ขอบคุณที่เข้าชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้อยู่มีการรองรับ CSS อย่างจำกัด เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันใหม่กว่า (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าเราจะสามารถให้การสนับสนุนได้อย่างต่อเนื่อง เราจึงแสดงเว็บไซต์โดยไม่มีการจัดรูปแบบหรือ JavaScript
สารประกอบฆ่าแมลงที่ได้จากพืชหลายชนิดรวมกันอาจแสดงปฏิกิริยาเสริมฤทธิ์หรือต้านฤทธิ์กันในการกำจัดศัตรูพืช เนื่องจากการแพร่กระจายของโรคที่เกิดจากยุงลายอย่างรวดเร็ว และความต้านทานของยุงลายต่อยาฆ่าแมลงแบบดั้งเดิมที่เพิ่มขึ้น จึงได้มีการคิดค้นและทดสอบสารประกอบเทอร์พีน 28 ชนิดที่ผสมผสานกันโดยใช้น้ำมันหอมระเหยจากพืช โดยทดสอบกับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti ในเบื้องต้นได้ประเมินน้ำมันหอมระเหยจากพืช 5 ชนิด เพื่อหาประสิทธิภาพในการฆ่าตัวอ่อนและตัวเต็มวัย และระบุสารประกอบหลัก 2 ชนิดในแต่ละน้ำมันหอมระเหยโดยอาศัยผลการวิเคราะห์ GC-MS สารประกอบหลักที่ระบุได้นั้นได้ถูกจัดซื้อมา ได้แก่ diallyl disulfide, diallyl trisulfide, carvone, limonene, eugenol, methyl eugenol, eucalyptol, eudesmol และ mosquito alpha-pinene จากนั้นจึงเตรียมสารประกอบเหล่านี้ในรูปแบบผสมสองชนิดโดยใช้ปริมาณที่ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต และทดสอบหาผลเสริมฤทธิ์และผลต้านฤทธิ์ของสารประกอบเหล่านั้น พบว่าสูตรที่ฆ่าลูกน้ำได้ดีที่สุดคือการผสมลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และสูตรที่ฆ่าตัวเต็มวัยได้ดีที่สุดคือการผสมคาร์โวนกับลิโมนีน นอกจากนี้ยังได้ทดสอบยาฆ่าลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างเทมฟอส และยาฆ่าตัวเต็มวัยมาลาไทออน ทั้งแบบแยกกันและแบบผสมกับเทอร์พีนอยด์ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการผสมระหว่างเทมฟอสกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และมาลาไทออนกับยูเดสมอล เป็นสูตรที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด สูตรผสมที่มีศักยภาพเหล่านี้มีศักยภาพในการนำไปใช้กำจัดยุงลาย Aedes aegypti ได้
น้ำมันหอมระเหยจากพืช (EOs) เป็นสารเมตาบอไลต์รองที่มีสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิด และกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในฐานะทางเลือกแทนยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ นอกจากจะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและใช้งานง่ายแล้ว ยังเป็นส่วนผสมของสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยลดโอกาสในการเกิดการดื้อยาได้อีกด้วย¹ นักวิจัยใช้เทคโนโลยี GC-MS ในการตรวจสอบส่วนประกอบของน้ำมันหอมระเหยจากพืชต่างๆ และระบุสารประกอบได้มากกว่า 3,000 ชนิดจากพืชหอม 17,500 ชนิด² ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการทดสอบคุณสมบัติในการฆ่าแมลงและมีรายงานว่ามีฤทธิ์ในการฆ่าแมลง³⁻⁴ บางการศึกษาชี้ให้เห็นว่าความเป็นพิษของส่วนประกอบหลักของสารประกอบนั้นเท่ากับหรือมากกว่าความเป็นพิษของเอทิลีนออกไซด์ดิบ แต่การใช้สารประกอบแต่ละชนิดอาจทำให้เกิดการดื้อยาได้เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลงเคมี⁵⁻⁶ ดังนั้น ปัจจุบันจึงมุ่งเน้นไปที่การเตรียมส่วนผสมของสารประกอบที่มีเอทิลีนออกไซด์เป็นพื้นฐานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการฆ่าแมลงและลดโอกาสในการเกิดการดื้อยาในประชากรศัตรูพืชเป้าหมาย สารประกอบออกฤทธิ์แต่ละชนิดในน้ำมันหอมระเหยอาจแสดงผลเสริมฤทธิ์หรือต้านฤทธิ์กันเมื่อผสมกัน ซึ่งสะท้อนถึงฤทธิ์โดยรวมของน้ำมันหอมระเหย ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการเน้นย้ำอย่างดีในงานวิจัยก่อนหน้านี้7,8 โครงการควบคุมพาหะนำโรคยังรวมถึงน้ำมันหอมระเหยและส่วนประกอบต่างๆ ด้วย ฤทธิ์ฆ่ายุงของน้ำมันหอมระเหยได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในยุงสกุล Culex และ Anopheles งานวิจัยหลายชิ้นพยายามพัฒนาสารกำจัดศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพโดยการผสมพืชต่างๆ กับสารกำจัดศัตรูพืชสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ เพื่อเพิ่มความเป็นพิษโดยรวมและลดผลข้างเคียงให้น้อยที่สุด9 แต่การศึกษาเกี่ยวกับสารประกอบดังกล่าวต่อยุงลาย Aedes aegypti ยังคงมีน้อย ความก้าวหน้าในวิทยาศาสตร์การแพทย์และการพัฒนายาและวัคซีนได้ช่วยต่อสู้กับโรคที่เกิดจากพาหะนำโรคบางชนิด แต่การมีซีโรไทป์ที่แตกต่างกันของไวรัสที่ถ่ายทอดโดยยุงลาย Aedes aegypti ทำให้โครงการฉีดวัคซีนล้มเหลว ดังนั้น เมื่อเกิดโรคดังกล่าว โครงการควบคุมพาหะนำโรคจึงเป็นทางเลือกเดียวในการป้องกันการแพร่กระจายของโรค ในสถานการณ์ปัจจุบัน การควบคุมยุงลายมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นพาหะสำคัญของไวรัสหลายชนิดและสายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคไข้เลือดออก ไข้ซิกา ไข้เลือดออกชนิดรุนแรง ไข้เหลือง เป็นต้น สิ่งที่น่าสังเกตคือ จำนวนผู้ป่วยจากโรคที่เกิดจากยุงลายเกือบทุกชนิดเพิ่มขึ้นทุกปีในอียิปต์และทั่วโลก ดังนั้น ในบริบทนี้ จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนากลยุทธ์การควบคุมประชากรยุงลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพ สารที่อาจเป็นตัวเลือกในเรื่องนี้คือ น้ำมันหอมระเหย สารประกอบในน้ำมันหอมระเหย และการผสมผสานของสารประกอบเหล่านั้น ดังนั้น การศึกษาครั้งนี้จึงพยายามระบุการผสมผสานที่มีประสิทธิภาพและเสริมฤทธิ์กันของสารประกอบน้ำมันหอมระเหยที่สำคัญจากพืช 5 ชนิดที่มีคุณสมบัติในการฆ่าแมลง (ได้แก่ สะระแหน่ โหระพา ยูคาลิปตัสลายจุด กระเทียม และมะละกา) เพื่อต่อต้านยุงลาย
