Penggunaan racun perosak sintetik yang meluas telah menyebabkan banyak masalah, termasuk kemunculan organisma yang tahan lasak, degradasi alam sekitar dan bahaya kepada kesihatan manusia. Oleh itu, mikrob baharuracun perosakyang selamat untuk kesihatan manusia dan alam sekitar amat diperlukan. Dalam kajian ini, biosurfaktan rhamnolipid yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2 telah digunakan untuk menilai ketoksikan kepada larva nyamuk (Culex quinquefasciatus) dan anai-anai (Odontotermes obesus). Keputusan menunjukkan terdapat kadar kematian yang bergantung kepada dos antara rawatan. Nilai LC50 (kepekatan maut 50%) pada 48 jam untuk biosurfaktan anai-anai dan larva nyamuk telah ditentukan menggunakan kaedah pemadanan lengkung regresi tak linear. Keputusan menunjukkan bahawa nilai LC50 48 jam (selang keyakinan 95%) bagi aktiviti larvisida dan antianai-anai biosurfaktan masing-masing adalah 26.49 mg/L (julat 25.40 hingga 27.57) dan 33.43 mg/L (julat 31.09 hingga 35.68). Menurut pemeriksaan histopatologi, rawatan dengan biosurfaktan menyebabkan kerosakan teruk pada tisu organel larva dan anai-anai. Keputusan kajian ini menunjukkan bahawa biosurfaktan mikrob yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2 merupakan alat yang sangat baik dan berpotensi berkesan untuk kawalan Cx. quinquefasciatus dan O. obesus.
Negara-negara tropika mengalami sejumlah besar penyakit bawaan nyamuk1. Kaitan penyakit bawaan nyamuk adalah meluas. Lebih daripada 400,000 orang mati akibat malaria setiap tahun, dan beberapa bandar utama mengalami wabak penyakit serius seperti denggi, demam kuning, chikungunya dan Zika.2 Penyakit bawaan vektor dikaitkan dengan satu daripada enam jangkitan di seluruh dunia, dengan nyamuk menyebabkan kes yang paling ketara3,4. Culex, Anopheles dan Aedes adalah tiga genera nyamuk yang paling kerap dikaitkan dengan penularan penyakit5. Prevalens demam denggi, jangkitan yang disebarkan oleh nyamuk Aedes aegypti, telah meningkat sejak sedekad yang lalu dan menimbulkan ancaman kesihatan awam yang ketara4,7,8. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), lebih daripada 40% penduduk dunia berisiko demam denggi, dengan 50–100 juta kes baharu berlaku setiap tahun di lebih 100 negara9,10,11. Demam denggi telah menjadi masalah kesihatan awam yang utama kerana kejadiannya telah meningkat di seluruh dunia12,13,14. Anopheles gambiae, yang biasanya dikenali sebagai nyamuk Anopheles Afrika, merupakan vektor malaria manusia yang paling penting di kawasan tropika dan subtropika15. Virus West Nile, ensefalitis St. Louis, ensefalitis Jepun, dan jangkitan virus pada kuda dan burung disebarkan oleh nyamuk Culex, yang sering dipanggil nyamuk rumah biasa. Di samping itu, ia juga merupakan pembawa penyakit bakteria dan parasit16. Terdapat lebih daripada 3,000 spesies anai-anai di dunia, dan ia telah wujud selama lebih daripada 150 juta tahun17. Kebanyakan perosak hidup di dalam tanah dan memakan kayu dan produk kayu yang mengandungi selulosa. Anai-anai India Odontotermes obesus merupakan perosak penting yang menyebabkan kerosakan teruk pada tanaman penting dan pokok ladang18. Di kawasan pertanian, serangan anai-anai pada pelbagai peringkat boleh menyebabkan kerosakan ekonomi yang besar kepada pelbagai tanaman, spesies pokok dan bahan binaan. Anai-anai juga boleh menyebabkan masalah kesihatan manusia19.
