దోమలకు వ్యతిరేకంగా పర్యావరణ అనుకూల లార్విసైడ్‌గా క్యాబేజీ విత్తన పొడి మరియు దాని సమ్మేళనాల జీవసంబంధ కార్యకలాపాలు

సమర్థవంతంగాదోమలను నియంత్రించండిమరియు అవి మోసుకెళ్లే వ్యాధుల సంభవాన్ని తగ్గించడానికి, రసాయన పురుగుమందులకు వ్యూహాత్మక, సుస్థిరమైన మరియు పర్యావరణ అనుకూల ప్రత్యామ్నాయాలు అవసరం. ఈజిప్షియన్ ఏడిస్ (L., 1762) నియంత్రణలో ఉపయోగించడం కోసం, జీవశాస్త్రపరంగా నిష్క్రియమైన గ్లూకోసినోలేట్‌ల ఎంజైమాటిక్ జలవిశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మొక్కల నుండి లభించే ఐసోథయోసయనేట్‌ల మూలంగా, మేము కొన్ని బ్రాసికేసి (బ్రాసికా కుటుంబం) నుండి లభించే విత్తన పిండిలను మూల్యాంకనం చేశాము. ఐదు రకాల కొవ్వు తీసివేసిన విత్తనపు పిండి (బ్రాసికా జున్సియా (L) జెర్న్., 1859, లెపిడియం సాటివమ్ L., 1753, సినాపిస్ ఆల్బా L., 1753, థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్ L., 1753 మరియు థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్ – ఉష్ణ నిష్క్రియం మరియు ఎంజైమాటిక్ విచ్ఛిన్నం ద్వారా మూడు ప్రధాన రకాలు) రసాయన ఉత్పత్తులు. 24-గంటల ఎక్స్‌పోజర్ (= 0.04 గ్రా/120 మి.లీ dH2O) వద్ద ఏడెస్ ఈజిప్టి లార్వాలపై అల్లిల్ ఐసోథయోసయనేట్, బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ మరియు 4-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ యొక్క విషాన్ని (LC50) నిర్ధారించడానికి. ఆవాలు, తెల్ల ఆవాలు మరియు హార్స్‌టైల్ కోసం LC50 విలువలు. అల్లిల్ ఐసోథయోసయనేట్ (LC50 = 19.35 ppm) మరియు 4.1 గ్రా/120 మి.లీ dH2O లతో పోలిస్తే, చికిత్స చేసిన 24 గంటల తర్వాత లార్వాలపై విత్తన పిండి యొక్క LC50 విలువలు వరుసగా 0.05, 0.08 మరియు 0.05 గా ఉన్నాయి మరియు 4.-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (LC50 = 55.41 ppm) మరింత విషపూరితమైనవిగా ఉన్నాయి. ఈ ఫలితాలు అల్ఫాల్ఫా విత్తన పిండి ఉత్పత్తికి అనుగుణంగా ఉన్నాయి. బెంజైల్ ఎస్టర్ల అధిక సామర్థ్యం లెక్కించిన LC50 విలువలకు అనుగుణంగా ఉంది. విత్తన పిండిని ఉపయోగించడం దోమల నియంత్రణకు ఒక సమర్థవంతమైన పద్ధతిని అందిస్తుంది. క్రూసిఫెరస్ విత్తన పొడి మరియు దానిలోని ప్రధాన రసాయన భాగాలు దోమల లార్వాలపై చూపే ప్రభావాన్ని ఇది తెలియజేస్తుంది మరియు క్రూసిఫెరస్ విత్తన పొడిలోని సహజ సమ్మేళనాలు దోమల నియంత్రణకు పర్యావరణ అనుకూలమైన, ఆశాజనకమైన లార్విసైడ్‌గా ఎలా ఉపయోగపడతాయో కూడా ఇది చూపిస్తుంది.
ఈడిస్ దోమల వల్ల కలిగే వ్యాధి వాహక వ్యాధులు ఒక ప్రధాన ప్రపంచ ప్రజారోగ్య సమస్యగా మిగిలి ఉన్నాయి. దోమల ద్వారా సంక్రమించే వ్యాధుల వ్యాప్తి భౌగోళికంగా విస్తరిస్తుంది1,2,3 మరియు తిరిగి పునరావిర్భవించి, తీవ్రమైన వ్యాధుల వ్యాప్తికి దారితీస్తుంది4,5,6,7. మానవులు మరియు జంతువులలో వ్యాధుల వ్యాప్తి (ఉదాహరణకు, చికున్‌గున్యా, డెంగ్యూ, రిఫ్ట్ వ్యాలీ ఫీవర్, ఎల్లో ఫీవర్ మరియు జికా వైరస్) అపూర్వమైనది. ఒక్క డెంగ్యూ జ్వరం వల్లనే ఉష్ణమండల ప్రాంతాలలో సుమారు 3.6 బిలియన్ల మంది ప్రజలు వ్యాధి బారిన పడే ప్రమాదం ఉంది, ఏటా అంచనా ప్రకారం 390 మిలియన్ల కేసులు నమోదవుతున్నాయి, దీని ఫలితంగా సంవత్సరానికి 6,100–24,300 మరణాలు సంభవిస్తున్నాయి8. దక్షిణ అమెరికాలో జికా వైరస్ తిరిగి కనిపించడం మరియు వ్యాప్తి చెందడం, వ్యాధి సోకిన మహిళలకు పుట్టిన పిల్లలలో ఇది కలిగించే మెదడు నష్టం కారణంగా ప్రపంచవ్యాప్త దృష్టిని ఆకర్షించింది2. క్రెమెర్ మరియు ఇతరులు3 అంచనా ప్రకారం, ఈడిస్ దోమల భౌగోళిక పరిధి విస్తరిస్తూనే ఉంటుంది మరియు 2050 నాటికి, ప్రపంచ జనాభాలో సగం మంది దోమల ద్వారా సంక్రమించే ఆర్బోవైరస్‌ల బారిన పడే ప్రమాదంలో ఉంటారు.
డెంగ్యూ మరియు పసుపు జ్వరం వ్యాధులకు వ్యతిరేకంగా ఇటీవల అభివృద్ధి చేయబడిన టీకాలు మినహా, దోమల ద్వారా సంక్రమించే చాలా వ్యాధులకు వ్యతిరేకంగా టీకాలు ఇంకా అభివృద్ధి చేయబడలేదు9,10,11. టీకాలు ఇప్పటికీ పరిమిత పరిమాణంలో అందుబాటులో ఉన్నాయి మరియు కేవలం క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో మాత్రమే ఉపయోగించబడుతున్నాయి. దోమల ద్వారా సంక్రమించే వ్యాధుల వ్యాప్తిని నియంత్రించడానికి సింథటిక్ పురుగుమందులను ఉపయోగించి దోమల వాహకాలను నియంత్రించడం ఒక కీలక వ్యూహంగా ఉంది12,13. సింథటిక్ పురుగుమందులు దోమలను చంపడంలో ప్రభావవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, సింథటిక్ పురుగుమందుల నిరంతర ఉపయోగం లక్ష్యం కాని జీవులపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేస్తుంది14,15,16. రసాయన పురుగుమందులకు దోమల నిరోధకత పెరుగుతున్న ధోరణి మరింత ఆందోళనకరమైనది17,18,19. పురుగుమందులతో ముడిపడి ఉన్న ఈ సమస్యలు, వ్యాధి వాహకాలను నియంత్రించడానికి ప్రభావవంతమైన మరియు పర్యావరణ అనుకూల ప్రత్యామ్నాయాల అన్వేషణను వేగవంతం చేశాయి.
