في مشروع سابق لاختبار مصانع تجهيز الأغذية المحلية لمكافحة البعوض في تايلاند، وُجد أن الزيوت العطرية لنبات السعد المستدير والخولنجان والقرفة تتمتع بنشاط جيد في مكافحة بعوضة الزاعجة المصرية. وفي محاولة للحد من استخدام الطرق التقليديةالمبيدات الحشريةبهدف تحسين مكافحة تجمعات البعوض المقاومة، سعت هذه الدراسة إلى تحديد التآزر المحتمل بين التأثيرات المبيدة للبعوض البالغ لأكسيد الإيثيلين وسمية البيرميثرين على بعوض الزاعجة المصرية، بما في ذلك السلالات المقاومة والحساسة للبيرثرويد.
لتقييم التركيب الكيميائي والفعالية القاتلة للزيت العطري المستخلص من جذور نباتي C. rotundus و A. galanga ولحاء C. verum ضد السلالة الحساسة موانغ شيانغ ماي (MCM-S) والسلالة المقاومة بانغ ماي دانغ (PMD-R). أُجري اختبار حيوي على بعوض الزاعجة المصرية البالغة النشطة (Ae. aegypti) باستخدام مزيج الزيت العطري والبيرميثرين لفهم تأثيره التآزري.
أظهر التحليل الكيميائي باستخدام طريقة GC-MS تحديد 48 مركباً في الزيوت العطرية لنباتات C. rotundus و A. galanga و C. verum، والتي تمثل 80.22% و86.75% و97.24% من إجمالي المكونات على التوالي. وتُعدّ مركبات السيبرين (14.04%)، وبيتا-بيسابولين (18.27%)، وسينامالدهيد (64.66%) المكونات الرئيسية لزيت السعد، وزيت الخولنجان، وزيت البلسميك على التوالي. وفي اختبارات القتل البيولوجي للبعوض البالغ، أثبتت الحويصلات خارج الخلوية لنباتات C. rotundus و A. galanga و C. verum فعاليتها في قتل بعوضة الزاعجة المصرية. بلغت قيم الجرعة المميتة الوسطية (LD50) لكل من MCM-S وPMD-R في بعوضة الزاعجة المصرية 10.05 و9.57 ميكروغرام/ملغ للإناث، و7.97 و7.94 ميكروغرام/ملغ للإناث، و3.30 و3.22 ميكروغرام/ملغ للإناث على التوالي. كانت فعالية MCM-S وPMD-R في قتل بعوضة الزاعجة المصرية البالغة في هذه الزيوت العطرية قريبة من فعالية بيبرونيل بوتوكسيد (PBO، LD50 = 6.30 و4.79 ميكروغرام/ملغ للإناث على التوالي)، ولكنها لم تكن بنفس وضوح فعالية البيرميثرين (LD50 = 0.44 و3.70 نانوغرام/ملغ للإناث على التوالي). ومع ذلك، أظهرت التجارب الحيوية المركبة وجود تأثير تآزري بين الزيت العطري والبيرميثرين. وقد لوحظ تأثير تآزري كبير مع البيرميثرين ضد سلالتين من بعوضة الزاعجة. لوحظ وجود بعوضة الزاعجة المصرية في عينات من مستخلصات نباتيّ C. rotundus و A. galanga. أدى إضافة زيوت C. rotundus و A. galanga إلى خفض قيم الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للبيرميثرين على خلايا MCM-S بشكل ملحوظ من 0.44 إلى 0.07 نانوغرام/ملغ و 0.11 نانوغرام/ملغ لدى الإناث على التوالي، بنسبة تآزر (SR) بلغت 6.28 و 4.00 على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، خفضت الزيوت العطرية لكل من C. rotundus و A. galanga بشكل ملحوظ قيم الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للبيرميثرين على خلايا PMD-R من 3.70 إلى 0.42 نانوغرام/ملغ و 0.003 نانوغرام/ملغ لدى الإناث على التوالي، بنسبة تآزر (SR) بلغت 8.81 و 1233.33 على التوالي.
تأثير تآزري لمزيج من أكسيد الإيثيلين والبيرميثرين لتعزيز سمية المبيدات الحشرية ضد سلالتين من بعوضة الزاعجة المصرية. تُظهر الزاعجة المصرية دورًا واعدًا لأكسيد الإيثيلين كعامل مساعد في تعزيز فعالية مكافحة البعوض، لا سيما في الحالات التي تكون فيها المركبات التقليدية غير فعالة أو غير مناسبة.
تُعدّ بعوضة الزاعجة المصرية (رتبة ذوات الجناحين: فصيلة البعوضيات) الناقل الرئيسي لحمى الضنك وغيرها من الأمراض الفيروسية المعدية، مثل الحمى الصفراء، وحمى الشيكونغونيا، وفيروس زيكا، مما يُشكّل تهديدًا كبيرًا ومستمرًا للبشر [1، 2]. يُعتبر فيروس حمى الضنك أخطر أنواع الحمى النزفية التي تُصيب البشر، حيث يُقدّر عدد الحالات المُسجّلة سنويًا بين 5 و100 مليون حالة، مع وجود أكثر من 2.5 مليار شخص حول العالم مُعرّضين للخطر [3]. تُشكّل تفشّيات هذا المرض المُعدي عبئًا هائلًا على السكان، والأنظمة الصحية، والاقتصادات في مُعظم البلدان الاستوائية [1]. ووفقًا لوزارة الصحة التايلاندية، سُجّلت 142,925 حالة إصابة بحمى الضنك و141 حالة وفاة على مستوى البلاد في عام 2015، أي أكثر من ثلاثة أضعاف عدد الحالات والوفيات في عام 2014 [4]. وعلى الرغم من الأدلة التاريخية، فقد تمّ القضاء على حمى الضنك أو الحدّ منها بشكل كبير بفضل بعوضة الزاعجة. بعد السيطرة على بعوضة الزاعجة المصرية [5]، ارتفعت معدلات الإصابة بشكل كبير وانتشر المرض في جميع أنحاء العالم، ويعود ذلك جزئيًا إلى عقود من الاحتباس الحراري. يُعدّ القضاء على بعوضة الزاعجة المصرية والسيطرة عليها أمرًا صعبًا نسبيًا لأنها ناقلة محلية تتزاوج وتتغذى وتستريح وتضع بيضها داخل وحول مساكن البشر خلال النهار. إضافةً إلى ذلك، تتمتع هذه البعوضة بقدرة على التكيف مع التغيرات البيئية أو الاضطرابات الناجمة عن أحداث طبيعية (مثل الجفاف) أو إجراءات المكافحة البشرية، ويمكنها العودة إلى أعدادها الأصلية [6، 7]. ولأن اللقاحات ضد حمى الضنك لم تُعتمد إلا مؤخرًا، ولا يوجد علاج محدد لها، فإن الوقاية من حمى الضنك والحد من خطر انتقالها يعتمد كليًا على مكافحة نواقل البعوض ومنع أي اتصال بشري بها.
