สอบถามเพิ่มเติม

การผสมผสานสารประกอบเทอร์พีนจากน้ำมันหอมระเหยจากพืชเป็นยาฆ่าลูกน้ำและยาฆ่าตัวเต็มวัยสำหรับยุงลาย (Diptera: Culicidae)

ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.com เวอร์ชันของเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS แบบจำกัด สำหรับผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันใหม่กว่า (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าจะได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจึงแสดงเว็บไซต์โดยไม่ใช้รูปแบบหรือ JavaScript
การผสมสารกำจัดแมลงจากพืชอาจแสดงปฏิกิริยาร่วมกันหรือต่อต้านศัตรูพืช เมื่อพิจารณาจากการแพร่กระจายของโรคที่แพร่กระจายโดยยุงลายและความต้านทานที่เพิ่มขึ้นของประชากรยุงลายต่อยาฆ่าแมลงแบบดั้งเดิม สารประกอบเทอร์ปีน 28 ชนิดที่มีน้ำมันหอมระเหยจากพืชเป็นส่วนประกอบจึงถูกคิดค้นและทดสอบกับยุงลาย Aedes aegypti ในระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัย น้ำมันหอมระเหยจากพืช 5 ชนิดได้รับการประเมินในเบื้องต้นเพื่อประสิทธิภาพในการกำจัดตัวอ่อนและการใช้ตัวเต็มวัย และพบสารประกอบหลัก 2 ชนิดใน EO แต่ละชนิดตามผลการทดสอบ GC-MS สารประกอบหลักที่ระบุได้คือ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ คาร์โวน ลิโมนีน ยูจีนอล เมทิลยูจีนอล ยูคาลิปตอล ยูเดสมอล และอัลฟา-พินีนของยุง จากนั้นจึงเตรียมสารประกอบเหล่านี้ในรูปแบบไบนารีโดยใช้ปริมาณที่ไม่เป็นอันตราย และทดสอบและกำหนดผลเสริมฤทธิ์และผลต่อต้านของสารประกอบเหล่านี้ องค์ประกอบที่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำที่ดีที่สุดได้มาจากการผสมลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และองค์ประกอบที่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำที่ดีที่สุดได้มาจากการผสมคาร์โวนกับลิโมนีน สารฆ่าลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ Temphos และยา Malathion สำหรับผู้ใหญ่ได้รับการทดสอบแยกกันและในรูปแบบไบนารีที่มีเทอร์พีนอยด์ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานของเทเมฟอสและไดอัลลิลไดซัลไฟด์ และมาลาธิออนและยูเดสมอลเป็นการผสมผสานที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด การผสมผสานที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้มีศักยภาพในการใช้กับยุงลาย
น้ำมันหอมระเหยจากพืช (EOs) เป็นเมตาบอไลต์รองที่มีสารประกอบชีวภาพต่างๆ และกำลังมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นในฐานะทางเลือกแทนยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ ไม่เพียงแต่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนผสมของสารประกอบชีวภาพต่างๆ ซึ่งช่วยลดโอกาสในการเกิดการดื้อยา1 นักวิจัยใช้เทคโนโลยี GC-MS เพื่อตรวจสอบส่วนประกอบของน้ำมันหอมระเหยจากพืชต่างๆ และระบุสารประกอบมากกว่า 3,000 ชนิดจากพืชที่มีกลิ่นหอม 17,500 ชนิด2 ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการทดสอบคุณสมบัติในการฆ่าแมลงและมีรายงานว่ามีฤทธิ์ฆ่าแมลง3,4 การศึกษาวิจัยบางกรณีเน้นว่าความเป็นพิษขององค์ประกอบหลักของสารประกอบนั้นเท่ากับหรือมากกว่าเอทิลีนออกไซด์ดิบ แต่การใช้สารประกอบแต่ละชนิดอาจทำให้เกิดการดื้อยาได้อีกครั้ง เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลงเคมี5,6 ดังนั้น ปัจจุบันจึงมุ่งเน้นไปที่การเตรียมส่วนผสมของสารประกอบที่มีเอทิลีนออกไซด์เป็นส่วนประกอบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการกำจัดแมลงและลดโอกาสในการเกิดการดื้อยาในประชากรแมลงเป้าหมาย สารประกอบออกฤทธิ์แต่ละชนิดที่มีอยู่ใน EO อาจแสดงผลเสริมฤทธิ์หรือต่อต้านกันเมื่อใช้รวมกัน ซึ่งสะท้อนถึงกิจกรรมโดยรวมของ EO ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการเน้นย้ำเป็นอย่างดีในการศึกษาวิจัยที่ดำเนินการโดยนักวิจัยก่อนหน้านี้7,8 โปรแกรมควบคุมแมลงพาหะยังรวมถึง EO และส่วนประกอบของ EO ด้วย กิจกรรมการฆ่ายุงของน้ำมันหอมระเหยได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในยุง Culex และ Anopheles การศึกษามากมายได้พยายามพัฒนาสารกำจัดแมลงที่มีประสิทธิภาพโดยผสมพืชต่างๆ เข้ากับสารกำจัดแมลงสังเคราะห์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อเพิ่มความเป็นพิษโดยรวมและลดผลข้างเคียงให้เหลือน้อยที่สุด9 แต่การศึกษาสารประกอบดังกล่าวต่อยุงลาย Aedes aegypti ยังคงพบไม่บ่อย ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การแพทย์และการพัฒนายาและวัคซีนช่วยต่อสู้กับโรคที่แพร่กระจายโดยแมลงพาหะได้บางชนิด แต่การที่มีไวรัสซีโรไทป์ที่แตกต่างกันซึ่งแพร่กระจายโดยยุงลาย Aedes aegypti ทำให้โปรแกรมการฉีดวัคซีนล้มเหลว ดังนั้น เมื่อเกิดโรคดังกล่าว โปรแกรมควบคุมแมลงพาหะจึงเป็นทางเลือกเดียวที่จะป้องกันการแพร่กระจายของโรคได้ ในสถานการณ์ปัจจุบัน การควบคุมยุงลายมีความสำคัญมาก