น้ำมันหอมระเหยที่คัดเลือกทั้งหมดแสดงศักยภาพในการฆ่าลูกน้ำยุงลาย Aedes aegypti โดยมีค่า LC50 ใน 24 ชั่วโมงอยู่ในช่วง 0.42 ถึง 163.65 ppm น้ำมันหอมระเหยที่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุดคือน้ำมันหอมระเหยสะระแหน่ (Mp) โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.42 ppm ใน 24 ชั่วโมง รองลงมาคือน้ำมันหอมระเหยกระเทียม (As) โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 16.19 ppm ใน 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 1)
ยกเว้นน้ำมันหอมระเหยจาก Ocimum Sainttum (Os EO) น้ำมันหอมระเหยอีกสี่ชนิดที่คัดกรองแล้วแสดงฤทธิ์ต้านภูมิแพ้อย่างชัดเจน โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 23.37 ถึง 120.16 ppm ในช่วงเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง น้ำมันหอมระเหยจาก Thymophilus striata (Cl) มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการฆ่าผู้ใหญ่ โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 23.37 ppm ภายใน 24 ชั่วโมงของการสัมผัส รองลงมาคือ Eucalyptus maculata (Em) ซึ่งมีค่า LC50 เท่ากับ 101.91 ppm (ตารางที่ 1) ในทางกลับกัน ค่า LC50 สำหรับ Os ยังไม่ได้รับการกำหนด เนื่องจากอัตราการตายสูงสุดที่ 53% ถูกบันทึกไว้ที่ปริมาณสูงสุด (ภาพประกอบเพิ่มเติมที่ 3)
สารประกอบหลักสองชนิดในน้ำมันหอมระเหยแต่ละชนิดได้รับการระบุและคัดเลือกโดยอิงจากผลลัพธ์จากฐานข้อมูลห้องสมุด NIST เปอร์เซ็นต์พื้นที่โครมาโตแกรม GC และผลลัพธ์สเปกตรัม MS (ตารางที่ 2) สำหรับน้ำมันหอมระเหย As สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ สำหรับน้ำมันหอมระเหย Mp สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ คาร์โวนและลิโมนีน สำหรับน้ำมันหอมระเหย Em สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูเดสมอลและยูคาลิปโทล สำหรับน้ำมันหอมระเหย Os สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูจีนอลและเมทิลยูจีนอล และสำหรับน้ำมันหอมระเหย Cl สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ยูจีนอลและ α-ไพนีน (รูปที่ 1 รูปภาพเพิ่มเติม 5–8 ตารางเพิ่มเติม 1–5)
ผลการวิเคราะห์มวลสารด้วยสเปกโทรเมตรีของเทอร์พีนอยด์หลักในน้ำมันหอมระเหยที่เลือก (A-ไดอัลลิลไดซัลไฟด์; B-ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์; C-ยูจีนอล; D-เมทิลยูจีนอล; E-ลิโมนีน; F-อะโรมาติกเซเปอโรน; G-α-ไพนีน; H-ซีนีโอล; R-ยูดามอล)
สารประกอบทั้งหมด 9 ชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์, ยูจีนอล, เมทิลยูจีนอล, คาร์โวน, ลิโมนีน, ยูคาลิปตอล, ยูเดสมอล และ α-ไพนีน) ถูกระบุว่าเป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหย และได้ทำการทดสอบทางชีวภาพกับยุงลาย Aedes aegypti ในระยะตัวอ่อน สารประกอบยูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 2.25 ppm หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่าสารประกอบไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์มีศักยภาพในการฆ่าตัวอ่อนเช่นกัน โดยมีปริมาณยาที่ไม่ถึงขั้นทำให้ตายโดยเฉลี่ยอยู่ในช่วง 10–20 ppm ส่วนสารประกอบยูจีนอล ลิโมนีน และยูคาลิปตอล มีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนในระดับปานกลาง โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 63.35 ppm และ 139.29 ppm ตามลำดับ และ 181.33 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง ตามลำดับ (ตารางที่ 3) อย่างไรก็ตาม ไม่พบศักยภาพในการฆ่าลูกน้ำอย่างมีนัยสำคัญของเมทิลยูจีนอลและคาร์โวน แม้ในปริมาณสูงสุด ดังนั้นจึงไม่ได้คำนวณค่า LC50 (ตารางที่ 3) สารฆ่าลูกน้ำสังเคราะห์เทเมฟอสมีความเข้มข้นที่ทำให้ตายโดยเฉลี่ย 0.43 ppm ต่อ Aedes aegypti หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3 ตารางเสริมที่ 6)
สารประกอบเจ็ดชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์, ยูคาลิปทอล, α-ไพเนน, ยูเดสมอล, ลิโมนีน และคาร์โวน) ถูกระบุว่าเป็นสารประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยที่มีประสิทธิภาพ และถูกทดสอบทีละชนิดกับยุงลาย Aedes ตัวเต็มวัยของอียิปต์ จากการวิเคราะห์การถดถอยแบบโพรบิต พบว่ายูเดสมอลมีศักยภาพสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 1.82 ppm รองลงมาคือยูคาลิปทอลที่มีค่า LC50 เท่ากับ 17.60 ppm ในช่วงเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง สารประกอบอีกห้าชนิดที่ทดสอบนั้นเป็นอันตรายต่อยุงตัวเต็มวัยในระดับปานกลาง โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 140.79 ถึง 737.01 ppm (ตารางที่ 3) มาลาไทออนซึ่งเป็นสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์ มีฤทธิ์น้อยกว่ายูเดสมอลและสูงกว่าสารประกอบอีกหกชนิด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 5.44 ppm ในช่วงเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3, ตารางเสริมที่ 6)
