Sintetiki pestisidleriň giňden ulanylmagy köp sanly kynçylyklara, şol sanda çydamly organizmleriň peýda bolmagyna, daşky gurşawyň zaýalanmagyna we adam saglygyna zyýan ýetirmegine getirdi. Şonuň üçin täze mikrobialpestisidlerAdam saglygy we daşky gurşaw üçin howpsuz bolan serişdeler gyssagly zerurdyr. Bu gözlegde, Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilen rhamnolipid biosurfaktant çybyn (Culex quinquefasciatus) we termit (Odontotermes obesus) liçinkalaryna zäherliligini bahalandyrmak üçin ulanyldy. Netijeler bejerişleriň arasynda doza bagly ölüm derejesiniň bardygyny görkezdi. Termit we çybyn liçinka biosurfaktantlary üçin 48 sagatda LC50 (50% ölüm konsentrasiýasy) gymmaty çyzykly däl regressiýa egrisini sazlamak usuly arkaly kesgitlenildi. Netijeler biosurfaktantyň liçinka garşy we termit garşy işjeňliginiň 48 sagatlyk LC50 gymmatlyklarynyň (95% ynam aralygy) degişlilikde 26,49 mg/L (25,40-dan 27,57-ä çenli) we 33,43 mg/L (31,09-dan 35,68-e çenli) bolandygyny görkezdi. Gistopatologik barlaglara görä, biosurfaktantlar bilen bejermek liçinkalaryň we termitleriň organella dokumalaryna agyr zyýan ýetirdi. Bu barlagyň netijeleri Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilýän mikrobial biosurfaktantyň Cx. quinquefasciatus we O. obesus-a garşy göreşmek üçin ajaýyp we mümkin bolan netijeli guraldygyny görkezýär.
Tropiki ýurtlarda çybynlar arkaly geçýän köp sanly keseller duş gelýär1. Çybynlar arkaly geçýän keselleriň ähmiýeti giňden ýaýran. Her ýyl 400 müňden gowrak adam bezgekden ölýär we käbir iri şäherlerde denge, sary gyzdyrma, çikungunýa we Zika ýaly agyr keselleriň epidemiýalary başdan geçirilýär.2 Wektorlar arkaly geçýän keseller dünýäde her alty ýokançlygyň birine sebäp bolýar, iň köp ýagdaýlary çybynlar döredýär3,4. Culex, Anopheles we Aedes keseliň ýaýramagy bilen iň köp baglanyşykly üç çybyn urugydyr5. Aedes aegypti çybynlary tarapyndan geçirilýän ýokançlyk bolan denge gyzdyrmasynyň ýaýramagy soňky onýyllykda artdy we jemgyýetçilik saglygyna uly howp salýar4,7,8. Bütindünýä Saglygy Goraýyş Guramasynyň (BSGG) maglumatlaryna görä, dünýä ilatynyň 40% -den gowragy denge gyzdyrmasynyň howp astynda, her ýyl 100-den gowrak ýurtda 50–100 million täze ýagdaý ýüze çykýar9,10,11. Denge gyzdyrmasy dünýäde ýokançlyk derejesi artandygy sebäpli jemgyýetçilik saglygynyň esasy meselesine öwrüldi12,13,14. Afrika Anopheles çybynlary diýlip atlandyrylýan Anopheles gambiae tropiki we subtropiki sebitlerde adam bezgekiniň iň möhüm ýaýradyjysydyr15. Günbatar Nil wirusy, Sent-Luis ensefaliti, ýapon ensefaliti we atlaryň we guşlaryň wirus infeksiýalary köplenç öý çybynlary diýlip atlandyrylýan Culex çybynlary arkaly geçýär. Mundan başga-da, olar bakteriýa we parazit keselleriniň daşaýjylarydyr16. Dünýäde 3000-den gowrak termit görnüşi bar we olar 150 million ýyldan gowrak wagt bäri bar17. Zyýankeşleriň köpüsi toprakda ýaşaýar we agaç we sellýuloza saklaýan agaç önümleri bilen iýmitlenýär. Hindi termiti Odontotermes obesus möhüm ekinlere we plantasiýa agaçlaryna agyr zyýan ýetirýän möhüm zyýankeşdir18. Oba hojalyk ýerlerinde dürli tapgyrlarda termitleriň ýokuşmagy dürli ekinlere, agaç görnüşlerine we gurluşyk materiallaryna ägirt uly ykdysady zyýan ýetirip biler. Termitler şeýle hem adam saglygy bilen baglanyşykly kynçylyklara sebäp bolup biler19.