เนื่องจากยุงลายเป็นพาหะสำคัญของไวรัสหลายชนิดและซีโรไทป์ที่ทำให้เกิดโรคไข้เลือดออก ซิกา ไข้เลือดออก ไข้เหลือง เป็นต้น สิ่งที่น่าสังเกตที่สุดคือจำนวนผู้ป่วยโรคที่เกิดจากยุงลายแทบทุกชนิดเพิ่มขึ้นทุกปีในอียิปต์และเพิ่มขึ้นทั่วโลก ดังนั้น ในบริบทนี้ จึงมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วนที่จะต้องพัฒนามาตรการควบคุมประชากรยุงลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพ ยุงลายอาจเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้ในเรื่องนี้ สารประกอบน้ำมันหอมระเหย สารประกอบ และส่วนผสมของสารประกอบเหล่านี้ ดังนั้น การศึกษานี้จึงพยายามระบุสารประกอบน้ำมันหอมระเหยจากพืช 5 ชนิดที่มีคุณสมบัติในการกำจัดแมลงร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น สะระแหน่ โหระพาใบยูคาลิปตัส กำมะถันอัลเลียม และเมลาลูคา)
EO ที่เลือกทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมการฆ่าเชื้อลูกน้ำที่มีศักยภาพต่อ Aedes aegypti โดยมีค่า LC50 ในช่วง 24 ชั่วโมงตั้งแต่ 0.42 ถึง 163.65 ppm กิจกรรมการฆ่าเชื้อลูกน้ำสูงสุดพบใน EO สะระแหน่ (Mp) โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.42 ppm ที่ 24 ชั่วโมง รองลงมาคือกระเทียม (As) โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 16.19 ppm ที่ 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 1)
ยกเว้น Ocimum Sainttum, Os EO ที่ผ่านการคัดกรองอีกสี่ชนิดแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อที่ชัดเจน โดยค่า LC50 อยู่ในช่วง 23.37 ถึง 120.16 ppm ในระยะเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง Thymophilus striata (Cl) EO มีประสิทธิภาพสูงสุดในการฆ่าผู้ใหญ่ โดยมีค่า LC50 ที่ 23.37 ppm ภายใน 24 ชั่วโมงหลังสัมผัส รองลงมาคือ Eucalyptus maculata (Em) ซึ่งมีค่า LC50 ที่ 101.91 ppm (ตารางที่ 1) ในทางกลับกัน ค่า LC50 สำหรับ Os ยังไม่ถูกกำหนด เนื่องจากอัตราการเสียชีวิตสูงสุดที่ 53% ถูกบันทึกไว้ที่ปริมาณสูงสุด (รูปภาพเสริมที่ 3)
สารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละตัวได้รับการระบุและเลือกโดยอิงจากผลฐานข้อมูลห้องสมุด NIST เปอร์เซ็นต์พื้นที่โครมาโทแกรม GC และผลสเปกตรัม 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-พินีน (รูปที่ 1 รูปภาพเสริม 5–8 ตารางเสริม 1–5)
ผลการตรวจวัดมวลสารของเทอร์พีนอยด์หลักของน้ำมันหอมระเหยที่เลือก (A-ไดอัลลีลไดซัลไฟด์; B-ไดอัลลีล ไตรซัลไฟด์; C-ยูจีนอล; D-เมทิลยูจีนอล; E-ลิโมนีน; F-อะโรมาติกเซเปอโรน; G-α-pinene; H-cineole; R-eudamol)
สารประกอบทั้งหมดเก้าชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ยูจีนอล เมทิลยูจีนอล คาร์โวน ลิโมนีน ยูคาลิปตอล ยูเดสมอล α-pinene) ได้รับการระบุว่าเป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของ EO และได้มีการทดสอบทางชีวภาพแยกกันเพื่อต่อต้าน Aedes aegypti ในระยะตัวอ่อน สารประกอบยูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุดโดยมีค่า LC50 ที่ 2.25 ppm หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง สารประกอบไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ยังพบว่ามีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำที่มีศักยภาพ โดยมีปริมาณเฉลี่ยไม่ถึงตายในช่วง 10–20 ppm สารประกอบยูจีนอล ลิโมนีน และยูคาลิปตอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำปานกลางอีกครั้ง โดยมีค่า LC50 ที่ 63.35 ppm และ 139.29 ppm และ 181.33 ppm หลังจาก 24 ชั่วโมงตามลำดับ (ตารางที่ 3) อย่างไรก็ตาม ไม่พบศักยภาพการฆ่าลูกน้ำที่สำคัญของเมทิลยูจีนอลและคาร์โวนแม้ในปริมาณสูงสุด ดังนั้นจึงไม่ได้คำนวณค่า LC50 (ตารางที่ 3) สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์ Temephos มีความเข้มข้นเฉลี่ยที่ทำให้ถึงแก่ชีวิตที่ 0.43 ppm ต่อ Aedes aegypti หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3 ตารางเสริม 6)
สารประกอบเจ็ดชนิด (ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ยูคาลิปตอล อัลฟา-ไพนีน ยูเดสมอล ลิโมนีน และคาร์โวน) ได้รับการระบุว่าเป็นสารประกอบหลักของ EO ที่มีประสิทธิภาพ และได้รับการทดสอบแยกกันกับยุงลายอียิปต์ที่โตเต็มวัย ตามการวิเคราะห์การถดถอยของ Probit พบว่ายูเดสมอลมีศักยภาพสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 1.82 ppm รองลงมาคือยูคาลิปตอล โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 17.60 ppm เมื่อได้รับสารเป็นเวลา 24 ชั่วโมง สารประกอบที่เหลืออีกห้าชนิดที่ทดสอบนั้นมีความเป็นอันตรายปานกลางต่อผู้ใหญ่ โดยมีค่า LC50 อยู่ระหว่าง 140.79 ถึง 737.01 ppm (ตารางที่ 3) มาลาไธออนออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์มีฤทธิ์น้อยกว่ายูเดสมอลและสูงกว่าสารประกอบอีกหกชนิด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 5.44 ppm เมื่อได้รับสารเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 3 ตารางเสริม 6)
