Kanggo efektifngontrol nyamuklan nyuda kedadeyan penyakit sing digawa, alternatif strategis, lestari lan ramah lingkungan kanggo pestisida kimia dibutuhake.Kita ngevaluasi dhaharan wiji saka Brassicaceae tartamtu (kulawarga Brassica) minangka sumber isothiocyanates sing asale saka tanduran sing diprodhuksi dening hidrolisis enzimatik glukosinolat sing ora aktif sacara biologis kanggo digunakake ing kontrol Aedes Mesir (L., 1762).Panganan wiji sing diilangi limang (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 lan Thlaspi arvense - telung jinis utama inaktivasi termal lan degradasi enzimatik. produk Kanggo nemtokake keracunan (LC50) saka allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate lan 4-hydroxybenzylisothiocyanate kanggo larva Aedes aegypti ing paparan 24 jam = 0,04 g/120 ml dH2O).Nilai LC50 kanggo mustard, mustard putih lan horsetail.meal wiji ana 0,05, 0,08 lan 0,05 mungguh dibandhingake allyl isothiocyanate (LC50 = 19,35 ppm) lan 4. -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55,41 ppm) luwih beracun kanggo larva liwat 24 jam gH / saka 1200 ml sawise perawatan.Asil kasebut cocog karo produksi panganan wiji alfalfa.Efisiensi ester benzyl sing luwih dhuwur cocog karo nilai LC50 sing diwilang.Nggunakake meal wiji bisa menehi cara efektif kanggo ngontrol nyamuk.efektifitas bubuk wiji cruciferous lan komponen kimia utama marang larva nyamuk lan nuduhake carane senyawa alami ing bubuk wiji cruciferous bisa dadi larvicide ramah lingkungan sing janjeni kanggo kontrol nyamuk.
Penyakit sing ditularake vektor sing disebabake dening nyamuk Aedes tetep dadi masalah kesehatan masyarakat global.Insiden penyakit sing ditularake nyamuk nyebar sacara geografis1,2,3 lan muncul maneh, nyebabake wabah penyakit abot4,5,6,7.Panyebaran penyakit ing antarane manungsa lan kewan (contone, chikungunya, dengue, demam Rift Valley, demam kuning lan virus Zika) durung ana sadurunge.Demam berdarah mung nyebabake kira-kira 3,6 milyar wong bisa kena infeksi ing wilayah tropis, kanthi kira-kira 390 yuta infeksi kedadeyan saben taun, nyebabake 6.100-24.300 tiwas saben taun8.Muncul maneh lan wabah virus Zika ing Amerika Selatan wis narik kawigaten ing saindenging jagad amarga karusakan otak sing ditimbulake ing bocah-bocah sing lair saka wanita sing kena infeksi2.Kremer et al 3 prédhiksi manawa jangkauan geografis nyamuk Aedes bakal terus berkembang lan ing taun 2050, setengah saka populasi donya bakal ana risiko infeksi arbovirus sing ditularake nyamuk.
Kajaba vaksin sing nembe dikembangake kanggo demam berdarah lan demam kuning, vaksin kanggo penyakit sing ditularake nyamuk durung dikembangake9,10,11.Vaksin isih kasedhiya ing jumlah winates lan mung digunakake ing uji klinis.Kontrol vektor nyamuk nggunakake insektisida sintetik wis dadi strategi kunci kanggo ngontrol panyebaran penyakit sing ditularake nyamuk12,13.Sanajan pestisida sintetik efektif kanggo mateni nyamuk, panggunaan pestisida sintetik sing terus-terusan nyebabake organisme sing ora dadi target lan ngrusak lingkungan14,15,16.Sing luwih nguwatirake yaiku tren nambah resistensi nyamuk marang insektisida kimia17,18,19.Masalah sing ana gandhengane karo pestisida wis nyepetake panelusuran alternatif sing efektif lan ramah lingkungan kanggo ngontrol vektor penyakit.
