Sintetik pestisidlərin geniş istifadəsi bir çox problemə, o cümlədən davamlı orqanizmlərin yaranmasına, ətraf mühitin pisləşməsinə və insan sağlamlığına zərər vurulmasına səbəb olmuşdur. Buna görə də, yeni mikroblarpestisidlərİnsan sağlamlığı və ətraf mühit üçün təhlükəsiz olan maddələrə təcili ehtiyac duyulur. Bu tədqiqatda, Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal edilən rhamnolipid biosurfaktant ağcaqanad (Culex quinquefasciatus) və termit (Odontotermes obesus) sürfələrinə qarşı toksikliyi qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, müalicələr arasında dozadan asılı ölüm nisbəti var. Termit və ağcaqanad sürfəsi biosurfaktantları üçün 48 saatda LC50 (50% ölümcül konsentrasiya) dəyəri qeyri-xətti reqressiya əyrisi uyğunlaşdırma metodu ilə təyin edilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, biosurfaktantın larvisidal və antitermit aktivliyinin 48 saatlıq LC50 dəyərləri (95% etibarlılıq intervalı) müvafiq olaraq 26,49 mq/L (25,40 ilə 27,57 arasında) və 33,43 mq/L (31,09 ilə 35,68 arasında) olmuşdur. Histopatoloji müayinəyə görə, biosurfaktantlarla müalicə sürfələrin və termitlərin orqanoid toxumalarına ciddi ziyan vurmuşdur. Bu tədqiqatın nəticələri göstərir ki, Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal olunan mikrobial biosurfaktant Cx nəzarəti üçün əla və potensial olaraq təsirli bir vasitədir. quinquefasciatus və O. obesus.
Tropik ölkələrdə çox sayda ağcaqanad yolu ilə keçən xəstəliklər yaşayır1. Ağcaqanad yolu ilə keçən xəstəliklərin aktuallığı geniş yayılmışdır. Hər il 400.000-dən çox insan malyariyadan ölür və bəzi böyük şəhərlərdə denqe, sarı qızdırma, çikunqunya və Zika kimi ciddi xəstəliklərin epidemiyaları yaşanır.2 Vektor vasitəsilə keçən xəstəliklər dünyada hər altı infeksiyadan birində müşahidə olunur və ən çox rast gəlinən hallara ağcaqanadlar səbəb olur3,4. Culex, Anopheles və Aedes xəstəliklərin ötürülməsi ilə ən çox əlaqəli olan üç ağcaqanad cinsidir5. Aedes aegypti ağcaqanadının ötürdüyü bir infeksiya olan denqe qızdırmasının yayılması son on ildə artmış və ictimai səhiyyə üçün ciddi təhlükə yaradır4,7,8. Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının (ÜST) məlumatına görə, dünya əhalisinin 40%-dən çoxu denqe qızdırması riski altındadır və hər il 100-dən çox ölkədə 50-100 milyon yeni hal qeydə alınır9,10,11. Denqe qızdırması dünyada artdıqca əsas ictimai səhiyyə probleminə çevrilib12,13,14. Afrika Anopheles ağcaqanad kimi tanınan Anopheles gambiae, tropik və subtropik bölgələrdə insan malyariyasının ən vacib vektorudur15. Qərbi Nil virusu, Sent-Luis ensefaliti, Yapon ensefaliti və atların və quşların virus infeksiyaları, tez-tez adi ev ağcaqanadları adlandırılan Culex ağcaqanadları tərəfindən ötürülür. Bundan əlavə, onlar həmçinin bakterial və parazitar xəstəliklərin daşıyıcılarıdır16. Dünyada 3000-dən çox termit növü mövcuddur və onlar 150 milyon ildən çoxdur ki, mövcuddur17. Zərərvericilərin əksəriyyəti torpaqda yaşayır və sellüloza tərkibli ağac və ağac məhsulları ilə qidalanır. Hindistan termiti Odontotermes obesus, vacib bitkilərə və əkin ağaclarına ciddi ziyan vuran vacib bir zərərvericidir18. Kənd təsərrüfatı ərazilərində müxtəlif mərhələlərdə termitlərin yoluxması müxtəlif bitkilərə, ağac növlərinə və tikinti materiallarına böyük iqtisadi ziyan vura bilər. Termitlər həmçinin insan sağlamlığı problemlərinə də səbəb ola bilər19.
