JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يمكن أن يؤدي استخدام نبات Carpesium abrotanoides L. لمكافحة يرقات البعوض إلى تقليل أعداد بعوض الزاعجة بشكل فعال وتوفير أساس لتصميم المبيدات الحشرية المشتقة من النباتات.

Abstract

بوصفه ناقلا حيويا لحمى الضنك والحمى الصفراء والأمراض الأخرى التي ينقلها البعوض، يمكن أن تنتشر على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وتسبب تهديدا خطيرا للصحة العمومية. حتى الآن ، بالنظر إلى مقاومة المبيدات الحشرية سريعة الظهور في البعوض ، فإن تطوير مبيدات حشرية نباتية جديدة للسيطرة على Ae. albopictus وتقليل ذلك أمر ملح وحاسم. لذلك ، للتحقيق في تأثير ديكوتيون للنبات C. abrotanoides L. على قتل يرقات البعوض ، اكتشفنا نفوق اليرقات بعد العلاج بتركيزات مختلفة (60 مجم / مل ، 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل) من ديكوتيون خلال سلسلة من النقاط الزمنية (12 ساعة ، 24 ساعة ، 36 ساعة ، 48 ساعة). وجدنا أن 24 ساعة مع 180 مجم / مل C. abrotanoides L. ديكوتيون العلاج قتل 92.35٪ من البعوض بالنسبة للعلاج الضابط. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تقتل 36 ساعة مع 120 مجم / مل أكثر من 90٪ من البعوض. علاوة على ذلك ، تعرضت مجموعات Carassius auratus ل 120 مجم / مل C. abrotanoides L. مغلي لمدة 36 ساعة ولم يموتوا. وأشار تقييم الوفيات إلى أن هذا التركيز ليس مستوى ضارا من التلوث البيئي البيئي. توفر هذه الدراسة مرشحا محتملا للنبات يمكن استخدامه لتصميم المبيدات الحشرية المشتقة من النباتات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تغيير هذه الطرق وتطبيقها على أنواع البعوض الأخرى.

Introduction

يمكن أن تنشر الزاعجة البيضاء ، المعروفة أيضا باسم "بعوضة النمر الآسيوي" ، مجموعة متنوعة من الأمراض ، مثل حمى الضنك وحمى الشيكونغونيا ومرض فيروس زيكا ، عن طريق امتصاص دم الإنسان1. نظرا للانتشار الواسع ل Ae. albopictus ، أصبح الوضع الوبائي للأمراض التي ينقلها البعوض مثل حمى الضنك خطيرا بشكل متزايد في السنوات الأخيرة ، مما يشكل تهديدا خطيرا لحياة وصحة الناس في جميع أنحاءالعالم 2. في الوقت الحاضر ، بالنسبة لمعظم الأمراض التي ينقلها البعوض ، لا يوجد لقاح فعال أو دواء علاجي محدد. لا يزال قتل البعوض بالمبيدات الحشرية الكيميائية هو الوسيلة الرئيسية للسيطرة على الأمراض التي ينقلها البعوض3. يمكن لطريقة المكافحة الكيميائية باستخدام المبيدات الحشرية الكيميائية أن تقتل البعوض بسرعة وكفاءة وأصبحت الوسيلة الرئيسية لمكافحة ناقلات البعوض4. ومع ذلك ، أدى الاستخدام طويل الأمد والواسع النطاق للمبيدات الحشرية إلى انخفاض حساسية Ae. albopictus للمبيدات الحشرية ومقاومة المبيدات الحشرية ، والتي أصبحت أكبر عقبة أمام السيطرة على الأمراض التي ينقلها البعوض. لذلك ، من الأهمية بمكان تطوير نوع جديد من المبيدات الحشرية للبعوض بكفاءة عالية وسلامة وحماية البيئة.

في الطبيعة ، النباتات هي المنتجون الأساسيون. الحشرات والعديد من تأكل النباتات. عندما تعاني النباتات من العديد من "الكوارث الطبيعية والكوارث التي من صنع الإنسان" ، فإنها تنتج مستقلبات ثانوية للبقاء على قيد الحياة. غالبا ما يكون لهذه المواد القدرة على مقاومة تغذية الكائنات الحية الأخرى والأمراض ومقاومة الحشرات. ليس لها تأثيرات على مجموعة متنوعة من الآفات فحسب ، بل لديها أيضا مخاطر منخفضة للسمية البيئية5. Carpesium abrotanoides L. هو عشب معمر من جنس Carpesium abrotanoides من Compositae ، والمعروف أيضا باسم "الضفدع الأزرق" ، "العشب الحي للغزلان" ، "التبغ البري" ، إلخ. يتم توزيعه على نطاق واسع في الصين وشرق آسيا. يمكن استخدام سيقانها وأوراقها كمبيدات حشرية في هذه المناطق لعلاج السحجات والحمى6. تعرف ثمارها محليا باسم "Bei-He-Shi" في الصين وتستخدم لعلاج الدودة الشريطية و Ascaris lumbricoides في الطب الشعبي7،8. تم الإبلاغ عن أن النبات غني بالأحادي التربين ، والسيسكويتيربين ، والفينولات ، والمكونات المميزة الأخرى وله تأثيرات دوائية فعالة ، مثل التأثيرات المضادة للالتهابات ، والفطريات ، والطفيليات ، والمضادة للأورام ، والمضادة للفيروسات7. وقد وجدت الدراسات الحديثة أن لها تأثير مضاد للتغذية على Spodoptera exigua9, سمية الاتصال مع Sitophilus zeamais10, قدرة قتل السليلوزات من الشريطية الآسيوية8, النشاط المضاد للتغذية, وسمية التلامس لدودة الحشد و Plutella xylostella11. تم إحراز تقدم أولي في دراسة الآثار السامة ل C. abrotanoides L. على بعض الطفيليات والآفات الزراعية والآفات الصحية ، والتي يمكن استخدامها لمكافحة يرقات الزاعجة البيضاء النباتية.