Isu rintangan daripada mikroorganisma dan perosak dalam bidang farmaseutikal dan pertanian hari ini adalah rumit20,21. Oleh itu, kedua-dua syarikat harus mencari antimikrob baharu yang kos efektif dan biopestisid yang selamat. Racun perosak sintetik kini tersedia dan telah terbukti berjangkit dan menghalau serangga bermanfaat yang tidak disasarkan22. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan mengenai biosurfaktan telah berkembang kerana aplikasinya dalam pelbagai industri. Biosurfaktan sangat berguna dan penting dalam pertanian, pemulihan tanah, pengekstrakan petroleum, penyingkiran bakteria dan serangga, dan pemprosesan makanan23,24. Biosurfaktan atau surfaktan mikrob ialah bahan kimia biosurfaktan yang dihasilkan oleh mikroorganisma seperti bakteria, yis dan kulat di habitat pantai dan kawasan yang tercemar minyak25,26. Surfaktan dan biosurfaktan yang diperoleh secara kimia adalah dua jenis yang diperoleh terus dari persekitaran semula jadi27. Pelbagai biosurfaktan diperoleh dari habitat marin28,29. Oleh itu, saintis sedang mencari teknologi baharu untuk penghasilan biosurfaktan berdasarkan bakteria semula jadi30,31. Kemajuan dalam penyelidikan sedemikian menunjukkan kepentingan sebatian biologi ini untuk perlindungan alam sekitar32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium dan genera bakteria ini merupakan wakil yang telah dikaji dengan baik23,33.
Terdapat banyak jenis biosurfaktan dengan pelbagai aplikasi34. Satu kelebihan ketara sebatian ini ialah sebahagian daripadanya mempunyai aktiviti antibakteria, larvisida dan insektisida. Ini bermakna ia boleh digunakan dalam industri pertanian, kimia, farmaseutikal dan kosmetik35,36,37,38. Oleh kerana biosurfaktan secara amnya terbiodegradasi dan bermanfaat untuk alam sekitar, ia digunakan dalam program pengurusan perosak bersepadu untuk melindungi tanaman39. Oleh itu, pengetahuan asas telah diperoleh tentang aktiviti larvisida dan antianai biosurfaktan mikrob yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2. Kami mengkaji kematian dan perubahan histologi apabila terdedah kepada kepekatan biosurfaktan rhamnolipid yang berbeza. Di samping itu, kami menilai program komputer Aktiviti Struktur Kuantitatif (QSAR) yang digunakan secara meluas, Aktiviti Struktur Ekologi (ECOSAR) untuk menentukan ketoksikan akut untuk mikroalga, daphnia dan ikan.
Dalam kajian ini, aktiviti antianai-anai (ketoksikan) biosurfaktan yang telah ditulenkan pada pelbagai kepekatan antara 30 hingga 50 mg/ml (pada selang 5 mg/ml) telah diuji terhadap anai-anai India, O. obesus dan spesies keempat (Evaluasi). Larva instar Cx. Larva nyamuk quinquefasciatus. Kepekatan biosurfaktan LC50 selama 48 jam terhadap O. obesus dan Cx. C. solanacearum. Larva nyamuk telah dikenal pasti menggunakan kaedah pemadanan lengkung regresi tak linear. Keputusan menunjukkan bahawa kematian anai-anai meningkat dengan peningkatan kepekatan biosurfaktan. Keputusan menunjukkan bahawa biosurfaktan mempunyai aktiviti larvisida (Rajah 1) dan aktiviti anti-anai-anai (Rajah 2), dengan nilai LC50 48 jam (95% CI) masing-masing sebanyak 26.49 mg/L (25.40 hingga 27.57) dan 33.43 mg/l (Rajah 31.09 hingga 35.68) (Jadual 1). Dari segi ketoksikan akut (48 jam), biosurfaktan dikelaskan sebagai "berbahaya" kepada organisma yang diuji. Biosurfaktan yang dihasilkan dalam kajian ini menunjukkan aktiviti larvisida yang sangat baik dengan 100% kematian dalam tempoh 24-48 jam pendedahan.
Kira nilai LC50 untuk aktiviti larvasida. Padanan lengkung regresi tak linear (garis pepejal) dan selang keyakinan 95% (kawasan berlorek) untuk kematian relatif (%).