يلعب استخدام المواد الكيميائية لمكافحة البعوض دورًا هامًا في الصحة العامة، باعتباره عنصرًا أساسيًا في الإدارة المتكاملة والشاملة لنواقل الأمراض. تشمل أكثر الطرق الكيميائية شيوعًا استخدام المبيدات الحشرية منخفضة السمية التي تعمل ضد يرقات البعوض (مبيدات اليرقات) والبعوض البالغ (مبيدات الحشرات). وتُعد مكافحة اليرقات من خلال الحد من مصادرها والاستخدام المنتظم لمبيدات اليرقات الكيميائية، مثل مركبات الفوسفات العضوية ومنظمات نمو الحشرات، أمرًا بالغ الأهمية. ومع ذلك، لا تزال الآثار البيئية السلبية المرتبطة بالمبيدات الاصطناعية وصيانتها المعقدة والمكلفة مصدر قلق كبير [8، 9]. وتظل المكافحة النشطة التقليدية لنواقل الأمراض، مثل مكافحة البعوض البالغ، الوسيلة الأكثر فعالية للسيطرة على تفشي الفيروسات، لأنها قادرة على القضاء على نواقل الأمراض المعدية بسرعة وعلى نطاق واسع، فضلًا عن تقليل متوسط عمر نواقل الأمراض المحلية [3، 10]. تُشكل أربع فئات من المبيدات الحشرية الكيميائية - وهي: المركبات العضوية الكلورية (المعروفة اختصارًا بـ DDT)، والمركبات العضوية الفوسفاتية، والكربامات، والبيرثرويدات - أساس برامج مكافحة نواقل الأمراض، وتُعد البيرثرويدات الفئة الأكثر نجاحًا. تتميز هذه المبيدات بفعاليتها العالية ضد مختلف المفصليات، وانخفاض سميتها للثدييات. حاليًا، تُشكل البيرثرويدات الاصطناعية غالبية المبيدات التجارية، إذ تُمثل حوالي 25% من سوق المبيدات العالمي [11، 12]. يُعد البيرميثرين والدلتا مثرين من مبيدات البيرثرويد واسعة النطاق، وقد استُخدما عالميًا لعقود لمكافحة مجموعة متنوعة من الآفات ذات الأهمية الزراعية والطبية [13، 14]. في خمسينيات القرن الماضي، تم اختيار DDT كخيار كيميائي لبرنامج مكافحة البعوض الوطني للصحة العامة في تايلاند. بعد الاستخدام الواسع النطاق لمادة DDT في المناطق الموبوءة بالملاريا، تخلّت تايلاند تدريجيًا عن استخدامها بين عامي 1995 و2000، واستبدلتها بنوعين من المبيدات الحشرية البيريثرويدية: بيرميثرين ودلتا مثرين [15، 16]. وقد استُخدمت هذه المبيدات الحشرية البيريثرويدية في أوائل التسعينيات لمكافحة الملاريا وحمى الضنك، بشكل أساسي من خلال معالجة الناموسيات واستخدام الضباب الحراري والبخاخات منخفضة السمية للغاية [14، 17]. إلا أنها فقدت فعاليتها بسبب مقاومة البعوض الشديدة وعدم التزام الجمهور بها نتيجة المخاوف المتعلقة بالصحة العامة والأثر البيئي للمواد الكيميائية المصنعة. ويُشكّل هذا تحديات كبيرة أمام نجاح برامج مكافحة نواقل الأمراض [14، 18، 19]. ولجعل هذه الاستراتيجية أكثر فعالية، من الضروري اتخاذ تدابير مضادة مناسبة وفي الوقت المناسب. تشمل إجراءات الإدارة الموصى بها استبدال المواد الطبيعية، وتناوب استخدام المواد الكيميائية من فئات مختلفة، وإضافة مواد مُحسِّنة، وخلط المواد الكيميائية أو استخدامها في آنٍ واحد [14، 20، 21]. لذا، ثمة حاجة ماسة لإيجاد وتطوير بديل ومُحسِّن صديق للبيئة، وسهل الاستخدام، وفعال، وتهدف هذه الدراسة إلى تلبية هذه الحاجة.
أظهرت المبيدات الحشرية المشتقة من مصادر طبيعية، وخاصة تلك القائمة على مكونات نباتية، إمكانات واعدة في تقييم بدائل مكافحة البعوض الحالية والمستقبلية [22، 23، 24]. وقد بينت العديد من الدراسات إمكانية مكافحة نواقل البعوض المهمة باستخدام المنتجات النباتية، وخاصة الزيوت العطرية، كمبيدات للبعوض البالغ. وتم العثور على خصائص مبيدة للبعوض البالغ ضد بعض أنواع البعوض المهمة في العديد من الزيوت النباتية مثل الكرفس، والكمون، والزنجبيل الأبيض، واليانسون، والفلفل الأسود، والزعتر، ونباتات مثل: Schinus terebinthifolia، وCymbopogon citratus، وCymbopogon schoenanthus، وCymbopogon giganteus، وChenopodium ambrosioides، وCochlospermum planchonii، وEucalyptus ter eticornis، وEucalyptus citriodora، وCananga odorata، وPetroselinum Criscum [25، 26، 27، 28، 29، 30]. يُستخدم أكسيد الإيثيلين حاليًا ليس فقط بمفرده، بل أيضًا بالاشتراك مع مواد نباتية مستخلصة أو مبيدات حشرية اصطناعية موجودة، مما يُنتج درجات متفاوتة من السمية. وتعمل تركيبات المبيدات الحشرية التقليدية، مثل الفوسفات العضوية والكربامات والبيرثرويدات، مع أكسيد الإيثيلين/مستخلصات نباتية، بشكل تآزري أو تنافسي في تأثيراتها السامة، وقد ثبتت فعاليتها ضد نواقل الأمراض والآفات [31، 32، 33، 34، 35]. مع ذلك، أُجريت معظم الدراسات حول التأثيرات السامة التآزرية لتركيبات المواد الكيميائية النباتية، سواء مع أو بدون مواد كيميائية اصطناعية، على نواقل الأمراض والآفات الزراعية، وليس على البعوض ذي الأهمية الطبية. علاوة على ذلك، ركزت معظم الدراسات حول التأثيرات التآزرية لتركيبات المبيدات الحشرية النباتية والاصطناعية ضد نواقل البعوض على تأثيرها المبيد لليرقات.
في دراسة سابقة أجراها الباحثون ضمن مشروع بحثي مستمر لفحص المبيدات الحشرية المستخلصة من النباتات الغذائية المحلية في تايلاند، وُجد أن أكاسيد الإيثيلين المستخلصة من نباتات السعد (Cyperus rotundus) والخولنجان والقرفة تتمتع بفعالية محتملة ضد بعوضة الزاعجة المصرية البالغة [36]. لذا، هدفت هذه الدراسة إلى تقييم فعالية الزيوت العطرية المعزولة من هذه النباتات الطبية ضد بعوضة الزاعجة المصرية، بما في ذلك السلالات المقاومة والحساسة للبيرثرويدات. كما تم تحليل التأثير التآزري للخلائط الثنائية من أكسيد الإيثيلين والبيرثرويدات الاصطناعية ذات الفعالية الجيدة ضد البعوض البالغ، وذلك للحد من استخدام المبيدات الحشرية التقليدية وزيادة مقاومة نواقل البعوض، وخاصةً ضد بعوضة الزاعجة المصرية. يُقدم هذا المقال توصيفًا كيميائيًا للزيوت العطرية الفعالة وقدرتها على تعزيز سمية البيرميثرين الاصطناعي ضد بعوضة الزاعجة المصرية في السلالات الحساسة للبيرثرويدات (MCM-S) والسلالات المقاومة (PMD-R).
تم شراء جذور نباتيّ C. rotundus و A. galanga ولحاء نبات C. verum (الشكل 1)، المستخدمة في استخلاص الزيوت العطرية، من موردي الأدوية العشبية في مقاطعة شيانغ ماي، تايلاند. وقد تم تحديد هذه النباتات علميًا بالتشاور مع السيد جيمس فرانكلين ماكسويل، عالم النباتات في قسم الأحياء، كلية العلوم، جامعة شيانغ ماي (CMU)، مقاطعة شيانغ ماي، تايلاند، والعالمة واناري شاروينساب؛ في قسم الصيدلة، كلية الصيدلة، جامعة كارنيجي ميلون. وتُحفظ عينات مرجعية من كل نبات في قسم علم الطفيليات بكلية الطب في جامعة كارنيجي ميلون لاستخدامها مستقبلًا.
