મચ્છરો સામે પર્યાવરણને અનુકૂળ લાર્વિસાઇડ તરીકે કોબીજના બીજના પાવડર અને તેના સંયોજનોની જૈવિક પ્રવૃત્તિ

અસરકારક રીતેમચ્છરોનું નિયંત્રણ કરોઅને તેમના દ્વારા થતા રોગોના બનાવો ઘટાડવા માટે, રાસાયણિક જંતુનાશકોના વ્યૂહાત્મક, ટકાઉ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પોની જરૂર છે. અમે ઇજિપ્તીયન એડીસ (એલ., 1762) ના નિયંત્રણમાં ઉપયોગ માટે જૈવિક રીતે નિષ્ક્રિય ગ્લુકોસિનોલેટ્સના એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા ઉત્પાદિત છોડમાંથી મેળવેલા આઇસોથિઓસાયનેટના સ્ત્રોત તરીકે ચોક્કસ બ્રાસીકેસી (કુટુંબ બ્રાસિકા) માંથી બીજ ભોજનનું મૂલ્યાંકન કર્યું. પાંચ-ડિફેટેડ બીજ ભોજન (બ્રાસિકા જુન્સિયા (એલ) ઝર્ન., 1859, લેપિડિયમ સેટીવમ એલ., 1753, સિનાપિસ આલ્બા એલ., 1753, થ્લાસ્પી આર્વેન્સ એલ., 1753 અને થ્લાસ્પી આર્વેન્સ - થર્મલ નિષ્ક્રિયતા અને એન્ઝાઇમેટિક ડિગ્રેડેશનના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો રાસાયણિક ઉત્પાદનો 24-કલાકના સંપર્કમાં એડીસ એજિપ્તી લાર્વા માટે એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ, બેન્ઝિલ આઇસોથિયોસાયનેટ અને 4-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટની ઝેરીતા (LC50) નક્કી કરવા માટે = 0.04 ગ્રામ/120 મિલી dH2O). સરસવ, સફેદ સરસવ અને હોર્સટેલ માટે LC50 મૂલ્યો. એલીલ આઇસોથિયોસાયનેટ (LC50 = 19.35 ppm) અને 4 ની સરખામણીમાં બીજ ભોજન અનુક્રમે 0.05, 0.08 અને 0.05 હતું. -હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ (LC50 = 55.41 ppm) અનુક્રમે 0.1 g/120 ml dH2O કરતાં સારવાર પછી 24 કલાકમાં લાર્વા માટે વધુ ઝેરી હતું. આ પરિણામો આલ્ફાલ્ફા બીજ ભોજનના ઉત્પાદન સાથે સુસંગત છે. બેન્ઝિલ એસ્ટરની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ગણતરી કરેલ LC50 મૂલ્યોને અનુરૂપ છે. બીજ ભોજનનો ઉપયોગ મચ્છર નિયંત્રણની અસરકારક પદ્ધતિ પ્રદાન કરી શકે છે. ક્રુસિફેરસ બીજ પાવડર અને તેના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકોની મચ્છરના લાર્વા સામે અસરકારકતા અને બતાવે છે કે ક્રુસિફેરસ બીજ પાવડરમાં કુદરતી સંયોજનો મચ્છર નિયંત્રણ માટે આશાસ્પદ પર્યાવરણને અનુકૂળ લાર્વિસાઇડ તરીકે કેવી રીતે સેવા આપી શકે છે.
એડીસ મચ્છરોથી થતા વેક્ટર-જન્ય રોગો એક મોટી વૈશ્વિક જાહેર આરોગ્ય સમસ્યા છે. મચ્છર-જન્ય રોગોની ઘટનાઓ ભૌગોલિક રીતે ફેલાય છે1,2,3 અને ફરીથી ઉદ્ભવે છે, જેના કારણે ગંભીર રોગોનો ફેલાવો થાય છે4,5,6,7. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં રોગોનો ફેલાવો (દા.ત., ચિકનગુનિયા, ડેન્ગ્યુ, રિફ્ટ વેલી ફીવર, પીળો ફીવર અને ઝીકા વાયરસ) અભૂતપૂર્વ છે. એકલા ડેન્ગ્યુ તાવ ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં આશરે 3.6 અબજ લોકોને ચેપના જોખમમાં મૂકે છે, જેમાં અંદાજે 390 મિલિયન ચેપ વાર્ષિક ધોરણે થાય છે, જેના પરિણામે દર વર્ષે 6,100-24,300 મૃત્યુ થાય છે8. દક્ષિણ અમેરિકામાં ઝીકા વાયરસના પુનરાગમન અને ફાટી નીકળવાથી ચેપગ્રસ્ત સ્ત્રીઓમાં જન્મેલા બાળકોમાં મગજને થતા નુકસાનને કારણે વિશ્વભરનું ધ્યાન ખેંચાયું છે2. ક્રેમર એટ અલ 3 આગાહી કરે છે કે એડીસ મચ્છરોની ભૌગોલિક શ્રેણી વિસ્તરતી રહેશે અને 2050 સુધીમાં, વિશ્વની અડધી વસ્તી મચ્છર-જન્ય આર્બોવાયરસ દ્વારા ચેપના જોખમમાં રહેશે.
ડેન્ગ્યુ અને પીળા તાવ સામે તાજેતરમાં વિકસિત રસીઓ સિવાય, મોટાભાગના મચ્છરજન્ય રોગો સામેની રસીઓ હજુ સુધી વિકસાવવામાં આવી નથી9,10,11. રસીઓ હજુ પણ મર્યાદિત માત્રામાં ઉપલબ્ધ છે અને તેનો ઉપયોગ ફક્ત ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં જ થાય છે. કૃત્રિમ જંતુનાશકોનો ઉપયોગ કરીને મચ્છરજન્ય રોગોના ફેલાવાને નિયંત્રિત કરવા માટે મચ્છરજન્ય રોગોનું નિયંત્રણ એક મુખ્ય વ્યૂહરચના રહી છે12,13. જોકે કૃત્રિમ જંતુનાશકો મચ્છરોને મારવામાં અસરકારક છે, કૃત્રિમ જંતુનાશકોનો સતત ઉપયોગ બિન-લક્ષ્ય જીવોને નકારાત્મક રીતે અસર કરે છે અને પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કરે છે14,15,16. રાસાયણિક જંતુનાશકો સામે મચ્છરોના પ્રતિકારમાં વધારો થવાનું વલણ વધુ ચિંતાજનક છે17,18,19. જંતુનાશકો સાથે સંકળાયેલી આ સમસ્યાઓએ રોગના વાહકોને નિયંત્રિત કરવા માટે અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પોની શોધને વેગ આપ્યો છે.