కీటక నియంత్రణ కోసం వివిధ మొక్కలను ఫైటోపెస్టిసైడ్ల మూలాలుగా అభివృద్ధి చేశారు20,21. మొక్కల పదార్థాలు సాధారణంగా పర్యావరణానికి అనుకూలమైనవి, ఎందుకంటే అవి జీవవిచ్ఛిన్నం చెందుతాయి మరియు క్షీరదాలు, చేపలు మరియు ఉభయచరాలు వంటి లక్ష్యం కాని జీవులకు తక్కువ లేదా నిర్లక్ష్యం చేయదగిన విషాన్ని కలిగి ఉంటాయి20,22. మూలికా తయారీలు దోమల యొక్క వివిధ జీవిత దశలను సమర్థవంతంగా నియంత్రించడానికి విభిన్న కార్యాచరణ విధానాలతో అనేక రకాల బయోయాక్టివ్ సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయని తెలుసు23,24,25,26. ఆవశ్యక నూనెలు మరియు ఇతర క్రియాశీల మొక్కల పదార్థాలు వంటి మొక్కల నుండి లభించే సమ్మేళనాలు ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకున్నాయి మరియు దోమల వాహకాలను నియంత్రించడానికి వినూత్న సాధనాలకు మార్గం సుగమం చేశాయి. ఆవశ్యక నూనెలు, మోనోటెర్పెన్లు మరియు సెస్క్యూటెర్పెన్లు వికర్షకాలుగా, ఆహార నిరోధకాలుగా మరియు అండోత్పత్తి నిరోధకాలుగా పనిచేస్తాయి27,28,29,30,31,32,33. అనేక కూరగాయల నూనెలు దోమల లార్వా, ప్యూపా మరియు వయోజన దశల మరణానికి కారణమవుతాయి34,35,36, ఇవి కీటకాల యొక్క నాడీ, శ్వాసకోశ, ఎండోక్రైన్ మరియు ఇతర ముఖ్యమైన వ్యవస్థలను ప్రభావితం చేస్తాయి37.
జీవక్రియాశీల సమ్మేళనాల మూలంగా ఆవ మొక్కలు మరియు వాటి విత్తనాల సంభావ్య వినియోగంపై ఇటీవలి అధ్యయనాలు అంతర్దృష్టిని అందించాయి. ఆవ గింజల పిండిని బయోఫ్యూమిగెంట్‌గా38,39,40,41 పరీక్షించారు మరియు కలుపు నివారణకు42,43,44, నేల ద్వారా వ్యాపించే మొక్కల వ్యాధికారకాలు45,46,47,48,49,50, మొక్కల పోషణ, నెమటోడ్‌లు 41,51, 52, 53, 54 మరియు తెగుళ్ల 55, 56, 57, 58, 59, 60 నియంత్రణకు నేల సవరణగా ఉపయోగించారు. ఈ గింజల పొడుల యొక్క శిలీంధ్రనాశక చర్యకు ఐసోథయోసయనేట్స్38,42,60 అనే మొక్కల రక్షక సమ్మేళనాలు కారణమని చెప్పవచ్చు. మొక్కలలో, ఈ రక్షక సమ్మేళనాలు జీవక్రియాశీలం కాని గ్లూకోసినోలేట్‌ల రూపంలో మొక్క కణాలలో నిల్వ చేయబడతాయి. అయితే, కీటకాలు తినడం వల్ల లేదా వ్యాధికారక క్రిముల సంక్రమణ వల్ల మొక్కలు దెబ్బతిన్నప్పుడు, గ్లూకోసినోలేట్‌లు మైరోసినేస్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా జలవిశ్లేషణ చెంది జీవక్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్‌లుగా మారతాయి55,61. ఐసోథయోసయనేట్‌లు అనేవి విస్తృత శ్రేణి సూక్ష్మజీవనాశక మరియు కీటకనాశక చర్యలను కలిగి ఉన్నట్లు తెలిసిన అస్థిర సమ్మేళనాలు, మరియు వాటి నిర్మాణం, జీవసంబంధ కార్యకలాపాలు మరియు పరిమాణం బ్రాసికేసియే జాతుల మధ్య విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి42,59,62,63.
ఆవాల గింజల పిండి నుండి లభించే ఐసోథయోసయనేట్‌లకు కీటకనాశక శక్తి ఉందని తెలిసినప్పటికీ, వైద్యపరంగా ముఖ్యమైన ఆర్థ్రోపాడ్ వాహకాలపై వాటి జీవసంబంధ కార్యకలాపాలపై డేటా అందుబాటులో లేదు. మా అధ్యయనం ఏడిస్ దోమలపై (ఏడిస్ ఈజిప్టి లార్వాలపై) కొవ్వు తీసివేసిన నాలుగు గింజల పొడుల యొక్క లార్వానాశక శక్తిని పరిశీలించింది. దోమల నియంత్రణ కోసం పర్యావరణ అనుకూల జీవపురుగుమందులుగా వాటి సంభావ్య వినియోగాన్ని అంచనా వేయడమే ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. గింజల పిండిలోని మూడు ప్రధాన రసాయన భాగాలైన అల్లైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (AITC), బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (BITC), మరియు 4-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (4-HBITC)ల జీవసంబంధ కార్యకలాపాలను దోమల లార్వాలపై పరీక్షించడానికి కూడా పరిశీలించడం జరిగింది. దోమల లార్వాలపై నాలుగు క్యాబేజీ గింజల పొడులు మరియు వాటి ప్రధాన రసాయన భాగాల ప్రభావాన్ని అంచనా వేసిన మొట్టమొదటి నివేదిక ఇది.