جُففت عينات النباتات بشكل فردي في الظل لمدة 3-5 أيام في مكان مفتوح جيد التهوية عند درجة حرارة محيطة تبلغ حوالي 30 ± 5 درجة مئوية لإزالة الرطوبة قبل استخلاص الزيوت العطرية الطبيعية. طُحن 250 غرامًا من كل مادة نباتية جافة ميكانيكيًا إلى مسحوق خشن، واستُخدم لعزل الزيوت العطرية عن طريق التقطير بالبخار. يتكون جهاز التقطير من غلاف تسخين كهربائي، وقارورة ذات قاع مستدير سعة 3000 مل، وعمود استخلاص، ومكثف، وجهاز Cool Ace (Eyela Cool Ace CA-1112 CE، شركة طوكيو ريكاكي كاي المحدودة، طوكيو، اليابان). أُضيف 1600 مل من الماء المقطر و10-15 حبة زجاجية إلى القارورة، ثم سُخنت إلى حوالي 100 درجة مئوية باستخدام سخان كهربائي لمدة 3 ساعات على الأقل حتى اكتمال التقطير وتوقف إنتاج الزيوت العطرية. تم فصل طبقة أكسيد الإيثيلين عن الطور المائي باستخدام قمع فصل، وتجفيفها فوق كبريتات الصوديوم اللامائية (Na2SO4) وتخزينها في زجاجة بنية محكمة الإغلاق عند درجة حرارة 4 درجات مئوية حتى يتم فحص التركيب الكيميائي ونشاط البالغين.
تم تحليل التركيب الكيميائي للزيوت العطرية بالتزامن مع التحليل البيولوجي للمادة الموجودة في البالغين. أُجري التحليل النوعي باستخدام نظام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) المكون من جهاز كروماتوغرافيا غازية من نوع Hewlett-Packard 7890A (ويلمنجتون، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية) مزود بكاشف انتقائي للكتلة أحادي القطب (Agilent Technologies، ويلمنجتون، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية) وجهاز MSD 5975C (EI) (Agilent Technologies).
عمود كروماتوغرافي – DB-5MS (30 متر × القطر الداخلي 0.25 مم × سمك الغشاء 0.25 ميكرومتر). بلغ إجمالي زمن تشغيل جهاز كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة 20 دقيقة. شروط التحليل هي: درجة حرارة الحاقن 250 درجة مئوية، ودرجة حرارة خط النقل 280 درجة مئوية؛ تم ضبط درجة حرارة الفرن على الارتفاع من 50 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية بمعدل 10 درجات مئوية/دقيقة؛ غاز النقل هو الهيليوم؛ معدل التدفق 1.0 مل/دقيقة؛ حجم الحقن 0.2 ميكرولتر (1/10% حجميًا في ثنائي كلورو الميثان، نسبة التجزئة 100:1)؛ تم استخدام نظام تأين إلكتروني بطاقة تأين 70 إلكترون فولت للكشف بواسطة جهاز كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة. نطاق القياس من 50 إلى 550 وحدة كتلة ذرية، وسرعة المسح 2.91 مسح/ثانية. يتم التعبير عن النسب المئوية للمكونات كنسب مئوية مُقاسة بمساحة الذروة. يعتمد تحديد مكونات الزيوت العطرية على مؤشر الاحتفاظ (RI). حُسب مؤشر الاحتفاظ باستخدام معادلة فان دن دول وكراتز [37] لسلسلة الألكانات العادية (C8-C40)، وقورن بمؤشرات الاحتفاظ من المراجع [38] وقواعد البيانات المكتبية (NIST 2008 وWiley 8NO8). تم تأكيد هوية المركبات الموضحة، مثل التركيب والصيغة الجزيئية، من خلال مقارنتها بعينات أصلية متوفرة.
تم شراء المعايير التحليلية للبيرميثرين الاصطناعي وبيبيرونيل بوتوكسيد (PBO، عنصر تحكم إيجابي في دراسات التآزر) من شركة سيجما-ألدريتش (سانت لويس، ميزوري، الولايات المتحدة الأمريكية). كما تم شراء مجموعات اختبار البالغين التابعة لمنظمة الصحة العالمية والجرعات التشخيصية من الورق المشبع بالبيرميثرين (0.75%) من مركز مكافحة نواقل الأمراض التابع لمنظمة الصحة العالمية في بينانغ، ماليزيا. أما جميع المواد الكيميائية والكواشف الأخرى المستخدمة فكانت من الدرجة التحليلية وتم شراؤها من مؤسسات محلية في مقاطعة تشيانغ ماي، تايلاند.
استُخدمت بعوضات مختبرية من نوع الزاعجة المصرية (Aedes aegypti) ككائنات اختبار في الفحص البيولوجي للبعوض البالغ، بما في ذلك سلالة موانغ تشيانغ ماي الحساسة (MCM-S) وسلالة بانغ ماي دانغ المقاومة (PMD-R). تم الحصول على سلالة MCM-S من عينات محلية جُمعت من منطقة موانغ تشيانغ ماي، بمحافظة تشيانغ ماي، تايلاند، وحُفظت في غرفة علم الحشرات بقسم علم الطفيليات، كلية الطب بجامعة تشيانغ ماي، منذ عام 1995 [39]. أما سلالة PMD-R، التي وُجد أنها مقاومة للبيرميثرين، فقد عُزلت من بعوض حقلي جُمع أصلاً من بان بانغ ماي دانغ، مقاطعة ماي تانغ، بمحافظة تشيانغ ماي، تايلاند، وحُفظت في نفس المعهد منذ عام 1997 [40]. نُمت سلالات PMD-R تحت ضغط انتقائي للحفاظ على مستويات المقاومة من خلال التعرض المتقطع لبيرميثرين بنسبة 0.75% باستخدام مجموعة الكشف الخاصة بمنظمة الصحة العالمية مع بعض التعديلات [41]. تمت زراعة بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti) بشكل فردي في مختبر خالٍ من مسببات الأمراض عند درجة حرارة 25 ± 2 درجة مئوية ورطوبة نسبية 80 ± 10%، مع دورة ضوئية 14:10 ساعة ضوء/ظلام. وُضعت حوالي 200 يرقة في صوانٍ بلاستيكية (طولها 33 سم، وعرضها 28 سم، وارتفاعها 9 سم) مملوءة بماء الصنبور بكثافة 150-200 يرقة لكل صينية، وغُذيت مرتين يوميًا ببسكويت معقم للكلاب. حُفظت الديدان البالغة في أقفاص رطبة وغُذيت باستمرار بمحلول سكروز مائي بنسبة 10% ومحلول شراب متعدد الفيتامينات بنسبة 10%. تمتص إناث البعوض الدم بانتظام لوضع البيض. ويمكن استخدام الإناث التي يتراوح عمرها بين يومين وخمسة أيام والتي لم تتغذى على الدم بشكل مستمر في التجارب البيولوجية على البالغين.
أُجري اختبار حيوي لتحديد تأثير الجرعة على معدل الوفيات لزيت عطري على إناث بعوض الزاعجة المصرية البالغة، من سلالتي MCM-S وPMD-R، باستخدام طريقة موضعية مُعدّلة وفقًا لبروتوكول منظمة الصحة العالمية القياسي لاختبار الحساسية [42]. خُفّف الزيت العطري لكل نبات بشكل متسلسل باستخدام مذيب مناسب (مثل الإيثانول أو الأسيتون) للحصول على سلسلة متدرجة من 4 إلى 6 تراكيز. بعد تخدير البعوض بثاني أكسيد الكربون، وُزنت كل بعوضة على حدة. ثم وُضعت البعوضات المخدرة بلا حراك على ورق ترشيح جاف فوق صفيحة تبريد مُخصصة تحت مجهر ستيريو لمنع إعادة تنشيطها أثناء الإجراء. لكل معالجة، وُضع 0.1 ميكرولتر من محلول الزيت العطري على الجزء العلوي من صدر الأنثى باستخدام موزع دقيق يدوي من هاميلتون (سلسلة 700 ميكرولتر™، شركة هاميلتون، رينو، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية). عُولجت خمس وعشرون أنثى من البعوض بكل تركيز، وتراوحت نسبة النفوق بين 10% و95% لأربعة تراكيز مختلفة على الأقل. استُخدم البعوض المُعالج بالمذيب كعينة ضابطة. ولمنع تلوث عينات الاختبار، استُبدلت ورقة الترشيح بورقة ترشيح جديدة لكل زيت عطري مُختَبَر. تُعبَّر الجرعات المستخدمة في هذه الاختبارات البيولوجية بالميكروغرام من الزيت العطري لكل ملليغرام من وزن جسم الأنثى الحية. كما قُيِّم نشاط PBO البالغ بطريقة مماثلة للزيت العطري، حيث استُخدم PBO كعينة ضابطة موجبة في التجارب التآزرية. وُضِع البعوض المُعالَج في جميع المجموعات في أكواب بلاستيكية، وقُدِّم له محلول سكروز بنسبة 10% بالإضافة إلى شراب فيتامينات متعددة بنسبة 10%. أُجريت جميع الاختبارات البيولوجية عند درجة حرارة 25 ± 2 درجة مئوية ورطوبة نسبية 80 ± 10%، وكُرِّرت أربع مرات مع العينات الضابطة. جرى التحقق من نسبة النفوق خلال فترة التربية التي استمرت 24 ساعة، وتأكدت من خلال عدم استجابة البعوض للتحفيز الميكانيكي، ثم سُجِّلت بناءً على متوسط أربع تكرارات. أُجريت المعالجات التجريبية أربع مرات لكل عينة اختبار باستخدام دفعات مختلفة من البعوض. جُمعت النتائج واستُخدمت لحساب نسبة الوفيات، والتي استُخدمت بدورها لتحديد الجرعة المميتة خلال 24 ساعة باستخدام تحليل بروبيت.
