Mba hahombymifehy ny mokaary mampihena ny fihanaky ny aretina entiny, dia ilaina ny safidy stratejika, maharitra ary sariaka amin'ny tontolo iainana ho solon'ny fanafody famonoana bibikely simika. Nodinihinay ny voa avy amin'ny Brassicaceae sasany (fianakaviana Brassica) ho loharanon'ny isothiocyanates avy amin'ny zavamaniry novokarin'ny hydrolysis anzima amin'ny glucosinolates tsy miasa ara-biolojika ho ampiasaina amin'ny fanaraha-maso ny Aedes Ejiptiana (L., 1762). Lafarinina voa tsy misy tavy dimy (Brassica juncea (L) Czern., 1859, Lepidium sativum L., 1753, Sinapis alba L., 1753, Thlaspi arvense L., 1753 ary Thlaspi arvense – karazana telo lehibe amin'ny fanafoanana ny hafanana sy ny fahasimban'ny anzima. Vokatra simika mba hamaritana ny poizina (LC50) an'ny allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate ary 4-hydroxybenzylisothiocyanate amin'ny olitra Aedes aegypti amin'ny fiparitahana ao anatin'ny 24 ora = 0.04 g/120 ml dH2O). Sanda LC50 ho an'ny voantsinapy, voantsinapy fotsy ary rambony soavaly. Ny votoatin'ny lafarinina voa dia 0.05, 0.08 ary 0.05 tsirairay avy raha oharina amin'ny allyl isothiocyanate (LC50 = 19.35 ppm) ary 4. Ny -Hydroxybenzylisothiocyanate (LC50 = 55.41 ppm) dia nisy poizina kokoa ho an'ny olitra 24 ora taorian'ny fitsaboana noho ny 0.1 g/120 ml dH2O tsirairay avy. Ireo vokatra ireo dia mifanaraka amin'ny famokarana lafarinina voa alfalfa. Ny fahombiazan'ny benzyl esters ambony kokoa dia mifanaraka amin'ny soatoavina LC50 kajy. Ny fampiasana lafarinina voa dia afaka manome fomba mahomby amin'ny fanaraha-maso ny moka. Ny fahombiazan'ny vovoka voa cruciferous sy ny singa simika fototra ao aminy amin'ny olitra moka ary mampiseho ny fomba ahafahan'ny akora voajanahary ao amin'ny vovoka voa cruciferous ho toy ny famonoana olitra mampanantena ho an'ny tontolo iainana ho an'ny fanaraha-maso ny moka.
Mbola olana lehibe eo amin'ny fahasalamam-bahoaka maneran-tany ny aretina entin'ny moka Aedes. Miely patrana ara-jeografika ny fisian'ny aretina entin'ny moka1,2,3 ary mipoitra indray, ka miteraka fihanaky ny aretina mafy4,5,6,7. Mbola tsy nisy toy izany ny fiparitahan'ny aretina eo amin'ny olombelona sy ny biby (ohatra, chikungunya, dengue, tazo Rift Valley, tazo mavo ary viriosy Zika). Ny tazo dengue fotsiny dia mahatonga olona eo amin'ny 3.6 lavitrisa eo ho eo ho voan'ny aretina any amin'ny faritra tropikaly, miaraka amin'ny aretina tombanana ho 390 tapitrisa isan-taona, ka miteraka fahafatesana 6,100–24,300 isan-taona8. Ny fipoiran'ny viriosy Zika indray sy ny fihanaky ny aretina any Amerika Atsimo dia nahasarika ny sain'izao tontolo izao noho ny fahasimban'ny atidoha aterak'izany amin'ny ankizy teraka tamin'ny vehivavy voan'ny aretina2. Kremer et al 3 dia maminavina fa hitohy hitombo ny faritra misy ny moka Aedes ara-jeografika ary amin'ny taona 2050, ny antsasaky ny mponina eran-tany dia ho tratran'ny aretina arbovirus entin'ny moka.
Ankoatra ireo vaksiny vao novolavolaina hiadiana amin'ny dengue sy ny tazo mavo, dia mbola tsy novolavolaina ny vaksiny manohitra ny ankamaroan'ny aretina entin'ny moka9,10,11. Mbola misy amin'ny fatra voafetra ny vaksiny ary ampiasaina amin'ny fitsapana ara-pitsaboana ihany. Ny fanaraha-maso ny mpitondra moka amin'ny fampiasana fanafody famonoana bibikely sentetika dia paikady fototra hifehezana ny fihanaky ny aretina entin'ny moka12,13. Na dia mahomby amin'ny famonoana moka aza ny fanafody famonoana bibikely sentetika, ny fampiasana fanafody famonoana bibikely sentetika mitohy dia misy fiantraikany ratsy amin'ny zavamananaina tsy lasibatra ary mandoto ny tontolo iainana14,15,16. Mbola mampanahy kokoa aza ny fironana mitombo ny fanoheran'ny moka amin'ny fanafody famonoana bibikely simika17,18,19. Ireo olana mifandraika amin'ny fanafody famonoana bibikely ireo dia nanafaingana ny fikarohana safidy mahomby sy sariaka amin'ny tontolo iainana hifehezana ny mpitondra aretina.
Maro ireo zavamaniry novolavolaina ho loharanon'ny phytopesticides ho an'ny fanaraha-maso ny bibikely20,21. Amin'ny ankapobeny, ny akora avy amin'ny zavamaniry dia sariaka amin'ny tontolo iainana satria mora simba ary manana poizina kely na tsy dia misy dikany loatra amin'ny zavamananaina tsy lasibatra toy ny biby mampinono, trondro ary amphibians20,22. Fantatra fa mamokatra karazana akora bioactive isan-karazany miaraka amin'ny fomba fiasa samihafa ny fanomanana anana mba hifehezana tsara ny dingana samihafa amin'ny fiainan'ny moka23,24,25,26. Ny akora avy amin'ny zavamaniry toy ny menaka manitra sy ny akora mavitrika hafa avy amin'ny zavamaniry dia nahazo ny sain'ny olona ary nanokatra lalana ho an'ny fitaovana vaovao hifehezana ny mpitondra moka. Ny menaka manitra, monoterpenes ary sesquiterpenes dia miasa toy ny mpandringana, mpisakana sakafo ary ovicides27,28,29,30,31,32,33. Maro ny menaka legioma mahatonga ny fahafatesan'ny olitra moka, pupa ary olon-dehibe34,35,36, izay misy fiantraikany amin'ny rafi-pitatitra, taovam-pisefoana, endocrine ary rafitra manan-danja hafa amin'ny bibikely37.
Ny fanadihadiana vao haingana dia nanome fahatakarana ny mety ho fampiasana ny zavamaniry voantsinapy sy ny voany ho loharanon'ny akora bioactive. Ny lafarinina voan-tsinapy dia nosedraina ho biofumigant38,39,40,41 ary ampiasaina ho toy ny fanitsiana ny tany ho an'ny famonoana ahi-dratsy42,43,44 sy ny fanaraha-maso ny pathogens amin'ny zavamaniry entin'ny tany45,46,47,48,49,50, sakafo ho an'ny zavamaniry. nematodes 41,51, 52, 53, 54 ary bibikely 55, 56, 57, 58, 59, 60. Ny fiasan'ny hongicidal an'ireo vovoka voa ireo dia azo lazaina fa avy amin'ny akora miaro ny zavamaniry antsoina hoe isothiocyanates38,42,60. Ao amin'ny zavamaniry, ireo akora miaro ireo dia voatahiry ao amin'ny sela zavamaniry amin'ny endrika glucosinolates tsy bioactive. Na izany aza, rehefa simba noho ny fihinanan'ny bibikely na ny aretina pathogen ny zavamaniry, dia vaky ny glucosinolates amin'ny alàlan'ny myrosinase ho isothiocyanates bioactive55,61. Ny isothiocyanates dia singa mora miempo izay fantatra fa manana hetsika mikraoba sy famonoana bibikely amin'ny karazany maro, ary ny firafiny, ny asany biolojika ary ny votoatiny dia miovaova be eo amin'ny karazana Brassicaceae42,59,62,63.
Na dia fantatra aza fa manana asa famonoana bibikely ny isothiocyanates avy amin'ny lafarinina voan-tsinapy, dia mbola tsy ampy ny angon-drakitra momba ny asa biolojika manohitra ny mpitondra arthropoda manan-danja ara-pitsaboana. Nandinika ny asa famonoana bibikely amin'ny vovoka voa efatra nesorina tavy manohitra ny moka Aedes ny fianarantsika. Olitra Aedes aegypti. Ny tanjon'ny fanadihadiana dia ny hanombana ny mety ho fampiasana azy ireo ho toy ny fanafody famonoana bibikely bio tsy manimba ny tontolo iainana ho an'ny fanaraha-maso ny moka. Singa simika telo lehibe amin'ny lafarinina voa, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC), ary 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC) no nosedraina ihany koa mba hitsapana ny asa biolojikan'ireo singa simika ireo amin'ny olitra moka. Ity no tatitra voalohany hanombanana ny fahombiazan'ny vovoka voan-laisoa efatra sy ny singa simika lehibe indrindra amin'ny olitra moka.
Notazonina tamin'ny mari-pana 26°C, hamandoana 70% (RH) ary 10:14 ora (fotoperiode L:D) ny zanatany laboratoaran'ny Aedes aegypti (karazana Rockefeller). Napetraka tao anaty tranom-borona plastika (haavo 11 sm ary savaivony 9.5 sm) ny vavy nivady ary nomena sakafo tamin'ny alalan'ny tavoahangy mampiasa ran'omby misy citrate (HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, Etazonia). Natao toy ny mahazatra ny fanomezana ra tamin'ny alalan'ny fitaovana famahanana fitaratra maro sosona (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, Etazonia) mifandray amin'ny fantsona fandroana rano mikoriana (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, Etazonia) miaraka amin'ny fifehezana ny mari-pana 37 °C. Ahinjiro sarimihetsika Parafilm M eo amin'ny faran'ny efitrano famahanana fitaratra tsirairay (velarana 154 mm2). Avy eo dia napetraka teo amin'ny harato ambony ny fitaovana famahanana tsirairay mandrakotra ny tranom-borona misy ny vavy nivady. Nampiana ran'omby eo amin'ny 350–400 μl eo ho eo tao anaty fantsona fitaratra misy rano (fitehirizana bitro) tamin'ny fampiasana pipette Pasteur (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, Etazonia) ary navela hitsika nandritra ny adiny iray farafahakeliny ireo kankana lehibe. Avy eo dia nomena vahaolana siramamy 10% ireo kankana bevohoka ary navela hanatody teo ambony taratasy sivana mando nasiana kaopy soufflé mazava tsara tsirairay (habe 1.25 fl oz, Dart Container Corp., Mason, MI, Etazonia). Apetraho ao anaty kitapo voaisy tombo-kase (SC Johnsons, Racine, WI) ny taratasy sivana misy atody ary tehirizina amin'ny 26°C. Foy ireo atody ary notezaina tao anaty lovia plastika misy fangaro sakafo bitro (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, Etazonia) sy vovoka atin'aty (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, Etazonia) ny olitra 200–250 eo ho eo. Napetraka tao anaty tranom-borona misy rano. Apetraho ao anaty kitapo voaisy tombo-kase (SC Johnsons, Racine, WI) ny taratasy sivana misy atody ary tehirizina amin'ny mari-pana 26°C. Foy ireo atody ary notezaina tao anaty lovia plastika misy fangaro sakafo bitro (ZuPreem, Premium Natural Products, Inc., Mission, KS, Etazonia) sy vovoka atin'aty (MP Biomedicals, LLC, Solon, OH, Etazonia) ny olitra 200–250 eo ho eo. Nampiasaina tamin'ny bioassay nataonay ny olitra tamin'ny faramparan'ny instar fahatelo.
Ireto avy ny akora avy amin'ny voan-javamaniry nampiasaina tamin'ity fandalinana ity: Brassica juncea (voantsinapy volontany-Pacific Gold) sy Brassica juncea (voantsinapy fotsy-Ida Gold) avy amin'ny Pacific Northwest Farmers' Cooperative, Washington State, Etazonia; (Garden Cress) avy amin'ny Kelly Seed and Hardware Co., Peoria, IL, Etazonia ary Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth) avy amin'ny USDA-ARS, Peoria, IL, Etazonia; Tsy nisy voa nampiasaina tamin'ny fandalinana notsaboina tamin'ny fanafody famonoana bibikely. Ny akora rehetra avy amin'ny voa dia nokarakaraina sy nampiasaina tamin'ity fandalinana ity mifanaraka amin'ny fitsipika eo an-toerana sy nasionaly ary mifanaraka amin'ny fitsipika rehetra eo an-toerana sy nasionaly. Tsy nandinika karazana zavamaniry transgenic ity fandalinana ity.
Nototoina ho vovoka madinika ny voan'ny Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), voantsinapy fotsy (IG), Thlaspi arvense (DFP) tamin'ny fampiasana milina Retsch ZM200 ultracentrifugal mill (Retsch, Haan, Alemaina) misy harato 0.75 mm sy rotor vy tsy misy harafesina, nify 12, 10,000 rpm (Tabilao 1). Nafindra tao anaty thimble taratasy ny vovoka voa voatoto ary nesorina ny tavy tamin'ny hexane tao anaty fitaovana Soxhlet nandritra ny 24 ora. Nohafanaina tamin'ny 100 °C nandritra ny 1 ora ny santionany kely amin'ny voantsinapy efa nesorina ny tavy mba hanovana ny myrosinase sy hisorohana ny hydrolysis ny glucosinolates mba hamorona isothiocyanates biolojika mavitrika. Nampiasaina ho fanaraha-maso ratsy ny vovoka voan'ny rambony soavaly nohafanaina (DFP-HT) tamin'ny alàlan'ny fanovana ny myrosinase.
Ny votoatin'ny glucosinolate ao amin'ny lafarinina voa nesorina tavy dia voafaritra intelo tamin'ny fampiasana chromatography ranoka avo lenta (HPLC) araka ny protocole 64 navoaka teo aloha. Raha fintinina, ny methanol 3 mL dia nampiana tamin'ny santionany 250 mg amin'ny vovoka voa nesorina tavy. Ny santionany tsirairay dia nojerena tao anaty rano fandroana nandritra ny 30 minitra ary navela tao anaty haizina tamin'ny 23°C nandritra ny 16 ora. Ny ampahany 1 mL amin'ny sosona organika dia avy eo nosivana tamin'ny alalan'ny sivana 0.45 μm tao anaty autosampler. Miasa amin'ny rafitra Shimadzu HPLC (paompy LC 20AD roa; autosampler SIL 20A; mpanala gazy DGU 20As; mpitsikilo SPD-20A UV-VIS ho an'ny fanaraha-maso amin'ny 237 nm; ary môdely bus fifandraisana CBM-20A), ny votoatin'ny glucosinolate ao amin'ny lafarinina voa dia voafaritra intelo tamin'ny fampiasana ny rindrambaiko Shimadzu LC Solution version 1.25 (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, Etazonia). Andry C18 Inertsil reverse phase (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Sciences, Torrance, CA, Etazonia) no nampiasaina tamin'ny tsanganana. Ny fepetra voalohany amin'ny dingana finday dia napetraka tamin'ny 12% methanol/88% 0.01 M tetrabutylammonium hydroxide tao anaty rano (TBAH; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, Etazonia) miaraka amin'ny tahan'ny fikorianan'ny 1 mL/min. Rehefa avy nampidirina santionany 15 μl, dia nohazonina nandritra ny 20 minitra ny fepetra voalohany, ary avy eo dia nohavaozina ho 100% methanol ny tahan'ny solvent, miaraka amin'ny fotoana famakafakana santionany manontolo mandritra ny 65 minitra. Noforonina tamin'ny alalan'ny fanalefahana mitohy ny fenitra sinapine, glucosinolate ary myrosin vao avy nomanina (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, Etazonia) ny fiolahana mahazatra (nM/mAb) mba hanombanana ny votoatin'ny solifara ao amin'ny lafarinina voa nesorina tavy. glucosinolates. Notsapaina tamin'ny Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, Etazonia) ny fifantohana glikosinolat tao amin'ireo santionany tamin'ny fampiasana ny OpenLAB CDS ChemStation version (C.01.07 SR2 [255]) izay misy tsanganana mitovy ary nampiasa fomba efa voalaza teo aloha. Voafaritra ny fifantohana glikosinolat; azo ampitahaina amin'ny rafitra HPLC hafa.
Novidina avy amin'ny Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Etazonia) ny Allyl isothiocyanate (94%, marin-toerana) sy ny benzyl isothiocyanate (98%). Novidina avy amin'ny ChemCruz (Santa Cruz Biotechnology, CA, Etazonia) ny 4-Hydroxybenzylisothiocyanate. Rehefa voadio amin'ny alalan'ny anzima amin'ny alalan'ny myrosinase, ny glucosinolates, glucosinolates, ary glucosinolates dia mamorona allyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, ary 4-hydroxybenzylisothiocyanate.
Natao araka ny fomban'i Muturi et al. 32 ny fanadihadiana momba ny biôlôjia tao amin'ny laboratoara, miaraka amin'ny fanovana. Sakafo voa dimy tsy matavy no nampiasaina tamin'ny fanadihadiana: DFP, DFP-HT, IG, PG ary Ls. Olitra roapolo no napetraka tao anaty vera telo azo ariana 400 mL (VWR International, LLC, Radnor, PA, Etazonia) misy rano tsy misy iônina 120 mL (dH2O). Fifantohana lafarinina voa fito no notsapaina mba hahitana ny poizina ateraky ny olitra moka: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 ary 0.12 g lafarinina voa/120 ml dH2O ho an'ny lafarinina voa DFP, DFP-HT, IG ary PG. Ny fanadihadiana biôlôjia voalohany dia manondro fa ny lafarinina voa Ls tsy misy tavy dia misy poizina kokoa noho ny lafarinina voa efatra hafa notsapaina. Noho izany, nanitsy ny fifantohana fito amin'ny lafarinina voa Ls tamin'ny fitsaboana ho amin'ireto fifantohana manaraka ireto izahay: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, ary 0.075 g/120 mL dH2O.
Nisy vondrona fanaraha-maso tsy voatsabo (dH20, tsy misy fanampin-tsakafo voa) nampidirina mba hanombanana ny fahafatesan'ny bibikely ara-dalàna eo ambanin'ny fepetra fanandramana. Ny fanadihadiana biotoksika ho an'ny sakafo voa tsirairay dia nahitana vera telo misy tendrony telo (20 olitra amin'ny faramparan'ny fahatelo amin'ny taona isaky ny vera), ka nahatratra 108 ny vera. Notehirizina tamin'ny mari-pana ao an-trano (20-21°C) ireo fitoeran-javatra voatsabo ary voarakitra ny fahafatesan'ny olitra nandritra ny 24 sy 72 ora tsy tapaka niharan'ny fifantohana fitsaboana. Raha tsy mihetsika ny vatan'ny moka sy ny rantsany rehefa voatsindrona na nokasihina tamin'ny spatula vy tsy misy harafesina manify, dia heverina ho maty ny olitra moka. Matetika ny olitra maty dia mijanona tsy mihetsika amin'ny toerana lamosina na vombony eo amin'ny faran'ny fitoeran-javatra na eo ambonin'ny rano. Naverina intelo tamin'ny andro samihafa ny fanandramana tamin'ny fampiasana vondrona olitra samihafa, ka nahatratra 180 ny olitra niharan'ny fifantohana fitsaboana tsirairay.
Ny poizina ateraky ny AITC, BITC, ary 4-HBITC amin'ny olitra moka dia nodinihina tamin'ny fampiasana fomba fiasa bioassay mitovy saingy tamin'ny fitsaboana samihafa. Manomàna vahaolana tahiry 100,000 ppm ho an'ny simika tsirairay amin'ny alàlan'ny fanampiana 100 µL amin'ny simika amin'ny etanôla 900 µL ao anaty fantsona centrifuge 2-mL ary ahetsiketsika mandritra ny 30 segondra mba hifangaro tsara. Ny fifantohana fitsaboana dia voafaritra mifototra amin'ny bioassays voalohany nataonay, izay nahita fa ny BITC dia misy poizina kokoa noho ny AITC sy 4-HBITC. Mba hamaritana ny poizina, fifantohana 5 amin'ny BITC (1, 3, 6, 9 ary 12 ppm), fifantohana 7 amin'ny AITC (5, 10, 15, 20, 25, 30 ary 35 ppm) ary fifantohana 6 amin'ny 4-HBITC (15, 15, 20, 25, 30 ary 35 ppm). (30, 45, 60, 75 ary 90 ppm). Ny fitsaboana fanaraha-maso dia nampidirana etanôla tanteraka 108 μL, izay mitovy amin'ny habetsahana ambony indrindra amin'ny fitsaboana simika. Naverina toy ny etsy ambony ny bioassay, ka nahitana olitra 180 isaky ny fifantohana fitsaboana. Noraketina ny fahafatesan'ny olitra ho an'ny fifantohana AITC, BITC, ary 4-HBITC tsirairay aorian'ny 24 ora tsy tapaka.
Natao tamin'ny alalan'ny rindrambaiko Polo (Polo Plus, LeOra Software, version 1.0) ny fanadihadiana Probit momba ny angon-drakitra momba ny fahafatesana mifandraika amin'ny fatra miisa 65 mba hikajiana ny fifantohana mahafaty 50% (LC50), ny fifantohana mahafaty 90% (LC90), ny fironana, ny coefficient de la dose mahafaty, ary ny fifantohana mahafaty 95%. Mifototra amin'ny elanelam-pitokisana ho an'ny tahan'ny fatra mahafaty ho an'ny fifantohana log-transformed sy ny fiolahana fatra-fahafatesana. Ny angon-drakitra momba ny fahafatesana dia mifototra amin'ny angon-drakitra miverimberina mitambatra momba ny olitra 180 izay tratran'ny fifantohana fitsaboana tsirairay. Natao misaraka ho an'ny sakafo voa tsirairay sy ny singa simika tsirairay ny fanadihadiana probabilistika. Mifototra amin'ny elanelam-pitokisana 95% amin'ny tahan'ny fatra mahafaty, ny poizina ateraky ny sakafo voa sy ny singa simika amin'ny olitra moka dia noheverina ho samy hafa be, ka ny elanelam-pitokisana misy sanda 1 dia tsy samy hafa be, P = 0.0566.
Voatanisa ao amin'ny Tabilao 1 ny valin'ny HPLC ho an'ny famaritana ny glucosinolates lehibe ao amin'ny lafarinina voa tsy misy tavy DFP, IG, PG ary Ls. Niovaova ny glucosinolates lehibe ao amin'ny lafarinina voa notsapaina afa-tsy ny DFP sy PG, izay samy nahitana glucosinolates myrosinase. Ambony noho ny ao amin'ny DFP ny votoatin'ny myrosinin ao amin'ny PG, 33.3 ± 1.5 sy 26.5 ± 0.9 mg/g. Ny vovoka voan'ny Ls dia nahitana glucoglycone 36.6 ± 1.2 mg/g, raha toa kosa ny vovoka voan'ny IG dia nahitana sinapine 38.0 ± 0.5 mg/g.
Maty ny olitra avy amin'ny moka Ae. Aedes aegypti rehefa notsaboina tamin'ny lafarinina voa tsy misy tavy, na dia niovaova arakaraka ny karazana zavamaniry aza ny fahombiazan'ny fitsaboana. Ny DFP-NT ihany no tsy nisy poizina tamin'ny olitra moka rehefa afaka 24 sy 72 ora nidirana (Tabilao 2). Nitombo ny poizina avy amin'ny vovoka voa mavitrika rehefa nitombo ny fifantohana (Sary 1A, B). Niovaova be ny poizina avy amin'ny lafarinina voa amin'ny olitra moka mifototra amin'ny 95% CI amin'ny tahan'ny fatra mahafaty amin'ny sandan'ny LC50 amin'ny fanombanana 24 ora sy 72 ora (Tabilao 3). Rehefa afaka 24 ora, ny vokatry ny poizina avy amin'ny lafarinina voa Ls dia lehibe kokoa noho ny fitsaboana lafarinina voa hafa, miaraka amin'ny hetsika ambony indrindra sy ny poizina ambony indrindra amin'ny olitra (LC50 = 0.04 g/120 ml dH2O). Tsy dia mora tohina loatra tamin'ny DFP ireo olitra tao anatin'ny 24 ora raha oharina amin'ny fitsaboana vovoka voa IG, Ls ary PG, miaraka amin'ny sandan'ny LC50 0.115, 0.04 ary 0.08 g/120 ml dH2O tsirairay avy, izay ambony kokoa noho ny sandan'ny LC50 ara-statistika. 0.211 g/120 ml dH2O (Tabilao 3). Ny sandan'ny LC90 an'ny DFP, IG, PG ary Ls dia 0.376, 0.275, 0.137 ary 0.074 g/120 ml dH2O tsirairay avy (Tabilao 2). Ny fifantohana DPP ambony indrindra dia 0.12 g/120 ml dH2O. Taorian'ny 24 ora fanombanana, ny salan'isan'ny fahafatesan'ny olitra dia 12% monja, raha toa ka nahatratra 51% sy 82% ny salan'isan'ny fahafatesan'ny olitra IG sy PG tsirairay avy. Rehefa afaka 24 ora nanaovana fanombanana, ny salan'isa fahafatesan'ny olitra ho an'ny fitsaboana amin'ny fifantohana ambony indrindra amin'ny lafarinina voa Ls (0.075 g/120 ml dH2O) dia 99% (Sary 1A).
Ny fiolahana fahafatesana dia notombanana avy amin'ny fihetsiky ny fatra (Probit) an'ny olitra Ae. Ejiptiana (olitra instar faha-3) amin'ny fifantohana amin'ny voa 24 ora (A) sy 72 ora (B) aorian'ny fitsaboana. Ny tsipika teboteboka dia maneho ny LC50 amin'ny fitsaboana amin'ny voa. DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat inactivated Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
Rehefa afaka 72 ora, ny sandan'ny LC50 ho an'ny lafarinina voa DFP, IG ary PG dia 0.111, 0.085 ary 0.051 g/120 ml dH2O. Saika maty avokoa ny olitra rehetra niharan'ny lafarinina voa Ls rehefa afaka 72 ora, ka tsy mifanaraka amin'ny fanadihadiana Probit ny angon-drakitra momba ny fahafatesana. Raha ampitahaina amin'ny lafarinina voa hafa, ny olitra dia tsy dia mora voan'ny fitsaboana lafarinina voa DFP ary manana sandan'ny LC50 ambony ara-statistika (Tabilao 2 sy 3). Rehefa afaka 72 ora, ny sandan'ny LC50 ho an'ny fitsaboana lafarinina voa DFP, IG ary PG dia tombanana ho 0.111, 0.085 ary 0.05 g/120 ml dH2O. Rehefa afaka 72 ora, ny sandan'ny LC90 ho an'ny vovoka voa DFP, IG ary PG dia 0.215, 0.254 ary 0.138 g/120 ml dH2O. Rehefa afaka 72 ora nanaovana fanombanana, ny salan'isa fahafatesan'ny olitra ho an'ny fitsaboana lafarinina voa DFP, IG ary PG amin'ny fifantohana ambony indrindra 0.12 g/120 ml dH2O dia 58%, 66% ary 96% tsirairay avy (Sary 1B). Rehefa afaka 72 ora nanaovana fanombanana, dia hita fa misy poizina kokoa noho ny lafarinina voa IG sy DFP ny lafarinina voa PG.
Afaka mamono tsara ny olitra moka ny isothiocyanate sentetika, allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC) ary 4-hydroxybenzylisothiocyanate (4-HBITC). Tao anatin'ny 24 ora taorian'ny fitsaboana, dia nisy poizina kokoa ho an'ny olitra ny BITC miaraka amin'ny sandan'ny LC50 5.29 ppm raha oharina amin'ny 19.35 ppm ho an'ny AITC sy 55.41 ppm ho an'ny 4-HBITC (Tabilao 4). Raha ampitahaina amin'ny AITC sy BITC, ny 4-HBITC dia manana poizina ambany kokoa ary sandan'ny LC50 ambony kokoa. Misy fahasamihafana lehibe eo amin'ny poizina ateraky ny olitra moka amin'ireo isothiocyanate roa lehibe (Ls sy PG) ao amin'ny lafarinina voa mahery indrindra. Ny poizina mifototra amin'ny tahan'ny fatra mahafaty amin'ny sandan'ny LC50 eo amin'ny AITC, BITC, ary 4-HBITC dia naneho fahasamihafana ara-statistika ka ny 95% CI amin'ny tahan'ny fatra mahafaty LC50 dia tsy nahitana sanda 1 (P = 0.05, Tabilao 4). Ny fifantohana ambony indrindra amin'ny BITC sy AITC dia tombanana ho mahafaty 100% amin'ireo olitra nosedraina (Sary 2).
Tombanana avy amin'ny valin'ny fatra (Probit) an'ny Ae ny fiolahana fahafatesana. 24 ora taorian'ny fitsaboana, nahatratra ny fifantohana isothiocyanate sentetika ny olitra Ejiptiana (olitra instar faha-3). Ny tsipika teboteboka dia maneho ny LC50 ho an'ny fitsaboana isothiocyanate. Benzyl isothiocyanate BITC, allyl isothiocyanate AITC ary 4-HBITC.
Efa ela no nianarana ny fampiasana fanafody famonoana bibikely avy amin'ny zavamaniry ho toy ny fanafody mifehy ny moka. Maro ny zavamaniry mamokatra akora simika voajanahary izay manana fiantraikany famonoana bibikely37. Ny akora bioactive ao aminy dia manome safidy tsara kokoa noho ny fanafody famonoana bibikely sentetika izay manana fahafahana lehibe hifehezana ny bibikely, anisan'izany ny moka.
Ambolena ho vokatra avy amin'ny voany ny zavamaniry voantsinapy, ampiasaina ho zava-manitra sy loharanon-menaka. Rehefa alaina avy amin'ny voany ny menaka voantsinapy na rehefa alaina ho solika biolojika ny voantsinapy, 69 dia lafarinina voa tsy misy tavy no vokatra azo avy amin'izany. Ity lafarinina voa ity dia mitazona ny ankamaroan'ny singa biosimika voajanahary sy ny anzima hydrolytika. Ny poizina amin'ity lafarinina voa ity dia vokatry ny famokarana isothiocyanates55,60,61. Ny isothiocyanates dia miforona amin'ny alalan'ny hydrolysis ny glucosinolates amin'ny alalan'ny anzima myrosinase mandritra ny hydration ny lafarinina voa38,55,70 ary fantatra fa manana fiantraikany fungicidal, bactericidal, nematicidal ary insecticides, ary koa toetra hafa anisan'izany ny fiantraikany simika sensory sy ny toetra simika fitsaboana61,62,70. Fikarohana maromaro no naneho fa ny zavamaniry voantsinapy sy ny lafarinina voa dia miasa tsara toy ny fumigants manohitra ny tany sy ny bibikely bibikely voatahiry57,59,71,72. Ato amin'ity fandalinana ity, dia nodinihinay ny poizina ateraky ny lafarinina voa efatra sy ireo vokatra bioactive telo ao aminy AITC, BITC, ary 4-HBITC amin'ny olitra moka Aedes. Aedes aegypti. Ny fampidirana lafarinina voa mivantana amin'ny rano misy olitra moka dia antenaina hampandeha ny fizotran'ny anzima izay mamokatra isothiocyanates izay misy poizina ho an'ny olitra moka. Io fiovan'ny biotransformation io dia naseho tamin'ny ampahany tamin'ny fiasan'ny lalitra hita tamin'ny lafarinina voa sy ny fahaverezan'ny fiasan'ny bibikely rehefa notsaboina tamin'ny hafanana ny lafarinina voantsinapy kely alohan'ny hampiasana azy. Ny fitsaboana amin'ny hafanana dia antenaina handrava ireo anzima hydrolytika izay mampandeha ny glucosinolates, ka hisorohana ny fiforonan'ny isothiocyanates bioactive. Ity no fandalinana voalohany nanamafy ny toetran'ny vovoka voan'ny laisoa amin'ny bibikely manohitra ny moka ao anaty tontolo anaty rano.
Anisan'ireo vovoka voa nosedraina, ny vovoka voan'ny watercress (Ls) no tena nisy poizina indrindra, izay nahatonga ny fahafatesan'ny Aedes albopictus betsaka. Nokarakaraina tsy an-kijanona nandritra ny 24 ora ny olitra Aedes aegypti. Ireo vovoka voa telo sisa (PG, IG ary DFP) dia niasa miadana kokoa ary mbola niteraka fahafatesana betsaka taorian'ny 72 ora fitsaboana tsy an-kijanona. Ny lafarinina voa Ls ihany no nahitana glucosinolates betsaka, raha ny PG sy DFP kosa nahitana myrosinase ary ny IG nahitana glucosinolate ho glucosinolate lehibe indrindra (Tabilao 1). Ny glucotropaeolin dia voadio ho BITC ary ny sinalbine dia voadio ho 4-HBITC61,62. Ny valin'ny bioassay anay dia manondro fa samy misy poizina be ho an'ny olitra moka ny lafarinina voa Ls sy ny BITC sentetika. Ny singa lehibe amin'ny lafarinina voa PG sy DFP dia ny myrosinase glucosinolate, izay voadio ho AITC. Ny AITC dia mahomby amin'ny famonoana olitra moka miaraka amin'ny sandan'ny LC50 19.35 ppm. Raha ampitahaina amin'ny AITC sy BITC, ny 4-HBITC isothiocyanate no tsy dia misy poizina loatra amin'ny olitra. Na dia tsy dia misy poizina loatra aza ny AITC raha oharina amin'ny BITC, dia ambany noho ny menaka manitra maro nosedraina tamin'ny olitra moka ny sanda LC50-ny32,73,74,75.
Ny vovoka voan-tsinapy ampiasaina amin'ny olitra moka dia misy glucosinolate lehibe iray, izay mihoatra ny 98-99% amin'ny glucosinolate rehetra araka ny HPLC. Hita fa misy glucosinolate kely dia kely amin'ny habetsahany, saingy latsaky ny 0.3% amin'ny glucosinolate rehetra ny haavon'izy ireo. Ny vovoka voan-tsinapy (L. sativum) dia misy glucosinolate faharoa (sinigrin), saingy 1% amin'ny glucosinolate rehetra ny ampahany aminy, ary mbola tsy dia misy dikany ny votoatiny (eo amin'ny 0.4 mg/g eo ho eo ny vovoka voan-tsinapy). Na dia mitovy aza ny glucosinolate lehibe (myrosin) an'ny PG sy DFP, dia samy hafa be ny fiasan'ny voany amin'ny famonoana olitra noho ny sandan'ny LC50. Miovaova ny poizina ateraky ny bobongolo. Ny fipoiran'ny olitra Aedes aegypti dia mety ho vokatry ny fahasamihafan'ny fiasan'ny myrosinase na ny fahamarinan-toerana eo amin'ny sakafon'ny voa roa. Ny asan'ny myrosinase dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fahafahan'ny vokatra hydrolysis toy ny isothiocyanates ao amin'ny zavamaniry Brassicaceae miditra amin'ny vatana76. Ny tatitra teo aloha nataon'i Pocock et al.77 sy Wilkinson et al.78 dia naneho fa ny fiovan'ny asan'ny myrosinase sy ny fahamarinany dia mety mifandray amin'ny anton-javatra ara-pandovan-toetra sy ny tontolo iainana ihany koa.
Ny votoatin'ny isothiocyanate bioactive andrasana dia nokajiana mifototra amin'ny sandan'ny LC50 amin'ny voa tsirairay ao anatin'ny 24 sy 72 ora (Tabilao 5) mba hampitahana amin'ny fampiharana simika mifandraika amin'izany. Rehefa afaka 24 ora, ny isothiocyanates ao amin'ny voa dia misy poizina kokoa noho ny akora madio. Ny sandan'ny LC50 nokajiana mifototra amin'ny ampahany isaky ny tapitrisa (ppm) amin'ny fitsaboana voa isothiocyanate dia ambany noho ny sandan'ny LC50 ho an'ny fampiharana BITC, AITC, ary 4-HBITC. Nahita olitra nihinana pellets voa izahay (Sary 3A). Vokatr'izany, ny olitra dia mety hahazo fihanaky ny isothiocyanates misy poizina bebe kokoa amin'ny fihinanana pellets voa. Izany dia hita indrindra tamin'ny fitsaboana voa IG sy PG tao anatin'ny 24 ora, izay ny fifantohana LC50 dia 75% sy 72% ambany noho ny fitsaboana AITC sy 4-HBITC madio. Ny fitsaboana Ls sy DFP dia nisy poizina kokoa noho ny isothiocyanate madio, miaraka amin'ny sandan'ny LC50 ambany kokoa 24% sy 41%. Ny olitra tamin'ny fitsaboana fanaraha-maso dia nahomby tamin'ny fanaovana pupa (Sary 3B), raha ny ankamaroan'ny olitra tamin'ny fitsaboana voa kosa dia tsy nanao pupa ary nihemotra be ny fivoaran'ny olitra (Sary 3B, D). Ao amin'ny Spodopteralitura, ny isothiocyanates dia mifandray amin'ny fahatarana amin'ny fitomboana sy ny fahatarana amin'ny fivoarana79.
Ireo olitra avy amin'ny moka Ae. Aedes aegypti dia nohanina tsy an-kijanona tamin'ny vovoka voan'ny Brassica nandritra ny 24–72 ora. (A) Olitra maty misy poti-boaty ao am-bava (voaboribory); (B) Ny fitsaboana fanaraha-maso (dH20 tsy misy poaty voa fanampiny) dia mampiseho fa mitombo ara-dalàna ny olitra ary manomboka lasa pupa rehefa afaka 72 ora (C, D) Ireo olitra notsaboina tamin'ny poaty voa; ny poaty voa dia naneho fahasamihafana teo amin'ny fivoarany ary tsy lasa pupa.
Tsy mbola nandalina ny mekanisma misy fiantraikany poizina amin'ny olitra moka izahay. Na izany aza, ny fanadihadiana teo aloha natao tamin'ny vitsika mena (Solenopsis invicta) dia naneho fa ny fanakanana ny glutathione S-transferase (GST) sy ny esterase (EST) no mekanisma lehibe mahatonga ny bioactivity isothiocyanate, ary ny AITC, na dia amin'ny hetsika ambany aza, dia afaka manakana ny hetsika GST ihany koa. vitsika mena nafarana amin'ny fifantohana ambany. Ny fatra dia 0.5 µg/ml80. Mifanohitra amin'izany, ny AITC dia manakana ny acetylcholinesterase amin'ny olitra katsaka lehibe (Sitophilus zeamais)81. Tsy maintsy atao ny fanadihadiana mitovy amin'izany mba hanazavana ny mekanisma misy ny fiasan'ny isothiocyanate amin'ny olitra moka.
Mampiasa fitsaboana DFP tsy miasa amin'ny hafanana izahay mba hanohanana ny soso-kevitra fa ny hydrolysis ny glucosinolates zavamaniry mba hamorona isothiocyanates mihetsika dia miasa ho toy ny fomba iray hifehezana ny olitra moka amin'ny alàlan'ny lafarinina voan-tsinapy. Tsy nisy poizina ny lafarinina voan-tsinapy DFP-HT tamin'ny tahan'ny fampiharana nosedraina. Lafarga et al. 82 dia nitatitra fa mora simba amin'ny mari-pana avo ny glucosinolates. Ny fitsaboana amin'ny hafanana koa dia antenaina fa hanova ny endriky ny anzima myrosinase ao amin'ny lafarinina voa ary hisoroka ny hydrolysis ny glucosinolates mba hamorona isothiocyanates mihetsika. Nohamafisin'i Okunade et al. 75 ihany koa izany izay naneho fa mora tohina amin'ny mari-pana ny myrosinase, izay mampiseho fa tsy miasa tanteraka ny asan'ny myrosinase rehefa tratran'ny mari-pana mihoatra ny 80°C ny voa-tsinapy, ny voa-tsinapy mainty, ary ny voan-dra. Ireo fomba fiasa ireo dia mety hiteraka fahaverezan'ny asan'ny bibikely amin'ny lafarinina voan-tsinapy DFP notsaboina tamin'ny hafanana.
Noho izany, ny lafarinina voan-tsinapy sy ireo isothiocyanate telo lehibe ao aminy dia misy poizina ho an'ny olitra moka. Noho ireo fahasamihafana misy eo amin'ny lafarinina voa sy ny fitsaboana simika, ny fampiasana lafarinina voa dia mety ho fomba mahomby amin'ny fanaraha-maso ny moka. Ilaina ny mamantatra ny fomba fanamboarana mety sy ny rafitra fanaterana mahomby mba hanatsarana ny fahombiazana sy ny fahamarinan'ny fampiasana vovoka voa. Ny valin'ny fikarohanay dia manondro ny mety ho fampiasana ny lafarinina voan-tsinapy ho solon'ny fanafody famonoana bibikely sentetika. Ity teknolojia ity dia mety ho lasa fitaovana manavao ho an'ny fanaraha-maso ny mpitondra moka. Satria miroborobo ao anaty tontolo anaty rano ny olitra moka ary ny glucosinolates amin'ny lafarinina voa dia miova ho isothiocyanates mavitrika amin'ny alàlan'ny anzima rehefa avy nandro, ny fampiasana lafarinina voan-tsinapy ao anaty rano feno moka dia manolotra fahafahana mifehy lehibe. Na dia miovaova aza ny asan'ny isothiocyanates amin'ny larvicidal (BITC > AITC > 4-HBITC), dia ilaina ny fikarohana bebe kokoa mba hamaritana raha toa ka mampitombo ny poizina ny fampifangaroana ny lafarinina voa amin'ny glucosinolates maromaro. Ity no fanadihadiana voalohany naneho ny fiantraikan'ny lafarinina voa cruciferous nesorina tavy sy ny isothiocyanates bioactive telo amin'ny moka. Ny vokatry ny fanadihadiana dia namoaka tetika vaovao tamin'ny fampisehoana fa ny lafarinina laisoa tsy misy tavy, vokatra azo avy amin'ny fitrandrahana menaka avy amin'ny voa, dia mety ho fanafody famonoana moka mampanantena. Ity fampahalalana ity dia afaka manampy amin'ny fahitana ireo fanafody famonoana zavamaniry sy ny fivoarany ho fanafody famonoana bibikely mora vidy, azo ampiharina ary tsy manimba ny tontolo iainana.
Azo alaina avy amin'ny mpanoratra mifandraika amin'izany ny angon-drakitra novokarina ho an'ity fandalinana ity sy ny fanadihadiana azo avy amin'izany raha ilaina izany. Tamin'ny faran'ny fandalinana, dia nopotehina avokoa ny fitaovana rehetra nampiasaina tamin'ny fandalinana (bibikely sy voa).
Fotoana fandefasana: 29 Jolay 2024