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植物由来の殺虫性化合物の組み合わせは、害虫に対して相乗的または拮抗的な相互作用を示す可能性があります。ネッタイシマカによって媒介される病気の急速な蔓延と、従来の殺虫剤に対するネッタイシマカ集団の耐性の増加を考慮して、植物エッセンシャルオイルをベースとしたテルペン化合物の28の組み合わせが配合され、ネッタイシマカの幼虫および成虫段階に対してテストされました。5 つの植物エッセンシャル オイル (EO) の幼虫駆除効果と成体使用効果が最初に評価され、GC-MS の結果に基づいて各 EO で 2 つの主要な化合物が同定されました。同定された主な化合物、すなわちジアリルジスルフィド、ジアリルトリスルフィド、カルボン、リモネン、オイゲノール、メチルオイゲノール、ユーカリプトール、オイデスモールおよび蚊α-ピネンを購入した。次に、これらの化合物の二成分組み合わせを致死量未満の用量で調製し、それらの相乗効果と拮抗効果を試験して決定しました。最良の殺幼虫組成物はリモネンとジアリルジスルフィドを混合することによって得られ、最良の殺成虫組成物はカルボンとリモネンを混合することによって得られる。商業的に使用されている合成幼虫駆除剤テンフォスと成虫薬マラチオンは、別々に、またテルペノイドとの二成分組み合わせで試験されました。結果は、テメホスとジアリルジスルフィド、マラチオンとオイデスモールの組み合わせが最も効果的な組み合わせであることを示しました。これらの強力な組み合わせは、ネッタイシマカに対して使用できる可能性を秘めています。
植物エッセンシャル オイル (EO) は、さまざまな生理活性化合物を含む二次代謝産物であり、合成殺虫剤の代替品としてますます重要になっています。これらは環境に優しくユーザーフレンドリーであるだけでなく、さまざまな生理活性化合物の混合物であるため、薬剤耐性が発生する可能性も低くなります1。研究者らは GC-MS 技術を使用して、さまざまな植物エッセンシャル オイルの成分を検査し、17,500 の芳香植物から 3,000 以上の化合物を特定しました 2。そのほとんどは殺虫特性について試験され、殺虫効果があると報告されています 3,4。いくつかの研究では、この化合物の主成分の毒性が粗製エチレンオキシドの毒性と同じかそれより強いことが強調されています。しかし、化学殺虫剤の場合と同様に、個々の化合物の使用は再び耐性が発生する余地を残す可能性があります5、6。したがって、現在の焦点は、殺虫効果を向上させ、標的害虫集団における耐性の可能性を減らすために、エチレンオキシドベースの化合物の混合物を調製することにある。EO に存在する個々の活性化合物は、EO の全体的な活性を反映する組み合わせで相乗効果または拮抗効果を示す可能性があり、この事実は以前の研究者によって行われた研究で十分に強調されてきました 7,8。ベクトル制御プログラムには、EO とそのコンポーネントも含まれています。エッセンシャルオイルの殺蚊活性は、イエカ蚊とハマダラカに関して広く研究されています。いくつかの研究では、全体的な毒性を高め、副作用を最小限に抑えるために、さまざまな植物と市販の合成殺虫剤を組み合わせて効果的な殺虫剤を開発しようと試みられています9。しかし、ネッタイシマカに対するそのような化合物の研究は依然として稀である。医学の進歩と薬やワクチンの開発は、ベクター媒介疾患の一部との闘いに役立ってきました。しかし、ネッタイシマカによって伝播されるウイルスの異なる血清型の存在が、ワクチン接種プログラムの失敗につながっている。したがって、このような病気が発生した場合、病気の蔓延を防ぐ唯一の選択肢はベクター制御プログラムです。現在のシナリオでは、ネッタイシマカはデング熱、ジカ熱、デング出血熱、黄熱病などを引き起こすさまざまなウイルスやその血清型の主要な媒介となるため、その制御は非常に重要です。最も注目すべきことは、ネッタイシマカの数が増加しているという事実です。エジプトでは、媒介ヒトスジシマカが媒介するほぼすべての感染症の症例が毎年増加しており、世界中で増加しています。したがって、これに関連して、ネッタイシマカ個体群に対する環境に優しい効果的な防除対策を開発することが緊急に必要とされています。この点における潜在的な候補は、EO、その構成化合物、およびそれらの組み合わせです。したがって、この研究では、ネッタイシマカに対する殺虫特性を持つ 5 つの植物 (ミント、ホーリーバジル、ユーカリスポッテッド、アリウム硫黄、メラレウカ) からの重要な植物 EO 化合物の効果的な相乗効果の組み合わせを特定することを試みました。