สารประกอบตะกั่วที่มีศักยภาพ 7 ชนิดและออร์กาโนฟอสฟอรัสแทมโฟเสตได้รับการคัดเลือกเพื่อกำหนดสูตรสารประกอบไบนารีของปริมาณ LC50 ในอัตราส่วน 1:1 มีการเตรียมสารประกอบไบนารีทั้งหมด 28 ชนิดและทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำต่อยุงลาย พบว่าสารประกอบ 9 ชนิดมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 14 ชนิดมีฤทธิ์ต่อต้าน และ 5 ชนิดไม่มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ ในบรรดาสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน สารประกอบไดอัลลิลไดซัลไฟด์และเทโมฟอลมีประสิทธิผลสูงสุด โดยสังเกตอัตราการตาย 100% หลังจาก 24 ชั่วโมง (ตารางที่ 4) ในทำนองเดียวกัน ส่วนผสมของลิโมนีนกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์และยูจีนอลกับไทเมตฟอสแสดงศักยภาพที่ดี โดยสังเกตอัตราการตายลูกน้ำที่ 98.3% (ตารางที่ 5) ส่วนผสมที่เหลืออีก 4 ชนิด ได้แก่ ยูเดสมอลกับยูคาลิปตอล ยูเดสมอลกับลิโมนีน ยูคาลิปตอลกับอัลฟา-พินีน อัลฟา-พินีนกับเทเมฟอส แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีอัตราการตายที่สังเกตได้เกิน 90% อัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ใกล้เคียงกับ 60-75% (ตารางที่ 4) อย่างไรก็ตาม การผสมลิโมนีนกับอัลฟา-พินีนหรือยูคาลิปตัสแสดงปฏิกิริยาต่อต้าน ในทำนองเดียวกัน พบว่าส่วนผสมของเทเมฟอสกับยูจีนอลหรือยูคาลิปตัสหรือยูเดสมอลหรือไดอัลลีลไตรซัลไฟด์มีผลต่อต้าน ในทำนองเดียวกัน การผสมไดอัลลีลไดซัลไฟด์และไดอัลลีลไตรซัลไฟด์ และการผสมสารประกอบเหล่านี้กับยูเดสมอลหรือยูจีนอลก็มีฤทธิ์ต่อต้านในการกำจัดลูกน้ำเช่นกัน ยังมีรายงานการต่อต้านจากการใช้ eudesmol ร่วมกับ eugenol หรือ α-pinene ด้วย
จากการทดสอบสารผสมไบนารีทั้งหมด 28 ชนิดเพื่อดูฤทธิ์ของกรดในผู้ใหญ่ มี 7 ชนิดที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 6 ชนิดไม่มีผล และ 15 ชนิดมีฤทธิ์ต่อต้านกัน พบว่าสารผสมยูเดสมอลกับยูคาลิปตัสและลิโมนีนกับคาร์โวนมีประสิทธิภาพมากกว่าสารผสมที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันชนิดอื่น โดยมีอัตราการเสียชีวิตใน 24 ชั่วโมงที่ 76% และ 100% ตามลำดับ (ตารางที่ 5) มาลาไธออนมีผลเสริมฤทธิ์กันกับสารผสมทุกชนิด ยกเว้นลิโมนีนและไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ ในทางกลับกัน พบฤทธิ์ต่อต้านกันระหว่างไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์และสารผสมทั้งสองชนิดกับยูคาลิปตัส ยูคาลิปตอล คาร์โวน หรือลิโมนีน ในทำนองเดียวกัน การใช้อัลฟา-ไพนีนร่วมกับยูเดสมอลหรือลิโมนีน ยูคาลิปตอลร่วมกับคาร์โวนหรือลิโมนีน และลิโมนีนร่วมกับยูเดสมอลหรือมาลาไธออน แสดงให้เห็นถึงผลในการต่อต้านการฆ่าลูกน้ำ สำหรับการใช้ร่วมกันอีกหกแบบที่เหลือ ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างอัตราการตายที่คาดหวังและที่สังเกตได้ (ตารางที่ 5)
จากผลการทำงานร่วมกันและปริมาณยาที่ไม่เป็นอันตราย พบว่าความเป็นพิษต่อลูกน้ำยุงลายจำนวนมากได้รับการคัดเลือกและทดสอบเพิ่มเติม ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการตายของลูกน้ำยุงลายที่สังเกตได้เมื่อใช้สารผสมสองชนิด ได้แก่ ยูจีนอล-ลิโมนีน ไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ลิโมนีน และไดอัลลิลไดซัลไฟด์-ไทม์ฟอส อยู่ที่ 100% ในขณะที่อัตราการตายของลูกน้ำยุงลายที่คาดไว้คือ 76.48%, 72.16% และ 63.4% ตามลำดับ (ตารางที่ 6) การใช้สารผสมลิโมนีนและยูเดสมอลมีประสิทธิภาพน้อยกว่า โดยพบอัตราการตายของลูกน้ำยุงลาย 88% ในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงที่ได้รับสาร (ตารางที่ 6) สรุปได้ว่า การใช้สารผสมสองชนิดที่เลือกยังแสดงให้เห็นผลการทำงานร่วมกันต่อลูกน้ำยุงลายเมื่อใช้ในปริมาณมาก (ตารางที่ 6)
มีการเลือกส่วนผสมที่ทำงานร่วมกันสามอย่างสำหรับการทดสอบทางชีวภาพแบบฆ่าตัวเต็มวัยเพื่อควบคุมประชากร Aedes aegypti ตัวเต็มวัยจำนวนมาก ในการเลือกส่วนผสมสำหรับการทดสอบกับกลุ่มแมลงขนาดใหญ่ ก่อนอื่น เราจะเน้นที่ส่วนผสมเทอร์ปีนที่ทำงานร่วมกันได้ดีที่สุดสองอย่าง ได้แก่ คาร์โวนกับลิโมนีน และยูคาลิปตอลกับยูเดสมอล ประการที่สอง ส่วนผสมที่ทำงานร่วมกันได้ดีที่สุดถูกเลือกจากส่วนผสมของมาลาไธออนออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์และเทอร์พีนอยด์ เราเชื่อว่าส่วนผสมของมาลาไธออนและยูเดสมอลเป็นส่วนผสมที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบกับกลุ่มแมลงขนาดใหญ่ เนื่องจากอัตราการตายที่สังเกตได้สูงที่สุดและค่า LC50 ของส่วนผสมที่เป็นตัวเลือกต่ำมาก มาลาไธออนแสดงการทำงานร่วมกันเมื่อใช้ร่วมกับอัลฟา-ไพนีน ไดอัลลีลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส คาร์โวน และยูเดสมอล