ക്ലാത്രിയാ എസ്‌പി എന്ന സ്പോഞ്ചിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ എസ്‌ജെ2 ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മജീവ ബയോസർഫക്ടാന്റുകളുടെ ലാർവിസൈഡൽ, ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനം.

കൃത്രിമ കീടനാശിനികളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗം പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ജീവികളുടെ ആവിർഭാവം, പരിസ്ഥിതി തകർച്ച, മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തിന് ഹാനികരം എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമായിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, പുതിയ സൂക്ഷ്മജീവികൾകീടനാശിനികൾമനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തിനും പരിസ്ഥിതിക്കും സുരക്ഷിതമായവ അടിയന്തിരമായി ആവശ്യമാണ്. ഈ പഠനത്തിൽ, കൊതുകിന്റെ (ക്യൂലെക്സ് ക്വിൻക്ഫാസിയാറ്റസ്), ടെർമൈറ്റ് (ഓഡോണ്ടോടെർമെസ് ഒബെസസ്) ലാർവകൾക്കുള്ള വിഷാംശം വിലയിരുത്താൻ എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ എസ്ജെ2 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫക്റ്റന്റ് ഉപയോഗിച്ചു. ചികിത്സകൾക്കിടയിൽ ഒരു ഡോസ്-ആശ്രിത മരണനിരക്ക് ഉണ്ടെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. ടെർമൈറ്റ്, കൊതുക് ലാർവ ബയോസർഫക്റ്റന്റുകൾക്കുള്ള 48 മണിക്കൂറിലെ LC50 (50% മാരകമായ സാന്ദ്രത) മൂല്യം ഒരു നോൺ-ലീനിയർ റിഗ്രഷൻ കർവ് ഫിറ്റിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിച്ചു. ബയോസർഫക്റ്റന്റിന്റെ ലാർവിസൈഡൽ, ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനത്തിന്റെ 48 മണിക്കൂർ LC50 മൂല്യങ്ങൾ (95% ആത്മവിശ്വാസ ഇടവേള) യഥാക്രമം 26.49 mg/L (പരിധി 25.40 മുതൽ 27.57 വരെ), 33.43 mg/L (പരിധി 31.09 മുതൽ 35.68 വരെ) ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. ഹിസ്റ്റോപാത്തോളജിക്കൽ പരിശോധന പ്രകാരം, ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സ ലാർവകളുടെയും ചിതലുകളുടെയും ഓർഗനെൽ കലകൾക്ക് ഗുരുതരമായ കേടുപാടുകൾ വരുത്തി. എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ എസ്‌ജെ2 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മൈക്രോബയൽ ബയോസർഫാക്റ്റന്റ് സിഎക്സ് നിയന്ത്രണത്തിന് മികച്ചതും ഫലപ്രദവുമായ ഒരു ഉപകരണമാണെന്ന് ഈ പഠന ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസും ഒ. ഒബെസസും.
ഉഷ്ണമേഖലാ രാജ്യങ്ങളിൽ കൊതുകുകൾ വഴി പകരുന്ന രോഗങ്ങൾ ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്നു1. കൊതുകുകൾ വഴി പകരുന്ന രോഗങ്ങളുടെ പ്രസക്തി വ്യാപകമാണ്. ഓരോ വർഷവും 400,000-ത്തിലധികം ആളുകൾ മലേറിയ ബാധിച്ച് മരിക്കുന്നു, ചില പ്രധാന നഗരങ്ങളിൽ ഡെങ്കി, മഞ്ഞപ്പനി, ചിക്കുൻഗുനിയ, സിക്ക തുടങ്ങിയ ഗുരുതരമായ രോഗങ്ങളുടെ പകർച്ചവ്യാധികൾ അനുഭവപ്പെടുന്നു.2 ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ആറിൽ ഒരു അണുബാധയുമായി വെക്റ്റർ വഴി പകരുന്ന രോഗങ്ങൾ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൊതുകുകൾ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കേസുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു3,4. ക്യൂലെക്സ്, അനോഫിലിസ്, ഈഡിസ് എന്നിവയാണ് രോഗ വ്യാപനവുമായി സാധാരണയായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന മൂന്ന് കൊതുക് ജനുസ്സുകൾ5. ഈഡിസ് ഈജിപ്തി കൊതുകുകൾ വഴി പകരുന്ന ഡെങ്കിപ്പനിയുടെ വ്യാപനം കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ വർദ്ധിച്ചു, ഇത് പൊതുജനാരോഗ്യത്തിന് ഗണ്യമായ ഭീഷണി ഉയർത്തുന്നു4,7,8. ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ (WHO) കണക്കനുസരിച്ച്, ലോകജനസംഖ്യയുടെ 40% ത്തിലധികം പേർ ഡെങ്കിപ്പനിയുടെ അപകടസാധ്യതയിലാണ്, 100-ലധികം രാജ്യങ്ങളിൽ പ്രതിവർഷം 50–100 ദശലക്ഷം പുതിയ കേസുകൾ സംഭവിക്കുന്നു9,10,11. ലോകമെമ്പാടും ഡെങ്കിപ്പനി ഒരു പ്രധാന പൊതുജനാരോഗ്യ പ്രശ്നമായി മാറിയിരിക്കുന്നു12,13,14. ആഫ്രിക്കൻ അനോഫിലിസ് കൊതുകുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന അനോഫിലിസ് ഗാംബിയ, ഉഷ്ണമേഖലാ, ഉഷ്ണമേഖലാ പ്രദേശങ്ങളിലെ മനുഷ്യ മലേറിയയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വാഹകനാണ്15. വെസ്റ്റ് നൈൽ വൈറസ്, സെന്റ് ലൂയിസ് എൻസെഫലൈറ്റിസ്, ജാപ്പനീസ് എൻസെഫലൈറ്റിസ്, കുതിരകളുടെയും പക്ഷികളുടെയും വൈറൽ അണുബാധകൾ എന്നിവ സാധാരണ ഹൗസ് കൊതുകുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ക്യൂലക്സ് കൊതുകുകളാണ് പകരുന്നത്. കൂടാതെ, അവ ബാക്ടീരിയ, പരാദ രോഗങ്ങളുടെയും വാഹകരാണ്16. ലോകത്ത് 3,000-ത്തിലധികം ഇനം ചിതലുകളുണ്ട്, അവ 150 ദശലക്ഷം വർഷത്തിലേറെയായി നിലനിൽക്കുന്നു17. മിക്ക കീടങ്ങളും മണ്ണിൽ വസിക്കുകയും സെല്ലുലോസ് അടങ്ങിയ മരവും മര ഉൽപ്പന്നങ്ങളും ഭക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രധാനപ്പെട്ട വിളകൾക്കും തോട്ടം മരങ്ങൾക്കും ഗുരുതരമായ നാശമുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന കീടമാണ് ഇന്ത്യൻ ചിതൽ ഓഡോണ്ടോട്ടെർമെസ് ഒബെസസ്18. കാർഷിക മേഖലകളിൽ, വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിലുള്ള ചിതൽ ആക്രമണം വിവിധ വിളകൾക്കും, വൃക്ഷ ഇനങ്ങൾക്കും, നിർമ്മാണ വസ്തുക്കൾക്കും വലിയ സാമ്പത്തിക നാശമുണ്ടാക്കും. ചിതലുകൾ മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യ പ്രശ്‌നങ്ങൾക്കും കാരണമാകും19.
