Utilizarea pe scară largă a pesticidelor sintetice a dus la numeroase probleme, inclusiv apariția unor organisme rezistente, degradarea mediului și daune aduse sănătății umane. Prin urmare, noi microbienepesticidecare sunt sigure pentru sănătatea umană și pentru mediu sunt necesare urgent. În acest studiu, biosurfactantul ramnolipidic produs de Enterobacter cloacae SJ2 a fost utilizat pentru a evalua toxicitatea asupra larvelor de țânțari (Culex quinquefasciatus) și termite (Odontotermes obesus). Rezultatele au arătat că a existat o rată a mortalității dependentă de doză între tratamente. Valoarea LC50 (concentrație letală 50%) la 48 de ore pentru biosurfactanții larvali de termite și țânțari a fost determinată utilizând o metodă de ajustare a curbei de regresie neliniară. Rezultatele au arătat că valorile LC50 la 48 de ore (interval de încredere de 95%) ale activității larvicide și antitermite a biosurfactantului au fost de 26,49 mg/L (interval 25,40 - 27,57) și, respectiv, 33,43 mg/L (interval 31,09 - 35,68). Conform examenului histopatologic, tratamentul cu biosurfactanți a cauzat leziuni severe țesuturilor organite ale larvelor și termitelor. Rezultatele acestui studiu indică faptul că biosurfactantul microbian produs de Enterobacter cloacae SJ2 este un instrument excelent și potențial eficient pentru controlul Cx. quinquefasciatus și O. obesus.
Țările tropicale se confruntă cu un număr mare de boli transmise de țânțari1. Relevanța bolilor transmise de țânțari este larg răspândită. Peste 400.000 de oameni mor din cauza malariei în fiecare an, iar unele orașe mari se confruntă cu epidemii de boli grave, cum ar fi dengue, febra galbenă, chikungunya și Zika.2 Bolile transmise prin vectori sunt asociate cu una din șase infecții la nivel mondial, țânțarii provocând cele mai semnificative cazuri3,4. Culex, Anopheles și Aedes sunt cele trei genuri de țânțari cel mai frecvent asociate cu transmiterea bolilor5. Prevalența febrei dengue, o infecție transmisă de țânțarul Aedes aegypti, a crescut în ultimul deceniu și reprezintă o amenințare semnificativă la adresa sănătății publice4,7,8. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), peste 40% din populația lumii este expusă riscului de febră dengue, cu 50-100 de milioane de cazuri noi apărând anual în peste 100 de țări9,10,11. Febra dengue a devenit o problemă majoră de sănătate publică, deoarece incidența sa a crescut la nivel mondial12,13,14. Anopheles gambiae, cunoscut în mod obișnuit sub numele de țânțarul african Anopheles, este cel mai important vector al malariei umane în regiunile tropicale și subtropicale15. Virusul West Nile, encefalita St. Louis, encefalita japoneză și infecțiile virale ale cailor și păsărilor sunt transmise de țânțarii Culex, adesea numiți țânțari comuni de casă. În plus, aceștia sunt și purtători de boli bacteriene și parazitare16. Există peste 3.000 de specii de termite în lume, iar acestea există de peste 150 de milioane de ani17. Majoritatea dăunătorilor trăiesc în sol și se hrănesc cu lemn și produse din lemn care conțin celuloză. Termita indiană Odontotermes obesus este un dăunător important care provoacă daune grave culturilor importante și arborilor plantați18. În zonele agricole, infestările cu termite în diferite stadii pot provoca pagube economice enorme diferitelor culturi, specii de arbori și materiale de construcție. Termitele pot cauza, de asemenea, probleme de sănătate umană19.