تناقش هذه الدراسة بروتوكول التحكم في يرقات Ae. albopictus مع C. abrotanoides L. في هذا البروتوكول ، C. abrotanoides L. ديكوتيون تم استخدامه للعمل على يرقات الطور الرابع من Ae. albopictus ، وتم الكشف عن موت اليرقات بعد العلاج ب C. abrotanoides L. مغلي بتركيزات مختلفة (60 مجم / مل ، 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل) في سلسلة من النقاط الزمنية (12 ساعة ، 24 ساعة ، 36 ساعة ، و 48 ساعة). تحديد تأثير قتل C. abrotanoides L. مغلي على Ae. يوفر اليرقات فكرة جديدة لمزيد من مكافحة البعوض بكفاءة عالية وسمية منخفضة واستخدام مبيدات حشرية نباتية صديقة للبيئة.

Protocol

تم جمع دم الماعز المستخدم في إطعام إناث البعوض من مسلخ محلي في مدينة دويون ، قويتشو ، الصين ، واستخدم وفقا للإرشادات واللوائح الأخلاقية للمختبر الرئيسي للأمراض الطفيلية البشرية في محافظة تشيانان ، دويون ، قويتشو ، الصين.

1. تحضير الكواشف

ملاحظة: يرجى الرجوع إلى جدول المواد للحصول على قائمة بالمعدات والكواشف والمواد الاستهلاكية الأخرى المستخدمة في هذا البروتوكول.

  1. استخراج وتحديد C. abrotanoides L.
    1. اجمع العشب كله من C. abrotanoides L. عشب كامل من C. abrotanoides L. في هذه الدراسة تم جمعه من مقاطعة ساندو شوي ذاتية الحكم بمقاطعة قويتشو (الرقم: 25.95 ، E: 107.87) في أبريل 2021 ، الصور من موقع التجميع ل C. abrotanoides L. في الشكل 1.
      ملاحظة: وفقا لتوزيع الموارد ، والخصائص الطبية ، وبنية الأنسجة ، وخصائص التعريف الفيزيائية والكيميائية ل C. abrotanoides L. ، تحديد C. abrotanoides L. كان على النحو التالي: يبلغ ارتفاع النبات بأكمله 30-100 سم ، مع سيقان منتصبة ، والعديد من الفروع في الجزء العلوي ، وأوراق بديلة في الجزء السفلي من الساق ، وأوراق بيضاوية معنقة قليلا ، بطول 10-15 سم وعرضها 5-8 سم ، كاملة أو مسننة بشكل غير منتظم ، الأوراق في الجزء العلوي من الساق لاطئة تقريبا ، بيضاوية طويلة ، أصغر تدريجيا لأعلى ، والرأس إبطي ، لاطئ تقريبا ، مع أزهار متدلية ، غاز خاص ، طعم خفيف ونفاذ. تم تحديد النبات باسم C. abrotanoides L. من قبل معلمين متخصصين في الطب الصيني التقليدي في انتماءاتنا.
  2. ج. أبروتانويدات L. التنظيف والتجفيف والتكسير
    1. قم بإزالة الشوائب مثل الأوراق الميتة والتربة من C. abrotanoides L. المجمعة وتنظيفها. جففه بالهواء لمدة 10-15 يوما في ظروف جيدة التهوية أو جففه في فرن جاف على حرارة 95 درجة مئوية لمدة 6 ساعات.
      ملاحظة: أثناء عملية تجفيف C. abrotanoides L. ، من الضروري قلبه حتى يجف بالتساوي. إذا لم يتم سحق أنسجة C. abrotanoides L. بسهولة أثناء عملية التكسير ، فيمكن تجفيفها مرة أخرى ثم سحقها.
  3. تحضير C. abrotanoides L. essence decoction
    1. يزن 360 جم من C. abrotanoides L. مسحوق مكرر ، أضف 1000 مل من الماء المقطر ، و decoct بنار بطيئة (قوة 800 واط) لمدة ساعتين.
    2. قم بتصفية المرق بورق ترشيح عادي ثم ركز في مبخر دوار لعمل مستخلص. خفف المستخرج بالماء المقطر إلى 1000 مل ، وقم بإعداد C. abrotanoides L.مغلي الماء المكرر الذي يحتوي على 360 مجم / مل من المادة الطبية الأصلية.
    3. خذ 50 مل و 100 مل و 150 مل من مغلي الماء المكرر C. abrotanoides L. وتخفيفها لتحضير مغلي الماء الذي يحتوي على 120 مجم / مل و 240 مجم / مل و 360 مجم / مل من المواد الطبية الأصلية ، و 150 مل لكل منهما في وضع الاستعداد.
      ملاحظة: أثناء عملية الغليان ، يجب التحكم في الحرارة جيدا. بعد الغليان ، انخفضت الحرارة ، وحفظ السائل عند 100 درجة مئوية وغلي قليلا.