ഇന്നത്തെ ഔഷധ, കാർഷിക മേഖലകളിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളിൽ നിന്നും കീടങ്ങളിൽ നിന്നുമുള്ള പ്രതിരോധത്തിന്റെ പ്രശ്നം സങ്കീർണ്ണമാണ്20,21. അതിനാൽ, രണ്ട് കമ്പനികളും പുതിയ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ആന്റിമൈക്രോബയലുകളും സുരക്ഷിതമായ ജൈവകീടനാശിനികളും തേടണം. സിന്തറ്റിക് കീടനാശിനികൾ ഇപ്പോൾ ലഭ്യമാണ്, അവ പകർച്ചവ്യാധിയാണെന്നും ലക്ഷ്യമില്ലാത്ത പ്രയോജനകരമായ പ്രാണികളെ അകറ്റുന്നതായും തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്22. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിലെ പ്രയോഗം കാരണം ബയോസർഫക്റ്റന്റുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം വികസിച്ചു. കൃഷി, മണ്ണ് സംസ്കരണം, പെട്രോളിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, ബാക്ടീരിയ, പ്രാണികളെ നീക്കം ചെയ്യൽ, ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം എന്നിവയിൽ ബയോസർഫക്റ്റന്റുകൾ വളരെ ഉപയോഗപ്രദവും സുപ്രധാനവുമാണ്23,24. തീരദേശ ആവാസ വ്യവസ്ഥകളിലും എണ്ണ മലിനമായ പ്രദേശങ്ങളിലും ബാക്ടീരിയ, യീസ്റ്റ്, ഫംഗസ് തുടങ്ങിയ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ബയോസർഫക്റ്റന്റ് രാസവസ്തുക്കളാണ് ബയോസർഫക്റ്റന്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോബയൽ സർഫക്റ്റന്റുകൾ25,26. രാസപരമായി ഉരുത്തിരിഞ്ഞ സർഫക്റ്റന്റുകളും ബയോസർഫക്റ്റന്റുകളും പ്രകൃതി പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ലഭിക്കുന്ന രണ്ട് തരങ്ങളാണ്27. സമുദ്ര ആവാസ വ്യവസ്ഥകളിൽ നിന്നാണ് വിവിധ ജൈവസർഫക്റ്റന്റുകൾ ലഭിക്കുന്നത്28,29. അതിനാൽ, പ്രകൃതിദത്ത ബാക്ടീരിയകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബയോസർഫക്റ്റന്റുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിനായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തേടുന്നു30,31. പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിന് ഈ ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം അത്തരം ഗവേഷണങ്ങളിലെ പുരോഗതി തെളിയിക്കുന്നു32. ബാസിലസ്, സ്യൂഡോമോണസ്, റോഡോകോക്കസ്, ആൽക്കലിജീൻസ്, കോറിനെബാക്ടീരിയം, ഈ ബാക്ടീരിയൽ ജനുസ്സുകൾ എന്നിവ നന്നായി പഠിക്കപ്പെട്ട പ്രതിനിധികളാണ്23,33.
വൈവിധ്യമാർന്ന പ്രയോഗങ്ങളുള്ള നിരവധി തരം ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ ഉണ്ട്34. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടം അവയിൽ ചിലതിന് ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ലാർവിസൈഡൽ, കീടനാശിനി പ്രവർത്തനം ഉണ്ട് എന്നതാണ്. അതായത് കാർഷിക, രാസ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇവ ഉപയോഗിക്കാം35,36,37,38. ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ പൊതുവെ ജൈവ വിസർജ്ജ്യവും പരിസ്ഥിതിക്ക് ഗുണകരവുമായതിനാൽ, വിളകളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള സംയോജിത കീട നിയന്ത്രണ പരിപാടികളിൽ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു39. അങ്ങനെ, എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ SJ2 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മൈക്രോബയൽ ബയോസർഫക്ടാന്റുകളുടെ ലാർവിസൈഡൽ, ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് അടിസ്ഥാന അറിവ് ലഭിച്ചു. വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രതയിലുള്ള റംനോലിപിഡ് ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾക്ക് വിധേയമാകുമ്പോഴുള്ള മരണനിരക്കും ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ മാറ്റങ്ങളും ഞങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു. കൂടാതെ, മൈക്രോആൽഗകൾ, ഡാഫ്നിയ, മത്സ്യം എന്നിവയ്ക്കുള്ള അക്യൂട്ട് വിഷാംശം നിർണ്ണയിക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് സ്ട്രക്ചർ-ആക്ടിവിറ്റി (QSAR) കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാം ഇക്കോളജിക്കൽ സ്ട്രക്ചർ-ആക്ടിവിറ്റി (ECOSAR) ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തി.
ഈ പഠനത്തിൽ, 30 മുതൽ 50 mg/ml വരെയുള്ള വിവിധ സാന്ദ്രതകളിൽ (5 mg/ml ഇടവേളകളിൽ) ശുദ്ധീകരിച്ച ബയോസർഫക്റ്റന്റുകളുടെ ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനം (വിഷബാധ) ഇന്ത്യൻ ചിതലുകൾക്കെതിരെ പരീക്ഷിച്ചു, O. ഒബെസസ്, നാലാമത്തെ സ്പീഷീസ്). വിലയിരുത്തുക. ഇൻസ്റ്റാർ സിഎക്‌സിന്റെ ലാർവകൾ. ക്വിൻക്ഫാസിയാറ്റസ് കൊതുകുകളുടെ ലാർവകൾ. O. ഒബെസസിനും Cx. സി. സോളാനാസിയാറത്തിനും എതിരെ 48 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ബയോസർഫക്റ്റന്റ് LC50 സാന്ദ്രത. നോൺ-ലീനിയർ റിഗ്രഷൻ കർവ് ഫിറ്റിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് കൊതുക് ലാർവകളെ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. ബയോസർഫക്റ്റന്റ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ചിതൽ മരണനിരക്ക് വർദ്ധിച്ചതായി ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. ബയോസർഫാക്റ്റന്റിന് ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനവും (ചിത്രം 1) ആന്റി-ടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനവും (ചിത്രം 2) ഉണ്ടെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു, 48 മണിക്കൂർ LC50 മൂല്യങ്ങൾ (95% CI) യഥാക്രമം 26.49 mg/L (25.40 മുതൽ 27.57 വരെ) ഉം 33.43 mg/l (ചിത്രം 31.09 മുതൽ 35.68 വരെ) ഉം ഉണ്ടായിരുന്നു (പട്ടിക 1). അക്യൂട്ട് വിഷാംശത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ (48 മണിക്കൂർ), ബയോസർഫാക്റ്റന്റിനെ പരീക്ഷിച്ച ജീവികൾക്ക് "ഹാനികരം" എന്ന് തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പഠനത്തിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ട ബയോസർഫാക്റ്റന്റ് മികച്ച ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം കാണിച്ചു, എക്സ്പോഷർ ചെയ്ത 24-48 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 100% മരണനിരക്കും.
ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനത്തിന് LC50 മൂല്യം കണക്കാക്കുക. ആപേക്ഷിക മരണനിരക്ക് (%) ന് നോൺലീനിയർ റിഗ്രഷൻ കർവ് ഫിറ്റിംഗ് (സോളിഡ് ലൈൻ) ഉം 95% കോൺഫിഡൻസ് ഇന്റർവെൽ (ഷേഡഡ് ഏരിയ) ഉം.
ആന്റി-ടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനത്തിന് LC50 മൂല്യം കണക്കാക്കുക. ആപേക്ഷിക മരണനിരക്ക് (%) ന് നോൺലീനിയർ റിഗ്രഷൻ കർവ് ഫിറ്റിംഗ് (സോളിഡ് ലൈൻ) ഉം 95% കോൺഫിഡൻസ് ഇന്റർവെൽ (ഷേഡഡ് ഏരിയ) ഉം.
പരീക്ഷണത്തിന്റെ അവസാനം, മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ രൂപാന്തരപരമായ മാറ്റങ്ങളും അപാകതകളും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. നിയന്ത്രണത്തിലും ചികിത്സിച്ച ഗ്രൂപ്പുകളിലും 40x മാഗ്നിഫിക്കേഷനിൽ രൂപാന്തരപരമായ മാറ്റങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ബയോസർഫക്ടന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ച മിക്ക ലാർവകളിലും വളർച്ചാ വൈകല്യം സംഭവിച്ചു. ചിത്രം 3a ഒരു സാധാരണ Cx കാണിക്കുന്നു. ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ്, ചിത്രം 3b ഒരു അസാധാരണ Cx കാണിക്കുന്നു. അഞ്ച് നിമാവിര ലാർവകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.
ക്യൂലെക്സ് ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് ലാർവകളുടെ വികാസത്തിൽ സബ്ലെത്തൽ (LC50) അളവിലുള്ള ബയോസർഫക്ടാന്റുകളുടെ പ്രഭാവം. 40× മാഗ്നിഫിക്കേഷനിൽ ഒരു സാധാരണ സിഎക്സിന്റെ ലൈറ്റ് മൈക്രോസ്കോപ്പി ഇമേജ് (എ). ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് (ബി) അസാധാരണമായ സിഎക്. അഞ്ച് നിമാവിര ലാർവകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.
ഈ പഠനത്തിൽ, ചികിത്സിച്ച ലാർവകളുടെയും (ചിത്രം 4) ചിതലുകളുടെയും (ചിത്രം 5) ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ പരിശോധനയിൽ നിരവധി അസാധാരണതകൾ കണ്ടെത്തി, അതിൽ വയറിലെ ഭാഗത്തെ കുറവും പേശികൾക്കും എപ്പിത്തീലിയൽ പാളികൾക്കും ചർമ്മത്തിനും കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചു. മധ്യകുടൽ. ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ബയോസർഫക്ടന്റിന്റെ ഇൻഹിബിറ്ററി പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സംവിധാനം ഹിസ്റ്റോളജി വെളിപ്പെടുത്തി.
ചികിത്സിക്കാത്ത സാധാരണ 4-ആം ഇൻസ്റ്റാർ സിഎക്സ് ലാർവകളുടെ ഹിസ്റ്റോപാത്തോളജി. ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് ലാർവകൾ (നിയന്ത്രണം: (എ,ബി)) ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുന്നു (ചികിത്സ: (സി,ഡി)). അമ്പടയാളങ്ങൾ ചികിത്സിച്ച കുടൽ എപ്പിത്തീലിയം (എപിഐ), ന്യൂക്ലിയസ് (എൻ), പേശി (എംയു) എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ബാർ = 50 µm.
ചികിത്സിക്കാത്ത സാധാരണ O. ഒബെസസിന്റെയും (നിയന്ത്രണം: (a,b)) ബയോസർഫക്ടന്റ് ചികിത്സിച്ചതിന്റെയും (ചികിത്സ: (c,d)) ഹിസ്റ്റോപാത്തോളജി. അമ്പടയാളങ്ങൾ യഥാക്രമം കുടൽ എപ്പിത്തീലിയം (എപിഐ), പേശി (എംയു) എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ബാർ = 50 µm.
ഈ പഠനത്തിൽ, പ്രാഥമിക ഉൽ‌പാദകർ (പച്ച ആൽഗകൾ), പ്രാഥമിക ഉപഭോക്താക്കൾ (വെള്ളത്തിലെ ഈച്ചകൾ), ദ്വിതീയ ഉപഭോക്താക്കൾ (മത്സ്യം) എന്നിവർക്ക് റം‌നോലിപിഡ് ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉൽ‌പ്പന്നങ്ങളുടെ അക്യൂട്ട് വിഷാംശം പ്രവചിക്കാൻ ECOSAR ഉപയോഗിച്ചു. തന്മാത്രാ ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വിഷാംശം വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഈ പ്രോഗ്രാം സങ്കീർണ്ണമായ ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് സ്ട്രക്ചർ-ആക്ടിവിറ്റി സംയുക്ത മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജലജീവികൾക്ക് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ അക്യൂട്ട്, ദീർഘകാല വിഷാംശം കണക്കാക്കാൻ മോഡൽ സ്ട്രക്ചർ-ആക്ടിവിറ്റി (SAR) സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, നിരവധി ജീവിവർഗങ്ങൾക്കായുള്ള കണക്കാക്കിയ ശരാശരി മാരക സാന്ദ്രത (LC50), ശരാശരി ഫലപ്രദമായ സാന്ദ്രത (EC50) എന്നിവ പട്ടിക 2 സംഗ്രഹിക്കുന്നു. ഗ്ലോബലി ഹാർമോണൈസ്ഡ് സിസ്റ്റം ഓഫ് ക്ലാസിഫിക്കേഷൻ ആൻഡ് ലേബലിംഗ് ഓഫ് കെമിക്കൽസ് (പട്ടിക 3) ഉപയോഗിച്ച് സംശയിക്കപ്പെടുന്ന വിഷാംശത്തെ നാല് തലങ്ങളായി തരംതിരിച്ചു.