選択されたすべての EO は、24 時間 LC50 が 0.42 ～ 163.65 ppm の範囲で、ネッタイシマカに対して潜在的な殺虫活性を示しました。最も高い幼虫駆除活性は、ペパーミント (Mp) EO で 24 時間の LC50 値 0.42 ppm で記録され、次にニンニク (As) で 24 時間の LC50 値 16.19 ppm が記録されました (表 1)。
Ocimum Sainttum、Os EO を除いて、スクリーニングされた他の 4 つの EO はすべて、24 時間の曝露期間にわたって LC50 値が 23.37 ～ 120.16 ppm の範囲であり、明らかなアレルギー効果を示しました。成人の致死効果が最も高かったのは、曝露後 24 時間以内の LC50 値が 23.37 ppm の Thymophilus striata (Cl) EO で、続いて LC50 値が 101.91 ppm の Eucalyptus maculata (Em) でした (表 1)。一方、最高用量では 53% という最高死亡率が記録されたため、Os の LC50 値はまだ決定されていません (補足図 3)。
各 EO の 2 つの主要構成化合物は、NIST ライブラリ データベースの結果、GC クロマトグラムの面積パーセンテージ、および MS スペクトルの結果に基づいて同定および選択されました (表 2)。EO As の場合、特定された主な化合物はジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィドでした。EO Mp の場合、特定された主な化合物はカルボンとリモネンであり、EO Em の場合、特定された主な化合物はオイデスモールとユーカリプトールでした。EO Os の場合、特定された主な化合物はオイゲノールとメチル オイゲノールであり、EO Cl の場合、特定された主な化合物はオイゲノールとα-ピネンでした (図 1、補足図 5 ～ 8、補足表 1 ～ 5)。
選択したエッセンシャルオイルの主なテルペノイドの質量分析結果（A-ジアリルジスルフィド、B-ジアリルトリスルフィド、C-オイゲノール、D-メチルオイゲノール、E-リモネン、F-芳香族セペロン、G-α-ピネン、H-シネオール） ;R-ユーダモール）。
合計 9 つの化合物 (ジアリルジスルフィド、ジアリルトリスルフィド、オイゲノール、メチルオイゲノール、カルボン、リモネン、ユーカリプトール、オイデスモール、α-ピネン) が EO の主成分である有効な化合物として同定され、幼虫時にネッタイシマカに対して個別に生物検定されました。段階。。化合物オイデスモールは最も高い殺幼虫活性を有し、24 時間曝露後の LC50 値は 2.25 ppm でした。ジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィドという化合物も、平均亜致死量が 10 ～ 20 ppm の範囲で、潜在的な幼虫駆除効果があることがわかっています。化合物オイゲノール、リモネンおよびユーカリプトールでは、中程度の殺幼虫活性が再び観察され、LC50 値は 63.35 ppm、139.29 ppm でした。24 時間後にはそれぞれ 181.33 ppm と 181.33 ppm でした (表 3)。ただし、メチルオイゲノールとカルボンの有意な幼虫駆除能力は最高用量でも見つからなかったため、LC50値は計算されませんでした（表3）。合成幼虫剤テメフォスは、24 時間の曝露でネッタイシマカに対して 0.43 ppm の平均致死濃度を示しました (表 3、補足表 6)。
7 つの化合物 (ジアリルジスルフィド、ジアリルトリスルフィド、ユーカリプトール、α-ピネン、オイデスモール、リモネン、カルボン) が効果的な EO の主な化合物として同定され、エジプトヤブ蚊成虫に対して個別に試験されました。Probit 回帰分析によると、24 時間の暴露時間で Eudesmol が LC50 値 1.82 ppm で最も高い潜在能力を持っていることが判明し、続いて LC50 値が 17.60 ppm のユーカリプトールでした。試験された残りの 5 つの化合物は、LC50 が 140.79 ～ 737.01 ppm の範囲であり、成人に対して中程度の有害性を示しました (表 3)。合成有機リンマラチオンはオイデスモールよりも効力が低く、他の 6 つの化合物よりも効力が高く、24 時間の曝露期間にわたる LC50 値は 5.44 ppm でした (表 3、補足表 6)。