Häzirki zaman derman we oba hojalyk pudaklarynda mikroorganizmleriň we zyýankeşleriň garşylygy meselesi çylşyrymly20,21. Şonuň üçin iki kompaniýa hem täze, tygşytly antimikrob serişdeleri we howpsuz biopestisidleri gözlemelidir. Sintetiki pestisidler häzir elýeterlidir we olaryň ýokançlydygy we maksatly bolmadyk peýdaly mör-möjekleri kowýandygy subut edildi22. Soňky ýyllarda biosurfaktantlar boýunça ylmy barlaglar dürli pudaklarda ulanylmagy sebäpli giňeldi. Biosurfaktantlar oba hojalygynda, topragyň arassalaýyşynda, nebit çykarmakda, bakteriýalary we mör-möjekleri aýyrmakda we azyk önümlerini gaýtadan işlemekde örän peýdaly we möhümdir23,24. Biosurfaktantlar ýa-da mikrobial surfaktantlar kenarýaka ýaşaýyş ýerlerinde we nebit bilen hapalanan ýerlerde bakteriýalar, drožžalar we kömelekler ýaly mikroorganizmler tarapyndan öndürilýän biosurfaktant himiki maddalardyr25,26. Himiki taýdan alynýan surfaktantlar we biosurfaktantlar tebigy gurşawdan gönüden-göni alynýan iki görnüşdir27. Deňiz ýaşaýyş ýerlerinden dürli biosurfaktantlar alynýar28,29. Şonuň üçin alymlar tebigy bakteriýalara esaslanýan biosurfaktantlary öndürmek üçin täze tehnologiýalary gözleýärler30,31. Şeýle barlaglardaky öňegidişlikler bu biologik birleşmeleriň daşky gurşawy goramak üçin möhümdigini görkezýär32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium we bu bakteriýa uruglary gowy öwrenilen wekillerdir23,33.
Biosurfaktantlaryň giň ulanylyş çägi bolan köp görnüşleri bar34. Bu birleşmeleriň möhüm artykmaçlygy, olaryň käbiriniň antibakterial, liçinka öldüriji we insektisid täsiriniň bolmagydyr. Bu, olaryň oba hojalyk, himiýa, derman we kosmetika senagatynda ulanylyp bilinjekdigini aňladýar35,36,37,38. Biosurfaktantlar, adatça, biodegradasiýa bolýan we ekologiýa taýdan peýdaly bolany üçin, ekinleri goramak üçin zyýankeşlere garşy göreşmek boýunça toplumlaýyn maksatnamalarda ulanylýar39. Şeýlelik bilen, Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilýän mikrob biosurfaktantlarynyň liçinka öldüriji we termitlere garşy işjeňligi barada esasy bilimler alyndy. Biz rhamnolipid biosurfaktantlarynyň dürli konsentrasiýalaryna sezewar edilende ölüm we gistologiki üýtgeşmeleri barladyk. Mundan başga-da, mikroalgalar, dafniýalar we balyklar üçin ýiti zäherliligi kesgitlemek üçin giňden ulanylýan Mukdar Gurluşy-Aktiwligi (QSAR) kompýuter programmasyny Ekologik Gurluşy-Aktiwligi (ECOSAR) bahalandyrdyk.