تم تقييم التأثير التآزري المضاد للمبيدات للزيوت العطرية والبيرميثرين باستخدام إجراء فحص السمية الموضعية [42] كما هو موضح سابقًا. استخدم الأسيتون أو الإيثانول كمذيب لتحضير البيرميثرين بالتركيز المطلوب، بالإضافة إلى مزيج ثنائي من الزيوت العطرية والبيرميثرين (مزيج الزيوت العطرية والبيرميثرين: بيرميثرين ممزوج بالزيوت العطرية بتركيز LD25). تم تقييم مجموعات الاختبار (البيرميثرين ومزيج الزيوت العطرية والبيرميثرين) ضد سلالتي MCM-S وPMD-R من بعوضة الزاعجة المصرية. تم إعطاء كل أنثى من 25 بعوضة أربع جرعات من البيرميثرين لاختبار فعاليته في قتل البعوض البالغ، مع تكرار كل جرعة أربع مرات. لتحديد الزيوت العطرية المرشحة للتآزر، تم إعطاء 4 إلى 6 جرعات من مزيج الزيوت العطرية والبيرميثرين لكل أنثى من 25 بعوضة، مع تكرار كل جرعة أربع مرات. كما تم استخدام مزيج PBO-بيرميثرين (بيرميثرين ممزوج بتركيز LD25 من PBO) كعنصر تحكم إيجابي. تُقاس الجرعات المستخدمة في هذه الاختبارات البيولوجية بالنانوغرام من عينة الاختبار لكل ملليغرام من وزن جسم الأنثى الحية. أُجريت أربع تجارب تقييمية لكل سلالة من البعوض على دفعات مُربّاة بشكل فردي، وجُمعت بيانات الوفيات وحُللت باستخدام نموذج بروبيت لتحديد الجرعة المميتة خلال 24 ساعة.
تم تعديل معدل الوفيات باستخدام معادلة أبوت [43]. وتم تحليل البيانات المعدلة باستخدام تحليل الانحدار البروبيتي بواسطة برنامج الإحصاء الحاسوبي SPSS (الإصدار 19.0). حُسبت القيم المميتة 25%، 50%، 90%، 95%، و99% (LD25، LD50، LD90، LD95، وLD99 على التوالي) باستخدام فترات الثقة المقابلة 95% (95% CI). وقُيّمت مقاييس الدلالة والاختلافات بين عينات الاختبار باستخدام اختبار مربع كاي أو اختبار مان-ويتني U ضمن كل فحص بيولوجي. واعتُبرت النتائج ذات دلالة إحصائية عند P < 0.05< 0.05. يتم تقدير معامل المقاومة (RR) عند مستوى LD50 باستخدام الصيغة التالية [12]:
تشير قيمة RR > 1 إلى المقاومة، بينما تشير قيمة RR ≤ 1 إلى الحساسية. يتم حساب قيمة نسبة التآزر (SR) لكل مرشح للتآزر على النحو التالي [34، 35، 44]:
يقسم هذا العامل النتائج إلى ثلاث فئات: قيمة SR تساوي 1±0.05 تُعتبر غير مؤثرة، وقيمة SR أكبر من 1.05 تُعتبر ذات تأثير تآزري، وقيمة SR أقل من 1.05 تُعتبر ذات تأثير تآزري. يمكن الحصول على زيت سائل أصفر فاتح عن طريق التقطير بالبخار لجذور نباتات C. rotundus و A. galanga ولحاء C. verum. بلغت العوائد المحسوبة على أساس الوزن الجاف 0.15% و0.27% (وزن/وزن) و0.54% (حجم/حجم) على التوالي (الجدول 1). أظهرت دراسة GC-MS للتركيب الكيميائي لزيوت C. rotundus و A. galanga و C. verum وجود 19 و17 و21 مركباً، والتي شكلت 80.22% و86.75% و97.24% من جميع المكونات على التوالي (الجدول 2). يتكون زيت جذور نبات C. lucidum بشكل رئيسي من مركب السيبرونين (14.04%)، يليه الكارالين (9.57%)، ثم ألفا-كابسيلان (7.97%)، وأخيرًا ألفا-كابسيلان (7.53%). أما زيت جذور نبات الخولنجان، فيتكون بشكل أساسي من بيتا-بيسابولين (18.27%)، يليه ألفا-بيرغاموتين (16.28%)، ثم 1،8-سينول (10.17%)، وأخيرًا بيبيرونول (10.09%). في حين تم تحديد سينامالدهيد (64.66%) كمكون رئيسي في زيت لحاء نبات C. verum، إلا أن أسيتات السيناميك (6.61%)، وألفا-كوبين (5.83%)، و3-فينيل بروبيونالدهيد (4.09%) تُعتبر مكونات ثانوية. تعتبر التركيبات الكيميائية لـ cyperne و β-bisabolene و cinnamaldehyde هي المركبات الرئيسية لـ C. rotundus و A. galanga و C. verum على التوالي، كما هو موضح في الشكل 2.
تُظهر نتائج ثلاثة زيوت عطرية قيّمت فعالية هذه الزيوت ضد بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti) البالغة في الجدول 3. وقد وُجد أن جميع الزيوت العطرية لها تأثيرات قاتلة على بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti) من نوع MCM-S بأنواع وجرعات مختلفة. وكان زيت C. verum العطري الأكثر فعالية، يليه زيت A. galanga ثم زيت C. rotundus، بقيم LD50 تبلغ 3.30 و7.97 و10.05 ميكروغرام/ملغ من إناث MCM-S على التوالي، وهي أعلى قليلاً من قيم PMD-R لدى النساء (3.22 ميكروغرام/ملغ، U = 1، Z = -0.775، P = 0.667، 7.94 ميكروغرام/ملغ، U = 2، Z = 0، P = 1، و9.57 ميكروغرام/ملغ، U = 0، Z = -1.549، P = 0.333). يتوافق هذا مع كون تأثير PBO على إناث PMD-R البالغة أعلى قليلاً من تأثيره على سلالة MSM-S، حيث بلغت قيم LD50 4.79 و6.30 ميكروغرام/ملغ من الإناث على التوالي (U = 0، Z = -2.021، P = 0.057). ويمكن حساب أن قيم LD50 لكل من C. verum وA. galanga وC. rotundus وPBO ضد PMD-R أقل بنحو 0.98 و0.99 و0.95 و0.76 مرة على التوالي من قيمها ضد MCM-S. وبالتالي، يشير هذا إلى أن حساسية سلالتي Aedes لـ PBO وEO متقاربة نسبيًا. على الرغم من أن PMD-R كانت أكثر حساسية من MCM-S، إلا أن حساسية Aedes aegypti لم تكن ذات دلالة إحصائية. في المقابل، اختلفت سلالتا Aedes اختلافًا كبيرًا في حساسيتهما للبيرميثرين (الجدول 4). أظهرت سلالة PMD-R مقاومةً ملحوظةً للبيرميثرين (قيمة LD50 = 0.44 نانوغرام/ملغ لدى النساء) بقيمة LD50 أعلى بلغت 3.70 نانوغرام/ملغ لدى النساء مقارنةً بسلالة MCM-S (قيمة LD50 = 0.44 نانوغرام/ملغ لدى النساء) (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029). وعلى الرغم من أن سلالة PMD-R أقل حساسيةً للبيرميثرين من سلالة MCM-S، إلا أن حساسيتها لزيت PBO وزيوت C. verum و A. galanga و C. rotundus أعلى قليلاً من سلالة MCM-S.