7 つの強力なリード化合物と有機リンタメホサートを選択し、それらの LC50 用量の 2 成分の組み合わせを 1:1 の比率で配合しました。合計 28 の 2 成分の組み合わせを調製し、ネッタイシマカに対する殺幼虫効果を試験しました。9 つの組み合わせは相乗的であることが判明し、14 の組み合わせは拮抗的であり、5 つの組み合わせは幼虫駆除的ではないことが判明しました。相乗的な組み合わせの中で、ジアリルジスルフィドとテモフォールの組み合わせが最も効果的であり、24 時間後に 100% の死亡率が観察されました (表 4)。同様に、リモネンとジアリルジスルフィドおよびオイゲノールとチメトホスの混合物は、良好な可能性を示し、幼虫死亡率は98.3%で観察されました(表5)。残りの4つの組み合わせ、すなわちオイデスモールとユーカリプトール、ユーデスモールとリモネン、ユーカリプトールとアルファ-ピネン、アルファ-ピネンとテメフォスも有意な幼虫駆除効果を示し、観察された死亡率は90%を超えました。予想死亡率は60～75％近くです。(表4)。しかし、リモネンとα-ピネンまたはユーカリの組み合わせは拮抗反応を示しました。同様に、テメホスとオイゲノール、ユーカリ、オイデスモール、またはジアリルトリスルフィドとの混合物は、拮抗作用を有することが判明している。同様に、ジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィドの組み合わせ、およびこれらの化合物のいずれかとオイデスモールまたはオイゲノールとの組み合わせは、幼虫駆除作用において拮抗的です。オイデスモールとオイゲノールまたはα-ピネンとの組み合わせでも拮抗作用が報告されています。
成人の酸性活性についてテストした 28 種類の二成分混合物すべてのうち、7 種類の組み合わせは相乗的であり、6 種類は効果がなく、15 種類は拮抗的でした。ユーデスモールとユーカリの混合物、およびリモネンとカルボンの混合物は、他の相乗効果のある組み合わせよりも効果的であることが判明し、24時間後の死亡率はそれぞれ76%と100%でした(表5)。マラチオンは、リモネンとジアリルトリスルフィドを除く化合物のすべての組み合わせと相乗効果を示すことが観察されています。一方、ジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィド、およびそれらのいずれかとユーカリ、ユーカリプトール、カルボン、またはリモネンとの組み合わせの間には、拮抗作用が見出されている。同様に、α-ピネンとオイデスモールまたはリモネン、ユーカリプトールとカルボンまたはリモネン、およびリモネンとオイデスモールまたはマラチオンの組み合わせは、拮抗的な殺幼虫効果を示しました。残りの 6 つの組み合わせでは、予想死亡率と観察死亡率の間に有意差はありませんでした (表 5)。
相乗効果と亜致死量に基づいて、多数のネッタイシマカに対する幼虫駆除毒性が最終的に選択され、さらに試験されました。結果は、オイゲノール-リモネン、ジアリルジスルフィド-リモネン、およびジアリルジスルフィド-ティメホスの二成分組み合わせを使用した場合に観察された幼虫死亡率が100%であるのに対し、予想される幼虫死亡率はそれぞれ76.48%、72.16%および63.4%であることを示した(表6)。。リモネンとオイデスモールの組み合わせは比較的効果が低く、24 時間の暴露期間で 88% の幼虫死亡率が観察されました (表 6)。要約すると、選択した 4 つの二成分組み合わせは、大規模に適用した場合、ネッタイシマカに対して相乗的な殺幼虫効果も実証しました (表 6)。
大規模なネッタイシマカ成虫を制御するための殺成虫バイオアッセイ用に、3 つの相乗効果のある組み合わせが選択されました。大きな昆虫のコロニーでテストする組み合わせを選択するために、まず、相乗効果のある 2 つの最良のテルペンの組み合わせ、すなわちカルボンとリモネン、およびユーカリプトールとオイデスモールに焦点を当てました。次に、合成有機リン酸マラチオンとテルペノイドの組み合わせから、最も相乗効果のある組み合わせが選択されました。当社では、マラチオンとユーデスモールの組み合わせは、観察された死亡率が最も高く、候補成分の LC50 値が非常に低いため、大きな昆虫コロニーでの試験に最適な組み合わせであると考えています。マラチオンは、α-ピネン、ジアリルジスルフィド、ユーカリ、カルボン、ユーデスモールと組み合わせることで相乗効果を示します。