แต่ถ้าเราพิจารณาค่า LC50 ยูเดสมอลมีค่าต่ำสุด (2.25 ppm) ค่า LC50 ที่คำนวณได้ของมาลาไธออน อัลฟา-ไพนีน ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตอล และคาร์โวน คือ 5.4, 716.55, 166.02, 17.6 และ 140.79 ppm ตามลำดับ ค่าเหล่านี้บ่งชี้ว่าการใช้ร่วมกันของมาลาไธออนและยูเดสมอลเป็นการใช้ร่วมกันที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของปริมาณยา ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการใช้ร่วมกันของคาร์โวนกับลิโมนีนและยูเดสมอลกับมาลาไธออนทำให้มีอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้ 100% เมื่อเทียบกับอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ 61% ถึง 65% การใช้ร่วมกันอีกแบบหนึ่ง คือ ยูเดสมอลกับยูคาลิปตอล แสดงให้เห็นอัตราการเสียชีวิต 78.66% หลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ 60% การใช้ร่วมกันทั้งสามแบบที่เลือกมาแสดงให้เห็นถึงผลเสริมฤทธิ์กันแม้ว่าจะใช้ในปริมาณมากกับยุงลาย Aedes aegypti ตัวเต็มวัย (ตารางที่ 6)
ในการศึกษาครั้งนี้ น้ำมันหอมระเหยจากพืชที่คัดเลือกมา เช่น Mp, As, Os, Em และ Cl แสดงให้เห็นผลร้ายแรงต่อระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti น้ำมันหอมระเหย Mp มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.42 ppm รองลงมาคือน้ำมันหอมระเหยจาก As, Os และ Em โดยมีค่า LC50 ต่ำกว่า 50 ppm หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ทำกับยุงและแมลงวันชนิดอื่นๆ10,11,12,13,14 แม้ว่าศักยภาพในการฆ่าลูกน้ำของ Cl จะต่ำกว่าน้ำมันหอมระเหยชนิดอื่นๆ โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 163.65 ppm หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง แต่ศักยภาพในผู้ใหญ่ของ Cl มีค่าสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 23.37 ppm หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง สาร EO ชนิด Mp, As และ Em ยังแสดงศักยภาพในการก่อภูมิแพ้ที่ดี โดยมีค่า LC50 อยู่ในช่วง 100–120 ppm เมื่อสัมผัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แต่มีประสิทธิภาพในการก่อภูมิแพ้ค่อนข้างต่ำกว่า ในทางกลับกัน สาร EO ชนิด Os แสดงผลการก่อภูมิแพ้เล็กน้อยแม้จะใช้ขนาดยาสูงสุดก็ตาม ดังนั้น ผลลัพธ์จึงบ่งชี้ว่าความเป็นพิษของเอทิลีนออกไซด์ต่อพืชอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับระยะพัฒนาการของยุง15 นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับอัตราการแทรกซึมของ EO เข้าสู่ร่างกายของแมลง ปฏิสัมพันธ์กับเอนไซม์เป้าหมายเฉพาะ และความสามารถในการกำจัดพิษของยุงในแต่ละระยะพัฒนาการ16 การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าสารประกอบองค์ประกอบหลักเป็นปัจจัยสำคัญในกิจกรรมทางชีวภาพของเอทิลีนออกไซด์ เนื่องจากคิดเป็นส่วนใหญ่ของสารประกอบทั้งหมด3,12,17,18 ดังนั้นเราจึงพิจารณาสารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละตัว จากผล GC-MS พบว่าไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์เป็นสารประกอบหลักของ EO As ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้19,20,21 แม้ว่ารายงานก่อนหน้านี้จะระบุว่าเมนทอลเป็นสารประกอบหลักอย่างหนึ่ง แต่คาร์โวนและลิโมนีนก็ได้รับการระบุอีกครั้งว่าเป็นสารประกอบหลักของ Mp EO22,23 โปรไฟล์องค์ประกอบของ Os EO แสดงให้เห็นว่ายูจีนอลและเมทิลยูจีนอลเป็นสารประกอบหลัก ซึ่งคล้ายกับผลการค้นพบของนักวิจัยก่อนหน้านี้16,24 มีรายงานว่ายูคาลิปตอลและยูคาลิปตอลเป็นสารประกอบหลักที่มีอยู่ในน้ำมันใบเอ็ม ซึ่งสอดคล้องกับผลการค้นพบของนักวิจัยบางคน25,26 แต่ขัดแย้งกับผลการค้นพบของ Olalade et al.27 พบว่าซิเนโอลและอัลฟา-ไพนีนมีความโดดเด่นในน้ำมันหอมระเหยของเมลเลลูก้า ซึ่งคล้ายกับผลการค้นพบก่อนหน้านี้28,29 มีการรายงานความแตกต่างภายในสายพันธุ์ในองค์ประกอบและความเข้มข้นของน้ำมันหอมระเหยที่สกัดจากพืชชนิดเดียวกันในสถานที่ต่างกัน และยังพบในการศึกษานี้ด้วย ซึ่งได้รับอิทธิพลจากสภาพการเจริญเติบโตของพืชทางภูมิศาสตร์ เวลาเก็บเกี่ยว ระยะการพัฒนา หรืออายุของพืช การปรากฏตัวของเคมีไทป์ ฯลฯ22,30,31,32 จากนั้นจึงซื้อสารประกอบที่สำคัญที่ระบุและทดสอบผลในการกำจัดลูกน้ำและผลต่อยุง Aedes aegypti ตัวเต็มวัย ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมการกำจัดลูกน้ำของไดอัลลิลไดซัลไฟด์เทียบได้กับของ EO As ดิบ แต่กิจกรรมของไดอัลลิลไตรซัลไฟด์สูงกว่า EO As ผลลัพธ์เหล่านี้คล้ายกับผลลัพธ์ที่ได้จาก Kimbaris et al. 33 ใน Culex philippines อย่างไรก็ตาม สารประกอบทั้งสองนี้ไม่แสดงกิจกรรมฆ่าตัวเองที่ดีต่อยุงเป้าหมาย ซึ่งสอดคล้องกับผลลัพธ์ของ Plata-Rueda et al 34 ใน Tenebrio molitor สาร EO มีผลกับระยะตัวอ่อนของ Aedes aegypti แต่ไม่มีผลต่อระยะตัวเต็มวัย ได้มีการพิสูจน์แล้วว่ากิจกรรมการฆ่าลูกน้ำของสารประกอบหลักแต่ละตัวนั้นต่ำกว่าสาร