Maneka warna tanduran wis dikembangake minangka sumber fitopestisida kanggo ngontrol hama20,21.Zat tanduran umume ramah lingkungan amarga biodegradable lan nduweni keracunan sing sithik utawa bisa diabaikan kanggo organisme non-target kayata mamalia, iwak lan amfibi20,22.Preparat jamu dikenal ngasilake macem-macem senyawa bioaktif kanthi mekanisme aksi sing beda kanggo ngontrol macem-macem tahapan urip nyamuk kanthi efektif23,24,25,26.Senyawa sing asale saka tanduran kayata minyak atsiri lan bahan tanduran aktif liyane wis entuk perhatian lan mbukak dalan kanggo alat inovatif kanggo ngontrol vektor nyamuk.Minyak atsiri, monoterpenes lan sesquiterpenes tumindak minangka repellents, nyegah pakan lan ovicides27,28,29,30,31,32,33.Akeh lenga sayur-sayuran nyebabake mati larva nyamuk, pupa lan wong diwasa34,35,36, nyebabake saraf, pernapasan, endokrin lan sistem penting serangga37.
Panaliten anyar wis menehi wawasan babagan panggunaan potensial tanduran sawi lan wijine minangka sumber senyawa bioaktif.Tepung wiji sawi wis diuji minangka biofumigan38,39,40,41 lan digunakake minangka amandemen lemah kanggo pamblokiran gulma42,43,44 lan kontrol patogen tanduran sing ditularake ing lemah45,46,47,48,49,50, nutrisi tanduran.nematoda 41,51, 52, 53, 54 lan hama 55, 56, 57, 58, 59, 60. Aktivitas fungisida bubuk wiji kasebut digandhengake karo senyawa pelindung tanduran sing diarani isothiocyanates38,42,60.Ing tetanduran, senyawa protèktif iki disimpen ing sel tanduran ing wangun glukosinolat non-bioaktif.Nanging, nalika tanduran rusak amarga pakan serangga utawa infeksi patogen, glukosinolat dihidrolisis dening myrosinase dadi isothiocyanates bioaktif55,61.Isothiocyanates minangka senyawa volatil sing dikenal nduweni aktivitas antimikroba lan insektisida spektrum sing amba, lan struktur, aktivitas biologi lan isine beda-beda ing antarane spesies Brassicaceae42,59,62,63.
Senadyan isothiocyanates sing asalé saka tepung wiji sawi dikenal nduweni aktivitas insektisida, data babagan aktivitas biologis marang vektor arthropoda sing penting sacara medis kurang.Panliten kita nliti aktivitas larvasida saka papat bubuk wiji sing dibuang lemak marang nyamuk Aedes.Larva Aedes aegypti.Tujuane panliten yaiku kanggo ngevaluasi potensi panggunaane minangka biopestisida sing ramah lingkungan kanggo ngontrol nyamuk.Telung komponen kimia utama saka tepung wiji, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), lan 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) uga diuji kanggo nguji aktivitas biologi komponen kimia kasebut ing larva nyamuk.Iki minangka laporan pisanan kanggo ngevaluasi efektifitas papat bubuk wiji kubis lan komponen kimia utama marang larva nyamuk.
Koloni laboratorium Aedes aegypti (galur Rockefeller) dipertahankan ing suhu 26°C, kelembapan relatif (RH) 70% lan jam 10:14 (fotoperiode L:D).Badhak wadon sing dikawinake diselehake ing kandhang plastik (dhuwur 11 cm lan diameter 9,5 cm) lan dipakani liwat sistem pakan botol nggunakake getih sapi sitrat (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, USA).Pakan getih ditindakake kaya biasane nggunakake feeder multi-kaca membran (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, USA) sing disambungake menyang tabung adus banyu sirkulasi (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, USA) kanthi suhu. kontrol 37 °C.Tarik film Parafilm M ing sisih ngisor saben ruang pakan kaca (area 154 mm2).Saben pakan banjur dilebokake ing kothak ndhuwur sing nutupi kandhang sing ngemot wadon kawin.Kira-kira 350-400 μl getih sapi ditambahake menyang corong feeder kaca kanthi nggunakake pipet Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) lan cacing diwasa diidini nguras paling sethithik sak jam.Badhak wadon sing ngandhut banjur diwenehi solusi sukrosa 10% lan diijini nyelehake endhog ing kertas panyaring lembab sing diantrekake ing cangkir soufflé sing cetha banget (ukuran 1,25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, USA).kandhang karo banyu.Selehake kertas saring sing ngemot endhog ing tas sing disegel (SC Johnsons, Racine, WI) lan simpen ing suhu 26°C.Endhog kasebut ditetesi lan kira-kira 200-250 larva diunggahake ing nampan plastik sing ngemot campuran chow terwelu (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, USA) lan bubuk ati (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, USA).lan fillet iwak (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Jerman) kanthi rasio 2:1:1.Larva instar katelu pungkasan digunakake ing bioassay kita.