Bugünkü əczaçılıq və kənd təsərrüfatı sahələrində mikroorqanizmlərə və zərərvericilərə qarşı müqavimət məsələsi mürəkkəbdir20,21. Buna görə də, hər iki şirkət yeni, səmərəli antimikroblar və təhlükəsiz biopesistidlər axtarmalıdır. Sintetik pestisidlər artıq mövcuddur və yoluxucu olduğu və hədəf olmayan faydalı həşəratları dəf etdiyi göstərilmişdir22. Son illərdə biosürfaktantlar üzərində tədqiqatlar müxtəlif sənaye sahələrində tətbiq olunduğu üçün genişlənmişdir. Biosürfaktantlar kənd təsərrüfatında, torpağın təmizlənməsində, neft hasilatında, bakteriya və həşəratların təmizlənməsində və qida emalında çox faydalı və həyati əhəmiyyət kəsb edir23,24. Biosürfaktantlar və ya mikrob səthi aktiv maddələr sahil yaşayış yerlərində və neftlə çirklənmiş ərazilərdə bakteriya, maya və göbələk kimi mikroorqanizmlər tərəfindən istehsal olunan biosürfaktant kimyəvi maddələrdir25,26. Kimyəvi yolla əldə edilən səthi aktiv maddələr və biosürfaktantlar birbaşa təbii mühitdən əldə edilən iki növdür27. Dəniz yaşayış yerlərindən müxtəlif biosürfaktantlar əldə edilir28,29. Buna görə də, elm adamları təbii bakteriyalara əsaslanan biosürfaktantların istehsalı üçün yeni texnologiyalar axtarırlar30,31. Bu cür tədqiqatlardakı irəliləyişlər bu bioloji birləşmələrin ətraf mühitin qorunması üçün əhəmiyyətini nümayiş etdirir32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium və bu bakteriya cinsləri yaxşı öyrənilmiş nümayəndələrdir23,33.
Geniş tətbiq sahəsinə malik bir çox biosurfaktant növü mövcuddur34. Bu birləşmələrin əhəmiyyətli üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onlardan bəziləri antibakterial, sürfə öldürücü və insektisid aktivliyə malikdir. Bu o deməkdir ki, onlar kənd təsərrüfatı, kimya, əczaçılıq və kosmetika sənayesində istifadə edilə bilər35,36,37,38. Biosurfaktantlar ümumiyyətlə bioloji parçalana bilən və ətraf mühit üçün faydalı olduğundan, bitkiləri qorumaq üçün inteqrasiya olunmuş zərərvericilərə qarşı mübarizə proqramlarında istifadə olunur39. Beləliklə, Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal olunan mikrob biosurfaktantlarının sürfə öldürücü və antitermit aktivliyi haqqında əsas biliklər əldə edilmişdir. Müxtəlif konsentrasiyalı ramnolipid biosurfaktantlarına məruz qaldıqda ölüm və histoloji dəyişiklikləri araşdırdıq. Bundan əlavə, mikroyosunlar, dafniyalar və balıqlar üçün kəskin toksikliyi müəyyən etmək üçün geniş istifadə olunan Kəmiyyət Struktur-Aktivlik (QSAR) kompüter proqramını Ekoloji Struktur-Aktivlik (ECOSAR) qiymətləndirdik.
Bu tədqiqatda, 30-50 mq/ml arasında dəyişən müxtəlif konsentrasiyalarda (5 mq/ml intervallarla) təmizlənmiş biosərt aktiv maddələrin antitermit aktivliyi (toksikliyi) Hindistan termitlərinə, O. obesus və dördüncü növlərə qarşı sınaqdan keçirilmişdir. Cx yaş dövrü sürfələri. Quinquefasciatus ağcaqanadlarının sürfələri. O. obesus və Cx. C. solanacearum-a qarşı 48 saat ərzində biosərt aktiv maddə LC50 konsentrasiyaları. Ağcaqanad sürfələri qeyri-xətti reqressiya əyrisi uyğunlaşdırma metodundan istifadə edilərək müəyyən edilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, biosərt aktiv maddə konsentrasiyasının artması ilə termit ölümü də artmışdır. Nəticələr göstərdi ki, biosurfaktant larvisid aktivliyinə (Şəkil 1) və termit əleyhinə aktivliyə (Şəkil 2) malikdir, 48 saatlıq LC50 dəyərləri (95% CI) müvafiq olaraq 26.49 mq/L (25.40-dan 27.57-yə qədər) və 33.43 mq/l (Şəkil 31.09-dan 35.68-ə qədər) təşkil edir (Cədvəl 1). Kəskin toksiklik baxımından (48 saat) biosurfaktant sınaqdan keçirilmiş orqanizmlər üçün "zərərli" kimi təsnif edilir. Bu tədqiqatda istehsal olunan biosurfaktant, təsirdən sonra 24-48 saat ərzində 100% ölümlə əla larvisid aktivliyi göstərdi.