Bu gözlegde, 30-dan 50 mg/ml-e çenli dürli konsentrasiýalarda (5 mg/ml aralyklarda) arassalanan biosurfaktantlaryň termitlere garşy işjeňligi (zäherliligi) hindi termitlerine, O. obesus we dördünji görnüşlere garşy synagdan geçirildi. Inst-Cx liçinkalary. Quinquefasciatus çybynlarynyň liçinkalary. O. obesus we Cx. C. solanacearum garşy 48 sagadyň dowamynda biosurfaktant LC50 konsentrasiýalary. Çybyn liçinkalary çyzykly däl regressiýa egrisini sazlamak usuly arkaly kesgitlenildi. Netijeler termitleriň ölüminiň biosurfaktant konsentrasiýasynyň ýokarlanmagy bilen artýandygyny görkezdi. Netijeler biosurfaktantyň larwisid işjeňligine (1-nji surat) we termitlere garşy işjeňligine (2-nji surat) eýe bolandygyny, 48 sagatlyk LC50 gymmatlyklarynyň (95% CI) degişlilikde 26,49 mg/L (25,40-dan 27,57-ä çenli) we 33,43 mg/l (31,09-dan 35,68-e çenli surat) bolandygyny görkezdi (1-nji tablisa). Ýiti toksiklik babatda (48 sagat) biosurfaktant synagdan geçirilen organizmler üçin "zyýanly" diýlip klassifikasiýa edilýär. Bu barlagda öndürilen biosurfaktant täsir edilenden soň 24-48 sagadyň dowamynda 100% ölüm bilen ajaýyp larwisid işjeňligini görkezdi.
Lichinkalaryň işjeňligi üçin LC50 gymmatyny hasaplaň. Otnositel ölüm (%) üçin çyzykly däl regressiýa egrisiniň laýyklygy (berk çyzyk) we 95% ynam aralygy (kölegeli meýdan).
Termitlere garşy işjeňlik üçin LC50 gymmatyny hasaplaň. Çyzyksyz regressiýa egrisiniň laýyklygy (berk çyzyk) we deňeşdirilen ölüm (%) üçin 95% ynam aralygy (kölegeli meýdan).
Tejribäniň ahyrynda mikroskop astynda morfologiki üýtgeşmeler we anomaliýalar syn edildi. Morfologiki üýtgeşmeler gözegçilik we bejergi alnan toparlarda 40 esse ulaldylanda syn edildi. 3-nji suratda görkezilişi ýaly, biosurfaktantlar bilen bejergi alnan liçinkalaryň köpüsinde ösüş bozulmasy ýüze çykdy. 3a suratda adaty Cx. quinquefasciatus, 3b suratda anomal Cx görkezilýär. Bäş nematod liçinkasyna sebäp bolýar.
Biosurfaktantlaryň subletal (LC50) dozalarynyň Culex quinquefasciatus liçinkalarynyň ösüşine täsiri. 40 × ulaldyşda adaty Cx-iň ýagtylyk mikroskopiýasynyň şekili (a). quinquefasciatus (b) Adaty däl Cx. Bäş nematod liçinkasyna sebäp bolýar.
Şu barlagda bejerilen liçinkalaryň (4-nji surat) we termitleriň (5-nji surat) gistologik barlagy birnäçe anomaliýalary, şol sanda garyn meýdanynyň kiçelmegini we myşsalaryň, epitelial gatlaklaryň we deriniň zeperlenmegini ýüze çykardy. Orta içege. Gistologiýa bu barlagda ulanylan biosurfaktantyň tormozlaýjy işjeňliginiň mehanizmini ýüze çykardy.
Adaty bejerilmedik 4-nji ýaşdaky Cx liçinkalarynyň gistopatologiýasy. quinquefasciatus liçinkalary (gözegçilik: (a,b)) we biosurfaktant bilen bejerilen (bejergi: (c,d)). Oklar bejerilen içege epiteliýasyny (epi), ýadrolary (n) we myşsalary (mu) görkezýär. Bar = 50 µm.
Adaty bejerilmedik O. obesus-yň (gözegçilik: (a, b)) we bejerilen biosurfaktantyň (bejergi: (c, d)) gistopatologiýasy. Oklar degişlilikde içege epiteliýasyny (epi) we myşsalaryny (mu) görkezýär. Stan = 50 µm.
Bu gözlegde ECOSAR, rhamnolipid biosurfaktant önümleriniň esasy öndürijilere (ýaşyl suw otlary), esasy sarp edijilere (suw bürgeleri) we ikinji derejeli sarp edijilere (balyklar) ýiti zäherliligini çaklamak üçin ulanyldy. Bu programma molekulýar gurluşa esaslanýan zäherliligi bahalandyrmak üçin çylşyrymly mukdary gurluş-aktiwlik birleşme modellerini ulanýar. Model, maddalaryň suw görnüşlerine ýiti we uzak möhletli zäherliligini hasaplamak üçin gurluş-aktiwlik (SAR) programma üpjünçiligini ulanýar. Hususan-da, 2-nji tablisa birnäçe görnüş üçin çaklanylýan ortaça ölüm howply konsentrasiýalary (LC50) we ortaça netijeli konsentrasiýalary (EC50) jemleýär. Güman edilýän zäherlilik, himiki maddalaryň global derejede utgaşdyrylan klassifikasiýa we etiketka ulgamy (3-nji tablisa) ulanylyp, dört derejä bölündi.