كما لوحظ في اختبار فعالية مزيج الزيت العطري والبيرميثرين على البعوض البالغ، أظهرت الخلائط الثنائية من البيرميثرين والزيت العطري (LD25) إما تأثيرًا تآزريًا (قيمة SR > 1.05) أو عدم وجود تأثير (قيمة SR = 1 ± 0.05). يوضح الجدول 4 والشكل 3 التأثيرات المعقدة لمزيج الزيت العطري والبيرميثرين على البعوض البالغ المُصاب بالهق. تم عرض سلالتي البعوض الزاعج المصري MCM-S وPMD-R في الجدول 4 والشكل 3. وُجد أن إضافة زيت القرنفل (C. verum) تُقلل بشكل طفيف من قيمة LD50 للبيرميثرين ضد سلالة MCM-S وتزيدها بشكل طفيف ضد سلالة PMD-R إلى 0.44-0.42 نانوغرام/ملغ لدى النساء، ومن 3.70 إلى 3.85 نانوغرام/ملغ لدى النساء، على التوالي. في المقابل، أدى إضافة زيوت C. rotundus و A. galanga إلى خفض جرعة LD50 للبيرميثرين على MCM-S بشكل ملحوظ من 0.44 إلى 0.07 (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029) وإلى 0.11 (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029) نانوغرام/ملغ من النساء. وبناءً على قيم LD50 لـ MCM-S، بلغت قيم SR لمزيج الزيوت العطرية والبيرميثرين بعد إضافة زيوت C. rotundus و A. galanga 6.28 و 4.00 على التوالي. وبناءً على ذلك، انخفضت الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للبيرميثرين ضد مرض ضمور العضلات الدوشيني (PMD-R) انخفاضًا ملحوظًا من 3.70 إلى 0.42 (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029)، وإلى 0.003 مع إضافة زيوت C. rotundus و A. galanga (U = 0، Z = -2.337، P = 0.029) نانوغرام/ملغ أنثى. بلغت قيمة SR للبيرميثرين مع C. rotundus ضد PMD-R 8.81، بينما بلغت قيمة SR لمزيج البيرميثرين مع الخولنجان 1233.33. بالمقارنة مع سلالة MCM-S، انخفضت قيمة LD50 لعينة التحكم الموجبة PBO من 0.44 إلى 0.26 نانوغرام/ملغ (للإناث) ومن 3.70 نانوغرام/ملغ (للإناث) إلى 0.65 نانوغرام/ملغ (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029) وسلالة PMD-R (U = 0، Z = -2.309، P = 0.029). بلغت قيم SR لمزيج PBO-بيرميثرين لسلالتي MCM-S وPMD-R 1.69 و5.69 على التوالي. تشير هذه النتائج إلى أن زيوت C. rotundus وA. galanga وPBO تعزز سمية البيرميثرين بدرجة أكبر من زيت C. verum لسلالتي MCM-S وPMD-R.
فعالية المبيدات الحشرية (LD50) للزيوت العطرية، والبيرميثرين، ومزيجها ضد سلالات البعوض الزاعجة الحساسة للبيرثرويدات (MCM-S) والمقاومة لها (PMD-R). الزاعجة المصرية
[45]. تُستخدم البيرثرويدات الاصطناعية على نطاق واسع عالميًا لمكافحة جميع المفصليات تقريبًا ذات الأهمية الزراعية والطبية. ومع ذلك، ونظرًا للآثار الضارة لاستخدام المبيدات الحشرية الاصطناعية، لا سيما فيما يتعلق بتطور مقاومة البعوض وانتشارها، فضلًا عن تأثيرها على الصحة والبيئة على المدى الطويل، ثمة حاجة ملحة الآن للحد من استخدام المبيدات الحشرية الاصطناعية التقليدية وتطوير بدائل لها [35، 46، 47]. إضافةً إلى حماية البيئة وصحة الإنسان، تشمل مزايا المبيدات الحشرية النباتية انتقائيتها العالية، وتوافرها العالمي، وسهولة إنتاجها واستخدامها، مما يجعلها أكثر جاذبية لمكافحة البعوض [32، 48، 49]. إلى جانب توضيح الخصائص الكيميائية للزيوت العطرية الفعالة من خلال تحليل GC-MS، قيّمت هذه الدراسة أيضًا فعالية الزيوت العطرية الموجودة في البعوض البالغ وقدرتها على تعزيز سمية البيرميثرين الاصطناعي في سلالات البعوض الزاعج المصري الحساسة للبيرثرويدات (MCM-S) والسلالات المقاومة لها (PMD-R).
أظهر تحليل GC-MS أن مركب السيبرن (14.04%)، ومركب بيتا-بيسابولين (18.27%)، ومركب سينامالدهيد (64.66%) هي المكونات الرئيسية لزيوت C. rotundus و A. galanga و C. verum على التوالي. وقد أظهرت هذه المركبات الكيميائية أنشطة بيولوجية متنوعة. أفاد آهن وآخرون [50] أن مركب 6-أسيتوكسي سيبرن، المعزول من جذمور C. rotundus، يعمل كمركب مضاد للأورام، ويمكنه تحفيز موت الخلايا المبرمج المعتمد على الكاسبيز في خلايا سرطان المبيض. كما يُظهر مركب بيتا-بيسابولين، المستخلص من الزيت العطري لشجرة المر، سمية خلوية نوعية ضد خلايا أورام الثدي البشرية والفأرية في المختبر وفي الجسم الحي [51]. وقد تم الإبلاغ عن أن مادة سينامالدهيد، التي تم الحصول عليها من المستخلصات الطبيعية أو تصنيعها في المختبر، لها أنشطة مبيدة للحشرات، ومضادة للبكتيريا، ومضادة للفطريات، ومضادة للالتهابات، ومعدلة للمناعة، ومضادة للسرطان، ومضادة لتكوين الأوعية الدموية [52].
أظهرت نتائج اختبار النشاط الحيوي المعتمد على الجرعة في البالغين فعالية جيدة للزيوت العطرية المختبرة، وأظهرت أن سلالتي بعوضة الزاعجة المصرية MCM-S وPMD-R تتمتعان بحساسية مماثلة للزيوت العطرية ومادة البيرميثرين. وأظهرت مقارنة فعالية الزيوت العطرية والبيرميثرين أن الأخير يتمتع بتأثير مبيد للحساسية أقوى: حيث بلغت قيم الجرعة المميتة الوسطية (LD50) 0.44 و3.70 نانوغرام/مليغرام في إناث السلالتين MCM-S وPMD-R على التوالي. وتدعم هذه النتائج العديد من الدراسات التي تُشير إلى أن المبيدات الحشرية الطبيعية، وخاصة المنتجات المشتقة من النباتات، أقل فعالية بشكل عام من المواد الاصطناعية [31، 34، 35، 53، 54]. وقد يُعزى ذلك إلى أن الزيوت العطرية عبارة عن مزيج معقد من مكونات فعالة أو غير فعالة، بينما البيرميثرين عبارة عن مركب فعال واحد نقي. مع ذلك، فإن تنوع وتعقيد المكونات النشطة الطبيعية ذات آليات العمل المختلفة قد يعزز النشاط البيولوجي أو يعيق تطور المقاومة لدى مجموعات العوائل [55، 56، 57]. وقد أبلغ العديد من الباحثين عن فعالية نباتات C. verum و A. galanga و C. rotundus ومكوناتها، مثل β-bisabolene و cinnamaldehyde و 1,8-cineole، في مكافحة البعوض [22، 36، 58، 59، 60، 61، 62، 63، 64]. ومع ذلك، كشفت مراجعة الأدبيات العلمية عن عدم وجود تقارير سابقة عن تأثيرها التآزري مع البيرميثرين أو غيره من المبيدات الحشرية الاصطناعية ضد بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti).