2. تحضير عينة البعوض

  1. مصدر البعوض
    1. مجموعة من Ae. يرقات البوبيكتوس . في هذه الدراسة ، تم جمع يرقات Ae. albopictus في المنطقة السكنية لمدينة Duyun (N: 26.25 ، E: 107.52) ، مقاطعة Guizhou ، في أغسطس 2020.
    2. وفقا للتوزيع والخصائص المورفولوجية لليرقات والبالغين ل Ae. albopictus ، كان تحديد الزاعجة البيضاء على النحو التالي: قاعدة Ctenophora من يرقات الزاعجة ألبوبيكتوس لها رسم دقيق. سرج الذيل غير المكتمل أنبوب التنفس أسود وقصير وسميك. البالغون من الزاعجة البيضاء هي بعوض صغير إلى متوسط الحجم. أنثى البعوض متوسطة الحجم وسوداء. يحتوي الصفن المتوسط الصدري على شريط طولي أبيض ، وعادة ما يتناقص تدريجيا في الخلف ويتفرع في المنطقة الأمامية من الصفة الصغيرة. يحتوي مفصل القدم على حلقة بيضاء أساسية ، وكل أو معظم المفصل 5 أبيض. تم التعرف على البعوض على أنه Ae. albopictus من قبل معلمي علم الطفيليات وتخصص البعوض في انتماءاتنا.
    3. حافظ على التغذية التقليدية عند درجة حرارة 25 ± 1 درجة مئوية ورطوبة نسبية 70٪ ± 10٪ ، واستخدم مصباح الفلورسنت 80 واط كمصدر للضوء (الضوء: الظلام = 14 ساعة: 10 ساعات).
    4. قم بإطعام اليرقات بمسحوق كبد الدجاج والبعوض البالغ بماء سكر بنسبة 10٪.
  2. جمع بيض البعوض
    1. عندما نمت يرقات Ae. albopictus لتصبح شرانق ، امتصاص الشرانق باستخدام ماصة باستور بلاستيكية يمكن التخلص منها وانقلها إلى قفص البعوض البالغ.
    2. بعد 3-5 أيام من ظهور البعوض البالغ ، تتزاوج أنثى البعوض والذكور. في هذا الوقت ، قم بإطعام إناث البعوض بالدم لمدة 4-8 ساعات.
      ملاحظة: تم وضع الدم المضاف بمضادات التخثر في طبق استزراع ، وتسخينه بماء دافئ 37 درجة مئوية ، وتغطيته بطبقة من قماش الشاش حتى تمتص إناث البعوض الدم.
    3. اجمع بيض الزاعجة البيضاء باستخدام كوب لجمع البيض (محلي الصنع: 300 مل كوب بلاستيكي غير شفاف مستقيم الجوانب يحتوي على 250 مل من الماء المقطر ، ثم تم غمر ورق الترشيح في منتصف الطريق حول الحافة الداخلية للكوب).
      ملاحظة: يمكن تخزين بيض Ae. albopictus لمدة 3-6 أشهر.
  3. فقس البعوض وتغذيته
    1. أثناء التجربة ، Ae. albopictus عادة ما يفقس قبل أسبوع واحد. ضع بيض الزاعجة البيضاء على طبق من المينا ، وأضف 1000 مل من ماء الصنبور ، واتركه يقف لأكثر من 24 ساعة. يفقس البيض إلى يرقات في 1-2 أيام.
    2. تذوب اليرقات مرة كل 1-2 أيام ، أي زادت من طور واحد. اختيار 1000 يرقة في نهاية الطور الثالث أو بداية الطور الرابع بعد التكاثر لمدة 2-3 أجيال دون الاتصال بأي مبيدات حشرية كيميائية في المختبر للاختبار.
      ملاحظة: إذا كانت كثافة اليرقات عالية جدا ، فقم بتقسيمها إلى صفائح للسماح لليرقات بالنمو بشكل طبيعي.