കൊതുകുകളിലൂടെ പകരുന്ന രോഗങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണം, പ്രത്യേകിച്ച് കൊതുകുകളുടെയും ഈഡിസ് കൊതുകുകളുടെയും വർഗ്ഗങ്ങൾ. ഈജിപ്തുകാർ ഇപ്പോൾ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ജോലിയാണ് 40,41,42,43,44,45,46. പൈറെത്രോയിഡുകൾ, ഓർഗാനോഫോസ്ഫേറ്റുകൾ തുടങ്ങിയ ചില രാസപരമായി ലഭ്യമായ കീടനാശിനികൾ ഒരു പരിധിവരെ പ്രയോജനകരമാണെങ്കിലും, പ്രമേഹം, പ്രത്യുൽപാദന വൈകല്യങ്ങൾ, നാഡീ വൈകല്യങ്ങൾ, കാൻസർ, ശ്വസന രോഗങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തിന് അവ ഗണ്യമായ അപകടസാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, കാലക്രമേണ, ഈ പ്രാണികൾക്ക് അവയെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിയും13,43,48. അങ്ങനെ, ഫലപ്രദവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമായ ജൈവ നിയന്ത്രണ നടപടികൾ കൂടുതൽ ജനപ്രിയമായ കൊതുക് നിയന്ത്രണ രീതിയായി മാറും49,50. നഗരപ്രദേശങ്ങളിൽ കൊതുക് വെക്ടറുകളുടെ ആദ്യകാല നിയന്ത്രണം കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാകുമെന്ന് ബെനെല്ലി51 നിർദ്ദേശിച്ചു, പക്ഷേ ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളിൽ ലാർവിസൈഡുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ അവർ ശുപാർശ ചെയ്തില്ല52. കൊതുകുകളെ അവയുടെ പക്വതയില്ലാത്ത ഘട്ടങ്ങളിൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് സുരക്ഷിതവും ലളിതവുമായ ഒരു തന്ത്രമായിരിക്കുമെന്നും ടോം തുടങ്ങിയവർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു53.
ശക്തമായ ഒരു സ്ട്രെയിൻ (എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ SJ2) വഴിയുള്ള ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉത്പാദനം സ്ഥിരവും വാഗ്ദാനപ്രദവുമായ ഫലപ്രാപ്തി കാണിച്ചു. ഭൗതിക രാസ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ SJ2 ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉത്പാദനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങളുടെ മുൻ പഠനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. അവരുടെ പഠനമനുസരിച്ച്, ഒരു സാധ്യതയുള്ള E. ക്ലോക്കേ ഐസൊലേറ്റ് വഴി ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉൽപാദനത്തിനുള്ള ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ സാഹചര്യങ്ങൾ 36 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷൻ, 150 rpm-ൽ പ്രക്ഷോഭം, pH 7.5, 37 °C, ലവണാംശം 1 ppt, കാർബൺ സ്രോതസ്സായി 2% ഗ്ലൂക്കോസ്, 1% യീസ്റ്റ് എന്നിവയായിരുന്നു. 2.61 g/L ബയോസർഫക്ടന്റ് ലഭിക്കുന്നതിന് സത്ത് ഒരു നൈട്രജൻ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിച്ചു. കൂടാതെ, TLC, FTIR, MALDI-TOF-MS എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാണിച്ചു. റാംനോലിപിഡ് ഒരു ബയോസർഫക്ടന്റ് ആണെന്ന് ഇത് സ്ഥിരീകരിച്ചു. മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ബയോസർഫക്ടാന്റുകളിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ പഠിച്ച വിഭാഗമാണ് ഗ്ലൈക്കോലിപിഡ് ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ55. അവയിൽ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ്, ലിപിഡ് ഭാഗങ്ങൾ, പ്രധാനമായും ഫാറ്റി ആസിഡ് ശൃംഖലകൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഗ്ലൈക്കോലിപിഡുകളിൽ, പ്രധാന പ്രതിനിധികൾ റാംനോലിപിഡും സോഫോറോലിപിഡും ആണ്56. മോണോ‐ അല്ലെങ്കിൽ ഡൈ‐β‐ഹൈഡ്രോക്സിഡെക്കനോയിക് ആസിഡുമായി ബന്ധപ്പെട്ട രണ്ട് റാംനോസ് ഘടകങ്ങൾ റാംനോലിപിഡുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു 57. കീടനാശിനികളായി അടുത്തിടെ ഉപയോഗിച്ചതിന് പുറമേ, മെഡിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ വ്യവസായങ്ങളിൽ റാംനോലിപിഡുകളുടെ ഉപയോഗം നന്നായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് 58.
ശ്വസന സൈഫോണിന്റെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് മേഖലയുമായുള്ള ബയോസർഫക്ടന്റിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വെള്ളം അതിന്റെ സ്റ്റോമറ്റൽ അറയിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അതുവഴി ലാർവകൾക്ക് ജല പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള സമ്പർക്കം വർദ്ധിക്കുന്നു. ബയോസർഫക്ടാന്റുകളുടെ സാന്നിധ്യം ശ്വാസനാളത്തെയും ബാധിക്കുന്നു, അതിന്റെ നീളം ഉപരിതലത്തോട് അടുത്താണ്, ഇത് ലാർവകൾക്ക് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് ഇഴഞ്ഞു നീങ്ങാനും ശ്വസിക്കാനും എളുപ്പമാക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ജലത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കുറയുന്നു. ലാർവകൾക്ക് ജലത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, അവ ടാങ്കിന്റെ അടിയിലേക്ക് വീഴുകയും ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് മർദ്ദം തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും അമിതമായ ഊർജ്ജ ചെലവിനും മുങ്ങിമരണത്തിനും കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്രിബി61 സമാനമായ ഫലങ്ങൾ നേടി, അവിടെ ബാസിലസ് സബ്റ്റിലിസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ബയോസർഫക്ടന്റ് എഫെസ്റ്റിയ കുഹ്‌നിയെല്ലയ്‌ക്കെതിരെ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിച്ചു. അതുപോലെ, സിഎക്‌സിന്റെ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം. ദാസിന്റെയും മുഖർജി23യുടെയും ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് ലാർവകളിൽ ചാക്രിക ലിപ്പോപെപ്റ്റൈഡുകളുടെ സ്വാധീനവും വിലയിരുത്തി.