Problema rezistenței la microorganisme și dăunători în domeniile farmaceutic și agricol de astăzi este complexă20,21. Prin urmare, ambele companii ar trebui să caute noi antimicrobiene eficiente din punct de vedere al costurilor și biopesticide sigure. Pesticidele sintetice sunt acum disponibile și s-a dovedit a fi infecțioase și a respinge insectele benefice nevizate22. În ultimii ani, cercetarea privind biosurfactanții s-a extins datorită aplicării lor în diverse industrii. Biosurfactanții sunt foarte utili și vitali în agricultură, remedierea solului, extracția petrolului, eliminarea bacteriilor și insectelor și procesarea alimentelor23,24. Biosurfactanții sau surfactanții microbieni sunt substanțe chimice biosurfactante produse de microorganisme precum bacterii, drojdii și ciuperci în habitatele de coastă și zonele contaminate cu petrol25,26. Surfactanții derivați chimic și biosurfactanții sunt două tipuri care sunt obținute direct din mediul natural27. Diverși biosurfactanți sunt obținuți din habitatele marine28,29. Prin urmare, oamenii de știință caută noi tehnologii pentru producerea de biosurfactanți pe bază de bacterii naturale30,31. Progresele în astfel de cercetări demonstrează importanța acestor compuși biologici pentru protecția mediului32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium și aceste genuri bacteriene sunt reprezentanți bine studiați23,33.
Există multe tipuri de biosurfactanți cu o gamă largă de aplicații34. Un avantaj semnificativ al acestor compuși este faptul că unii dintre ei au activitate antibacteriană, larvicidă și insecticidă. Aceasta înseamnă că pot fi utilizați în industria agricolă, chimică, farmaceutică și cosmetică35,36,37,38. Deoarece biosurfactanții sunt în general biodegradabili și benefici pentru mediu, aceștia sunt utilizați în programele integrate de gestionare a dăunătorilor pentru a proteja culturile39. Astfel, au fost obținute cunoștințe de bază despre activitatea larvicidă și antitermitică a biosurfactanților microbieni produși de Enterobacter cloacae SJ2. Am examinat mortalitatea și modificările histologice la expunerea la diferite concentrații de biosurfactanți ramnolipidici. În plus, am evaluat programul de calculator Ecological Structure-Activity (ECOSAR), utilizat pe scară largă, pentru a determina toxicitatea acută pentru microalge, dafnii și pești.
În acest studiu, a fost testată activitatea antitermitică (toxicitatea) biosurfactanților purificați la diferite concentrații, cuprinse între 30 și 50 mg/ml (la intervale de 5 mg/ml), împotriva termitelor indiene, O. obesus și a patra specie. Larve de țânțari quinquefasciatus. Concentrațiile LC50 ale biosurfactanților pe parcursul a 48 de ore împotriva O. obesus și Cx. și C. solanacearum. Larvele de țânțari au fost identificate folosind o metodă de ajustare a curbei de regresie neliniară. Rezultatele au arătat că mortalitatea termitelor a crescut odată cu creșterea concentrației de biosurfactant. Rezultatele au arătat că biosurfactantul a avut activitate larvicidă (Figura 1) și activitate antitermitică (Figura 2), cu valori LC50 pe 48 de ore (IC 95%) de 26,49 mg/l (25,40 până la 27,57) și respectiv 33,43 mg/l (Fig. 31,09 până la 35,68) (Tabelul 1). În ceea ce privește toxicitatea acută (48 de ore), biosurfactantul este clasificat ca fiind „dăunător” pentru organismele testate. Biosurfactantul produs în acest studiu a demonstrat o activitate larvicidă excelentă, cu o mortalitate de 100% în decurs de 24-48 de ore de la expunere.
Calculați valoarea LC50 pentru activitatea larvicidă. Ajustarea curbei de regresie neliniară (linie continuă) și intervalul de încredere de 95% (zona umbrită) pentru mortalitatea relativă (%).
Calculați valoarea LC50 pentru activitatea antitermitelor. Ajustarea curbei de regresie neliniară (linie continuă) și intervalul de încredere de 95% (zona umbrită) pentru mortalitatea relativă (%).