જીવાત નિયંત્રણ માટે ફાયટોપેસ્ટીસાઇડ્સના સ્ત્રોત તરીકે વિવિધ છોડ વિકસાવવામાં આવ્યા છે20,21. વનસ્પતિ પદાર્થો સામાન્ય રીતે પર્યાવરણને અનુકૂળ હોય છે કારણ કે તે બાયોડિગ્રેડેબલ હોય છે અને સસ્તન પ્રાણીઓ, માછલી અને ઉભયજીવી પ્રાણીઓ જેવા બિન-લક્ષ્ય જીવો માટે ઓછી અથવા નહિવત્ ઝેરી હોય છે20,22. હર્બલ તૈયારીઓ મચ્છરોના વિવિધ જીવન તબક્કાઓને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે વિવિધ ક્રિયા પદ્ધતિઓ સાથે વિવિધ બાયોએક્ટિવ સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવા માટે જાણીતી છે23,24,25,26. આવશ્યક તેલ અને અન્ય સક્રિય છોડ ઘટકો જેવા છોડમાંથી મેળવેલા સંયોજનોએ ધ્યાન ખેંચ્યું છે અને મચ્છર વાહકોને નિયંત્રિત કરવા માટે નવીન સાધનો માટે માર્ગ મોકળો કર્યો છે. આવશ્યક તેલ, મોનોટર્પેન્સ અને સેસ્ક્વીટરપેન્સ રિપેલન્ટ્સ, ખોરાક આપતા અવરોધકો અને ઓવિસાઇડ્સ તરીકે કાર્ય કરે છે27,28,29,30,31,32,33. ઘણા વનસ્પતિ તેલ મચ્છરના લાર્વા, પ્યુપા અને પુખ્ત વયના લોકોના મૃત્યુનું કારણ બને છે34,35,36, નર્વસ, શ્વસન, અંતઃસ્ત્રાવી અને જંતુઓની અન્ય મહત્વપૂર્ણ પ્રણાલીઓને અસર કરે છે37.
તાજેતરના અભ્યાસોએ સરસવના છોડ અને તેમના બીજના બાયોએક્ટિવ સંયોજનોના સ્ત્રોત તરીકે સંભવિત ઉપયોગ અંગે સમજ આપી છે. સરસવના બીજના ભોજનનું બાયોફ્યુમિગન્ટ38,39,40,41 તરીકે પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે અને તેનો ઉપયોગ નીંદણ દમન42,43,44 અને માટી-જન્ય છોડના રોગકારક જીવાણુઓના નિયંત્રણ માટે માટી સુધારણા તરીકે થાય છે45,46,47,48,49,50, છોડના પોષણ. નેમાટોડ્સ 41,51, 52, 53, 54 અને જીવાતો 55, 56, 57, 58, 59, 60. આ બીજ પાવડરની ફૂગનાશક પ્રવૃત્તિ આઇસોથિઓસાયનેટ્સ38,42,60 નામના છોડના રક્ષણાત્મક સંયોજનોને આભારી છે. છોડમાં, આ રક્ષણાત્મક સંયોજનો છોડના કોષોમાં બિન-જૈવિક સક્રિય ગ્લુકોસિનોલેટ્સના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. જો કે, જ્યારે છોડને જંતુઓના ખોરાક અથવા રોગકારક ચેપ દ્વારા નુકસાન થાય છે, ત્યારે ગ્લુકોસિનોલેટ્સને માયરોસિનેઝ દ્વારા બાયોએક્ટિવ આઇસોથિઓસાયનેટ્સ55,61 માં હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે. આઇસોથિઓસાયનેટ્સ એ અસ્થિર સંયોજનો છે જે વ્યાપક-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ અને જંતુનાશક પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે, અને તેમની રચના, જૈવિક પ્રવૃત્તિ અને સામગ્રી બ્રાસીકેસી પ્રજાતિઓમાં વ્યાપકપણે બદલાય છે42,59,62,63.
સરસવના બીજના લોટમાંથી મેળવેલા આઇસોથિયોસાયનેટમાં જંતુનાશક પ્રવૃત્તિ હોવાનું જાણીતું હોવા છતાં, તબીબી રીતે મહત્વપૂર્ણ આર્થ્રોપોડ વેક્ટર્સ સામે જૈવિક પ્રવૃત્તિ અંગેનો ડેટા અભાવ છે. અમારા અભ્યાસમાં એડીસ મચ્છરો સામે ચાર ડિફેટેડ બીજ પાવડરની લાર્વિસાઇડલ પ્રવૃત્તિની તપાસ કરવામાં આવી હતી. એડીસ એજીપ્ટીના લાર્વા. અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય મચ્છર નિયંત્રણ માટે પર્યાવરણને અનુકૂળ બાયોપેસ્ટીસાઇડ્સ તરીકે તેમના સંભવિત ઉપયોગનું મૂલ્યાંકન કરવાનો હતો. મચ્છરના લાર્વા પર આ રાસાયણિક ઘટકોની જૈવિક પ્રવૃત્તિનું પરીક્ષણ કરવા માટે બીજ ભોજનના ત્રણ મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકો, એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (AITC), બેન્ઝિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (BITC), અને 4-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ (4-HBITC) નું પણ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. મચ્છરના લાર્વા સામે ચાર કોબીજ બીજ પાવડર અને તેમના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકોની અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો આ પહેલો અહેવાલ છે.
એડીસ એજીપ્ટી (રોકફેલર સ્ટ્રેન) ની પ્રયોગશાળા વસાહતોને 26°C, 70% સાપેક્ષ ભેજ (RH) અને 10:14 કલાક (L:D ફોટોપીરિયડ) પર જાળવવામાં આવી હતી. સમાગમ કરેલી માદાઓને પ્લાસ્ટિકના પાંજરામાં (ઊંચાઈ 11 સેમી અને વ્યાસ 9.5 સેમી) રાખવામાં આવી હતી અને સાઇટરેટેડ બોવાઇન બ્લડ (હેમોસ્ટેટ લેબોરેટરીઝ ઇન્ક., ડિક્સન, CA, USA) નો ઉપયોગ કરીને બોટલ ફીડિંગ સિસ્ટમ દ્વારા ખવડાવવામાં આવી હતી. રક્ત ફીડિંગ હંમેશની જેમ મેમ્બ્રેન મલ્ટી-ગ્લાસ ફીડર (કેમગ્લાસ, લાઇફ સાયન્સિસ LLC, વિનેલેન્ડ, NJ, USA) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું જે ફરતા વોટર બાથ ટ્યુબ (HAAKE S7, થર્મો-સાયન્ટિફિક, વોલ્થમ, MA, USA) સાથે 37 °C તાપમાન નિયંત્રણ સાથે જોડાયેલ હતું. દરેક ગ્લાસ ફીડ ચેમ્બર (વિસ્તાર 154 mm2) ના તળિયે પેરાફિલ્મ M ની ફિલ્મ ખેંચો. ત્યારબાદ દરેક ફીડરને સમાગમ કરતી માદા ધરાવતા પાંજરાને આવરી લેતી ટોચની ગ્રીડ પર મૂકવામાં આવી હતી. પાશ્ચર પીપેટ (ફિશરબ્રાન્ડ, ફિશર સાયન્ટિફિક, વોલ્થમ, એમએ, યુએસએ) નો ઉપયોગ કરીને ગ્લાસ ફીડર ફનલમાં આશરે 350-400 μl ગાયનું લોહી ઉમેરવામાં આવ્યું અને પુખ્ત કૃમિઓને ઓછામાં ઓછા એક કલાક માટે પાણી કાઢવા દેવામાં આવ્યું. ત્યારબાદ સગર્ભા માદાઓને 10% સુક્રોઝ સોલ્યુશન આપવામાં આવ્યું અને વ્યક્તિગત અલ્ટ્રા-ક્લિયર સોફલે કપ (1.25 ફ્લુ ઔંસ કદ, ડાર્ટ કન્ટેનર કોર્પ., મેસન, એમઆઈ, યુએસએ) માં લાઇન કરેલા ભેજવાળા ફિલ્ટર પેપર પર ઇંડા મૂકવાની મંજૂરી આપવામાં આવી. પાણી સાથે પાંજરામાં ઇંડા ધરાવતો ફિલ્ટર પેપર સીલબંધ બેગ (એસસી જોહ્ન્સન, રેસીન, WI) માં મૂકો અને 26°C પર સ્ટોર કરો. ઇંડામાંથી ઇંડા નીકળ્યા અને લગભગ 200-250 લાર્વા પ્લાસ્ટિક ટ્રેમાં ઉછેરવામાં આવ્યા જેમાં સસલાના ચાઉ (ઝુપ્રીમ, પ્રીમિયમ નેચરલ પ્રોડક્ટ્સ, ઇન્ક., મિશન, કેએસ, યુએસએ) અને લીવર પાવડર (એમપી બાયોમેડિકલ, એલએલસી, સોલોન, ઓએચ, યુએસએ) અને ફિશ ફીલેટ (ટેટ્રામિન, ટેટ્રા જીએમપીએચ, મીર, જર્મની) નું મિશ્રણ 2:1:1 ના ગુણોત્તરમાં હતું. અમારા બાયોસેસમાં ત્રીજા તબક્કાના અંતમાં લાર્વાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