Bahan wiji tanduran sing digunakake ing panliten iki dijupuk saka sumber komersial lan pemerintah ing ngisor iki: Brassica juncea (brown mustard-Pacific Gold) lan Brassica juncea (white mustard-Ida Gold) saka Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Washington State, USA;(Taman Cress) saka Kelly Seed lan Hardware Co., Peoria, IL, USA lan Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) saka USDA-ARS, Peoria, IL, USA;Ora ana wiji sing digunakake ing panliten kasebut diobati nganggo pestisida.Kabeh materi wiji diproses lan digunakake ing panliten iki sesuai karo peraturan lokal lan nasional lan tundhuk karo kabeh peraturan negara lan nasional sing relevan.Panliten iki ora nliti varietas tanduran transgenik.
Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), White mustard (IG), Thlaspi arvense (DFP) wiji digiling nganti alus nggunakake pabrik ultracentrifugal Retsch ZM200 (Retsch, Haan, Jerman) sing dilengkapi bolong 0,75 mm lan Stainless rotor baja, 12 untu, 10.000 rpm (Tabel 1).Bubuk wiji lemah ditransfer menyang thimble kertas lan dibuwang nganggo heksana ing piranti Soxhlet suwene 24 jam.Sawijining subsample saka mustard lapangan sing diilangi lemak diobati kanthi panas ing 100 °C suwene 1 jam kanggo denaturasi myrosinase lan nyegah hidrolisis glukosinolat dadi isothiocyanates sing aktif sacara biologis.Wêdakakêna wiji buntut kuda sing diolah panas (DFP-HT) digunakake minangka kontrol negatif kanthi denaturasi myrosinase.
Isi glukosinolat saka panganan wiji sing dibuwang ditemtokake kanthi rangkap rangkap nggunakake kromatografi cair kinerja dhuwur (HPLC) miturut protokol sing diterbitake sadurunge 64.Sedhela, 3 mL metanol ditambahake menyang sampel 250 mg bubuk wiji sing dibuwang.Saben sampel sonicated ing adus banyu kanggo 30 menit lan kiwa ing peteng ing 23 ° C kanggo 16 jam.A 1 mL aliquot saka lapisan organik banjur disaring liwat saringan 0,45 μm menyang autosampler.Nganggo sistem Shimadzu HPLC (loro pompa LC 20AD; SIL 20A autosampler; DGU 20As degasser; SPD-20A UV-VIS detector kanggo ngawasi ing 237 nm; lan CBM-20A modul bis komunikasi), isi glukosinolat saka meal wiji ditemtokake ing rangkap tiga.nggunakake piranti lunak Shimadzu LC Solution versi 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, USA).Kolom kasebut minangka kolom fase balik Inertsil C18 (250 mm × 4,6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, USA).Kondisi fase seluler awal disetel ing 12% metanol / 88% 0,01 M tetrabutylammonium hydroxide ing banyu (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) kanthi laju aliran 1 mL / min.Sawise injeksi 15 μl sampel, kondisi awal dijaga nganti 20 menit, banjur rasio pelarut disetel dadi 100% metanol, kanthi wektu analisis sampel total 65 menit.Kurva standar (basis nM / mAb) diasilake dening pengenceran serial saka standar sinapine, glukosinolat lan myrosin sing anyar disiapake (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) kanggo ngira isi belerang saka meal wiji defatted.glukosinolat.Konsentrasi glukosinolat ing sampel diuji ing Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA) nggunakake versi OpenLAB CDS ChemStation (C.01.07 SR2 [255]) sing dilengkapi kolom sing padha lan nggunakake metode sing diterangake sadurunge.Konsentrasi glukosinolat ditemtokake;bisa dibandhingake antarane sistem HPLC.