La sfârșitul experimentului, modificările morfologice și anomaliile au fost observate la microscop. Modificări morfologice au fost observate la grupurile de control și la grupurile tratate la o mărire de 40x. După cum se arată în Figura 3, afectarea creșterii a apărut la majoritatea larvelor tratate cu biosurfactanți. Figura 3a prezintă un Cx. quinquefasciatus normal, Figura 3b prezintă un Cx. anormal. Cauzează cinci larve de nematode.
Efectul dozelor subletale (LC50) de biosurfactanți asupra dezvoltării larvelor de Culex quinquefasciatus. Imagine obținută prin microscopie optică (a) a unui Cx normal la o mărire de 40×. quinquefasciatus (b) Cx anormal. Provoacă cinci larve de nematode.
În prezentul studiu, examinarea histologică a larvelor tratate (Fig. 4) și a termitelor (Fig. 5) a relevat mai multe anomalii, inclusiv reducerea suprafeței abdominale și deteriorarea mușchilor, straturilor epiteliale și pielii intestinului mijlociu. Histologia a relevat mecanismul activității inhibitorii a biosurfactantului utilizat în acest studiu.
Histopatologia larvelor Cx normale, netratate, din stadiul 4 de dezvoltare. Larve de quinquefasciatus (control: (a, b)) și tratate cu biosurfactant (tratament: (c, d)). Săgețile indică epiteliul intestinal tratat (epi), nucleii (n) și mușchiul (mu). Bara = 50 µm.
Histopatologia O. obesus normal netratat (control: (a, b)) și tratat cu biosurfactant (tratament: (c, d)). Săgețile indică epiteliul intestinal (epi) și respectiv mușchiul (mu). Bara = 50 µm.
În acest studiu, ECOSAR a fost utilizat pentru a prezice toxicitatea acută a produselor biosurfactante ramnolipidice asupra producătorilor primari (alge verzi), consumatorilor primari (purici de apă) și consumatorilor secundari (pești). Acest program utilizează modele cantitative sofisticate de tip structură-activitate a compușilor pentru a evalua toxicitatea pe baza structurii moleculare. Modelul utilizează software structură-activitate (SAR) pentru a calcula toxicitatea acută și pe termen lung a substanțelor asupra speciilor acvatice. Mai exact, Tabelul 2 rezumă concentrațiile letale medii estimate (LC50) și concentrațiile efective medii (EC50) pentru mai multe specii. Toxicitatea suspectată a fost clasificată în patru niveluri utilizând Sistemul Global Armonizat de Clasificare și Etichetare a Substanțelor Chimice (Tabelul 3).
Controlul bolilor transmise prin vectori, în special al tulpinilor de țânțari și al țânțarilor Aedes. Egiptenii, acum, lucrează dificil 40,41,42,43,44,45,46. Deși unele pesticide disponibile chimic, cum ar fi piretroizii și organofosfații, sunt oarecum benefice, acestea prezintă riscuri semnificative pentru sănătatea umană, inclusiv diabetul, tulburările reproductive, tulburările neurologice, cancerul și bolile respiratorii. Mai mult, în timp, aceste insecte pot deveni rezistente la ele 13,43,48. Astfel, măsurile eficiente și ecologice de control biologic vor deveni o metodă mai populară de control al țânțarilor 49,50. Benelli 51 a sugerat că controlul timpuriu al vectorilor țânțari ar fi mai eficient în zonele urbane, dar nu au recomandat utilizarea larvicidelor în zonele rurale 52. Tom și colab. 53 au sugerat, de asemenea, că controlul țânțarilor în stadiile lor imature ar fi o strategie sigură și simplă, deoarece aceștia sunt mai sensibili la agenții de control 54.
