ขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS ที่จำกัด เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันใหม่กว่า (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าการสนับสนุนจะดำเนินต่อไป เราจึงแสดงเว็บไซต์โดยไม่ใช้การออกแบบหรือ JavaScript
สารประกอบสารกำจัดแมลงจากพืชหลายชนิดอาจแสดงปฏิกิริยาเสริมฤทธิ์หรือต่อต้านศัตรูพืชได้ เนื่องจากการแพร่ระบาดของโรคอย่างรวดเร็วจากยุงลายบ้าน (Aedes) และความต้านทานที่เพิ่มขึ้นของประชากรยุงลายบ้านต่อสารกำจัดแมลงแบบดั้งเดิม จึงได้มีการพัฒนาสารประกอบเทอร์ปีน 28 ชนิดจากน้ำมันหอมระเหยจากพืช โดยทดสอบกับยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ในระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัย น้ำมันหอมระเหยจากพืช 5 ชนิด ได้รับการประเมินประสิทธิภาพในการกำจัดตัวอ่อนและการใช้ในระยะตัวเต็มวัยในเบื้องต้น และพบสารประกอบหลัก 2 ชนิดในสารประกอบเทอร์ปีนแต่ละชนิดตามผลการทดสอบ GC-MS สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ คาร์โวน ไลโมนีน ยูจีนอล เมทิลยูจีนอล ยูคาลิปตอล ยูเดสมอล และอัลฟา-ไพนีนจากยุง จากนั้นจึงเตรียมสารประกอบเหล่านี้ในรูปแบบผสมโดยใช้ปริมาณที่ไม่เป็นอันตราย และทดสอบและกำหนดฤทธิ์เสริมฤทธิ์และฤทธิ์ต้านฤทธิ์ของสารประกอบเหล่านี้ สารประกอบที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำที่ดีที่สุดได้มาจากการผสมลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และสารประกอบที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดตัวเต็มวัยได้มาจากการผสมคาร์โวนกับลิโมนีน เทมฟอส สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ และมาลาไธออน ซึ่งเป็นยาสำหรับตัวเต็มวัย ได้รับการทดสอบแยกกันและผสมรวมกันโดยใช้สารประกอบเทอร์พีนอยด์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสารประกอบเทมีฟอส ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และมาลาไธออนและยูเดสมอลเป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด สารประกอบที่มีศักยภาพเหล่านี้มีศักยภาพในการใช้กำจัดยุงลายบ้าน (Aedes aegypti)
น้ำมันหอมระเหยจากพืช (EOs) เป็นสารเมตาบอไลต์ทุติยภูมิที่มีสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิด และกำลังมีความสำคัญเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในฐานะทางเลือกแทนยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ ไม่เพียงแต่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและใช้งานง่ายเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนผสมของสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด ซึ่งช่วยลดโอกาสในการเกิดการดื้อยาด้วย1 นักวิจัยใช้เทคโนโลยี GC-MS ในการตรวจสอบส่วนประกอบของน้ำมันหอมระเหยจากพืชหลายชนิด และระบุสารประกอบมากกว่า 3,000 ชนิดจากพืชหอม 17,500 ชนิด2 ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการทดสอบคุณสมบัติในการฆ่าแมลงและมีรายงานว่ามีฤทธิ์ในการฆ่าแมลง3,4 การศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าความเป็นพิษขององค์ประกอบหลักของสารประกอบนี้เทียบเท่าหรือมากกว่าเอทิลีนออกไซด์ดิบ แต่การใช้สารประกอบแต่ละชนิดอาจทำให้เกิดการดื้อยาได้อีกครั้ง เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลงเคมี5,6 ดังนั้น ในปัจจุบันจึงมุ่งเน้นไปที่การเตรียมสารประกอบที่มีเอทิลีนออกไซด์เป็นส่วนประกอบหลัก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดแมลงและลดโอกาสในการเกิดการดื้อยาในประชากรแมลงเป้าหมาย สารประกอบออกฤทธิ์แต่ละชนิดที่มีอยู่ใน EO อาจแสดงฤทธิ์เสริมฤทธิ์หรือต่อต้านกันเมื่อใช้ร่วมกัน ซึ่งสะท้อนถึงฤทธิ์โดยรวมของ EO ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการเน้นย้ำอย่างมากในการศึกษาที่ดำเนินการโดยนักวิจัยก่อนหน้านี้7,8 โครงการควบคุมพาหะนำโรคยังรวมถึง EO และส่วนประกอบต่างๆ ด้วย ฤทธิ์ฆ่ายุงของน้ำมันหอมระเหยได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในยุง Culex และ Anopheles มีการศึกษาหลายชิ้นที่พยายามพัฒนายาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพโดยการผสมพืชหลายชนิดกับยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อเพิ่มความเป็นพิษโดยรวมและลดผลข้างเคียง9 แต่การศึกษาสารประกอบดังกล่าวต่อยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ยังคงพบได้ยาก ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์และการพัฒนายาและวัคซีนได้ช่วยต่อสู้กับโรคบางชนิดที่ติดต่อโดยแมลง แต่การมีอยู่ของไวรัสซีโรไทป์ที่แตกต่างกันซึ่งแพร่กระจายโดยยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ทำให้โครงการฉีดวัคซีนล้มเหลว ดังนั้น เมื่อเกิดโรคดังกล่าว โครงการควบคุมพาหะนำโรคจึงเป็นทางเลือกเดียวที่จะป้องกันการแพร่กระจายของโรคได้ ในสถานการณ์ปัจจุบัน การควบคุมยุงลาย (Aedes aegypti) มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นพาหะนำโรคที่สำคัญของไวรัสหลายชนิดและซีโรไทป์ที่ทำให้เกิดโรคไข้เลือดออก ซิกา ไข้เลือดออกเดงกี ไข้เหลือง และอื่นๆ สิ่งสำคัญที่สุดคือ จำนวนผู้ป่วยโรคที่เกิดจากยุงลายเกือบทั้งหมดเพิ่มขึ้นทุกปีในอียิปต์และทั่วโลก ดังนั้น ในบริบทนี้ จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องพัฒนามาตรการควบคุมประชากรยุงลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพ สารควบคุมแมลง (EO) สารประกอบ และสารประกอบของสารควบคุมแมลง (compounds) ที่มีศักยภาพในการควบคุมยุงลาย ดังนั้น การศึกษานี้จึงพยายามค้นหาสารประกอบ EO หลักจากพืช 5 ชนิดที่มีคุณสมบัติในการฆ่าแมลง (เช่น สะระแหน่ โหระพา ใบยูคาลิปตัสด่าง กำมะถันอัลเลียม และเมลาลูคา) ที่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านยุงลาย