しかし、LC50 値を見ると、Eudesmol が最も低い値 (2.25 ppm) を示します。マラチオン、α-ピネン、ジアリルジスルフィド、ユーカリプトール、カルボンのLC50計算値は、5.4、716.55、166.02、17.6、140.79 ppmでした。それぞれ。これらの値は、マラチオンとオイデスモールの組み合わせが投与量の観点から最適な組み合わせであることを示しています。結果は、カルボンとリモネン、およびオイデスモールとマラチオンの組み合わせでは、予想死亡率が 61% ～ 65% であるのに対し、観察された死亡率は 100% であることが示されました。別の組み合わせであるオイデスモールとユーカリプトールでは、予想死亡率60%と比較して、曝露24時間後に78.66%の死亡率が示されました。選択した 3 つの組み合わせはすべて、成虫ネッタイシマカに対して大規模に適用した場合でも相乗効果を示しました (表 6)。
この研究では、Mp、As、Os、Em、Cl などの選択された植物 EO が、ネッタイシマカの幼虫および成虫段階に対して有望な致死効果を示しました。Mp EO は 0.42 ppm の LC50 値で最も高い殺幼虫活性を示し、続いて 24 時間後の LC50 値が 50 ppm 未満の As、Os、Em EO でした。これらの結果は、蚊や他の双翅目ハエに関する以前の研究と一致しています10、11、12、13、14。Cl の幼虫駆除効力は他のエッセンシャル オイルより低く、24 時間後の LC50 値は 163.65 ppm ですが、成虫の効力は 24 時間後の LC50 値が 23.37 ppm と最も高くなります。Mp、As、および Em EO も、24 時間の曝露で LC50 値が 100 ～ 120 ppm の範囲で良好なアレルギー潜在力を示しましたが、幼虫駆除効果よりも比較的低かったです。一方、EO Os は、最高の治療用量でも無視できるほどの殺アレルギー効果を示しました。したがって、この結果は、植物に対するエチレンオキシドの毒性が蚊の発育段階に応じて異なる可能性があることを示しています15。また、昆虫の体内への EO の浸透速度、特定の標的酵素との相互作用、および各発育段階での蚊の解毒能力にも依存します 16。多くの研究により、主成分化合物が全化合物の大部分を占めるため、エチレンオキシドの生物活性において重要な要素であることが示されています3、12、17、18。したがって、各 EO で 2 つの主要な化合物を検討しました。GC-MS の結果に基づいて、ジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィドが EO As の主要化合物として同定されました。これは以前の報告 19、20、21 と一致しています。以前の報告では、メントールがその主要化合物の 1 つであることが示されていましたが、カルボンとリモネンが Mp EO の主要化合物であることが再び確認されました 22,23。Os EO の組成プロファイルは、オイゲノールとメチル オイゲノールが主要な化合物であることを示し、これは以前の研究者の発見と同様です 16,24。ユーカリプトールおよびユーカリプトールは、Em 葉油に存在する主な化合物として報告されており、これは一部の研究者の発見と一致しています 25,26 が、Olalade らの発見とは反対です 27。シネオールとα-ピネンの優位性がメラレウカ精油で観察され、これは以前の研究と同様です28,29。異なる場所で同じ植物種から抽出されたエッセンシャルオイルの組成と濃度の種内差異が報告されており、この研究でも観察されましたが、これは地理的な植物の成長条件、収穫時期、発育段階、または植物年齢の影響を受けます。ケモタイプの出現など 22,30,31,32。次に、同定された主要な化合物を購入し、幼虫駆除効果とネッタイシマカ成虫に対する効果を試験しました。結果は、ジアリルジスルフィドの幼虫駆除活性が粗製 EO As のそれに匹敵することを示しました。しかし、ジアリルトリスルフィドの活性は EO As よりも高くなります。これらの結果は、Kimbaris らによって得られた結果と類似しています。Culexフィリピンで33。しかし、これら 2 つの化合物は、標的の蚊に対して良好な自滅活性を示さなかった。これは、Tenebrio molitor に関する Plata-Rueda et al 34 の結果と一致している。Os EOはネッタイシマカの幼虫には効果がありますが、成虫には効果がありません。