Larvisidal aktivlik üçün LC50 dəyərini hesablayın. Nisbi ölüm (%) üçün qeyri-xətti reqressiya əyrisinin uyğunluğu (tam xətt) və 95% etibarlılıq intervalı (kölgəli sahə).
Termit əleyhinə aktivlik üçün LC50 dəyərini hesablayın. Nisbi ölüm (%) üçün qeyri-xətti reqressiya əyrisinin uyğunluğu (tam xətt) və 95% etibarlılıq intervalı (kölgəli sahə).
Təcrübənin sonunda mikroskop altında morfoloji dəyişikliklər və anomaliyalar müşahidə edildi. Nəzarət və müalicə qruplarında 40x böyütmə ilə morfoloji dəyişikliklər müşahidə edildi. Şəkil 3-də göstərildiyi kimi, biosərt aktiv maddələrlə müalicə olunmuş sürfələrin əksəriyyətində böyümə pozğunluğu baş verdi. Şəkil 3a normal Cx. quinquefasciatus, Şəkil 3b anomal Cx göstərir. Beş nematod sürfəsinə səbəb olur.
Biosurfaktantların subletal (LC50) dozalarının Culex quinquefasciatus sürfələrinin inkişafına təsiri. Normal Cx-nin 40x böyüdülməsində işıq mikroskopiyası görüntüsü (a). quinquefasciatus (b) Anormal Cx. Beş nematod sürfəsinə səbəb olur.
Bu tədqiqatda müalicə olunmuş sürfələrin (Şəkil 4) və termitlərin (Şəkil 5) histoloji müayinəsi qarın nahiyəsində kiçilmə və əzələlərə, epitel təbəqələrinə və dəriyə zərər də daxil olmaqla bir sıra anomaliyaları aşkar etmişdir. Orta bağırsağın histologiyası bu tədqiqatda istifadə edilən biosurfaktanın inhibitor aktivliyinin mexanizmini aşkar etmişdir.
Normal müalicə olunmamış 4-cü yaş Cx sürfələrinin histopatologiyası. quinquefasciatus sürfələri (nəzarət: (a,b)) və biosurfaktantla müalicə olunub (müalicə: (c,d)). Oxlar müalicə olunmuş bağırsaq epitelini (epi), nüvələri (n) və əzələni (mu) göstərir. Bar = 50 µm.
Normal müalicə olunmamış O. obesus (nəzarət: (a,b)) və biosurfaktantla müalicə olunmuş (müalicə: (c,d)) hüceyrələrin histopatologiyası. Oxlar müvafiq olaraq bağırsaq epitelini (epi) və əzələni (mu) göstərir. Çubuq = 50 µm.
Bu tədqiqatda, rhamnolipid biosərt aktivant məhsullarının ilkin istehsalçılara (yaşıl yosunlar), ilkin istehlakçılara (su birələri) və ikincil istehlakçılara (balıqlar) kəskin toksikliyini proqnozlaşdırmaq üçün ECOSAR-dan istifadə edilmişdir. Bu proqram molekulyar quruluşa əsaslanan toksikliyi qiymətləndirmək üçün mürəkkəb kəmiyyət struktur-aktivlik birləşmə modellərindən istifadə edir. Model, maddələrin su növləri üçün kəskin və uzunmüddətli toksikliyini hesablamaq üçün struktur-aktivlik (SAR) proqram təminatından istifadə edir. Xüsusilə, Cədvəl 2 bir neçə növ üçün təxmin edilən orta ölümcül konsentrasiyaları (LC50) və orta effektiv konsentrasiyaları (EC50) ümumiləşdirir. Şübhəli toksiklik, Kimyəvi Maddələrin Qlobal Uyğunlaşdırılmış Təsnifat və Etiketləmə Sistemindən (Cədvəl 3) istifadə edərək dörd səviyyəyə təsnif edilmişdir.