في هذه الدراسة، لوحظت اختلافات كبيرة في حساسية سلالتي البعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti) لمادة البيرميثرين. تُعدّ سلالة MCM-S حساسة للبيرميثرين، بينما تُعدّ سلالة PMD-R أقل حساسية له بكثير، حيث بلغت نسبة مقاومتها 8.41. وبالمقارنة مع حساسية سلالة MCM-S، تُعدّ سلالة PMD-R أقل حساسية للبيرميثرين ولكنها أكثر حساسية للزيت العطري، مما يُوفّر أساسًا لدراسات لاحقة تهدف إلى زيادة فعالية البيرميثرين من خلال دمجه مع الزيت العطري. أظهرت دراسة حيوية قائمة على التآزر لتأثيرات البيرميثرين على البعوض البالغ أن الخلائط الثنائية من الزيت العطري والبيرميثرين تُقلّل أو تزيد من معدل وفيات البعوض البالغ الزاعجة المصرية. أدى إضافة زيت القنب (C. verum) إلى انخفاض طفيف في الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للبيرميثرين ضد سلالة MCM-S، ولكنه زاد بشكل طفيف من الجرعة المميتة الوسطية ضد سلالة PMD-R، حيث بلغت قيم SR 1.05 و0.96 على التوالي. يشير هذا إلى أن زيت C. verum لا يُظهر تأثيرًا تآزريًا أو مُضادًا على البيرميثرين عند اختباره على سلالتي MCM-S وPMD-R. في المقابل، أظهر زيت C. rotundus وزيت A. galanga تأثيرًا تآزريًا ملحوظًا من خلال خفض قيم LD50 للبيرميثرين بشكل كبير على سلالتي MCM-S وPMD-R. عند دمج البيرميثرين مع الزيوت العطرية لكل من C. rotundus وA. galanga، بلغت قيم SR لمزيج الزيوت العطرية والبيرميثرين لسلالة MCM-S 6.28 و4.00 على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، عند تقييم البيرميثرين ضد سلالة PMD-R عند دمجه مع C. rotundus (SR = 8.81) أو A. galanga (SR = 1233.33)، زادت قيم SR بشكل ملحوظ. تجدر الإشارة إلى أن كلاً من C. rotundus وA. galanga عززا سمية البيرميثرين ضد سلالة PMD-R من البعوضة الزاعجة المصرية. بشكل ملحوظ على البعوضة المصرية (Aegypti). وبالمثل، وُجد أن PBO يزيد من سمية البيرميثرين بقيم SR بلغت 1.69 و5.69 لسلالتي MCM-S وPMD-R على التوالي. ونظرًا لأن C. rotundus وA. galanga كان لهما أعلى قيم SR، فقد اعتُبرا أفضل العوامل المساعدة في تعزيز سمية البيرميثرين على سلالتي MCM-S وPMD-R على التوالي.
أشارت العديد من الدراسات السابقة إلى التأثير التآزري لمزيج من المبيدات الحشرية الاصطناعية والمستخلصات النباتية ضد أنواع مختلفة من البعوض. وأظهرت دراسة حيوية لمبيدات اليرقات ضد بعوضة الأنوفيلة ستيفنسي، أجراها كالاياناسوندام وداس [65]، أن الفينثيون، وهو مبيد فوسفات عضوي واسع الطيف، يرتبط بنباتات كليوديندرون إنيرمي، وبيداليوم موراكس، وبارثينيوم هيستيروفوروس. ولوحظ تآزر كبير بين المستخلصات، حيث بلغ التأثير التآزري (SF) 1.31، و1.38، و1.40، و1.48، و1.61، و2.23 على التوالي. وفي دراسة فحص لمبيدات اليرقات على 15 نوعًا من أشجار المانغروف، وُجد أن مستخلص الأثير البترولي لجذور المانغروف المتسلقة هو الأكثر فعالية ضد بعوضة كيولكس كوينكوفاسياتوس، بقيمة LC50 تبلغ 25.7 ملغم/لتر [66]. أُفيد أيضًا أن التأثير التآزري لهذا المستخلص ومبيد الحشرات النباتي البيرثروم يُقلل من تركيز LC50 للبيرثروم ضد يرقات البعوضة المنزلية (C. quinquefasciatus) من 0.132 ملغم/لتر إلى 0.107 ملغم/لتر، بالإضافة إلى ذلك، استُخدمت قيمة SF محسوبة قدرها 1.23 في هذه الدراسة. [34، 35، 44]. كما تم تقييم الفعالية المشتركة لمستخلص جذر نبات السالنوم سيترون مع العديد من المبيدات الحشرية الاصطناعية (مثل الفينثيون، والسيبرمثرين (بيرثرويد اصطناعي)، والتيميثفوس (مبيد يرقات فوسفوري عضوي)) ضد بعوض الأنوفيلس. [54] وC. quinquefasciatus [34]. وأظهر الاستخدام المشترك للسيبرمثرين ومستخلص إيثر البترول من ثمار السالنوم سيترون تأثيرًا تآزريًا للسيبرمثرين بجميع النسب. كانت النسبة الأكثر فعالية هي المزيج الثنائي 1:1، حيث بلغت قيم LC50 وSF 0.0054 جزء في المليون و6.83 على التوالي، وذلك مقارنةً بـ An. Stephen West[54]. في حين أن المزيج الثنائي 1:1 من S. xanthocarpum والتيميفوس كان مضادًا (SF = 0.6406)، أظهر مزيج S. xanthocarpum-فينثيون (1:1) نشاطًا تآزريًا ضد C. quinquefasciatus بقيمة SF تبلغ 1.3125 [34]. درس تونغ وبلومكويست [35] تأثيرات أكسيد الإيثيلين النباتي على سمية الكارباميل (كاربامات واسع الطيف) والبيرميثرين على بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti). أظهرت النتائج أن أكسيد الإيثيلين المستخلص من الآجار والفلفل الأسود والعرعر والخلود وخشب الصندل والسمسم يزيد من سمية الكارباميل ليرقات بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti). تتراوح قيم SR بين 1.0 و7.0. في المقابل، لم تكن أي من الزيوت العطرية سامة لبعوضة الزاعجة البالغة. في هذه المرحلة، لم تُسجّل أي تأثيرات تآزرية لمزيج الزاعجة المصرية مع الكارباميل والزيوت العطرية. استُخدم مركب PBO كعنصر تحكم إيجابي لتعزيز سمية الكارباميل ضد بعوضة الزاعجة. تتراوح قيم SR ليرقات الزاعجة المصرية والبالغة بين 4.9 و9.5، بينما تبلغ 2.3. تم اختبار الخلائط الثنائية فقط من البيرميثرين والزيوت العطرية أو PBO من حيث فعاليتها كمبيد لليرقات. أظهر مزيج زيت الأوكالبتوس والبيرميثرين تأثيرًا مضادًا، بينما أظهر مزيج زيت البيرميثرين مع زيت البيرميثرين تأثيرًا تآزريًا ضد يرقات بعوضة الزاعجة المصرية. ومع ذلك، لم تُجرَ بعد تجارب استجابة الجرعة وتقييم الاستجابة النسبية لمزيج زيت البيرميثرين مع زيت البيرميثرين. على الرغم من قلة النتائج المُتحصَّل عليها فيما يتعلق بالتأثيرات التآزرية للتركيبات النباتية ضد نواقل البعوض، فإن هذه البيانات تدعم النتائج الحالية، مما يفتح المجال لإضافة مواد مُعزِّزة ليس فقط لتقليل الجرعة المُطبَّقة، ولكن أيضًا لزيادة فعالية القتل. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت نتائج هذه الدراسة لأول مرة أن زيوت C. rotundus و A. galanga تُظهر فعالية تآزرية أعلى بشكل ملحوظ ضد سلالات بعوضة الزاعجة الحساسة والمقاومة للبيرثرويدات مقارنةً بزيت البيرميثرين عند دمجها مع سمية البيرميثرين. مع ذلك، أظهرت نتائج غير متوقعة من التحليل التآزري أن زيت C. verum يتمتع بأعلى فعالية مضادة للبعوض البالغ من كلا سلالتي Aedes. والمثير للدهشة أن التأثير السام للبيرميثرين على Aedes aegypti كان غير مُرضٍ. وقد تُعزى الاختلافات في التأثيرات السامة والتآزرية جزئيًا إلى التعرض لأنواع ومستويات مختلفة من المكونات النشطة بيولوجيًا في هذه الزيوت.