Kira nilai LC50 untuk aktiviti anti-anai-anai. Padanan lengkung regresi tak linear (garis pepejal) dan selang keyakinan 95% (kawasan berlorek) untuk kematian relatif (%).
Pada akhir eksperimen, perubahan morfologi dan anomali diperhatikan di bawah mikroskop. Perubahan morfologi diperhatikan dalam kumpulan kawalan dan kumpulan yang dirawat pada pembesaran 40x. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, gangguan pertumbuhan berlaku pada kebanyakan larva yang dirawat dengan biosurfaktan. Rajah 3a menunjukkan Cx. quinquefasciatus normal, Rajah 3b menunjukkan Cx anomali. Menyebabkan lima larva nematod.
Kesan dos biosurfaktan sublethal (LC50) terhadap perkembangan larva Culex quinquefasciatus. Imej mikroskopi cahaya (a) Cx normal pada pembesaran 40×. quinquefasciatus (b) Cx tidak normal. Menyebabkan lima larva nematod.
Dalam kajian ini, pemeriksaan histologi larva yang dirawat (Rajah 4) dan anai-anai (Rajah 5) mendedahkan beberapa keabnormalan, termasuk pengurangan luas abdomen dan kerosakan pada otot, lapisan epitelium dan kulit. Histologi mendedahkan mekanisme aktiviti perencatan biosurfaktan yang digunakan dalam kajian ini.
Histopatologi larva Cx instar ke-4 yang tidak dirawat secara normal. Larva quinquefasciatus (kawalan: (a,b)) dan dirawat dengan biosurfaktan (rawatan: (c,d)). Anak panah menunjukkan epitelium usus (epi), nukleus (n), dan otot (mu) yang dirawat. Bar = 50 µm.
Histopatologi O. obesus yang tidak dirawat secara normal (kawalan: (a,b)) dan biosurfaktan yang dirawat (rawatan: (c,d)). Anak panah menunjukkan epitelium usus (epi) dan otot (mu), masing-masing. Bar = 50 µm.
Dalam kajian ini, ECOSAR telah digunakan untuk meramalkan ketoksikan akut produk biosurfaktan rhamnolipid kepada pengeluar primer (alga hijau), pengguna primer (kutu air) dan pengguna sekunder (ikan). Program ini menggunakan model sebatian struktur-aktiviti kuantitatif yang canggih untuk menilai ketoksikan berdasarkan struktur molekul. Model ini menggunakan perisian struktur-aktiviti (SAR) untuk mengira ketoksikan akut dan jangka panjang bahan kepada spesies akuatik. Secara khususnya, Jadual 2 meringkaskan anggaran purata kepekatan maut (LC50) dan purata kepekatan berkesan (EC50) untuk beberapa spesies. Ketoksikan yang disyaki dikategorikan kepada empat tahap menggunakan Sistem Pengelasan dan Pelabelan Bahan Kimia yang Diharmonikan Secara Global (Jadual 3).
Kawalan penyakit bawaan vektor, terutamanya strain nyamuk dan nyamuk Aedes. Orang Mesir, kini sukar bekerja 40,41,42,43,44,45,46. Walaupun beberapa racun perosak yang tersedia secara kimia, seperti piretroid dan organofosfat, agak bermanfaat, ia menimbulkan risiko yang ketara kepada kesihatan manusia, termasuk diabetes, gangguan pembiakan, gangguan neurologi, kanser dan penyakit pernafasan. Selain itu, dari semasa ke semasa, serangga ini boleh menjadi kebal terhadapnya13,43,48. Oleh itu, langkah kawalan biologi yang berkesan dan mesra alam akan menjadi kaedah kawalan nyamuk yang lebih popular49,50. Benelli51 mencadangkan bahawa kawalan awal vektor nyamuk akan lebih berkesan di kawasan bandar, tetapi mereka tidak mengesyorkan penggunaan larvisid di kawasan luar bandar52. Tom et al 53 juga mencadangkan bahawa mengawal nyamuk pada peringkat belum matang akan menjadi strategi yang selamat dan mudah kerana ia lebih sensitif terhadap agen kawalan54.