Vektorlardan keçən xəstəliklərin, xüsusən də ağcaqanad və Aedes ağcaqanadlarının ştammlarının nəzarəti. Misirlilər indi çətin iş görürlər 40,41,42,43,44,45,46. Piretroidlər və orqanofosfatlar kimi bəzi kimyəvi cəhətdən mövcud olan pestisidlər bir qədər faydalı olsa da, diabet, reproduktiv pozğunluqlar, nevroloji pozğunluqlar, xərçəng və tənəffüs yolları xəstəlikləri də daxil olmaqla insan sağlamlığı üçün ciddi risklər yaradırlar. Üstəlik, zaman keçdikcə bu həşəratlar onlara qarşı davamlı ola bilər13,43,48. Beləliklə, effektiv və ekoloji cəhətdən təmiz bioloji nəzarət tədbirləri ağcaqanadlara qarşı mübarizənin daha populyar bir üsuluna çevriləcək49,50. Benelli51 ağcaqanad vektorlarına erkən nəzarətin şəhər yerlərində daha təsirli olacağını irəli sürdü, lakin kənd yerlərində larvisidlərin istifadəsini tövsiyə etmədilər52. Tom və digərləri 53 həmçinin ağcaqanadların yetkinlik yaşına çatmamış mərhələlərində nəzarət edilməsinin təhlükəsiz və sadə bir strategiya olacağını irəli sürdülər, çünki onlar nəzarət agentlərinə daha həssasdırlar54.
Güclü bir ştamm (Enterobacter cloacae SJ2) tərəfindən biosurfaktant istehsalı ardıcıl və ümidverici effektivlik göstərmişdir. Əvvəlki tədqiqatımızda Enterobacter cloacae SJ2-nin fiziki-kimyəvi parametrlərdən istifadə edərək biosurfaktant istehsalını optimallaşdırdığı bildirilmişdir26. Onların tədqiqatına görə, potensial E. cloacae izolyatı tərəfindən biosurfaktant istehsalı üçün optimal şərtlər 36 saat inkubasiya, 150 dövr/dəq-də qarışdırma, pH 7.5, 37 °C, duzluluq 1 ppt, karbon mənbəyi kimi 2% qlükoza, 1% maya idi. Ekstrakt 2.61 q/L biosurfaktant əldə etmək üçün azot mənbəyi kimi istifadə edilmişdir. Bundan əlavə, biosurfaktantlar TLC, FTIR və MALDI-TOF-MS istifadə edilərək xarakterizə edilmişdir. Bu, rhamnolipidin biosurfaktant olduğunu təsdiqlədi. Qlikolipid biosurfaktantları digər biosurfaktant növləri arasında ən intensiv öyrənilən sinifdir55. Onlar karbohidrat və lipid hissələrindən, əsasən yağ turşusu zəncirlərindən ibarətdir. Qlikolipidlər arasında əsas nümayəndələri ramnolipid və soforolipiddir56. Ramnolipidlər mono- və ya di-β-hidroksidekan turşusu ilə əlaqəli iki ramnoza hissəsini ehtiva edir57. Ramnolipidlərin tibb və əczaçılıq sənayesində istifadəsi, son zamanlar pestisid kimi istifadəsinə əlavə olaraq, yaxşı məlumdur58 59.
Biosurfaktantın tənəffüs sifonunun hidrofob bölgəsi ilə qarşılıqlı təsiri suyun stomatal boşluğundan keçməsinə imkan verir və bununla da sürfələrin su mühiti ilə təmasını artırır. Biosurfaktantların olması, uzunluğu səthə yaxın olan traxeyaya da təsir göstərir ki, bu da sürfələrin səthə çıxmasını və nəfəs almasını asanlaşdırır. Nəticədə suyun səth gərginliyi azalır. Sürfələr suyun səthinə yapışa bilmədiyi üçün çənin dibinə düşür, hidrostatik təzyiqi pozur və bu da həddindən artıq enerji sərfiyyatına və boğularaq ölümə səbəb olur38,60. Oxşar nəticələr Ghribi61 tərəfindən əldə edilmişdir, burada Bacillus subtilis tərəfindən istehsal olunan biosurfaktant Ephestia kuehniella-ya qarşı larvisid aktivliyi nümayiş etdirmişdir. Eynilə, Cx. Das və Mukherjee23-ün larvisid aktivliyi də tsiklik lipopeptidlərin quinquefasciatus sürfələrinə təsirini qiymətləndirmişdir.