ഈ പഠനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ Cx നെതിരെയുള്ള റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് കൊതുകുകളെ കൊല്ലുന്നത് മുമ്പ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഫലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ബാസിലസ് ജനുസ്സിലെ വിവിധ ബാക്ടീരിയകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റിൻ അധിഷ്ഠിത ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്യൂഡോമോണസ് എസ്‌പിപി. ബാസിലസ് സബ്‌റ്റിലിസിൽ നിന്നുള്ള ലിപ്പോപെപ്റ്റൈഡ് ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ലാർവ-കൊല്ലൽ പ്രവർത്തനം 64,65,66 റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്23. സ്റ്റെനോട്രോപോമോണസ് മാൾട്ടോഫിലിയയിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫാക്റ്റന്റിന് 10 മില്ലിഗ്രാം/ലിറ്റർ സാന്ദ്രതയിൽ ശക്തമായ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം ഉണ്ടെന്ന് ദീപാലി തുടങ്ങിയവർ 63 കണ്ടെത്തി. സിൽവ തുടങ്ങിയവർ 67 റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തത് 1 ഗ്രാം/ലിറ്റർ സാന്ദ്രതയിൽ Ae നെതിരെ റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫാക്റ്റന്റിന്റെ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം. ഈഡിസ് ഈജിപ്റ്റി. കനക്ഡാൻഡെ തുടങ്ങിയവർ. ബാസിലസ് സബ്റ്റിലിസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ലിപ്പോപെപ്റ്റൈഡ് ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ, യൂക്കാലിപ്റ്റസിന്റെ ലിപ്പോഫിലിക് അംശം ഉള്ള ക്യൂലക്സ് ലാർവകളിലും ചിതലുകളിലും മൊത്തത്തിലുള്ള മരണത്തിന് കാരണമായതായി 68 റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. അതുപോലെ, ഇ. ക്രൂഡ് എക്സ്ട്രാക്റ്റിന്റെ ലിപ്പോഫിലിക് എൻ-ഹെക്സെയ്ൻ, ഇടോആക് അംശങ്ങളിൽ തൊഴിലാളി ഉറുമ്പിന്റെ (ക്രിപ്റ്റോട്ടെർമെസ് സൈനോസെഫാലസ് ലൈറ്റ്.) മരണനിരക്ക് 61.7% ആണെന്ന് മസെന്ദ്ര തുടങ്ങിയവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു.
മലേറിയ പരാദമായ പ്ലാസ്മോഡിയത്തിന്റെ വാഹകനായ അനോഫിലിസ് സ്റ്റീഫൻസിക്കെതിരെ ബാസിലസ് സബ്റ്റിലിസ് എ1, സ്യൂഡോമോണസ് സ്റ്റുറ്റ്സെറി എൻഎ3 എന്നിവ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ലിപ്പോപെപ്റ്റൈഡ് ബയോസർഫക്ടാന്റുകളുടെ കീടനാശിനി ഉപയോഗം പാർത്തിപാൻ തുടങ്ങിയവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. ലാർവകളും പ്യൂപ്പകളും കൂടുതൽ കാലം അതിജീവിച്ചുവെന്നും, കുറഞ്ഞ അണ്ഡവിസർജ്ജന കാലയളവ് മാത്രമാണുള്ളതെന്നും, അണുവിമുക്തമാണെന്നും, വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രതയിലുള്ള ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് ഉണ്ടെന്നും അവർ നിരീക്ഷിച്ചു. വ്യത്യസ്ത ലാർവ അവസ്ഥകൾക്ക് (അതായത് ലാർവ I, II, III, IV, സ്റ്റേജ് പ്യൂപ്പ) ബി. സബ്റ്റിലിസ് ബയോസർഫക്ടന്റ് എ1 ന്റെ നിരീക്ഷിച്ച LC50 മൂല്യങ്ങൾ യഥാക്രമം 3.58, 4.92, 5.37, 7.10, 7.99 മില്ലിഗ്രാം/ലിറ്റർ ആയിരുന്നു. താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സ്യൂഡോമോണസ് സ്റ്റുറ്റ്സെറി എൻഎ3 യുടെ ലാർവ ഘട്ടങ്ങൾ I-IV, പ്യൂപ്പൽ ഘട്ടങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ യഥാക്രമം 2.61, 3.68, 4.48, 5.55, 6.99 മില്ലിഗ്രാം/ലിറ്റർ ആയിരുന്നു. കീടനാശിനി ചികിത്സ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശാരീരികവും ഉപാപചയപരവുമായ അസ്വസ്ഥതകളുടെ ഫലമായാണ് ലാർവകളുടെയും പ്യൂപ്പകളുടെയും അതിജീവനത്തിന്റെ കാലതാമസം ഉണ്ടാകുന്നതെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു71.
വിക്കർഹാമോമൈസിസ് അനോമലസ് സ്‌ട്രെയിൻ CCMA 0358, ഈഡിസ് കൊതുകുകൾക്കെതിരെ 100% ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനമുള്ള ഒരു ബയോസർഫാക്റ്റന്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഈജിപ്റ്റി 24 മണിക്കൂർ ഇടവേള 38, സിൽവ തുടങ്ങിയവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. സൂര്യകാന്തി എണ്ണ കാർബൺ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിച്ച് സ്യൂഡോമോണസ് എരുഗിനോസയിൽ നിന്ന് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ബയോസർഫാക്റ്റന്റ് 48 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 100% ലാർവകളെയും കൊല്ലുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് 67. ബാസിലസ് ജനുസ്സിലെ നിരവധി ഐസൊലേറ്റുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ലാർവിസൈഡൽ അല്ലെങ്കിൽ കീടനാശിനി ഫലങ്ങൾ അബിനയ തുടങ്ങിയവർ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. സെന്തിൽ-നാഥൻ തുടങ്ങിയവർ മുമ്പ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ, സസ്യ ലഗൂണുകളിൽ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന കൊതുക് ലാർവകളിൽ 100% മരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. 74.
