Method Article
Sivrisinek larvaları kontrolü için Carpesium abrotanoides L. bitkisinin kullanılması, Aedes albopictus sivrisinek popülasyonunu etkili bir şekilde azaltabilir ve bitki türevli böcek öldürücülerin tasarımı için bir temel sağlayabilir.
Dang humması, sarı humma ve diğer sivrisinek kaynaklı hastalıkların hayati bir vektörü olan Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) dünya çapında geniş bir alana yayılabilir ve halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturabilir. Bugüne kadar, sivrisinekte hızla ortaya çıkan insektisit direnci göz önüne alındığında, Ae. albopictus'u kontrol etmek ve azaltmak için yeni botanik insektisitlerin geliştirilmesi acil ve hayati önem taşımaktadır. Bu nedenle, C. abrotanoides L. bitkisinin sivrisinek larvalarının öldürülmesi üzerindeki kaynatma etkisini araştırmak için, farklı konsantrasyonlarda (60 mg / mL, 120 mg / mL ve 180 mg / mL) bir dizi zaman noktası (12 saat, 24 saat, 36 saat ve 48 saat) içinde kaynatma ile muameleden sonra larvaların ölüm oranını tespit ettik. 180 mg / mL C. abrotanoides L. kaynatma tedavisi ile 24 saatin, kontrol tedavisine göre sivrisineklerin% 92.35'ini öldürdüğünü bulduk. Bu arada, 120 mg / mL ile 36 saat de sivrisineklerin% 90'ından fazlasını öldürebilir. Ayrıca, Carassius auratus popülasyonları 36 saat boyunca 120 mg / mL C. abrotanoides L. kaynatma işlemine maruz bırakıldı ve ölmedi. Mortalite değerlendirmesi, bu konsantrasyonun zararlı bir ekolojik çevre kirliliği seviyesi olmadığını göstermiştir. Bu çalışma, bitki türevli böcek öldürücülerin tasarımında kullanılabilecek olası bir bitki adayı sunmaktadır. Ek olarak, bu yöntemler değiştirilebilir ve diğer sivrisinek türlerine de uygulanabilir.
"Asya kaplan sivrisineği" olarak da bilinen Aedes albopictus, insan ve hayvan kanını emerek dang humması, chikungunya ateşi ve Zika virüsü hastalığı gibi çeşitli hastalıkları yayabilir1. Ae. albopictus'un geniş dağılımı nedeniyle, dang humması gibi sivrisinek kaynaklı hastalıkların salgın durumu son yıllarda giderek daha ciddi hale gelmekte ve dünya çapında insanların yaşamı ve sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır2. Şu anda, sivrisinek kaynaklı hastalıkların çoğu için etkili bir aşı veya spesifik bir terapötik ilaç yoktur. Sivrisinekleri kimyasal böcek ilaçları ile öldürmek, sivrisinek kaynaklı hastalıkları kontrol etmenin ana yoludur3. Kimyasal böcek öldürücüler kullanan kimyasal kontrol yöntemi, sivrisinekleri hızlı ve verimli bir şekilde öldürebilir ve sivrisinek vektör kontrolünün ana aracı haline gelmiştir4. Bununla birlikte, insektisitlerin uzun süreli ve geniş ölçekli kullanımı, Ae. albopictus'un insektisitlere ve insektisit direncine duyarlılığında bir azalmaya yol açmıştır ve bu da sivrisinek kaynaklı hastalıkların kontrolünün önündeki en büyük engel haline gelmiştir. Bu nedenle, yüksek verimlilik, güvenlik ve çevre koruma ile yeni bir sivrisinek böcek ilacı türü geliştirmek büyük pratik öneme sahiptir.