Penghasilan biosurfaktan oleh strain yang kuat (Enterobacter cloacae SJ2) menunjukkan keberkesanan yang konsisten dan menjanjikan. Kajian kami sebelum ini melaporkan bahawa Enterobacter cloacae SJ2 mengoptimumkan penghasilan biosurfaktan menggunakan parameter fizikokimia26. Menurut kajian mereka, keadaan optimum untuk penghasilan biosurfaktan oleh isolat E. cloacae yang berpotensi adalah pengeraman selama 36 jam, pengadukan pada 150 rpm, pH 7.5, 37 °C, kemasinan 1 ppt, glukosa 2% sebagai sumber karbon, yis 1%. Ekstrak tersebut digunakan sebagai sumber nitrogen untuk mendapatkan 2.61 g/L biosurfaktan. Di samping itu, biosurfaktan dicirikan menggunakan TLC, FTIR dan MALDI-TOF-MS. Ini mengesahkan bahawa rhamnolipid adalah biosurfaktan. Biosurfaktan glikolipid adalah kelas biosurfaktan jenis lain yang paling banyak dikaji secara intensif55. Ia terdiri daripada bahagian karbohidrat dan lipid, terutamanya rantai asid lemak. Antara glikolipid, wakil utama ialah rhamnolipid dan sophorolipid56. Rhamnolipid mengandungi dua bahagian rhamnose yang dikaitkan dengan asid mono- atau di-β-hidroksidekanoik 57. Penggunaan rhamnolipid dalam industri perubatan dan farmaseutikal telah lama wujud 58, selain penggunaannya baru-baru ini sebagai racun perosak 59.
Interaksi biosurfaktan dengan kawasan hidrofobik sifon pernafasan membolehkan air melalui rongga stomatalnya, sekali gus meningkatkan sentuhan larva dengan persekitaran akuatik. Kehadiran biosurfaktan juga mempengaruhi trakea, yang panjangnya dekat dengan permukaan, yang memudahkan larva merangkak ke permukaan dan bernafas. Akibatnya, tegangan permukaan air berkurangan. Oleh kerana larva tidak dapat melekat pada permukaan air, mereka jatuh ke dasar tangki, mengganggu tekanan hidrostatik, mengakibatkan perbelanjaan tenaga yang berlebihan dan kematian akibat lemas38,60. Keputusan yang serupa diperoleh oleh Ghribi61, di mana biosurfaktan yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis menunjukkan aktiviti larvisida terhadap Ephestia kuehniella. Begitu juga, aktiviti larvisida Cx. Das dan Mukherjee23 juga menilai kesan lipopeptida kitaran pada larva quinquefasciatus.
Keputusan kajian ini melibatkan aktiviti larvisida biosurfaktan rhamnolipid terhadap Cx. Pembunuhan nyamuk quinquefasciatus adalah selaras dengan keputusan yang diterbitkan sebelum ini. Contohnya, biosurfaktan berasaskan surfaktan yang dihasilkan oleh pelbagai bakteria daripada genus Bacillus telah digunakan. dan Pseudomonas spp. Beberapa laporan awal64,65,66 melaporkan aktiviti pembunuhan larva biosurfaktan lipopeptida daripada Bacillus subtilis23. Deepali et al. 63 mendapati bahawa biosurfaktan rhamnolipid yang diasingkan daripada Stenotropomonas maltophilia mempunyai aktiviti larvisida yang kuat pada kepekatan 10 mg/L. Silva et al. 67 melaporkan aktiviti larvisida biosurfaktan rhamnolipid terhadap Ae pada kepekatan 1 g/L. Aedes aegypti, Kanakdande et al. 68 melaporkan bahawa biosurfaktan lipopeptida yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis menyebabkan kematian keseluruhan dalam larva Culex dan anai-anai dengan pecahan lipofilik Eucalyptus. Begitu juga, Masendra et al. 69 melaporkan kematian semut pekerja (Cryptotermes cynocephalus Light.) sebanyak 61.7% dalam pecahan n-heksana dan EtOAc lipofilik ekstrak mentah E.