สารกำจัดศัตรูพืช (EO) ที่เลือกทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการกำจัดลูกน้ำยุงลาย (Aedes aegypti) โดยมีค่า LC50 ที่ 24 ชั่วโมงอยู่ระหว่าง 0.42 ถึง 163.65 ppm สารกำจัดศัตรูพืช (EO) ของสะระแหน่ (Mp) พบว่ามีค่า LC50 สูงสุดที่ 0.42 ppm ที่ 24 ชั่วโมง รองลงมาคือกระเทียม (As) ซึ่งมีค่า LC50 เท่ากับ 16.19 ppm ที่ 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 1)
ยกเว้น Ocimum Sainttum, Os EO EO ที่ผ่านการคัดกรองอีกสี่ชนิดแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ในการฆ่าเชื้ออย่างชัดเจน โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 23.37 ถึง 120.16 ppm ตลอดระยะเวลาการสัมผัส 24 ชั่วโมง Thymophilus striata (Cl) EO มีประสิทธิภาพสูงสุดในการฆ่าผู้ใหญ่ โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 23.37 ppm ภายใน 24 ชั่วโมงหลังการสัมผัส รองลงมาคือ Eucalyptus maculata (Em) ซึ่งมีค่า LC50 เท่ากับ 101.91 ppm (ตารางที่ 1) ในทางกลับกัน ค่า LC50 ของ Os ยังไม่ได้รับการยืนยัน เนื่องจากอัตราการเสียชีวิตสูงสุดที่ 53% ถูกบันทึกไว้ในขนาดยาสูงสุด (ภาพเสริมที่ 3)
สารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละชนิดได้รับการระบุและคัดเลือกโดยอาศัยผลการวิเคราะห์จากฐานข้อมูลห้องสมุด NIST, เปอร์เซ็นต์พื้นที่โครมาโทแกรม GC และผลการวิเคราะห์สเปกตรัม MS (ตารางที่ 2) สำหรับ EO As สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ สำหรับ EO Mp สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ คาร์โวนและลิโมนีน สำหรับ EO Em สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูเดสมอลและยูคาลิปตอล สำหรับ EO Os สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูจีนอลและเมทิลยูจีนอล และสำหรับ EO Cl สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูจีนอลและอัลฟา-ไพนีน (รูปที่ 1, รูปเสริม 5-8, ตารางเสริม 1-5)
ผลการตรวจวัดมวลสารของเทอร์พีนอยด์หลักของน้ำมันหอมระเหยที่เลือก (A-ไดอัลลีลไดซัลไฟด์; B-ไดอัลลีลไตรซัลไฟด์; C-ยูจีนอล; D-เมทิลยูจีนอล; E-ลิโมนีน; F-อะโรมาติกเซเพอโรน; G-α-ไพนีน; H-ซีเนโอล; R-ยูดามอล)
สารประกอบทั้งหมดเก้าชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์, ยูจีนอล, เมทิลยูจีนอล, คาร์โวน, ไลโมนีน, ยูคาลิปตอล, ยูเดสมอล, อัลฟา-ไพนีน) ได้รับการระบุว่าเป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของ EO และได้มีการทดสอบทางชีวภาพแยกกันเพื่อต่อต้านยุงลาย (Aedes aegypti) ในระยะตัวอ่อน สารประกอบยูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 2.25 ppm หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง สารประกอบไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ยังพบว่ามีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำที่มีศักยภาพ โดยมีปริมาณยาเฉลี่ยต่ำกว่าระดับอันตรายอยู่ในช่วง 10-20 ppm สารประกอบยูจีนอล ไลโมนีน และยูคาลิปตอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำในระดับปานกลาง โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 63.35 ppm และ 139.29 ppm และ 181.33 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมงตามลำดับ (ตารางที่ 3) อย่างไรก็ตาม ไม่พบศักยภาพในการกำจัดลูกน้ำอย่างมีนัยสำคัญของเมทิลยูจีนอลและคาร์โวน แม้ในปริมาณสูงสุด ดังนั้นจึงไม่ได้คำนวณค่า LC50 (ตารางที่ 3) สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์ Temephos มีความเข้มข้นเฉลี่ยที่ทำให้ยุงลายบ้าน Aedes aegypti ตายที่ 0.43 ppm ตลอดระยะเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3, ตารางเสริม 6)
สารประกอบเจ็ดชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์, ยูคาลิปตอล, อัลฟา-ไพนีน, ยูเดสมอล, ลิโมนีน และคาร์โวน) ได้รับการระบุว่าเป็นสารประกอบหลักของ EO ที่มีประสิทธิภาพ และได้รับการทดสอบแยกกันกับยุงลายอียิปต์ที่โตเต็มวัย จากการวิเคราะห์การถดถอยของโปรบิต พบว่ายูเดสมอลมีศักยภาพสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 1.82 ppm รองลงมาคือยูคาลิปตอลที่มีค่า LC50 เท่ากับ 17.60 ppm เมื่อสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง สารประกอบที่เหลืออีกห้าชนิดที่ทดสอบมีความเป็นอันตรายปานกลางต่อผู้ใหญ่ โดยมีค่า LC50 อยู่ระหว่าง 140.79 ถึง 737.01 ppm (ตารางที่ 3) ออร์กาโนฟอสฟอรัสมาลาไธออนสังเคราะห์มีฤทธิ์น้อยกว่ายูเดสมอลและสูงกว่าสารประกอบอีกหกชนิด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 5.44 ppm ตลอดระยะเวลาสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3, ตารางเสริม 6)