આ અભ્યાસમાં વપરાતા છોડના બીજ નીચેના વ્યાપારી અને સરકારી સ્ત્રોતોમાંથી મેળવવામાં આવ્યા હતા: પેસિફિક નોર્થવેસ્ટ ફાર્મર્સ કોઓપરેટિવ, વોશિંગ્ટન સ્ટેટ, યુએસએમાંથી બ્રાસિકા જુન્સિયા (બ્રાઉન મસ્ટર્ડ-પેસિફિક ગોલ્ડ) અને બ્રાસિકા જુન્સિયા (સફેદ મસ્ટર્ડ-ઇડા ગોલ્ડ); કેલી સીડ એન્ડ હાર્ડવેર કંપની, પિયોરિયા, આઇએલ, યુએસએમાંથી (ગાર્ડન ક્રેસ) અને યુએસડીએ-એઆરએસ, પિયોરિયા, આઇએલ, યુએસએમાંથી થ્લાસ્પી આર્વેન્સ (ફિલ્ડ પેનીક્રેસ-એલિઝાબેથ); અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કોઈપણ બીજને જંતુનાશકોથી સારવાર આપવામાં આવી ન હતી. આ અભ્યાસમાં તમામ બીજ સામગ્રી સ્થાનિક અને રાષ્ટ્રીય નિયમો અનુસાર અને તમામ સંબંધિત સ્થાનિક રાજ્ય અને રાષ્ટ્રીય નિયમોનું પાલન કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી. આ અભ્યાસમાં ટ્રાન્સજેનિક છોડની જાતોની તપાસ કરવામાં આવી ન હતી.
બ્રાસિકા જુન્સિયા (PG), આલ્ફાલ્ફા (Ls), સફેદ સરસવ (IG), થ્લાસ્પી આર્વેન્સ (DFP) બીજને 0.75 mm મેશ અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ રોટર, 12 દાંત, 10,000 rpm (કોષ્ટક 1) થી સજ્જ Retsch ZM200 અલ્ટ્રાસેન્ટ્રિફ્યુગલ મિલ (Retsch, Haan, જર્મની) નો ઉપયોગ કરીને બારીક પાવડરમાં પીસવામાં આવ્યા હતા. પીસેલા બીજ પાવડરને કાગળના થિમ્બલમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યો હતો અને 24 કલાક માટે સોક્સલેટ ઉપકરણમાં હેક્સેનથી ડિફેટેડ કરવામાં આવ્યો હતો. માયરોસિનેઝને ડિનેચર કરવા અને ગ્લુકોસિનોલેટ્સના હાઇડ્રોલિસિસને જૈવિક રીતે સક્રિય આઇસોથિઓસાયનેટ્સ બનાવવાથી અટકાવવા માટે ડિફેટેડ ફીલ્ડ સરસવના સબસેમ્પલને 1 કલાક માટે 100 °C પર ગરમીથી સારવાર આપવામાં આવી હતી. હીટ-ટ્રીટેડ હોર્સટેલ સીડ પાવડર (DFP-HT) નો ઉપયોગ માયરોસિનેઝને ડિનેચર કરીને નકારાત્મક નિયંત્રણ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો.
અગાઉ પ્રકાશિત પ્રોટોકોલ 64 અનુસાર હાઇ-પર્ફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી (HPLC) નો ઉપયોગ કરીને ડિફેટેડ સીડ મીલમાં ગ્લુકોસિનોલેટ સામગ્રી ત્રિપુટીમાં નક્કી કરવામાં આવી હતી. ટૂંકમાં, ડિફેટેડ સીડ પાવડરના 250 મિલિગ્રામ નમૂનામાં 3 મિલી મિથેનોલ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. દરેક નમૂનાને 30 મિનિટ માટે પાણીના સ્નાનમાં સોનિકેટ કરવામાં આવ્યો હતો અને 23°C પર 16 કલાક માટે અંધારામાં છોડી દેવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ કાર્બનિક સ્તરના 1 મિલી એલિક્વોટને 0.45 μm ફિલ્ટર દ્વારા ઓટોસેમ્પલરમાં ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યું હતું. શિમાડઝુ HPLC સિસ્ટમ (બે LC 20AD પંપ; SIL 20A ઓટોસેમ્પલર; DGU 20A ડિગેસર; 237 nm પર દેખરેખ માટે SPD-20A UV-VIS ડિટેક્ટર; અને CBM-20A કોમ્યુનિકેશન બસ મોડ્યુલ) પર ચાલીને, બીજ મીલમાં ગ્લુકોસિનોલેટ સામગ્રી ત્રિપુટીમાં નક્કી કરવામાં આવી હતી. શિમાડઝુ એલસી સોલ્યુશન સોફ્ટવેર વર્ઝન 1.25 (શિમાડઝુ કોર્પોરેશન, કોલંબિયા, એમડી, યુએસએ) નો ઉપયોગ કરીને. આ કોલમ C18 ઇનર્ટસિલ રિવર્સ ફેઝ કોલમ (250 મીમી × 4.6 મીમી; આરપી સી-18, ઓડીએસ-3, 5યુ; જીએલ સાયન્સ, ટોરેન્સ, સીએ, યુએસએ) હતો. પ્રારંભિક મોબાઇલ ફેઝ શરતો પાણીમાં 12% મિથેનોલ/88% 0.01 એમ ટેટ્રાબ્યુટીલેમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ટીબીએએચ; સિગ્મા-એલ્ડ્રિચ, સેન્ટ લૂઇસ, એમઓ, યુએસએ) પર સેટ કરવામાં આવી હતી જેનો પ્રવાહ દર 1 એમએલ/મિનિટ હતો. નમૂનાના 15 μl ના ઇન્જેક્શન પછી, પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ 20 મિનિટ માટે જાળવવામાં આવી હતી, અને પછી દ્રાવક ગુણોત્તરને 100% મિથેનોલમાં ગોઠવવામાં આવ્યો હતો, જેમાં કુલ નમૂના વિશ્લેષણ સમય 65 મિનિટનો હતો. ડિફેટેડ સીડ મીલમાં સલ્ફર સામગ્રીનો અંદાજ કાઢવા માટે તાજા તૈયાર કરેલા સિનાપિન, ગ્લુકોસિનોલેટ અને માયરોસિન ધોરણો (સિગ્મા-એલ્ડ્રિચ, સેન્ટ લૂઇસ, MO, USA) ના સીરીયલ ડિલ્યુશન દ્વારા એક પ્રમાણભૂત વળાંક (nM/mAb આધારિત) ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યો હતો. ગ્લુકોસિનોલેટ્સ. નમૂનાઓમાં ગ્લુકોસિનોલેટ સાંદ્રતાનું પરીક્ષણ એજિલેન્ટ 1100 HPLC (એજિલેન્ટ, સાન્ટા ક્લેરા, CA, USA) પર OpenLAB CDS ChemStation સંસ્કરણ (C.01.07 SR2 [255]) નો ઉપયોગ કરીને સમાન સ્તંભથી સજ્જ અને અગાઉ વર્ણવેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. ગ્લુકોસિનોલેટ સાંદ્રતા નક્કી કરવામાં આવી હતી; HPLC સિસ્ટમો વચ્ચે તુલનાત્મક હોવી જોઈએ.
એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (94%, સ્થિર) અને બેન્ઝિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (98%) ફિશર સાયન્ટિફિક (થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક, વોલ્થમ, એમએ, યુએસએ) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. 4-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ કેમક્રુઝ (સાન્ટા ક્રુઝ બાયોટેકનોલોજી, CA, યુએસએ) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે માયરોસિનેઝ દ્વારા એન્ઝાઇમેટિકલી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગ્લુકોસિનોલેટ્સ, ગ્લુકોસિનોલેટ્સ અને ગ્લુકોસિનોલેટ્સ અનુક્રમે એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ, બેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ અને 4-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ બનાવે છે.
પ્રયોગશાળા બાયોએસે મુટુરી એટ અલ. 32 ની પદ્ધતિ અનુસાર ફેરફારો સાથે કરવામાં આવ્યા હતા. અભ્યાસમાં પાંચ ઓછી ચરબીવાળા બીજ ફીડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો: DFP, DFP-HT, IG, PG અને Ls. 120 mL ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણી (dH2O) ધરાવતા 400 mL નિકાલજોગ થ્રી-વે બીકર (VWR ઇન્ટરનેશનલ, LLC, રેડનોર, PA, USA) માં વીસ લાર્વા મૂકવામાં આવ્યા હતા. મચ્છરના લાર્વાની ઝેરીતા માટે સાત બીજ ભોજન સાંદ્રતાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1 અને 0.12 ગ્રામ બીજ ભોજન/120 ml dH2O DFP બીજ ભોજન, DFP-HT, IG અને PG માટે. પ્રારંભિક બાયોએસે સૂચવે છે કે ડિફેટેડ Ls બીજ લોટ પરીક્ષણ કરાયેલા અન્ય ચાર બીજ લોટ કરતાં વધુ ઝેરી છે. તેથી, અમે Ls બીજ ભોજનની સાત સારવાર સાંદ્રતાને નીચેની સાંદ્રતામાં સમાયોજિત કરી: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065, અને 0.075 g/120 mL dH2O.
પરીક્ષણની સ્થિતિમાં સામાન્ય જંતુ મૃત્યુદરનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે એક સારવાર ન કરાયેલ નિયંત્રણ જૂથ (dH20, બીજ ભોજન પૂરક નહીં)નો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. દરેક બીજ ભોજન માટે ઝેરી જૈવનિરીક્ષણમાં ત્રણ પ્રતિકૃતિ ત્રણ-ઢોળાવવાળા બીકર (બીકર દીઠ 20 લેટ થર્ડ ઇન્સ્ટાર લાર્વા)નો સમાવેશ થતો હતો, જેમાં કુલ 108 શીશીઓ હતી. સારવાર કરાયેલા કન્ટેનરને ઓરડાના તાપમાને (20-21°C) સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યા હતા અને સારવાર સાંદ્રતાના સતત સંપર્કમાં 24 અને 72 કલાક દરમિયાન લાર્વા મૃત્યુદર નોંધવામાં આવ્યો હતો. જો મચ્છરનું શરીર અને ઉપાંગ પાતળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ સ્પેટુલાથી વીંધવામાં આવે અથવા સ્પર્શ કરવામાં આવે ત્યારે હલતા નથી, તો મચ્છરના લાર્વા મૃત માનવામાં આવે છે. મૃત લાર્વા સામાન્ય રીતે કન્ટેનરના તળિયે અથવા પાણીની સપાટી પર ડોર્સલ અથવા વેન્ટ્રલ સ્થિતિમાં ગતિહીન રહે છે. લાર્વાના વિવિધ જૂથોનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગ અલગ અલગ દિવસોમાં ત્રણ વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યો, દરેક સારવાર સાંદ્રતાના સંપર્કમાં કુલ 180 લાર્વા આવ્યા.
AITC, BITC, અને 4-HBITC ની મચ્છરના લાર્વા માટે ઝેરી અસરનું મૂલ્યાંકન એક જ બાયોએસે પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું પરંતુ અલગ અલગ સારવાર સાથે. 2-mL સેન્ટ્રીફ્યુજ ટ્યુબમાં 900 µL સંપૂર્ણ ઇથેનોલમાં 100 µL રસાયણ ઉમેરીને અને 30 સેકન્ડ માટે હલાવીને દરેક રસાયણ માટે 100,000 ppm સ્ટોક સોલ્યુશન તૈયાર કરો જેથી તે સંપૂર્ણપણે ભળી જાય. સારવારની સાંદ્રતા અમારા પ્રારંભિક બાયોએસેના આધારે નક્કી કરવામાં આવી હતી, જેમાં BITC AITC અને 4-HBITC કરતાં ઘણી વધુ ઝેરી હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. ઝેરીતા નક્કી કરવા માટે, BITC ની 5 સાંદ્રતા (1, 3, 6, 9 અને 12 ppm), AITC ની 7 સાંદ્રતા (5, 10, 15, 20, 25, 30 અને 35 ppm) અને 4-HBITC ની 6 સાંદ્રતા (15, 15, 20, 25, 30 અને 35 ppm). ૩૦, ૪૫, ૬૦, ૭૫ અને ૯૦ પીપીએમ). નિયંત્રણ સારવારમાં ૧૦૮ μL સંપૂર્ણ ઇથેનોલ ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, જે રાસાયણિક સારવારના મહત્તમ જથ્થા જેટલું છે. ઉપરોક્ત મુજબ બાયોએસેઝનું પુનરાવર્તન કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં સારવારની સાંદ્રતા દીઠ કુલ ૧૮૦ લાર્વા ખુલ્લા પડ્યા હતા. ૨૪ કલાક સતત સંપર્કમાં રહ્યા પછી AITC, BITC અને 4-HBITC ની દરેક સાંદ્રતા માટે લાર્વા મૃત્યુદર નોંધવામાં આવ્યો હતો.