ప్రయోగశాలలోని ఏడెస్ ఈజిప్టి (రాక్‌ఫెల్లర్ జాతి) కాలనీలను 26°C ఉష్ణోగ్రత, 70% సాపేక్ష ఆర్ద్రత (RH) మరియు 10:14 గంటల (పగలు:రాత్రి) కాంతి కాలంలో నిర్వహించారు. సంభోగం జరిపిన ఆడ దోమలను ప్లాస్టిక్ పంజరాలలో (ఎత్తు 11 సెం.మీ మరియు వ్యాసం 9.5 సెం.మీ) ఉంచి, సిట్రేటెడ్ ఆవు రక్తాన్ని (హెమోస్టాట్ లాబొరేటరీస్ ఇంక్., డిక్సన్, CA, USA) ఉపయోగించి బాటిల్ ఫీడింగ్ పద్ధతి ద్వారా ఆహారం అందించారు. 37°C ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణతో, సర్క్యులేటింగ్ వాటర్ బాత్ ట్యూబ్‌కు (HAAKE S7, థర్మో-సైంటిఫిక్, వాల్థమ్, MA, USA) అనుసంధానించబడిన మెంబ్రేన్ మల్టీ-గ్లాస్ ఫీడర్‌ను (కెమ్‌గ్లాస్, లైఫ్ సైన్సెస్ LLC, వైన్‌ల్యాండ్, NJ, USA) ఉపయోగించి యధావిధిగా రక్త దాణా అందించారు. ప్రతి గాజు ఫీడ్ చాంబర్ (వైశాల్యం 154 మి.మీ2) అడుగుభాగంలో పారాఫిల్మ్ M పొరను అతికించారు. ఆ తర్వాత, సంభోగంలో ఉన్న ఆడ దోమ ఉన్న పంజరాన్ని కప్పి ఉంచే పై గ్రిడ్‌పై ప్రతి ఫీడర్‌ను ఉంచారు. పాశ్చర్ పైపెట్ (ఫిషర్‌బ్రాండ్, ఫిషర్ సైంటిఫిక్, వాల్థమ్, MA, USA) ఉపయోగించి సుమారు 350–400 μl ఆవు రక్తాన్ని ఒక గాజు ఫీడర్ గరాటులో వేసి, వయోజన పురుగులను కనీసం ఒక గంట పాటు నీరు కారిపోయేలా వదిలేశారు. ఆ తర్వాత గర్భవతిగా ఉన్న ఆడ పురుగులకు 10% సుక్రోజ్ ద్రావణాన్ని ఇచ్చి, వాటిని నీటితో నింపిన పంజరంలో, నీటితో కూడిన అల్ట్రా-క్లియర్ సౌఫ్లే కప్పులలో (1.25 fl oz సైజు, డార్ట్ కంటైనర్ కార్ప్., మేసన్, MI, USA) పరిచిన తడి ఫిల్టర్ పేపర్‌పై గుడ్లు పెట్టేలా చేశారు. గుడ్లు ఉన్న ఫిల్టర్ పేపర్‌ను ఒక సీల్డ్ బ్యాగ్‌లో (SC జాన్సన్స్, రేసిన్, WI) ఉంచి, 26°C వద్ద నిల్వ చేయండి. గుడ్లను పొదిగించి, సుమారు 200–250 లార్వాలను కుందేలు ఆహారం (జూప్రీమ్, ప్రీమియం నాచురల్ ప్రొడక్ట్స్, ఇంక్., మిషన్, KS, USA) మరియు కాలేయ పొడి (MP బయోమెడికల్స్, LLC, సోలన్, OH, USA) మిశ్రమం ఉన్న ప్లాస్టిక్ ట్రేలలో పెంచారు. మరియు చేప ఫిల్లెట్ (టెట్రామిన్, టెట్రా GMPH, మీర్, జర్మనీ) 2:1:1 నిష్పత్తిలో. మా బయోఅస్సేలలో మూడవ దశ చివరి లార్వాలను ఉపయోగించాము.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మొక్కల విత్తన సామగ్రిని ఈ క్రింది వాణిజ్య మరియు ప్రభుత్వ వనరుల నుండి పొందడం జరిగింది: బ్రాసికా జున్సియా (బ్రౌన్ మస్టర్డ్-పసిఫిక్ గోల్డ్) మరియు బ్రాసికా జున్సియా (వైట్ మస్టర్డ్-ఐడా గోల్డ్)లను పసిఫిక్ నార్త్‌వెస్ట్ ఫార్మర్స్ కోఆపరేటివ్, వాషింగ్టన్ స్టేట్, USA నుండి; (గార్డెన్ క్రెస్)ను కెల్లీ సీడ్ అండ్ హార్డ్‌వేర్ కో., పియోరియా, IL, USA నుండి మరియు థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్ (ఫీల్డ్ పెన్నీక్రెస్-ఎలిసబెత్)ను USDA-ARS, పియోరియా, IL, USA నుండి పొందడం జరిగింది; ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన ఏ విత్తనాలకు కూడా పురుగుమందులతో శుద్ధి చేయబడలేదు. ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన విత్తన సామగ్రి అంతా స్థానిక మరియు జాతీయ నిబంధనలకు అనుగుణంగా మరియు సంబంధిత స్థానిక, రాష్ట్ర మరియు జాతీయ నిబంధనలన్నింటినీ పాటిస్తూ శుద్ధి చేయబడింది మరియు ఉపయోగించబడింది. ఈ అధ్యయనం జన్యుమార్పిడి మొక్కల రకాలను పరిశీలించలేదు.
బ్రాసికా జున్సియా (PG), అల్ఫాల్ఫా (Ls), తెల్ల ఆవాలు (IG), థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్ (DFP) విత్తనాలను 0.75 మిమీ మెష్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ రోటర్, 12 పళ్ళు, 10,000 rpm (పట్టిక 1) అమర్చిన రెట్ష్ ZM200 అల్ట్రాసెంట్రిఫ్యూగల్ మిల్లు (రెట్ష్, హాన్, జర్మనీ) ఉపయోగించి మెత్తని పొడిగా రుబ్బారు. రుబ్బిన విత్తన పొడిని ఒక కాగితపు తొడుగులోకి మార్చి, సోక్స్‌లెట్ పరికరంలో 24 గంటల పాటు హెక్సేన్‌తో కొవ్వును తొలగించారు. కొవ్వు తొలగించిన ఆవాల ఉపనమూనాను మైరోసినేజ్‌ను నిర్వీర్యం చేయడానికి మరియు గ్లూకోసినోలేట్‌లు జీవశాస్త్రపరంగా చురుకైన ఐసోథయోసయనేట్‌లుగా జలవిశ్లేషణ చెందకుండా నిరోధించడానికి 100 °C వద్ద 1 గంట పాటు వేడి చేశారు. మైరోసినేజ్‌ను నిర్వీర్యం చేయడం ద్వారా వేడి చేసిన హార్స్‌టైల్ విత్తన పొడిని (DFP-HT) నెగటివ్ కంట్రోల్‌గా ఉపయోగించారు.
గతంలో ప్రచురించిన ప్రోటోకాల్ 64 ప్రకారం, అధిక-పనితీరు గల ద్రవ క్రోమాటోగ్రఫీ (HPLC)ని ఉపయోగించి కొవ్వు తీసివేసిన విత్తన పిండిలోని గ్లూకోసినోలేట్ పరిమాణాన్ని మూడుసార్లు నిర్ధారించారు. క్లుప్తంగా, 250 mg కొవ్వు తీసివేసిన విత్తన పొడి నమూనాకు 3 mL మిథనాల్ కలిపారు. ప్రతి నమూనాను వాటర్ బాత్‌లో 30 నిమిషాల పాటు సోనికేట్ చేసి, 23°C వద్ద 16 గంటల పాటు చీకటిలో ఉంచారు. ఆ తర్వాత, ఆర్గానిక్ పొర నుండి 1 mL భాగాన్ని 0.45 μm ఫిల్టర్ ద్వారా ఆటోశాంప్లర్‌లోకి వడపోశారు. షిమాడ్జు HPLC సిస్టమ్‌పై (రెండు LC 20AD పంపులు; SIL 20A ఆటోశాంప్లర్; DGU 20As డీగ్యాసర్; 237 nm వద్ద పర్యవేక్షణ కోసం SPD-20A UV-VIS డిటెక్టర్; మరియు CBM-20A కమ్యూనికేషన్ బస్ మాడ్యూల్), విత్తన పిండిలోని గ్లూకోసినోలేట్ పరిమాణాన్ని మూడుసార్లు నిర్ధారించారు. షిమాడ్జు LC సొల్యూషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ వెర్షన్ 1.25 (షిమాడ్జు కార్పొరేషన్, కొలంబియా, MD, USA) ఉపయోగించి. కాలమ్ ఒక C18 ఇనర్ట్‌సిల్ రివర్స్ ఫేజ్ కాలమ్ (250 mm × 4.6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL సైన్సెస్, టోరెన్స్, CA, USA). ప్రారంభ మొబైల్ ఫేజ్ పరిస్థితులను 1 mL/min ప్రవాహ రేటుతో నీటిలో 12% మెథనాల్/88% 0.01 M టెట్రాబ్యూటిల్అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్ (TBAH; సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్, సెయింట్ లూయిస్, MO, USA) వద్ద సెట్ చేయబడ్డాయి. 15 μl నమూనాను ఇంజెక్ట్ చేసిన తర్వాత, ప్రారంభ పరిస్థితులను 20 నిమిషాల పాటు కొనసాగించారు, ఆపై ద్రావణి నిష్పత్తిని 100% మెథనాల్‌కు సర్దుబాటు చేశారు, మొత్తం నమూనా విశ్లేషణ సమయం 65 నిమిషాలు. కొవ్వు తీసివేసిన విత్తన పిండిలోని సల్ఫర్ పరిమాణాన్ని అంచనా వేయడానికి, తాజాగా తయారుచేసిన సినాపైన్, గ్లూకోసినోలేట్ మరియు మైరోసిన్ స్టాండర్డ్స్‌ను (సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్, సెయింట్ లూయిస్, MO, USA) వరుసగా పలుచబరచడం ద్వారా ఒక ప్రామాణిక వక్రరేఖను (nM/mAb ఆధారిత) రూపొందించారు. నమూనాలలో గ్లూకోసినోలేట్ గాఢతలను, అదే కాలమ్‌తో కూడిన మరియు గతంలో వివరించిన పద్ధతిని ఉపయోగించి, ఓపెన్‌ల్యాబ్ CDS కెమ్‌స్టేషన్ వెర్షన్ (C.01.07 SR2 [255]) తో అజిలెంట్ 1100 HPLC (అజిలెంట్, శాంటా క్లారా, CA, USA) పై పరీక్షించారు. గ్లూకోసినోలేట్ గాఢతలను HPLC సిస్టమ్‌ల మధ్య పోల్చదగినవిగా నిర్ణయించారు.