Allyl isothiocyanate (94%, stabil) lan benzyl isothiocyanate (98%) dituku saka Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA).4-Hydroxybenzylisothiocyanate dituku saka ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA).Nalika dihidrolisis sacara enzimatik dening myrosinase, glukosinolat, glukosinolat, lan glukosinolat mbentuk allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, lan 4-hydroxybenzylisothiocyanate.
Bioassay laboratorium ditindakake miturut metode Muturi et al.32 kanthi modifikasi.Lima pakan wiji kurang lemak digunakake ing panliten kasebut: DFP, DFP-HT, IG, PG lan Ls.Rong puluh larva diselehake ing beaker telung arah 400 mL (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) sing ngemot 120 mL banyu deionisasi (dH2O).Konsentrasi tepung wiji pitu dites kanggo keracunan larva nyamuk: 0,01, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1 lan 0,12 g tepung wiji/120 ml dH2O kanggo panganan wiji DFP, DFP-HT, IG lan PG.Bioassay awal nuduhake yen glepung wiji Ls sing dibuwang luwih beracun tinimbang papat glepung wiji liyane sing diuji.Mulane, kita nyetel pitung konsentrasi perawatan saka Ls wiji meal kanggo konsentrasi ing ngisor iki: 0,015, 0,025, 0,035, 0,045, 0,055, 0,065, lan 0,075 g / 120 mL dH2O.
Klompok kontrol sing ora diobati (dH20, ora ana suplemen panganan wiji) dilebokake kanggo netepake kematian serangga normal ing kahanan uji.Bioassay toksikologis kanggo saben panganan wiji kalebu telung replika gelas telung lereng (20 larva instar katelu pungkasan saben beaker), kanthi total 108 vial.Wadah sing diolah disimpen ing suhu kamar (20-21 ° C) lan kematian larva dicathet sajrone 24 lan 72 jam paparan terus kanggo konsentrasi perawatan.Yen awak lan appendages lemut ora obah nalika ditusuk utawa disentuh nganggo spatula stainless steel lancip, larva nyamuk dianggep mati.Larva sing mati biasane tetep ora obah ing posisi dorsal utawa ventral ing ngisor wadhah utawa ing permukaan banyu.Eksperimen kasebut diulang kaping telu ing dina sing beda nggunakake klompok larva sing beda-beda, kanthi total 180 larva sing katon ing saben konsentrasi perawatan.
Toksisitas AITC, BITC, lan 4-HBITC kanggo larva nyamuk ditaksir nggunakake prosedur bioassay sing padha nanging kanthi perawatan sing beda.Siapke solusi stok 100.000 ppm kanggo saben bahan kimia kanthi nambahake 100 µL bahan kimia kasebut menyang 900 µL etanol absolut ing tabung centrifuge 2-mL lan goyangake nganti 30 detik kanggo nyampur sak tenane.Konsentrasi perawatan ditemtokake adhedhasar bioassay awal kita, sing nemokake BITC luwih beracun tinimbang AITC lan 4-HBITC.Kanggo nemtokake keracunan, 5 konsentrasi BITC (1, 3, 6, 9 lan 12 ppm), 7 konsentrasi AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 lan 35 ppm) lan 6 konsentrasi 4-HBITC (15). , 15, 20, 25, 30 lan 35 ppm).30, 45, 60, 75 lan 90 ppm).Perawatan kontrol disuntikake karo 108 μL etanol absolut, sing padha karo volume maksimum perawatan kimia.Bioassays diulang kaya ing ndhuwur, mbabarake total 180 larva saben konsentrasi perawatan.Kematian larva dicathet kanggo saben konsentrasi AITC, BITC, lan 4-HBITC sawise 24 jam paparan terus-terusan.
Analisis probit saka 65 data mortalitas sing gegandhengan karo dosis ditindakake nggunakake piranti lunak Polo (Polo Plus, LeOra Software, versi 1.0) kanggo ngetung konsentrasi 50% lethal (LC50), 90% konsentrasi lethal (LC90), kemiringan, koefisien dosis mateni, lan 95 % konsentrasi letal.adhedhasar interval kapercayan kanggo rasio dosis mateni kanggo konsentrasi log-transformed lan kurva dosis-mortalitas.Data kematian adhedhasar data replika gabungan saka 180 larva sing kapapar saben konsentrasi perawatan.Analisis probabilistik ditindakake kanthi kapisah kanggo saben panganan wiji lan saben komponen kimia.Adhedhasar interval kapercayan 95% rasio dosis letal, keracunan tepung wiji lan konstituen kimia kanggo larva nyamuk dianggep beda nyata, mula interval kapercayan sing ngemot nilai 1 ora beda nyata, P = 0,0566.