લોગ-ટ્રાન્સફોર્મ્ડ સાંદ્રતા અને ડોઝ-મર્ટાલિટી કર્વ્સ માટે ઘાતક ડોઝ ગુણોત્તર માટે કોન્ફિડન્સ ઇન્ટરવલ્સના આધારે 50% ઘાતક સાંદ્રતા (LC50), 90% ઘાતક સાંદ્રતા (LC90), ઢાળ, ઘાતક ડોઝ ગુણાંક અને 95% ઘાતક સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા માટે પોલો સોફ્ટવેર (પોલો પ્લસ, લીઓરા સોફ્ટવેર, સંસ્કરણ 1.0) નો ઉપયોગ કરીને 65 ડોઝ-સંબંધિત મૃત્યુદર ડેટાનું પ્રોબિટ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. મૃત્યુદર ડેટા દરેક સારવાર સાંદ્રતાના સંપર્કમાં આવેલા 180 લાર્વાના સંયુક્ત પ્રતિકૃતિ ડેટા પર આધારિત છે. દરેક બીજ ભોજન અને દરેક રાસાયણિક ઘટક માટે સંભાવના વિશ્લેષણ અલગથી કરવામાં આવ્યા હતા. ઘાતક માત્રા ગુણોત્તરના 95% વિશ્વાસ અંતરાલના આધારે, મચ્છરના લાર્વા માટે બીજ ભોજન અને રાસાયણિક ઘટકોની ઝેરીતા નોંધપાત્ર રીતે અલગ માનવામાં આવતી હતી, તેથી 1 નું મૂલ્ય ધરાવતું કોન્ફિડન્સ ઇન્ટરવલ નોંધપાત્ર રીતે અલગ નહોતું, P = 0.0566.
ડીફેટેડ બીજ લોટ DFP, IG, PG અને Ls માં મુખ્ય ગ્લુકોસિનોલેટ્સના નિર્ધારણ માટે HPLC પરિણામો કોષ્ટક 1 માં સૂચિબદ્ધ છે. પરીક્ષણ કરાયેલ બીજ લોટમાં મુખ્ય ગ્લુકોસિનોલેટ્સ DFP અને PG સિવાય અલગ અલગ હતા, જેમાં બંનેમાં માયરોસિનેઝ ગ્લુકોસિનોલેટ્સ હતા. PG માં માયરોસિનિનનું પ્રમાણ DFP કરતા વધારે હતું, અનુક્રમે 33.3 ± 1.5 અને 26.5 ± 0.9 mg/g. Ls બીજ પાવડરમાં 36.6 ± 1.2 mg/g ગ્લુકોગ્લાયકોન હતું, જ્યારે IG બીજ પાવડરમાં 38.0 ± 0.5 mg/g સિનાપિન હતું.
ડીફેટેડ સીડ મીલથી સારવાર આપવામાં આવતા Ae. Aedes aegypti મચ્છરના લાર્વા માર્યા ગયા, જોકે સારવારની અસરકારકતા છોડની પ્રજાતિના આધારે બદલાતી હતી. 24 અને 72 કલાકના સંપર્ક પછી ફક્ત DFP-NT મચ્છરના લાર્વા માટે ઝેરી નહોતું (કોષ્ટક 2). સક્રિય બીજ પાવડરની ઝેરીતા વધતી સાંદ્રતા સાથે વધી (આકૃતિ 1A, B). 24-કલાક અને 72-કલાકના મૂલ્યાંકન (કોષ્ટક 3) પર LC50 મૂલ્યોના ઘાતક માત્રા ગુણોત્તરના 95% CI ના આધારે મચ્છરના લાર્વા માટે બીજ મીલની ઝેરીતા નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ ગઈ. 24 કલાક પછી, Ls સીડ મીલની ઝેરી અસર અન્ય સીડ મીલ સારવાર કરતા વધારે હતી, જેમાં સૌથી વધુ પ્રવૃત્તિ અને લાર્વા માટે મહત્તમ ઝેરીતા (LC50 = 0.04 g/120 ml dH2O) હતી. IG, Ls અને PG બીજ પાવડર સારવારની તુલનામાં 24 કલાકમાં લાર્વા DFP પ્રત્યે ઓછા સંવેદનશીલ હતા, LC50 મૂલ્યો અનુક્રમે 0.115, 0.04 અને 0.08 g/120 ml dH2O હતા, જે આંકડાકીય રીતે LC50 મૂલ્ય કરતા વધારે હતા. 0.211 g/120 ml dH2O (કોષ્ટક 3). DFP, IG, PG અને Ls ના LC90 મૂલ્યો અનુક્રમે 0.376, 0.275, 0.137 અને 0.074 g/120 ml dH2O હતા (કોષ્ટક 2). DPP ની સૌથી વધુ સાંદ્રતા 0.12 g/120 ml dH2O હતી. 24 કલાકના મૂલ્યાંકન પછી, સરેરાશ લાર્વા મૃત્યુદર માત્ર 12% હતો, જ્યારે IG અને PG લાર્વાનો સરેરાશ મૃત્યુદર અનુક્રમે 51% અને 82% સુધી પહોંચ્યો. 24 કલાકના મૂલ્યાંકન પછી, Ls બીજ ભોજન સારવાર (0.075 g/120 ml dH2O) ની સૌથી વધુ સાંદ્રતા માટે સરેરાશ લાર્વા મૃત્યુદર 99% હતો (આકૃતિ 1A).
Ae. ઇજિપ્તીયન લાર્વા (3જી ઇન્સ્ટાર લાર્વા) ના ડોઝ પ્રતિભાવ (પ્રોબિટ) થી સારવાર પછી 24 કલાક (A) અને 72 કલાક (B) સુધીના બીજ ભોજન સાંદ્રતા સુધી મૃત્યુદર વક્રનો અંદાજ કાઢવામાં આવ્યો હતો. ડોટેડ લાઇન બીજ ભોજન સારવારના LC50 નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. DFP થ્લાસ્પી આર્વેન્સ, DFP-HT હીટ નિષ્ક્રિય થ્લાસ્પી આર્વેન્સ, IG સિનાપ્સિસ આલ્બા (ઇડા ગોલ્ડ), PG બ્રાસિકા જુન્સિયા (પેસિફિક ગોલ્ડ), Ls લેપિડિયમ સેટીવમ.
૭૨-કલાકના મૂલ્યાંકનમાં, DFP, IG અને PG બીજ ભોજનના LC50 મૂલ્યો અનુક્રમે 0.111, 0.085 અને 0.051 g/120 ml dH2O હતા. Ls બીજ ભોજનના સંપર્કમાં આવેલા લગભગ બધા લાર્વા ૭૨ કલાકના સંપર્ક પછી મૃત્યુ પામ્યા હતા, તેથી મૃત્યુદર ડેટા પ્રોબિટ વિશ્લેષણ સાથે અસંગત હતો. અન્ય બીજ ભોજનની તુલનામાં, લાર્વા DFP બીજ ભોજન સારવાર પ્રત્યે ઓછા સંવેદનશીલ હતા અને આંકડાકીય રીતે તેમના LC50 મૂલ્યો વધુ હતા (કોષ્ટકો ૨ અને ૩). ૭૨ કલાક પછી, DFP, IG અને PG બીજ ભોજન સારવાર માટે LC50 મૂલ્યો અનુક્રમે 0.111, 0.085 અને 0.05 g/120 ml dH2O હોવાનો અંદાજ હતો. ૭૨ કલાકના મૂલ્યાંકન પછી, DFP, IG અને PG બીજ પાવડરના LC90 મૂલ્યો અનુક્રમે 0.215, 0.254 અને 0.138 g/120 ml dH2O હતા. ૭૨ કલાકના મૂલ્યાંકન પછી, ૦.૧૨ g/૧૨૦ ml dH2O ની મહત્તમ સાંદ્રતા પર DFP, IG અને PG બીજ ભોજન સારવાર માટે સરેરાશ લાર્વા મૃત્યુદર અનુક્રમે ૫૮%, ૬૬% અને ૯૬% હતો (આકૃતિ ૧B). ૭૨ કલાકના મૂલ્યાંકન પછી, PG બીજ ભોજન IG અને DFP બીજ ભોજન કરતાં વધુ ઝેરી હોવાનું જાણવા મળ્યું.