Bu tədqiqatın nəticələri rhamnolipid biosurfaktantlarının Cx-ə qarşı sürfə öldürücü aktivliyi ilə bağlıdır. Quinquefasciatus ağcaqanadlarının öldürülməsi əvvəllər dərc olunmuş nəticələrlə uyğundur. Məsələn, Bacillus cinsinə aid müxtəlif bakteriyalar tərəfindən istehsal olunan surfaktin əsaslı biosurfaktantlardan istifadə olunur. və Pseudomonas spp. Bəzi erkən hesabatlarda64,65,66 Bacillus subtilis23-dən olan lipopeptid biosurfaktantlarının sürfə öldürücü aktivliyi bildirilmişdir. Deepali və başqaları63 Stenotropomonas maltophilia-dan təcrid olunmuş rhamnolipid biosurfaktantının 10 mq/L konsentrasiyasında güclü sürfə öldürücü aktivliyə malik olduğunu aşkar etmişdir. Silva və başqaları67 rhamnolipid biosurfaktantının 1 q/L konsentrasiyasında Ae-yə qarşı sürfə öldürücü aktivliyi bildirmişdir. Aedes aegypti. Kanakdande və başqaları67. 68-ci tədqiqatda Bacillus subtilis tərəfindən istehsal edilən lipopeptid biosərt aktiv maddələrin Culex sürfələri və evkaliptin lipofil fraksiyası olan termitlərdə ümumi ölümə səbəb olduğu bildirilmişdir. Eynilə, Masendra və digərləri 69 E. xam ekstraktının lipofil n-heksan və EtOAc fraksiyalarında işçi qarışqanın (Cryptotermes cynocephalus Light.) ölüm nisbətinin 61,7% olduğunu bildirmişdir.
Parthipan və digərləri 70, malyariya paraziti Plasmodiumun vektoru olan Anopheles Stephensi-yə qarşı Bacillus subtilis A1 və Pseudomonas stutzeri NA3 tərəfindən istehsal edilən lipopeptid biosurfaktantlarının insektisid istifadəsini bildirmişdir. Onlar sürfələrin və pupaların daha uzun müddət yaşadığını, daha qısa yumurta qoyma dövrlərinə malik olduğunu, steril olduğunu və müxtəlif konsentrasiyalı biosurfaktantlarla müalicə edildikdə daha qısa ömür sürdüyünü müşahidə etmişlər. B. subtilis biosurfaktant A1-in müşahidə edilən LC50 dəyərləri müxtəlif sürfə vəziyyətləri (yəni I, II, III, IV sürfələri və mərhələli pupalar) üçün müvafiq olaraq 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 və 7.99 mq/L təşkil etmişdir. Müqayisə üçün, Pseudomonas stutzeri NA3-ün I-IV sürfə mərhələləri və pupa mərhələləri üçün biosurfaktantlar müvafiq olaraq 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 və 6.99 mq/L təşkil etmişdir. Sağ qalan sürfələrin və pupların gecikmiş fenologiyasının insektisid müalicələrinin yaratdığı əhəmiyyətli fizioloji və metabolik pozğunluqların nəticəsi olduğu düşünülür71.
Wickerhamomyces anomalus ştammı CCMA 0358, Aedes ağcaqanadlarına qarşı 100% sürfə öldürücü aktivliyə malik biosurfaktant istehsal edir. aegypti 24 saatlıq interval 38, Silva və digərləri tərəfindən bildiriləndən daha yüksək idi. Karbon mənbəyi kimi günəbaxan yağı istifadə edərək Pseudomonas aeruginosa-dan istehsal edilən biosurfaktantın 48 saat ərzində sürfələrin 100%-ni öldürdüyü göstərilmişdir 67. Abinaya və digərləri 72 və Pradhan və digərləri 73 həmçinin Bacillus cinsinin bir neçə izolatı tərəfindən istehsal edilən səthi aktiv maddələrin sürfə öldürücü və ya insektisid təsirlərini nümayiş etdirdilər. Senthil-Nathan və digərləri tərəfindən əvvəllər dərc edilmiş bir araşdırma, bitki laqunlarına məruz qalan ağcaqanad sürfələrinin 100%-nin ölmə ehtimalının olduğunu müəyyən etdi. 74.