主要な個々の化合物の幼虫駆除活性は、粗製の Os EO の幼虫駆除活性よりも低いことが確立されています。これは、粗エチレンオキシドにおける他の化合物の役割とそれらの相互作用を意味します。メチルオイゲノール単独の活性は無視できる程度ですが、オイゲノール単独の幼虫駆除活性は中程度です。この結論は、一方では 35,36 を裏付けるものですが、他方では以前の研究者の結論と矛盾しています 37,38。オイゲノールとメチルオイゲノールの官能基の違いにより、同じ標的昆虫に対して異なる毒性が生じる可能性があります39。リモネンには中程度の幼虫駆除活性があることが判明しましたが、カルボンの効果はわずかでした。同様に、成虫に対するリモネンの毒性が比較的低く、カルボンの毒性が高いことは、いくつかの以前の研究結果を裏付けています 40 が、他の研究結果とは矛盾しています 41。環内位置と環外位置の両方に二重結合が存在することで、これらの化合物の殺幼虫剤としての利点が高まる可能性があります 3,41。その一方で、不飽和のアルファおよびベータ炭素を持つケトンであるカルボンは、成体に対してより高い毒性を示す可能性があります 42。ただし、リモネンとカルボンの個々の特性は、総 EO Mp よりもはるかに低くなります (表 1、表 3)。試験したテルペノイドの中で、ユーデスモールは、LC50 値が 2.5 ppm 未満で、幼虫および成虫に対して最も高い殺虫活性を有することが判明し、ネッタイシマカの防除に有望な化合物となっています。その性能は EO Em 全体の性能よりも優れていますが、これは Cheng らの発見とは一致しません 40。オイデスモールは、2 つのイソプレン単位を持つセスキテルペンで、ユーカリなどの酸素化モノテルペンよりも揮発性が低いため、殺虫剤としての可能性が高くなります。ユーカリプトール自体は幼虫に対する殺虫活性よりも成虫に対する活性が高く、初期の研究の結果はこれを裏付けるものと反駁するもの両方があります 37,43,44。活性だけでも EO Cl 全体の活性とほぼ同等です。別の二環式モノテルペンであるα-ピネンは、ネッタイシマカに対して成虫への影響は少なく、幼虫駆除効果があり、これは完全なEO Clの効果とは逆です。テルペノイドの全体的な殺虫活性は、その親油性、揮発性、炭素分岐、投影面積、表面積、官能基およびそれらの位置によって影響されます 45,46。これらの化合物は、細胞の蓄積を破壊し、呼吸活動を遮断し、神経インパルスの伝達を遮断することなどによって作用する可能性がある47。合成有機リン酸塩テメホスは、LC50 値が 0.43 ppm で最も高い殺虫活性を有することが判明しており、これは Lek のデータと一致している。ウタラ48。合成有機リンマラチオンの成体活性は 5.44 ppm と報告されました。これら 2 つの有機リン酸塩は、ネッタイシマカの実験室株に対して良好な反応を示していますが、これらの化合物に対する蚊の耐性が世界のさまざまな地域で報告されています 49。しかし、漢方薬に対する耐性の発生に関する同様の報告は見つかっていません50。したがって、植物はベクター制御プログラムにおける化学殺虫剤の潜在的な代替品と考えられています。
幼虫駆除効果は、強力なテルペノイドとテルペノイドとチメトホスから調製した 28 の 2 成分組み合わせ (1:1) でテストされ、9 つの組み合わせが相乗的、14 が拮抗的、5 つが拮抗的であることが判明しました。無効。一方、成人の効力バイオアッセイでは、7 つの組み合わせが相乗的であることが判明し、15 の組み合わせは拮抗的であり、6 つの組み合わせは効果がないと報告されました。特定の組み合わせが相乗効果を生み出す理由は、候補化合物が異なる重要な経路で同時に相互作用すること、または特定の生物学的経路の異なる重要な酵素が連続的に阻害されることによる可能性があります。リモネンとジアリルジスルフィド、ユーカリまたはオイゲノールとの組み合わせは、小規模および大規模適用の両方で相乗効果があることが判明しました（表6）。一方、ユーカリまたはα-ピネンとの組み合わせは、幼虫に対して拮抗作用があることが判明しました。平均して、リモネンは優れた相乗効果があると思われますが、これはおそらくメチル基の存在、角質層への良好な浸透、および異なる作用機序によるものと考えられます。リモネンは昆虫のクチクラに浸透すること（接触毒性）、消化器系への影響（摂食阻害）、または呼吸器系への影響（燻蒸活性）によって毒性作用を引き起こす可能性があることが以前に報告されており 54、一方、オイゲノールなどのフェニルプロパノイドは代謝酵素に影響を与える可能性がある 55。