3. الكشف عن التأثير السام ل C. abrotanoides L. مغلي على Ae. يرقات albopictus بطريقة الغمس

  1. تعيين التجميع
    1. تعيين المجموعة التجريبية: تحضير C. abrotanoides L. decoctions (50 مل) بثلاثة تركيزات دوائية (120 مجم / مل ، 240 مجم / مل و 360 مجم / مل).
    2. مجموعة التحكم الفارغة: استخدم الماء منزوع الكلور (محلي الصنع: ماء الصنبور لمدة تزيد عن 24 ساعة) بنفس حجم الدواء.
    3. مجموعة الشواهد الإيجابية: تحضير عقار دلتاميثرين، وهو مبيد حشري كيميائي شائع، بتركيز نهائي قدره 0.05 ملغم/مل.
  2. إضافة الدواء السائل
    1. استخدم عدة أكواب بلاستيكية يمكن التخلص منها بحجم أكبر من 200 مل ، وأضف 35 Ae. يرقات albopictus في نهاية الطور الثالث أو بداية الطور الرابع إلى 50 مل من الماء منزوع الكلور.
    2. في المجموعة التجريبية ، أضف 50 مل من C. abrotanoides L. مغلي الماء المكرر من كل تركيز ، ورجه برفق واخلطه بالتساوي للحصول على حجم إجمالي يبلغ 100 مل. التركيزات النهائية ل C. abrotanoides L. مغلي الماء المكرر هي 60 مجم / مل و 120 مجم / مل و 180 مجم / مل.
    3. في مجموعة التحكم الفارغة ، أضف 50 مل من الماء منزوع الكلور إلى الحجم الإجمالي البالغ 100 مل وقم بتمييزه كعنصر تحكم فارغ.
    4. في المجموعة الضابطة الإيجابية ، أضف 50 مل من محلول دلتاميثرين بتركيز 0.1 مجم / مل ، ورجه برفق واخلطه بالتساوي للحصول على حجم إجمالي يبلغ 100 مل إلى تركيز نهائي قدره 0.05 مجم / مل ووضع علامة عليه على أنه تحكم إيجابي.
  3. الملاحظات
    1. انقل الأكواب البلاستيكية المميزة برفق إلى غرفة المراقبة بنفس بيئة التغذية ، وسجل نفوق Ae. يرقات البوبيكتوس في كل مجموعة تجريبية وضابطة في 12 ساعة و 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة على التوالي. راقب الأفراد الموتى تحت المجهر وقارنهم ب Ae. يرقات البوبيكتوس الطبيعية.
    2. في النقطة الزمنية للمراقبة المذكورة أعلاه ، إذا تم تحريك اليرقات بإبرة رفيعة حادة ولم تستطع الهروب أو لم يكن لها أي استجابة ، فاعتبرها ميتة. كرر الاختبار ثلاث مرات.
      ملاحظة: إذا تجاوز معدل وفيات اليرقات في المجموعة الضابطة 20٪ ، كانت نتائج الاختبار غير صالحة وتحتاج إلى تكرارها. ويرد ملخص النهج العام في الشكل 2.

4. تجربة المحاكاة في الهواء الطلق

  1. ضع التركيزات الثلاثة من C. abrotanoides L. مغلي على Ae. يرقات albopictus في ظل ظروف خارجية لمراقبة موت اليرقات. قارن ما إذا كان هناك أي فرق بين التأثير السام والتأثير الموجود في المختبر.
  2. تطبيق التركيزات الثلاثة من C. abrotanoides L. مغلي الماء المكرر على مبروك الدوع البري في ظل الظروف الخارجية لملاحظة ما إذا كان قد أثر على نمو مبروك الدوع. هذا للحكم مبدئيا على ما إذا كانت C. abrotanoides L.مغلي الماء المكرر يسبب ضررا للبيئة البيئية.
    ملاحظة: كانت التركيزات مماثلة للتركيزات المذكورة في الخطوة 3.2.2. النقاط الزمنية المستخدمة هي 12 ساعة و 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة على التوالي. تم الحكم على تأثير تجربة المحاكاة الميدانية من خلال مقارنة معدل وفيات Ae. albopictus المعالج ب C. abrotanoides L. decoction في ظروف التغذية المختبرية والظروف الطبيعية الخارجية.

5. التحليل الإحصائي

  1. عبر عن البيانات الكمية في Mean ± SD وبيانات العد كنسب مئوية (٪).
    ملاحظة: كانت طريقة الاستدلال الإحصائي المستخدمة هنا هي p < 0.05 ، وكان الفرق ذا دلالة إحصائية.
  2. استخدم البرنامج المناسب للتحليل الإحصائي للبيانات وسمية ثلاثة تركيزات مختلفة من C. abrotanoides L. decoction إلى Ae. تم استخدام يرقات albopictus لتحديد تركيز المرق الذي يحتوي على أفضل سمية ل Ae. يرقات البوبيكتوس .