అల్లిల్ ఐసోథయోసయనేట్ (94%, స్థిరమైనది) మరియు బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (98%) లను ఫిషర్ సైంటిఫిక్ (థర్మో ఫిషర్ సైంటిఫిక్, వాల్తామ్, MA, USA) నుండి కొనుగోలు చేశారు. 4-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్‌ను కెమ్‌క్రూజ్ (శాంటా క్రూజ్ బయోటెక్నాలజీ, CA, USA) నుండి కొనుగోలు చేశారు. మైరోసినేస్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా జలవిశ్లేషణ చెందినప్పుడు, గ్లూకోసినోలేట్లు, గ్లూకోసినోలేట్లు మరియు గ్లూకోసినోలేట్లు వరుసగా అల్లిల్ ఐసోథయోసయనేట్, బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ మరియు 4-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
ముటూరి మరియు ఇతరుల పద్ధతి 32 ప్రకారం, కొన్ని మార్పులతో ప్రయోగశాల జీవ పరీక్షలు నిర్వహించబడ్డాయి. ఈ అధ్యయనంలో ఐదు తక్కువ కొవ్వు గల విత్తన ఆహారాలను ఉపయోగించారు: DFP, DFP-HT, IG, PG మరియు Ls. 120 mL డీయోనైజ్డ్ నీరు (dH2O) ఉన్న 400 mL పారవేయగల త్రీ-వే బీకర్ (VWR ఇంటర్నేషనల్, LLC, రాడ్నార్, PA, USA)లో ఇరవై లార్వాలను ఉంచారు. దోమల లార్వా విషపూరితత కోసం ఏడు విత్తన పిండి సాంద్రతలను పరీక్షించారు: DFP విత్తన పిండి, DFP-HT, IG మరియు PG కోసం 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 మరియు 0.12 గ్రా విత్తన పిండి/120 ml dH2O. ప్రాథమిక జీవ పరీక్షలు, పరీక్షించిన ఇతర నాలుగు విత్తన పిండిల కంటే కొవ్వు తీసివేసిన Ls విత్తన పిండి ఎక్కువ విషపూరితమైనదని సూచిస్తున్నాయి. అందువల్ల, మేము Ls విత్తన పిండి యొక్క ఏడు చికిత్సా సాంద్రతలను ఈ క్రింది సాంద్రతలకు సర్దుబాటు చేసాము: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, మరియు 0.075 గ్రా/120 మి.లీ dH2O.
పరీక్షా పరిస్థితులలో సాధారణ కీటకాల మరణాన్ని అంచనా వేయడానికి, చికిత్స చేయని నియంత్రణ సమూహాన్ని (dH20, విత్తన పిండి అనుబంధం లేకుండా) చేర్చారు. ప్రతి విత్తన పిండి కోసం విష శాస్త్ర జీవపరీక్షలలో మూడు పునరావృత మూడు-వాలు బీకర్లు (ఒక్కో బీకర్‌కు 20 చివరి మూడవ దశ లార్వాలు) ఉన్నాయి, మొత్తం 108 సీసాలు. చికిత్స చేసిన కంటైనర్లను గది ఉష్ణోగ్రత (20-21°C) వద్ద నిల్వ ఉంచారు మరియు చికిత్సా గాఢతలకు 24 మరియు 72 గంటల నిరంతర బహిర్గతం సమయంలో లార్వా మరణాన్ని నమోదు చేశారు. సన్నని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ గరిటెతో గుచ్చినప్పుడు లేదా తాకినప్పుడు దోమ శరీరం మరియు అవయవాలు కదలకపోతే, దోమ లార్వాలు చనిపోయినట్లుగా పరిగణించబడతాయి. చనిపోయిన లార్వాలు సాధారణంగా కంటైనర్ అడుగున లేదా నీటి ఉపరితలంపై వీపు లేదా ఉదరం వైపు కదలకుండా ఉంటాయి. ఈ ప్రయోగాన్ని వేర్వేరు రోజులలో, వేర్వేరు లార్వా సమూహాలను ఉపయోగించి మూడుసార్లు పునరావృతం చేశారు, ప్రతి చికిత్సా గాఢతకు మొత్తం 180 లార్వాలను బహిర్గతం చేశారు.
దోమల లార్వాలపై AITC, BITC, మరియు 4-HBITC ల విషప్రభావాన్ని, ఒకే బయోఅస్సే విధానాన్ని ఉపయోగించి కానీ వేర్వేరు ట్రీట్‌మెంట్లతో అంచనా వేశారు. ప్రతి రసాయనం కోసం 100,000 ppm స్టాక్ ద్రావణాలను తయారు చేయడానికి, ఒక 2-mL సెంట్రిఫ్యూజ్ ట్యూబ్‌లో 900 µL స్వచ్ఛమైన ఇథనాల్‌కు 100 µL రసాయనాన్ని కలిపి, పూర్తిగా కలపడానికి 30 సెకన్ల పాటు షేక్ చేయండి. మా ప్రాథమిక బయోఅస్సేల ఆధారంగా ట్రీట్‌మెంట్ గాఢతలను నిర్ధారించాము, ఈ పరీక్షలలో AITC మరియు 4-HBITC ల కంటే BITC చాలా ఎక్కువ విషపూరితమైనదని తేలింది. విషప్రభావాన్ని నిర్ధారించడానికి, BITC యొక్క 5 గాఢతలు (1, 3, 6, 9 మరియు 12 ppm), AITC యొక్క 7 గాఢతలు (5, 10, 15, 20, 25, 30 మరియు 35 ppm) మరియు 4-HBITC యొక్క 6 గాఢతలు (15, 15, 20, 25, 30 మరియు 35 ppm) ఉపయోగించబడ్డాయి. 30, 45, 60, 75 మరియు 90 పిపిఎమ్). నియంత్రణ చికిత్సలో 108 μL స్వచ్ఛమైన ఇథనాల్‌ను ఇంజెక్ట్ చేశారు, ఇది రసాయన చికిత్స యొక్క గరిష్ట పరిమాణానికి సమానం. పైన చెప్పిన విధంగా బయోఅస్సేలను పునరావృతం చేశారు, ప్రతి చికిత్స గాఢతకు మొత్తం 180 లార్వాలను గురిచేశారు. 24 గంటల నిరంతర గురిచేయడం తర్వాత AITC, BITC, మరియు 4-HBITC యొక్క ప్రతి గాఢతకు లార్వా మరణాలను నమోదు చేశారు.