Parthipan et al. 70 melaporkan penggunaan biosurfaktan lipopeptida yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis A1 dan Pseudomonas stutzeri NA3 secara insektisida terhadap Anopheles Stephensi, vektor parasit malaria Plasmodium. Mereka memerhatikan bahawa larva dan pupa hidup lebih lama, mempunyai tempoh oviposisi yang lebih pendek, steril, dan mempunyai jangka hayat yang lebih pendek apabila dirawat dengan kepekatan biosurfaktan yang berbeza. Nilai LC50 yang diperhatikan bagi biosurfaktan B. subtilis A1 masing-masing ialah 3.58, 4.92, 5.37, 7.10 dan 7.99 mg/L untuk keadaan larva yang berbeza (iaitu larva I, II, III, IV dan peringkat pupa). Sebagai perbandingan, biosurfaktan untuk peringkat larva I-IV dan peringkat pupa Pseudomonas stutzeri NA3 masing-masing ialah 2.61, 3.68, 4.48, 5.55 dan 6.99 mg/L. Fenologi tertangguh larva dan pupa yang masih hidup dianggap sebagai akibat daripada gangguan fisiologi dan metabolik yang ketara yang disebabkan oleh rawatan racun serangga71.
Strain Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 menghasilkan biosurfaktan dengan aktiviti larvisida 100% terhadap nyamuk Aedes. Selang 24 jam aegypti 38 adalah lebih tinggi daripada yang dilaporkan oleh Silva et al. Biosurfaktan yang dihasilkan daripada Pseudomonas aeruginosa menggunakan minyak bunga matahari sebagai sumber karbon telah terbukti membunuh 100% larva dalam masa 48 jam 67. Abinaya et al.72 dan Pradhan et al.73 juga menunjukkan kesan larvisida atau insektisida surfaktan yang dihasilkan oleh beberapa isolat daripada genus Bacillus. Satu kajian yang diterbitkan sebelum ini oleh Senthil-Nathan et al. mendapati bahawa 100% larva nyamuk yang terdedah kepada lagun tumbuhan berkemungkinan mati. 74.
Menilai kesan sublethal racun serangga terhadap biologi serangga adalah penting untuk program pengurusan perosak bersepadu kerana dos/kepekatan sublethal tidak membunuh serangga tetapi boleh mengurangkan populasi serangga pada generasi akan datang dengan mengganggu ciri-ciri biologi10. Siqueira et al 75 memerhatikan aktiviti larvisidal lengkap (kematian 100%) biosurfaktan rhamnolipid (300 mg/ml) apabila diuji pada pelbagai kepekatan antara 50 hingga 300 mg/ml. Peringkat larva strain Aedes aegypti. Mereka menganalisis kesan masa hingga mati dan kepekatan sublethal terhadap kemandirian larva dan aktiviti renang. Di samping itu, mereka memerhatikan penurunan kelajuan renang selepas 24–48 jam pendedahan kepada kepekatan sublethal biosurfaktan (contohnya, 50 mg/mL dan 100 mg/mL). Racun yang mempunyai peranan sublethal yang menjanjikan dianggap lebih berkesan dalam menyebabkan pelbagai kerosakan kepada perosak yang terdedah76.
Pemerhatian histologi terhadap keputusan kami menunjukkan bahawa biosurfaktan yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2 mengubah tisu larva nyamuk (Cx. quinquefasciatus) dan anai-anai (O. obesus) dengan ketara. Anomali yang serupa disebabkan oleh penyediaan minyak selasih dalam An. gambiaes.s dan An. arabica telah diterangkan oleh Ochola77. Kamaraj et al.78 juga menerangkan keabnormalan morfologi yang sama dalam An. Larva Stephanie telah terdedah kepada nanopartikel emas. Vasantha-Srinivasan et al.79 juga melaporkan bahawa minyak pati shepherd's purse telah merosakkan lapisan ruang dan epitelium Aedes albopictus dengan teruk. Aedes aegypti. Raghavendran et al. melaporkan bahawa larva nyamuk telah dirawat dengan ekstrak miselium 500 mg/ml daripada kulat Penicillium tempatan. Ae menunjukkan kerosakan histologi yang teruk. aegypti dan Cx. Kadar kematian 80. Sebelum ini, Abinaya et al. Larva instar keempat An telah dikaji. Stephensi dan Ae. aegypti mendapati pelbagai perubahan histologi dalam Aedes aegypti yang dirawat dengan B. licheniformis exopolysaccharides, termasuk sekum gastrik, atrofi otot, kerosakan dan ketidakteraturan ganglia saraf72. Menurut Raghavendran et al., selepas rawatan dengan ekstrak miselium P. daleae, sel usus tengah nyamuk yang diuji (larva instar ke-4) menunjukkan pembengkakan lumen usus, penurunan kandungan antara sel, dan degenerasi nuklear81. Perubahan histologi yang sama diperhatikan dalam larva nyamuk yang dirawat dengan ekstrak daun echinacea, menunjukkan potensi insektisida sebatian yang dirawat50.
Penggunaan perisian ECOSAR telah menerima pengiktirafan antarabangsa82. Kajian semasa menunjukkan bahawa ketoksikan akut biosurfaktan ECOSAR terhadap mikroalga (C. vulgaris), kutu ikan dan air (D. magna) termasuk dalam kategori "ketoksikan" yang ditakrifkan oleh Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu83. Model ekotoksisiti ECOSAR menggunakan SAR dan QSAR untuk meramalkan ketoksikan akut dan jangka panjang bahan dan sering digunakan untuk meramalkan ketoksikan bahan pencemar organik82,84.
Paraformaldehid, penimbal natrium fosfat (pH 7.4) dan semua bahan kimia lain yang digunakan dalam kajian ini telah dibeli daripada HiMedia Laboratories, India.
Penghasilan biosurfaktan telah dijalankan dalam kelalang Erlenmeyer 500 mL yang mengandungi 200 mL medium Bushnell Haas steril yang ditambah dengan 1% minyak mentah sebagai satu-satunya sumber karbon. Prakultur Enterobacter cloacae SJ2 (1.4 × 104 CFU/ml) telah diinokulasi dan dikultur pada penggoncang orbital pada suhu 37°C, 200 rpm selama 7 hari. Selepas tempoh pengeraman, biosurfaktan diekstrak dengan mengemparkan medium kultur pada 3400×g selama 20 minit pada suhu 4°C dan supernatan yang terhasil telah digunakan untuk tujuan penyaringan. Prosedur pengoptimuman dan pencirian biosurfaktan telah diambil daripada kajian kami sebelum ini26.
Larva Culex quinquefasciatus diperoleh dari Pusat Kajian Lanjutan Biologi Marin (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Larva diternak dalam bekas plastik yang diisi dengan air ternyahion pada suhu 27 ± 2°C dan fotokala 12:12 (cerah:gelap). Larva nyamuk diberi makan larutan glukosa 10%.
Larva Culex quinquefasciatus telah ditemui dalam tangki septik terbuka dan tidak dilindungi. Gunakan garis panduan pengelasan standard untuk mengenal pasti dan mengkultur larva di makmal85. Percubaan larvisida telah dijalankan mengikut cadangan Pertubuhan Kesihatan Sedunia 86. SH. Larva instar keempat quinquefasciatus dikumpulkan dalam tiub tertutup dalam kumpulan 25 ml dan 50 ml dengan jurang udara dua pertiga daripada kapasitinya. Biosurfaktan (0–50 mg/ml) telah ditambah ke dalam setiap tiub secara individu dan disimpan pada suhu 25 °C. Tiub kawalan hanya menggunakan air suling (50 ml). Larva mati dianggap sebagai yang tidak menunjukkan tanda-tanda berenang semasa tempoh pengeraman (12–48 jam) 87. Kira peratusan kematian larva menggunakan persamaan. (1)88.
Keluarga Odontotermitidae merangkumi anai-anai India Odontotermes obesus, yang terdapat dalam kayu balak yang reput di Kampus Pertanian (Universiti Annamalai, India). Uji biosurfaktan ini (0–50 mg/ml) menggunakan prosedur biasa untuk menentukan sama ada ia berbahaya. Selepas dikeringkan dalam aliran udara laminar selama 30 minit, setiap jalur kertas Whatman disalut dengan biosurfaktan pada kepekatan 30, 40, atau 50 mg/ml. Jalur kertas yang telah disalut dan tidak disalut telah diuji dan dibandingkan di tengah piring Petri. Setiap piring petri mengandungi kira-kira tiga puluh anai-anai aktif O. obesus. Anai-anai kawalan dan ujian diberi kertas basah sebagai sumber makanan. Semua pinggan disimpan pada suhu bilik sepanjang tempoh pengeraman. Anai-anai mati selepas 12, 24, 36 dan 48 jam89,90. Persamaan 1 kemudiannya digunakan untuk menganggarkan peratusan kematian anai-anai pada kepekatan biosurfaktan yang berbeza. (2).
Sampel disimpan di atas ais dan dibungkus dalam mikrotube yang mengandungi 100 ml penimbal natrium fosfat 0.1 M (pH 7.4) dan dihantar ke Makmal Patologi Akuakultur Pusat (CAPL) Pusat Akuakultur Rajiv Gandhi (RGCA). Makmal Histologi, Sirkali, Daerah Mayiladuthurai, Tamil Nadu, India untuk analisis lanjut. Sampel segera difiksasi dalam 4% paraformaldehid pada suhu 37°C selama 48 jam.
Selepas fasa fiksasi, bahan tersebut dibasuh tiga kali dengan penimbal natrium fosfat 0.1 M (pH 7.4), didehidrasi secara berperingkat dalam etanol dan direndam dalam resin LEICA selama 7 hari. Bahan tersebut kemudiannya diletakkan di dalam acuan plastik yang diisi dengan resin dan pempolimer, dan kemudian diletakkan di dalam ketuhar yang dipanaskan hingga 37°C sehingga blok yang mengandungi bahan tersebut dipolimerisasi sepenuhnya.
Selepas pempolimeran, blok-blok tersebut dipotong menggunakan mikrotom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, USA) dengan ketebalan 3 mm. Keratan-keratan tersebut dikumpulkan pada slaid, dengan enam bahagian setiap slaid. Slaid dikeringkan pada suhu bilik, kemudian diwarnakan dengan hematoxylin selama 7 minit dan dibasuh dengan air yang mengalir selama 4 minit. Selain itu, sapukan larutan eosin pada kulit selama 5 minit dan bilas dengan air yang mengalir selama 5 minit.
Ketoksikan akut telah diramalkan menggunakan organisma akuatik dari pelbagai tahap tropika: ikan 96 jam LC50, D. magna LC50 48 jam, dan alga hijau 96 jam EC50. Ketoksikan biosurfaktan rhamnolipid terhadap ikan dan alga hijau telah dinilai menggunakan perisian ECOSAR versi 2.2 untuk Windows yang dibangunkan oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar AS. (Boleh didapati dalam talian di https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Semua ujian untuk aktiviti larvisida dan antianai-anai telah dijalankan dalam tiga kali ganda. Regresi tak linear (log pembolehubah tindak balas dos) bagi data kematian larva dan anai-anai telah dijalankan untuk mengira kepekatan maut median (LC50) dengan selang keyakinan 95%, dan lengkung tindak balas kepekatan telah dijana menggunakan Prism® (versi 8.0, GraphPad Software) Inc., USA) 84, 91.
Kajian ini mendedahkan potensi biosurfaktan mikrob yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2 sebagai agen larvisida dan antianai-anai nyamuk, dan kajian ini akan menyumbang kepada pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme tindakan larvisida dan antianai-anai. Kajian histologi larva yang dirawat dengan biosurfaktan menunjukkan kerosakan pada saluran pencernaan, usus tengah, korteks serebrum dan hiperplasia sel epitelium usus. Keputusan: Penilaian toksikologi aktiviti antianai-anai dan larvisida biosurfaktan rhamnolipid yang dihasilkan oleh Enterobacter cloacae SJ2 mendedahkan bahawa isolat ini merupakan biopestisid yang berpotensi untuk mengawal penyakit bawaan vektor nyamuk (Cx quinquefasciatus) dan anai-anai (O. obesus). Terdapat keperluan untuk memahami ketoksikan persekitaran yang mendasari biosurfaktan dan potensi kesan persekitarannya. Kajian ini menyediakan asas saintifik untuk menilai risiko persekitaran biosurfaktan.
Masa siaran: 9-Apr-2024