İnsektisidlərin həşərat biologiyasına subletal təsirlərinin qiymətləndirilməsi inteqrasiya olunmuş zərərvericilərlə mübarizə proqramları üçün vacibdir, çünki subletal dozalar/konsentrasiyalar həşəratları öldürmür, lakin bioloji xüsusiyyətləri pozaraq gələcək nəsillərdə həşərat populyasiyalarını azalda bilər10. Siqueira və digərləri 75 50-dən 300 mq/ml-ə qədər müxtəlif konsentrasiyalarda sınaqdan keçirildikdə ramnolipid biosurfaktantının (300 mq/ml) tam sürfə öldürücü aktivliyini (100% ölüm) müşahidə etdilər. Aedes aegypti ştammlarının sürfə mərhələsi. Onlar ölümünə qədər olan müddətin və subletal konsentrasiyaların sürfələrin sağ qalmasına və üzgüçülük fəaliyyətinə təsirini təhlil etdilər. Bundan əlavə, onlar biosurfaktantın subletal konsentrasiyalarına (məsələn, 50 mq/ml və 100 mq/ml) 24-48 saat məruz qaldıqdan sonra üzgüçülük sürətində azalma müşahidə etdilər. Ümidverici subletal rolları olan zəhərlərin məruz qalan zərərvericilərə çoxsaylı zərər verməkdə daha təsirli olduğu düşünülür76.
Nəticələrimizin histoloji müşahidələri göstərir ki, Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal olunan biosurfaktantlar ağcaqanad (Cx. quinquefasciatus) və termit (O. obesus) sürfələrinin toxumalarını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir. Oxşar anomaliyalar An. gambiaes.s-də reyhan yağı preparatlarından qaynaqlanmışdır və Ochola77 tərəfindən An. arabica təsvir edilmişdir. Kamaraj və digərləri78 həmçinin An. Stephanie sürfələrinin qızıl nanopartiküllərə məruz qalmasında eyni morfoloji anomaliyaları təsvir etmişdir. Vasantha-Srinivasan və digərləri79 həmçinin çoban çantası efir yağının Aedes albopictus-un kamerasına və epitel təbəqələrinə ciddi şəkildə zərər verdiyini bildirmişdir. Aedes aegypti. Raghavendran və digərləri ağcaqanad sürfələrinin yerli Penicillium göbələyinin 500 mq/ml miselial ekstraktı ilə müalicə olunduğunu bildirmişdir. Ae ciddi histoloji zədələnmə göstərir. aegypti və Cx. Ölüm nisbəti 80. Əvvəllər Abinaya və digərləri An-ın dördüncü yaş sürfələri öyrənilmişdir. Stephensi və Ae. aegypti, B. licheniformis ekzopolisaxaridləri ilə müalicə olunmuş Aedes aegypti-də çoxsaylı histoloji dəyişikliklər, o cümlədən mədə kor bağırsağı, əzələ atrofiyası, sinir kordunun qanqlionlarının zədələnməsi və nizamsızlığı aşkar etmişdir72. Raghavendran və digərlərinə görə, P. daleae miselial ekstraktı ilə müalicədən sonra sınaqdan keçirilmiş ağcaqanadların orta bağırsaq hüceyrələrində (4-cü yaş sürfələri) bağırsaq boşluğunun şişməsi, hüceyrələrarası tərkibin azalması və nüvə degenerasiyası müşahidə edilmişdir81. Eyni histoloji dəyişikliklər exinacea yarpağı ekstraktı ilə müalicə olunmuş ağcaqanad sürfələrində də müşahidə edilmişdir ki, bu da müalicə olunmuş birləşmələrin insektisid potensialını göstərir50.
ECOSAR proqram təminatının istifadəsi beynəlxalq səviyyədə tanınıb82. Hazırkı tədqiqatlar göstərir ki, ECOSAR biosərt aktiv maddələrinin mikroyosunlara (C. vulgaris), balıqlara və su birələrinə (D. magna) qarşı kəskin toksikliyi Birləşmiş Millətlər Təşkilatı tərəfindən müəyyən edilmiş "toksiklik" kateqoriyasına daxildir83. ECOSAR ekotoksiklik modeli maddələrin kəskin və uzunmüddətli toksikliyini proqnozlaşdırmaq üçün SAR və QSAR-dan istifadə edir və tez-tez üzvi çirkləndiricilərin toksikliyini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə olunur82,84.