Wektorlar arkaly geçýän keselleriň, esasanam çybynlaryň we Aedes çybynlarynyň görnüşleriniň gözegçiligi. Müsürliler indi kyn iş alyp barýarlar 40,41,42,43,44,45,46. Piretroidler we organofosfatlar ýaly käbir himiki taýdan elýeterli pestisidler belli bir derejede peýdaly bolsa-da, olar diabet, reproduktiw bozulmalar, newrologik bozulmalar, rak we dem alyş ýollarynyň keselleri ýaly adam saglygy üçin uly howp döredýär. Mundan başga-da, wagtyň geçmegi bilen bu mör-möjekler olara garşy durup bilerler13,43,48. Şeýlelik bilen, netijeli we ekologiýa taýdan arassa biologik gözegçilik çäreleri çybynlara garşy göreşmegiň has meşhur usulyna öwrüler49,50. Benelli51 çybynlara garşy göreşmegiň şäher ýerlerinde has netijeli boljakdygyny aýtdy, ýöne olar oba ýerlerinde larwisidleri ulanmagy maslahat bermediler52. Tom we beýlekiler 53 çybynlara kämillik ýaşyna ýetmedik tapgyrlarynda gözegçilik etmegiň howpsuz we ýönekeý strategiýa boljakdygyny hem aýtdylar54.
Güýçli ştamm (Enterobacter cloacae SJ2) tarapyndan biosurfaktant önümçiligi yzygiderli we geljegi uly netijeliligi görkezdi. Öňki gözlegimizde Enterobacter cloacae SJ2-niň biosurfaktant önümçiligini fiziki-himiki parametrler arkaly optimizirleýändigi habar berildi26. Olaryň gözlegine görä, potensial E. cloacae izolýaty tarapyndan biosurfaktant önümçiligi üçin iň amatly şertler 36 sagat inkubasiýa, 150 aýlaw/minutda garyşdyrmak, pH 7.5, 37 °C, duzlulyk 1 ppt, uglerod çeşmesi hökmünde 2% glýukoza, 1% aşhana boldy. Ekstrakt 2.61 g/L biosurfaktant almak üçin azot çeşmesi hökmünde ulanyldy. Mundan başga-da, biosurfaktantlar TLC, FTIR we MALDI-TOF-MS ulanylyp häsiýetlendirildi. Bu bolsa rhamnolipidiň biosurfaktantdygyny tassyklady. Glikolipid biosurfaktantlary beýleki görnüşli biosurfaktantlaryň iň intensiw öwrenilen synpydyr55. Olar uglewod we lipid böleklerinden, esasan ýag kislotasy zynjyrlaryndan ybarat. Glikolipidleriň arasynda esasy wekilleri ramnolipid we sophorolipiddir56. Ramnolipidler mono- ýa-da di-β-gidroksidekan turşusy bilen baglanyşykly iki ramnoza bölegini öz içine alýar57. Ramnolipidleriň lukmançylyk we derman senagatynda ulanylyşy, şeýle hem olaryň pestisid hökmünde soňky döwürde ulanylmagyndan 59 has gowy ýola goýuldy.
Biosurfaktantyň dem alyş sifonynyň gidrofob sebiti bilen özara täsirleşmegi suwuň onuň stomatal boşlugyndan geçmegine mümkinçilik berýär we şeýdip liçinkalaryň suw gurşawy bilen gatnaşygyny artdyrýar. Biosurfaktantlaryň bolmagy traheýanyň uzynlygyna hem täsir edýär, bu bolsa liçinkalaryň suwuň ýüzüne çykmagyny we dem almagyny ýeňilleşdirýär. Netijede, suwuň ýüzleý dartgynlylygy peselýär. Liçinkalar suwuň ýüzüne ýapyşyp bilmeýändigi üçin, olar akwariumyň düýbüne düşýärler we gidrostatik basyşy bozýarlar, bu bolsa energiýanyň aşa köp sarp edilmegine we suwa gark bolmakdan ölmäge getirýär38,60. Şeýle netijeler Ghribi61 tarapyndan alyndy, bu ýerde Bacillus subtilis tarapyndan öndürilen biosurfaktant Ephestia kuehniella garşy liçinka öldüriji täsir görkezdi. Şonuň ýaly-da, Cx. Das we Mukherjee23-iň liçinka öldüriji täsiri siklik lipopeptidleriň quinquefasciatus liçinkalaryna täsirini hem bahaladylar.