Doğada, bitkiler birincil üreticilerdir. Böcekler ve birçok hayvan bitkileri yerler. Bitkiler çeşitli "doğal ve insan yapımı felaketlerden" muzdarip olduklarında, hayatta kalmak için ikincil metabolitler üretirler. Bu maddeler genellikle diğer organizmaların beslenmesine, hastalıklarına ve böcek direncine direnme yeteneğine sahiptir. Sadece çeşitli zararlılar üzerinde etkileri olmakla kalmaz, aynı zamanda düşük çevresel toksisite riskine sahiptirler5. Carpesium abrotanoides L., "kurbağa mavisi", "geyik yaşayan çimen", "yabani tütün" vb. olarak da bilinen Compositae'nin Carpesium abrotanoides cinsinin çok yıllık bir bitkisidir. Çin ve Doğu Asya'da yaygın olarak dağıtılmaktadır. Sapları ve yaprakları bu bölgelerde sıyrıkları ve ateşi tedavi etmek için böcek ilacı olarak kullanılabilir6. Meyvesi Çin'de yerel olarak "Bei-He-Shi" olarak bilinir ve halk hekimliğinde tenya ve Ascaris lumbricoides'i tedavi etmek için kullanılır 7,8. Bitkinin monoterpenler, seskiterpenler, fenoller ve diğer karakteristik bileşenler açısından zengin olduğu ve anti-enflamatuar, anti-mantar, anti-parazitik, antitümör ve antiviral etkiler gibi etkili farmakolojik etkilere sahip olduğu bildirilmiştir7. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, Spodoptera exigua9 üzerinde antifeedant etkisi, Sitophilus zeamais10'a temas toksisitesi, Taenia asiatica8'in cysticercus cellulosae için öldürme yeteneği, antifeedant aktivitesi ve ordu kurdu ve Plutella xylostella11'e temas toksisitesi olduğunu bulmuştur. C. abrotanoides L.'nin Aedes albopictus'un larvalarını kontrol etmek için kullanılabilecek bazı parazitler, tarımsal zararlılar ve sıhhi zararlılar üzerindeki toksik etkilerinin incelenmesinde ön ilerleme kaydedilmiştir.
Bu çalışmada Ae. albopictus larvalarını C. abrotanoides L. ile kontrol etmek için kullanılan protokol tartışılmıştır. Bu protokolde, Ae. albopictus'un dördüncü instar larvaları üzerinde etkili olmak için C. abrotanoides L. kaynatma kullanılmış ve farklı konsantrasyonlarda (60 mg / mL, 120 mg / mL ve 180 mg / mL) C. abrotanoides L. kaynatma ile muamele sonrası larva ölümü tespit edilmiştir. ve 48 h). C. abrotanoides L. kaynağının Ae. albopictus larvaları üzerindeki öldürücü etkisinin belirlenmesi, yüksek verimlilik, düşük toksisite ve çevre dostu botanik böcek ilaçlarının kullanımı ile daha fazla sivrisinek kontrolü için yeni bir fikir sunmaktadır.
Dişi sivrisinekleri beslemek için kullanılan keçi kanı, Çin'in Guizhou kentindeki Duyun Şehrindeki yerel bir mezbahadan toplandı ve Qiannan Eyaleti, Duyun, Guizhou, Çin'deki İnsan Paraziter Hastalıkları Anahtar Laboratuvarı'nın etik yönergelerine ve düzenlemelerine uygun olarak kullanıldı.
1. Reaktiflerin hazırlanması
NOT: Bu protokolde kullanılan ekipman, reaktifler ve diğer sarf malzemelerinin listesi için Malzeme Tablosuna bakın.
2. Sivrisinek örneği hazırlama
3. C. abrotanoides L. kaynatma işleminin Ae. albopictus larvaları üzerindeki toksik etkisinin daldırma yöntemi ile saptanması
4. Açık hava simülasyon deneyi
5. İstatistiksel analiz
Burada, bu çalışmada C. abrotanoides L.'nin bütün otu yabani doğadan toplanmıştır (Şekil 1). C. abrotanoides L.'nin tanımlanmasından sonra, C. abrotanoides L.'nin kaynatma yöntemi ile kaynatma işlemi elde edildi (Şekil 2) ve farklı konsantrasyonlarda (60 mg/mL, 120 mg/mL ve 180 mg/mL) hazırlandı. Ae. albopictus larvalarına larva daldırma yöntemi ile uygulanmıştır. 120 mg/mL C. abrotanoides L. kaynatma işlemi ile 24 saat sonra ölü larvaları siyah yapabileceği bulundu ve morfolojik değerlendirme ile sertlik gözlendi (Şekil 3). Daha sonra, larvaların mortalitesi, bir dizi zaman noktası (12 saat, 24 saat, 36 saat ve 48 saat) içinde farklı konsantrasyonlarda (60 mg / mL, 120 mg / mL ve 180 mg / mL) kaynatma ile muameleden sonra tespit edildi. 36 saat 120 mg / mL'ye maruz kalmanın sivrisineklerin% 90'ından fazlasını öldürebileceği bulundu. Carassius auratus popülasyonları 36 saat boyunca 120 mg / mL C. abrotanoides L. kaynatma işlemine maruz bırakıldı ve ölmediler. Mortalite değerlendirmesi, bu konsantrasyonun zararlı bir ekolojik çevre kirliliği seviyesi olmadığını göstermiştir (Şekil 4). 24 saat,36 saat ve 48 saat boyunca C. abrotanoides L. kaynatma ile tedavi edilen Ae. albopictus larvalarının medyan öldürücü konsantrasyonları (LC 50) sırasıyla 117.49 mg / mL, 83.09 mg / mL ve 73.34 mg / mL idi. Ayrıca, LC50 uzun tedavi süresi ile azalmıştır (Tablo 1).