したがって、異なる作用機序を持つ化合物を組み合わせると、その混合物の全体的な致死効果が増加する可能性があります。ユーカリプトールは、ジアリルジスルフィド、ユーカリ、またはα-ピネンと相乗作用があることが判明しましたが、他の化合物との他の組み合わせは、非幼虫駆除性または拮抗性のいずれかでした。初期の研究では、ユーカリプトールがアセチルコリンエステラーゼ (AChE)、オクタアミンおよび GABA 受容体に対して阻害活性があることが示されました 56。環状モノテルペン、ユーカリプトール、オイゲノールなどは、神経毒性活性と同じ作用機序を持っている可能性があるため 57、相互阻害を通じてそれらの複合効果を最小限に抑えます。同様に、テメホスとジアリルジスルフィド、α-ピネン、リモネンとの組み合わせは相乗効果があることが判明し、ハーブ製品と合成有機リン酸塩との相乗効果についてのこれまでの報告を裏付けています。
オイデスモールとユーカリプトールの組み合わせは、ネッタイシマカの幼虫と成虫の段階に相乗効果をもたらすことが判明しました。これはおそらく化学構造の違いによる作用機序の違いによるものと考えられます。オイデスモール（セスキテルペン）は呼吸器系に影響を与える可能性があり 59、ユーカリプトール（モノテルペン）はアセチルコリンエステラーゼに影響を与える可能性がある 60。2 つ以上の標的部位への成分の同時曝露は、組み合わせによる全体的な致死効果を高める可能性があります。成人物質のバイオアッセイでは、マラチオンはカルボン、ユーカリプトール、ジアリルジスルフィド、α-ピネンと相乗作用があることが判明しており、リモネンとジの添加により相乗作用があることが示されています。三硫化アリルを除く、テルペン化合物のポートフォリオ全体に適した相乗的なアレルゲン候補です。Thangam と Kathiresan61 も、マラチオンとハーブ抽出物の相乗効果に関する同様の結果を報告しました。この相乗的な反応は、昆虫の解毒酵素に対するマラチオンと植物化学物質の複合的な毒性効果によるものである可能性があります。マラチオンなどの有機リン酸塩は、一般にシトクロム P450 エステラーゼおよびモノオキシゲナーゼを阻害することによって作用します 62、63、64。したがって、マラチオンをこれらの作用機構と組み合わせ、テルペンを異なる作用機構と組み合わせると、蚊に対する全体的な致死効果が強化される可能性があります。
一方、拮抗作用は、選択した化合物を組み合わせた場合、各化合物を単独で使用する場合よりも活性が低いことを示します。いくつかの組み合わせで拮抗作用が生じる理由は、一方の化合物が吸収、分布、代謝、または排泄の速度を変えることによって、もう一方の化合物の挙動を変えることである可能性があります。初期の研究者は、これが薬物の組み合わせにおける拮抗作用の原因であると考えました。分子 考えられるメカニズム 65. 同様に、拮抗作用の考えられる原因は、同様の作用機序、同じ受容体または標的部位に対する構成化合物の競合に関連している可能性があります。場合によっては、標的タンパク質の非競合的阻害も発生する可能性があります。この研究では、2 つの有機硫黄化合物、ジアリルジスルフィドとジアリルトリスルフィドが拮抗作用を示しましたが、これはおそらく同じ標的部位に対する競合によるものと考えられます。同様に、これら 2 つの硫黄化合物は拮抗作用を示し、オイデスモールおよび α-ピネンと組み合わせた場合には効果がありませんでした。オイデスモールおよびα-ピネンは本質的に環状であるのに対し、ジアリルジスルフィドおよびジアリルトリスルフィドは本質的に脂肪族です。化学構造に基づくと、これらの化合物の標的部位は通常異なるため、これらの化合物の組み合わせは全体的な致死活性を高めるはずです 34,47 が、我々は実験的に拮抗作用を発見しました。これは、生体内でのいくつかの未知の生物におけるこれらの化合物の役割によるものである可能性があります。相互作用の結果としてのシステム。同様に、シネオールとα-ピネンの組み合わせは拮抗反応を引き起こしましたが、研究者らは以前に 2 つの化合物が異なる作用標的を持っていることを報告しました 47,60。どちらの化合物も環状モノテルペンであるため、結合をめぐって競合し、研究された組み合わせペアの全体的な毒性に影響を与える可能性のある共通の標的部位がいくつか存在する可能性があります。