EO ดิบ ซึ่งหมายความว่าสารประกอบอื่นๆ มีบทบาทและปฏิสัมพันธ์ของสารประกอบเหล่านั้นในเอทิลีนออกไซด์ดิบ เมทิลยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์เล็กน้อย ในขณะที่ยูจีนอลเพียงอย่างเดียวมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำปานกลาง ข้อสรุปนี้ยืนยันในแง่มุมหนึ่ง35,36 และในอีกด้านหนึ่งก็ขัดแย้งกับข้อสรุปของนักวิจัยก่อนหน้านี้37,38 ความแตกต่างในกลุ่มฟังก์ชันของยูจีนอลและเมทิลยูจีนอลอาจส่งผลให้เกิดพิษที่แตกต่างกันในแมลงเป้าหมายเดียวกัน39 พบว่าลิโมนีนมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำปานกลาง ในขณะที่ผลของคาร์โวนไม่มีนัยสำคัญ ในทำนองเดียวกัน ความเป็นพิษที่ค่อนข้างต่ำของลิโมนีนต่อแมลงที่โตเต็มวัยและความเป็นพิษที่สูงของคาร์โวนสนับสนุนผลการศึกษาก่อนหน้านี้บางส่วน40 แต่ขัดแย้งกับการศึกษาอื่นๆ41 การมีพันธะคู่ที่ตำแหน่งอินทราไซคลิกและเอ็กโซไซคลิกอาจเพิ่มประโยชน์ของสารประกอบเหล่านี้ในฐานะสารกำจัดลูกน้ำ3,41 ในขณะที่คาร์โวนซึ่งเป็นคีโตนที่มีคาร์บอนอัลฟ่าและเบตาที่ไม่อิ่มตัวอาจมีศักยภาพในการเป็นพิษในผู้ใหญ่ที่สูงกว่า42 อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะของลิโมนีนและคาร์โวนนั้นต่ำกว่า EO Mp รวมมาก (ตารางที่ 1, ตารางที่ 3) ในบรรดาเทอร์พีนอยด์ที่ทดสอบ พบว่ายูเดสมอลมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำและตัวเต็มวัยสูงสุด โดยมีค่า LC50 ต่ำกว่า 2.5 ppm ทำให้เป็นสารประกอบที่มีแนวโน้มดีสำหรับการควบคุมยุงลาย ประสิทธิภาพดีกว่า EO Em ทั้งหมด แม้ว่าจะไม่สอดคล้องกับผลการค้นพบของเฉิงและคณะ40 Eudesmol เป็นเซสควิเทอร์ปีนที่มีหน่วยไอโซพรีนสองหน่วยซึ่งระเหยได้น้อยกว่าโมโนเทอร์ปีนที่มีออกซิเจน เช่น ยูคาลิปตัส ดังนั้นจึงมีศักยภาพในการเป็นยาฆ่าแมลงได้มากกว่า ตัวยูคาลิปตอลเองมีฤทธิ์ฆ่าตัวเต็มวัยมากกว่าตัวอ่อน และผลการศึกษาก่อนหน้านี้ก็สนับสนุนและหักล้างข้อนี้37,43,44 ฤทธิ์เพียงอย่างเดียวนั้นแทบจะเทียบได้กับฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ EO Cl ทั้งหมด โมโนเทอร์ปีนไบไซคลิกอีกชนิดหนึ่ง คือ α-pinene มีผลฆ่าลูกน้ำต่อ Aedes aegypti น้อยกว่าฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ ซึ่งตรงกันข้ามกับผลของ EO Cl เต็มรูปแบบ ฤทธิ์ฆ่าแมลงโดยรวมของเทอร์พีนอยด์ได้รับอิทธิพลจากความชอบไขมัน ความผันผวน การแตกแขนงของคาร์บอน พื้นที่ฉาย พื้นที่ผิว กลุ่มฟังก์ชัน และตำแหน่งของสารเหล่านี้45,46 สารประกอบเหล่านี้อาจออกฤทธิ์โดยทำลายการสะสมของเซลล์ ปิดกั้นการทำงานของระบบทางเดินหายใจ ขัดขวางการส่งสัญญาณประสาท เป็นต้น 47 พบว่า Temephos ซึ่งเป็นสารออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์มีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุด โดยมีค่า LC50 เท่ากับ 0.43 ppm ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลของ Lek -Utala48 มีรายงานว่าสารออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์มาลาไธออนมีฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำสูงสุดที่ 5.44 ppm แม้ว่าสารออร์กาโนฟอสเฟตทั้งสองชนิดนี้จะแสดงการตอบสนองที่ดีต่อเชื้อ Aedes aegypti สายพันธุ์ในห้องทดลอง แต่ก็มีรายงานการดื้อยาของยุงในส่วนต่างๆ ของโลก49 อย่างไรก็ตาม ไม่พบรายงานที่คล้ายคลึงกันเกี่ยวกับการพัฒนาการดื้อยาสมุนไพร50 ดังนั้น พืชสมุนไพรจึงถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพแทนยาฆ่าแมลงเคมีในโครงการควบคุมแมลงพาหะ
ผลการทดสอบการฆ่าเชื้อตัวอ่อนได้รับการทดสอบกับสารประกอบเชิงซ้อน 28 ชนิด (1:1) ที่เตรียมจากสารเทอร์พีนอยด์และเทอร์พีนอยด์ที่มีฤทธิ์แรงร่วมกับไธเมทฟอส และพบว่าสารประกอบเชิงซ้อน 9 ชนิดมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 14 ชนิดมีฤทธิ์ต่อต้านกัน และ 5 ชนิดมีฤทธิ์ต่อต้านกัน ไม่มีผลใดๆ ในทางกลับกัน ในการทดสอบฤทธิ์ของตัวเต็มวัย พบว่าสารประกอบเชิงซ้อน 7 ชนิดมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน 15 ชนิดมีฤทธิ์ต่อต้านกัน และรายงานว่าสารประกอบเชิงซ้อน 6 ชนิดไม่มีผลใดๆ เหตุผลที่สารประกอบเชิงซ้อนบางชนิดก่อให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันอาจเกิดจากสารประกอบที่เป็นตัวเลือกทำปฏิกิริยาพร้อมกันในเส้นทางสำคัญต่างๆ หรืออาจเกิดจากการยับยั้งเอนไซม์หลักต่างๆ ของเส้นทางชีวภาพเฉพาะ51 พบว่าการใช้ลิโมนีนร่วมกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรือยูจีนอลร่วมกันจะเกิดผลเสริมฤทธิ์กันทั้งในขนาดเล็กและขนาดใหญ่ (ตารางที่ 6) ในขณะที่การใช้ลิโมนีนร่วมกับยูคาลิปตัสหรืออัลฟา-พินีนจะมีผลต่อต้านตัวอ่อน โดยเฉลี่ยแล้ว ลิโมนีนดูเหมือนจะมีประสิทธิผลร่วมกันที่ดี ซึ่งอาจเกิดจากการมีกลุ่มเมทิล การแทรกซึมที่ดีในชั้นหนังกำพร้า และกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน52,53 