النتائج

هنا ، عشب كامل من C. abrotanoides L. في هذه الدراسة تم جمعه من البرية (الشكل 1). بعد تحديد C. abrotanoides L. ، مغلي C. abrotanoides L. تم الحصول عليه بطريقة ديكوتيون (الشكل 2) وتم تحضيره بتركيزات مختلفة (60 مجم / مل ، 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل). تم تطبيقه على Ae. يرقات اليرقات بطريقة غمس اليرقات. وجد أن 24 ساعة مع 120 مجم / مل C. abrotanoides L. ديكوتيون يمكن أن يجعل اليرقات الميتة سوداء ، ولوحظ تصلب من خلال التقييم المورفولوجي (الشكل 3). بعد ذلك ، تم الكشف عن وفيات اليرقات بعد العلاج بتركيزات مختلفة (60 مجم / مل ، 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل) من ديكوتيون خلال سلسلة من النقاط الزمنية (12 ساعة ، 24 ساعة ، 36 ساعة ، 48 ساعة). وجد أن 36 ساعة من التعرض ل 120 مجم / مل يمكن أن تقتل أكثر من 90٪ من البعوض. تعرضت مجموعات Carassius auratus ل 120 مجم / مل C. abrotanoides L. مغلي لمدة 36 ساعة ، ولم يموتوا. أشار تقييم الوفيات إلى أن هذا التركيز ليس مستوى ضارا من التلوث البيئي البيئي (الشكل 4). متوسط التركيزات المميتة (LC50) من Ae. albopictus يرقات المعالجة ب C. abrotanoides L. مغلي لمدة 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة كانت 117.49 مجم / مل و 83.09 مجم / مل و 73.34 مجم / مل على التوالي. علاوة على ذلك ، انخفض LC50 مع وقت العلاج المطول (الجدول 1).

figure-results-1567
الشكل 1: الصور من موقع الجمع ل C. abrotanoides L.. تم جمع العشب الكامل من C. abrotanoides L. في هذه الدراسة من مقاطعة ساندو شوي ذاتية الحكم بمقاطعة قويتشو (الرقم: 25.95 ، E: 107.87) في أبريل 2021. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2135
الشكل 2: مخطط تدفق C. abrotanoides L. مغلي يعمل على Ae. يرقات albopictus . (أ) قطف وتحديد C. abrotanoides L. و decoction من C. abrotanoides L. تم الحصول عليها بطريقة ديكوتيون. (ب) تركيزات المطثية أبروتانويدات L. مغلي (120 مجم / مل ، 240 مجم / مل ، و 360 مجم / مل). (ج) Ae. تمت معالجة يرقات albopictus باستخدام طريقة غمس اليرقات ووضعها كمجموعة تحكم فارغة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2948
الشكل 3: مورفولوجيا اليرقات الطبيعية والميتة ل Ae. albopictus. C. abrotanoides L. مغلي (120 مجم / مل) تم استخدامه للعمل على Ae. يرقات albopictus لمدة 24 ساعة. لوحظ من خلال التقييم المورفولوجي ، كانت اليرقات الميتة سوداء وبدت قاسية. تم تعيين عنصر تحكم فارغ ، والذي لم يكن يحتوي على أي مضاف C. abrotanoides L. ديكوتيون. شريط = 10x. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

figure-results-3675
الشكل 4: التأثير السام ل C. abrotanoides L. مغلي على Ae. يرقات ألبوبيكتوس . التأثير السام على Ae. تم فحص اليرقة في وجود C. abrotanoides L. مغلي (60 مجم / مل ، 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل) في 12 ساعة و 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة. تم إجراء كل تجربة في ثلاث نسخ ، وتمثل النتائج متوسط ثلاث تجارب فردية. تمثل البيانات تجربة واحدة مع ما لا يقل عن ثلاثة تكرارات بيولوجية مستقلة. يتم تمثيل البيانات كمتوسط ± SEM ، ن = 6. يوضح المحور x الوقت (ح) عندما Ae. تم فحص اليرقات في وجود C. abrotanoides L. مغلي، ويظهر المحور y معدل الوفيات (٪) ل Ae. albopictus. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

سلالة البعوضمبيد حشري نباتيالنقطة الزمنية للإجراء (ح)LC50 (ملغم / لتر)
أ. ألبوبيكتوسC. abrotanoides L. مغلي24117.49
3683.09
4873.34

الجدول 1: متوسط التركيزات المميتة (LC50) من Ae. يرقات albopictus المعالجة ب C. abrotanoides L. ديكوتيون. كان متوسط التركيزات المميتة (LC50) من يرقات الزاعجة البيضاء المعالجة ب C. abrotanoides L. مغلي لمدة 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة 117.49 مجم / مل و 83.09 مجم / مل و 73.34 مجم / مل على التوالي. علاوة على ذلك ، انخفض LC50 مع وقت العلاج الطويل.