സംയോജിത കീട നിയന്ത്രണ പരിപാടികൾക്ക് കീടനാശിനികളുടെ സബ്‌മാരകമായ ഫലങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നത് നിർണായകമാണ്, കാരണം സബ്‌മാരകമായ ഡോസുകൾ/സാന്ദ്രതകൾ കീടങ്ങളെ കൊല്ലുന്നില്ല, പക്ഷേ ഭാവി തലമുറകളിൽ ജൈവ സവിശേഷതകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ കീടങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. 50 മുതൽ 300 mg/ml വരെയുള്ള വിവിധ സാന്ദ്രതകളിൽ പരീക്ഷിച്ചപ്പോൾ റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫക്ടന്റിന്റെ (300 mg/ml) പൂർണ്ണമായ ലാർവിസൈഡൽ പ്രവർത്തനം (100% മരണനിരക്ക്) സിക്വിറ തുടങ്ങിയവർ നിരീക്ഷിച്ചു. ഈഡിസ് ഈജിപ്തി സ്‌ട്രെയിനുകളുടെ ലാർവ ഘട്ടം. ലാർവകളുടെ അതിജീവനത്തിലും നീന്തൽ പ്രവർത്തനത്തിലും മരണ സമയത്തിന്റെയും സബ്‌മാരകമായ സാന്ദ്രതയുടെയും ഫലങ്ങൾ അവർ വിശകലനം ചെയ്തു. കൂടാതെ, ബയോസർഫക്ടന്റിന്റെ സബ്‌മാരകമായ സാന്ദ്രതകളുമായി (ഉദാഹരണത്തിന്, 50 mg/mL, 100 mg/mL) 24-48 മണിക്കൂർ സമ്പർക്കം പുലർത്തിയതിന് ശേഷം നീന്തൽ വേഗതയിൽ കുറവുണ്ടായതായി അവർ നിരീക്ഷിച്ചു. സബ്‌മാരകമായ പങ്കുള്ള വിഷങ്ങൾ തുറന്നുകിടക്കുന്ന കീടങ്ങൾക്ക് ഒന്നിലധികം നാശനഷ്ടങ്ങൾ വരുത്തുന്നതിൽ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു76.
എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ SJ2 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ബയോസർഫക്ടാന്റുകൾ കൊതുകിന്റെ (Cx. quinquefasciatus), ടെർമൈറ്റ് (O. obesus) ലാർവകളുടെ കോശങ്ങളെ സാരമായി മാറ്റുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങളുടെ ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ നിരീക്ഷണങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. An. gambiaes.s, An. arabica എന്നിവയിൽ ബേസിൽ ഓയിൽ തയ്യാറാക്കുന്നതിലൂടെ സമാനമായ അപാകതകൾ ഉണ്ടായതായി Ochola77 വിവരിച്ചു. An-ലെ അതേ രൂപാന്തര അസാധാരണത്വങ്ങൾ കാമരാജ് തുടങ്ങിയവർ വിവരിച്ചു. സ്റ്റെഫാനിയുടെ ലാർവകൾ സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങൾക്ക് വിധേയമായി. ഷെപ്പേർഡ്സ് പേഴ്‌സ് അവശ്യ എണ്ണ Aedes albopictus-ന്റെ ചേമ്പറിനും എപ്പിത്തീലിയൽ പാളികൾക്കും സാരമായ കേടുപാടുകൾ വരുത്തിയതായി വസന്ത-ശ്രീനിവാസൻ തുടങ്ങിയവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. Aedes aegypti. കൊതുക് ലാർവകൾക്ക് ഒരു പ്രാദേശിക പെൻസിലിയം ഫംഗസിന്റെ 500 mg/ml മൈസീലിയൽ സത്ത് നൽകിയതായി രാഘവേന്ദ്രൻ തുടങ്ങിയവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. Ae ഗുരുതരമായ ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ നാശനഷ്ടം കാണിക്കുന്നു. aegypti, Cx. മരണനിരക്ക് 80. മുമ്പ്, Abinaya തുടങ്ങിയവർ An-ന്റെ നാലാമത്തെ ഇൻസ്റ്റാർ ലാർവകളെ പഠിച്ചു. Stephensi, Ae. ബി. ലൈക്കണിഫോർമിസ് എക്സോപോളിസാക്കറൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ച ഈഡിസ് ഈജിപ്റ്റിയിൽ ഗ്യാസ്ട്രിക് സീകം, പേശി ക്ഷയം, നാഡി കോഡ് ഗാംഗ്ലിയയുടെ കേടുപാടുകൾ, ക്രമക്കേട് എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ മാറ്റങ്ങൾ ഈജിപ്റ്റി കണ്ടെത്തി. രാഘവേന്ദ്രൻ തുടങ്ങിയവർ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, പി. ഡാലീ മൈസീലിയൽ സത്ത് ഉപയോഗിച്ച ശേഷം, പരിശോധിച്ച കൊതുകുകളുടെ (നാലാം ഇൻസ്റ്റാർ ലാർവകൾ) മധ്യഗട്ട് കോശങ്ങൾ കുടൽ ല്യൂമന്റെ വീക്കം, ഇന്റർസെല്ലുലാർ ഉള്ളടക്കത്തിലെ കുറവ്, ന്യൂക്ലിയർ ഡീജനറേഷൻ81 എന്നിവ കാണിച്ചു. എക്കിനേഷ്യ ഇല സത്ത് ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ച കൊതുക് ലാർവകളിലും ഇതേ ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ മാറ്റങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് ചികിത്സിച്ച സംയുക്തങ്ങളുടെ കീടനാശിനി സാധ്യതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു50.
ECOSAR സോഫ്റ്റ്‌വെയറിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് അന്താരാഷ്ട്ര അംഗീകാരം ലഭിച്ചു82. ECOSAR ബയോസർഫക്ടന്റുകളുടെ സൂക്ഷ്മ ആൽഗകൾ (C. vulgaris), മത്സ്യം, ജല ഈച്ചകൾ (D. magna) എന്നിവയിലേക്കുള്ള തീവ്രമായ വിഷാംശം ഐക്യരാഷ്ട്രസഭ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന "വിഷബാധ" വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നുവെന്ന് നിലവിലെ ഗവേഷണങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു83. ECOSAR ഇക്കോടോക്സിസിറ്റി മോഡൽ SAR, QSAR എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കളുടെ നിശിതവും ദീർഘകാലവുമായ വിഷാംശം പ്രവചിക്കുന്നു, കൂടാതെ പലപ്പോഴും ജൈവ മലിനീകരണ വസ്തുക്കളുടെ വിഷാംശം പ്രവചിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു82,84.
ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന പാരാഫോർമാൽഡിഹൈഡ്, സോഡിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് ബഫർ (pH 7.4) എന്നിവയും മറ്റ് എല്ലാ രാസവസ്തുക്കളും ഇന്ത്യയിലെ ഹൈമീഡിയ ലബോറട്ടറികളിൽ നിന്ന് വാങ്ങിയതാണ്.