లాగ్-పరివర్తిత గాఢత మరియు మోతాదు-మరణ వక్రరేఖల కోసం ప్రాణాంతక మోతాదు నిష్పత్తుల విశ్వాస విరామాల ఆధారంగా, 50% ప్రాణాంతక గాఢత (LC50), 90% ప్రాణాంతక గాఢత (LC90), వాలు, ప్రాణాంతక మోతాదు గుణకం మరియు 95% ప్రాణాంతక గాఢతలను లెక్కించడానికి, 65 మోతాదు-సంబంధిత మరణాల డేటాపై పోలో సాఫ్ట్‌వేర్ (పోలో ప్లస్, లియోరా సాఫ్ట్‌వేర్, వెర్షన్ 1.0) ఉపయోగించి ప్రోబిట్ విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. మరణాల డేటా ప్రతి చికిత్సా గాఢతకు గురైన 180 లార్వాల సంయుక్త పునరావృత డేటాపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రతి విత్తన పిండికి మరియు ప్రతి రసాయన భాగానికి విడివిడిగా సంభావ్యతా విశ్లేషణలు నిర్వహించబడ్డాయి. ప్రాణాంతక మోతాదు నిష్పత్తి యొక్క 95% విశ్వాస విరామం ఆధారంగా, దోమల లార్వాలపై విత్తన పిండి మరియు రసాయన భాగాల విషప్రభావం గణనీయంగా భిన్నంగా ఉందని పరిగణించబడింది, కాబట్టి 1 విలువను కలిగి ఉన్న విశ్వాస విరామం గణనీయంగా భిన్నంగా లేదు, P = 0.0566.
కొవ్వు తీసివేసిన విత్తన పిండిలు DFP, IG, PG మరియు Ls లలో ప్రధాన గ్లూకోసినోలేట్‌ల నిర్ధారణ కోసం చేసిన HPLC ఫలితాలు పట్టిక 1లో ఇవ్వబడ్డాయి. పరీక్షించిన విత్తన పిండిలలోని ప్రధాన గ్లూకోసినోలేట్‌లు DFP మరియు PG మినహా వేర్వేరుగా ఉన్నాయి, ఈ రెండింటిలోనూ మైరోసినేస్ గ్లూకోసినోలేట్‌లు ఉన్నాయి. PGలోని మైరోసినిన్ పరిమాణం DFP కంటే ఎక్కువగా ఉంది, వరుసగా 33.3 ± 1.5 మరియు 26.5 ± 0.9 mg/g. Ls విత్తన పొడిలో 36.6 ± 1.2 mg/g గ్లూకోగ్లైకోన్ ఉండగా, IG విత్తన పొడిలో 38.0 ± 0.5 mg/g సినాపైన్ ఉంది.
కొవ్వు తీసివేసిన విత్తనపు పిండితో చికిత్స చేసినప్పుడు ఏ. ఈడెస్ ఈజిప్టి దోమల లార్వాలు చనిపోయాయి, అయితే చికిత్స యొక్క ప్రభావం మొక్క జాతిని బట్టి మారుతూ ఉంది. 24 మరియు 72 గంటల ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత DFP-NT మాత్రమే దోమల లార్వాలకు విషపూరితం కాలేదు (పట్టిక 2). క్రియాశీల విత్తనపు పొడి యొక్క విషపూరితత్వం గాఢత పెరిగే కొద్దీ పెరిగింది (పటం 1A, B). 24-గంటలు మరియు 72-గంటల అంచనాల వద్ద LC50 విలువల యొక్క ప్రాణాంతక మోతాదు నిష్పత్తి యొక్క 95% CI ఆధారంగా దోమల లార్వాలపై విత్తనపు పిండి యొక్క విషపూరితత్వం గణనీయంగా మారుతూ ఉంది (పట్టిక 3). 24 గంటల తర్వాత, Ls విత్తనపు పిండి యొక్క విష ప్రభావం ఇతర విత్తనపు పిండి చికిత్సల కంటే ఎక్కువగా ఉంది, లార్వాలపై అత్యధిక క్రియాశీలత మరియు గరిష్ట విషపూరితతను కలిగి ఉంది (LC50 = 0.04 గ్రా/120 మి.లీ dH2O). IG, Ls మరియు PG విత్తన పొడి చికిత్సలతో పోలిస్తే, 24 గంటల తర్వాత లార్వాలు DFP కి తక్కువ సున్నితంగా ఉన్నాయి, వాటి LC50 విలువలు వరుసగా 0.115, 0.04 మరియు 0.08 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గా ఉన్నాయి, ఇవి గణాంకపరంగా 0.211 గ్రా/120 మి.లీ dH2O LC50 విలువ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నాయి (పట్టిక 3). DFP, IG, PG మరియు Ls యొక్క LC90 విలువలు వరుసగా 0.376, 0.275, 0.137 మరియు 0.074 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గా ఉన్నాయి (పట్టిక 2). DFP యొక్క అత్యధిక గాఢత 0.12 గ్రా/120 మి.లీ dH2O. 24 గంటల అంచనా తర్వాత, సగటు లార్వా మరణాల రేటు కేవలం 12% మాత్రమే, అయితే IG మరియు PG లార్వాల సగటు మరణాల రేటు వరుసగా 51% మరియు 82% కి చేరుకుంది. 24 గంటల మూల్యాంకనం తర్వాత, అత్యధిక గాఢత గల Ls విత్తన పిండి చికిత్స (0.075 గ్రా/120 మి.లీ dH2O) కోసం సగటు లార్వా మరణం 99%గా ఉంది (పటం 1A).
చికిత్స తర్వాత 24 గంటలు (A) మరియు 72 గంటల (B) వద్ద విత్తన పిండి సాంద్రతకు ఏ. ఈజిప్షియన్ లార్వా (3వ దశ లార్వా) యొక్క మోతాదు ప్రతిస్పందన (ప్రోబిట్) నుండి మరణ వక్రతలు అంచనా వేయబడ్డాయి. చుక్కల గీత విత్తన పిండి చికిత్స యొక్క LC50ని సూచిస్తుంది. DFP థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్, DFP-HT వేడిచేసి క్రియారహితం చేసిన థ్లాస్పి ఆర్వెన్స్, IG సినాప్సిస్ ఆల్బా (ఇడా గోల్డ్), PG బ్రాసికా జున్సియా (పసిఫిక్ గోల్డ్), Ls లెపిడియం సాటివమ్.