ก่อนหน้านี้มีรายงานว่าลิโมนีนอาจทำให้เกิดพิษได้โดยการแทรกซึมเข้าไปในหนังกำพร้าของแมลง (พิษจากการสัมผัส) ส่งผลต่อระบบย่อยอาหาร (สารป้องกันการกินอาหาร) หรือส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ (ฤทธิ์รมควัน) 54 ในขณะที่ฟีนิลโพรพานอยด์ เช่น ยูจีนอล อาจส่งผลต่อเอนไซม์เมตาบอลิก 55 ดังนั้น การใช้สารประกอบที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกันร่วมกันอาจเพิ่มผลร้ายแรงโดยรวมของส่วนผสมได้ พบว่ายูคาลิปตอลมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ ยูคาลิปตัส หรืออัลฟา-พินีน แต่การรวมกันกับสารประกอบอื่นไม่ฆ่าตัวอ่อนหรือเป็นปฏิปักษ์ การศึกษาในระยะแรกแสดงให้เห็นว่ายูคาลิปตอลมีฤทธิ์ยับยั้งอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส (AChE) เช่นเดียวกับตัวรับออกตามีนและกาบา56 เนื่องจากโมโนเทอร์พีนแบบวงแหวน ยูคาลิปตอล ยูจีนอล ฯลฯ อาจมีกลไกการออกฤทธิ์แบบเดียวกับฤทธิ์ที่เป็นพิษต่อระบบประสาท57 จึงลดผลรวมของฤทธิ์ทั้งสองลงด้วยการยับยั้งซึ่งกันและกัน ในทำนองเดียวกัน พบว่าการรวมกันระหว่างเทเมฟอสกับไดอัลลิลไดซัลไฟด์ อัลฟา-พินีน และลิโมนีนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์ ซึ่งสนับสนุนรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับผลเสริมฤทธิ์ระหว่างผลิตภัณฑ์จากสมุนไพรและออร์กาโนฟอสเฟตสังเคราะห์58
พบว่าการใช้ยูเดสมอลร่วมกับยูคาลิปตอลมีผลเสริมฤทธิ์กันต่อระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลาย Aedes aegypti อาจเนื่องมาจากกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ยูเดสมอล (เซสควิเทอร์ปีน) อาจส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ 59 และยูคาลิปตอล (โมโนเทอร์ปีน) อาจส่งผลต่ออะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส 60 การสัมผัสส่วนผสมพร้อมกันที่บริเวณเป้าหมายสองจุดหรือมากกว่าอาจเพิ่มผลการทำลายโดยรวมของส่วนผสมนี้ ในการทดลองทางชีวภาพของสารในผู้ใหญ่ พบว่ามาลาไธออนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กับคาร์โวน ยูคาลิปตอล ยูคาลิปตอล ไดอัลลิลไดซัลไฟด์ หรืออัลฟา-พินีน ซึ่งบ่งชี้ว่ามาลาไธออนมีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันกับลิโมนีนและไดอิล สารประกอบเทอร์ปีนทั้งหมดในกลุ่มผลิตภัณฑ์เป็นสารก่อภูมิแพ้ที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันได้ดี ยกเว้นอัลลิลไตรซัลไฟด์ Thangam และ Kathiresan61 รายงานผลที่คล้ายกันของผลการทำงานร่วมกันของมาลาไธออนกับสารสกัดจากสมุนไพร การตอบสนองแบบทำงานร่วมกันนี้อาจเกิดจากผลพิษร่วมกันของมาลาไธออนและไฟโตเคมีคัลต่อเอนไซม์กำจัดแมลง ออร์แกโนฟอสเฟต เช่น มาลาไธออน มักออกฤทธิ์โดยการยับยั้งเอนไซม์ไซโตโครม P450 เอสเทอเรสและโมโนออกซิเจเนส62,63,64 ดังนั้น การผสมมาลาไธออนกับกลไกการออกฤทธิ์เหล่านี้ และเทอร์พีนกับกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันอาจเพิ่มผลร้ายแรงโดยรวมต่อยุงได้
ในทางกลับกัน การต่อต้านบ่งชี้ว่าสารประกอบที่เลือกมีการทำงานน้อยกว่าเมื่อใช้ร่วมกันมากกว่าการใช้แต่ละสารประกอบเพียงอย่างเดียว เหตุผลของการต่อต้านในบางส่วนผสมอาจเป็นเพราะสารประกอบหนึ่งปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของสารประกอบอีกชนิดหนึ่งโดยเปลี่ยนอัตราการดูดซึม การกระจาย การเผาผลาญ หรือการขับถ่าย นักวิจัยในยุคแรกๆ ถือว่านี่เป็นสาเหตุของการต่อต้านในการใช้ยาร่วมกัน โมเลกุล กลไกที่เป็นไปได้ 65 ในทำนองเดียวกัน สาเหตุที่เป็นไปได้ของการต่อต้านอาจเกี่ยวข้องกับกลไกการออกฤทธิ์ที่คล้ายกัน การแข่งขันของสารประกอบที่เป็นส่วนประกอบสำหรับตัวรับหรือตำแหน่งเป้าหมายเดียวกัน ในบางกรณี อาจเกิดการยับยั้งโปรตีนเป้าหมายแบบไม่แข่งขันได้เช่นกัน ในการศึกษานี้ สารประกอบออร์แกโนซัลเฟอร์ 2 ชนิด ได้แก่ ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์ แสดงผลการต่อต้าน ซึ่งอาจเกิดจากการแข่งขันสำหรับตำแหน่งเป้าหมายเดียวกัน ในทำนองเดียวกัน สารประกอบกำมะถัน 2 ชนิดนี้แสดงผลการต่อต้าน และไม่มีผลใดๆ เมื่อใช้ร่วมกับยูเดสมอลและอัลฟา-พินีน ยูเดสมอลและอัลฟา-พินีนมีลักษณะเป็นวงแหวน ในขณะที่ไดอัลลิลไดซัลไฟด์และไดอัลลิลไตรซัลไฟด์มีลักษณะเป็นอะลิฟาติก จากโครงสร้างทางเคมี การรวมกันของสารประกอบเหล่านี้ควรเพิ่มกิจกรรมการฆ่าโดยรวม เนื่องจากไซต์เป้าหมายของสารประกอบเหล่านี้มักจะแตกต่างกัน34,47 แต่จากการทดลอง เราพบการต่อต้าน ซึ่งอาจเกิดจากบทบาทของสารประกอบเหล่านี้ในสิ่งมีชีวิตที่ไม่รู้จักบางชนิดในระบบในร่างกายอันเป็นผลจากปฏิสัมพันธ์ ในทำนองเดียวกัน การรวมกันของซิเนโอลและอัลฟา-พินีนก่อให้เกิดการตอบสนองการต่อต้าน แม้ว่านักวิจัยจะรายงานก่อนหน้านี้ว่าสารประกอบทั้งสองมีเป้าหมายการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน47,60 เนื่องจากสารประกอบทั้งสองเป็นโมโนเทอร์พีนแบบวงแหวน อาจมีไซต์เป้าหมายทั่วไปบางส่วนที่อาจแข่งขันกันเพื่อจับและส่งผลต่อความเป็นพิษโดยรวมของคู่ผสมที่ศึกษา