สารประกอบตะกั่วที่มีศักยภาพ 7 ชนิดและออร์กาโนฟอสฟอรัสทาเมโฟเซต ได้รับการคัดเลือกเพื่อผลิตสารประกอบเชิงซ้อน LC50 ในอัตราส่วน 1:1 มีการเตรียมสารประกอบเชิงซ้อนทั้งหมด 28 ชนิดและทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำยุงลาย (Aedes aegypti) พบว่ามีสารประกอบเชิงซ้อน 9 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 14 ชนิดมีฤทธิ์ต้าน และ 5 ชนิดที่ไม่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ ในบรรดาสารประกอบเชิงซ้อนที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน สารประกอบเชิงซ้อนของไดอัลลิลไดซัลไฟด์และเทโมฟอลมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยพบอัตราการตาย 100% หลังจาก 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 4) เช่นเดียวกัน สารประกอบเชิงซ้อนของลิโมนีน ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และยูจีนอล ร่วมกับไทเมตฟอส ก็มีศักยภาพที่ดี โดยพบอัตราการตายลูกน้ำยุงลายที่ 98.3% (ตารางที่ 5) สารผสมที่เหลืออีก 4 ชนิด ได้แก่ ยูเดสมอล ร่วมกับยูคาลิปตอล, ยูเดสมอล ร่วมกับลิโมนีน, ยูคาลิปตอล ร่วมกับอัลฟา-ไพนีน, อัลฟา-ไพนีน ร่วมกับเทเมฟอส ก็มีประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน โดยมีอัตราการตายที่สังเกตได้สูงกว่า 90% อัตราตายที่คาดการณ์ไว้อยู่ที่ประมาณ 60-75% (ตารางที่ 4) อย่างไรก็ตาม การผสมลิโมนีนกับอัลฟา-ไพนีน หรือยูคาลิปตัส พบว่ามีปฏิกิริยาต่อต้าน เช่นเดียวกัน พบว่าสารผสมเทเมฟอสกับยูจีนอล หรือยูคาลิปตัส หรือยูเดสมอล หรือไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ มีฤทธิ์ต่อต้าน เช่นเดียวกัน การผสมไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ และการผสมสารประกอบเหล่านี้กับยูเดสมอลหรือยูจีนอล มีฤทธิ์ต่อต้านเช่นกัน ยังมีรายงานการต่อต้านจากการใช้ eudesmol ร่วมกับ eugenol หรือ α-pinene ด้วย
จากสารผสมสองชนิดทั้งหมด 28 ชนิดที่ทดสอบฤทธิ์เป็นกรดในผู้ใหญ่ มี 7 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 6 ชนิดที่ไม่มีฤทธิ์ และ 15 ชนิดที่มีฤทธิ์ต้านฤทธิ์กัน พบว่าสารผสมของยูเดสมอลกับยูคาลิปตัสและลิโมนีนกับคาร์โวนมีประสิทธิภาพมากกว่าสารผสมอื่นๆ ที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน โดยมีอัตราการเสียชีวิตที่ 24 ชั่วโมงอยู่ที่ 76% และ 100% ตามลำดับ (ตารางที่ 5) พบว่ามาลาไธออนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันกับสารประกอบทุกชนิด ยกเว้นลิโมนีนและไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ในทางกลับกัน พบฤทธิ์ต้านฤทธิ์กันระหว่างไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ และการใช้สารประกอบทั้งสองชนิดร่วมกับยูคาลิปตัส ยูคาลิปตอล คาร์โวน หรือลิโมนีน ในทำนองเดียวกัน การใช้อัลฟา-ไพนีนร่วมกับยูเดสมอลหรือลิโมนีน ยูคาลิปตอลร่วมกับคาร์โวนหรือลิโมนีน และลิโมนีนร่วมกับยูเดสมอลหรือมาลาไธออน แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ในการยับยั้งการฆ่าลูกน้ำ สำหรับการใช้อีกหกวิธีที่เหลือ ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้และอัตราการตายที่สังเกตได้ (ตารางที่ 5)
จากผลเสริมฤทธิ์และปริมาณที่ไม่รุนแรง พบว่าความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุงลาย Aedes aegypti จำนวนมากถูกคัดเลือกและทดสอบเพิ่มเติม ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการตายของลูกน้ำยุงลายที่สังเกตได้เมื่อใช้สารผสมสองชนิด ได้แก่ ยูจีนอล-ลิโมนีน ไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ลิโมนีน และไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ไทม์ฟอส อยู่ที่ 100% ในขณะที่อัตราการตายของลูกน้ำยุงลายที่คาดการณ์ไว้อยู่ที่ 76.48%, 72.16% และ 63.4% ตามลำดับ (ตารางที่ 6) การใช้สารผสมลิโมนีนและยูเดสมอลมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ โดยพบอัตราการตายของลูกน้ำยุงลาย Aedes aegypti อยู่ที่ 88% ตลอดระยะเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 6) สรุปได้ว่า การใช้สารผสมสี่ชนิดที่เลือกยังแสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์ในการกำจัดลูกน้ำยุงลาย Aedes aegypti เมื่อใช้ในปริมาณมาก (ตารางที่ 6)
ได้มีการเลือกส่วนผสมที่เสริมฤทธิ์กันสามแบบสำหรับการทดสอบทางชีวภาพแบบฆ่าตัวเต็มวัยเพื่อควบคุมยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ตัวเต็มวัยจำนวนมาก ในการเลือกส่วนผสมสำหรับการทดสอบกับกลุ่มแมลงขนาดใหญ่ อันดับแรก เรามุ่งเน้นไปที่ส่วนผสมเทอร์ปีนที่เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดสองแบบ ได้แก่ คาร์โวน ร่วมกับ ลิโมนีน และ ยูคาลิปตอล ร่วมกับ ยูเดสมอล ประการที่สอง ส่วนผสมที่เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดเลือกจากส่วนผสมของออร์กาโนฟอสเฟต มาลาไธออน สังเคราะห์ และเทอร์พีนอยด์ เราเชื่อว่าส่วนผสมของมาลาไธออนและยูเดสมอลเป็นส่วนผสมที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบกับกลุ่มแมลงขนาดใหญ่ เนื่องจากอัตราการตายที่สังเกตได้สูงที่สุดและค่า LC50 ของส่วนผสมที่ทดสอบมีค่าต่ำมาก