สารประกอบนำร่องที่มีศักยภาพ 7 ชนิดและสารออร์กาโนฟอสฟอรัสแทมโฟเสตถูกคัดเลือกเพื่อนำมาผสมกันเป็นสารประกอบคู่ในอัตราส่วน 1:1 โดยใช้ค่า LC50 ของสารเหล่านี้ รวมทั้งหมด 28 สารประกอบคู่ถูกเตรียมและทดสอบประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำยุงลาย Aedes aegypti พบว่า 9 สารประกอบมีฤทธิ์เสริมกัน 14 สารประกอบมีฤทธิ์ต้านกัน และ 5 สารประกอบไม่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ ในบรรดาสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมกัน สารประกอบไดอัลลิลไดซัลไฟด์และเทโมฟอลมีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยพบอัตราการตาย 100% ภายใน 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 4) ในทำนองเดียวกัน สารประกอบผสมระหว่างลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และยูจีนอลกับไทเมทฟอส แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดี โดยพบอัตราการตายของลูกน้ำ 98.3% (ตารางที่ 5) สารประกอบอีก 4 ชนิดที่เหลือ ได้แก่ ยูเดสมอลกับยูคาลิปตอล ยูเดสมอลกับลิโมนีน ยูคาลิปตอลกับอัลฟา-ไพนีน และอัลฟา-ไพนีนกับเทเมฟอส ก็แสดงประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีอัตราการตายที่สังเกตได้เกิน 90% อัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ใกล้เคียงกับ 60-75% (ตารางที่ 4) อย่างไรก็ตาม การผสมลิโมนีนกับอัลฟา-ไพนีนหรือยูคาลิปตัสแสดงปฏิกิริยาต่อต้านกัน ในทำนองเดียวกัน การผสมเทเมฟอสกับยูจีนอลหรือยูคาลิปตัสหรือยูเดสมอลหรือไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ก็พบว่ามีผลต่อต้านกันเช่นกัน นอกจากนี้ การผสมไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ และการผสมสารประกอบใดสารประกอบหนึ่งเหล่านี้กับยูเดสมอลหรือยูจีนอลก็มีฤทธิ์ต่อต้านกันในการฆ่าลูกน้ำด้วย นอกจากนี้ ยังมีรายงานการเกิดปฏิกิริยาต่อต้านกันเมื่อใช้ยูเดสมอลร่วมกับยูจีนอลหรืออัลฟา-พินีน
จากการทดสอบสารผสมไบนารีทั้งหมด 28 ชนิดเพื่อหาฤทธิ์ความเป็นกรดในแมลงตัวเต็มวัย พบว่า 7 ชนิดมีฤทธิ์เสริมกัน 6 ชนิดไม่มีผล และ 15 ชนิดมีฤทธิ์ต้านกัน สารผสมระหว่างยูเดสมอลกับยูคาลิปตัส และลิโมนีนกับคาร์โวน พบว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าสารผสมที่มีฤทธิ์เสริมกันชนิดอื่นๆ โดยมีอัตราการตายภายใน 24 ชั่วโมงอยู่ที่ 76% และ 100% ตามลำดับ (ตารางที่ 5) พบว่ามาลาไทออนมีฤทธิ์เสริมกันกับสารผสมทุกชนิด ยกเว้นลิโมนีนและไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ในทางกลับกัน พบว่ามีฤทธิ์ต้านกันระหว่างไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ เมื่อผสมกับยูคาลิปตัส ยูคาลิปตอล คาร์โวน หรือลิโมนีน ในทำนองเดียวกัน การผสมผสานระหว่าง α-pinene กับ eudesmol หรือ limonene, eucalyptol กับ carvone หรือ limonene และ limonene กับ eudesmol หรือ malathion แสดงให้เห็นถึงผลต้านฤทธิ์ในการฆ่าลูกน้ำ สำหรับการผสมผสานอีกหกแบบที่เหลือ ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้กับอัตราการตายที่สังเกตได้ (ตารางที่ 5)
จากการพิจารณาผลเสริมฤทธิ์และปริมาณยาที่ไม่ถึงขั้นทำให้ตาย จึงได้คัดเลือกสารประกอบที่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงลายจำนวนมาก และทำการทดสอบเพิ่มเติม ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า อัตราการตายของลูกน้ำที่สังเกตได้จากการใช้สารประกอบผสมระหว่างยูจีนอล-ลิโมนีน ไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ลิโมนีน และไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ไทเมฟอส อยู่ที่ 100% ในขณะที่อัตราการตายของลูกน้ำที่คาดการณ์ไว้คือ 76.48%, 72.16% และ 63.4% ตามลำดับ (ตารางที่ 6) ส่วนสารประกอบผสมระหว่างลิโมนีนและยูเดสมอลนั้นมีประสิทธิภาพค่อนข้างน้อย โดยพบอัตราการตายของลูกน้ำ 88% ในช่วงเวลาการสัมผัส 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 6) โดยสรุปแล้ว สารประกอบผสมทั้งสี่ชนิดที่คัดเลือกมาแสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์ในการฆ่าลูกน้ำยุงลายเมื่อนำไปใช้ในวงกว้าง (ตารางที่ 6)