Asil HPLC kanggo nemtokake glukosinolat utama ing glepung wiji sing dibuang lemak DFP, IG, PG lan Ls kapacak ing Tabel 1. Glukosinolat utama ing glepung wiji sing diuji beda-beda kajaba DFP lan PG, sing loro-lorone ngemot glukosinolat myrosinase.Isi myrosinin ing PG luwih dhuwur tinimbang ing DFP, masing-masing 33,3 ± 1,5 lan 26,5 ± 0,9 mg / g.Wêdakakêna biji Ls ngandhut 36,6 ± 1,2 mg/g glukoglikon, dene bubuk biji IG ngandhut sinapine 38,0 ± 0,5 mg/g.
Larva Ae.Nyamuk aedes aegypti tiwas nalika diobati nganggo panganan wiji sing dibuwang, sanajan efektifitas perawatan kasebut beda-beda gumantung saka spesies tanduran.Mung DFP-NT ora beracun kanggo larva nyamuk sawise 24 lan 72 jam paparan (Tabel 2).Toksisitas bubuk wiji aktif tambah kanthi konsentrasi sing tambah (Gambar 1A, B).Keracunan wiji meal kanggo larva nyamuk beda-beda sacara signifikan adhedhasar 95% CI saka rasio dosis mateni nilai LC50 ing 24 jam lan 72 jam taksiran (Tabel 3).Sawise 24 jam, efek beracun saka panganan biji Ls luwih gedhe tinimbang perawatan panganan wiji liyane, kanthi aktivitas paling dhuwur lan keracunan maksimal kanggo larva (LC50 = 0,04 g/120 ml dH2O).Larva kurang sensitif marang DFP sajrone 24 jam dibandhingake karo perawatan bubuk biji IG, Ls lan PG, kanthi nilai LC50 masing-masing 0,115, 0,04 lan 0,08 g/120 ml dH2O, sing sacara statistik luwih dhuwur tinimbang nilai LC50.0,211 g / 120 ml dH2O (Tabel 3).Nilai LC90 saka DFP, IG, PG lan Ls yaiku 0.376, 0.275, 0.137 lan 0.074 g/120 ml dH2O (Tabel 2).Konsentrasi DPP paling dhuwur yaiku 0,12 g / 120 ml dH2O.Sawise 24 jam penilaian, rata-rata kematian larva mung 12%, dene rata-rata kematian larva IG lan PG tekan 51% lan 82%.Sawise 24 jam evaluasi, rata-rata kematian larva kanggo konsentrasi paling dhuwur saka perawatan wiji Ls (0,075 g / 120 ml dH2O) yaiku 99% (Gambar 1A).
Kurva mortalitas ditaksir saka respon dosis (Probit) Ae.Larva Mesir (larva instar ke-3) nganti konsentrasi tepung wiji 24 jam (A) lan 72 jam (B) sawise perawatan.Garis burik nuduhake LC50 saka perawatan meal wiji.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat inactivated Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Ing evaluasi 72 jam, nilai LC50 saka DFP, IG lan PG wiji meal yaiku 0,111, 0,085 lan 0,051 g / 120 ml dH2O, masing-masing.Meh kabeh larva sing kapapar panganan wiji Ls mati sawise 72 jam paparan, mula data kematian ora konsisten karo analisis Probit.Dibandhingake karo panganan wiji liyane, larva kurang sensitif marang perawatan panganan wiji DFP lan nduweni nilai LC50 sing luwih dhuwur (Tabel 2 lan 3).Sawise 72 jam, nilai LC50 kanggo perawatan wiji DFP, IG lan PG kira-kira 0,111, 0,085 lan 0,05 g / 120 ml dH2O, masing-masing.Sawise 72 jam evaluasi, nilai LC90 saka bubuk biji DFP, IG lan PG yaiku 0,215, 0,254 lan 0,138 g / 120 ml dH2O, masing-masing.Sawise 72 jam evaluasi, rata-rata kematian larva kanggo perawatan wiji DFP, IG lan PG kanthi konsentrasi maksimal 0,12 g / 120 ml dH2O yaiku 58%, 66% lan 96% (Gambar 1B).Sawise evaluasi 72 jam, panganan biji PG ditemokake luwih beracun tinimbang panganan biji IG lan DFP.