มาลาไธออนแสดงฤทธิ์เสริมฤทธิ์เมื่อใช้ร่วมกับ α-pinene, ไดอัลลิล ไดซัลไฟด์, ยูคาลิปตัส, คาร์โวน และ ยูเดสมอล แต่ถ้าพิจารณาค่า LC50 ยูเดสมอลมีค่าต่ำสุด (2.25 ppm) ค่า LC50 ที่คำนวณได้ของมาลาไธออน, อัลฟา-ไพนีน, ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ยูคาลิปตอล และคาร์โวน เท่ากับ 5.4, 716.55, 166.02, 17.6 และ 140.79 ppm ตามลำดับ ค่าเหล่านี้บ่งชี้ว่าการใช้มาลาไธออนร่วมกับยูเดสมอลเป็นการใช้ร่วมกันที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของปริมาณยา ผลการศึกษาพบว่าการใช้คาร์โวนร่วมกับลิโมนีนและยูเดสมอลร่วมกับมาลาไธออนมีอัตราการตายที่สังเกตได้ 100% เมื่อเทียบกับอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ที่ 61% ถึง 65% อีกการใช้หนึ่งคือยูเดสมอลร่วมกับยูคาลิปตอล มีอัตราการตายที่ 78.66% หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ที่ 60% ทั้งสามการใช้ที่เลือกแสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์กันแม้เมื่อใช้ในปริมาณมากในการป้องกันยุงลายบ้านตัวเต็มวัย (Aedes aegypti) (ตารางที่ 6)
ในการศึกษานี้ สาร EO จากพืชที่คัดเลือกมา เช่น Mp, As, Os, Em และ Cl แสดงให้เห็นถึงผลร้ายแรงต่อระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) โดย Mp EO มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.42 ppm รองลงมาคือ As, Os และ Em EO ที่มีค่า LC50 น้อยกว่า 50 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง ผลการศึกษานี้สอดคล้องกับการศึกษายุงและแมลงวันชนิดอื่นๆ ก่อนหน้านี้10, 11, 12, 13, 14 แม้ว่า Cl จะมีศักยภาพในการฆ่าลูกน้ำต่ำกว่าน้ำมันหอมระเหยชนิดอื่นๆ โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 163.65 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง แต่ค่า LC50 ของ Cl มีค่าสูงสุดเมื่อโตเต็มวัย โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 23.37 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง สาร EOs ชนิด Mp, As และ Em แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการฆ่าเชื้อได้ดี โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 100–120 ppm ที่ 24 ชั่วโมงหลังการสัมผัส แต่มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อลูกน้ำค่อนข้างต่ำกว่า ในทางกลับกัน EOs แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อเล็กน้อยแม้ในขนาดยาสูงสุด ดังนั้น ผลการศึกษาจึงบ่งชี้ว่าความเป็นพิษของเอทิลีนออกไซด์ต่อพืชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะการเจริญเติบโตของยุง15 นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับอัตราการแทรกซึมของ EOs เข้าสู่ร่างกายแมลง ปฏิกิริยากับเอนไซม์เป้าหมายเฉพาะ และความสามารถในการกำจัดพิษของยุงในแต่ละระยะการพัฒนา16 การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าสารประกอบหลักเป็นปัจจัยสำคัญในฤทธิ์ทางชีวภาพของเอทิลีนออกไซด์ เนื่องจากคิดเป็นสารประกอบทั้งหมดส่วนใหญ่3,12,17,18 ดังนั้นเราจึงพิจารณาสารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละชนิด จากผลการทดลอง GC-MS พบว่าไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์เป็นสารประกอบหลักของ EO As ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้19,20,21 แม้ว่ารายงานก่อนหน้านี้จะระบุว่าเมนทอลเป็นหนึ่งในสารประกอบหลัก แต่คาร์โวนและลิโมนีนก็ถูกระบุว่าเป็นสารประกอบหลักของ Mp EO22,23 อีกครั้ง องค์ประกอบของ Os EO แสดงให้เห็นว่ายูจีนอลและเมทิลยูจีนอลเป็นสารประกอบหลัก ซึ่งคล้ายกับผลการวิจัยของนักวิจัยก่อนหน้านี้16,24 มีรายงานว่ายูคาลิปตอลและยูคาลิปตอลเป็นสารประกอบหลักที่พบในน้ำมันใบ Em ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิจัยของนักวิจัยบางคน25,26 แต่ตรงกันข้ามกับผลการวิจัยของ Olalade และคณะ27 พบว่าซิเนโอลและอัลฟา-ไพนีนมีปริมาณมากในน้ำมันหอมระเหยจากเมลาลูคา ซึ่งคล้ายกับผลการวิจัยก่อนหน้านี้28,29 การศึกษานี้พบว่าความแตกต่างภายในชนิดพันธุ์ในองค์ประกอบและความเข้มข้นของน้ำมันหอมระเหยที่สกัดจากพืชชนิดเดียวกันในสถานที่ต่างๆ แตกต่างกัน และพบความแตกต่างนี้ด้วย ซึ่งได้รับอิทธิพลจากสภาพการเจริญเติบโตของพืช ระยะเวลาเก็บเกี่ยว ระยะการเจริญเติบโต หรืออายุของพืช ลักษณะของสารเคมี ฯลฯ22,30,31,32 จากนั้นจึงซื้อสารประกอบสำคัญที่ระบุมาทดสอบฤทธิ์ในการกำจัดลูกน้ำและผลกระทบต่อยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ตัวเต็มวัย ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าฤทธิ์กำจัดลูกน้ำของไดอัลลิลไดซัลไฟด์เทียบเท่ากับฤทธิ์ของไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ แต่ฤทธิ์ของไดอัลลิลไตรซัลไฟด์สูงกว่าไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ผลการทดลองนี้คล้ายคลึงกับผลการทดลองของคิมบาริสและคณะ (Kimbaris และคณะ) ฉบับที่ 33 ในยุงลายฟิลิปปินส์ อย่างไรก็ตาม สารประกอบทั้งสองชนิดนี้ไม่แสดงฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงเป้าหมายได้ดี ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดลองของปลาตา-รูเอดาและคณะ (Plata-Rueda และคณะ) ฉบับที่ 34 ในยุงลายเตเนบริโอโมลิเตอร์ สาร Os EO มีประสิทธิภาพต่อระยะตัวอ่อนของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) แต่ไม่มีประสิทธิภาพต่อระยะตัวเต็มวัย พบว่าฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำของสารประกอบหลักแต่ละตัวต่ำกว่าสาร Os EO ดิบ ซึ่งหมายความว่าสารประกอบอื่นๆ มีบทบาทและปฏิกิริยาระหว่างสารเหล่านี้ในเอทิลีนออกไซด์ดิบ เมทิลยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์เล็กน้อย ในขณะที่ยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำปานกลาง ข้อสรุปนี้ยืนยันในแง่มุมหนึ่ง 35, 36 และในอีกแง่มุมหนึ่งขัดแย้งกับข้อสรุปของนักวิจัยก่อนหน้านี้ 37, 38 ความแตกต่างในกลุ่มฟังก์ชันของยูจีนอลและเมทิลยูจีนอลอาจส่งผลให้เกิดความเป็นพิษที่แตกต่างกันในแมลงเป้าหมายเดียวกัน 39 พบว่าลิโมนีนมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำปานกลาง ในขณะที่ผลของคาร์โวนไม่มีนัยสำคัญ ในทำนองเดียวกัน ความเป็นพิษที่ค่อนข้างต่ำของลิโมนีนต่อแมลงตัวเต็มวัยและความเป็นพิษที่สูงของคาร์โวนสนับสนุนผลการศึกษาก่อนหน้านี้บางส่วน40 แต่ขัดแย้งกับการศึกษาอื่นๆ41 การมีพันธะคู่ทั้งที่ตำแหน่งอินทราไซคลิกและเอ็กโซไซคลิกอาจเพิ่มประโยชน์ของสารประกอบเหล่านี้ในฐานะสารกำจัดลูกน้ำ3,41 ในขณะที่คาร์โวน ซึ่งเป็นคีโตนที่มีคาร์บอนอัลฟาและเบตาไม่อิ่มตัว อาจมีความเป็นพิษสูงกว่าในแมลงตัวเต็มวัย42 อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะของลิโมนีนและคาร์โวนต่ำกว่าค่า EO Mp รวมมาก (ตารางที่ 1, ตารางที่ 3) ในบรรดาสารเทอร์พีนอยด์ที่ทดสอบ พบว่ายูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำและตัวเต็มวัยมากที่สุด โดยมีค่า LC50 ต่ำกว่า 2.5 ppm ทำให้เป็นสารประกอบที่มีแนวโน้มในการควบคุมยุงลาย ประสิทธิภาพดีกว่า EO Em ทั้งหมด แม้ว่าจะไม่สอดคล้องกับผลการวิจัยของเฉิงและคณะ40 ยูเดสมอลเป็นเซสควิเทอร์ปีนที่มีหน่วยไอโซพรีนสองหน่วย ซึ่งระเหยได้น้อยกว่าโมโนเทอร์ปีนที่มีออกซิเจน เช่น ยูคาลิปตัส จึงมีศักยภาพในการเป็นสารกำจัดศัตรูพืชได้มากกว่า ตัวยูคาลิปตอลเองมีฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัยมากกว่าตัวอ่อน และผลการศึกษาก่อนหน้านี้ก็สนับสนุนและหักล้างข้อนี้37,43,44 ฤทธิ์เพียงอย่างเดียวนี้แทบจะเทียบเท่ากับฤทธิ์ของ EO Cl ทั้งหมด โมโนเทอร์ปีนแบบไบไซคลิกอีกชนิดหนึ่ง คือ α-pinene มีฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัยต่อยุงลาย (Aedes aegypti) น้อยกว่าฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ ซึ่งตรงกันข้ามกับฤทธิ์ของ EO Cl ทั้งหมด ฤทธิ์ฆ่าแมลงโดยรวมของเทอร์พีนอยด์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการดูดไขมัน ความผันผวน การแตกแขนงของคาร์บอน พื้นที่ฉายรังสี พื้นที่ผิว หมู่ฟังก์ชัน และตำแหน่งของสารเหล่านี้45,46 สารประกอบเหล่านี้อาจออกฤทธิ์โดยการทำลายการสะสมของเซลล์ ปิดกั้นการทำงานของระบบทางเดินหายใจ ขัดขวางการส่งสัญญาณประสาท ฯลฯ 47 พบว่า Temephos ซึ่งเป็นสารออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.43 ppm ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลของ Lek - Utala48 มีรายงานฤทธิ์ของ malathion ซึ่งเป็นสารออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์ในผู้ใหญ่ที่ 5.44 ppm แม้ว่าสารออร์กาโนฟอสเฟตทั้งสองชนิดนี้จะแสดงปฏิกิริยาที่ดีต่อยุงลายสายพันธุ์ Aedes aegypti ในห้องปฏิบัติการ แต่ก็มีรายงานการดื้อยาของยุงในส่วนต่างๆ ของโลก49 อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานการพัฒนาการดื้อยาสมุนไพรที่คล้ายคลึงกัน50 ดังนั้น พืชสมุนไพรจึงถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพแทนยาฆ่าแมลงเคมีในโครงการควบคุมแมลงพาหะ
ได้ทำการทดสอบฤทธิ์ฆ่าเชื้อลูกน้ำกับสารประกอบเชิงซ้อน 28 ชนิด (1:1) ที่เตรียมจากสารเทอร์พีนอยด์และเทอร์พีนอยด์ที่มีฤทธิ์แรงร่วมกับไธเมทฟอส พบว่ามีสารประกอบเชิงซ้อน 9 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 14 ชนิดมีฤทธิ์ต้านฤทธิ์กัน และ 5 ชนิดมีฤทธิ์ต้านฤทธิ์กัน ไม่พบฤทธิ์ใดๆ ในทางกลับกัน ในการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพของตัวเต็มวัย พบว่ามีสารประกอบเชิงซ้อน 7 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 15 ชนิดมีฤทธิ์ต้านฤทธิ์กัน และ 6 ชนิดไม่มีฤทธิ์ใดๆ เหตุผลที่สารประกอบเชิงซ้อนบางชนิดมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันอาจเกิดจากสารประกอบที่เสนอมีปฏิกิริยาพร้อมกันในวิถีทางสำคัญต่างๆ หรืออาจเกิดจากการยับยั้งเอนไซม์สำคัญต่างๆ ของวิถีทางชีวภาพเฉพาะอย่าง51 พบว่าการใช้ลิโมนีนร่วมกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรือยูจีนอล ร่วมกันให้ฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันทั้งในระดับเล็กและระดับใหญ่ (ตารางที่ 6) ขณะที่การใช้ลิโมนีนร่วมกับยูคาลิปตัสหรืออัลฟา-ไพนีน พบว่ามีฤทธิ์ต้านตัวอ่อน โดยเฉลี่ยแล้ว ลิโมนีนดูเหมือนจะมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดี ซึ่งอาจเนื่องมาจากการมีหมู่เมทิล การแทรกซึมเข้าสู่ชั้นหนังกำพร้าได้ดี และกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างออกไป52,53 