Paraformaldehid, natrium fosfat buferi (pH 7.4) və bu tədqiqatda istifadə edilən bütün digər kimyəvi maddələr Hindistanın HiMedia Laboratories şirkətindən alınmışdır.
Biosərt aktivant istehsalı, yeganə karbon mənbəyi kimi 1% xam neft əlavə edilmiş 200 ml steril Bushnell Haas mühiti olan 500 ml Erlenmeyer kolbalarında həyata keçirildi. Enterobacter cloacae SJ2-nin əvvəlcədən kulturası (1.4 × 104 CFU/ml) inokulyasiya edildi və 7 gün ərzində 37°C-də, 200 dövr/dəq-də orbital çalkalayıcıda becərildi. İnkubasiya dövründən sonra biosərt aktivant kultura mühitini 3400 × q-da 4°C-də 20 dəqiqə santrifüq etməklə ekstraksiya edildi və nəticədə yaranan supernatant skrininq məqsədləri üçün istifadə edildi. Biosərt aktiv maddələrin optimallaşdırma prosedurları və xarakteristikası əvvəlki tədqiqatımızdan götürülmüşdür26.
Culex quinquefasciatus sürfələri Palanchipetai, Tamil Nadu (Hindistan) şəhərindəki Dəniz Biologiyası üzrə Qabaqcıl Tədqiqatlar Mərkəzindən (CAS) əldə edilmişdir. Sürfələr 27 ± 2°C temperaturda və 12:12 (işıq: qaranlıq) fotoperiodunda deionlaşdırılmış su ilə doldurulmuş plastik qablarda yetişdirilmişdir. Ağcaqanad sürfələrinə 10% qlükoza məhlulu verilmişdir.
Culex quinquefasciatus sürfələri açıq və qorunmayan septik çənlərdə tapılıb. Laboratoriyada sürfələri müəyyən etmək və becərmək üçün standart təsnifat qaydalarından istifadə edin85. Larvisid sınaqları Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının tövsiyələrinə uyğun olaraq aparılıb86. SH. Quinquefasciatusun dördüncü yaş sürfələri qapalı borularda 25 ml və 50 ml-lik qruplarda, tutumlarının üçdə ikisi qədər hava boşluğu ilə toplanıb. Biosurfaktant (0–50 mq/ml) hər boruya ayrıca əlavə edilib və 25 °C-də saxlanılıb. Kontrol boruda yalnız distillə edilmiş su (50 ml) istifadə edilib. Ölü sürfələr inkubasiya dövründə (12–48 saat) üzmə əlamətləri göstərməyənlər hesab edilib87. Tənlikdən istifadə edərək sürfə ölümünün faizini hesablayın. (1)88.
Odontotermitidae ailəsinə Kənd Təsərrüfatı Kampusunda (Annamalai Universiteti, Hindistan) çürümüş ağaclarda tapılan hind termiti Odontotermes obesus daxildir. Zərərli olub olmadığını müəyyən etmək üçün bu biosurfaktantı (0–50 mq/ml) normal prosedurlardan istifadə edərək sınaqdan keçirin. Laminar hava axınında 30 dəqiqə quruduqdan sonra, Whatman kağızının hər bir zolağı 30, 40 və ya 50 mq/ml konsentrasiyasında biosurfaktantla örtülmüşdür. Əvvəlcədən örtülmüş və örtülməmiş kağız zolaqları Petri qabının mərkəzində sınaqdan keçirilmiş və müqayisə edilmişdir. Hər Petri qabında təxminən otuz aktiv termit O. obesus var. Nəzarət və sınaq termitlərinə qida mənbəyi kimi yaş kağız verilmişdir. Bütün lövhələr inkubasiya dövrü ərzində otaq temperaturunda saxlanılmışdır. Termitlər 12, 24, 36 və 48 saatdan sonra ölmüşdür89,90. Daha sonra müxtəlif biosurfaktant konsentrasiyalarında termit ölümünün faizini qiymətləndirmək üçün tənlik 1 istifadə edilmişdir. (2).