ഏക കാർബൺ സ്രോതസ്സായി 1% അസംസ്കൃത എണ്ണ ചേർത്ത 200 മില്ലി അണുവിമുക്തമായ ബുഷ്നെൽ ഹാസ് മീഡിയം അടങ്ങിയ 500 മില്ലി എർലെൻമെയർ ഫ്ലാസ്കുകളിലാണ് ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉത്പാദനം നടത്തിയത്. എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ SJ2 (1.4 × 104 CFU/ml) ന്റെ ഒരു പ്രീകൾച്ചർ 37°C, 200 rpm-ൽ ഒരു ഓർബിറ്റൽ ഷേക്കറിൽ 7 ദിവസത്തേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുകയും കൾച്ചർ ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ഇൻകുബേഷൻ കാലയളവിനുശേഷം, കൾച്ചർ മീഡിയം 3400×g-ൽ 20 മിനിറ്റ് 4°C-ൽ സെൻട്രിഫ്യൂജ് ചെയ്തുകൊണ്ട് ബയോസർഫക്ടന്റ് വേർതിരിച്ചെടുത്തു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സൂപ്പർനേറ്റന്റ് സ്ക്രീനിംഗ് ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിച്ചു. ബയോസർഫക്ടന്റുകളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ നടപടിക്രമങ്ങളും സ്വഭാവരൂപീകരണവും ഞങ്ങളുടെ മുൻ പഠനത്തിൽ നിന്ന് സ്വീകരിച്ചു26.
തമിഴ്നാട്ടിലെ (ഇന്ത്യ) പാലഞ്ചിപേട്ടൈയിലുള്ള സെന്റർ ഫോർ അഡ്വാൻസ്ഡ് സ്റ്റഡി ഇൻ മറൈൻ ബയോളജി (CAS) യിൽ നിന്നാണ് ക്യൂലെക്സ് ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് ലാർവകളെ ലഭിച്ചത്. 27 ± 2°C താപനിലയിലും 12:12 (വെളിച്ചം: ഇരുട്ട്) എന്ന ഫോട്ടോപീരിയഡിലും ഡീയോണൈസ് ചെയ്ത വെള്ളം നിറച്ച പ്ലാസ്റ്റിക് പാത്രങ്ങളിലാണ് ലാർവകളെ വളർത്തിയത്. കൊതുക് ലാർവകൾക്ക് 10% ഗ്ലൂക്കോസ് ലായനി നൽകി.
ക്യൂലെക്സ് ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസ് ലാർവകളെ തുറന്നതും സുരക്ഷിതമല്ലാത്തതുമായ സെപ്റ്റിക് ടാങ്കുകളിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ലബോറട്ടറിയിൽ ലാർവകളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും വളർത്തുന്നതിനും സ്റ്റാൻഡേർഡ് വർഗ്ഗീകരണ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക85. ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ ശുപാർശകൾക്കനുസൃതമായി ലാർവിസൈഡൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി 86. SH. ക്വിൻക്വെഫാസിയാറ്റസിന്റെ നാലാമത്തെ ഇൻസ്റ്റാർ ലാർവകളെ അടച്ച ട്യൂബുകളിൽ 25 മില്ലി, 50 മില്ലി ഗ്രൂപ്പുകളായി അവയുടെ ശേഷിയുടെ മൂന്നിൽ രണ്ട് വായു വിടവോടെ ശേഖരിച്ചു. ബയോസർഫക്ടന്റ് (0–50 മില്ലിഗ്രാം/മില്ലി) ഓരോ ട്യൂബിലും വ്യക്തിഗതമായി ചേർത്ത് 25 °C-ൽ സൂക്ഷിച്ചു. നിയന്ത്രണ ട്യൂബിൽ വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം (50 മില്ലി) മാത്രമാണ് ഉപയോഗിച്ചത്. ഇൻകുബേഷൻ കാലയളവിൽ (12–48 മണിക്കൂർ) നീന്തലിന്റെ ലക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കാത്തവയാണ് ചത്ത ലാർവകളായി കണക്കാക്കിയത് 87. സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് ലാർവ മരണനിരക്കിന്റെ ശതമാനം കണക്കാക്കുക. (1)88.
ഓഡോണ്ടോടെർമിറ്റിഡേ കുടുംബത്തിൽ അഗ്രികൾച്ചറൽ കാമ്പസിലെ (അണ്ണാമലൈ യൂണിവേഴ്സിറ്റി, ഇന്ത്യ) അഴുകിയ മരക്കഷണങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഇന്ത്യൻ ടെർമൈറ്റ് ഓഡോണ്ടോടെർമ്സ് ഒബെസസ് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ ബയോസർഫക്ടന്റ് (0–50 മില്ലിഗ്രാം/മില്ലി) സാധാരണ നടപടിക്രമങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിച്ച് ദോഷകരമാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുക. ലാമിനാർ എയർ ഫ്ലോയിൽ 30 മിനിറ്റ് ഉണക്കിയ ശേഷം, വാട്ട്മാൻ പേപ്പറിന്റെ ഓരോ സ്ട്രിപ്പും 30, 40, അല്ലെങ്കിൽ 50 മില്ലിഗ്രാം/മില്ലി സാന്ദ്രതയിൽ ബയോസർഫക്ടന്റ് ഉപയോഗിച്ച് പൂശുന്നു. ഒരു പെട്രി ഡിഷിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് പ്രീ-കോട്ടഡ്, അൺകോട്ടഡ് പേപ്പർ സ്ട്രിപ്പുകൾ പരിശോധിച്ച് താരതമ്യം ചെയ്തു. ഓരോ പെട്രി ഡിഷിലും ഏകദേശം മുപ്പത് സജീവ ടെർമിറ്റുകൾ O. ഒബെസസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നിയന്ത്രണത്തിനും പരിശോധനയ്ക്കും ടെർമിറ്റുകൾക്ക് ഭക്ഷണ സ്രോതസ്സായി നനഞ്ഞ പേപ്പർ നൽകി. ഇൻകുബേഷൻ കാലയളവിൽ എല്ലാ പ്ലേറ്റുകളും മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സൂക്ഷിച്ചു. 12, 24, 36, 48 മണിക്കൂറുകൾക്ക് ശേഷം ചിതലുകൾ ചത്തു. വ്യത്യസ്ത ബയോസർഫക്ടന്റ് സാന്ദ്രതകളിൽ ടെർമൈറ്റ് മരണനിരക്കിന്റെ ശതമാനം കണക്കാക്കാൻ സമവാക്യം 1 ഉപയോഗിച്ചു. (2).
സാമ്പിളുകൾ ഐസിൽ സൂക്ഷിച്ച് 100 മില്ലി 0.1 M സോഡിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് ബഫർ (pH 7.4) അടങ്ങിയ മൈക്രോട്യൂബുകളിൽ പായ്ക്ക് ചെയ്ത് രാജീവ് ഗാന്ധി സെന്റർ ഫോർ അക്വാകൾച്ചറിന്റെ (RGCA) സെൻട്രൽ അക്വാകൾച്ചർ പാത്തോളജി ലബോറട്ടറിയിലേക്ക് (CAPL) അയച്ചു. ഹിസ്റ്റോളജി ലബോറട്ടറി, സിർകാലി, മയിലാടുതുറൈ. ജില്ല, തമിഴ്നാട്, ഇന്ത്യ കൂടുതൽ വിശകലനത്തിനായി. സാമ്പിളുകൾ ഉടൻ തന്നെ 4% പാരാഫോർമാൽഡിഹൈഡിൽ 37°C താപനിലയിൽ 48 മണിക്കൂർ ഉറപ്പിച്ചു.
ഫിക്സേഷൻ ഘട്ടത്തിനുശേഷം, മെറ്റീരിയൽ 0.1 M സോഡിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് ബഫർ (pH 7.4) ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് തവണ കഴുകി, എത്തനോളിൽ ഘട്ടം ഘട്ടമായി നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത് LEICA റെസിനിൽ 7 ദിവസം മുക്കിവയ്ക്കുക. പിന്നീട് ഈ പദാർത്ഥം റെസിനും പോളിമറൈസറും നിറച്ച ഒരു പ്ലാസ്റ്റിക് അച്ചിൽ വയ്ക്കുകയും, തുടർന്ന് 37°C വരെ ചൂടാക്കിയ ഒരു അടുപ്പിൽ വയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പദാർത്ഥം അടങ്ങിയ ബ്ലോക്ക് പൂർണ്ണമായും പോളിമറൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതുവരെ.
പോളിമറൈസേഷനുശേഷം, LEICA RM2235 മൈക്രോടോം (റാങ്കിൻ ബയോമെഡിക്കൽ കോർപ്പറേഷൻ 10,399 എന്റർപ്രൈസ് ഡോ. ഡേവിസ്ബർഗ്, MI 48,350, USA) ഉപയോഗിച്ച് ബ്ലോക്കുകൾ 3 മില്ലീമീറ്റർ കനത്തിൽ മുറിച്ചു. ഓരോ സ്ലൈഡിലും ആറ് ഭാഗങ്ങൾ വീതമുള്ള സ്ലൈഡുകളായി വിഭാഗങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പുചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. സ്ലൈഡുകൾ മുറിയിലെ താപനിലയിൽ ഉണക്കി, തുടർന്ന് 7 മിനിറ്റ് ഹെമറ്റോക്സിലിൻ ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റെയിൻ ചെയ്‌ത് 4 മിനിറ്റ് ഒഴുകുന്ന വെള്ളത്തിൽ കഴുകി. കൂടാതെ, ഇയോസിൻ ലായനി 5 മിനിറ്റ് ചർമ്മത്തിൽ പുരട്ടുക, 5 മിനിറ്റ് ഒഴുകുന്ന വെള്ളത്തിൽ കഴുകുക.
വ്യത്യസ്ത ഉഷ്ണമേഖലാ തലങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ജലജീവികളെ ഉപയോഗിച്ചാണ് അക്യൂട്ട് വിഷബാധ പ്രവചിച്ചത്: 96 മണിക്കൂർ മത്സ്യം LC50, 48 മണിക്കൂർ D. മാഗ്ന LC50, 96 മണിക്കൂർ പച്ച ആൽഗ EC50. യുഎസ് പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ ഏജൻസി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത വിൻഡോസിനായുള്ള ECOSAR സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പതിപ്പ് 2.2 ഉപയോഗിച്ചാണ് മത്സ്യങ്ങളിലേക്കും പച്ച ആൽഗകളിലേക്കും റംനോലിപിഡ് ബയോസർഫക്ടന്റുകളുടെ വിഷാംശം വിലയിരുത്തിയത്. (https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model എന്ന വെബ്‌സൈറ്റിൽ ഓൺലൈനിൽ ലഭ്യമാണ്).
ലാർവിസൈഡൽ, ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനത്തിനായുള്ള എല്ലാ പരിശോധനകളും മൂന്ന് തവണയായി നടത്തി. 95% കോൺഫിഡൻസ് ഇന്റർവെല്ലുള്ള മീഡിയൻ ലെതൽ കോൺസൺട്രേഷൻ (LC50) കണക്കാക്കാൻ ലാർവ, ടെർമൈറ്റ് മോർട്ടാലിറ്റി ഡാറ്റയുടെ നോൺലീനിയർ റിഗ്രഷൻ (ഡോസ് റെസ്‌പോൺസ് വേരിയബിളുകളുടെ ലോഗ്) നടത്തി, കൂടാതെ പ്രിസം® (പതിപ്പ് 8.0, ഗ്രാഫ്പാഡ് സോഫ്റ്റ്‌വെയർ) ഇൻ‌കോർപ്പറേറ്റഡ്, യുഎസ്എ) 84, 91 ഉപയോഗിച്ച് കോൺസൺട്രേഷൻ റെസ്‌പോൺസ് കർവുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.
എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ എസ്ജെ2 ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മജീവ ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകൾ കൊതുകുകളുടെ ലാർ‌വിസൈഡലായും ആന്റിടെർമൈറ്റ് ഏജന്റുമാരായും എത്രത്തോളം ഫലപ്രദമാണെന്ന് ഈ പഠനം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ ലാർ‌വിസൈഡലായും ആന്റിടെർമൈറ്റ് പ്രവർത്തനത്തിന്റെയും സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ ഈ കൃതി സഹായിക്കും. ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ച ലാർ‌വകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഹിസ്റ്റോളജിക്കൽ പഠനങ്ങൾ ദഹനനാളത്തിനും, മധ്യകുടലിനും, സെറിബ്രൽ കോർ‌ടെക്‌സിനും, കുടൽ എപ്പിത്തീലിയൽ കോശങ്ങളുടെ ഹൈപ്പർ‌പ്ലാസിയയ്ക്കും കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചതായി കാണിച്ചു. ഫലങ്ങൾ: എന്ററോബാക്റ്റർ ക്ലോക്കേ എസ്ജെ2 ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന റാംനോലിപിഡ് ബയോസർഫാക്റ്റന്റിന്റെ ആന്റിടെർമൈറ്റ്, ലാർ‌വിസൈഡലായും ഉള്ള പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വിഷശാസ്ത്രപരമായ വിലയിരുത്തൽ, കൊതുകുകളുടെ (സിഎക്സ് ക്വിൻക്ഫാസിയാറ്റസ്), ടെർമിറ്റുകൾ (ഒ. ഒബെസസ്) എന്നിവയുടെ വെക്റ്റർ വഴി പകരുന്ന രോഗങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാധ്യതയുള്ള ബയോകീടനാശിനിയാണെന്ന് വെളിപ്പെടുത്തി. ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ അടിസ്ഥാന പാരിസ്ഥിതിക വിഷാംശവും അവയുടെ സാധ്യതയുള്ള പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങളും മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ബയോസർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ പാരിസ്ഥിതിക അപകടസാധ്യത വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഈ പഠനം ഒരു ശാസ്ത്രീയ അടിത്തറ നൽകുന്നു.