Resim 1: C. abrotanoides L.'ye ait koleksiyon alanından fotoğraflar Bu çalışmada C. abrotanoides L. 'nin tüm otu Nisan 2021'de Guizhou Eyaleti, Sandu Shui Özerk İlçesi'nden (N: 25.95, E: 107.87) toplanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Ae. albopictus larvaları üzerinde etkili olan C. abrotanoides L. kaynağının akış şeması. (A) C. abrotanoides L.'nin toplanması ve tanımlanması ve C. abrotanoides L.'nin kaynatma yöntemi ile kaynatma işlemi elde edilmiştir. (B) C. abrotanoides L. kaynatma konsantrasyonları (120 mg / mL, 240 mg / mL ve 360 mg / mL). (C) Ae. albopictus larvaları larva daldırma yöntemi kullanılarak tedavi edildi ve boş bir kontrol grubu olarak belirlendi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Ae. albopictus'un normal ve ölü larva morfolojileri. C. abrotanoides L. kaynatma (120 mg/mL), Ae üzerinde etkili olmak için kullanıldı. albopictus larvaları 24 saat boyunca. Morfolojik değerlendirme yoluyla gözlemlenen ölü larvalar siyahtı ve sert görünüyordu. Herhangi bir C. abrotanoides L. kaynatma eklenmemiş boş bir kontrol ayarlandı. Çubuk = 10x. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: C. abrotanoides L. kaynağının Ae. albopictus larvaları üzerindeki zehirli etkisi. Ae. albopictus larvası üzerindeki zehirli etki, C. abrotanoides L. decoction (60 mg / mL, 120 mg / mL ve 180 mg / mL) varlığında 12 saat, 24 saat, 36 saat ve 48 saatte incelenmiştir. Her deney üç kopya halinde gerçekleştirildi ve sonuçlar üç ayrı deneyin ortalamasını temsil ediyor. Veriler, en az üç bağımsız biyolojik kopya içeren bir deneyin temsilcisidir. Veriler ortalama ± SEM, n = 6 olarak temsil edilir. X ekseni, Ae. albopictus larvalarının C. abrotanoides L. kaynatma varlığında incelendiği zamanı (h) gösterir ve y ekseni Ae. albopictus'un ölüm oranını (%) gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Sivrisinek suşu | Bitki böcek ilacı | Eylem zaman noktası (h) | LC50 (mg/L) |
Ae. albopictus (albopictus) | C. abrotanoides L. kaynatma | 24 | 117.49 |
36 | 83.09 | ||
48 | 73.34 |
Tablo 1: C. abrotanoides L. kaynatma ile tedavi edilen Ae. albopictus larvalarının medyan öldürücü konsantrasyonları (LC50). 24 saat,36 saat ve 48 saat boyunca C. abrotanoides L. kaynatma ile tedavi edilen Aedes albopictus larvalarının medyan öldürücü konsantrasyonları (LC 50) sırasıyla 117.49 mg / mL, 83.09 mg / mL ve 73.34 mg / mL idi. Ayrıca, LC50 uzun tedavi süresi ile azalmıştır.