LC50 値と観察された死亡率に基づいて、2 つの最良の相乗効果のあるテルペンの組み合わせ、すなわちカルボン + リモネンおよびユーカリプトール + オイデスモールのペア、およびテルペンを含む合成有機リン マラチオンが選択されました。マラチオン + ユーデスモール化合物の最適な相乗効果の組み合わせが成虫用殺虫剤バイオアッセイでテストされました。大きな昆虫のコロニーをターゲットにして、これらの効果的な組み合わせが比較的広い暴露空間の多数の個体に対して機能するかどうかを確認します。これらの組み合わせはすべて、昆虫の大群に対して相乗効果を示します。同様の結果が、大規模なネッタイシマカ幼虫に対して試験された最適な相乗的幼虫駆除組み合わせについても得られた。したがって、植物 EO 化合物の効果的な相乗的な幼虫駆除と殺成虫の組み合わせは、既存の合成化学物質に対する強力な候補であり、ネッタイシマカ個体群の防除にもさらに使用できると言えます。同様に、合成幼虫剤または成虫剤とテルペンとの効果的な組み合わせを使用して、蚊に投与されるチメトホスまたはマラチオンの用量を減らすこともできる。これらの強力な相乗効果のある組み合わせは、ネッタイシマカの薬剤耐性の進化に関する将来の研究に解決策を提供する可能性があります。
ネッタイシマカの卵は、インド医学研究評議会ディブルガルの地域医学研究センターから収集され、ガウハティ大学動物学部で管理された温度 (28 ± 1 °C) と湿度 (85 ± 5%) で保管されました。以下の条件: Arivoli らは、以下の条件を説明しました。孵化後、幼虫には幼虫用の餌（犬用ビスケットパウダーと酵母菌を3：1の比率）を与え、成虫には10％グルコース溶液を与えました。羽化後 3 日目から、成虫のメスの蚊にアルビノ ラットの血を吸わせました。濾紙をコップの水に浸し、産卵ケージに置きます。
選択された植物サンプル、すなわち、ユーカリの葉（フトモモ科）、ホーリーバジル（シソ科）、ミント（シソ科）、メラレウカ（フトモモ科）、およびネギの球根（ヒガンバナ科）。グワーハーティーで収集され、ガウハーティー大学植物学部によって識別されました。収集した植物サンプル (500 g) を、Clevenger 装置を使用して 6 時間水素蒸留に供しました。抽出された EO は清潔なガラスバイアルに収集され、さらなる研究のために 4°C で保存されました。
幼虫駆除毒性は、わずかに修正された世界保健機関の標準手順を使用して研究されました 67 。乳化剤としてDMSOを使用します。各 EO 濃度は最初に 100 および 1000 ppm でテストされ、各反復で 20 匹の幼虫を曝露しました。結果に基づいて、濃度範囲を適用し、治療後 1 時間から 6 時間（1 時間間隔）、および 24 時間、48 時間、および 72 時間後に死亡率を記録しました。亜致死濃度 (LC50) は、暴露の 24、48、および 72 時間後に測定されました。各濃度を、1 つのネガティブコントロール (水のみ) および 1 つのポジティブコントロール (DMSO 処理水) とともに 3 回アッセイしました。蛹化が起こり、対照群の幼虫の 10% 以上が死亡した場合、実験を繰り返します。対照群の死亡率が 5 ～ 10% の場合は、アボット補正式 68 を使用します。
Ramar et al. によって記載された方法。69 は、溶媒としてアセトンを使用したネッタイシマカに対する成人のバイオアッセイに使用されました。各 EO は最初に、100 および 1000 ppm の濃度でネッタイシマカ成虫に対してテストされました。調製した各溶液 2 ml をワットマン番号に塗布します。濾紙 1 枚 (サイズ 12 x 15 cm2) を加え、アセトンを 10 分間蒸発させます。２ｍｌのアセトンだけで処理した濾紙を対照として使用した。アセトンが蒸発した後、処理濾紙および対照濾紙を円筒管（深さ１０ｃｍ）に入れる。生後 3 ～ 4 日の非吸血蚊 10 匹を、各濃度の 3 連に移しました。予備テストの結果に基づいて、選択されたオイルのさまざまな濃度がテストされました。蚊を放してから1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、24時間、48時間、72時間後に死亡率を記録した。24 時間、48 時間、72 時間の暴露時間に対する LC50 値を計算します。対照ロットの死亡率が 20% を超えた場合は、試験全体を繰り返します。同様に、対照群の死亡率が 5% を超える場合は、アボットの式 68 を使用して処理サンプルの結果を調整します。