Bu gözlegiň netijeleri rhamnolipid biosurfaktantlarynyň Cx-e garşy larwisid işjeňligine degişlidir. Quinquefasciatus çybynlaryny öldürmek öň çap edilen netijeler bilen gabat gelýär. Mysal üçin, Bacillus urugynyň dürli bakteriýalary tarapyndan öndürilýän surfaktin esasly biosurfaktantlar ulanylýar. we Pseudomonas spp. Käbir irki hasabatlarda64,65,66 Bacillus subtilis-den lipopeptid biosurfaktantlarynyň larwisid öldüriji işjeňligi barada habar berildi23. Deepali we beýlekiler63 Stenotropomonas maltophilia-dan bölünip alnan rhamnolipid biosurfaktantynyň 10 mg/L konsentrasiýada güýçli larwisid işjeňligine eýedigini anykladylar. Silwa we beýlekiler67 rhamnolipid biosurfaktantynyň 1 g/L konsentrasiýada Ae-e garşy larwisid işjeňligini habar berdiler. Aedes aegypti. Kanakdande we beýlekiler67. 68-de Bacillus subtilis tarapyndan öndürilen lipopeptid biosurfaktantlarynyň Ewkaliptiň lipofil fraksiýasy bolan Culex liçinkalarynda we termitlerinde umumy ölüme sebäp bolýandygy habar berildi. Şonuň ýaly-da, Masendra we beýlekiler 69 E. çig ekstraktynyň lipofil n-geksan we EtOAc fraksiýalarynda işçi garynjanyň (Cryptotermes cynocephalus Light.) ölüminiň 61,7% bolandygyny habar berdiler.
Parthipan we beýlekiler 70, bezgek paraziti Plasmodium-yň wektory bolan Anopheles Stephensi garşy Bacillus subtilis A1 we Pseudomonas stutzeri NA3 tarapyndan öndürilen lipopeptid biosurfaktantlarynyň insektisid ulanylyşy barada habar berdiler. Olar liçinkalaryň we kuklalaryň has uzak ýaşaýandygyny, ýumurtga goýmak döwürleriniň gysgalandygyny, steril bolandygyny we biosurfaktantlaryň dürli konsentrasiýalary bilen işlenilende has gysga ömür sürýändigini gördüler. B. subtilis biosurfaktant A1-iň synlanan LC50 gymmatlyklary dürli liçinka ýagdaýlary üçin (ýagny I, II, III, IV liçinkalary we pupa tapgyrlary) degişlilikde 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 we 7.99 mg/L boldy. Deňeşdirmek üçin, Pseudomonas stutzeri NA3-iň liçinka tapgyrlary I-IV we kukla tapgyrlary üçin biosurfaktantlar degişlilikde 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 we 6.99 mg/L boldy. Sag galan liçinkalaryň we kuklalaryň fenologiýasynyň gijikmegi, insektisid bilen bejermegiň netijesinde ýüze çykýan uly fiziologiki we metabolik bozulmalaryň netijesi hasaplanýar71.
Wickerhamomyces anomalus ştammy CCMA 0358 Aedes çybynlaryna garşy 100% liçinka öldüriji işjeňlige eýe bolan biosurfaktant öndürýär. aegypti 24 sagatlyk aralyk 38 Silwa we beýlekiler tarapyndan habar berlenden ýokary boldy. Pseudomonas aeruginosa-dan günebakar ýagyny uglerod çeşmesi hökmünde ulanyp öndürilen biosurfaktantyň 48 sagadyň dowamynda liçinkalaryň 100% -ini öldürýändigi görkezildi 67. Abinaya we beýlekiler 72 we Pradhan we beýlekiler 73 şeýle hem Bacillus urugynyň birnäçe izolýatlary tarapyndan öndürilen surfaktantlaryň liçinka öldüriji ýa-da insektisid täsirlerini görkezdiler. Senthil-Nathan we beýlekiler tarapyndan öň çap edilen gözlegde ösümlik lagunlaryna düşen çybyn liçinkalarynyň 100% -iniň ölmeginiň ähtimaldygy anyklandy. 74.
Insektisidleriň mör-möjek biologiýasyna subletal täsirini bahalandyrmak, zyýankeşlere garşy göreşmek boýunça toplumlaýyn maksatnamalar üçin örän möhümdir, sebäbi subletal dozalar/konsentrasiýalar mör-möjekleri öldürmeýär, ýöne biologik aýratynlyklary bozmak arkaly geljekki nesillerde mör-möjekleriň sanyny azaldyp biler10. Siqueira we beýlekiler 75 50-den 300 mg/ml-e çenli dürli konsentrasiýalarda synag edilende, ramnolipid biosurfaktantynyň (300 mg/ml) doly larwisid işjeňligini (100% ölüm) synladylar. Aedes aegypti ştammlarynyň larwisid tapgyry. Olar larwisidleriň ýaşaýşyna we ýüzmek işjeňligine ölüme çenli wagtyň we subletal konsentrasiýalaryň täsirini seljerdiler. Mundan başga-da, olar biosurfaktantyň subletal konsentrasiýalaryna (meselem, 50 mg/ml we 100 mg/ml) 24-48 sagat täsir edenden soň ýüzmek tizliginiň peselendigini synladylar. Ömrüniň öňündäki subletal rollary bolan zäherleriň açyk zyýankeşlere köp sanly zyýan ýetirmekde has netijelidigi çak edilýär76.
Netijelerimiziň gistologiki gözegçilikleri Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilen biosurfaktantlaryň çybynlaryň (Cx. quinquefasciatus) we termitleriň (O. obesus) liçinkalarynyň dokumalaryny düýpli üýtgedýändigini görkezýär. Şeýle anomaliýalar An. gambiaes.s-de reýhan ýagynyň taýýarlanmagyndan ýüze çykdy we An. arabica Ochola77 tarapyndan beýan edildi. Kamaraj we beýlekiler78 An-da şol bir morfologiki anomaliýalary hem beýan etdiler. Stefaniniň liçinkalary altyn nanopartikullaryna sezewar edildi. Vasantha-Srinivasan we beýlekiler79 şeýle hem çopan torbasynyň efir ýagynyň Aedes albopictus-yň kamerasyna we epitelial gatlaklaryna agyr zeper ýetirendigini habar berdiler. Aedes aegypti. Raghavendran we beýlekiler çybyn liçinkalarynyň ýerli Penicillium kömelekleriniň 500 mg/ml miseliýa ekstrakty bilen bejerilendigini habar berdiler. Ae agyr gistologiki zeper ýetirýär. aegypti we Cx. Ölüm derejesi 80. Öň Abinaya we beýlekiler. An-yň dördünji ýaşdaky liçinkalary öwrenildi. Stephensi we Ae. aegypti, B. licheniformis ekzopolisaharidleri bilen bejerilen Aedes aegypti-de köp sanly gistologiki üýtgeşmeleri, şol sanda aşgazan kor içegesi, myşsa atrofiýasy, nerw siminiň gangliýalarynyň zeperlenmegi we bozulmagyny tapdylar72. Raghavendran we beýlekileriň pikiriçe, P. daleae miselial ekstrakty bilen bejerilenden soň, synagdan geçirilen çybynlaryň (4-nji ýaşdaky liçinkalar) orta içege öýjüklerinde içege boşlugynyň şişmegi, hüjreara mazmunynyň azalmagy we ýadro degenerasiýasy boldy81. Echinacea ýapragy ekstrakty bilen bejerilen çybyn liçinkalarynda hem şol bir gistologiki üýtgeşmeler syn edildi, bu bolsa bejerilen birleşmeleriň insektisid mümkinçiligini görkezýär50.
ECOSAR programma üpjünçiliginiň ulanylmagy halkara derejesinde ykrar edildi82. Häzirki barlaglar ECOSAR biosurfaktantlarynyň mikrosuw otlaryna (C. vulgaris), balyklara we suw bürgelerine (D. magna) garşy ýiti zäherliliginiň Birleşen Milletler Guramasy tarapyndan kesgitlenen "zäherlilik" kategoriýasyna girýändigini görkezýär83. ECOSAR ekotoksiklik modeli maddalaryň ýiti we uzak möhletli zäherliligini çaklamak üçin SAR we QSAR ulanýar we köplenç organiki hapalaýjylaryň zäherliligini çaklamak üçin ulanylýar82,84.