Discussion

حاليا ، Ae. أصبح albopictus واحدا من أكثر 100 نوع توغلا في العالم. وفقا لإحصاءات منظمة الصحة العالمية (WHO) ، في عام 2020 ، المناطق الأكثر تضررا من Ae. albopictus في آسيا ستشكل ما يقرب من 70٪ من عبء المرض العالمي12. بوصفه ناقلا حيويا لحمى الضنك والحمى الصفراء والأمراض الأخرى التي ينقلها البعوض ، يمكن توزيع Ae. albopictus على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ويسبب تهديدا خطيرا للصحة العمومية. هنا ، تطوير مبيدات حشرية نباتية جديدة للسيطرة على Ae. يمكن أن يوفر albopictus خيارات أكثر أمانا وصديقة للبيئة. لذلك ، تم تطوير طريقة جديدة لتوليد المبيدات الحشرية النباتية للتحقيق في تأثير التسمم ل C. abrotanoides L. على Ae. albopictus يرقات لتوفير مرشح نباتي محتمل يمكن استخدامه لتصميم المبيدات الحشرية المشتقة من النباتات.

كدواء عشبي صيني تقليدي ، يمكن استخدام C. abrotanoides L. لعلاج الكدمات والحمى. كما أن مادة المستخلص الخاصة به صديقة للبيئة ويمكن استخدامها كمبيد حشري مشتق من النباتات بأمان جيد. وقد ثبت أن سمية C. abrotanoides L. استخراج للبشر كانت منخفضة13,14. سبب اختيار C. abrotanoides L. decoction هو أن المراحل الثلاث الأولى من Ae. يجب أن تكون albopictus في الماء للنمو والتطور ، والتي ترتبط ارتباطا وثيقا بدورة حياتها. تظهر النتائج التجريبية أن C. abrotanoides L. decoction له تأثير تسمم جيد. يمكن لطريقة التطبيق هذه أن تسمم يرقات Ae. albopictus وتتحكم بشكل فعال في Ae. لذلك ، Ae. تم اختيار يرقات albopictus لهدف البحث ، وهو نوع تمثيلي. ج. أبروتانويدات L. مغلي تم اختياره لمكافحة يرقات البعوض لمحاكاة البيئة البيئية بشكل أفضل. ثانيا ، يمكن الحفاظ على فعالية المادة نفسها بشكل طبيعي وبدون تعديلات إضافية. علاوة على ذلك ، أظهرت المجموعة الضابطة أن C. abrotanoides L. مغلي لمجموعات Carassius auratus لم يكن ساما وكان صديقا للبيئة.

لاختيار الطريقة ، تم تعيين عدة تركيزات من التركيز المنخفض إلى التركيز العالي (60 مجم / مل ، و 120 مجم / مل ، و 180 مجم / مل) بضرب التركيز الأولي المختار. يمكن العثور على تركيز سم أكثر ملاءمة في التجارب في هذا المجال. بالإضافة إلى ذلك ، وفقا للأدبيات ذات الصلة ، تم اختيار سلسلة من النقاط الزمنية (12 ساعة و 24 ساعة و 36 ساعة و 48 ساعة). ومع ذلك ، بالنسبة لتسمم Ae. يرقات albopictus في البرية ، قد يلزم تمديد الوقت لمراقبة تأثير التسمم بشكل أفضل. يمكن الحكم على تأثير التسمم ل C. abrotanoides L. على معدل الوفيات من خلال يرقات البعوض وعدد الاحتفاظات البالغة.

بالإضافة إلى C. abrotanoides L. مغلي ، يمكن استخدام الميثانول وخلات الإيثيل والأثير البترولي لاستخراج المركبات النشطة ل C. abrotanoides L. الميثانول مذيب عضوي محب للماء ، وخلات الإيثيل والأثير البترولي من المذيبات العضوية المحبة للدهون. تختلف أنواع المركبات الفعالة المستخرجة بواسطة كل من هذه المذيبات. يستخرج الميثانول بشكل أساسي القلويدات ، ومستخلصات أسيتات الإيثيل ، ومستخلصات الفلافونويد ، ومستخلصات الأثير البترولي ، والزيوت المتطايرة والسيسكويتيربينات. على سبيل المثال ، تشير الأدبيات ذات الصلة إلى أن السيسكويتيربينويدات المشتقة من النباتات لها أنشطة فعالة مضادة للالتهابات ومضادة للطفيليات ومضادة للأورام وغيرها من الأنشطةالدوائية 15،16،17،18. السيسكويتيربينويدات المعزولة من C. abrotanoides L. لها نشاط قوي مضاد للملاريا ضد سلالة المتصورة المنجلية D10 ، ونشاطها ضد الطفيليات أكثر من عشرة أضعاف نشاطها في خطوط خلايا الثدييات ، لذلك لديها القدرة على تطبيقات كبيرة مضادة للطفيليات وآفاق تطبيق واسعة19. التربينويدات لها أنواع هيكلية غنية وأنشطة بيولوجية متنوعة ولها قيمة تطبيقية مهمة للبحث والتطوير عن أدوية جديدة20،21. وجدت أحدث الأبحاث أن زيت Carpesium abrotanoides العطري ومكوناته الرئيسية يمكن أن يحمي من ناقل حمى الضنك ، Ae. aegypti (Diptera: Culicidae). يحتوي الزيت العطري (EO) ومكوناته الرئيسية على إمكانات طارد للبعوض22. وجدت دراسة أخرى أيضا أن EOs لها تأثير مبيد لليرقات يعتمد على التركيز على Ae. اليرقات المصرية . أثارت المركبات العطرية الموجودة في منظمات أصحاب العمل استجابة كبيرة للوفيات. يمكن استخدام منظمات أصحاب العمل كمبيد آفات أخضر للسيطرة الفعالة على الأمراض المنقولة بالنواقل23. توفر هذه النتائج أفكارا جديدة لمتابعة البحوث.