Şu anda, Ae. albopictus dünyanın en istilacı 100 türünden biri haline geldi. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) istatistiklerine göre, 2020 yılında Asya'da Ae. albopictus'tan en çok etkilenen bölgeler küresel hastalık yükünün yaklaşık %70'ini oluşturacaktır12. Dang humması, sarı humma ve diğer sivrisinek kaynaklı hastalıkların hayati bir vektörü olan Ae. albopictus, dünya çapında geniş çapta dağıtılabilir ve halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturabilir. Burada, Ae. albopictus'u kontrol etmek ve azaltmak için yeni botanik böcek öldürücülerin geliştirilmesi daha güvenli ve çevre dostu seçenekler sağlayabilir. Bu nedenle, C. abrotanoides L'nin zehirleme etkisini araştırmak için botanik böcek öldürücüler üretmek için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Ae. albopictus larvaları üzerinde bitki kaynaklı böcek öldürücüler tasarlamak için kullanılabilecek olası bir bitki adayı sağlamak için.
Geleneksel bir Çin bitkisel ilacı olan C. abrotanoides L., morlukları ve ateşi tedavi etmek için kullanılabilir. Ekstrakt materyali aynı zamanda çevre dostudur ve iyi bir güvenlikle bitki kaynaklı bir böcek ilacı olarak kullanılabilir. C. abrotanoides L. ekstraktının insanlar için toksisitesinin düşük olduğu gösterilmiştir13,14. C. abrotanoides L. kaynatma işleminin seçilmesinin nedeni, Ae. albopictus'un büyüme ve gelişme için ilk üç aşamasının su içinde olması gerektiğidir, bu da yaşam döngüsü ile yakından ilgilidir. Deneysel sonuçlar, C. abrotanoides L. kaynağının iyi bir zehirleme etkisine sahip olduğunu göstermektedir. Bu uygulama yöntemi Ae. albopictus larvalarını zehirleyebilir ve Ae. albopictus sivrisinek popülasyonunu etkili bir şekilde kontrol edebilir. Bu nedenle, araştırma amacı için temsili bir tür olan Ae. albopictus larvaları seçilmiştir. C. abrotanoidler Ekolojik çevreyi daha iyi simüle etmek için sivrisinek larvaları kontrolü için L. decoction seçilmiştir. İkincisi, maddenin kendisinin etkinliği doğal olarak ve ek bir değişiklik yapılmadan korunabilir. Ayrıca, kontrol grubu, Carassius auratus popülasyonları için C. abrotanoides L. kaynağının zehirli olmadığını ve çevre dostu olduğunu gösterdi.
Yöntem seçimi için, düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyona (60 mg / mL, 120 mg / mL ve 180 mg / mL) kadar çeşitli konsantrasyonlar, ilk seçilen konsantrasyonun çarpılmasıyla ayarlandı. Sahada yapılan deneylerde daha uygun bir zehir konsantrasyonu bulunabilir. Ek olarak, ilgili literatüre göre, bir dizi zaman noktası (12 saat, 24 saat, 36 saat ve 48 saat) seçilmiştir. Bununla birlikte, Ae. albopictus larvalarının vahşi doğada zehirlenmesi için, zehirlenme etkisinin daha iyi gözlemlenmesi için sürenin uzatılması gerekebilir. C. abrotanoides L. 'nin mortalite üzerindeki zehirlenme etkisi, sivrisinek larvaları ve yetişkin eklosiyonlarının sayısı ile değerlendirilebilir.
C. abrotanoides L. kaynatma işlemine ek olarak, C. abrotanoides L'nin aktif bileşiklerini çıkarmak için metanol, etil asetat ve petrol eteri kullanılabilir. Metanol hidrofilik bir organik çözücüdür ve etil asetat ve petrol eteri lipofilik organik çözücülerdir. Bu çözücülerin her biri tarafından ekstrakte edilen etkili bileşik türleri farklıdır. Metanol esas olarak alkaloidleri, etil asetat flavonoidleri ve petrol eteri özlerini, uçucu yağları ve seskiterpenleri özütler. Örneğin, ilgili literatür, bitki kaynaklı seskiterpenoidlerin etkili anti-inflamatuar, anti-parazitik, antitümör ve diğer ilaç aktivitelerine sahip olduğunu bildirmektedir 15,16,17,18. C. abrotanoides L.'den izole edilen seskiterpenoidler, Plasmodium falciparum D10 suşuna karşı güçlü antimalaryal aktiviteye sahiptir ve parazitlere karşı aktiviteleri, memeli hücre hatlarının on katından fazladır, bu nedenle büyük anti-parazitik uygulamalar ve geniş uygulama beklentileri için potansiyele sahiptirler19. Terpenoidler zengin yapısal tiplere ve çeşitli biyolojik aktivitelere sahiptir ve yeni ilaçların araştırılması ve geliştirilmesi için önemli uygulama değerine sahiptir20,21. Son araştırmalar, Carpesium abrotanoides esansiyel yağının ve ana bileşenlerinin bir dang vektörü olan Ae. aegypti'ye (Diptera: Culicidae) karşı koruma sağlayabileceğini bulmuştur. Esansiyel yağ (EO) ve ana bileşenleri sivrisinek kovucu potansiyelesahiptir 22. Başka bir çalışma ayrıca EO'ların Ae üzerinde konsantrasyona bağlı bir larva öldürücü etkiye sahip olduğunu buldu. aegypti larvaları. EO'larda bulunan aromatik bileşikler mortaliteye önemli bir yanıtı tetikledi. EO'lar, vektör kaynaklı hastalıkları etkili bir şekilde kontrol etmek için yeşil bir pestisit olarak kullanılabilir23. Bu bulgular takip araştırması için yeni fikirler sunmaktadır.