Producerea de biosurfactanți de către o tulpină puternică (Enterobacter cloacae SJ2) a demonstrat o eficacitate constantă și promițătoare. Studiul nostru anterior a raportat că Enterobacter cloacae SJ2 optimizează producția de biosurfactanți utilizând parametri fizico-chimici26. Conform studiului lor, condițiile optime pentru producerea de biosurfactanți de către un izolat potențial de E. cloacae au fost incubarea timp de 36 de ore, agitarea la 150 rpm, pH 7,5, 37 °C, salinitate 1 ppt, 2% glucoză ca sursă de carbon, 1% drojdie. Extractul a fost utilizat ca sursă de azot pentru a obține 2,61 g/L biosurfactant. În plus, biosurfactanții au fost caracterizați folosind TLC, FTIR și MALDI-TOF-MS. Acest lucru a confirmat că ramnolipidul este un biosurfactant. Biosurfactanții glicolipidici sunt clasa cea mai intens studiată dintre alte tipuri de biosurfactanți55. Aceștia constau din părți carbohidrați și lipidice, în principal lanțuri de acizi grași. Printre glicolipide, principalii reprezentanți sunt ramnolipidele și soforolipidele56. Ramnolipidele conțin două grupări de ramnoză legate de acidul mono- sau di-β-hidroxidecanoic57. Utilizarea ramnolipidelor în industria medicală și farmaceutică este bine stabilită58, pe lângă utilizarea lor recentă ca pesticide59.
Interacțiunea biosurfactantului cu regiunea hidrofobă a sifonului respirator permite apei să treacă prin cavitatea sa stomatală, crescând astfel contactul larvelor cu mediul acvatic. Prezența biosurfactanților afectează și traheea, a cărei lungime este aproape de suprafață, ceea ce facilitează urcarea larvelor la suprafață și respirația. Drept urmare, tensiunea superficială a apei scade. Deoarece larvele nu se pot atașa de suprafața apei, acestea cad pe fundul rezervorului, perturbând presiunea hidrostatică, rezultând un consum excesiv de energie și moarte prin înec38,60. Rezultate similare au fost obținute de Ghribi61, unde un biosurfactant produs de Bacillus subtilis a prezentat activitate larvicidă împotriva Ephestia kuehniella. În mod similar, activitatea larvicidă a Cx. Das și Mukherjee23 a evaluat, de asemenea, efectul lipopeptidelor ciclice asupra larvelor de quinquefasciatus.
Rezultatele acestui studiu se referă la activitatea larvicidă a biosurfactanților ramnolipidici împotriva Cx. Uciderea țânțarilor quinquefasciatus este în concordanță cu rezultatele publicate anterior. De exemplu, se utilizează biosurfactanți pe bază de surfactină produși de diverse bacterii din genul Bacillus și Pseudomonas spp. Unele rapoarte timpurii64,65,66 au raportat activitatea de ucidere a larvelor a biosurfactanților lipopeptidici din Bacillus subtilis23. Deepali și colab.63 au descoperit că biosurfactantul ramnolipidic izolat din Stenotropomonas maltophilia a avut o activitate larvicidă puternică la o concentrație de 10 mg/L. Silva și colab.67 au raportat activitatea larvicidă a biosurfactantului ramnolipidic împotriva Ae la o concentrație de 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande și colab. 68 a raportat că biosurfactanții lipopeptidici produși de Bacillus subtilis au cauzat mortalitate generală la larvele și termitele de Culex cu fracția lipofilă de Eucalyptus. În mod similar, Masendra și colab. 69 au raportat o mortalitate de 61,7% la furnicile lucrătoare (Cryptotermes cynocephalus Light.) în fracțiile lipofile de n-hexan și EtOAc ale extractului brut de E.