ガスクロマトグラフィー (Agilent 7890A) および質量分析 (Accu TOF GCv、Jeol) を実行して、選択したエッセンシャル オイルの構成化合物を分析しました。GC には FID 検出器とキャピラリー カラム (HP5-MS) が装備されていました。キャリアガスはヘリウムであり、流量は１ｍｌ／分であった。GC プログラムは、Allium sativum を 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M に設定し、Ocimum Sainttum を 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280 に設定します。ミントの場合は 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280、ユーカリの場合は 20.60-1M-10-200-3M-30-280、そしてレッドの場合は千の層にとってそれらです10：60-1M-8-220-5M-8-270-3M。
各 EO の主要な化合物は、GC クロマトグラムと質量分析結果 (NIST 70 標準データベースを参照) から計算された面積パーセンテージに基づいて同定されました。
各 EO に含まれる 2 つの主要化合物は GC-MS の結果に基づいて選択され、さらなるバイオアッセイ用に 98 ～ 99% の純度で Sigma-Aldrich から購入されました。化合物は、上述したように、ネッタイシマカに対する幼虫駆除効果および成虫駆除効果について試験された。最も一般的に使用される合成幼虫駆除剤タメホサート (Sigma Aldrich) と成人用薬剤マラチオン (Sigma Aldrich) を分析し、同じ手順に従って、選択した EO 化合物とその有効性を比較しました。
選択したテルペン化合物とテルペン化合物と市販の有機リン酸塩 (ティレホスおよびマラチオン) の二元混合物を、各候補化合物の LC50 用量を 1:1 の比率で混合することによって調製しました。調製した組み合わせを、上記のようにネッタイシマカの幼虫期および成虫期で試験した。各バイオアッセイは、各組み合わせについて 3 回実行し、各組み合わせに存在する個々の化合物について 3 回実行しました。対象昆虫の死は 24 時間後に記録されました。次の式を使用して、二成分混合物の予想死亡率を計算します。
ここで、E = 二値の組み合わせ、つまり接続 (A + B) に応じたネッタイシマカの予想死亡率。
各二成分混合物の効果は、Pavla52 によって記載された方法によって計算された χ2 値に基づいて、相乗的、拮抗的、または効果なしとしてラベル付けされました。次の式を使用して、各組み合わせのχ2 値を計算します。
計算された χ2 値が対応する自由度の表の値 (95% 信頼区間) より大きい場合、および観察された死亡率が予想される死亡率を超えることが判明した場合、組み合わせの効果は相乗的であると定義されました。同様に、任意の組み合わせの計算された χ2 値がある程度の自由度で表の値を超えているが、観察された死亡率が予想される死亡率よりも低い場合、その治療は拮抗的であると考えられます。また、いずれかの組み合わせにおいて、χ2 の計算値が対応する自由度のテーブルの値より小さい場合、その組み合わせは効果がないと見なされます。
相乗効果をもたらす可能性のある 3 ～ 4 つの組み合わせ (100 匹の幼虫と 50 匹の幼虫および成虫の殺虫活性) を、多数の昆虫に対する試験用に選択しました。大人）は上記の手順に従ってください。混合物とともに、選択した混合物中に存在する個々の化合物も同数のネッタイシマカ幼虫と成虫で試験されました。配合比は、1 つの候補化合物の LC50 用量と他の構成化合物の LC50 用量の一部です。成人の活動性バイオアッセイでは、選択された化合物を溶媒アセトンに溶解し、1300 cm3 の円筒形プラスチック容器に包まれた濾紙に適用しました。アセトンを 10 分間蒸発させ、成虫を放しました。同様に、幼虫駆除バイオアッセイでは、LC50 候補化合物の用量をまず等量の DMSO に溶解し、次に 1300 cc のプラスチック容器に保管した 1 リットルの水と混合し、幼虫を放しました。
SPSS (バージョン 16) および Minitab ソフトウェアを使用して、記録された 71 件の死亡率データの確率分析を実行し、LC50 値を計算しました。
投稿日時: 2024 年 7 月 1 日