidal nga kalihokan sa isothiocyanates managlahi (BITC > AITC > 4-HBITC), dugang nga panukiduki ang gikinahanglan aron mahibal-an kung ang paghiusa sa seed meal nga adunay daghang glucosinolates synergistically nagdugang sa toxicity. Kini ang unang pagtuon nga nagpakita sa mga epekto sa insecticidal sa defatted cruciferous seed meal ug tulo ka bioactive isothiocyanates sa mga lamok. Ang mga resulta niini nga pagtuon nakahatag og bag-ong kalamboan pinaagi sa pagpakita nga ang defatted cabbage seed meal, usa ka byproduct sa oil extraction gikan sa mga liso, mahimong magsilbing usa ka maayong larvicidal agent para sa pagkontrol sa lamok. Kini nga impormasyon makatabang sa dugang nga pagdiskobre sa mga plant biocontrol agent ug sa ilang pag-uswag isip barato, praktikal, ug mahigalaon sa kalikopan nga biopesticides.
Ang mga dataset nga nahimo para niini nga pagtuon ug ang resulta nga mga pag-analisar anaa na sa katugbang nga awtor kon adunay makatarunganong hangyo. Sa katapusan sa pagtuon, ang tanang materyales nga gigamit sa pagtuon (mga insekto ug pagkaon sa liso) gilaglag.
Oras sa pag-post: Hulyo-29-2024