Parthipan și colab. 70 au raportat utilizarea insecticidă a biosurfactanților lipopeptidici produși de Bacillus subtilis A1 și Pseudomonas stutzeri NA3 împotriva Anopheles Stephensi, un vector al parazitului malariei Plasmodium. Aceștia au observat că larvele și pupele au supraviețuit mai mult, au avut perioade de ovipoziție mai scurte, au fost sterile și au avut o durată de viață mai scurtă atunci când au fost tratate cu diferite concentrații de biosurfactanți. Valorile LC50 observate pentru biosurfactantul A1 de B. subtilis au fost de 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 și 7,99 mg/L pentru diferite stări larvare (adică larve I, II, III, IV și respectiv pupă). Prin comparație, biosurfactanții pentru stadiile larvare I-IV și stadiile pupale de Pseudomonas stutzeri NA3 au fost de 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 și respectiv 6,99 mg/L. Se consideră că fenologia întârziată a larvelor și pupelor supraviețuitoare este rezultatul unor tulburări fiziologice și metabolice semnificative cauzate de tratamentele cu insecticide71.
Tulpina CCMA 0358 de Wickerhamomyces anomalus produce un biosurfactant cu activitate larvicidă de 100% împotriva țânțarilor Aedes aegypti. Valoarea larvicidă a țânțarilor în intervalul de 24 de ore 38 a fost mai mare decât cea raportată de Silva și colab. Un biosurfactant produs din Pseudomonas aeruginosa folosind ulei de floarea-soarelui ca sursă de carbon a demonstrat că ucide 100% dintre larve în 48 de ore 67. Abinaya și colab.72 și Pradhan și colab.73 au demonstrat, de asemenea, efectele larvicide sau insecticide ale surfactanților produși de mai multe izolate din genul Bacillus. Un studiu publicat anterior de Senthil-Nathan și colab. a constatat că 100% dintre larvele de țânțari expuse la lagunele de plante erau susceptibile de a muri. 74.
Evaluarea efectelor subletale ale insecticidelor asupra biologiei insectelor este esențială pentru programele integrate de gestionare a dăunătorilor, deoarece dozele/concentrațiile subletale nu ucid insectele, dar pot reduce populațiile de insecte în generațiile viitoare prin perturbarea caracteristicilor biologice10. Siqueira și colab. 75 au observat activitate larvicidă completă (mortalitate 100%) a biosurfactantului ramnolipidic (300 mg/ml) atunci când a fost testat la diferite concentrații cuprinse între 50 și 300 mg/ml. Stadiul larvar al tulpinilor de Aedes aegypti. Aceștia au analizat efectele timpului până la moarte și ale concentrațiilor subletale asupra supraviețuirii larvare și a activității de înot. În plus, au observat o scădere a vitezei de înot după 24-48 de ore de expunere la concentrații subletale de biosurfactant (de exemplu, 50 mg/ml și 100 mg/ml). Se consideră că otrăvurile care au roluri subletale promițătoare sunt mai eficiente în provocarea de daune multiple dăunătorilor expuși76.
Observațiile histologice ale rezultatelor noastre indică faptul că biosurfactanții produși de Enterobacter cloacae SJ2 modifică semnificativ țesuturile larvelor de țânțar (Cx. quinquefasciatus) și termite (O. obesus). Anomalii similare au fost cauzate de preparate de ulei de busuioc la An. gambiaes.s, iar An. arabica au fost descrise de Ochola77. Kamaraj și colab.78 au descris, de asemenea, aceleași anomalii morfologice la An. Larvele lui Stephanie au fost expuse la nanoparticule de aur. Vasantha-Srinivasan și colab.79 au raportat, de asemenea, că uleiul esențial de traistă-ciobanului a deteriorat grav camera și straturile epiteliale ale Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran și colab. au raportat că larvele de țânțar au fost tratate cu extract micelial 500 mg/ml dintr-o ciupercă locală Penicillium. Ae prezintă leziuni histologice severe. aegypti și Cx. Rata mortalității 80. Anterior, Abinaya și colab. au fost studiate larvele din stadiul patru ale An. Stephensi și Ae. aegypti a constatat numeroase modificări histologice la Aedes aegypti tratat cu exopolisaharide de B. licheniformis, inclusiv cecum gastric, atrofie musculară, deteriorarea și dezorganizarea ganglionilor cordonului nervos72. Conform lui Raghavendran și colab., după tratamentul cu extract micelial de P. daleae, celulele intestinului mijlociu al țânțarilor testați (larve din stadiul 4) au prezentat umflarea lumenului intestinal, o scădere a conținutului intercelular și degenerare nucleară81. Aceleași modificări histologice au fost observate la larvele de țânțari tratate cu extract de frunze de echinacea, indicând potențialul insecticid al compușilor tratați50.
Utilizarea software-ului ECOSAR a primit recunoaștere internațională82. Cercetările actuale sugerează că toxicitatea acută a biosurfactanților ECOSAR asupra microalgelor (C. vulgaris), peștilor și puricilor de apă (D. magna) se încadrează în categoria „toxicitate” definită de Organizația Națiunilor Unite83. Modelul de ecotoxicitate ECOSAR utilizează SAR și QSAR pentru a prezice toxicitatea acută și pe termen lung a substanțelor și este adesea utilizat pentru a prezice toxicitatea poluanților organici82,84.
Paraformaldehida, tamponul fosfat de sodiu (pH 7,4) și toate celelalte substanțe chimice utilizate în acest studiu au fost achiziționate de la HiMedia Laboratories, India.
Producerea biosurfactanților a fost efectuată în baloane Erlenmeyer de 500 mL conținând 200 mL de mediu steril Bushnell Haas suplimentat cu 1% țiței ca unică sursă de carbon. O precultură de Enterobacter cloacae SJ2 (1,4 × 104 UFC/ml) a fost inoculată și cultivată pe un agitator orbital la 37°C, 200 rpm timp de 7 zile. După perioada de incubare, biosurfactantul a fost extras prin centrifugarea mediului de cultură la 3400×g timp de 20 de minute la 4°C, iar supernatantul rezultat a fost utilizat în scopuri de screening. Procedurile de optimizare și caracterizarea biosurfactanților au fost adoptate din studiul nostru anterior26.
Larvele de Culex quinquefasciatus au fost obținute de la Centrul pentru Studii Avansate în Biologie Marină (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Larvele au fost crescute în recipiente de plastic umplute cu apă deionizată la 27 ± 2°C și o fotoperioadă de 12:12 (lumină:întuneric). Larvele de țânțari au fost hrănite cu o soluție de glucoză 10%.
Larvele de Culex quinquefasciatus au fost găsite în fose septice deschise și neprotejate. Utilizați ghidurile standard de clasificare pentru a identifica și cultiva larvele în laborator85. Studiile larvicide au fost efectuate în conformitate cu recomandările Organizației Mondiale a Sănătății 86. SH. Larvele de quinquefasciatus în stadiul patru au fost colectate în tuburi închise, în grupuri de 25 ml și 50 ml, cu un spațiu de aer de două treimi din capacitatea lor. Biosurfactantul (0–50 mg/ml) a fost adăugat individual în fiecare tub și depozitat la 25 °C. Tubul de control a folosit doar apă distilată (50 ml). Larvele moarte au fost considerate cele care nu au prezentat semne de înot în timpul perioadei de incubație (12–48 de ore) 87. Calculați procentul de mortalitate larvară folosind ecuația (1)88.
Familia Odontotermitidae include termita indiană Odontotermes obesus, găsită în buștenii în descompunere la Campusul Agricol (Universitatea Annamalai, India). Testați acest biosurfactant (0–50 mg/ml) folosind proceduri normale pentru a determina dacă este dăunător. După uscarea în flux laminar de aer timp de 30 de minute, fiecare bandă de hârtie Whatman a fost acoperită cu biosurfactant la o concentrație de 30, 40 sau 50 mg/ml. Benzile de hârtie pre-acoperite și neacoperite au fost testate și comparate în centrul unei plăci Petri. Fiecare placă Petri conține aproximativ treizeci de termite active O. obesus. Termitelor de control și de testare li s-a administrat hârtie umedă ca sursă de hrană. Toate plăcile au fost păstrate la temperatura camerei pe toată perioada de incubație. Termitele au murit după 12, 24, 36 și 48 de ore89,90. Ecuația 1 a fost apoi utilizată pentru a estima procentul de mortalitate a termitelor la diferite concentrații de biosurfactant. (2).