Paraformaldegid, natriý fosfat buferi (pH 7.4) we bu gözlegde ulanylan ähli beýleki himiki maddalar Hindistanyň HiMedia Laboratories kompaniýasyndan satyn alyndy.
Biosurfaktant önümçiligi ýeke-täk uglerod çeşmesi hökmünde 1% çig nebit goşulan 200 ml steril Bushnell Haas gurşawyny öz içine alýan 500 ml Erlenmeyer kolbalarynda amala aşyryldy. Enterobacter cloacae SJ2-niň öňünden ösdürilmegi (1.4 × 104 CFU/ml) inokuasiýa edildi we orbital silkdirijide 37°C temperaturada, 200 aýlaw/minutda 7 günläp ösdürildi. Inkubasiýa döwründen soň, biosurfaktant medeniýet gurşawyny 3400 × g tizlikde 4°C temperaturada 20 minutlap sentrifugalamak arkaly çykaryldy we netijede dörän üstki gatlak skrining maksatlary üçin ulanyldy. Biosurfaktantlaryň optimizasiýa proseduralary we häsiýetlendirmesi öňki gözlegimizden alyndy26.
Culex quinquefasciatus liçinkalary Palanchipetai, Tamilnad (Hindistan) Deňiz Biologiýasynyň Öňdebaryjy Okuw Merkezinden (CAS) alyndy. Liçinkalar 27 ± 2°C temperaturada we 12:12 (açyk: garaňky) fotoperioda deionlaşdyrylan suw bilen doldurylan plastik gaplarda ösdürilip ýetişdirildi. Çybyn liçinkalaryna 10% glýukoza ergini berildi.
Culex quinquefasciatus liçinkalary açyk we goragsyz septik çeleklerde tapyldy. Laboratoriýada liçinkalary kesgitlemek we ösdürmek üçin standart klassifikasiýa görkezmelerini ulanyň85. Liçinka öldüriji synaglar Bütindünýä Saglygy Goraýyş Guramasynyň maslahatlaryna laýyklykda geçirildi86. SH. Quinquefasciatusyň dördünji ýaş liçinkalary ýapyk turbalarda 25 ml we 50 ml-lik toparlarda, olaryň göwrüminiň üçden iki bölegine deň howa aralygy bilen ýygnaldy. Biosurfaktant (0–50 mg/ml) her turba aýratynlykda goşuldy we 25 °C-de saklandy. Gözegçilik turbasynda diňe distilledlenen suw (50 ml) ulanyldy. Öli liçinkalar inkubasiýa döwründe (12–48 sagat) ýüzmegiň alamatlaryny görkezmedikler hasaplanýar 87. Deňleme ulanyp, liçinkalaryň ölüminiň göterimini hasaplaň. (1)88.
Odontotermitidae maşgalasyna Oba hojalyk kampusynda (Annamalai uniwersiteti, Hindistan) çüýrän agaçlarda tapylan hindi termiti Odontotermes obesus girýär. Bu biosurfaktantyň (0–50 mg/ml) zyýanlydygyny ýa-da ýokdugyny anyklamak üçin adaty usullary ulanyp synagdan geçiriň. Laminar howa akymynda 30 minut guradylandan soň, Whatman kagyzynyň her bir zolagy 30, 40 ýa-da 50 mg/ml konsentrasiýasynda biosurfaktant bilen örtüldi. Öňünden örtülen we örtülmedik kagyz zolaklary Petri gapjygynyň merkezinde synagdan geçirildi we deňeşdirildi. Her bir Petri gapjygynda otuz töweregi işjeň termit O. obesus bar. Gözegçilik we synag termitlerine iýmit çeşmesi hökmünde çygly kagyz berildi. Ähli plastinkalar inkubasiýa döwründe otagyň temperaturasynda saklandy. Termitler 12, 24, 36 we 48 sagatdan soň öldi89,90. Soňra 1-nji deňleme dürli biosurfaktant konsentrasiýalarynda termitleriň ölüminiň göterimini kesgitlemek üçin ulanyldy. (2).