ได้คัดเลือกสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมกัน 3 ชนิดสำหรับการทดสอบทางชีวภาพเพื่อควบคุมประชากรยุงลาย Aedes aegypti จำนวนมาก ในการคัดเลือกสารประกอบที่จะทดสอบกับฝูงแมลงขนาดใหญ่ เราจึงมุ่งเน้นไปที่สารประกอบเทอร์พีนที่มีฤทธิ์เสริมกันดีที่สุด 2 ชนิดก่อน ได้แก่ คาร์โวนร่วมกับลิโมนีน และยูคาลิปตอลร่วมกับยูเดสมอล ประการที่สอง ได้คัดเลือกสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมกันดีที่สุดจากสารประกอบออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์มาลาไทออนและเทอร์พีนอยด์ เราเชื่อว่าสารประกอบมาลาไทออนและยูเดสมอลเป็นสารประกอบที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบกับฝูงแมลงขนาดใหญ่ เนื่องจากมีอัตราการตายสูงสุดและค่า LC50 ต่ำมากของสารประกอบที่คัดเลือก มาลาไทออนแสดงฤทธิ์เสริมกันเมื่อผสมกับ α-pinene, diallyl disulfide, ยูคาลิปตัส, คาร์โวน และยูเดสมอล แต่ถ้าพิจารณาจากค่า LC50 แล้ว ยูเดสมอลมีค่าต่ำที่สุด (2.25 ppm) ค่า LC50 ที่คำนวณได้ของมาลาไทออน, α-ไพเนน, ไดอัลลิลไดซัลไฟด์, ยูคาลิปตอล และคาร์โวน คือ 5.4, 716.55, 166.02, 17.6 และ 140.79 ppm ตามลำดับ ค่าเหล่านี้บ่งชี้ว่าการผสมผสานระหว่างมาลาไทออนและยูเดสมอลเป็นการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของปริมาณ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานระหว่างคาร์โวนกับลิโมนีน และยูเดสมอลกับมาลาไทออน มีอัตราการตายที่สังเกตได้ 100% เมื่อเทียบกับอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ที่ 61% ถึง 65% การผสมผสานอีกแบบหนึ่ง คือ ยูเดสมอลกับยูคาลิปตอล แสดงอัตราการตาย 78.66% หลังจากการสัมผัส 24 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ที่ 60% การผสมผสานทั้งสามแบบที่เลือกแสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์กันแม้จะนำไปใช้ในวงกว้างเพื่อกำจัดยุงลายตัวเต็มวัย (ตารางที่ 6)
ในการศึกษาครั้งนี้ น้ำมันหอมระเหยจากพืชที่คัดเลือกมา เช่น Mp, As, Os, Em และ Cl แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti ได้อย่างมีประสิทธิภาพ น้ำมันหอมระเหย Mp มีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.42 ppm รองลงมาคือ As, Os และ Em ซึ่งมีค่า LC50 น้อยกว่า 50 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาในอดีตเกี่ยวกับยุงและแมลงวันชนิดอื่นๆ10,11,12,13,14 แม้ว่าฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนของ Cl จะต่ำกว่าน้ำมันหอมระเหยชนิดอื่นๆ โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 163.65 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง แต่ศักยภาพในการฆ่าตัวเต็มวัยของ Cl นั้นสูงที่สุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 23.37 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมง น้ำมันหอมระเหย Mp, As และ Em ยังแสดงศักยภาพในการต้านภูมิแพ้ที่ดี โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 100–120 ppm ที่เวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง แต่ค่อนข้างต่ำกว่าประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำ ในทางกลับกัน น้ำมันหอมระเหย Os แสดงฤทธิ์ต้านภูมิแพ้น้อยมากแม้ในปริมาณการรักษาที่สูงที่สุด ดังนั้น ผลลัพธ์จึงบ่งชี้ว่าความเป็นพิษของเอทิลีนออกไซด์ต่อพืชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะการพัฒนาของยุง15 นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับอัตราการซึมผ่านของน้ำมันหอมระเหยเข้าสู่ร่างกายของแมลง ปฏิสัมพันธ์กับเอนไซม์เป้าหมายเฉพาะ และความสามารถในการล้างพิษของยุงในแต่ละระยะการพัฒนา16 การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าสารประกอบหลักเป็นปัจจัยสำคัญในกิจกรรมทางชีวภาพของเอทิลีนออกไซด์ เนื่องจากคิดเป็นส่วนใหญ่ของสารประกอบทั้งหมด3,12,17,18 ดังนั้น เราจึงพิจารณาสารประกอบหลักสองชนิดในน้ำมันหอมระเหยแต่ละชนิด จากผลการวิเคราะห์ GC-MS พบว่า diallyl disulfide และ diallyl trisulfide เป็นสารประกอบหลักของ EO As ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้19,20,21 แม้ว่ารายงานก่อนหน้านี้จะระบุว่าเมนทอลเป็นสารประกอบหลักชนิดหนึ่ง แต่ใน Mp EO พบว่า carvone และ limonene เป็นสารประกอบหลักเช่นกัน22,23 โปรไฟล์องค์ประกอบของ Os EO แสดงให้เห็นว่า eugenol และ methyl eugenol เป็นสารประกอบหลัก ซึ่งคล้ายกับผลการวิจัยของนักวิจัยก่อนหน้านี้16,24 มีรายงานว่า eucaliptol และ eucalyptol เป็นสารประกอบหลักในน้ำมันใบ Em ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิจัยของนักวิจัยบางกลุ่ม25,26 แต่ขัดแย้งกับผลการวิจัยของ Olalade et al.27 พบว่า cineole และ α-pinene เป็นสารประกอบหลักในน้ำมันหอมระเหยจากต้นเมลาลูคา ซึ่งคล้ายกับผลการศึกษาก่อนหน้านี้28,29 ความแตกต่างภายในสายพันธุ์ในองค์ประกอบและความเข้มข้นของน้ำมันหอมระเหยที่สกัดจากพืชชนิดเดียวกันในสถานที่ต่างๆ ได้รับการรายงานและสังเกตพบในงานวิจัยนี้เช่นกัน ซึ่งได้รับอิทธิพลจากสภาพทางภูมิศาสตร์ของการเจริญเติบโตของพืช เวลาเก็บเกี่ยว ระยะการพัฒนา หรืออายุของพืช การปรากฏของเคโมไทป์ เป็นต้น22,30,31,32 สารประกอบสำคัญที่ระบุได้ถูกซื้อมาทดสอบฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำและฤทธิ์ต่อยุงลาย Aedes aegypti ตัวเต็มวัย ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำของไดอัลลิลไดซัลไฟด์เทียบได้กับน้ำมันหอมระเหยดิบ As แต่ฤทธิ์ของไดอัลลิลไตรซัลไฟด์สูงกว่าน้ำมันหอมระเหยดิบ As ผลลัพธ์เหล่านี้คล้ายกับที่ได้จาก Kimbaris et al. 33 ในยุง Culex philippines อย่างไรก็ตาม สารประกอบทั้งสองชนิดนี้ไม่แสดงฤทธิ์ฆ่าตัวเองที่ดีต่อยุงเป้าหมาย ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิจัยของ Plata-Rueda et al. 34 ในยุง Tenebrio molitor Os EO มีประสิทธิภาพต่อตัวอ่อนของยุงลาย Aedes aegypti แต่ไม่มีประสิทธิภาพต่อตัวเต็มวัย มีการยืนยันแล้วว่าฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนของสารประกอบหลักแต่ละชนิดนั้นต่ำกว่า Os EO ดิบ ซึ่งหมายความว่าสารประกอบอื่นๆ และปฏิกิริยาระหว่างกันในเอทิลีนออกไซด์ดิบก็มีบทบาทเช่นกัน เมทิลยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์น้อยมาก ในขณะที่ยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนปานกลาง ข้อสรุปนี้ยืนยันข้อสรุปของนักวิจัยก่อนหน้านี้35,36 และขัดแย้งกันในอีกด้านหนึ่ง37,38 ความแตกต่างในหมู่ฟังก์ชันของยูจีนอลและเมทิลยูจีนอลอาจส่งผลให้ความเป็นพิษต่อแมลงเป้าหมายชนิดเดียวกันแตกต่างกัน39 พบว่าลิโมนีนมีฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนปานกลาง ในขณะที่ผลของคาร์โวนนั้นไม่มีนัยสำคัญ ในทำนองเดียวกัน ความเป็นพิษที่ค่อนข้างต่ำของลิโมนีนต่อแมลงตัวเต็มวัยและความเป็นพิษสูงของคาร์โวนสนับสนุนผลการศึกษาบางส่วนก่อนหน้านี้40 แต่ขัดแย้งกับการศึกษาอื่นๆ41 การมีพันธะคู่ทั้งในตำแหน่งภายในวงและภายนอกวงอาจเพิ่มประโยชน์ของสารประกอบเหล่านี้ในฐานะสารฆ่าลูกน้ำ3,41 ในขณะที่คาร์โวนซึ่งเป็นคีโตนที่มีคาร์บอนอัลฟาและเบตาที่ไม่อิ่มตัว อาจแสดงศักยภาพความเป็นพิษที่สูงกว่าในตัวเต็มวัย42 อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะเฉพาะของลิโมนีนและคาร์โวนนั้นต่ำกว่า EO Mp ทั้งหมดมาก (ตารางที่ 1 ตารางที่ 3) ในบรรดาสารเทอร์พีนอยด์ที่ทดสอบ พบว่ายูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำและตัวเต็มวัยมากที่สุด โดยมีค่า LC50 ต่ำกว่า 2.5 ppm ทำให้เป็นสารประกอบที่มีศักยภาพในการควบคุมยุงลาย ประสิทธิภาพของมันดีกว่า EO Em ทั้งหมด แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่สอดคล้องกับผลการค้นพบของ Cheng et al.40 ก็ตาม ยูเดสมอลเป็นเซสควิเทอร์พีนที่มีหน่วยไอโซพรีนสองหน่วย ซึ่งระเหยได้น้อยกว่าโมโนเทอร์พีนที่มีออกซิเจน เช่น ยูคาลิปตัส และด้วยเหตุนี้จึงมีศักยภาพในการเป็นยาฆ่าแมลงได้มากกว่า ยูคาลิปตอลเองมีฤทธิ์ฆ่าแมลงตัวเต็มวัยมากกว่าตัวอ่อน และผลการศึกษาในอดีตทั้งสนับสนุนและหักล้างข้อนี้37,43,44 ฤทธิ์ของมันเพียงอย่างเดียวก็เกือบเทียบเท่ากับ EO Cl ทั้งหมด โมโนเทอร์พีนแบบไบไซคลิกอีกชนิดหนึ่งคือ α-pinene มีผลต่อยุงลาย Aedes aegypti ตัวเต็มวัยน้อยกว่าฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อน ซึ่งตรงกันข้ามกับผลของ EO Cl ทั้งหมด ฤทธิ์ฆ่าแมลงโดยรวมของเทอร์พีนอยด์ได้รับอิทธิพลจากความชอบไขมัน ความระเหย การแตกแขนงของคาร์บอน พื้นที่ฉายภาพ พื้นที่ผิว หมู่ฟังก์ชัน และตำแหน่งของหมู่ฟังก์ชันเหล่านั้น45,46 สารประกอบเหล่านี้อาจออกฤทธิ์โดยการทำลายการสะสมของเซลล์ ปิดกั้นการทำงานของระบบหายใจ ขัดขวางการส่งผ่านกระแสประสาท ฯลฯ 47 พบว่าสารออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์ Temephos มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.43 ppm ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลของ Lek -Utala48 ส่วนฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัยของสารออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์ malathion มีรายงานอยู่ที่ 5.44 ppm แม้ว่าสารออร์กาโนฟอสเฟตทั้งสองชนิดนี้จะแสดงผลตอบสนองที่ดีต่อสายพันธุ์ยุงลาย Aedes aegypti ในห้องปฏิบัติการ แต่ก็มีรายงานการดื้อยาของยุงต่อสารประกอบเหล่านี้ในหลายพื้นที่ทั่วโลก49 อย่างไรก็ตาม ไม่พบรายงานที่คล้ายกันเกี่ยวกับการพัฒนาการดื้อยาต่อยาสมุนไพร50 ดังนั้น พืชสมุนไพรจึงถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพแทนสารเคมีกำจัดศัตรูพืชในโครงการควบคุมพาหะนำโรค
ได้ทำการทดสอบฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนของแมลงในสารประกอบผสม 28 ชนิด (1:1) ที่เตรียมจากเทอร์พีนอยด์ที่มีฤทธิ์แรงและเทอร์พีนอยด์กับไทเมทฟอส พบว่ามี 9 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมกัน 14 ชนิดมีฤทธิ์ต้านกัน และ 5 ชนิดมีฤทธิ์ต้านกันแต่ไม่มีผล ในทางกลับกัน ในการทดสอบฤทธิ์ต่อตัวเต็มวัย พบว่ามี 7 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมกัน 15 ชนิดมีฤทธิ์ต้านกัน และ 6 ชนิดไม่มีผล เหตุผลที่สารประกอบบางชนิดมีฤทธิ์เสริมกันอาจเกิดจากการที่สารประกอบเป้าหมายมีปฏิสัมพันธ์กันในเส้นทางสำคัญที่แตกต่างกัน หรือการยับยั้งเอนไซม์สำคัญที่แตกต่างกันในเส้นทางชีวภาพเฉพาะอย่างตามลำดับ51 จากการศึกษาพบว่า การผสมผสานระหว่างลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรือยูจีนอล มีฤทธิ์เสริมกันทั้งในการใช้งานขนาดเล็กและขนาดใหญ่ (ตารางที่ 6) ในขณะที่การผสมผสานกับยูคาลิปตัสหรืออัลฟา-ไพนีน พบว่ามีฤทธิ์ต้านกันต่อตัวอ่อน โดยเฉลี่ยแล้ว ลิโมนีนดูเหมือนจะเป็นสารเสริมฤทธิ์ที่ดี อาจเป็นเพราะมีหมู่เมทิล การแทรกซึมที่ดีในชั้นเคราติน และกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน52,53 ก่อนหน้านี้มีรายงานว่าลิโมนีนอาจก่อให้เกิดพิษโดยการแทรกซึมผ่านเปลือกนอกของแมลง (พิษจากการสัมผัส) ส่งผลต่อระบบย่อยอาหาร (สารยับยั้งการกิน) หรือส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ (ฤทธิ์รมควัน) 54 ในขณะที่ฟีนิลโพรพาโนอิด เช่น ยูจีนอล อาจส่งผลต่อเอนไซม์เมตาบอลิซึม 55 ดังนั้น การผสมผสานของสารประกอบที่มีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันอาจเพิ่มฤทธิ์ฆ่าโดยรวมของส่วนผสมได้ พบว่ายูคาลิปโทลมีฤทธิ์เสริมกันกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรืออัลฟา-ไพเนน แต่การผสมผสานกับสารประกอบอื่นๆ นั้นไม่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำหรือมีฤทธิ์ต้านกัน การศึกษาในระยะแรกแสดงให้เห็นว่ายูคาลิปโทลมีฤทธิ์ยับยั้งอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส (AChE) รวมถึงตัวรับออกตาอะมีนและ GABA56 เนื่องจากโมโนเทอร์พีนแบบวงแหวน ยูคาลิปโทล ยูจีนอล ฯลฯ อาจมีกลไกการออกฤทธิ์เช่นเดียวกับฤทธิ์ที่เป็นพิษต่อระบบประสาท57 จึงช่วยลดผลกระทบร่วมกันผ่านการยับยั้งซึ่งกันและกัน ในทำนองเดียวกัน พบว่าการผสมผสานของเทเมฟอสกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ อัลฟา-ไพเนน และลิโมนีนมีฤทธิ์เสริมกัน ซึ่งสนับสนุนรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับผลเสริมฤทธิ์กันระหว่างผลิตภัณฑ์สมุนไพรและออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์58
พบว่าการผสมผสานระหว่างยูเดสมอลและยูคาลิปทอลมีผลเสริมฤทธิ์กันในระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti ซึ่งอาจเป็นเพราะกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันอันเนื่องมาจากโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ยูเดสมอล (เซสควิเทอร์พีน) อาจส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ 59 และยูคาลิปทอล (โมโนเทอร์พีน) อาจส่งผลต่ออะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส 60 การสัมผัสส่วนประกอบทั้งสองกับเป้าหมายสองตำแหน่งขึ้นไปอาจเพิ่มฤทธิ์ฆ่าโดยรวมของการผสมผสาน ในการทดสอบทางชีวภาพของสารในตัวเต็มวัย พบว่ามาลาไทออนเสริมฤทธิ์กับคาร์โวนหรือยูคาลิปทอลหรือไดอัลลิลไดซัลไฟด์หรืออัลฟา-ไพนีน ซึ่งบ่งชี้ว่าเสริมฤทธิ์กับการเพิ่มลิโมนีนและได สารประกอบเทอร์พีนทั้งหมด ยกเว้นอัลลิลไตรซัลไฟด์ เป็นตัวเลือกสารก่อภูมิแพ้เสริมฤทธิ์ที่ดี Thangam และ Kathiresan61 ยังรายงานผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันเกี่ยวกับผลเสริมฤทธิ์ของมาลาไทออนกับสารสกัดจากสมุนไพร การตอบสนองแบบเสริมฤทธิ์นี้อาจเกิดจากผลกระทบที่เป็นพิษร่วมกันของมาลาไทออนและไฟโตเคมีคอลต่อเอนไซม์ล้างพิษของแมลง ออร์กาโนฟอสเฟต เช่น มาลาไทออน โดยทั่วไปจะออกฤทธิ์โดยการยับยั้งไซโตโครม P450 เอสเตอเรสและโมโนออกซิเจเนส62,63,64 ดังนั้น การรวมมาลาไทออนที่มีกลไกการออกฤทธิ์เหล่านี้และเทอร์พีนที่มีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน อาจช่วยเพิ่มผลในการฆ่ายุงโดยรวมได้
ในทางกลับกัน การต่อต้านแสดงให้เห็นว่าสารประกอบที่เลือกนั้นมีฤทธิ์น้อยกว่าเมื่อใช้ร่วมกันเมื่อเทียบกับสารประกอบแต่ละชนิดเพียงอย่างเดียว เหตุผลของการต่อต้านในบางกรณีอาจเกิดจากสารประกอบหนึ่งไปเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของสารประกอบอีกชนิดหนึ่งโดยการเปลี่ยนอัตราการดูดซึม การกระจาย การเผาผลาญ หรือการขับถ่าย นักวิจัยในยุคแรกๆ ถือว่านี่เป็นสาเหตุของการต่อต้านในยาผสม กลไกที่เป็นไปได้ของโมเลกุล 65 ในทำนองเดียวกัน สาเหตุที่เป็นไปได้ของการต่อต้านอาจเกี่ยวข้องกับกลไกการออกฤทธิ์ที่คล้ายคลึงกัน การแข่งขันของสารประกอบที่เป็นส่วนประกอบเพื่อจับกับตัวรับหรือเป้าหมายเดียวกัน ในบางกรณี อาจเกิดการยับยั้งโปรตีนเป้าหมายแบบไม่แข่งขันได้เช่นกัน ในการศึกษานี้ สารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์สองชนิด ได้แก่ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ แสดงผลต่อต้าน ซึ่งอาจเกิดจากการแข่งขันเพื่อจับกับเป้าหมายเดียวกัน ในทำนองเดียวกัน สารประกอบซัลเฟอร์ทั้งสองชนิดนี้แสดงผลต่อต้านและไม่มีผลใดๆ เมื่อใช้ร่วมกับยูเดสมอลและอัลฟา-ไพเนน ยูเดสมอลและอัลฟา-พินีนมีโครงสร้างเป็นวงแหวน ในขณะที่ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์มีโครงสร้างเป็นอะลิฟาติก จากโครงสร้างทางเคมี การรวมกันของสารประกอบเหล่านี้ควรเพิ่มฤทธิ์ฆ่าโดยรวม เนื่องจากเป้าหมายของพวกมันมักจะแตกต่างกัน34,47 แต่จากการทดลองเราพบว่าเกิดการต่อต้าน ซึ่งอาจเกิดจากบทบาทของสารประกอบเหล่านี้ในระบบสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ไม่ทราบชนิด อันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ ในทำนองเดียวกัน การรวมกันของซีนีโอลและอัลฟา-พินีนทำให้เกิดการตอบสนองที่ต่อต้านกัน แม้ว่านักวิจัยจะรายงานก่อนหน้านี้ว่าสารประกอบทั้งสองมีเป้าหมายการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน47,60 เนื่องจากสารประกอบทั้งสองเป็นโมโนเทอร์พีนแบบวงแหวน จึงอาจมีเป้าหมายร่วมกันบางอย่างที่อาจแข่งขันกันในการจับและส่งผลต่อความเป็นพิษโดยรวมของคู่สารประกอบที่ศึกษา
จากการพิจารณาค่า LC50 และอัตราการตายที่สังเกตได้ พบว่าสารประกอบเทอร์พีนที่มีฤทธิ์เสริมกันดีที่สุด 2 ชนิด ได้แก่ คาร์โวน + ลิโมนีน และยูคาลิปโทล + ยูเดสมอล รวมถึงสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์มาลาไทออนร่วมกับเทอร์พีน ได้ทำการทดสอบสารประกอบมาลาไทออน + ยูเดสมอลที่มีฤทธิ์เสริมกันดีที่สุดในการทดสอบทางชีวภาพเพื่อกำจัดแมลงตัวเต็มวัย โดยมุ่งเป้าไปที่ฝูงแมลงขนาดใหญ่เพื่อยืนยันว่าสารประกอบที่มีฤทธิ์เหล่านี้สามารถกำจัดแมลงจำนวนมากในพื้นที่สัมผัสที่ค่อนข้างกว้างได้หรือไม่ สารประกอบทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์เสริมกันในการกำจัดฝูงแมลงขนาดใหญ่ ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับสารประกอบฆ่าลูกน้ำที่มีฤทธิ์เสริมกันดีที่สุดที่ทดสอบกับลูกน้ำยุงลายจำนวนมาก ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าสารประกอบน้ำมันหอมระเหยจากพืชที่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำและตัวเต็มวัยอย่างมีประสิทธิภาพนั้นเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งเมื่อเทียบกับสารเคมีสังเคราะห์ที่มีอยู่ และสามารถนำไปใช้ควบคุมประชากรยุงลายได้ต่อไป ในทำนองเดียวกัน การผสมผสานสารฆ่าลูกน้ำหรือสารฆ่ายุงตัวเต็มวัยสังเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพกับสารกลุ่มเทอร์พีน สามารถช่วยลดปริมาณยาไทเมทฟอสหรือมาลาไทออนที่ใช้กับยุงได้ การผสมผสานสารที่มีฤทธิ์เสริมกันอย่างมีประสิทธิภาพเหล่านี้ อาจเป็นแนวทางแก้ไขสำหรับงานวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของความต้านทานยาในยุงลาย
ไข่ของยุงลาย Aedes aegypti ถูกเก็บรวบรวมจากศูนย์วิจัยทางการแพทย์ประจำภูมิภาค ดิบรูการ์ สภาวิจัยทางการแพทย์แห่งอินเดีย และเก็บรักษาไว้ภายใต้การควบคุมอุณหภูมิ (28 ± 1 °C) และความชื้น (85 ± 5%) ในภาควิชาสัตววิทยา มหาวิทยาลัยกูวาฮาติ ภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้: หลังจากฟักเป็นตัว ตัวอ่อนจะได้รับอาหารสำหรับตัวอ่อน (ผงบิสกิตสุนัขและยีสต์ในอัตราส่วน 3:1) และยุงตัวเต็มวัยจะได้รับสารละลายกลูโคส 10% เริ่มตั้งแต่วันที่ 3 หลังจากการฟักตัว ยุงตัวเมียที่โตเต็มวัยจะได้รับอนุญาตให้ดูดเลือดหนูขาว แช่กระดาษกรองในน้ำในแก้วและวางไว้ในกรงวางไข่
ตัวอย่างพืชที่คัดเลือก ได้แก่ ใบยูคาลิปตัส (Myrtaceae), โหระพา (Lamiaceae), สะระแหน่ (Lamiaceae), เมลาลิวกา (Myrtaceae) และหัวหอม (Amaryllidaceae) เก็บจากเมืองกูวาฮาติ และได้รับการจำแนกชนิดโดยภาควิชาพฤกษศาสตร์ มหาวิทยาลัยกูวาฮาติ ตัวอย่างพืชที่เก็บมา (500 กรัม) ถูกนำไปสกัดด้วยไอน้ำโดยใช้เครื่อง Clevenger เป็นเวลา 6 ชั่วโมง น้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้ถูกเก็บในขวดแก้วสะอาดและเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิ 4°C เพื่อการศึกษาเพิ่มเติม
การศึกษาความเป็นพิษต่อตัวอ่อนใช้วิธีมาตรฐานขององค์การอนามัยโลกที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อย 67 ใช้ DMSO เป็นอิมัลซิไฟเออร์ ความเข้มข้นของ EO แต่ละระดับได้รับการทดสอบเบื้องต้นที่ 100 และ 1000 ppm โดยให้ตัวอ่อน 20 ตัวในแต่ละชุดการทดลอง จากผลลัพธ์ที่ได้ จึงได้นำช่วงความเข้มข้นที่เหมาะสมมาใช้ และบันทึกอัตราการตายตั้งแต่ 1 ชั่วโมงถึง 6 ชั่วโมง (ทุกๆ 1 ชั่วโมง) และที่ 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมงหลังการทดลอง กำหนดความเข้มข้นต่ำกว่าระดับที่ทำให้ตาย (LC50) หลังจาก 24, 48 และ 72 ชั่วโมงของการสัมผัส แต่ละความเข้มข้นได้รับการทดสอบซ้ำ 3 ครั้ง พร้อมกับกลุ่มควบคุมเชิงลบ 1 กลุ่ม (น้ำเปล่า) และกลุ่มควบคุมเชิงบวก 1 กลุ่ม (น้ำที่ผสม DMSO) หากเกิดการดักแด้และตัวอ่อนในกลุ่มควบคุมตายมากกว่า 10% จะทำการทดลองซ้ำ หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมอยู่ระหว่าง 5-10% ให้ใช้สูตรการแก้ไขของ Abbott 68
วิธีการที่อธิบายโดย Ramar et al. 69 ถูกนำมาใช้สำหรับการทดสอบทางชีวภาพกับยุงลาย Aedes aegypti ตัวเต็มวัยโดยใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลาย น้ำมันหอมระเหยแต่ละชนิดได้รับการทดสอบเบื้องต้นกับยุงลาย Aedes aegypti ตัวเต็มวัยที่ความเข้มข้น 100 และ 1000 ppm เทสารละลายที่เตรียมไว้ 2 มล. ลงบนกระดาษกรอง Whatman number 1 (ขนาด 12 x 15 ซม.²) และปล่อยให้อะซิโตนระเหยเป็นเวลา 10 นาที กระดาษกรองที่ชุบด้วยอะซิโตนเพียง 2 มล. ใช้เป็นตัวควบคุม หลังจากอะซิโตนระเหยแล้ว กระดาษกรองที่ชุบและกระดาษกรองควบคุมจะถูกวางในหลอดทรงกระบอก (ลึก 10 ซม.) ยุงที่ไม่ดูดเลือดอายุ 3-4 วันจำนวน 10 ตัวถูกย้ายไปยังสารละลายแต่ละความเข้มข้นจำนวน 3 ชุด จากผลการทดสอบเบื้องต้น ความเข้มข้นต่างๆ ของน้ำมันหอมระเหยที่เลือกไว้จึงถูกนำมาทดสอบ บันทึกอัตราการตายที่ 1 ชั่วโมง, 2 ชั่วโมง, 3 ชั่วโมง, 4 ชั่วโมง, 5 ชั่วโมง, 6 ชั่วโมง, 24 ชั่วโมง, 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมงหลังจากปล่อยยุง คำนวณค่า LC50 สำหรับเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง, 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมง หากอัตราการตายของกลุ่มควบคุมเกิน 20% ให้ทำการทดสอบทั้งหมดซ้ำ ในทำนองเดียวกัน หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมมากกว่า 5% ให้ปรับผลลัพธ์สำหรับตัวอย่างที่ได้รับการรักษาโดยใช้สูตรของ Abbott68
ทำการวิเคราะห์องค์ประกอบในน้ำมันหอมระเหยที่เลือกโดยใช้เครื่องแก๊สโครมาโทกราฟี (Agilent 7890A) และแมสสเปกโทรเมตรี (Accu TOF GCv, Jeol) เครื่อง GC ติดตั้งตัวตรวจจับ FID และคอลัมน์แคปิลลารี (HP5-MS) ใช้ฮีเลียมเป็นก๊าซพา และอัตราการไหล 1 มล./นาที โปรแกรม GC กำหนดค่า 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 สำหรับพันชั้น พวกมันคือ 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M
สารประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยแต่ละชนิดได้รับการระบุโดยพิจารณาจากเปอร์เซ็นต์พื้นที่ที่คำนวณได้จากโครมาโตแกรม GC และผลลัพธ์จากแมสสเปกโทรเมตรี (อ้างอิงจากฐานข้อมูลมาตรฐาน NIST 70)
สารประกอบหลักสองชนิดในน้ำมันหอมระเหยแต่ละชนิดได้รับการคัดเลือกโดยพิจารณาจากผลการวิเคราะห์ GC-MS และจัดซื้อจาก Sigma-Aldrich ที่ความบริสุทธิ์ 98–99% เพื่อนำไปทดสอบทางชีวภาพต่อไป สารประกอบเหล่านี้ได้รับการทดสอบประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำและยุงลายตัวเต็มวัยตามที่อธิบายไว้ข้างต้น สารฆ่าลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้กันทั่วไปอย่างทาเมโฟเซต (Sigma Aldrich) และยาฆ่ายุงตัวเต็มวัยมาลาไทออน (Sigma Aldrich) ได้รับการวิเคราะห์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับสารประกอบน้ำมันหอมระเหยที่เลือกไว้ โดยใช้ขั้นตอนเดียวกัน
เตรียมสารผสมไบนารีของสารประกอบเทอร์พีนที่คัดเลือกแล้ว และสารประกอบเทอร์พีนรวมกับสารออร์กาโนฟอสเฟตเชิงพาณิชย์ (ไทเลฟอสและมาลาไทออน) โดยผสมปริมาณ LC50 ของสารประกอบแต่ละชนิดในอัตราส่วน 1:1 นำสารผสมที่เตรียมไว้ไปทดสอบกับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ทำการทดสอบซ้ำ 3 ครั้งสำหรับแต่ละสารผสม และทำซ้ำ 3 ครั้งสำหรับสารประกอบแต่ละชนิดในแต่ละสารผสม บันทึกการตายของแมลงเป้าหมายหลังจาก 24 ชั่วโมง คำนวณอัตราการตายที่คาดการณ์ไว้สำหรับสารผสมไบนารีโดยใช้สูตรต่อไปนี้
โดยที่ E = อัตราการตายที่คาดการณ์ไว้ของยุงลาย Aedes aegypti ที่ตอบสนองต่อการรวมกันแบบไบนารี กล่าวคือ การเชื่อมต่อ (A + B)
ผลของสารผสมไบนารีแต่ละชนิดถูกระบุว่าเป็นแบบเสริมฤทธิ์ แบบต้านฤทธิ์ หรือไม่มีผล โดยพิจารณาจากค่า χ2 ที่คำนวณโดยวิธีที่อธิบายโดย Pavla52 คำนวณค่า χ2 สำหรับแต่ละส่วนผสมโดยใช้สูตรต่อไปนี้
ผลของการผสมผสานจะถูกกำหนดว่าเป็นแบบเสริมฤทธิ์กันเมื่อค่า χ² ที่คำนวณได้มากกว่าค่าในตารางสำหรับระดับความเป็นอิสระที่สอดคล้องกัน (ช่วงความเชื่อมั่น 95%) และหากพบว่าอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้สูงกว่าอัตราการเสียชีวิตที่คาดการณ์ไว้ ในทำนองเดียวกัน หากค่า χ² ที่คำนวณได้สำหรับการผสมผสานใดๆ มากกว่าค่าในตารางสำหรับระดับความเป็นอิสระบางค่า แต่พบว่าอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้ต่ำกว่าอัตราการเสียชีวิตที่คาดการณ์ไว้ การรักษานั้นจะถือว่าเป็นแบบต้านฤทธิ์กัน และหากในการผสมผสานใดๆ ค่า χ² ที่คำนวณได้น้อยกว่าค่าในตารางสำหรับระดับความเป็นอิสระที่สอดคล้องกัน การผสมผสานนั้นจะถือว่าไม่มีผล
ได้คัดเลือกสารประกอบที่มีศักยภาพในการเสริมฤทธิ์กัน 3-4 ชนิด (ความเข้มข้น 100 ตัวอ่อน และ 50 ตัว สำหรับฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของแมลง) เพื่อทดสอบกับแมลงจำนวนมาก ส่วนการทดสอบกับตัวเต็มวัยนั้น ดำเนินการเช่นเดียวกับข้างต้น นอกจากสารประกอบผสมแล้ว ยังได้ทดสอบสารประกอบแต่ละชนิดที่อยู่ในสารประกอบผสมที่เลือกไว้กับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti ในจำนวนเท่ากัน อัตราส่วนการผสมคือ สารประกอบตัวหนึ่งในปริมาณ LC50 หนึ่งส่วน และสารประกอบอีกตัวในปริมาณ LC50 หนึ่งส่วน ในการทดสอบฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัย สารประกอบที่เลือกไว้จะถูกละลายในตัวทำละลายอะซิโตนและนำไปใช้กับกระดาษกรองที่ห่อไว้ในภาชนะพลาสติกทรงกระบอกขนาด 1300 cm³ ปล่อยให้อะซิโตนระเหยออกไปเป็นเวลา 10 นาที แล้วปล่อยตัวเต็มวัยออกมา ในทำนองเดียวกัน ในการทดสอบฤทธิ์ฆ่าตัวอ่อน สารประกอบในปริมาณ LC50 จะถูกละลายใน DMSO ปริมาตรเท่ากันก่อน แล้วผสมกับน้ำ 1 ลิตรที่เก็บไว้ในภาชนะพลาสติกขนาด 1300 cc แล้วปล่อยตัวอ่อนออกมา
ได้ทำการวิเคราะห์ข้อมูลอัตราการเสียชีวิตที่บันทึกไว้ 71 รายการโดยใช้วิธีการวิเคราะห์เชิงความน่าจะเป็น โดยใช้โปรแกรม SPSS (เวอร์ชัน 16) และ Minitab เพื่อคำนวณค่า LC50
วันที่เผยแพร่: 1 กรกฎาคม 2567