Isothiocyanates sintetik, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) lan 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) bisa mateni larva nyamuk kanthi efektif.Ing 24 jam sawise perawatan, BITC luwih beracun kanggo larva kanthi nilai LC50 5.29 ppm dibandhingake karo 19.35 ppm kanggo AITC lan 55.41 ppm kanggo 4-HBITC (Tabel 4).Dibandhingake karo AITC lan BITC, 4-HBITC nduweni keracunan sing luwih murah lan nilai LC50 sing luwih dhuwur.Ana beda sing signifikan ing keracunan larva nyamuk saka rong isothiocyanates utama (Ls lan PG) ing panganan wiji sing paling kuat.Keracunan adhedhasar rasio dosis sing bisa nyebabake nilai LC50 antarane AITC, BITC, lan 4-HBITC nuduhake prabédan statistik kayata 95% CI saka rasio dosis lethal LC50 ora kalebu nilai 1 (P = 0,05, Tabel. 4).Konsentrasi paling dhuwur saka BITC lan AITC dikira bisa mateni 100% larva sing diuji (Gambar 2).
Kurva mortalitas ditaksir saka respon dosis (Probit) Ae.24 jam sawise perawatan, larva Mesir (larva instar 3) tekan konsentrasi isothiocyanate sintetik.Garis burik nuduhake LC50 kanggo perawatan isothiocyanate.Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC lan 4-HBITC.
Panggunaan biopestisida tanduran minangka agen kontrol vektor nyamuk wis suwe diteliti.Akeh tanduran ngasilake bahan kimia alami sing nduweni aktivitas insektisida37.Senyawa bioaktif kasebut nyedhiyakake alternatif sing apik kanggo insektisida sintetik kanthi potensial gedhe kanggo ngontrol hama, kalebu nyamuk.
Tetanduran sawi ditanem minangka tanduran kanggo wiji, digunakake minangka rempah-rempah lan sumber lenga.Nalika lenga sawi diekstrak saka wiji utawa nalika sawi diekstrak kanggo digunakake minangka biofuel, 69 prodhuk sampingan kasebut yaiku panganan wiji sing dibuwang.Panganan wiji iki nahan akeh komponen biokimia alami lan enzim hidrolitik.Keracunan panganan wiji iki amarga produksi isothiocyanates55,60,61.Isothiocyanates dibentuk kanthi hidrolisis glukosinolat dening enzim myrosinase sajrone hidrasi panganan wiji38,55,70 lan dikenal duweni efek fungisida, bakterisida, nematicidal lan insektisida, uga sifat liyane kalebu efek sensori kimia lan sifat kemoterapi61,62, 70.Sawetara panliten nuduhake manawa tanduran sawi lan tepung wiji tumindak efektif minangka fumigan marang lemah lan hama panganan sing disimpen57,59,71,72.Ing panliten iki, kita nemtokake keracunan panganan papat wiji lan telung produk bioaktif AITC, BITC, lan 4-HBITC marang larva nyamuk Aedes.Aedes aegypti.Nambahake tepung wiji langsung menyang banyu sing ngandhut larva nyamuk diajab bisa ngaktifake proses enzimatik sing ngasilake isothiocyanate sing beracun kanggo larva nyamuk.Biotransformasi iki dituduhake sebagian dening aktivitas larvicidal sing diamati saka panganan wiji lan ilang aktivitas insektisida nalika wiji sawi kerdil diobati kanthi panas sadurunge digunakake.Perlakuan panas bakal ngrusak enzim hidrolitik sing ngaktifake glukosinolat, saéngga nyegah pembentukan isothiocyanates bioaktif.Iki minangka panaliten pisanan kanggo ngonfirmasi sifat insektisida bubuk wiji kubis marang nyamuk ing lingkungan akuatik.