Nusgalar buzda saklanyp, 100 ml 0,1 M natriý fosfat buferi (pH 7,4) bolan mikrotubalara gaplanyp, goşmaça seljerme üçin Rajiw Gandi adyndaky Akwakultura Merkeziniň (RGCA) Merkezi Akwakultura Patologiýa Laboratoriýasyna (CAPL) iberildi. Gistologiýa Laboratoriýasyna, Sirkali, Maýiladuturaý. Hindistanyň Tamil Nadu etrabyndaky etrap. Nusgalar derrew 4% paraformaldegidde 37°C temperaturada 48 sagatlap berkidildi.
Fiksasiýa tapgyryndan soň, material üç gezek 0,1 M natriý fosfat buferi (pH 7,4) bilen ýuwuldy, etanolda basgançaklaýyn guradyldy we LEICA smolasynda 7 günläp çümdürildi. Soňra madda smola we polimerizator bilen doldurylan plastik galyba ýerleşdirilýär we soňra maddany öz içine alýan blok doly polimerleşýänçä 37°C-a çenli gyzdyrylan peje goýulýar.
Polimerleşmeden soň, bloklar LEICA RM2235 mikrotomy (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, ABŞ) arkaly 3 mm galyňlykda kesildi. Bölekler slaýdlarda jemlenen, her slaýdda alty bölekden ybarat. Slaýdlar otagyň temperaturasynda guradyldy, soňra 7 minut gematoksilin bilen boýaldy we 4 minut akar suw bilen ýuwuldy. Mundan başga-da, eozin erginini deriňize 5 minut çalyň we 5 minut akar suw bilen ýuwuň.
Ýiti toksiklik dürli tropiki derejelerdäki suw organizmlerini ulanmak arkaly çaklanyldy: 96 sagatlyk balyk LC50, 48 sagatlyk D. magna LC50 we 96 sagatlyk ýaşyl suw otlary EC50. Rhamnolipid biosurfaktantlarynyň balyklara we ýaşyl suw otlaryna toksikligi ABŞ-nyň Daşky gurşawy goramak agentligi tarapyndan işlenip düzülen Windows üçin ECOSAR programma üpjünçiliginiň 2.2 wersiýasyny ulanyp bahalandyryldy. (https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model salgysynda onlaýn elýeterlidir).
Liçinkalara garşy we termitlere garşy işjeňlik boýunça ähli synaglar üç gezek geçirildi. Liçinkalaryň we termitleriň ölümi baradaky maglumatlaryň çyzykly däl regressiýasy (dozanyň jogaby üýtgeýänleriniň logi) 95% ynam aralygy bilen ortaça ölüm konsentrasiýasyny (LC50) hasaplamak üçin geçirildi we konsentrasiýa jogabynyň egrileri Prism® (8.0 wersiýasy, GraphPad Software) Inc., ABŞ) 84, 91 ulanylyp döredildi.
Şu barlag Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilen mikrobial biosurfaktantlaryň çybynlaryň liçinkalaryna garşy we termitlere garşy serişde hökmünde mümkinçiliklerini açyp görkezýär we bu iş liçinkalara garşy we termitlere garşy täsir mehanizmlerini has gowy düşünmäge goşant goşar. Biosurfaktantlar bilen bejerilen liçinkalaryň gistologik barlaglary iýmit siňdiriş ýoluna, orta içege, beýni korteksine we içege epitelial öýjükleriniň giperplaziýasyna zeper ýetendigini görkezdi. Netijeler: Enterobacter cloacae SJ2 tarapyndan öndürilen rhamnolipid biosurfaktantyň antitermit we liçinka garşy işjeňliginiň toksikologiki bahalandyrmasy bu izolýatyň çybynlaryň (Cx quinquefasciatus) we termitleriň (O. obesus) wektor arkaly geçýän keselleriniň öňüni almak üçin potensial biopestisiddigini görkezdi. Biosurfaktantlaryň daşky gurşawa täsir edýän esasy zäherliligini we olaryň daşky gurşawa täsirini düşünmek zerurdyr. Bu barlag biosurfaktantlaryň daşky gurşawa töwekgelçiligini bahalandyrmak üçin ylmy esas döredýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 9-njy apreli