จากค่า LC50 และอัตราการตายที่สังเกตได้ จึงได้เลือกสารประกอบเทอร์ปีนที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุด 2 ชนิด ได้แก่ คู่ของคาร์โวน + ลิโมนีน และยูคาลิปตอล + ยูเดสมอล รวมถึงมาลาไธออนออร์กาโนฟอสฟอรัสสังเคราะห์กับเทอร์ปีน สารประกอบมาลาไธออน + ยูเดสมอลที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดได้รับการทดสอบในชีวการทดลองของยาฆ่าแมลงในผู้ใหญ่ กำหนดเป้าหมายไปที่กลุ่มแมลงขนาดใหญ่เพื่อยืนยันว่าสารประกอบที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้จะทำงานกับแมลงจำนวนมากในพื้นที่ที่มีการสัมผัสค่อนข้างกว้างได้หรือไม่ สารประกอบทั้งหมดเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันกับแมลงจำนวนมาก ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับสารประกอบที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่ดีที่สุดที่ทดสอบกับกลุ่มตัวอ่อนของ Aedes aegypti จำนวนมาก ดังนั้น จึงกล่าวได้ว่าสารประกอบ EO จากพืชที่มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันที่มีประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำและฆ่าตัวเต็มวัยเป็นตัวเลือกที่ดีต่อสารเคมีสังเคราะห์ที่มีอยู่ และสามารถใช้ควบคุมประชากรของ Aedes aegypti ได้ต่อไป ในทำนองเดียวกัน การใช้สารกำจัดลูกน้ำหรือสารกำจัดแมลงตัวเต็มวัยร่วมกับเทอร์พีนอย่างมีประสิทธิภาพยังสามารถใช้เพื่อลดปริมาณไธเมตฟอสหรือมาลาไธออนที่ให้กับยุงได้อีกด้วย การใช้สารร่วมกันที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้อาจเป็นแนวทางแก้ไขสำหรับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับวิวัฒนาการของการดื้อยาในยุงลาย
ไข่ของยุงลาย Aedes aegypti ถูกเก็บรวบรวมจากศูนย์วิจัยการแพทย์ระดับภูมิภาค Dibrugarh สภาวิจัยการแพทย์อินเดีย และเก็บรักษาภายใต้อุณหภูมิที่ควบคุม (28 ± 1 °C) และความชื้น (85 ± 5%) ในภาควิชาสัตววิทยา มหาวิทยาลัย Gauhati ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: Arivoli ได้รับการบรรยายและคณะ หลังจากฟักออกมา ตัวอ่อนจะได้รับอาหารตัวอ่อน (ผงบิสกิตสุนัขและยีสต์ในอัตราส่วน 3:1) และตัวเต็มวัยจะได้รับสารละลายกลูโคส 10% เริ่มตั้งแต่วันที่ 3 หลังจากฟักออกมา ยุงตัวเมียที่โตเต็มวัยจะได้รับอนุญาตให้ดูดเลือดหนูเผือก แช่กระดาษกรองในน้ำในแก้วแล้ววางไว้ในกรงวางไข่
ตัวอย่างพืชที่คัดเลือก ได้แก่ ใบยูคาลิปตัส (Myrtaceae) โหระพา (Lamiaceae) สะระแหน่ (Lamiaceae) เมลาลูคา (Myrtaceae) และหัวอัลเลียม (Amaryllidaceae) รวบรวมจากเมืองกูวาฮาติและระบุโดยภาควิชาพฤกษศาสตร์ มหาวิทยาลัยกาวาติ ตัวอย่างพืชที่รวบรวมได้ (500 กรัม) ถูกทำให้กลั่นด้วยเครื่องคลีเวนเจอร์เป็นเวลา 6 ชั่วโมง EO ที่สกัดได้จะถูกรวบรวมในขวดแก้วที่สะอาดและเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C เพื่อศึกษาเพิ่มเติม
ความเป็นพิษต่อตัวอ่อนถูกศึกษาโดยใช้ขั้นตอนมาตรฐานขององค์การอนามัยโลกที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อย 67 ใช้ DMSO เป็นอิมัลซิไฟเออร์ ความเข้มข้นของ EO แต่ละความเข้มข้นในเบื้องต้นได้รับการทดสอบที่ 100 และ 1,000 ppm โดยให้ตัวอ่อน 20 ตัวในแต่ละการจำลอง จากผลการทดสอบ ได้มีการกำหนดช่วงความเข้มข้นและอัตราการตายตั้งแต่ 1 ชั่วโมงถึง 6 ชั่วโมง (ทุกๆ 1 ชั่วโมง) และทุกๆ 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมงหลังการรักษา ความเข้มข้นที่ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต (LC50) ถูกกำหนดหลังจากสัมผัสเป็นเวลา 24, 48 และ 72 ชั่วโมง ความเข้มข้นแต่ละความเข้มข้นถูกทดสอบซ้ำสามครั้งพร้อมกับตัวควบคุมเชิงลบหนึ่งตัว (น้ำเท่านั้น) และตัวควบคุมเชิงบวกหนึ่งตัว (น้ำที่ผ่านการบำบัดด้วย DMSO) หากเกิดดักแด้และตัวอ่อนของกลุ่มควบคุมมากกว่า 10% ตาย การทดลองจะถูกทำซ้ำ หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมอยู่ระหว่าง 5-10% ให้ใช้สูตรแก้ไข Abbott 68
วิธีการที่ Ramar et al. 69 อธิบายนั้นใช้สำหรับการทดสอบทางชีวภาพของยุง Aedes aegypti ในผู้ใหญ่โดยใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลาย EO แต่ละชนิดได้รับการทดสอบในเบื้องต้นกับยุง Aedes aegypti ในผู้ใหญ่ที่ความเข้มข้น 100 และ 1,000 ppm ทาสารละลายที่เตรียมไว้แต่ละชนิด 2 มล. ลงบนหมายเลข Whatman กระดาษกรอง 1 แผ่น (ขนาด 12 x 15 ซม.2) และปล่อยให้อะซิโตนระเหยเป็นเวลา 10 นาที ใช้กระดาษกรองที่ผ่านการบำบัดด้วยอะซิโตนเพียง 2 มล. เป็นตัวควบคุม หลังจากอะซิโตนระเหยแล้ว ให้วางกระดาษกรองที่ผ่านการบำบัดและกระดาษกรองควบคุมไว้ในท่อทรงกระบอก (ลึก 10 ซม.) ย้ายยุงที่ไม่ได้ดูดเลือดอายุ 3 ถึง 4 วัน จำนวน 10 ตัวไปยังยุงที่กินเลือด 3 ตัวต่อความเข้มข้นแต่ละชนิด จากผลการทดสอบเบื้องต้น ได้ทำการทดสอบน้ำมันที่คัดเลือกในความเข้มข้นต่างๆ บันทึกอัตราการตายในเวลา 1 ชั่วโมง 2 ชั่วโมง 3 ชั่วโมง 4 ชั่วโมง 5 ชั่วโมง 6 ชั่วโมง 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมง หลังจากปล่อยยุง คำนวณค่า LC50 สำหรับเวลาสัมผัส 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง และ 72 ชั่วโมง หากอัตราการตายของกลุ่มควบคุมเกิน 20% ให้ทำการทดสอบซ้ำทั้งหมด ในทำนองเดียวกัน หากอัตราการตายในกลุ่มควบคุมมากกว่า 5% ให้ปรับผลสำหรับตัวอย่างที่ได้รับการบำบัดโดยใช้สูตรของ Abbott68