કૃત્રિમ આઇસોથિયોસાયનેટ્સ, એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (AITC), બેન્ઝિલ આઇસોથિયોસાયનેટ (BITC) અને 4-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલિસોથિયોસાયનેટ (4-HBITC) અસરકારક રીતે મચ્છરના લાર્વાને મારી શકે છે. સારવાર પછી 24 કલાકમાં, BITC લાર્વા માટે વધુ ઝેરી હતું, જેનું LC50 મૂલ્ય 5.29 ppm હતું, જ્યારે AITC માટે 19.35 ppm અને 4-HBITC માટે 55.41 ppm હતું (કોષ્ટક 4). AITC અને BITC ની તુલનામાં, 4-HBITC માં ઓછી ઝેરીતા અને LC50 મૂલ્ય વધારે છે. સૌથી શક્તિશાળી બીજ ભોજનમાં બે મુખ્ય આઇસોથિયોસાયનેટ્સ (Ls અને PG) ની મચ્છરના લાર્વાની ઝેરીતામાં નોંધપાત્ર તફાવત છે. AITC, BITC, અને 4-HBITC વચ્ચેના LC50 મૂલ્યોના ઘાતક માત્રા ગુણોત્તરના આધારે ઝેરીતાએ આંકડાકીય તફાવત દર્શાવ્યો હતો કે LC50 ઘાતક માત્રા ગુણોત્તરના 95% CI માં 1 નું મૂલ્ય શામેલ નહોતું (P = 0.05, કોષ્ટક 4). BITC અને AITC બંનેની સૌથી વધુ સાંદ્રતા પરીક્ષણ કરાયેલા 100% લાર્વાને મારી નાખવાનો અંદાજ હતો (આકૃતિ 2).
સારવારના 24 કલાક પછી, ઇજિપ્તીયન લાર્વા (3જી ઇન્સ્ટાર લાર્વા) કૃત્રિમ આઇસોથિયોસાયનેટ સાંદ્રતા પર પહોંચ્યા પછી, Ae ના ડોઝ પ્રતિભાવ (પ્રોબિટ) પરથી મૃત્યુદર વક્રનો અંદાજ કાઢવામાં આવ્યો હતો. ડોટેડ લાઇન આઇસોથિયોસાયનેટ સારવાર માટે LC50 નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. બેન્ઝિલ આઇસોથિયોસાયનેટ BITC, એલિલ આઇસોથિયોસાયનેટ AITC અને 4-HBITC.
મચ્છર વાહક નિયંત્રણ એજન્ટ તરીકે વનસ્પતિ જૈવ જંતુનાશકોનો ઉપયોગ લાંબા સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. ઘણા છોડ કુદરતી રસાયણો ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં જંતુનાશક પ્રવૃત્તિ હોય છે37. તેમના જૈવ સક્રિય સંયોજનો કૃત્રિમ જંતુનાશકોનો આકર્ષક વિકલ્પ પૂરો પાડે છે જેમાં મચ્છર સહિત જીવાતોને નિયંત્રિત કરવાની મોટી સંભાવના છે.
સરસવના છોડને તેમના બીજ માટે પાક તરીકે ઉગાડવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ મસાલા અને તેલના સ્ત્રોત તરીકે થાય છે. જ્યારે સરસવનું તેલ બીજમાંથી કાઢવામાં આવે છે અથવા જ્યારે સરસવને બાયોફ્યુઅલ તરીકે વાપરવા માટે કાઢવામાં આવે છે, 69 ત્યારે ઉપ-ઉત્પાદન ડિફેટેડ સીડ મીલ હોય છે. આ બીજ મીલ તેના ઘણા કુદરતી બાયોકેમિકલ ઘટકો અને હાઇડ્રોલિટીક ઉત્સેચકોને જાળવી રાખે છે. આ બીજ મીલની ઝેરી અસર આઇસોથિઓસાયનેટ્સ55,60,61 ના ઉત્પાદનને આભારી છે. બીજ મીલના હાઇડ્રેશન દરમિયાન એન્ઝાઇમ માયરોસિનેઝ દ્વારા ગ્લુકોસિનોલેટ્સના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા આઇસોથિઓસાયનેટ્સ રચાય છે38,55,70 અને તેમાં ફૂગનાશક, બેક્ટેરિયાનાશક, નેમેટિસાઇડલ અને જંતુનાશક અસરો, તેમજ રાસાયણિક સંવેદનાત્મક અસરો અને કીમોથેરાપ્યુટિક ગુણધર્મો સહિત અન્ય ગુણધર્મો હોવાનું જાણીતું છે61,62,70. ઘણા અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સરસવના છોડ અને બીજ મીલ માટી અને સંગ્રહિત ખોરાકના જીવાતો57,59,71,72 સામે ધૂમ્રપાન કરનાર તરીકે અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે. આ અભ્યાસમાં, અમે ચાર-બીજ ભોજન અને તેના ત્રણ બાયોએક્ટિવ ઉત્પાદનો AITC, BITC, અને 4-HBITC ની એડીસ મચ્છરના લાર્વા માટે ઝેરી અસરનું મૂલ્યાંકન કર્યું. એડીસ એજીપ્ટી. મચ્છરના લાર્વા ધરાવતા પાણીમાં સીધું બીજ ભોજન ઉમેરવાથી એન્ઝાઇમેટિક પ્રક્રિયાઓ સક્રિય થવાની અપેક્ષા છે જે મચ્છરના લાર્વા માટે ઝેરી આઇસોથિયોસાયનેટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. આ બાયોટ્રાન્સફોર્મેશન આંશિક રીતે બીજ ભોજનની અવલોકન કરાયેલ લાર્વિસાઇડલ પ્રવૃત્તિ અને ઉપયોગ પહેલાં વામન સરસવના બીજ ભોજનને ગરમીથી સારવાર આપવામાં આવી ત્યારે જંતુનાશક પ્રવૃત્તિના નુકસાન દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. ગરમીની સારવારથી ગ્લુકોસિનોલેટ્સને સક્રિય કરતા હાઇડ્રોલિટીક ઉત્સેચકોનો નાશ થવાની અપેક્ષા છે, જેનાથી બાયોએક્ટિવ આઇસોથિયોસાયનેટનું નિર્માણ અટકાવાય છે. જળચર વાતાવરણમાં મચ્છરો સામે કોબી બીજ પાવડરના જંતુનાશક ગુણધર્મોની પુષ્ટિ કરતો આ પહેલો અભ્યાસ છે.