ก่อนหน้านี้มีรายงานว่าลิโมนีนอาจก่อให้เกิดพิษโดยการแทรกซึมเข้าไปในชั้นหนังกำพร้าของแมลง (ความเป็นพิษจากการสัมผัส) ส่งผลต่อระบบย่อยอาหาร (สารป้องกันการกินอาหาร) หรือส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ (ฤทธิ์การรมควัน)54 ในขณะที่ฟีนิลโพรพานอยด์ เช่น ยูจีนอล อาจส่งผลต่อเอนไซม์เมตาบอลิซึม55 ดังนั้น การใช้สารประกอบที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกันร่วมกันอาจเพิ่มผลร้ายแรงโดยรวมของสารผสมนี้ พบว่ายูคาลิปตอลมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรืออัลฟา-ไพนีน แต่การใช้ร่วมกับสารประกอบอื่นๆ พบว่าไม่มีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนหรือมีฤทธิ์ต้าน การศึกษาในระยะแรกแสดงให้เห็นว่ายูคาลิปตอลมีฤทธิ์ยับยั้งอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส (AChE) รวมถึงตัวรับออกตามีนและกาบา56 เนื่องจากโมโนเทอร์ปีนแบบวงแหวน ยูคาลิปตอล ยูจีนอล ฯลฯ อาจมีกลไกการออกฤทธิ์เช่นเดียวกับฤทธิ์ที่เป็นพิษต่อระบบประสาท57 จึงช่วยลดผลกระทบร่วมกันผ่านการยับยั้งซึ่งกันและกัน เช่นเดียวกัน พบว่าการใช้เทมีฟอสร่วมกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ อัลฟา-ไพนีน และลิโมนีน มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์ ซึ่งสนับสนุนรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับฤทธิ์เสริมฤทธิ์ระหว่างผลิตภัณฑ์สมุนไพรและออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์58
พบว่าการใช้ยูเดสมอลร่วมกับยูคาลิปตอลมีผลเสริมฤทธิ์กันต่อระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ซึ่งอาจเป็นผลมาจากกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ยูเดสมอล (เซสควิเทอร์ปีน) อาจส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ 59 และยูคาลิปตอล (โมโนเทอร์ปีน) อาจส่งผลต่ออะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส 60 การสัมผัสส่วนผสมร่วมกันที่ตำแหน่งเป้าหมายสองตำแหน่งหรือมากกว่าอาจเพิ่มผลร้ายแรงโดยรวมของการใช้ส่วนผสมนี้ ในการทดสอบสารชีวภาพของสารในผู้ใหญ่ พบว่ามาลาไธออนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กับคาร์โวน ยูคาลิปตอล ยูคาลิปตอล ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ หรืออัลฟา-ไพนีน ซึ่งบ่งชี้ว่ามาลาไธออนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันเมื่อเติมลิโมนีนและไดอะมีน สารประกอบเทอร์ปีนทั้งหมดในกลุ่มนี้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับสารก่อภูมิแพ้ที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน ยกเว้นอัลลิลไตรซัลไฟด์ Thangam และ Kathiresan61 ยังรายงานผลที่คล้ายกันเกี่ยวกับฤทธิ์เสริมฤทธิ์ของมาลาไธออนกับสารสกัดจากสมุนไพร การตอบสนองที่เสริมฤทธิ์นี้อาจเกิดจากฤทธิ์พิษร่วมกันของมาลาไธออนและไฟโตเคมิคอลต่อเอนไซม์กำจัดแมลง สารออร์กาโนฟอสเฟต เช่น มาลาไธออน โดยทั่วไปจะออกฤทธิ์โดยการยับยั้งเอนไซม์ไซโตโครม พี450 เอสเทอเรส และโมโนออกซิเจเนส62,63,64 ดังนั้น การใช้มาลาไธออนร่วมกับกลไกการออกฤทธิ์เหล่านี้ และเทอร์ปีนร่วมกับกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน อาจเพิ่มผลร้ายแรงต่อยุงโดยรวม
ในทางกลับกัน การต่อต้านบ่งชี้ว่าสารประกอบที่เลือกจะออกฤทธิ์น้อยกว่าเมื่อผสมกันเมื่อเปรียบเทียบกับสารประกอบแต่ละชนิดเพียงอย่างเดียว สาเหตุของการต่อต้านในบางสารประกอบอาจเกิดจากสารประกอบหนึ่งปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของสารประกอบอีกชนิดหนึ่งโดยการเปลี่ยนแปลงอัตราการดูดซึม การกระจายตัว การเผาผลาญ หรือการขับถ่าย นักวิจัยในยุคแรกๆ เชื่อว่านี่เป็นสาเหตุของการต่อต้านในการใช้ยาผสม โมเลกุล กลไกที่เป็นไปได้ 65 ในทำนองเดียวกัน สาเหตุที่เป็นไปได้ของการต่อต้านอาจเกี่ยวข้องกับกลไกการออกฤทธิ์ที่คล้ายคลึงกัน นั่นคือการแข่งขันของสารประกอบที่เป็นองค์ประกอบสำหรับตัวรับหรือตำแหน่งเป้าหมายเดียวกัน ในบางกรณี อาจเกิดการยับยั้งแบบไม่แข่งขันของโปรตีนเป้าหมายได้เช่นกัน ในการศึกษานี้ สารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์สองชนิด ได้แก่ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ มีฤทธิ์ต่อต้าน ซึ่งอาจเกิดจากการแข่งขันสำหรับตำแหน่งเป้าหมายเดียวกัน ในทำนองเดียวกัน สารประกอบกำมะถันทั้งสองชนิดนี้มีฤทธิ์ต่อต้าน และไม่มีผลใดๆ เมื่อผสมกับยูเดสมอลและอัลฟา-ไพนีน ยูเดสมอลและอัลฟา-ไพนีนมีลักษณะเป็นวง ในขณะที่ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์มีลักษณะเป็นอะลิฟาติก จากโครงสร้างทางเคมี การรวมกันของสารประกอบเหล่านี้น่าจะเพิ่มฤทธิ์ทำลายล้างโดยรวม เนื่องจากตำแหน่งเป้าหมายของสารเหล่านี้มักจะแตกต่างกัน34,47 แต่จากการทดลอง เราพบการต่อต้าน ซึ่งอาจเป็นผลมาจากบทบาทของสารประกอบเหล่านี้ในสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ไม่ทราบชนิด อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างกัน ในทำนองเดียวกัน การรวมกันของซิเนโอลและอัลฟา-ไพนีนก่อให้เกิดปฏิกิริยาต่อต้าน แม้ว่านักวิจัยเคยรายงานว่าสารประกอบทั้งสองมีเป้าหมายการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน47,60 เนื่องจากสารประกอบทั้งสองเป็นโมโนเทอร์ปีนแบบวง จึงอาจมีตำแหน่งเป้าหมายร่วมกันบางตำแหน่งที่อาจแข่งขันกันเพื่อจับและมีอิทธิพลต่อความเป็นพิษโดยรวมของสารประกอบเชิงซ้อนที่ศึกษา
จากค่า LC50 และอัตราการตายที่สังเกตได้ ได้มีการเลือกสารประกอบเทอร์ปีนที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดสองชนิด ได้แก่ คาร์โวน + ลิโมนีน และยูคาลิปตอล + ยูเดสมอล รวมถึงออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์ มาลาไธออน และเทอร์ปีน สารประกอบมาลาไธออนและยูเดสมอลที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดได้รับการทดสอบในการทดลองทางชีวภาพของยาฆ่าแมลงตัวเต็มวัย กำหนดเป้าหมายไปที่กลุ่มแมลงขนาดใหญ่เพื่อยืนยันว่าสารประกอบที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้สามารถกำจัดแมลงจำนวนมากในพื้นที่ที่มีการสัมผัสค่อนข้างกว้างได้หรือไม่ สารประกอบเหล่านี้ทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันต่อแมลงจำนวนมาก ผลการทดลองที่คล้ายคลึงกันนี้ได้รับสำหรับสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดที่ทดสอบกับตัวอ่อนของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) จำนวนมาก ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าสารประกอบ EO จากพืชที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันอย่างมีประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำและฆ่าตัวเต็มวัยเป็นตัวเลือกที่ดีในการต่อต้านสารเคมีสังเคราะห์ที่มีอยู่ และสามารถนำมาใช้ควบคุมประชากรยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ต่อไปได้ ในทำนองเดียวกัน การใช้สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์หรือสารกำจัดตัวเต็มวัยร่วมกับเทอร์ปีนอย่างมีประสิทธิภาพก็สามารถนำมาใช้เพื่อลดปริมาณการใช้ไธเมตฟอสหรือมาลาไธออนที่ให้กับยุงได้เช่นกัน การผสมผสานที่มีประสิทธิภาพสูงเหล่านี้อาจเป็นทางออกสำหรับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับวิวัฒนาการของการดื้อยาในยุงลาย
ไข่ยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ถูกเก็บรวบรวมจากศูนย์วิจัยการแพทย์ประจำภูมิภาค ดิบรูการห์ สภาวิจัยการแพทย์แห่งอินเดีย และเก็บรักษาไว้ภายใต้อุณหภูมิที่ควบคุม (28 ± 1 °C) และความชื้น (85 ± 5%) ในภาควิชาสัตววิทยา มหาวิทยาลัยเกาฮาติ ภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้: ศึกษา Arivoli และคณะ หลังจากฟักออกจากไข่ ตัวอ่อนจะได้รับอาหารตัวอ่อน (ผงบิสกิตสุนัขและยีสต์ในอัตราส่วน 3:1) และตัวเต็มวัยจะได้รับสารละลายกลูโคส 10% เริ่มตั้งแต่วันที่ 3 หลังจากยุงออกจากไข่ ยุงตัวเมียที่โตเต็มวัยจะได้รับอนุญาตให้ดูดเลือดหนูเผือก แช่กระดาษกรองในน้ำในแก้วแล้วนำไปวางในกรงวางไข่
ตัวอย่างพืชที่คัดเลือก ได้แก่ ใบยูคาลิปตัส (Myrtaceae), โหระพา (Lamiaceae), สะระแหน่ (Lamiaceae), เมลาลูคา (Myrtaceae) และหัวอัลเลียม (Amaryllidaceae) เก็บจากเมืองกูวาฮาติ และจำแนกชนิดโดยภาควิชาพฤกษศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกาฮาติ ตัวอย่างพืชที่เก็บรวบรวม (500 กรัม) ถูกนำไปกลั่นด้วยเครื่องคลีเวนเจอร์ (Clevenger) เป็นเวลา 6 ชั่วโมง เก็บ EO ที่สกัดได้ไว้ในขวดแก้วที่สะอาดและเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C เพื่อศึกษาเพิ่มเติม
ศึกษาความเป็นพิษต่อลูกน้ำโดยใช้วิธีการมาตรฐานขององค์การอนามัยโลกที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อย 67 ใช้ DMSO เป็นอิมัลซิไฟเออร์ ความเข้มข้นของ EO แต่ละชนิดเริ่มต้นที่ 100 และ 1,000 ppm โดยให้ตัวอ่อน 20 ตัวในแต่ละชุดซ้ำ จากผลการทดลอง ได้มีการกำหนดช่วงความเข้มข้นและบันทึกอัตราการตายตั้งแต่ 1 ชั่วโมงถึง 6 ชั่วโมง (ทุกๆ 1 ชั่วโมง) และที่ 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมงหลังการทดลอง ความเข้มข้นต่ำกว่าระดับอันตราย (LC50) ถูกกำหนดหลังจากการทดลอง 24, 48 และ 72 ชั่วโมง ความเข้มข้นแต่ละชนิดถูกวิเคราะห์ซ้ำสามครั้งพร้อมกับกลุ่มควบคุมเชิงลบหนึ่งกลุ่ม (เฉพาะน้ำ) และกลุ่มควบคุมเชิงบวกหนึ่งกลุ่ม (น้ำที่ผ่านการบำบัดด้วย DMSO) หากเกิดดักแด้และตัวอ่อนในกลุ่มควบคุมตายมากกว่า 10% ให้ทดลองซ้ำ หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมอยู่ระหว่าง 5-10% ให้ใช้สูตรแก้ไขของ Abbott 68
วิธีการที่ Ramar และคณะ 69 อธิบายไว้ ใช้สำหรับการทดสอบทางชีวภาพของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ในผู้ใหญ่โดยใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลาย EO แต่ละชนิดได้รับการทดสอบเบื้องต้นกับยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ตัวเต็มวัยที่ความเข้มข้น 100 และ 1,000 ppm ทาสารละลายที่เตรียมไว้แต่ละชนิดปริมาณ 2 มิลลิลิตรลงบนเลข Whatman ใช้กระดาษกรอง 1 แผ่น (ขนาด 12 x 15 ตร.ซม.) ปล่อยให้อะซิโตนระเหยเป็นเวลา 10 นาที ใช้กระดาษกรองที่ผสมอะซิโตนเพียง 2 มิลลิลิตรเป็นตัวควบคุม หลังจากอะซิโตนระเหยแล้ว ให้นำกระดาษกรองที่ผสมอะซิโตนและกระดาษกรองควบคุมใส่ลงในหลอดทรงกระบอก (ลึก 10 ซม.) ยุงที่ไม่ได้กินเลือดอายุ 3-4 วัน จำนวน 10 ตัว ย้ายไปยังชุดทดลองสามชุดสำหรับแต่ละความเข้มข้น จากผลการทดสอบเบื้องต้น ได้ทำการทดสอบความเข้มข้นของน้ำมันที่เลือกไว้ต่างๆ บันทึกอัตราการตายที่ 1 ชั่วโมง 2 ชั่วโมง 3 ชั่วโมง 4 ชั่วโมง 5 ชั่วโมง 6 ชั่วโมง 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมงหลังการปล่อยยุง คำนวณค่า LC50 สำหรับระยะเวลาการสัมผัส 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมง หากอัตราการตายของกลุ่มควบคุมเกิน 20% ให้ทำการทดสอบซ้ำทั้งหมด ในทำนองเดียวกัน หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมมากกว่า 5% ให้ปรับผลลัพธ์สำหรับตัวอย่างที่ได้รับการบำบัดโดยใช้สูตร Abbott's formula68
การวิเคราะห์สารประกอบในน้ำมันหอมระเหยที่เลือกโดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟี (Agilent 7890A) และแมสสเปกโตรมิเตอร์ (Accu TOF GCv, Jeol) ดำเนินการโดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟี (GC) พร้อมเครื่องตรวจจับ FID และคอลัมน์แคปิลลารี (HP5-MS) ก๊าซพาหะคือฮีเลียม อัตราการไหล 1 มิลลิลิตรต่อนาที โปรแกรม GC ตั้งค่า Allium sativum เป็น 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M และ Ocimum Sainttum เป็น 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280 สำหรับมิ้นต์ 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280 สำหรับยูคาลิปตัส 20.60-1M-10-200-3M-30-280 และสำหรับสีแดง สำหรับชั้นพันชั้น พวกมันคือ 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M
สารประกอบหลักของ EO แต่ละชนิดได้รับการระบุตามเปอร์เซ็นต์พื้นที่ที่คำนวณจากผลโครมาโทแกรม GC และแมสสเปกโตรเมตรี (อ้างอิงจากฐานข้อมูลมาตรฐาน NIST 70)
สารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละชนิดได้รับการคัดเลือกโดยพิจารณาจากผล GC-MS และซื้อจาก Sigma-Aldrich ที่ความบริสุทธิ์ 98–99% เพื่อนำไปวิเคราะห์ทางชีวภาพต่อไป สารประกอบเหล่านี้ได้รับการทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำและตัวเต็มวัยในยุงลาย Aedes aegypti ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ tamephosate (Sigma Aldrich) และ malathion (Sigma Aldrich) ได้รับการวิเคราะห์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับสารประกอบ EO ที่เลือก โดยปฏิบัติตามขั้นตอนเดียวกัน
สารประกอบเทอร์ปีนและสารประกอบเทอร์ปีนที่เลือก รวมถึงสารออร์กาโนฟอสเฟตเชิงพาณิชย์ (ไทล์ฟอสและมาลาไธออน) ได้ถูกเตรียมขึ้นโดยการผสมสาร LC50 ของสารประกอบแต่ละชนิดในอัตราส่วน 1:1 สารประกอบที่เตรียมได้นี้ถูกนำไปทดสอบกับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น การทดสอบทางชีวภาพแต่ละครั้งดำเนินการสามครั้งสำหรับแต่ละสารประกอบ และสามครั้งสำหรับสารประกอบแต่ละชนิดที่มีอยู่ในแต่ละสารประกอบ บันทึกการตายของแมลงเป้าหมายหลังจาก 24 ชั่วโมง คำนวณอัตราการตายที่คาดไว้สำหรับสารประกอบสองชนิดโดยใช้สูตรต่อไปนี้
โดยที่ E = อัตราการเสียชีวิตที่คาดหวังของยุงลาย Aedes aegypti จากการตอบสนองต่อการผสมผสานแบบไบนารี่ คือ การเชื่อมโยง (A + B)
ผลของส่วนผสมแบบไบนารีแต่ละชนิดถูกระบุว่ามีผลเสริมฤทธิ์กัน มีผลต่อต้านกัน หรือไม่มีผลเลย โดยอ้างอิงจากค่า χ2 ที่คำนวณโดยวิธีที่ Pavla52 อธิบายไว้ คำนวณค่า χ2 สำหรับแต่ละส่วนผสมโดยใช้สูตรต่อไปนี้
ผลของการผสมผสานจะถูกกำหนดให้เป็นการทำงานร่วมกัน (synergistic effect) เมื่อค่า χ2 ที่คำนวณได้มีค่ามากกว่าค่าในตารางสำหรับองศาอิสระที่สอดคล้องกัน (ช่วงความเชื่อมั่น 95%) และหากพบว่าอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้มีค่ามากกว่าอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ เช่นเดียวกัน หากค่า χ2 ที่คำนวณได้สำหรับการผสมผสานใดๆ มีค่ามากกว่าค่าในตารางสำหรับองศาอิสระบางค่า แต่อัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้ต่ำกว่าอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ การรักษานั้นจะถือว่าเป็นการต่อต้าน และหากค่า χ2 ที่คำนวณได้มีค่าน้อยกว่าค่าในตารางสำหรับองศาอิสระที่สอดคล้องกัน การรักษานั้นจะถือว่าไม่มีผลกระทบใดๆ
มีการคัดเลือกสารประกอบที่อาจเสริมฤทธิ์กันสามถึงสี่ชนิด (ตัวอ่อน 100 ตัว และแมลงที่มีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนและตัวเต็มวัย 50 ตัว) เพื่อทดสอบกับแมลงจำนวนมาก (ตัวเต็มวัย) ดำเนินการตามข้างต้น นอกจากส่วนผสมแล้ว ยังมีการทดสอบสารประกอบแต่ละชนิดที่มีอยู่ในส่วนผสมที่เลือกกับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) ในจำนวนที่เท่ากันด้วย อัตราส่วนการผสมคือ LC50 โดสหนึ่งของสารประกอบหนึ่ง และ LC50 โดสหนึ่งของสารประกอบอีกชนิดหนึ่ง ในการทดสอบฤทธิ์ของตัวเต็มวัย สารประกอบที่เลือกจะถูกละลายในตัวทำละลายอะซิโตน และนำไปทาบนกระดาษกรองที่ห่อด้วยภาชนะพลาสติกทรงกระบอกขนาด 1300 ลูกบาศก์เซนติเมตร อะซิโตนถูกระเหยเป็นเวลา 10 นาที แล้วตัวเต็มวัยจะถูกปล่อยออกมา ในทำนองเดียวกัน ในการทดสอบฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อน สารประกอบ LC50 โดสจะถูกละลายใน DMSO ปริมาตรเท่ากันก่อน จากนั้นผสมกับน้ำ 1 ลิตรที่เก็บไว้ในภาชนะพลาสติกขนาด 1300 ลูกบาศก์เซนติเมตร แล้วจึงปล่อยตัวอ่อนออกมา
การวิเคราะห์ความน่าจะเป็นของข้อมูลอัตราการเสียชีวิตที่บันทึกไว้ 71 รายดำเนินการโดยใช้ SPSS (เวอร์ชัน 16) และซอฟต์แวร์ Minitab เพื่อคำนวณค่า LC50
เวลาโพสต์: 01 ก.ค. 2567