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Les combinaisons de composés insecticides d'origine végétale peuvent présenter des interactions synergiques ou antagonistes contre les nuisibles. Compte tenu de la propagation rapide des maladies transmises par les moustiques Aedes et de la résistance croissante des populations de moustiques Aedes aux insecticides traditionnels, vingt-huit combinaisons de composés terpéniques à base d'huiles essentielles végétales ont été formulées et testées contre les stades larvaire et adulte d'Aedes aegypti. Cinq huiles essentielles végétales (HE) ont été initialement évaluées pour leur efficacité larvicide et leur efficacité chez les adultes, et deux composés majeurs ont été identifiés dans chaque HE sur la base des résultats de GC-MS. Les principaux composés identifiés ont été achetés : le disulfure de diallyle, le trisulfure de diallyle, la carvone, le limonène, l'eugénol, le méthyleugénol, l'eucalyptol, l'eudesmol et l'alpha-pinène de moustique. Des combinaisons binaires de ces composés ont ensuite été préparées à des doses sublétales, puis leurs effets synergétiques et antagonistes ont été testés et déterminés. Les meilleures compositions larvicides sont obtenues en mélangeant du limonène avec du disulfure de diallyle, et les meilleures compositions adulticides sont obtenues en mélangeant de la carvone avec du limonène. Le larvicide synthétique Temphos, utilisé commercialement, et le médicament pour adultes Malathion ont été testés séparément et en combinaisons binaires avec des terpénoïdes. Les résultats ont montré que l'association téméphos-disulfure de diallyle et malathion-eudesmol était la plus efficace. Ces puissantes combinaisons présentent un potentiel d'utilisation contre Aedes aegypti.
Les huiles essentielles végétales (HE) sont des métabolites secondaires contenant divers composés bioactifs et constituent une alternative de plus en plus importante aux pesticides de synthèse. Non seulement elles sont respectueuses de l'environnement et faciles à utiliser, mais elles constituent également un mélange de différents composés bioactifs, ce qui réduit également le risque de développement de résistances aux médicaments1. Grâce à la technologie GC-MS, les chercheurs ont examiné les constituants de diverses huiles essentielles végétales et identifié plus de 3 000 composés provenant de 17 500 plantes aromatiques2, dont la plupart ont été testés pour leurs propriétés insecticides et se sont révélés avoir des effets insecticides3,4. Certaines études soulignent que la toxicité du composant principal du composé est égale ou supérieure à celle de son oxyde d'éthylène brut. Cependant, l'utilisation de composés individuels peut à nouveau favoriser le développement de résistances, comme c'est le cas avec les insecticides chimiques5,6. Par conséquent, l'accent est actuellement mis sur la préparation de mélanges de composés à base d'oxyde d'éthylène afin d'améliorer l'efficacité insecticide et de réduire le risque de résistance des populations de ravageurs cibles. Les composés actifs individuels présents dans les huiles essentielles peuvent présenter des effets synergétiques ou antagonistes en combinaison, reflétant l'activité globale de l'huile essentielle, un fait qui a été largement souligné dans des études menées par des chercheurs antérieurs7,8. Le programme de lutte antivectorielle inclut également les huiles essentielles et leurs composants. L'activité moustiquecide des huiles essentielles a été largement étudiée sur les moustiques Culex et Anopheles. Plusieurs études ont tenté de développer des pesticides efficaces en combinant diverses plantes avec des pesticides de synthèse commerciaux afin d'augmenter la toxicité globale et de minimiser les effets secondaires9. Cependant, les études sur ces composés contre Aedes aegypti restent rares. Les progrès de la science médicale et le développement de médicaments et de vaccins ont permis de lutter contre certaines maladies à transmission vectorielle. Cependant, la présence de différents sérotypes du virus, transmis par le moustique Aedes aegypti, a conduit à l'échec des programmes de vaccination. Par conséquent, lorsque de telles maladies surviennent, les programmes de lutte antivectorielle sont la seule option pour en prévenir la propagation. Dans le contexte actuel, la lutte contre Aedes aegypti est cruciale, car il s'agit d'un vecteur clé de divers virus et de leurs sérotypes responsables de la dengue, du virus Zika, de la dengue hémorragique, de la fièvre jaune, etc. Il est particulièrement important de noter que le nombre de cas de la quasi-totalité des maladies vectorielles transmises par Aedes augmente chaque année en Égypte et dans le monde entier. Dans ce contexte, il est donc urgent de développer des mesures de lutte efficaces et respectueuses de l'environnement contre les populations d'Aedes aegypti. Les huiles essentielles, leurs composés constitutifs et leurs combinaisons sont des candidats potentiels à cet égard. Cette étude a donc tenté d'identifier des combinaisons synergétiques efficaces de composés clés d'huiles essentielles de cinq plantes aux propriétés insecticides (menthe, basilic sacré, eucalyptus tacheté, allium sulfur et melaleuca) contre Aedes aegypti.
Toutes les huiles essentielles sélectionnées ont démontré une activité larvicide potentielle contre Aedes aegypti, avec une CL50 sur 24 h comprise entre 0,42 et 163,65 ppm. L'activité larvicide la plus élevée a été enregistrée pour l'huile essentielle de menthe poivrée (Mp), avec une CL50 de 0,42 ppm à 24 h, suivie par l'huile essentielle d'ail (As), avec une CL50 de 16,19 ppm à 24 h (tableau 1).