Burada sonuçlar, bitki türevli böcek öldürücülerin tasarlanması için kullanılabilecek olası bir bitki adayı sağlar. Bu yöntemin sınırlamaları ile ilgili olarak, ilk olarak, sadece su ekstraktının Ae üzerindeki toksik öldürme etkisi doğrulanmıştır . albopictus , Ae'nin sayısını kontrol etmek için kullanılabilir . albopictus larvaları. Ticari sivrisinek kontrol ürünleri geliştirmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulacaktır. İkincisi, C. abrotanoides L. öz kaynatma işleminin hazırlanması sürecinde, C. abrotanoides L.'deki bazı aktif bileşenler, su buharının buharlaşmasıyla kaybolabilir, bu da bu deneyde gözlemlenen ölüm oranının fiili durumdan daha düşük olmasının nedeni olabilir. Son olarak, bu yöntemin yaygınlaşması ve uygulanması hala küçük ölçekli deneyler aşamasındadır. Eğer bu kontrol yöntemi Ae. albopictus'un son derece güvenilir olduğu gösterilebilirse; Daha geniş bir yelpazeye ve diğer sivrisinek türlerine uygulanacaktır.
Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Minnesota Üniversitesi'nden Dr. Xin-Ru Wang'a anlayışlı önerileri ve rehberliği için teşekkür ederiz. Bu çalışma, Qiannan Milliyetler Tıp Koleji'nin bilimsel araştırma fonu (Qnyz202112, QNYZ202205) ve Guizhou İl Sağlık Komisyonu Bilim ve Teknoloji Fonu (qwjh [2022] No. 101, proje gzwkj2023-251) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetone (analytical purity) | Shanghai Shenbo Chemical Co., Ltd | ||
Crucian carp | Guangzhou Yunfeng aquaculture Co., Ltd | ||
Chicken liver powder | self made | ||
Dechlorinated water | self made | The tap water standing for more than 24 hours | |
Deltamethrin technical | Nanjing Lesheng Biotechnology Co., Ltd | Purity: 94.62% | |
Disposable plastic cup | Guizhou Fuqiang technology Packaging Co., Ltd | 220ML-A1 | |
Egg collecting cup | self made | ||
Electric blast drying oven | Hangzhou Aipu Instrument Equipment Co., Ltd | WGLL-230BE | |
Electric water distiller | Beijing Xinrun Kono Instrument Co., Ltd | TT-98-II | |
GraphPad Prism | GraphPad Software | Data processing and graphics software | |
Integrated digital microscope | Chongqing Aote Optical Instrument Co., Ltd | SMARTe-500 | |
Mosquito feeding cage | Nanjing Lesheng Biotechnology Co., Ltd | custom made | |
Multifunctional induction cooker | Guangdong Midea living appliance manufacturing Co., Ltd | C21-WK2102 | custom made |
Qualitative filter paper | Hangzhou Fuyang Beimu pulp and Paper Co., Ltd | 15cm-102 | |
Rotary evaporator | Henan Jingbang Instrument Equipment Co., Ltd | R-1010 | |
Small crusher | Jinhua Mofei household appliances Co., Ltd | CHY-6001 | |
SPSS Version 25.0 | IBM | statistical software | |
Standard sample sieve | Hebei Hengshui Anping lvruo wire mesh products Co., Ltd | 100-30 | custom made |
Sugar water,10% | self made |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır