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Las combinaciones de compuestos insecticidas de origen vegetal pueden exhibir interacciones sinérgicas o antagónicas contra las plagas. Dada la rápida propagación de enfermedades transmitidas por los mosquitos Aedes y la creciente resistencia de las poblaciones de mosquitos Aedes a los insecticidas tradicionales, se formularon y probaron veintiocho combinaciones de compuestos terpénicos basados en aceites esenciales de plantas contra las etapas larvaria y adulta de Aedes aegypti. Inicialmente se evaluaron cinco aceites esenciales de plantas (AE) para determinar su eficacia larvicida y para uso en adultos, y se identificaron dos compuestos principales en cada AE según los resultados de GC-MS. Se compraron los principales compuestos identificados, a saber, disulfuro de dialilo, trisulfuro de dialilo, carvona, limoneno, eugenol, metil eugenol, eucaliptol, eudesmol y alfa-pineno de mosquito. Luego se prepararon combinaciones binarias de estos compuestos utilizando dosis subletales y se probaron y determinaron sus efectos sinérgicos y antagonistas. Las mejores composiciones larvicidas se obtienen mezclando limoneno con disulfuro de dialilo, y las mejores composiciones adulticidas se obtienen mezclando carvona con limoneno. El larvicida sintético Temphos, de uso comercial, y el fármaco para adultos Malatión se probaron por separado y en combinaciones binarias con terpenoides. Los resultados mostraron que la combinación de temefos y disulfuro de dialilo y malatión y eudesmol fue la combinación más eficaz. Estas potentes combinaciones tienen potencial para su uso contra el Aedes aegypti.
Los aceites esenciales vegetales (AE) son metabolitos secundarios que contienen varios compuestos bioactivos y se están volviendo cada vez más importantes como alternativa a los pesticidas sintéticos. No sólo son respetuosos con el medio ambiente y fáciles de usar, sino que también son una mezcla de diferentes compuestos bioactivos, lo que también reduce la probabilidad de desarrollar resistencia a los medicamentos1. Utilizando la tecnología GC-MS, los investigadores examinaron los componentes de varios aceites esenciales de plantas e identificaron más de 3.000 compuestos de 17.500 plantas aromáticas2, a la mayoría de las cuales se les realizaron pruebas para determinar sus propiedades insecticidas y se informó que tienen efectos insecticidas3,4. Algunos estudios destacan que la toxicidad del componente principal del compuesto es igual o mayor que la de su óxido de etileno crudo. Pero el uso de compuestos individuales puede volver a dejar espacio para el desarrollo de resistencias, como es el caso de los insecticidas químicos5,6. Por lo tanto, la atención se centra actualmente en preparar mezclas de compuestos a base de óxido de etileno para mejorar la eficacia insecticida y reducir la probabilidad de resistencia en las poblaciones de plagas objetivo. Los compuestos activos individuales presentes en los AE pueden exhibir efectos sinérgicos o antagónicos en combinaciones que reflejan la actividad general del AE, un hecho que ha sido bien enfatizado en estudios realizados por investigadores anteriores7,8. El programa de control de vectores también incluye EO y sus componentes. La actividad mosquitocida de los aceites esenciales se ha estudiado ampliamente en los mosquitos Culex y Anopheles. Varios estudios han intentado desarrollar pesticidas eficaces combinando varias plantas con pesticidas sintéticos utilizados comercialmente para aumentar la toxicidad general y minimizar los efectos secundarios9. Pero los estudios de tales compuestos contra el Aedes aegypti siguen siendo raros. Los avances en la ciencia médica y el desarrollo de medicamentos y vacunas han ayudado a combatir algunas enfermedades transmitidas por vectores. Pero la presencia de diferentes serotipos del virus, transmitido por el mosquito Aedes aegypti, ha provocado el fracaso de los programas de vacunación. Por lo tanto, cuando ocurren este tipo de enfermedades, los programas de control de vectores son la única opción para prevenir la propagación de la enfermedad. En el escenario actual, el control del Aedes aegypti es muy importante ya que es un vector clave de diversos virus y sus serotipos causantes del dengue, Zika, dengue hemorrágico, fiebre amarilla, etc. Lo más destacable es que el número de Los casos de casi todas las enfermedades transmitidas por vectores Aedes aumentan cada año en Egipto y aumentan en todo el mundo. Por lo tanto, en este contexto, existe una necesidad urgente de desarrollar medidas de control efectivas y respetuosas con el medio ambiente para las poblaciones de Aedes aegypti. Los candidatos potenciales a este respecto son los AE, sus compuestos constituyentes y sus combinaciones. Por lo tanto, este estudio intentó identificar combinaciones sinérgicas efectivas de compuestos clave de AE de cinco plantas con propiedades insecticidas (es decir, menta, albahaca santa, eucalipto manchado, Allium azufre y melaleuca) contra el Aedes aegypti.
Todos los AE seleccionados demostraron actividad larvicida potencial contra Aedes aegypti con una CL50 de 24 h que oscilaba entre 0,42 y 163,65 ppm. La mayor actividad larvicida se registró para el AE de menta (Mp) con un valor CL50 de 0,42 ppm a las 24 h, seguido del ajo (As) con un valor CL50 de 16,19 ppm a las 24 h (Tabla 1).
Con la excepción de Ocimum Sainttum, Os EO, los otros cuatro EO analizados mostraron efectos alercidas obvios, con valores de CL50 que oscilaron entre 23,37 y 120,16 ppm durante el período de exposición de 24 horas. El AE de Thymophilus striata (Cl) fue más eficaz para matar adultos con un valor de CL50 de 23,37 ppm dentro de las 24 horas posteriores a la exposición, seguido por Eucalyptus maculata (Em), que tuvo un valor de CL50 de 101,91 ppm (Tabla 1). Por otro lado, el valor CL50 para Os aún no se ha determinado ya que la tasa de mortalidad más alta del 53 % se registró con la dosis más alta (Figura complementaria 3).
Los dos compuestos constituyentes principales de cada OE se identificaron y seleccionaron según los resultados de la base de datos de la biblioteca NIST, el porcentaje del área del cromatograma de GC y los resultados de los espectros de MS (Tabla 2). Para EO As, los principales compuestos identificados fueron disulfuro de dialilo y trisulfuro de dialilo; para EO Mp los principales compuestos identificados fueron carvona y limoneno, para EO Em los principales compuestos identificados fueron eudesmol y eucaliptol; Para EO Os, los principales compuestos identificados fueron eugenol y metil eugenol, y para EO Cl, los principales compuestos identificados fueron eugenol y α-pineno (Figura 1, Figuras complementarias 5 a 8, Tabla complementaria 1 a 5).
Resultados de espectrometría de masas de los principales terpenoides de aceites esenciales seleccionados (A-disulfuro de dialilo; B-dialilo trisulfuro; C-eugenol; D-metil eugenol; E-limoneno; F-ceperona aromática; G-α-pineno; H-cineol ; R-eudamol).
Se identificaron un total de nueve compuestos (disulfuro de dialilo, trisulfuro de dialilo, eugenol, metil eugenol, carvona, limoneno, eucaliptol, eudesmol, α-pineno) como compuestos eficaces que son los componentes principales del AE y se bioensayaron individualmente contra Aedes aegypti en fase larval. etapas. . El compuesto eudesmol tuvo la mayor actividad larvicida con un valor CL50 de 2,25 ppm después de 24 horas de exposición. También se ha descubierto que los compuestos disulfuro de dialilo y trisulfuro de dialilo tienen posibles efectos larvicidas, con dosis subletales medias en el rango de 10 a 20 ppm. Se volvió a observar una actividad larvicida moderada para los compuestos eugenol, limoneno y eucaliptol con valores CL50 de 63,35 ppm, 139,29 ppm. y 181,33 ppm después de 24 horas, respectivamente (Tabla 3). Sin embargo, no se encontró ningún potencial larvicida significativo del metil eugenol y la carvona incluso en las dosis más altas, por lo que no se calcularon los valores de CL50 (Tabla 3). El larvicida sintético Temephos tuvo una concentración letal media de 0,43 ppm contra Aedes aegypti durante 24 horas de exposición (Tabla 3, Tabla complementaria 6).
Se identificaron siete compuestos (disulfuro de dialilo, trisulfuro de dialilo, eucaliptol, α-pineno, eudesmol, limoneno y carvona) como los principales compuestos de AE eficaz y se probaron individualmente contra mosquitos adultos egipcios Aedes. Según el análisis de regresión Probit, se encontró que Eudesmol tenía el mayor potencial con un valor CL50 de 1,82 ppm, seguido del Eucalyptol con un valor CL50 de 17,60 ppm con un tiempo de exposición de 24 horas. Los cinco compuestos restantes probados fueron moderadamente dañinos para los adultos con CL50 que oscilaron entre 140,79 y 737,01 ppm (Tabla 3). El malatión organofosforado sintético fue menos potente que el eudesmol y más alto que los otros seis compuestos, con un valor CL50 de 5,44 ppm durante el período de exposición de 24 horas (Tabla 3, Tabla complementaria 6).
Se seleccionaron siete potentes compuestos líderes y el tamefosato organofosforado para formular combinaciones binarias de sus dosis LC50 en una proporción de 1:1. Se prepararon y probaron un total de 28 combinaciones binarias para determinar su eficacia larvicida contra el Aedes aegypti. Se encontró que nueve combinaciones eran sinérgicas, 14 combinaciones eran antagónicas y cinco combinaciones no eran larvicidas. Entre las combinaciones sinérgicas, la combinación de disulfuro de dialilo y temofol fue la más efectiva, observándose una mortalidad del 100% después de 24 horas (Tabla 4). De manera similar, las mezclas de limoneno con disulfuro de dialilo y eugenol con timetofos mostraron un buen potencial con una mortalidad larvaria observada del 98,3% (Tabla 5). Las cuatro combinaciones restantes, a saber, eudesmol más eucaliptol, eudesmol más limoneno, eucaliptol más alfa-pineno y alfa-pineno más temefós, también mostraron una eficacia larvicida significativa, con tasas de mortalidad observadas superiores al 90%. La tasa de mortalidad esperada se acerca al 60-75%. (Tabla 4). Sin embargo, la combinación de limoneno con α-pineno o eucalipto mostró reacciones antagónicas. Asimismo, se ha descubierto que las mezclas de Temephos con eugenol o eucalipto o eudesmol o trisulfuro de dialilo tienen efectos antagónicos. Asimismo, la combinación de disulfuro de dialilo y trisulfuro de dialilo y la combinación de cualquiera de estos compuestos con eudesmol o eugenol son antagonistas en su acción larvicida. También se ha informado antagonismo con la combinación de eudesmol con eugenol o α-pineno.
De las 28 mezclas binarias analizadas para determinar la actividad ácida en adultos, 7 combinaciones fueron sinérgicas, 6 no tuvieron ningún efecto y 15 fueron antagonistas. Se encontró que las mezclas de eudesmol con eucalipto y limoneno con carvona eran más efectivas que otras combinaciones sinérgicas, con tasas de mortalidad a 24 horas del 76% y 100%, respectivamente (Tabla 5). Se ha observado que el malatión exhibe un efecto sinérgico con todas las combinaciones de compuestos excepto limoneno y trisulfuro de dialilo. Por otro lado, se ha encontrado antagonismo entre el disulfuro de dialilo y el trisulfuro de dialilo y la combinación de cualquiera de ellos con eucalipto, o eucaliptol, o carvona, o limoneno. De manera similar, las combinaciones de α-pineno con eudesmol o limoneno, eucaliptol con carvona o limoneno y limoneno con eudesmol o malatión mostraron efectos larvicidas antagonistas. Para las seis combinaciones restantes, no hubo diferencias significativas entre la mortalidad esperada y la observada (Tabla 5).
Basándose en los efectos sinérgicos y las dosis subletales, finalmente se seleccionó y probó más a fondo su toxicidad larvicida contra un gran número de mosquitos Aedes aegypti. Los resultados mostraron que la mortalidad larvaria observada usando las combinaciones binarias eugenol-limoneno, disulfuro de dialilo-limoneno y disulfuro de dialilo-timefos fue del 100%, mientras que la mortalidad larvaria esperada fue del 76,48%, 72,16% y 63,4%, respectivamente (Tabla 6). . La combinación de limoneno y eudesmol fue relativamente menos efectiva, observándose una mortalidad de larvas del 88% durante el período de exposición de 24 horas (Tabla 6). En resumen, las cuatro combinaciones binarias seleccionadas también demostraron efectos larvicidas sinérgicos contra Aedes aegypti cuando se aplicaron a gran escala (Tabla 6).
Se seleccionaron tres combinaciones sinérgicas para el bioensayo adultocida para controlar grandes poblaciones de adultos de Aedes aegypti. Para seleccionar combinaciones para probar en grandes colonias de insectos, primero nos centramos en las dos mejores combinaciones de terpenos sinérgicos, a saber, carvona más limoneno y eucaliptol más eudesmol. En segundo lugar, se seleccionó la mejor combinación sinérgica entre la combinación de malatión organofosforado sintético y terpenoides. Creemos que la combinación de malatión y eudesmol es la mejor combinación para realizar pruebas en grandes colonias de insectos debido a la mortalidad más alta observada y los valores LC50 muy bajos de los ingredientes candidatos. El malatión exhibe sinergismo en combinación con α-pineno, disulfuro de dialilo, eucalipto, carvona y eudesmol. Pero si nos fijamos en los valores de CL50, Eudesmol tiene el valor más bajo (2,25 ppm). Los valores de CL50 calculados para malatión, α-pineno, disulfuro de dialilo, eucaliptol y carvona fueron 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 y 140,79 ppm. respectivamente. Estos valores indican que la combinación de malatión y eudesmol es la combinación óptima en términos de dosificación. Los resultados mostraron que las combinaciones de carvona más limoneno y eudesmol más malatión tuvieron una mortalidad observada del 100% en comparación con una mortalidad esperada del 61% al 65%. Otra combinación, eudesmol más eucaliptol, mostró una tasa de mortalidad del 78,66% después de 24 horas de exposición, en comparación con una tasa de mortalidad esperada del 60%. Las tres combinaciones seleccionadas demostraron efectos sinérgicos incluso cuando se aplicaron a gran escala contra adultos de Aedes aegypti (Tabla 6).
En este estudio, los AE de plantas seleccionadas, como Mp, As, Os, Em y Cl, mostraron efectos letales prometedores en las etapas larvaria y adulta de Aedes aegypti. Mp EO tuvo la mayor actividad larvicida con un valor CL50 de 0,42 ppm, seguido de As, Os y Em EO con un valor CL50 de menos de 50 ppm después de 24 h. Estos resultados son consistentes con estudios previos de mosquitos y otras moscas dípteras10,11,12,13,14. Aunque la potencia larvicida del Cl es menor que la de otros aceites esenciales, con un valor CL50 de 163,65 ppm después de 24 horas, su potencial adulto es el más alto con un valor CL50 de 23,37 ppm después de 24 horas. Los AE Mp, As y Em también mostraron un buen potencial alercida con valores de CL50 en el rango de 100 a 120 ppm a las 24 h de exposición, pero fueron relativamente inferiores a su eficacia larvicida. Por otro lado, el EO Os demostró un efecto alercida insignificante incluso a la dosis terapéutica más alta. Así, los resultados indican que la toxicidad del óxido de etileno para las plantas puede variar dependiendo de la etapa de desarrollo de los mosquitos15. También depende de la tasa de penetración de los AE en el cuerpo del insecto, su interacción con enzimas diana específicas y la capacidad de desintoxicación del mosquito en cada etapa de desarrollo16. Un gran número de estudios han demostrado que el compuesto componente principal es un factor importante en la actividad biológica del óxido de etileno, ya que representa la mayoría del total de compuestos3,12,17,18. Por lo tanto, consideramos dos compuestos principales en cada AE. Según los resultados de GC-MS, el disulfuro de dialilo y el trisulfuro de dialilo se identificaron como los principales compuestos de EO As, lo que concuerda con informes anteriores19,20,21. Aunque informes anteriores indicaron que el mentol era uno de sus principales compuestos, la carvona y el limoneno fueron nuevamente identificados como los principales compuestos de Mp EO22,23. El perfil de composición de Os EO mostró que el eugenol y el metil eugenol son los compuestos principales, lo cual es similar a los hallazgos de investigadores anteriores16,24. Se ha informado que el eucaliptol y el eucaliptol son los principales compuestos presentes en el aceite de hoja de Em, lo que concuerda con los hallazgos de algunos investigadores25,26 pero es contrario a los hallazgos de Olalade et al.27. Se observó predominio de cineol y α-pineno en el aceite esencial de melaleuca, lo cual es similar a estudios previos28,29. Se han informado y también se observaron en este estudio diferencias intraespecíficas en la composición y concentración de aceites esenciales extraídos de la misma especie de planta en diferentes lugares, que están influenciadas por las condiciones geográficas de crecimiento de la planta, el momento de la cosecha, la etapa de desarrollo o la edad de la planta. aparición de quimiotipos, etc.22,30,31,32. Luego se compraron los compuestos clave identificados y se probaron sus efectos larvicidas y sus efectos en los mosquitos adultos Aedes aegypti. Los resultados mostraron que la actividad larvicida del disulfuro de dialilo era comparable a la del EO As crudo. Pero la actividad del trisulfuro de dialilo es mayor que la del EO As. Estos resultados son similares a los obtenidos por Kimbaris et al. 33 en Culex Filipinas. Sin embargo, estos dos compuestos no mostraron una buena actividad autocida contra los mosquitos objetivo, lo que concuerda con los resultados de Plata-Rueda et al 34 sobre Tenebrio molitor. Os EO es eficaz contra el estadio larvario de Aedes aegypti, pero no contra el estadio adulto. Se ha establecido que la actividad larvicida de los principales compuestos individuales es menor que la del Os EO crudo. Esto implica un papel para otros compuestos y sus interacciones en el óxido de etileno crudo. El metil eugenol solo tiene una actividad insignificante, mientras que el eugenol solo tiene una actividad larvicida moderada. Esta conclusión confirma, por un lado,35,36 y, por otro, contradice las conclusiones de investigadores anteriores37,38. Las diferencias en los grupos funcionales de eugenol y metileugenol pueden dar lugar a diferentes toxicidades para el mismo insecto objetivo39. Se encontró que el limoneno tenía una actividad larvicida moderada, mientras que el efecto de la carvona era insignificante. De manera similar, la toxicidad relativamente baja del limoneno para los insectos adultos y la alta toxicidad de la carvona respaldan los resultados de algunos estudios previos40 pero contradicen otros41. La presencia de dobles enlaces en posiciones intracíclicas y exocíclicas puede aumentar los beneficios de estos compuestos como larvicidas3,41, mientras que la carvona, que es una cetona con carbonos alfa y beta insaturados, puede exhibir un mayor potencial de toxicidad en adultos42. Sin embargo, las características individuales del limoneno y la carvona son mucho más bajas que el Mp total de EO (Tabla 1, Tabla 3). Entre los terpenoides probados, se descubrió que el eudesmol tiene la mayor actividad larvicida y en adultos con un valor CL50 inferior a 2,5 ppm, lo que lo convierte en un compuesto prometedor para el control de los mosquitos Aedes. Su rendimiento es mejor que el de todo el OE Em, aunque esto no concuerda con los hallazgos de Cheng et al.40. Eudesmol es un sesquiterpeno con dos unidades de isopreno que es menos volátil que los monoterpenos oxigenados como el eucalipto y por tanto tiene mayor potencial como pesticida. El eucaliptol en sí tiene mayor actividad en adultos que larvicida, y los resultados de estudios anteriores apoyan y refutan esto37,43,44. La actividad por sí sola es casi comparable a la del EO Cl completo. Otro monoterpeno bicíclico, el α-pineno, tiene menos efecto en adultos sobre Aedes aegypti que efecto larvicida, que es lo opuesto al efecto del AE Cl completo. La actividad insecticida general de los terpenoides está influenciada por su lipofilicidad, volatilidad, ramificación de carbono, área de proyección, área de superficie, grupos funcionales y sus posiciones45,46. Estos compuestos pueden actuar destruyendo acumulaciones de células, bloqueando la actividad respiratoria, interrumpiendo la transmisión de impulsos nerviosos, etc. 47 Se descubrió que el organofosforado sintético Temephos tiene la mayor actividad larvicida con un valor CL50 de 0,43 ppm, lo que concuerda con los datos de Lek. Utaha48. La actividad adulta del malatión organofosforado sintético se informó en 5,44 ppm. Aunque estos dos organofosforados han mostrado respuestas favorables contra cepas de laboratorio de Aedes aegypti, se ha informado de resistencia de mosquitos a estos compuestos en diferentes partes del mundo49. Sin embargo, no se han encontrado informes similares sobre el desarrollo de resistencia a las medicinas a base de hierbas50. Por tanto, los productos botánicos se consideran alternativas potenciales a los pesticidas químicos en los programas de control de vectores.
El efecto larvicida se probó en 28 combinaciones binarias (1:1) preparadas a partir de terpenoides potentes y terpenoides con timetofos, y se encontró que 9 combinaciones eran sinérgicas, 14 antagónicas y 5 antagónicas. Ningún efecto. Por otro lado, en el bioensayo de potencia en adultos, se encontró que 7 combinaciones eran sinérgicas, 15 combinaciones eran antagonistas y se informó que 6 combinaciones no tenían ningún efecto. La razón por la que ciertas combinaciones producen un efecto sinérgico puede deberse a que los compuestos candidatos interactúan simultáneamente en diferentes vías importantes, o a la inhibición secuencial de diferentes enzimas clave de una vía biológica particular51. Se encontró que la combinación de limoneno con disulfuro de dialilo, eucalipto o eugenol era sinérgica tanto en aplicaciones a pequeña como a gran escala (Tabla 6), mientras que se encontró que su combinación con eucalipto o α-pineno tenía efectos antagónicos sobre las larvas. En promedio, el limoneno parece ser un buen sinérgico, posiblemente debido a la presencia de grupos metilo, una buena penetración en el estrato córneo y un mecanismo de acción diferente52,53. Se ha informado anteriormente que el limoneno puede causar efectos tóxicos al penetrar las cutículas de los insectos (toxicidad por contacto), afectar el sistema digestivo (antialimentario) o afectar el sistema respiratorio (actividad de fumigación), 54 mientras que los fenilpropanoides como el eugenol pueden afectar las enzimas metabólicas 55. Por lo tanto, las combinaciones de compuestos con diferentes mecanismos de acción pueden aumentar el efecto letal general de la mezcla. Se descubrió que el eucaliptol era sinérgico con el disulfuro de dialilo, el eucalipto o el α-pineno, pero otras combinaciones con otros compuestos no eran larvicidas o eran antagonistas. Los primeros estudios demostraron que el eucaliptol tiene actividad inhibidora de la acetilcolinesterasa (AChE), así como de los receptores de octaamina y GABA56. Ya que los monoterpenos cíclicos, eucaliptol, eugenol, etc. pueden tener el mismo mecanismo de acción que su actividad neurotóxica 57, minimizando así sus efectos combinados mediante inhibición mutua. Asimismo, se descubrió que la combinación de temefos con disulfuro de dialilo, α-pineno y limoneno era sinérgica, lo que respalda informes anteriores de un efecto sinérgico entre los productos a base de hierbas y los organofosforados sintéticos58.
Se encontró que la combinación de eudesmol y eucaliptol tiene un efecto sinérgico en los estadios larvario y adulto de Aedes aegypti, posiblemente debido a sus diferentes modos de acción debido a sus diferentes estructuras químicas. El eudesmol (un sesquiterpeno) puede afectar el sistema respiratorio 59 y el eucaliptol (un monoterpeno) puede afectar la acetilcolinesterasa 60 . La exposición conjunta de los ingredientes a dos o más sitios objetivo puede mejorar el efecto letal general de la combinación. En bioensayos de sustancias adultas, se encontró que el malatión era sinérgico con carvona o eucaliptol o eucaliptol o disulfuro de dialilo o α-pineno, lo que indica que es sinérgico con la adición de limoneno y di. Buenos candidatos a alercidas sinérgicos para todo el portafolio de compuestos terpénicos, con excepción del trisulfuro de alilo. Thangam y Kathiresan61 también informaron resultados similares sobre el efecto sinérgico del malatión con extractos de hierbas. Esta respuesta sinérgica puede deberse a los efectos tóxicos combinados del malatión y los fitoquímicos sobre las enzimas desintoxicantes de los insectos. Los organofosforados como el malatión generalmente actúan inhibiendo las esterasas y monooxigenasas del citocromo P45062,63,64. Por lo tanto, la combinación de malatión con estos mecanismos de acción y terpenos con diferentes mecanismos de acción puede mejorar el efecto letal general sobre los mosquitos.
Por otro lado, el antagonismo indica que los compuestos seleccionados son menos activos en combinación que cada compuesto por separado. La razón del antagonismo en algunas combinaciones puede ser que un compuesto modifica el comportamiento del otro al cambiar la tasa de absorción, distribución, metabolismo o excreción. Los primeros investigadores consideraron que ésta era la causa del antagonismo en las combinaciones de fármacos. Moléculas Posible mecanismo 65. De manera similar, las posibles causas del antagonismo pueden estar relacionadas con mecanismos de acción similares, competencia de compuestos constituyentes por el mismo receptor o sitio diana. En algunos casos, también puede producirse una inhibición no competitiva de la proteína diana. En este estudio, dos compuestos organosulfurados, disulfuro de dialilo y trisulfuro de dialilo, mostraron efectos antagónicos, posiblemente debido a la competencia por el mismo sitio objetivo. Asimismo, estos dos compuestos de azufre mostraron efectos antagónicos y no tuvieron efecto cuando se combinaron con eudesmol y α-pineno. Eudesmol y alfa-pineno son de naturaleza cíclica, mientras que el disulfuro de dialilo y el trisulfuro de dialilo son de naturaleza alifática. Según la estructura química, la combinación de estos compuestos debería aumentar la actividad letal general, ya que sus sitios objetivo suelen ser diferentes34,47, pero experimentalmente encontramos antagonismo, que puede deberse al papel de estos compuestos en algunos organismos desconocidos in vivo. sistemas como resultado de la interacción. De manera similar, la combinación de cineol y α-pineno produjo respuestas antagónicas, aunque los investigadores informaron anteriormente que los dos compuestos tienen objetivos de acción diferentes47,60. Dado que ambos compuestos son monoterpenos cíclicos, puede haber algunos sitios objetivo comunes que pueden competir por la unión e influir en la toxicidad general de los pares combinatorios estudiados.
Basándose en los valores de CL50 y la mortalidad observada, se seleccionaron las dos mejores combinaciones sinérgicas de terpenos, a saber, los pares carvona + limoneno y eucaliptol + eudesmol, así como el malatión organofosforado sintético con terpenos. La combinación sinérgica óptima de compuestos de malatión + Eudesmol se probó en un bioensayo de insecticidas en adultos. Apunte a grandes colonias de insectos para confirmar si estas combinaciones efectivas pueden funcionar contra un gran número de individuos en espacios de exposición relativamente grandes. Todas estas combinaciones demuestran un efecto sinérgico contra grandes enjambres de insectos. Se obtuvieron resultados similares para una combinación larvicida sinérgica óptima probada contra grandes poblaciones de larvas de Aedes aegypti. Por lo tanto, se puede decir que la eficaz combinación sinérgica larvicida y adulticida de compuestos vegetales de AE es un fuerte candidato contra los productos químicos sintéticos existentes y puede usarse aún más para controlar las poblaciones de Aedes aegypti. Asimismo, también se pueden utilizar combinaciones efectivas de larvicidas o adulticidas sintéticos con terpenos para reducir las dosis de timetfos o malatión administradas a los mosquitos. Estas potentes combinaciones sinérgicas pueden proporcionar soluciones para futuros estudios sobre la evolución de la resistencia a los medicamentos en los mosquitos Aedes.
Se recolectaron huevos de Aedes aegypti del Centro Regional de Investigación Médica de Dibrugarh, del Consejo Indio de Investigación Médica, y se mantuvieron bajo temperatura controlada (28 ± 1 °C) y humedad (85 ± 5%) en el Departamento de Zoología de la Universidad Gauhati bajo la supervisión de siguientes condiciones: Arivoli fueron descritas et al. Después de la eclosión, las larvas fueron alimentadas con alimento para larvas (galleta para perros en polvo y levadura en una proporción de 3:1) y los adultos fueron alimentados con una solución de glucosa al 10%. A partir del tercer día después de la aparición, se permitió que las hembras adultas de mosquitos chuparan la sangre de ratas albinas. Remoje papel de filtro en agua en un vaso y colóquelo en la jaula de puesta de huevos.
Muestras de plantas seleccionadas, a saber, hojas de eucalipto (Myrtaceae), albahaca santa (Lamiaceae), menta (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) y bulbos de allium (Amaryllidaceae). Recopilado de Guwahati e identificado por el Departamento de Botánica de la Universidad de Gauhati. Las muestras de plantas recolectadas (500 g) se sometieron a hidrodestilación usando un aparato Clevenger durante 6 horas. El AE extraído se recogió en viales de vidrio limpios y se almacenó a 4°C para su posterior estudio.
La toxicidad larvicida se estudió utilizando procedimientos estándar ligeramente modificados de la Organización Mundial de la Salud 67 . Utilice DMSO como emulsionante. Cada concentración de EO se probó inicialmente a 100 y 1000 ppm, exponiendo 20 larvas en cada réplica. Con base en los resultados, se aplicó un rango de concentración y se registró la mortalidad de 1 hora a 6 horas (en intervalos de 1 hora), y a las 24 horas, 48 horas y 72 horas después del tratamiento. Las concentraciones subletales (CL50) se determinaron después de 24, 48 y 72 horas de exposición. Cada concentración se analizó por triplicado junto con un control negativo (solo agua) y un control positivo (agua tratada con DMSO). Si se produce la pupa y más del 10% de las larvas del grupo de control mueren, se repite el experimento. Si la tasa de mortalidad en el grupo de control está entre 5-10%, utilice la fórmula de corrección de Abbott 68.
El método descrito por Ramar et al. 69 se utilizó para un bioensayo en adultos contra Aedes aegypti utilizando acetona como disolvente. Cada AE se probó inicialmente contra mosquitos adultos Aedes aegypti en concentraciones de 100 y 1000 ppm. Aplicar 2 ml de cada solución preparada al número Whatman. 1 trozo de papel de filtro (tamaño 12 x 15 cm2) y dejar evaporar la acetona durante 10 minutos. Como control se utilizó papel de filtro tratado con sólo 2 ml de acetona. Después de que se haya evaporado la acetona, el papel de filtro tratado y el papel de filtro de control se colocan en un tubo cilíndrico (10 cm de profundidad). Se transfirieron diez mosquitos de 3 a 4 días de edad que no se alimentaban de sangre a triplicados de cada concentración. Según los resultados de las pruebas preliminares, se probaron varias concentraciones de aceites seleccionados. La mortalidad se registró a 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas, 5 horas, 6 horas, 24 horas, 48 horas y 72 horas después de la liberación del mosquito. Calcular valores de LC50 para tiempos de exposición de 24 horas, 48 horas y 72 horas. Si la tasa de mortalidad del lote de control excede el 20%, repita toda la prueba. Asimismo, si la tasa de mortalidad en el grupo control es superior al 5%, ajustar los resultados para las muestras tratadas utilizando la fórmula de Abbott68.
Se realizaron cromatografía de gases (Agilent 7890A) y espectrometría de masas (Accu TOF GCv, Jeol) para analizar los compuestos constituyentes de los aceites esenciales seleccionados. El GC estaba equipado con un detector FID y una columna capilar (HP5-MS). El gas portador fue helio, el caudal fue 1 ml/min. El programa GC establece Allium sativum en 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M y Ocimum Sainttum en 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, para la menta 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, para eucalipto 20.60-1M-10-200-3M-30-280, y para rojo Para mil capas son las 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Los compuestos principales de cada EO se identificaron en función del porcentaje de área calculado a partir del cromatograma de GC y los resultados de la espectrometría de masas (con referencia a la base de datos de estándares NIST 70).
Los dos compuestos principales de cada EO se seleccionaron en función de los resultados de GC-MS y se compraron a Sigma-Aldrich con una pureza del 98 al 99 % para bioensayos adicionales. Se ensayó la eficacia larvicida y en adultos de los compuestos contra Aedes aegypti como se describió anteriormente. Se analizaron los larvicidas sintéticos más utilizados, el tamefosato (Sigma Aldrich) y el fármaco para adultos malatión (Sigma Aldrich), para comparar su eficacia con compuestos de AE seleccionados, siguiendo el mismo procedimiento.
Se prepararon mezclas binarias de compuestos terpénicos seleccionados y compuestos terpénicos más organofosforados comerciales (tilefos y malatión) mezclando la dosis CL50 de cada compuesto candidato en una proporción de 1:1. Las combinaciones preparadas se probaron en estadios larvarios y adultos de Aedes aegypti como se describe anteriormente. Cada bioensayo se realizó por triplicado para cada combinación y por triplicado para los compuestos individuales presentes en cada combinación. La muerte de los insectos objetivo se registró después de 24 horas. Calcule la tasa de mortalidad esperada para una mezcla binaria utilizando la siguiente fórmula.
donde E = tasa de mortalidad esperada de los mosquitos Aedes aegypti en respuesta a una combinación binaria, es decir, conexión (A + B).
El efecto de cada mezcla binaria se etiquetó como sinérgico, antagónico o sin efecto según el valor de χ2 calculado mediante el método descrito por Pavla52. Calcule el valor de χ2 para cada combinación usando la siguiente fórmula.
El efecto de una combinación se definió como sinérgico cuando el valor de χ2 calculado era mayor que el valor de la tabla para los grados de libertad correspondientes (intervalo de confianza del 95%) y si se encontraba que la mortalidad observada excedía la mortalidad esperada. De manera similar, si el valor de χ2 calculado para cualquier combinación excede el valor de la tabla con algunos grados de libertad, pero la mortalidad observada es menor que la mortalidad esperada, el tratamiento se considera antagónico. Y si en cualquier combinación el valor calculado de χ2 es menor que el valor de la tabla en los grados de libertad correspondientes, se considera que la combinación no tiene efecto.
Se seleccionaron de tres a cuatro combinaciones potencialmente sinérgicas (100 larvas y 50 con actividad larvicida y de insectos adultos) para realizar pruebas contra un gran número de insectos. Adultos) proceda como se indica arriba. Junto con las mezclas, también se probaron compuestos individuales presentes en las mezclas seleccionadas en números iguales de larvas y adultos de Aedes aegypti. La proporción de combinación es una parte de dosis LC50 de un compuesto candidato y una parte de dosis LC50 del otro compuesto constituyente. En el bioensayo de actividad en adultos, los compuestos seleccionados se disolvieron en acetona como disolvente y se aplicaron a papel de filtro envuelto en un recipiente de plástico cilíndrico de 1300 cm3. La acetona se evaporó durante 10 minutos y se liberaron los adultos. De manera similar, en el bioensayo larvicida, primero se disolvieron dosis de compuestos candidatos CL50 en volúmenes iguales de DMSO y luego se mezclaron con 1 litro de agua almacenado en recipientes de plástico de 1300 cc, y se liberaron las larvas.
El análisis probabilístico de 71 datos de mortalidad registrados se realizó utilizando SPSS (versión 16) y el software Minitab para calcular los valores de LC50.
Hora de publicación: 01-jul-2024