Ing antarane bubuk wiji sing diuji, bubuk wiji selada air (Ls) sing paling beracun, nyebabake kematian Aedes albopictus sing dhuwur.Larva Aedes aegypti diolah terus-terusan suwene 24 jam.Telung bubuk wiji sing isih ana (PG, IG lan DFP) nduweni aktivitas sing luwih alon lan isih nyebabake kematian sing signifikan sawise 72 jam perawatan terus-terusan.Mung panganan wiji Ls sing ngemot glukosinolat sing signifikan, dene PG lan DFP ngemot myrosinase lan IG ngemot glukosinolat minangka glukosinolat utama (Tabel 1).Glucotropaeolin dihidrolisis dadi BITC lan sinalbine dihidrolisis dadi 4-HBITC61,62.Asil bioassay kita nuduhake yen panganan wiji Ls lan BITC sintetik banget beracun kanggo larva nyamuk.Komponen utama PG lan DFP wiji meal yaiku myrosinase glucosinolate, sing dihidrolisis dadi AITC.AITC efektif kanggo mateni larva nyamuk kanthi nilai LC50 19,35 ppm.Dibandhingake karo AITC lan BITC, isothiocyanate 4-HBITC paling ora beracun kanggo larva.Sanajan AITC kurang beracun tinimbang BITC, nilai LC50 luwih murah tinimbang akeh minyak atsiri sing diuji ing larva nyamuk32,73,74,75.
Wêdakakêna wiji cruciferous sing digunakake kanggo larva nyamuk ngandhut siji glukosinolat utama, kanthi luwih saka 98-99% saka total glukosinolat sing ditemtokake dening HPLC.Jumlah tilak glukosinolat liyane dideteksi, nanging tingkate kurang saka 0,3% saka total glukosinolat.Wêdakakêna wiji watercress (L. sativum) ngandhut glukosinolat sekunder (sinigrin), nanging proporsi 1% saka total glukosinolat, lan isine isih ora pati penting (kira-kira 0,4 mg/g bubuk wiji).Sanajan PG lan DFP ngemot glukosinolat utama sing padha (myrosin), aktivitas larvasida saka panganan wiji kasebut beda banget amarga nilai LC50.Beda-beda ing keracunan kanggo powdery mildew.Muncule larva Aedes aegypti bisa uga amarga beda aktivitas myrosinase utawa stabilitas antarane loro pakan wiji.Aktivitas myrosinase nduweni peran penting ing bioavailabilitas produk hidrolisis kayata isothiocyanates ing tanduran Brassicaceae76.Laporan sadurunge dening Pocock et al.77 lan Wilkinson et al.78 wis nuduhake yen owah-owahan aktivitas lan stabilitas myrosinase uga bisa digandhengake karo faktor genetik lan lingkungan.
Isi isothiocyanate bioaktif sing dikarepake diitung adhedhasar nilai LC50 saben wiji wiji ing jam 24 lan 72 (Tabel 5) kanggo mbandhingake karo aplikasi kimia sing cocog.Sawise 24 jam, isothiocyanates ing tepung wiji luwih beracun tinimbang senyawa murni.Nilai LC50 sing diitung adhedhasar bagean per yuta (ppm) perawatan wiji isothiocyanate luwih murah tinimbang nilai LC50 kanggo aplikasi BITC, AITC, lan 4-HBITC.Kita diamati larva sing ngonsumsi pelet wiji (Gambar 3A).Akibaté, larva bisa nampa paparan sing luwih konsentrasi kanggo isothiocyanates beracun kanthi mangan pelet wiji.Iki paling jelas ing perawatan wiji IG lan PG ing paparan 24 jam, ing ngendi konsentrasi LC50 75% lan 72% luwih murah tinimbang perawatan AITC lan 4-HBITC murni.Pangobatan Ls lan DFP luwih beracun tinimbang isothiocyanate murni, kanthi nilai LC50 24% lan 41% luwih murah.Larva ing perawatan kontrol kasil pupated (Gbr. 3B), nalika paling larva ing perawatan meal wiji ora pupate lan pangembangan larva wis telat nyata (Gbr. 3B, D).Ing Spodopteralitura, isothiocyanates digandhengake karo retardasi pertumbuhan lan keterlambatan perkembangan79.