Nümunələr buz üzərində saxlanılmış və 100 ml 0,1 M natrium fosfat buferi (pH 7,4) olan mikrotüblərə qablaşdırılmış və əlavə analiz üçün Rajiv Qandi Akvakultura Mərkəzinin (RGCA) Mərkəzi Akvakultura Patologiya Laboratoriyasına (CAPL) göndərilmişdir. Histologiya Laboratoriyası, Sirkali, Mayiladuthurai. Rayon, Tamil Nadu, Hindistan. Nümunələr dərhal 4% paraformaldehiddə 37°C-də 48 saat ərzində fiksasiya edilmişdir.
Fiksasiya mərhələsindən sonra material üç dəfə 0,1 M natrium fosfat buferi (pH 7,4) ilə yuyuldu, etanolda mərhələli şəkildə quruduldu və LEICA qətranında 7 gün isladıldı. Daha sonra maddə qətran və polimerizatorla doldurulmuş plastik qəlibə yerləşdirilir və maddəni ehtiva edən blok tamamilə polimerləşənə qədər 37°C-yə qədər qızdırılan sobaya qoyulur.
Polimerləşmədən sonra bloklar LEICA RM2235 mikrotomu (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, ABŞ) istifadə edilərək 3 mm qalınlığında kəsildi. Kəsiklər slaydlarda qruplaşdırılıb, hər slaydda altı hissə var. Slaydlar otaq temperaturunda quruduldu, sonra 7 dəqiqə hematoksilinlə boyandı və 4 dəqiqə axar su ilə yuyuldu. Bundan əlavə, eozin məhlulu dəriyə 5 dəqiqə tətbiq olunmalı və 5 dəqiqə axar su ilə yaxalanmalıdır.
Kəskin toksiklik müxtəlif tropik səviyyələrdən olan su orqanizmləri istifadə edilərək proqnozlaşdırılıb: 96 saatlıq balıq LC50, 48 saatlıq D. magna LC50 və 96 saatlıq yaşıl yosun EC50. Rhamnolipid biosərt aktiv maddələrinin balıqlara və yaşıl yosunlara toksikliyi ABŞ Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyi tərəfindən hazırlanmış Windows üçün ECOSAR proqram təminatının 2.2 versiyası istifadə edilərək qiymətləndirilib. (https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model saytında onlayn olaraq mövcuddur).
Larvisidal və antitermit aktivliyi üçün bütün testlər üçqat şəkildə aparılmışdır. 95% etibarlılıq intervalı ilə median ölümcül konsentrasiyanı (LC50) hesablamaq üçün sürfə və termit ölüm məlumatlarının qeyri-xətti reqressiyası (doza cavab dəyişənlərinin loqarifmi) aparılmış və konsentrasiya cavab əyriləri Prism® (versiya 8.0, GraphPad Software) Inc., ABŞ) 84, 91 istifadə edilərək yaradılmışdır.
Bu tədqiqat Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal olunan mikrob biosurfaktantlarının ağcaqanad sürfələrini öldürən və termit əleyhinə agent kimi potensialını ortaya qoyur və bu iş sürfələri öldürən və termit əleyhinə təsir mexanizmlərinin daha yaxşı başa düşülməsinə töhfə verəcəkdir. Biosurfaktantlarla müalicə olunan sürfələrin histoloji tədqiqatları həzm sisteminə, orta bağırsağa, beyin qabığına və bağırsaq epitel hüceyrələrinin hiperplaziyasına zərər verdiyini göstərdi. Nəticələr: Enterobacter cloacae SJ2 tərəfindən istehsal olunan rhamnolipid biosurfaktantının termit əleyhinə və larvisid aktivliyinin toksikoloji qiymətləndirilməsi bu izolatın ağcaqanadların (Cx quinquefasciatus) və termitlərin (O. obesus) vektor vasitəsilə ötürülən xəstəliklərinin idarə olunması üçün potensial biopestisid olduğunu göstərdi. Biosurfaktantların əsas ətraf mühit toksikliyini və onların potensial ətraf mühitə təsirlərini anlamağa ehtiyac var. Bu tədqiqat biosurfaktantların ətraf mühit riskini qiymətləndirmək üçün elmi əsas təmin edir.
Yazı vaxtı: 09 aprel 2024