Probele au fost păstrate pe gheață și ambalate în microtuburi conținând 100 ml de tampon fosfat de sodiu 0,1 M (pH 7,4) și trimise la Laboratorul Central de Patologie a Acvaculturii (CAPL) al Centrului Rajiv Gandhi pentru Acvacultură (RGCA). Laboratorul de Histologie, Sirkali, districtul Mayiladuthurai, Tamil Nadu, India, pentru analize ulterioare. Probele au fost imediat fixate în paraformaldehidă 4% la 37°C timp de 48 de ore.
După faza de fixare, materialul a fost spălat de trei ori cu soluție tampon fosfat de sodiu 0,1 M (pH 7,4), deshidratat treptat în etanol și înmuiat în rășină LEICA timp de 7 zile. Substanța este apoi plasată într-o matriță de plastic umplută cu rășină și polimerizator, și apoi plasată într-un cuptor încălzit la 37°C până când blocul care conține substanța este complet polimerizat.
După polimerizare, blocurile au fost tăiate folosind un microtom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, SUA) la o grosime de 3 mm. Secțiunile sunt grupate pe lame, cu șase secțiuni per lamă. Lamele au fost uscate la temperatura camerei, apoi colorate cu hematoxilină timp de 7 minute și spălate cu apă curentă timp de 4 minute. În plus, se aplică soluția de eozină pe piele timp de 5 minute și se clătește cu apă curentă timp de 5 minute.
Toxicitatea acută a fost prezisă utilizând organisme acvatice din diferite niveluri tropicale: LC50 la pești pe 96 de ore, LC50 la D. magna pe 48 de ore și CE50 la alge verzi pe 96 de ore. Toxicitatea biosurfactanților ramnolipidici pentru pești și alge verzi a fost evaluată utilizând software-ul ECOSAR versiunea 2.2 pentru Windows, dezvoltat de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA. (Disponibil online la https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Toate testele pentru activitatea larvicidă și antitermitică au fost efectuate în triplicat. A fost efectuată o regresie neliniară (logaritmul variabilelor doză-răspuns) a datelor privind mortalitatea larvară și a termitelor pentru a calcula concentrația letală mediană (LC50) cu un interval de încredere de 95%, iar curbele concentrație-răspuns au fost generate folosind Prism® (versiunea 8.0, GraphPad Software) Inc., SUA) 84, 91.
Prezentul studiu relevă potențialul biosurfactanților microbieni produși de Enterobacter cloacae SJ2 ca agenți larvicidi și antitermitici împotriva țânțarilor, iar această lucrare va contribui la o mai bună înțelegere a mecanismelor de acțiune larvicidă și antitermitică. Studiile histologice ale larvelor tratate cu biosurfactanți au arătat leziuni ale tractului digestiv, intestinului mijlociu, cortexului cerebral și hiperplazie a celulelor epiteliale intestinale. Rezultate: Evaluarea toxicologică a activității antitermitice și larvicide a biosurfactantului ramnolipidic produs de Enterobacter cloacae SJ2 a relevat că acest izolat este un potențial biopesticid pentru controlul bolilor transmise prin vectori ale țânțarilor (Cx quinquefasciatus) și termitelor (O. obesus). Este nevoie de a înțelege toxicitatea biosurfactanților asupra mediului și impactul lor potențial asupra mediului. Acest studiu oferă o bază științifică pentru evaluarea riscului biosurfactanților asupra mediului.
Data publicării: 09 aprilie 2024