Larva Ae.Nyamuk aedes aegypti terus-terusan kena ing bubuk wiji Brassica sajrone 24-72 jam.(A) Larva mati kanthi partikel tepung wiji ing cangkeme (bunder);(B) Pangobatan kontrol (dH20 tanpa tambahan tepung wiji) nuduhake yen larva tuwuh kanthi normal lan wiwit pupate sawise 72 jam (C, D) Larva diobati kanthi wiji wiji;meal wiji nuduhake beda ing pembangunan lan ora pupate.
Kita durung nyinaoni mekanisme efek beracun isothiocyanates ing larva nyamuk.Nanging, studi sadurunge ing semut geni abang (Solenopsis invicta) wis nuduhake yen inhibisi glutathione S-transferase (GST) lan esterase (EST) minangka mekanisme utama bioaktivitas isothiocyanate, lan AITC, sanajan ing aktivitas sing kurang, uga bisa nyegah aktivitas GST. .semut geni sing diimpor abang kanthi konsentrasi sing sithik.Dosis yaiku 0,5 µg/ml80.Ing kontras, AITC nyegah acetylcholinesterase ing kumbang jagung diwasa (Sitophilus zeamais)81.Panaliten sing padha kudu ditindakake kanggo njlentrehake mekanisme aktivitas isothiocyanate ing larva nyamuk.
Kita nggunakake perawatan DFP sing ora aktif panas kanggo ndhukung proposal yen hidrolisis glukosinolat tanduran kanggo mbentuk isothiocyanates reaktif minangka mekanisme kontrol larva nyamuk kanthi meal wiji sawi.Panganan wiji DFP-HT ora beracun ing tingkat aplikasi sing diuji.Lafarga et al.82 nyatakake yen glukosinolat sensitif marang degradasi ing suhu dhuwur.Perlakuan panas uga diajab bisa denaturasi enzim myrosinase ing tepung wiji lan nyegah hidrolisis glukosinolat kanggo mbentuk isothiocyanates reaktif.Iki uga dikonfirmasi dening Okunade et al.75 nuduhake yen myrosinase sensitif suhu, nuduhake yen aktivitas myrosinase wis ora aktif nalika mustar, mustar ireng, lan wiji bloodroot kapapar ing suhu ndhuwur 80 °.C. Mekanisme kasebut bisa nyebabake kelangan aktivitas insektisida saka panganan wiji DFP sing diolah panas.
Dadi, panganan wiji sawi lan telung isothiocyanate utama beracun kanggo larva nyamuk.Amarga bedane antarane panganan wiji lan perawatan kimia, panggunaan panganan wiji bisa dadi cara sing efektif kanggo ngontrol nyamuk.Ana perlu kanggo ngenali formulasi cocok lan sistem pangiriman efektif kanggo nambah khasiat lan stabilitas saka nggunakake bubuk wiji.Asil kita nuduhake potensial nggunakake panganan wiji sawi minangka alternatif kanggo pestisida sintetik.Teknologi iki bisa dadi alat inovatif kanggo ngontrol vektor nyamuk.Amarga larva nyamuk berkembang ing lingkungan banyu lan glukosinolat panganan wiji kanthi enzim diowahi dadi isothiocyanates aktif nalika hidrasi, panggunaan panganan wiji sawi ing banyu sing kena infeksi nyamuk menehi potensial kontrol sing signifikan.Senajan aktivitas larvicidal saka isothiocyanates beda-beda (BITC > AITC > 4-HBITC), riset luwih dibutuhake kanggo nemtokake manawa nggabungake meal wiji karo macem-macem glukosinolat sinergis nambah keracunan.Iki minangka panaliten pisanan sing nduduhake efek insektisida saka panganan wiji cruciferous sing dibuwang lan telung isothiocyanates bioaktif ing nyamuk.Asil panliten iki mbuktekake yen tepung wiji kubis sing dibuwang, minangka produk sampingan saka ekstraksi minyak saka wiji, bisa dadi agen larvasida sing apik kanggo ngontrol nyamuk.Informasi iki bisa mbantu luwih nemokake agen biokontrol tanduran lan pangembangane minangka biopestisida sing murah, praktis, lan ramah lingkungan.
Dataset sing digawe kanggo panliten iki lan analisa asil kasedhiya saka penulis sing cocog kanthi panyuwunan sing cukup.Ing pungkasan pasinaon, kabeh bahan sing digunakake ing pasinaon (serangga lan panganan wiji) dirusak.
Wektu kirim: Jul-29-2024