72 గంటల మూల్యాంకనంలో, DFP, IG మరియు PG విత్తన పిండి యొక్క LC50 విలువలు వరుసగా 0.111, 0.085 మరియు 0.051 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గా ఉన్నాయి. Ls విత్తన పిండికి గురైన దాదాపు అన్ని లార్వాలు 72 గంటల తర్వాత చనిపోయాయి, కాబట్టి మరణాల డేటా ప్రోబిట్ విశ్లేషణతో పొంతన లేకుండా ఉంది. ఇతర విత్తన పిండితో పోలిస్తే, లార్వాలు DFP విత్తన పిండి చికిత్సకు తక్కువ సున్నితంగా ఉన్నాయి మరియు గణాంకపరంగా అధిక LC50 విలువలను కలిగి ఉన్నాయి (పట్టికలు 2 మరియు 3). 72 గంటల తర్వాత, DFP, IG మరియు PG విత్తన పిండి చికిత్సల కోసం LC50 విలువలు వరుసగా 0.111, 0.085 మరియు 0.05 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గా అంచనా వేయబడ్డాయి. 72 గంటల మూల్యాంకనం తర్వాత, DFP, IG మరియు PG విత్తన పొడుల LC90 విలువలు వరుసగా 0.215, 0.254 మరియు 0.138 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గా ఉన్నాయి. 72 గంటల మూల్యాంకనం తర్వాత, 0.12 గ్రా/120 మి.లీ dH2O గరిష్ట గాఢత వద్ద DFP, IG మరియు PG విత్తన పిండి చికిత్సల సగటు లార్వా మరణం వరుసగా 58%, 66% మరియు 96% గా ఉంది (పటం 1B). 72 గంటల మూల్యాంకనం తర్వాత, IG మరియు DFP విత్తన పిండి కంటే PG విత్తన పిండి ఎక్కువ విషపూరితమైనదిగా కనుగొనబడింది.
కృత్రిమ ఐసోథయోసయనేట్లు, అల్లిల్ ఐసోథయోసయనేట్ (AITC), బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (BITC) మరియు 4-హైడ్రాక్సీబెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ (4-HBITC) దోమల లార్వాలను సమర్థవంతంగా చంపగలవు. చికిత్స తర్వాత 24 గంటలకు, AITC యొక్క 19.35 ppm మరియు 4-HBITC యొక్క 55.41 ppm తో పోలిస్తే, BITC యొక్క LC50 విలువ 5.29 ppm గా ఉండి లార్వాలపై ఎక్కువ విషపూరిత ప్రభావాన్ని చూపింది (పట్టిక 4). AITC మరియు BITC లతో పోలిస్తే, 4-HBITC తక్కువ విషపూరితతను మరియు అధిక LC50 విలువను కలిగి ఉంది. అత్యంత శక్తివంతమైన సీడ్ మీల్‌లోని రెండు ప్రధాన ఐసోథయోసయనేట్ల (Ls మరియు PG) యొక్క దోమల లార్వా విషపూరితతలో గణనీయమైన తేడాలు ఉన్నాయి. AITC, BITC, మరియు 4-HBITC ల మధ్య LC50 విలువల ప్రాణాంతక మోతాదు నిష్పత్తి ఆధారంగా విషపూరితత్వం ఒక గణాంక వ్యత్యాసాన్ని చూపింది, దీని ప్రకారం LC50 ప్రాణాంతక మోతాదు నిష్పత్తి యొక్క 95% CI లో 1 విలువ చేర్చబడలేదు (P = 0.05, పట్టిక 4). BITC మరియు AITC రెండింటి యొక్క అత్యధిక గాఢతలు పరీక్షించిన లార్వాలలో 100% చంపగలవని అంచనా వేయబడింది (పటం 2).
Ae యొక్క మోతాదు ప్రతిస్పందన (ప్రోబిట్) నుండి మరణ వక్రరేఖలను అంచనా వేశారు. చికిత్స తర్వాత 24 గంటలకు, ఈజిప్షియన్ లార్వాలు (3వ దశ లార్వాలు) సింథటిక్ ఐసోథయోసయనేట్ గాఢతలను చేరుకున్నాయి. చుక్కల గీత ఐసోథయోసయనేట్ చికిత్సకు LC50ని సూచిస్తుంది. బెంజైల్ ఐసోథయోసయనేట్ BITC, అలైల్ ఐసోథయోసయనేట్ AITC మరియు 4-HBITC.
దోమల వ్యాప్తిని నియంత్రించే కారకాలుగా మొక్కల నుండి లభించే జీవ పురుగుమందుల వాడకంపై చాలా కాలంగా అధ్యయనాలు జరుగుతున్నాయి. అనేక మొక్కలు కీటకనాశక శక్తిని కలిగిన సహజ రసాయనాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వాటిలోని జీవక్రియాశీల సమ్మేళనాలు, దోమలతో సహా ఇతర తెగుళ్ళను నియంత్రించడంలో గొప్ప సామర్థ్యంతో, కృత్రిమ పురుగుమందులకు ఆకర్షణీయమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తాయి.
ఆవ మొక్కలను వాటి విత్తనాల కోసం ఒక పంటగా పండిస్తారు, వీటిని మసాలా దినుసుగా మరియు నూనె మూలంగా ఉపయోగిస్తారు. విత్తనాల నుండి ఆవ నూనెను తీసినప్పుడు లేదా జీవ ఇంధనంగా ఉపయోగించడం కోసం ఆవాలను తీసినప్పుడు, 69 ఉప-ఉత్పత్తిగా కొవ్వు తీసివేసిన విత్తనపు పిండి లభిస్తుంది. ఈ విత్తనపు పిండి దాని సహజ జీవరసాయన భాగాలు మరియు జలవిశ్లేషణ ఎంజైమ్‌లలో చాలావాటిని నిలుపుకుంటుంది. ఈ విత్తనపు పిండి యొక్క విషపూరిత స్వభావానికి కారణం ఐసోథయోసయనేట్‌ల ఉత్పత్తి55,60,61. విత్తనపు పిండిని హైడ్రేట్ చేసే సమయంలో మైరోసినేస్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా గ్లూకోసినోలేట్‌లు జలవిశ్లేషణ చెందడం వల్ల ఐసోథయోసయనేట్‌లు ఏర్పడతాయి38,55,70 మరియు ఇవి శిలీంధ్రనాశక, బాక్టీరియానాశక, నెమటోడ్లనాశక మరియు కీటకనాశక ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయని, అలాగే రసాయన ఇంద్రియ ప్రభావాలు మరియు రసాయన చికిత్సా లక్షణాలతో సహా ఇతర గుణాలను కూడా కలిగి ఉంటాయని తెలిసింది61,62,70. ఆవ మొక్కలు మరియు విత్తనపు పిండి నేల మరియు నిల్వ చేసిన ఆహార కీటకాలపై ధూమకారిగా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయని అనేక అధ్యయనాలు చూపించాయి57,59,71,72. ఈ అధ్యయనంలో, మేము నాలుగు రకాల విత్తనపు పిండి మరియు దాని మూడు జీవక్రియాశీల ఉత్పత్తులైన AITC, BITC, మరియు 4-HBITC ల యొక్క విష ప్రభావాన్ని ఈడిస్ ఈజిప్టి దోమ లార్వాలపై అంచనా వేశాము. దోమ లార్వాలు ఉన్న నీటిలో విత్తనపు పిండిని నేరుగా కలపడం వల్ల, దోమ లార్వాలకు విషపూరితమైన ఐసోథయోసయనేట్‌లను ఉత్పత్తి చేసే ఎంజైమాటిక్ ప్రక్రియలు ఉత్తేజితమవుతాయని భావించబడింది. ఈ జీవ పరివర్తన, విత్తనపు పిండి యొక్క లార్వానాశక చర్యను గమనించడం ద్వారా మరియు వాడకానికి ముందు మరుగుజ్జు ఆవాల విత్తనపు పిండిని వేడి చేసినప్పుడు దాని కీటకనాశక చర్య కోల్పోవడం ద్వారా పాక్షికంగా నిరూపించబడింది. వేడి చేయడం వల్ల గ్లూకోసినోలేట్‌లను ఉత్తేజపరిచే హైడ్రోలైటిక్ ఎంజైమ్‌లు నాశనమవుతాయని, తద్వారా జీవక్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్‌ల ఏర్పడటం నిరోధించబడుతుందని భావించబడింది. జల వాతావరణంలో దోమలపై క్యాబేజీ విత్తనపు పొడి యొక్క కీటకనాశక లక్షణాలను నిర్ధారించిన మొదటి అధ్యయనం ఇదే.