هنا ، توفر النتائج مرشحا محتملا للنبات يمكن استخدامه لتصميم المبيدات الحشرية المشتقة من النباتات. فيما يتعلق بقيود هذه الطريقة ، أولا ، تم التحقق فقط من تأثير القتل السام لمستخلص الماء على Ae. albopictus ، والذي يمكن استخدامه للتحكم في عدد يرقات Ae. albopictus . ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتطوير منتجات تجارية لمكافحة البعوض. ثانيا ، في عملية تحضير C. abrotanoides L. essence decoction ، قد تضيع بعض المكونات النشطة في C. abrotanoides L. مع تطاير بخار الماء ، والذي قد يكون السبب في أن معدل الوفيات الذي لوحظ في هذه التجربة كان أقل مما كان عليه في الوضع الفعلي. أخيرا ، لا يزال تعميم هذه الطريقة وتطبيقها في مرحلة التجارب الصغيرة. إذا كانت طريقة التحكم هذه في Ae. ألبوبيكتوس يمكن إثبات أنها موثوقة للغاية. سيتم تطبيقه على نطاق أوسع وأنواع البعوض الأخرى.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

نشكر الدكتور شين رو وانغ من جامعة مينيسوتا على الاقتراحات والإرشادات الثاقبة. تم دعم هذا العمل من قبل صندوق البحث العلمي لكلية الطب Qiannan للجنسيات (Qnyz202112 ، QNYZ202205) ، وصندوق العلوم والتكنولوجيا التابع للجنة الصحة بمقاطعة قويتشو (qwjh [2022] رقم 101 ، مشروع gzwkj2023-251).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Acetone (analytical purity)Shanghai Shenbo Chemical Co., Ltd
Crucian carpGuangzhou Yunfeng aquaculture Co., Ltd
Chicken liver powderself made
Dechlorinated waterself madeThe tap water standing for more than 24 hours
Deltamethrin technicalNanjing Lesheng Biotechnology Co., LtdPurity: 94.62%
Disposable plastic cupGuizhou Fuqiang technology Packaging Co., Ltd220ML-A1
Egg collecting cupself made
Electric blast drying ovenHangzhou Aipu Instrument Equipment Co., LtdWGLL-230BE
Electric water distillerBeijing Xinrun Kono Instrument Co., LtdTT-98-II
GraphPad PrismGraphPad SoftwareData processing and graphics software
Integrated digital microscopeChongqing Aote Optical Instrument Co., LtdSMARTe-500
Mosquito feeding cageNanjing Lesheng Biotechnology Co., Ltdcustom made
Multifunctional induction cookerGuangdong Midea living appliance manufacturing Co., LtdC21-WK2102custom made
Qualitative filter paperHangzhou Fuyang Beimu pulp and Paper Co., Ltd15cm-102
Rotary evaporatorHenan Jingbang Instrument Equipment Co., LtdR-1010
Small crusherJinhua Mofei household appliances Co., LtdCHY-6001
SPSS Version 25.0IBMstatistical software
Standard sample sieveHebei Hengshui Anping lvruo wire mesh products Co., Ltd100-30custom made
Sugar water,10%self made