การวิเคราะห์สารประกอบของน้ำมันหอมระเหยที่เลือกโดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟี (Agilent 7890A) และแมสสเปกโตรมิเตอร์ (Accu TOF GCv, Jeol) ดำเนินการโดยติดตั้งเครื่องตรวจจับ FID และคอลัมน์แคปิลลารี (HP5-MS) แก๊สพาหะคือฮีเลียม อัตราการไหลคือ 1 มล./นาที 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 สำหรับหนึ่งพันชั้น พวกเขาคือ 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M
สารประกอบหลักของ EO แต่ละชนิดได้รับการระบุโดยอิงจากเปอร์เซ็นต์พื้นที่ที่คำนวณจากผลโครมาโทแกรม GC และแมสสเปกโตรเมตรี (อ้างอิงจากฐานข้อมูลมาตรฐาน NIST 70)
สารประกอบหลักสองชนิดใน EO แต่ละตัวได้รับการคัดเลือกโดยพิจารณาจากผล GC-MS และซื้อจาก Sigma-Aldrich ในความบริสุทธิ์ 98–99% สำหรับการทดลองทางชีวภาพเพิ่มเติม สารประกอบเหล่านี้ได้รับการทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดลูกน้ำและตัวเต็มวัยต่อ Aedes aegypti ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น สารกำจัดลูกน้ำสังเคราะห์ที่ใช้กันทั่วไปที่สุด ได้แก่ ทาเมโฟเซต (Sigma Aldrich) และมาลาไธออนในผู้ใหญ่ (Sigma Aldrich) ได้รับการวิเคราะห์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับสารประกอบ EO ที่เลือก โดยปฏิบัติตามขั้นตอนเดียวกัน
ส่วนผสมแบบไบนารีของสารประกอบเทอร์ปีนที่เลือกและสารประกอบเทอร์ปีนบวกกับออร์กาโนฟอสเฟตเชิงพาณิชย์ (ไทล์ฟอสและมาลาไธออน) ถูกเตรียมโดยการผสมปริมาณ LC50 ของสารประกอบตัวเลือกแต่ละตัวในอัตราส่วน 1:1 ส่วนผสมที่เตรียมไว้ได้รับการทดสอบกับระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของยุงลายตามที่อธิบายไว้ข้างต้น การทดสอบทางชีวภาพแต่ละครั้งดำเนินการซ้ำสามครั้งสำหรับแต่ละส่วนผสมและทำซ้ำสามครั้งสำหรับสารประกอบแต่ละชนิดที่มีอยู่ในแต่ละส่วนผสม บันทึกการตายของแมลงเป้าหมายหลังจาก 24 ชั่วโมง คำนวณอัตราการตายที่คาดหวังสำหรับส่วนผสมแบบไบนารีโดยใช้สูตรต่อไปนี้
โดยที่ E = อัตราการเสียชีวิตที่คาดหวังของยุงลาย Aedes aegypti ในการตอบสนองต่อการผสมผสานแบบไบนารี่ คือ การเชื่อมโยง (A + B)
ผลของส่วนผสมแบบไบนารีแต่ละแบบถูกระบุว่ามีผลเสริมฤทธิ์กัน มีผลต่อต้านกัน หรือไม่มีผลกระทบใดๆ โดยอิงจากค่า χ2 ที่คำนวณโดยใช้วิธีที่ Pavla52 อธิบาย คำนวณค่า χ2 สำหรับแต่ละส่วนผสมโดยใช้สูตรต่อไปนี้
ผลกระทบของการผสมผสานนั้นถูกกำหนดให้เป็นการทำงานร่วมกันเมื่อค่า χ2 ที่คำนวณได้มีค่ามากกว่าค่าในตารางสำหรับองศาอิสระที่สอดคล้องกัน (ช่วงความเชื่อมั่น 95%) และหากพบว่าอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้เกินอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ ในทำนองเดียวกัน หากค่า χ2 ที่คำนวณได้สำหรับการผสมผสานใดๆ เกินค่าในตารางสำหรับองศาอิสระบางระดับ แต่พบว่าอัตราการเสียชีวิตที่สังเกตได้ต่ำกว่าอัตราการเสียชีวิตที่คาดไว้ การรักษาจะถือว่าเป็นการต่อต้าน และหากค่า χ2 ที่คำนวณได้มีค่าน้อยกว่าค่าในตารางในระดับอิสระที่สอดคล้องกันในการรวมกันใดๆ การรวมกันนั้นจะถือว่าไม่มีผลใดๆ
มีการเลือกส่วนผสมที่มีศักยภาพร่วมกันสามถึงสี่อย่าง (ตัวอ่อน 100 ตัวและกิจกรรมฆ่าตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของแมลง 50 ตัว) เพื่อทดสอบกับแมลงจำนวนมาก ตัวเต็มวัย) ดำเนินการตามข้างต้น นอกจากส่วนผสมแล้ว ยังมีการทดสอบสารประกอบแต่ละชนิดที่มีอยู่ในส่วนผสมที่เลือกกับตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของ Aedes aegypti ในจำนวนที่เท่ากันด้วย อัตราส่วนการผสมคือ LC50 โดสหนึ่งของสารประกอบตัวเลือกหนึ่ง และ LC50 โดสหนึ่งของสารประกอบองค์ประกอบอื่น ในการทดลองทางชีวภาพกิจกรรมของตัวเต็มวัย สารประกอบที่เลือกจะถูกละลายในตัวทำละลายอะซิโตนและทาลงบนกระดาษกรองที่ห่อด้วยภาชนะพลาสติกทรงกระบอกขนาด 1300 ซม. 3 อะซิโตนจะระเหยเป็นเวลา 10 นาที แล้วปล่อยตัวเต็มวัย ในทำนองเดียวกัน ในการทดลองทางชีวภาพฆ่าตัวอ่อน สารประกอบตัวเลือก LC50 โดสจะถูกละลายใน DMSO ปริมาตรเท่ากันก่อน จากนั้นจึงผสมกับน้ำ 1 ลิตรที่เก็บไว้ในภาชนะพลาสติกขนาด 1300 ซม. แล้วปล่อยตัวเต็มวัย
การวิเคราะห์ความน่าจะเป็นของข้อมูลการเสียชีวิตที่บันทึกไว้ 71 รายการดำเนินการโดยใช้ SPSS (เวอร์ชัน 16) และซอฟต์แวร์ Minitab เพื่อคำนวณค่า LC50


เวลาโพสต์ : 01-07-2024