పరీక్షించిన విత్తన పొడులలో, వాటర్‌క్రెస్ విత్తన పొడి (Ls) అత్యంత విషపూరితమైనది, ఇది ఏడెస్ ఆల్బోపిక్టస్‌లో అధిక మరణాలకు కారణమైంది. ఏడెస్ ఈజిప్టి లార్వాలను 24 గంటల పాటు నిరంతరంగా ప్రాసెస్ చేశారు. మిగిలిన మూడు విత్తన పొడులు (PG, IG మరియు DFP) నెమ్మదిగా చర్యను కలిగి ఉన్నాయి మరియు 72 గంటల నిరంతర చికిత్స తర్వాత కూడా గణనీయమైన మరణాలకు కారణమయ్యాయి. Ls విత్తన పిండిలో మాత్రమే గణనీయమైన మొత్తంలో గ్లూకోసినోలేట్లు ఉన్నాయి, అయితే PG మరియు DFP లలో మైరోసినేస్ మరియు IG లో ప్రధాన గ్లూకోసినోలేట్‌గా గ్లూకోసినోలేట్ ఉన్నాయి (పట్టిక 1). గ్లూకోట్రోపేలిన్ BITC గా జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది మరియు సినాల్బైన్ 4-HBITC61,62 గా జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది. మా బయోఅస్సే ఫలితాలు Ls విత్తన పిండి మరియు సింథటిక్ BITC రెండూ దోమల లార్వాలకు అత్యంత విషపూరితమైనవని సూచిస్తున్నాయి. PG మరియు DFP విత్తన పిండిలోని ప్రధాన భాగం మైరోసినేస్ గ్లూకోసినోలేట్, ఇది AITC గా జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది. AITC 19.35 ppm LC50 విలువతో దోమల లార్వాలను చంపడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. AITC మరియు BITC లతో పోలిస్తే, 4-HBITC ఐసోథయోసయనేట్ లార్వాలకు అతి తక్కువ విషపూరితమైనది. AITC, BITC కంటే తక్కువ విషపూరితమైనప్పటికీ, వాటి LC50 విలువలు దోమల లార్వాలపై పరీక్షించిన అనేక ఆవశ్యక నూనెల కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి32,73,74,75.
దోమల లార్వాలకు వ్యతిరేకంగా ఉపయోగించే మా క్రూసిఫెరస్ విత్తన పొడిలో ఒక ప్రధాన గ్లూకోసినోలేట్ ఉంటుంది, ఇది HPLC ద్వారా నిర్ధారించిన ప్రకారం మొత్తం గ్లూకోసినోలేట్లలో 98-99% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇతర గ్లూకోసినోలేట్లు అతి తక్కువ పరిమాణంలో కనుగొనబడ్డాయి, కానీ వాటి స్థాయిలు మొత్తం గ్లూకోసినోలేట్లలో 0.3% కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి. వాటర్‌క్రెస్ (L. sativum) విత్తన పొడిలో ద్వితీయ గ్లూకోసినోలేట్లు (సినిగ్రిన్) ఉంటాయి, కానీ వాటి నిష్పత్తి మొత్తం గ్లూకోసినోలేట్లలో 1% మాత్రమే, మరియు వాటి పరిమాణం ఇప్పటికీ చాలా తక్కువ (సుమారు 0.4 mg/g విత్తన పొడి). PG మరియు DFP రెండింటిలోనూ ఒకే ప్రధాన గ్లూకోసినోలేట్ (మైరోసిన్) ఉన్నప్పటికీ, వాటి LC50 విలువల కారణంగా వాటి విత్తన పిండిల లార్విసైడల్ చర్యలో గణనీయమైన తేడా ఉంటుంది. బూడిద తెగులుపై విషపూరితత్వంలో తేడాలు ఉంటాయి. ఈ రెండు విత్తన పిండిల మధ్య మైరోసినేస్ చర్య లేదా స్థిరత్వంలో తేడాల కారణంగా ఏడెస్ ఈజిప్టి లార్వాలు బయటకు రావచ్చు. బ్రాసికేసియే మొక్కలలో ఐసోథయోసయనేట్లు వంటి జలవిశ్లేషణ ఉత్పత్తుల జీవ లభ్యతలో మైరోసినేస్ చర్య ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది76. పోకాక్ మరియు ఇతరులు77 మరియు విల్కిన్సన్ మరియు ఇతరులు78 చేసిన మునుపటి నివేదికలు, మైరోసినేస్ చర్య మరియు స్థిరత్వంలో మార్పులు జన్యు మరియు పర్యావరణ కారకాలతో కూడా సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చని చూపించాయి.
సంబంధిత రసాయన అనువర్తనాలతో పోల్చడం కోసం, ప్రతి విత్తన పిండి యొక్క 24 మరియు 72 గంటల LC50 విలువల ఆధారంగా అంచనా వేయబడిన జీవక్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్ పరిమాణాన్ని లెక్కించారు (పట్టిక 5). 24 గంటల తర్వాత, విత్తన పిండిలోని ఐసోథయోసయనేట్లు స్వచ్ఛమైన సమ్మేళనాల కంటే ఎక్కువ విషపూరితమైనవిగా ఉన్నాయి. ఐసోథయోసయనేట్ విత్తన చికిత్సల యొక్క పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ (ppm) ఆధారంగా లెక్కించిన LC50 విలువలు, BITC, AITC, మరియు 4-HBITC అనువర్తనాల LC50 విలువల కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి. లార్వాలు విత్తన పిండి గుళికలను తినడాన్ని మేము గమనించాము (చిత్రం 3A). పర్యవసానంగా, లార్వాలు విత్తన పిండి గుళికలను తినడం ద్వారా విషపూరిత ఐసోథయోసయనేట్లకు మరింత గాఢమైన స్థాయిలో గురికావచ్చు. 24-గంటల ఎక్స్‌పోజర్ వద్ద IG మరియు PG విత్తన పిండి చికిత్సలలో ఇది అత్యంత స్పష్టంగా కనిపించింది, ఇక్కడ LC50 గాఢతలు స్వచ్ఛమైన AITC మరియు 4-HBITC చికిత్సల కంటే వరుసగా 75% మరియు 72% తక్కువగా ఉన్నాయి. Ls మరియు DFP చికిత్సలు స్వచ్ఛమైన ఐసోథయోసయనేట్ కంటే ఎక్కువ విషపూరితమైనవి, వాటి LC50 విలువలు వరుసగా 24% మరియు 41% తక్కువగా ఉన్నాయి. నియంత్రణ చికిత్సలోని లార్వాలు విజయవంతంగా ప్యూపేగా మారాయి (Fig. 3B), అయితే సీడ్ మీల్ చికిత్సలోని చాలా లార్వాలు ప్యూపేగా మారలేదు మరియు లార్వా అభివృద్ధి గణనీయంగా ఆలస్యమైంది (Fig. 3B,D). స్పోడోప్టెరాలిటురాలో, ఐసోథయోసయనేట్లు పెరుగుదల మందగింపు మరియు అభివృద్ధి ఆలస్యంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి79.
ఏడిస్ ఈజిప్టి దోమల లార్వాలను 24–72 గంటల పాటు నిరంతరం బ్రాసికా విత్తనపు పొడికి గురిచేశారు. (A) నోటి భాగాలలో విత్తనపు పొడి కణాలతో చనిపోయిన లార్వాలు (వృత్తంలో చూపబడ్డాయి); (B) నియంత్రణ చికిత్స (విత్తనపు పొడి కలపని dH20) లార్వాలు సాధారణంగా పెరిగి, 72 గంటల తర్వాత ప్యూపాగా మారడం ప్రారంభిస్తాయని చూపిస్తుంది (C, D) విత్తనపు పొడితో చికిత్స పొందిన లార్వాలు; విత్తనపు పొడి వాటి అభివృద్ధిలో తేడాలను చూపించింది మరియు ప్యూపాగా మారలేదు.
దోమల లార్వాలపై ఐసోథయోసయనేట్‌ల విష ప్రభావాల యంత్రాంగాన్ని మేము అధ్యయనం చేయలేదు. అయితే, ఎర్ర అగ్ని చీమలపై (సోలెనోప్సిస్ ఇన్విక్టా) గతంలో జరిపిన అధ్యయనాలు, గ్లూటాథియోన్ S-ట్రాన్స్‌ఫెరేస్ (GST) మరియు ఎస్టరేస్ (EST) నిరోధం ఐసోథయోసయనేట్ జీవక్రియాశీలతకు ప్రధాన యంత్రాంగం అని చూపించాయి, మరియు AITC, తక్కువ క్రియాశీలత వద్ద కూడా, GST క్రియాశీలతను నిరోధించగలదు. తక్కువ గాఢతలలో ఎర్ర దిగుమతి అగ్ని చీమలలో. మోతాదు 0.5 µg/ml80. దీనికి విరుద్ధంగా, AITC వయోజన మొక్కజొన్న వీవిల్స్‌లో (సిటోఫిలస్ జీమైస్) అసిటైల్‌కోలినెస్టరేస్‌ను నిరోధిస్తుంది81. దోమల లార్వాలలో ఐసోథయోసయనేట్ క్రియాశీలత యంత్రాంగాన్ని స్పష్టం చేయడానికి ఇలాంటి అధ్యయనాలు తప్పనిసరిగా నిర్వహించాలి.
ఆవ గింజల పిండి ద్వారా దోమల లార్వా నియంత్రణకు, మొక్కల గ్లూకోసినోలేట్‌లు జలవిశ్లేషణ చెంది క్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్‌లుగా మారడమే ఒక యంత్రాంగంగా పనిచేస్తుందనే ప్రతిపాదనకు మద్దతు ఇవ్వడానికి, మేము వేడితో నిష్క్రియం చేయబడిన DFP చికిత్సను ఉపయోగిస్తాము. పరీక్షించిన వినియోగ మోతాదులలో DFP-HT గింజల పిండి విషపూరితం కాలేదు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గ్లూకోసినోలేట్‌లు క్షీణతకు సున్నితంగా ఉంటాయని లఫార్గా మరియు ఇతరులు 82 నివేదించారు. వేడి చికిత్స గింజల పిండిలోని మైరోసినేస్ ఎంజైమ్‌ను వికృతీకరించి, గ్లూకోసినోలేట్‌లు జలవిశ్లేషణ చెంది క్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్‌లుగా మారకుండా నిరోధిస్తుందని కూడా భావిస్తున్నారు. మైరోసినేస్ ఉష్ణోగ్రతకు సున్నితమైనదని ఒకునాడే మరియు ఇతరులు 75 కూడా ధృవీకరించారు. ఆవాలు, నల్ల ఆవాలు మరియు బ్లడ్‌రూట్ గింజలను 80° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు గురిచేసినప్పుడు మైరోసినేస్ చర్య పూర్తిగా నిష్క్రియం చేయబడిందని వారు చూపించారు. ఈ యంత్రాంగాల వల్ల వేడితో చికిత్స చేయబడిన DFP గింజల పిండి యొక్క కీటకనాశక చర్య కోల్పోవచ్చు.
అందువల్ల, ఆవగింజల పిండి మరియు దానిలోని మూడు ప్రధాన ఐసోథయోసయనేట్లు దోమల లార్వాలకు విషపూరితమైనవి. ఆవగింజల పిండికి మరియు రసాయన చికిత్సలకు మధ్య ఉన్న ఈ వ్యత్యాసాలను బట్టి చూస్తే, దోమల నియంత్రణకు ఆవగింజల పిండి వాడకం ఒక సమర్థవంతమైన పద్ధతి కావచ్చు. ఆవగింజల పొడి వాడకం యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, తగిన ఫార్ములేషన్లను మరియు సమర్థవంతమైన డెలివరీ వ్యవస్థలను గుర్తించాల్సిన అవసరం ఉంది. సింథటిక్ పురుగుమందులకు ప్రత్యామ్నాయంగా ఆవగింజల పిండిని ఉపయోగించే అవకాశం ఉందని మా ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి. ఈ సాంకేతికత దోమల వాహకాలను నియంత్రించడానికి ఒక వినూత్న సాధనంగా మారగలదు. దోమల లార్వాలు జల వాతావరణంలో వృద్ధి చెందుతాయి మరియు ఆవగింజల పిండిలోని గ్లూకోసినోలేట్లు నీటిలో కలిసినప్పుడు ఎంజైమ్‌ల ద్వారా క్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్లుగా మార్చబడతాయి కాబట్టి, దోమలు ఉన్న నీటిలో ఆవగింజల పిండిని ఉపయోగించడం గణనీయమైన నియంత్రణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. ఐసోథయోసయనేట్ల లార్వానాశక చర్యలో తేడాలు ఉన్నప్పటికీ (BITC > AITC > 4-HBITC), ఆవగింజల పిండిని బహుళ గ్లూకోసినోలేట్లతో కలపడం వల్ల విషపూరితత్వం సినర్జిస్టిక్‌గా పెరుగుతుందో లేదో నిర్ధారించడానికి మరింత పరిశోధన అవసరం. కొవ్వు తీసివేసిన క్యాబేజీ గింజల పిండి మరియు మూడు జీవక్రియాశీల ఐసోథయోసయనేట్‌లు దోమలపై చూపే కీటకనాశక ప్రభావాలను ప్రదర్శించిన మొట్టమొదటి అధ్యయనం ఇది. గింజల నుండి నూనె తీసే ప్రక్రియలో ఉప ఉత్పత్తిగా లభించే కొవ్వు తీసివేసిన క్యాబేజీ గింజల పిండి, దోమల నియంత్రణకు ఒక ఆశాజనకమైన లార్విసైడల్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగపడగలదని ఈ అధ్యయన ఫలితాలు చూపించడం ద్వారా ఒక కొత్త ఒరవడిని సృష్టించాయి. ఈ సమాచారం, మొక్కల నుండి లభించే జీవ నియంత్రణ కారకాల ఆవిష్కరణను ముందుకు తీసుకెళ్లడానికి మరియు వాటిని చవకైన, ఆచరణాత్మకమైన, పర్యావరణ అనుకూలమైన జీవ పురుగుమందులుగా అభివృద్ధి చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
ఈ అధ్యయనం కోసం రూపొందించిన డేటాసెట్‌లు మరియు ఫలిత విశ్లేషణలు, సహేతుకమైన అభ్యర్థనపై సంబంధిత రచయిత నుండి అందుబాటులో ఉంటాయి. అధ్యయనం ముగింపులో, అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన అన్ని పదార్థాలు (కీటకాలు మరియు విత్తన పిండి) నాశనం చేయబడ్డాయి.