પરીક્ષણ કરાયેલા બીજ પાવડરમાં, વોટરક્રેસ બીજ પાવડર (Ls) સૌથી ઝેરી હતો, જેના કારણે એડીસ આલ્બોપિક્ટસનું મૃત્યુદર ઊંચું હતું. એડીસ એજીપ્ટી લાર્વા પર 24 કલાક સુધી સતત પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી. બાકીના ત્રણ બીજ પાવડર (PG, IG અને DFP) ની પ્રવૃત્તિ ધીમી હતી અને 72 કલાકની સતત સારવાર પછી પણ નોંધપાત્ર મૃત્યુદર થયો હતો. ફક્ત Ls બીજ ભોજનમાં ગ્લુકોસિનોલેટ્સની નોંધપાત્ર માત્રા હતી, જ્યારે PG અને DFP માં માયરોસિનેઝ હતું અને IG માં મુખ્ય ગ્લુકોસિનોલેટ તરીકે ગ્લુકોસિનોલેટ હતું (કોષ્ટક 1). ગ્લુકોટ્રોપેઓલિનને BITC માં હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે અને સિનાલબાઇનને 4-HBITC61,62 માં હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે. અમારા બાયોએસે પરિણામો દર્શાવે છે કે Ls બીજ ભોજન અને કૃત્રિમ BITC બંને મચ્છરના લાર્વા માટે અત્યંત ઝેરી છે. PG અને DFP બીજ ભોજનનો મુખ્ય ઘટક માયરોસિનેઝ ગ્લુકોસિનોલેટ છે, જે AITC માં હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે. AITC 19.35 ppm ના LC50 મૂલ્ય સાથે મચ્છરના લાર્વા મારવામાં અસરકારક છે. AITC અને BITC ની તુલનામાં, 4-HBITC આઇસોથિઓસાયનેટ લાર્વા માટે સૌથી ઓછું ઝેરી છે. જોકે AITC BITC કરતા ઓછું ઝેરી છે, તેમ છતાં તેમના LC50 મૂલ્યો મચ્છરના લાર્વા પર પરીક્ષણ કરાયેલા ઘણા આવશ્યક તેલ કરતા ઓછા છે32,73,74,75.
મચ્છરના લાર્વા સામે ઉપયોગ માટે અમારા ક્રુસિફેરસ બીજ પાવડરમાં એક મુખ્ય ગ્લુકોસિનોલેટ હોય છે, જે HPLC દ્વારા નિર્ધારિત કુલ ગ્લુકોસિનોલેટ્સના 98-99% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. અન્ય ગ્લુકોસિનોલેટ્સની માત્રા શોધી કાઢવામાં આવી હતી, પરંતુ તેમનું સ્તર કુલ ગ્લુકોસિનોલેટ્સના 0.3% કરતા ઓછું હતું. વોટરક્રેસ (L. sativum) બીજ પાવડરમાં ગૌણ ગ્લુકોસિનોલેટ્સ (સિનિગ્રીન) હોય છે, પરંતુ તેમનું પ્રમાણ કુલ ગ્લુકોસિનોલેટ્સના 1% છે, અને તેમની સામગ્રી હજુ પણ નજીવી છે (લગભગ 0.4 mg/g બીજ પાવડર). જોકે PG અને DFP માં સમાન મુખ્ય ગ્લુકોસિનોલેટ (માયરોસિન) હોય છે, તેમ છતાં તેમના બીજ ભોજનની લાર્વિસાઈડલ પ્રવૃત્તિ તેમના LC50 મૂલ્યોને કારણે નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે. પાવડરી માઇલ્ડ્યુ માટે ઝેરીતામાં બદલાય છે. એડીસ એજીપ્ટી લાર્વાનો ઉદભવ માયરોસિનેઝ પ્રવૃત્તિમાં તફાવત અથવા બે બીજ ફીડ વચ્ચે સ્થિરતાને કારણે હોઈ શકે છે. બ્રાસીકેસી છોડમાં આઇસોથિઓસાયનેટ્સ જેવા હાઇડ્રોલિસિસ ઉત્પાદનોની જૈવઉપલબ્ધતામાં માયરોસિનેઝ પ્રવૃત્તિ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે76. પોકોક એટ અલ.77 અને વિલ્કિન્સન એટ અલ.78 દ્વારા અગાઉના અહેવાલોએ દર્શાવ્યું છે કે માયરોસિનેઝ પ્રવૃત્તિ અને સ્થિરતામાં ફેરફાર આનુવંશિક અને પર્યાવરણીય પરિબળો સાથે પણ સંકળાયેલા હોઈ શકે છે.
અનુરૂપ રાસાયણિક ઉપયોગો સાથે સરખામણી કરવા માટે, દરેક બીજ ભોજનના LC50 મૂલ્યોના આધારે 24 અને 72 કલાક (કોષ્ટક 5) પર અપેક્ષિત બાયોએક્ટિવ આઇસોથિયોસાયનેટ સામગ્રીની ગણતરી કરવામાં આવી હતી. 24 કલાક પછી, બીજ ભોજનમાં આઇસોથિયોસાયનેટ શુદ્ધ સંયોજનો કરતાં વધુ ઝેરી હતા. આઇસોથિયોસાયનેટ બીજ સારવારના ભાગો દીઠ મિલિયન (ppm) ના આધારે ગણતરી કરાયેલ LC50 મૂલ્યો BITC, AITC અને 4-HBITC એપ્લિકેશનો માટે LC50 મૂલ્યો કરતા ઓછા હતા. અમે લાર્વા બીજ ભોજન ગોળીઓનો ઉપયોગ કરતા જોયા (આકૃતિ 3A). પરિણામે, લાર્વા બીજ ભોજન ગોળીઓનું સેવન કરીને ઝેરી આઇસોથિયોસાયનેટનો વધુ કેન્દ્રિત સંપર્ક મેળવી શકે છે. 24 કલાકના સંપર્કમાં IG અને PG બીજ ભોજન સારવારમાં આ સૌથી વધુ સ્પષ્ટ હતું, જ્યાં LC50 સાંદ્રતા શુદ્ધ AITC અને 4-HBITC સારવાર કરતા અનુક્રમે 75% અને 72% ઓછી હતી. Ls અને DFP સારવાર શુદ્ધ આઇસોથિયોસાયનેટ કરતાં વધુ ઝેરી હતી, જેમાં LC50 મૂલ્યો અનુક્રમે 24% અને 41% ઓછા હતા. નિયંત્રણ સારવારમાં લાર્વા સફળતાપૂર્વક પ્યુપેટ થયા (આકૃતિ 3B), જ્યારે બીજ ભોજન સારવારમાં મોટાભાગના લાર્વા પ્યુપેટ થયા ન હતા અને લાર્વાના વિકાસમાં નોંધપાત્ર વિલંબ થયો હતો (આકૃતિ 3B,D). સ્પોડોપ્ટેરાલિટુરામાં, આઇસોથિયોસાયનેટ્સ વૃદ્ધિ મંદતા અને વિકાસમાં વિલંબ સાથે સંકળાયેલા છે79.
Ae. Aedes aegypti મચ્છરના લાર્વા 24-72 કલાક સુધી બ્રાસિકા બીજ પાવડરના સતત સંપર્કમાં રહ્યા. (A) મુખના ભાગોમાં બીજના લોટના કણો સાથે મૃત લાર્વા (ગોળાકાર); (B) નિયંત્રણ સારવાર (બીજના લોટ ઉમેર્યા વિના dH20) દર્શાવે છે કે લાર્વા સામાન્ય રીતે વધે છે અને 72 કલાક પછી પ્યુપેટ થવાનું શરૂ કરે છે (C, D) બીજના લોટથી સારવાર કરાયેલા લાર્વા; બીજના લોટમાં વિકાસમાં તફાવત જોવા મળ્યો અને પ્યુપેટ થયા નહીં.
મચ્છરના લાર્વા પર આઇસોથિયોસાયનેટ્સની ઝેરી અસરોની પદ્ધતિનો અમે અભ્યાસ કર્યો નથી. જો કે, લાલ અગ્નિ કીડીઓ (સોલેનોપ્સિસ ઇન્વિક્ટા) પરના અગાઉના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ગ્લુટાથિઓન એસ-ટ્રાન્સફરેસ (GST) અને એસ્ટેરેઝ (EST) નું નિષેધ એ આઇસોથિયોસાયનેટ બાયોએક્ટિવિટીનું મુખ્ય મિકેનિઝમ છે, અને AITC, ઓછી પ્રવૃત્તિ પર પણ, GST પ્રવૃત્તિને અટકાવી શકે છે. ઓછી સાંદ્રતામાં લાલ આયાતી અગ્નિ કીડીઓ. માત્રા 0.5 µg/ml80 છે. તેનાથી વિપરીત, AITC પુખ્ત મકાઈના વીવીલ્સ (સિટોફિલસ ઝીમાઈસ)81 માં એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝને અટકાવે છે. મચ્છરના લાર્વામાં આઇસોથિયોસાયનેટ પ્રવૃત્તિની પદ્ધતિને સ્પષ્ટ કરવા માટે સમાન અભ્યાસો હાથ ધરવા જોઈએ.
છોડના ગ્લુકોસિનોલેટ્સનું હાઇડ્રોલિસિસ, જે પ્રતિક્રિયાશીલ આઇસોથિયોસાયનેટ્સ બનાવે છે, તે દરખાસ્તને સમર્થન આપવા માટે અમે ગરમી-નિષ્ક્રિય DFP સારવારનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, જે સરસવના બીજ ભોજન દ્વારા મચ્છરના લાર્વા નિયંત્રણ માટે એક પદ્ધતિ તરીકે કાર્ય કરે છે. DFP-HT બીજ ભોજન પરીક્ષણ કરેલ એપ્લિકેશન દરે ઝેરી નહોતું. લાફાર્ગા એટ અલ. 82 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે ગ્લુકોસિનોલેટ્સ ઊંચા તાપમાને અધોગતિ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. ગરમીની સારવારથી બીજ ભોજનમાં માયરોસિનેઝ એન્ઝાઇમનું વિભાજન થવાની પણ અપેક્ષા છે અને ગ્લુકોસિનોલેટ્સના હાઇડ્રોલિસિસને પ્રતિક્રિયાશીલ આઇસોથિયોસાયનેટ્સ બનાવવાથી અટકાવવાની પણ અપેક્ષા છે. ઓકુનેડ એટ અલ. 75 દ્વારા પણ આની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી. 75 એ દર્શાવ્યું હતું કે માયરોસિનેઝ તાપમાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે, જે દર્શાવે છે કે જ્યારે સરસવ, કાળી સરસવ અને બ્લડરુટ બીજ 80° સે. થી વધુ તાપમાનમાં ખુલ્લા હતા ત્યારે માયરોસિનેઝ પ્રવૃત્તિ સંપૂર્ણપણે નિષ્ક્રિય થઈ ગઈ હતી. આ પદ્ધતિઓ ગરમી-સારવાર કરાયેલ DFP બીજ ભોજનની જંતુનાશક પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો લાવી શકે છે.
આમ, સરસવના બીજનું ભોજન અને તેના ત્રણ મુખ્ય આઇસોથિયોસાયનેટ્સ મચ્છરના લાર્વા માટે ઝેરી છે. બીજના ભોજન અને રાસાયણિક સારવાર વચ્ચેના આ તફાવતોને જોતાં, બીજના ભોજનનો ઉપયોગ મચ્છર નિયંત્રણની અસરકારક પદ્ધતિ હોઈ શકે છે. બીજના પાવડરના ઉપયોગની અસરકારકતા અને સ્થિરતા સુધારવા માટે યોગ્ય ફોર્મ્યુલેશન અને અસરકારક ડિલિવરી સિસ્ટમ્સ ઓળખવાની જરૂર છે. અમારા પરિણામો કૃત્રિમ જંતુનાશકોના વિકલ્પ તરીકે સરસવના બીજના ભોજનનો સંભવિત ઉપયોગ સૂચવે છે. આ ટેકનોલોજી મચ્છરના વાહકોને નિયંત્રિત કરવા માટે એક નવીન સાધન બની શકે છે. કારણ કે મચ્છરના લાર્વા જળચર વાતાવરણમાં ખીલે છે અને સીડ મીલ ગ્લુકોસિનોલેટ્સ હાઇડ્રેશન પર એન્ઝાઇમેટિકલી સક્રિય આઇસોથિયોસાયનેટ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે, મચ્છરગ્રસ્ત પાણીમાં સરસવના બીજના ભોજનનો ઉપયોગ નોંધપાત્ર નિયંત્રણ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. જોકે આઇસોથિયોસાયનેટ્સની લાર્વિસાઇડલ પ્રવૃત્તિ બદલાય છે (BITC > AITC > 4-HBITC), બહુવિધ ગ્લુકોસિનોલેટ્સ સાથે બીજના ભોજનનું મિશ્રણ સિનર્જિસ્ટિક રીતે ઝેરીતા વધારે છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર છે. ડિફેટેડ ક્રુસિફેરસ બીજ ભોજન અને ત્રણ બાયોએક્ટિવ આઇસોથિયોસાયનેટ્સની મચ્છરો પર જંતુનાશક અસરો દર્શાવતો આ પહેલો અભ્યાસ છે. આ અભ્યાસના પરિણામોએ નવી દિશા શોધી છે કે બીજમાંથી તેલ કાઢવાનું આડપેદાશ, ડિફેટેડ કોબી સીડ મીલ, મચ્છર નિયંત્રણ માટે આશાસ્પદ લાર્વિસાઇડલ એજન્ટ તરીકે સેવા આપી શકે છે. આ માહિતી છોડના બાયોકંટ્રોલ એજન્ટોની શોધ અને સસ્તા, વ્યવહારુ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ બાયોપેસ્ટીસાઇડ્સ તરીકે તેમના વિકાસને આગળ વધારવામાં મદદ કરી શકે છે.
આ અભ્યાસ માટે જનરેટ કરાયેલ ડેટાસેટ્સ અને પરિણામી વિશ્લેષણ વાજબી વિનંતી પર સંબંધિત લેખક પાસેથી ઉપલબ્ધ છે. અભ્યાસના અંતે, અભ્યાસમાં વપરાતી બધી સામગ્રી (જંતુઓ અને બીજ ભોજન) નાશ પામી હતી.