References

  1. Hou, J., Liu, Q., Wang, J., Gong, Z. Insecticide resistance of Aedes albopictus in Zhejiang Province, China. Bioscience Trends. 14 (4), 248-254 (2020).
  2. Deng, J., Guo, Y., Su, X., Liu, S., Chen, X. G. Impact of deltamethrin- resistance in Aedes albopictus on its fitness cost and vector competence. PLoS Neglected Tropical Diseases. 15 (4), 0009391 (2021).
  3. Chebabi, A. G., David, R., Raimon, G., Salvador, Q., Nuria, G. Control of the asian tiger mosquito (Aedes albopictus) in a firmLy established area in spain: risk factors and people's involvement. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 107 (11), 706-714 (2013).
  4. Li, M. T., et al. The driving force for 2014 dengue outbreak in Guangdong, China. Plos One. 11 (11), 0166211 (2016).
  5. Wu, H. B., et al. Insecticidal activity of sesquiterpene lactones and monoterpenoid from the fruits of carpesium abrotanoides. JIndustrial Crops and Products. 92, 77-83 (2016).
  6. Mayur, B., Sandesh, S., Shruti, S., Sung-Yum, S. Antioxidant and α-glucosidase inhibitory properties of Carpesium abrotanoides L. Journal of Medicinal Plant Research. 4 (15), 1547-1553 (2010).
  7. Zhang, J. P., et al. The genus carpesium: a review of its ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology. Journal of Ethnopharmacology. 163, 173-191 (2015).
  8. Liu, X. Y., Guo, G. W., Wang, H. Killing effect of Carpesium abrotanoides on Taenia asiatica Cysticercus. Chinese Journal of Parasitology & Parasitic Disease. 33 (3), 237-238 (2015).
  9. Feng, X. Insecticidal activities of ethanol extracts from thirty chinese medicinal plants against spodoptera exigua (lepidoptera: noctuidae). Journal of Medicinal Plants Research. 6 (7), 1263-1267 (2012).
  10. Ma, Z., Zhang, X., Li, X., He, J. Activity evaluation of extracts from 99 plants against sitophilus zeamais. Journal of the Chinese Cereals & Oils Association. 28 (9), 103-108 (2013).
  11. Li, X. J., He, J., Feng, J. T., Ma, Z. Q., Zhang, X. Screening of the insecticidal activity of extracts from 106 plants in northwest area of China. Journal of Northwest A & F University (Natural Science Edition). 40 (11), 120-126 (2012).
  12. Jayarajah, U., Dissanayake, U., Edirisinghe, K., Seneviratne, P. The world health organization dengue case classifications). Galle Medical Journal. 25 (3), 74-79 (2020).
  13. Zhang, Z. L., Yang, T., Zhang, Y. K., Wang, L. H., Xie, Y. J. Fumigant toxicity of monoterpenes against fruitfly, drosophila melanogaster. Industrial Crops and Products. 81, 147-151 (2016).
  14. Roman, P. Essential oils for the development of eco-friendly mosquito larvicides: A review. Industrial Crops and Products. 76 (4), 174-187 (2015).
  15. Yang, Y. X., Shan, L., Liu, Q. X., Shen, Y. H., Zhang, W. D. Cheminform abstract: carpedilactones a-d, four new isomeric sesquiterpene lactone dimers with potent cytotoxicity from carpesium faberi. Organic Letters. 46 (7), 4216-4219 (2015).
  16. Chen, D. L., Li, X., Zhou, X. J. Research progress on sesquiterpenes and its pharmacological activities in genus carpesium. China Journal of Chinese Materia Medica. 45 (1), 37-51 (2020).
  17. Xu, D. D., et al. Sesquiterpenes and diterpenes with cytotoxic activities from the aerial parts of Carpesium humile. Fitoterapia. 128, 50-56 (2018).
  18. Tian, L., et al. Cle-10 from Carpesium abrotanoides L. suppresses the growth of human breast cancer cells (mda-mb-231) in vitro by inducing apoptosis and pro-death autophagy via the pi3k/akt/mtor signaling pathway. Molecules. 24 (6), 1091-1102 (2019).
  19. Kim, J. -. J., Chung, I. -. M., Jung, J. -. C. In vivo antiplasmodial activity of 11(13)-dehydroivaxillin from Carpesium ceruum. Journal of Enzyme Inhibition & Medicinal Chemistry. 24 (1), 247-250 (2009).
  20. He, Y. Q., Cai, L., Qian, Q. G., Yang, S. H., Zhou, X. J. Anti-influenza A (H1N1) viral and cytotoxic sesquiterpenes from Carpesium abrotanoides. Phytochemistry Letters. 35, 41-45 (2020).
  21. Zhang, L., Chen, F., Wang, J. Review on structural modifications, biological activities and structure-activity relationships of Parthenolide. Natural Product Research. 29, 1617-1620 (2017).
  22. Haris, A., Azeem, M., Binyameen, M. Mosquito repellent potential of carpesium abrotanoides essential oil and its main components against a dengue vector, Aedes aegypti (diptera: culicidae). Journal of Medical Entomology. 59 (3), 801-809 (2022).
  23. Hazarika, H., Tyagi, V., Kishor, S., Karmakar, S., Chattopadhyay, P. Toxicity of essential oils on Aedes aegypti: a vector of chikungunya and dengue fever. International Journal of Mosquito Research. 5 (3), 51-57 (2018).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

Carpesium abrotanoides

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved