Përdorimi i gjerë i pesticideve sintetike ka çuar në shumë probleme, duke përfshirë shfaqjen e organizmave rezistentë, degradimin e mjedisit dhe dëmtimin e shëndetit të njeriut. Prandaj, mikrobet e rejapesticideNevojiten urgjentisht substanca që janë të sigurta për shëndetin e njeriut dhe mjedisin. Në këtë studim, biosurfaktanti rhamnolipid i prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2 u përdor për të vlerësuar toksicitetin ndaj larvave të mushkonjave (Culex quinquefasciatus) dhe termiteve (Odontotermes obesus). Rezultatet treguan se kishte një shkallë vdekshmërie të varur nga doza midis trajtimeve. Vlera LC50 (përqendrim vdekjeprurës 50%) në 48 orë për biosurfaktantët e larvave të termiteve dhe mushkonjave u përcaktua duke përdorur një metodë të përshtatjes së kurbës jolineare të regresionit. Rezultatet treguan se vlerat LC50 48-orëshe (intervali i besimit 95%) të aktivitetit larvicidal dhe antitermit të biosurfaktantit ishin përkatësisht 26.49 mg/L (intervali 25.40 deri në 27.57) dhe 33.43 mg/L (intervali 31.09 deri në 35.68). Sipas ekzaminimit histopatologjik, trajtimi me biosurfaktantë shkaktoi dëme të rënda në indet e organeleve të larvave dhe termiteve. Rezultatet e këtij studimi tregojnë se biosurfaktanti mikrobik i prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2 është një mjet i shkëlqyer dhe potencialisht efektiv për kontrollin e Cx. quinquefasciatus dhe O. obesus.
Vendet tropikale përjetojnë një numër të madh sëmundjesh të transmetuara nga mushkonjat1. Rëndësia e sëmundjeve të transmetuara nga mushkonjat është e përhapur. Më shumë se 400,000 njerëz vdesin nga malaria çdo vit, dhe disa qytete të mëdha po përjetojnë epidemi të sëmundjeve të rënda si dengu, ethet e verdha, chikungunya dhe Zika.2 Sëmundjet e transmetuara nga vektorët shoqërohen me një në gjashtë infeksione në mbarë botën, me mushkonjat që shkaktojnë rastet më të rëndësishme3,4. Culex, Anopheles dhe Aedes janë tre gjinitë e mushkonjave që shoqërohen më shpesh me transmetimin e sëmundjeve5. Prevalenca e etheve të dengut, një infeksion i transmetuar nga mushkonja Aedes aegypti, është rritur gjatë dekadës së fundit dhe përbën një kërcënim të rëndësishëm për shëndetin publik4,7,8. Sipas Organizatës Botërore të Shëndetësisë (OBSH), më shumë se 40% e popullsisë së botës është në rrezik nga ethet e dengut, me 50-100 milionë raste të reja që ndodhin çdo vit në më shumë se 100 vende9,10,11. Ethet e dengut janë bërë një problem i madh i shëndetit publik pasi incidenca e tyre është rritur në të gjithë botën12,13,14. Anopheles gambiae, i njohur zakonisht si mushkonja afrikane Anopheles, është vektori më i rëndësishëm i malaries njerëzore në rajonet tropikale dhe subtropikale15. Virusi i Nilit Perëndimor, encefaliti i Shën Luisit, encefaliti japonez dhe infeksionet virale të kuajve dhe zogjve transmetohen nga mushkonjat Culex, të quajtura shpesh mushkonja të zakonshme shtëpiake. Përveç kësaj, ato janë gjithashtu bartëse të sëmundjeve bakteriale dhe parazitare16. Ekzistojnë më shumë se 3,000 lloje termitesh në botë, dhe ato kanë ekzistuar për më shumë se 150 milion vjet17. Shumica e dëmtuesve jetojnë në tokë dhe ushqehen me dru dhe produkte druri që përmbajnë celulozë. Termiti indian Odontotermes obesus është një dëmtues i rëndësishëm që shkakton dëme të rënda në të korrat dhe pemët e rëndësishme të plantacioneve18. Në zonat bujqësore, infektimet nga termitet në faza të ndryshme mund të shkaktojnë dëme të mëdha ekonomike në të korra të ndryshme, lloje pemësh dhe materiale ndërtimi. Termitet gjithashtu mund të shkaktojnë probleme shëndetësore tek njerëzit19.
Çështja e rezistencës nga mikroorganizmat dhe dëmtuesit në fushat farmaceutike dhe bujqësore të sotme është komplekse20,21. Prandaj, të dy kompanitë duhet të kërkojnë antimikrobikë të rinj me kosto efektive dhe biopesticide të sigurta. Pesticidet sintetike janë tani të disponueshme dhe kanë treguar se janë infektive dhe largojnë insektet e dobishme jo-shënjestruese22. Në vitet e fundit, kërkimet mbi biosurfaktantët janë zgjeruar për shkak të aplikimit të tyre në industri të ndryshme. Biosurfaktantët janë shumë të dobishëm dhe jetikë në bujqësi, rehabilitimin e tokës, nxjerrjen e naftës, largimin e baktereve dhe insekteve, dhe përpunimin e ushqimit23,24. Biosurfaktantët ose surfaktantët mikrobikë janë kimikate biosurfaktante të prodhuara nga mikroorganizma të tillë si bakteret, majat dhe kërpudhat në habitatet bregdetare dhe zonat e kontaminuara me naftë25,26. Surfaktantët dhe biosurfaktantët e derivuar kimikisht janë dy lloje që merren direkt nga mjedisi natyror27. Biosurfaktantë të ndryshëm merren nga habitatet detare28,29. Prandaj, shkencëtarët po kërkojnë teknologji të reja për prodhimin e biosurfaktantëve bazuar në bakteret natyrore30,31. Përparimet në kërkime të tilla demonstrojnë rëndësinë e këtyre komponimeve biologjike për mbrojtjen e mjedisit32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium dhe këto gjini bakteriale janë përfaqësues të studiuar mirë23,33.
Ekzistojnë shumë lloje të biosurfaktantëve me një gamë të gjerë aplikimesh34. Një avantazh i rëndësishëm i këtyre komponimeve është se disa prej tyre kanë aktivitet antibakterial, larvicid dhe insekticid. Kjo do të thotë se ato mund të përdoren në industrinë bujqësore, kimike, farmaceutike dhe kozmetike35,36,37,38. Meqenëse biosurfaktantët janë përgjithësisht të biodegradueshëm dhe të dobishëm për mjedisin, ato përdoren në programet e integruara të menaxhimit të dëmtuesve për të mbrojtur të korrat39. Kështu, janë marrë njohuri bazë rreth aktivitetit larvicid dhe antitermit të biosurfaktantëve mikrobikë të prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2. Ne shqyrtuam vdekshmërinë dhe ndryshimet histologjike kur ekspozohen ndaj përqendrimeve të ndryshme të biosurfaktantëve ramnolipid. Përveç kësaj, ne vlerësuam programin kompjuterik të përdorur gjerësisht Strukturë-Aktivitet Sasior (QSAR) Ecological Structure-Activity (ECOSAR) për të përcaktuar toksicitetin akut për mikroalgat, dafnitë dhe peshqit.
Në këtë studim, aktiviteti antitermit (toksiciteti) i biosurfaktantëve të pastruar në përqendrime të ndryshme që variojnë nga 30 deri në 50 mg/ml (në intervale 5 mg/ml) u testua kundër termiteve indiane, O. obesus dhe specieve të katërt). Vlerësimi. Larvat e Cx të fazës së parë. Larvat e mushkonjave quinquefasciatus. Përqendrimet e biosurfaktantit LC50 gjatë 48 orëve kundër O. obesus dhe Cx. C. solanacearum. Larvat e mushkonjave u identifikuan duke përdorur një metodë të përshtatjes së kurbës së regresionit jolinear. Rezultatet treguan se vdekshmëria e termiteve u rrit me rritjen e përqendrimit të biosurfaktantit. Rezultatet treguan se biosurfaktanti kishte aktivitet larvicid (Figura 1) dhe aktivitet anti-termite (Figura 2), me vlera LC50 48-orëshe (95% CI) prej 26.49 mg/L (25.40 deri në 27.57 ) dhe 33.43 mg/l (Fig. 31.09 deri në 35.68), përkatësisht (Tabela 1). Për sa i përket toksicitetit akut (48 orë), biosurfaktanti klasifikohet si "i dëmshëm" për organizmat e testuar. Biosurfaktanti i prodhuar në këtë studim tregoi aktivitet të shkëlqyer larvicid me vdekshmëri 100% brenda 24-48 orëve nga ekspozimi.
Llogaritni vlerën LC50 për aktivitetin larvicidal. Përshtatja e kurbës jolineare të regresionit (vijë e plotë) dhe intervali i besimit 95% (zona e hijezuar) për vdekshmërinë relative (%).
Llogaritni vlerën LC50 për aktivitetin anti-termit. Përshtatja e kurbës së regresionit jolinear (vijë e plotë) dhe intervali i besimit 95% (zona e hijezuar) për vdekshmërinë relative (%).
Në fund të eksperimentit, u vunë re ndryshime morfologjike dhe anomali nën mikroskop. Ndryshime morfologjike u vunë re në grupet e kontrollit dhe të trajtuara me zmadhim 40x. Siç tregohet në Figurën 3, çrregullime të rritjes ndodhën në shumicën e larvave të trajtuara me biosurfaktantë. Figura 3a tregon një Cx. quinquefasciatus normal, Figura 3b tregon një Cx. që shkakton pesë larva nematodash anormale.
Efekti i dozave subletale (LC50) të biosurfaktantëve në zhvillimin e larvave të Culex quinquefasciatus. Imazh i mikroskopisë me dritë (a) i një Cx normale në zmadhim 40×. quinquefasciatus (b) Cx jonormal. Shkakton pesë larva nematodash.
Në studimin aktual, ekzaminimi histologjik i larvave të trajtuara (Fig. 4) dhe termiteve (Fig. 5) zbuloi disa anomali, duke përfshirë zvogëlimin e zonës së barkut dhe dëmtimin e muskujve, shtresave epiteliale dhe lëkurës. Histologjia zbuloi mekanizmin e aktivitetit frenues të biosurfaktantit të përdorur në këtë studim.
Histopatologjia e larvave normale të patrajtuara Cx të klasës së 4-t. Larvat quinquefasciatus (kontrolli: (a, b)) dhe të trajtuara me biosurfaktant (trajtimi: (c, d)). Shigjetat tregojnë epitelin e zorrëve të trajtuar (epi), bërthamat (n) dhe muskujt (mu). Bar = 50 µm.
Histopatologjia e O. obesus normal të patrajtuar (kontrolli: (a, b)) dhe e trajtuar me biosurfaktant (trajtimi: (c, d)). Shigjetat tregojnë përkatësisht epitelin intestinal (epi) dhe muskulin (mu). Shigjeta = 50 µm.
Në këtë studim, ECOSAR u përdor për të parashikuar toksicitetin akut të produkteve biosurfaktante ramnolipide për prodhuesit parësorë (algat e gjelbra), konsumatorët parësorë (pleshtat e ujit) dhe konsumatorët dytësorë (peshqit). Ky program përdor modele të sofistikuara sasiore të përbërjeve strukturë-aktivitet për të vlerësuar toksicitetin bazuar në strukturën molekulare. Modeli përdor softuer strukturë-aktivitet (SAR) për të llogaritur toksicitetin akut dhe afatgjatë të substancave për speciet ujore. Në mënyrë specifike, Tabela 2 përmbledh përqendrimet mesatare vdekjeprurëse të vlerësuara (LC50) dhe përqendrimet mesatare efektive (EC50) për disa specie. Toksiciteti i dyshuar u kategorizua në katër nivele duke përdorur Sistemin Globalisht të Harmonizuar të Klasifikimit dhe Etiketimit të Kimikateve (Tabela 3).
Kontrolli i sëmundjeve të transmetuara nga vektorët, veçanërisht llojet e mushkonjave dhe mushkonjave Aedes. Egjiptianët, tani punë e vështirë 40,41,42,43,44,45,46. Edhe pse disa pesticide kimikisht të disponueshme, të tilla si piretroidet dhe organofosfatet, janë disi të dobishme, ato paraqesin rreziqe të konsiderueshme për shëndetin e njeriut, duke përfshirë diabetin, çrregullimet riprodhuese, çrregullimet neurologjike, kancerin dhe sëmundjet e frymëmarrjes. Për më tepër, me kalimin e kohës, këto insekte mund të bëhen rezistente ndaj tyre13,43,48. Kështu, masat efektive dhe miqësore me mjedisin për kontrollin biologjik do të bëhen një metodë më popullore e kontrollit të mushkonjave49,50. Benelli51 sugjeroi që kontrolli i hershëm i vektorëve të mushkonjave do të ishte më efektiv në zonat urbane, por ata nuk rekomanduan përdorimin e larvicideve në zonat rurale52. Tom et al. 53 gjithashtu sugjeroi që kontrolli i mushkonjave në fazat e tyre të papjekura do të ishte një strategji e sigurt dhe e thjeshtë sepse ato janë më të ndjeshme ndaj agjentëve të kontrollit 54.
Prodhimi i biosurfaktantëve nga një lloj i fuqishëm (Enterobacter cloacae SJ2) tregoi efikasitet të qëndrueshëm dhe premtues. Studimi ynë i mëparshëm raportoi se Enterobacter cloacae SJ2 optimizon prodhimin e biosurfaktantëve duke përdorur parametra fiziko-kimikë26. Sipas studimit të tyre, kushtet optimale për prodhimin e biosurfaktantëve nga një izolat potencial i E. cloacae ishin inkubimi për 36 orë, agjitacioni në 150 rpm, pH 7.5, 37 °C, kripësia 1 ppt, 2% glukozë si burim karboni, 1% maja. Ekstrakti u përdor si burim azoti për të marrë 2.61 g/L biosurfaktant. Përveç kësaj, biosurfaktantët u karakterizuan duke përdorur TLC, FTIR dhe MALDI-TOF-MS. Kjo konfirmoi që rhamnolipidi është një biosurfaktant. Biosurfaktantët glikolipid janë klasa më intensivisht e studiuar e llojeve të tjera të biosurfaktantëve55. Ato përbëhen nga pjesë karbohidratesh dhe lipidesh, kryesisht zinxhirë të acideve yndyrore. Midis glikolipideve, përfaqësuesit kryesorë janë ramnolipidi dhe soforolipidi56. Ramnolipidet përmbajnë dy pjesë të ramnozës të lidhura me acidin mono- ose di-β-hidroksidekanoik 57. Përdorimi i ramnolipideve në industrinë mjekësore dhe farmaceutike është i mirënjohur 58, përveç përdorimit të tyre të fundit si pesticide 59.
Ndërveprimi i biosurfaktantit me rajonin hidrofobik të sifonit të frymëmarrjes lejon që uji të kalojë nëpër zgavrën e tij stomatale, duke rritur kështu kontaktin e larvave me mjedisin ujor. Prania e biosurfaktantëve ndikon gjithashtu në trake, gjatësia e së cilës është afër sipërfaqes, gjë që e bën më të lehtë për larvat të zvarriten në sipërfaqe dhe të marrin frymë. Si rezultat, tensioni sipërfaqësor i ujit zvogëlohet. Meqenëse larvat nuk mund të ngjiten në sipërfaqen e ujit, ato bien në fund të rezervuarit, duke prishur presionin hidrostatik, duke rezultuar në shpenzim të tepërt të energjisë dhe vdekje nga mbytja38,60. Rezultate të ngjashme u morën nga Ghribi61, ku një biosurfaktant i prodhuar nga Bacillus subtilis shfaqi aktivitet larvicid kundër Ephestia kuehniella. Në mënyrë të ngjashme, aktiviteti larvicid i Cx. Das dhe Mukherjee23 vlerësuan gjithashtu efektin e lipopeptideve ciklike në larvat e quinquefasciatus.
Rezultatet e këtij studimi kanë të bëjnë me aktivitetin larvicid të biosurfaktantëve ramnolipid kundër Cx. Vrasja e mushkonjave quinquefasciatus është në përputhje me rezultatet e publikuara më parë. Për shembull, përdoren biosurfaktantë me bazë surfaktine të prodhuar nga baktere të ndryshme të gjinisë Bacillus. dhe Pseudomonas spp. Disa raporte të hershme64,65,66 raportuan aktivitetin e vrasjes së larvave të biosurfaktantëve lipopeptidë nga Bacillus subtilis23. Deepali et al. 63 zbuluan se biosurfaktanti ramnolipid i izoluar nga Stenotropomonas maltophilia kishte aktivitet të fuqishëm larvicid në një përqendrim prej 10 mg/L. Silva et al. 67 raportuan aktivitetin larvicid të biosurfaktantit ramnolipid kundër Ae në një përqendrim prej 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande et al. 68 raportuan se biosurfaktantët lipopeptidë të prodhuar nga Bacillus subtilis shkaktuan vdekshmëri të përgjithshme në larvat dhe termitet e Culex me fraksionin lipofilik të Eucalyptus. Në mënyrë të ngjashme, Masendra et al. 69 raportuan vdekshmëri prej 61.7% të milingonave punëtore (Cryptotermes cynocephalus Light.) në fraksionet lipofile të n-heksanit dhe EtOAc të ekstraktit të papërpunuar të E.
Parthipan et al. 70 raportuan përdorimin insekticid të biosurfaktantëve lipopeptidë të prodhuar nga Bacillus subtilis A1 dhe Pseudomonas stutzeri NA3 kundër Anopheles Stephensi, një vektor i parazitit të malaries Plasmodium. Ata vunë re se larvat dhe pupat mbijetuan më gjatë, kishin periudha më të shkurtra ovipozicioni, ishin sterile dhe kishin jetëgjatësi më të shkurtër kur trajtoheshin me përqendrime të ndryshme të biosurfaktantëve. Vlerat e vëzhguara LC50 të biosurfaktantit A1 të B. subtilis ishin përkatësisht 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 dhe 7.99 mg/L për gjendje të ndryshme larvore (domethënë larvat I, II, III, IV dhe pupat e fazës) . Në krahasim, biosurfaktantët për fazat larvore I-IV dhe fazat pupale të Pseudomonas stutzeri NA3 ishin përkatësisht 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 dhe 6.99 mg/L. Fenologjia e vonuar e larvave dhe pupave që mbijetojnë mendohet të jetë rezultat i çrregullimeve të rëndësishme fiziologjike dhe metabolike të shkaktuara nga trajtimet me insekticide71.
Shtami Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 prodhon një biosurfaktant me aktivitet 100% larvicid kundër mushkonjave Aedes. Intervali 24-orësh i aegypti 38 ishte më i lartë se sa është raportuar nga Silva et al. Një biosurfaktant i prodhuar nga Pseudomonas aeruginosa duke përdorur vaj luledielli si burim karboni ka treguar se vret 100% të larvave brenda 48 orëve 67. Abinaya et al.72 dhe Pradhan et al.73 gjithashtu demonstruan efektet larvicidale ose insekticide të surfaktantëve të prodhuar nga disa izolate të gjinisë Bacillus. Një studim i botuar më parë nga Senthil-Nathan et al. zbuloi se 100% e larvave të mushkonjave të ekspozuara ndaj lagunave të bimëve kishin të ngjarë të vdisnin. 74.
Vlerësimi i efekteve subletale të insekticideve në biologjinë e insekteve është kritik për programet e integruara të menaxhimit të dëmtuesve, sepse dozat/përqendrimet subletale nuk i vrasin insektet, por mund të zvogëlojnë popullatat e insekteve në brezat e ardhshëm duke prishur karakteristikat biologjike10. Siqueira et al. 75 vëzhguan aktivitet të plotë larvicid (vdekshmëri 100%) të biosurfaktantit ramnolipid (300 mg/ml) kur u testuan në përqendrime të ndryshme që varionin nga 50 deri në 300 mg/ml. Faza larvore e llojeve Aedes aegypti. Ata analizuan efektet e kohës deri në vdekje dhe përqendrimeve subletale në mbijetesën larvore dhe aktivitetin e notit. Përveç kësaj, ata vëzhguan një rënie në shpejtësinë e notit pas 24-48 orësh ekspozimi ndaj përqendrimeve subletale të biosurfaktantit (p.sh., 50 mg/mL dhe 100 mg/mL). Helmet që kanë role premtuese subletale mendohet të jenë më efektive në shkaktimin e dëmtimeve të shumëfishta tek dëmtuesit e ekspozuar76.
Vëzhgimet histologjike të rezultateve tona tregojnë se biosurfaktantët e prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2 ndryshojnë ndjeshëm indet e larvave të mushkonjave (Cx. quinquefasciatus) dhe termiteve (O. obesus). Anomali të ngjashme u shkaktuan nga përgatitjet e vajit të borzilokut në An. gambiaes.s dhe An. arabica u përshkruan nga Ochola77. Kamaraj et al.78 gjithashtu përshkruan të njëjtat anomali morfologjike në An. Larvat e Stephanie u ekspozuan ndaj nanopjesëzave të arit. Vasantha-Srinivasan et al.79 gjithashtu raportuan se vaji esencial i qeses së bariut dëmtoi rëndë dhomën dhe shtresat epiteliale të Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran et al. raportuan se larvat e mushkonjave u trajtuan me 500 mg/ml ekstrakt micelial të një kërpudhe lokale Penicillium. Ae tregojnë dëmtime të rënda histologjike. Shkalla e vdekshmërisë 80. Më parë, u studiuan Abinaya et al. Larvat e fazës së katërt të An. Stephensi dhe Ae. aegypti gjetën ndryshime të shumta histologjike në Aedes aegypti të trajtuar me ekzopolisakaride B. licheniformis, duke përfshirë cekumin gastrik, atrofinë muskulore, dëmtimin dhe çorganizimin e ganglioneve të kordonit nervor72. Sipas Raghavendran et al., pas trajtimit me ekstrakt micelial të P. daleae, qelizat e zorrëve të mesme të mushkonjave të testuara (larvat e fazës së 4-të) treguan ënjtje të lumenit të zorrëve, një rënie në përmbajtjen ndërqelizore dhe degjenerim bërthamor81. Të njëjtat ndryshime histologjike u vunë re në larvat e mushkonjave të trajtuara me ekstrakt gjethesh të ekinaceas, duke treguar potencialin insekticid të përbërjeve të trajtuara50.
Përdorimi i softuerit ECOSAR ka marrë njohje ndërkombëtare82. Hulumtimet aktuale sugjerojnë që toksiciteti akut i biosurfaktantëve ECOSAR ndaj mikroalgave (C. vulgaris), peshqve dhe pleshtave të ujit (D. magna) bie brenda kategorisë së "toksicitetit" të përcaktuar nga Kombet e Bashkuara83. Modeli i ekotoksicitetit ECOSAR përdor SAR dhe QSAR për të parashikuar toksicitetin akut dhe afatgjatë të substancave dhe shpesh përdoret për të parashikuar toksicitetin e ndotësve organikë82,84.
Paraformaldehida, tamponi i fosfatit të natriumit (pH 7.4) dhe të gjitha kimikatet e tjera të përdorura në këtë studim u blenë nga HiMedia Laboratories, Indi.
Prodhimi i biosurfaktantëve u krye në balona Erlenmeyer prej 500 mL që përmbanin 200 mL medium steril Bushnell Haas të plotësuar me 1% naftë të papërpunuar si burim i vetëm karboni. Një parakulturë e Enterobacter cloacae SJ2 (1.4 × 104 CFU/ml) u inokulua dhe u kultivua në një tundës orbital në 37°C, 200 rpm për 7 ditë. Pas periudhës së inkubacionit, biosurfaktanti u nxor duke centrifuguar mediumin e kulturës në 3400 × g për 20 minuta në 4°C dhe supernatanti që rezultoi u përdor për qëllime shqyrtimi. Procedurat e optimizimit dhe karakterizimi i biosurfaktantëve u përvetësuan nga studimi ynë i mëparshëm26.
Larvat e Culex quinquefasciatus u morën nga Qendra për Studime të Avancuara në Biologjinë Detare (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Larvat u rritën në enë plastike të mbushura me ujë të deionizuar në 27 ± 2°C dhe një fotoperiod prej 12:12 (dritë:errësirë). Larvat e mushkonjave u ushqyen me një tretësirë glukoze 10%.
Larvat e Culex quinquefasciatus janë gjetur në rezervuarë septikë të hapur dhe të pambrojtur. Përdorni udhëzime standarde të klasifikimit për të identifikuar dhe kultivuar larvat në laborator85. Provat larvicide u kryen në përputhje me rekomandimet e Organizatës Botërore të Shëndetësisë86. SH. Larvat e fazës së katërt të quinquefasciatus u mblodhën në tuba të mbyllura në grupe prej 25 ml dhe 50 ml me një boshllëk ajri prej dy të tretave të kapacitetit të tyre. Biosurfaktanti (0–50 mg/ml) u shtua në secilin tub individualisht dhe u ruajt në 25 °C. Tubi i kontrollit përdori vetëm ujë të distiluar (50 ml). Larvat e ngordhura u konsideruan ato që nuk treguan shenja noti gjatë periudhës së inkubacionit (12–48 orë)87. Llogaritni përqindjen e vdekshmërisë larvore duke përdorur ekuacionin. (1)88.
Familja Odontotermitidae përfshin termitin indian Odontotermes obesus, i cili gjendet në trungjet e kalbura në Kampusin Bujqësor (Universiteti Annamalai, Indi). Testoni këtë biosurfaktant (0–50 mg/ml) duke përdorur procedurat normale për të përcaktuar nëse është i dëmshëm. Pas tharjes në rrjedhën laminare të ajrit për 30 minuta, çdo shirit letre Whatman u vesh me biosurfaktant në një përqendrim prej 30, 40 ose 50 mg/ml. Shiritat e letrës së para-veshur dhe të paveshur u testuan dhe krahasuan në qendër të një pjate Petri. Çdo pjatë Petri përmban rreth tridhjetë termite aktive O. obesus. Termiteve të kontrollit dhe të testimit iu dha letër e lagur si burim ushqimi. Të gjitha pllakat u mbajtën në temperaturë ambienti gjatë gjithë periudhës së inkubacionit. Termitet ngordhën pas 12, 24, 36 dhe 48 orësh89,90. Ekuacioni 1 u përdor më pas për të vlerësuar përqindjen e vdekshmërisë së termiteve në përqendrime të ndryshme të biosurfaktantëve. (2).
Mostrat u mbajtën në akull dhe u paketuan në mikrotuba që përmbanin 100 ml tampon fosfati natriumi 0.1 M (pH 7.4) dhe u dërguan në Laboratorin Qendror të Patologjisë së Akuakulturës (CAPL) të Qendrës Rajiv Gandhi për Akuakulturë (RGCA). Laboratori i Histologjisë, Sirkali, Distrikti Mayiladuthurai, Tamil Nadu, Indi për analiza të mëtejshme. Mostrat u fiksuan menjëherë në 4% paraformaldehid në 37°C për 48 orë.
Pas fazës së fiksimit, materiali u larë tri herë me tampon fosfati natriumi 0.1 M (pH 7.4), u dehidratua gradualisht në etanol dhe u zhyt në rrëshirë LEICA për 7 ditë. Substanca më pas vendoset në një kallëp plastik të mbushur me rrëshirë dhe polimerizues, dhe më pas vendoset në një furrë të nxehur në 37°C derisa blloku që përmban substancën të polimerizohet plotësisht.
Pas polimerizimit, blloqet u prenë duke përdorur një mikrotom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, SHBA) në një trashësi prej 3 mm. Seksionet janë grupuar në lama, me gjashtë seksione për lama. Lama-t u thanë në temperaturë ambienti, më pas u ngjyrosën me hematoksilinë për 7 minuta dhe u lanë me ujë të rrjedhshëm për 4 minuta. Përveç kësaj, aplikoni tretësirën e eozinës në lëkurë për 5 minuta dhe shpëlajeni me ujë të rrjedhshëm për 5 minuta.
Toksiciteti akut u parashikua duke përdorur organizma ujorë nga nivele të ndryshme tropikale: peshk LC50 96-orësh, D. magna LC50 48-orësh dhe alga të gjelbra EC50 96-orësh. Toksiciteti i biosurfaktantëve ramnolipidë për peshqit dhe algat e gjelbra u vlerësua duke përdorur versionin 2.2 të softuerit ECOSAR për Windows të zhvilluar nga Agjencia Amerikane e Mbrojtjes së Mjedisit. (Në dispozicion në internet në https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Të gjitha testet për aktivitetin larvicid dhe antitermit u kryen në trefish. Regresioni jolinear (log i variablave të përgjigjes ndaj dozës) i të dhënave të vdekshmërisë së larvave dhe termiteve u krye për të llogaritur përqendrimin mesatar vdekjeprurës (LC50) me interval besimi 95%, dhe kurbat e përgjigjes ndaj përqendrimit u gjeneruan duke përdorur Prism® (versioni 8.0, GraphPad Software) Inc., SHBA) 84, 91.
Studimi aktual zbulon potencialin e biosurfaktantëve mikrobikë të prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2 si agjentë larvicidë dhe antitermitë të mushkonjave, dhe kjo punë do të kontribuojë në një kuptim më të mirë të mekanizmave të veprimit larvicid dhe antitermit. Studimet histologjike të larvave të trajtuara me biosurfaktantë treguan dëmtime në traktin tretës, zorrën e mesme, korteksin cerebral dhe hiperplazi të qelizave epiteliale të zorrëve. Rezultatet: Vlerësimi toksikologjik i aktivitetit antitermit dhe larvicid të biosurfaktantit ramnolipid të prodhuar nga Enterobacter cloacae SJ2 zbuloi se ky izolat është një biopesticid potencial për kontrollin e sëmundjeve vektoriale të mushkonjave (Cx quinquefasciatus) dhe termiteve (O. obesus). Ekziston nevoja për të kuptuar toksicitetin themelor mjedisor të biosurfaktantëve dhe ndikimet e tyre të mundshme mjedisore. Ky studim ofron një bazë shkencore për vlerësimin e rrezikut mjedisor të biosurfaktantëve.
Koha e postimit: 09 Prill 2024