على الرغم من الجهود المبذولة لفهم كيفية تحسين الكفاءة، لا تزال آليات التآزر غير واضحة. قد تشمل الأسباب المحتملة لاختلاف الفعالية وإمكانات التآزر اختلافات في التركيب الكيميائي للمنتجات المختبرة، واختلافات في حساسية البعوض المرتبطة بحالة المقاومة وتطورها. توجد اختلافات بين مكونات أكسيد الإيثيلين الرئيسية والثانوية التي تم اختبارها في هذه الدراسة، وقد ثبت أن بعض هذه المركبات لها تأثيرات طاردة وسامة ضد مجموعة متنوعة من الآفات ونواقل الأمراض [61، 62، 64، 67، 68]. ومع ذلك، لم يتم اختبار المركبات الرئيسية التي تم تحديدها في زيوت C. rotundus و A. galanga و C. verum، مثل السيبرن، وبيتا-بيسابولين، وسينامالدهيد، في هذه الورقة من حيث أنشطتها المضادة للبالغات والتآزرية ضد بعوضة الزاعجة المصرية (Aedes aegypti). لذا، ثمة حاجة إلى دراسات مستقبلية لعزل المكونات الفعالة الموجودة في كل زيت عطري، وتوضيح فعاليتها كمبيدات حشرية، وتفاعلاتها التآزرية ضد هذا الناقل من البعوض. وبشكل عام، يعتمد النشاط المبيد للحشرات على التفاعل بين السموم وأنسجة الحشرات، ويمكن تبسيط ذلك وتقسيمه إلى ثلاث مراحل: اختراق جلد جسم الحشرة وأغشية الأعضاء المستهدفة، والتنشيط (أي التفاعل مع الهدف)، وإزالة السمية. [57، 69]. وبالتالي، فإن التآزر بين المبيدات الحشرية، والذي يؤدي إلى زيادة فعالية تركيبات المواد السامة، يتطلب وجود واحد على الأقل من هذه العناصر، مثل زيادة الاختراق، أو زيادة تنشيط المركبات المتراكمة، أو تقليل إزالة سمية المكون الفعال للمبيد. فعلى سبيل المثال، يؤدي تحمل الطاقة إلى تأخير اختراق البشرة من خلال بشرة سميكة، كما أن المقاومة البيوكيميائية، مثل زيادة استقلاب المبيدات الحشرية الملاحظة في بعض سلالات الحشرات المقاومة [70، 71]، تُعدّ ضرورية. قد تشير الفعالية الكبيرة للزيوت العطرية في زيادة سمية البيرميثرين، وخاصة ضد سلالة PMD-R، إلى حل لمشكلة مقاومة المبيدات الحشرية من خلال التفاعل مع آليات المقاومة [57، 69، 70، 71]. وقد دعم تونغ وبلومكويست [35] نتائج هذه الدراسة من خلال إثبات وجود تفاعل تآزري بين الزيوت العطرية والمبيدات الحشرية الاصطناعية. وفي حالة البعوضة الزاعجة المصرية (aegypti)، توجد أدلة على نشاط مثبط ضد الإنزيمات المزيلة للسموم، بما في ذلك إنزيمات السيتوكروم P450 أحادية الأكسجين وإنزيمات الكربوكسيل إستراز، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتطور مقاومة المبيدات الحشرية التقليدية. ولا يُقال إن PBO مثبط أيضي لإنزيم السيتوكروم P450 أحادي الأكسجين فحسب، بل إنه يحسن أيضًا من اختراق المبيدات الحشرية، كما يتضح من استخدامه كعنصر تحكم إيجابي في الدراسات التآزرية [35، 72]. ومن المثير للاهتمام أن مركب 1,8-سينول، أحد المكونات المهمة الموجودة في زيت الخولنجان، معروف بتأثيراته السامة على أنواع الحشرات [22، 63، 73]، وقد أُبلغ عن تأثيرات تآزرية له في العديد من مجالات أبحاث النشاط البيولوجي [74، 75، 76، 77]. إضافةً إلى ذلك، فإن مركب 1,8-سينول، عند استخدامه مع أدوية مختلفة، بما في ذلك الكركمين [78]، و5-فلورويوراسيل [79]، وحمض الميفيناميك [80]، والزيدوفودين [81]، له أيضًا تأثير مُعزز للنفاذية في المختبر. وبالتالي، فإن الدور المحتمل لمركب 1,8-سينول في التأثير التآزري للمبيدات الحشرية لا يقتصر على كونه مكونًا فعالًا فحسب، بل يشمل أيضًا تعزيز النفاذية. نظراً للتآزر الكبير مع البيرميثرين، وخاصة ضد PMD-R، فإن التأثيرات التآزرية لزيت الخولنجان وزيت التريكوسانثيس التي لوحظت في هذه الدراسة قد تنجم عن تفاعلات مع آليات المقاومة، أي زيادة النفاذية للكلور. تعمل البيريثرويدات على زيادة تنشيط المركبات المتراكمة وتثبيط الإنزيمات المزيلة للسموم مثل أحادي أوكسيجيناز السيتوكروم P450 وكاربوكسيل إستراز. ومع ذلك، تتطلب هذه الجوانب مزيداً من الدراسة لتوضيح الدور المحدد للزيوت العطرية ومركباتها المعزولة (بمفردها أو مجتمعة) في آليات التآزر.
في عام 1977، تم الإبلاغ عن تزايد مستويات مقاومة البيرميثرين في تجمعات النواقل الرئيسية في تايلاند، وعلى مدى العقود التالية، استُبدل استخدام البيرميثرين إلى حد كبير بمبيدات البيريثرويد الأخرى، وخاصةً تلك التي حلت محلها الدلتا مثرين [82]. ومع ذلك، فإن مقاومة النواقل للدلتا مثرين وأنواع أخرى من المبيدات الحشرية شائعة للغاية في جميع أنحاء البلاد بسبب الاستخدام المفرط والمستمر [14، 17، 83، 84، 85، 86]. ولمواجهة هذه المشكلة، يُوصى بتناوب أو إعادة استخدام المبيدات الحشرية المهملة التي كانت فعالة سابقًا وأقل سمية للثدييات، مثل البيرميثرين. حاليًا، على الرغم من انخفاض استخدام البيرميثرين في برامج مكافحة البعوض الحكومية الوطنية الأخيرة، لا تزال مقاومة البيرميثرين موجودة في تجمعات البعوض. قد يعود ذلك إلى تعرض البعوض لمنتجات مكافحة الآفات المنزلية التجارية، والتي تتكون أساسًا من البيرميثرين ومبيدات البيريثرويد الأخرى [14، 17]. وبالتالي، فإن إعادة استخدام البيرميثرين بنجاح تتطلب تطوير وتنفيذ استراتيجيات للحد من مقاومة النواقل. على الرغم من أن أيًا من الزيوت العطرية التي تم اختبارها بشكل فردي في هذه الدراسة لم تكن فعالة مثل البيرميثرين، إلا أن استخدامها معًا أدى إلى تأثيرات تآزرية ملحوظة. وهذا مؤشر واعد على أن تفاعل الزيوت العطرية مع آليات المقاومة يجعل مزيج البيرميثرين مع الزيوت العطرية أكثر فعالية من استخدام المبيد الحشري أو الزيت العطري بمفرده، لا سيما ضد بعوضة الزاعجة المصرية المقاومة لمرض ضمور الشبكية البيرميثرين (PMD-R). قد تُسهم فوائد الخلطات التآزرية في زيادة الفعالية، على الرغم من استخدام جرعات أقل لمكافحة النواقل، في تحسين إدارة المقاومة وخفض التكاليف [33، 87]. ومن هذه النتائج، من المشجع ملاحظة أن الزيوت العطرية لنباتي الخولنجان (A. galanga) والقرنبيط المستدير (C. rotundus) كانت أكثر فعالية بشكل ملحوظ من زيت البيرميثرين (PBO) في تعزيز سمية البيرميثرين في كل من سلالتي MCM-S وPMD-R، وتُعد بديلاً محتملاً للمُحسّنات التقليدية للأداء.
أظهرت الزيوت العطرية المختارة تأثيرات تآزرية ملحوظة في تعزيز سمية المبيدات الحشرية ضد بعوضة الزاعجة المصرية المقاومة لـ PMD-R، وخاصة زيت الخولنجان، الذي بلغت قيمة SR له 1233.33، مما يشير إلى إمكانات الزيوت العطرية الواعدة كعامل مساعد في تعزيز فعالية البيرميثرين. قد يحفز هذا استخدام منتج طبيعي فعال جديد، مما قد يزيد من استخدام منتجات مكافحة البعوض عالية الفعالية. كما يكشف عن إمكانات أكسيد الإيثيلين كعامل مساعد بديل لتحسين فعالية المبيدات الحشرية القديمة أو التقليدية لمعالجة مشاكل المقاومة الموجودة في تجمعات البعوض. إن استخدام النباتات المتوفرة بسهولة في برامج مكافحة البعوض لا يقلل فقط من الاعتماد على المواد المستوردة باهظة الثمن، بل يحفز أيضًا الجهود المحلية لتعزيز أنظمة الصحة العامة.
تُظهر هذه النتائج بوضوح التأثير التآزري الكبير الناتج عن الجمع بين أكسيد الإيثيلين والبيرميثرين. وتُبرز هذه النتائج إمكانات أكسيد الإيثيلين كمُعزز نباتي في مكافحة البعوض، مما يزيد من فعالية البيرميثرين ضد البعوض، لا سيما في السلالات المقاومة. وستتطلب التطورات والأبحاث المستقبلية إجراء تحليل حيوي تآزري لزيوت الخولنجان والألبينيا ومركباتها المعزولة، ودراسة تركيبات من المبيدات الحشرية ذات الأصل الطبيعي أو الصناعي ضد أنواع ومراحل متعددة من البعوض، بالإضافة إلى اختبارات السمية على الكائنات غير المستهدفة. ويُعدّ الاستخدام العملي لأكسيد الإيثيلين بديلاً فعالاً كمُعزز.
منظمة الصحة العالمية. الاستراتيجية العالمية للوقاية من حمى الضنك ومكافحتها 2012-2020. جنيف: منظمة الصحة العالمية، 2012.
ويفر إس سي، كوستا إف، جارسيا بلانكو إم إيه، كو آي، ريبيرو جي إس، سعادة جي، وآخرون. فيروس زيكا: التاريخ والظهور والبيولوجيا وآفاق السيطرة. البحوث المضادة للفيروسات. 2016;130:69–80.
منظمة الصحة العالمية. صحيفة حقائق عن حمى الضنك. 2016. http://www.searo.who.int/entity/vector_borne_tropical_diseases/data/data_factsheet/en/. تاريخ الوصول: 20 يناير 2017
وزارة الصحة العامة. الوضع الحالي لحالات حمى الضنك وحمى الضنك النزفية في تايلاند. 2016. http://www.m-society.go.th/article_attach/13996/17856.pdf. تاريخ الوصول: 6 يناير 2017
أوي إي إي، جوه سي تي، غابلر دي جيه. 35 عامًا من الوقاية من حمى الضنك ومكافحة نواقلها في سنغافورة. الأمراض المعدية المفاجئة. 2006؛12:887-93.
موريسون إيه سي، زيلينسكي-غوتيريز إي، سكوت تي دبليو، روزنبرغ آر. تحديد التحديات واقتراح حلول للسيطرة على نواقل فيروسات البعوضة الزاعجة المصرية. مجلة PLOS Medicine. 2008؛5:362-6.
مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها. حمى الضنك، علم الحشرات والبيئة. 2016. http://www.cdc.gov/dengue/entomologyecology/. تاريخ الوصول: 6 يناير 2017
أوهيمين إي آي، أنجاي تي كي إن، باسي إس إي. مقارنة فعالية مبيدات اليرقات لأوراق ولحاء وسيقان وجذور نبات الجاتروفا كركاس (من الفصيلة الفربيونية) ضد ناقل الملاريا أنوفيلس غامبيا. مجلة الجمعية الطبية السنغافورية. 2014؛3:29-32.
سليماني أحمدي م، ووطندوست ح، زاره م. خصائص موائل يرقات البعوضة الأنوفيلية في مناطق الملاريا ضمن برنامج استئصال الملاريا في جنوب شرق إيران. مجلة آسيا والمحيط الهادئ للطب الاستوائي الحيوي. 2014؛4 (ملحق 1):ص73-80.
بيليني ر، زيلر هـ، فان بورتل و. مراجعة لأساليب مكافحة النواقل والوقاية من تفشي فيروس غرب النيل ومكافحته، والتحديات التي تواجه أوروبا. مجلة الطفيليات والنواقل. 2014؛7:323.
موثوسامي ر.، شيفاكومار م.س. اختيار الآليات الجزيئية لمقاومة السيبرمثرين في اليرقات الحمراء (Amsacta albistriga Walker). علم وظائف الأعضاء الكيميائية الحيوية للآفات. 2014؛117:54-61.
رامكومار ج.، شيفاكومار م.س. دراسة مخبرية لمقاومة البيرميثرين والمقاومة المتبادلة لدى بعوضة كيولكس كوينكوفاسياتوس لمبيدات حشرية أخرى. مركز بالاستور للأبحاث. 2015؛114:2553-60.
ماتسوناكا إس، هاتسون دي إتش، مورفي إس دي. كيمياء المبيدات: رفاهية الإنسان والبيئة، المجلد 3: آلية العمل، الأيض، وعلم السموم. نيويورك: دار بيرغامون للنشر، 1983.
شارونفيرياباب تي، بانغز إم جيه، سوفونكيرت في، كونغمي إم، كوربل إيه في، نغوين-كلان آر. مراجعة لمقاومة المبيدات الحشرية وتجنب نواقل الأمراض البشرية سلوكياً في تايلاند. مجلة الطفيليات والنواقل. 2013؛6:280.
Chareonviriyaphap T, Aum-Aung B, Ratanatham S. الأنماط الحالية لمقاومة المبيدات الحشرية بين نواقل البعوض في تايلاند. مجلة جنوب شرق آسيا للطب الاستوائي والصحة العامة. 1999؛30:184-94.
Chareonviriyaphap T, Bangs MJ, Ratanatham S. حالة الملاريا في تايلاند. مجلة جنوب شرق آسيا للطب الاستوائي والصحة العامة. 2000؛31:225-37.
بليرنسب إس، ساينجامسوك جيه، يانولا جيه، لومجوان إن، ثيبافانكوسول بي، والتون إس، سومبون بي. التردد الزمني لطفرات مقاومة الإسكات F1534C وV1016G في بعوضة الزاعجة المصرية في شيانغ ماي، تايلاند، وتأثير الطفرات على كفاءة بخاخات الضباب الحراري المحتوية على البيريثرويدات. أكتاتروب. 2016؛162:125-32.
Vontas J، Kioulos E، Pavlidi N، Moru E، Della Torre A، Ranson H. مقاومة المبيدات الحشرية في ناقلات حمى الضنك الرئيسية Aedes albopictus و Aedes aegypti. الفسيولوجيا البيوكيميائية للآفات. 2012;104:126–31.
تاريخ النشر: 8 يوليو 2024