Français À l'exception de l'huile essentielle d'Ocimum Sainttum, Os, les quatre autres huiles essentielles examinées ont montré des effets allercides évidents, avec des valeurs de CL50 allant de 23,37 à 120,16 ppm sur la période d'exposition de 24 heures. L'huile essentielle de Thymophilus striata (Cl) était la plus efficace pour tuer les adultes avec une valeur de CL50 de 23,37 ppm dans les 24 heures suivant l'exposition, suivie par l'huile essentielle d'Eucalyptus maculata (Em) qui avait une valeur de CL50 de 101,91 ppm (tableau 1). D'autre part, la valeur de CL50 pour Os n'a pas encore été déterminée car le taux de mortalité le plus élevé de 53 % a été enregistré à la dose la plus élevée (figure supplémentaire 3).
Français Les deux principaux composés constitutifs de chaque EO ont été identifiés et sélectionnés en fonction des résultats de la base de données de la bibliothèque NIST, du pourcentage de surface du chromatogramme GC et des résultats des spectres MS (Tableau 2). Pour EO As, les principaux composés identifiés étaient le disulfure de diallyle et le trisulfure de diallyle ; pour EO Mp, les principaux composés identifiés étaient la carvone et le limonène, pour EO Em, les principaux composés identifiés étaient l'eudesmol et l'eucalyptol ; pour EO Os, les principaux composés identifiés étaient l'eugénol et le méthyleugénol, et pour EO Cl, les principaux composés identifiés étaient l'eugénol et l'α-pinène (Figure 1, Figures supplémentaires 5 à 8, Tableau supplémentaire 1 à 5).
Résultats de la spectrométrie de masse des principaux terpénoïdes d'huiles essentielles sélectionnées (A-diallyl disulfure ; B-diallyl trisulfure ; C-eugénol ; D-méthyl eugénol ; E-limonène ; F-céperone aromatique ; G-α-pinène ; H-cinéole ; R-eudamol).
Français Un total de neuf composés (disulfure de diallyle, trisulfure de diallyle, eugénol, méthyleugénol, carvone, limonène, eucalyptol, eudesmol, α-pinène) ont été identifiés comme des composés efficaces qui sont les principaux composants de l'huile essentielle et ont été individuellement bio-dosés contre Aedes aegypti aux stades larvaires. . Le composé eudesmol avait l'activité larvicide la plus élevée avec une valeur CL50 de 2,25 ppm après 24 heures d'exposition. Les composés disulfure de diallyle et trisulfure de diallyle se sont également avérés avoir des effets larvicides potentiels, avec des doses sublétales moyennes de l'ordre de 10 à 20 ppm. Une activité larvicide modérée a de nouveau été observée pour les composés eugénol, limonène et eucalyptol avec des valeurs CL50 de 63,35 ppm, 139,29 ppm. et 181,33 ppm après 24 heures, respectivement (tableau 3). Cependant, aucun potentiel larvicide significatif du méthyleugénol et de la carvone n'a été trouvé même aux doses les plus élevées, de sorte que les valeurs de CL50 n'ont pas été calculées (tableau 3). Le larvicide synthétique Temephos avait une concentration létale moyenne de 0,43 ppm contre Aedes aegypti sur 24 heures d'exposition (tableau 3, tableau supplémentaire 6).
Sept composés (disulfure de diallyle, trisulfure de diallyle, eucalyptol, α-pinène, eudesmol, limonène et carvone) ont été identifiés comme les principaux composés d'huiles essentielles efficaces et ont été testés individuellement contre les moustiques Aedes égyptiens adultes. Selon l'analyse de régression Probit, l'eudesmol s'est avéré avoir le potentiel le plus élevé avec une valeur CL50 de 1,82 ppm, suivi de l'eucalyptol avec une valeur CL50 de 17,60 ppm après une exposition de 24 heures. Les cinq autres composés testés étaient modérément nocifs pour les adultes avec des CL50 allant de 140,79 à 737,01 ppm (tableau 3). Le malathion organophosphoré synthétique était moins puissant que l'eudesmol et plus puissant que les six autres composés, avec une valeur CL50 de 5,44 ppm sur la période d'exposition de 24 heures (tableau 3, tableau supplémentaire 6).
Sept composés principaux puissants et l'organophosphoré taméphosate ont été sélectionnés pour formuler des combinaisons binaires de leurs doses CL50 dans un rapport 1:1. Au total, 28 combinaisons binaires ont été préparées et testées pour leur efficacité larvicide contre Aedes aegypti. Neuf combinaisons se sont révélées synergiques, 14 combinaisons antagonistes et cinq combinaisons non larvicides. Parmi les combinaisons synergiques, l'association de disulfure de diallyle et de témofol s'est avérée la plus efficace, avec une mortalité de 100 % observée après 24 heures (tableau 4). De même, les mélanges de limonène avec disulfure de diallyle et d'eugénol avec thymetphos ont montré un bon potentiel avec une mortalité larvaire observée de 98,3 % (tableau 5). Français Les 4 combinaisons restantes, à savoir eudesmol plus eucalyptol, eudesmol plus limonène, eucalyptol plus alpha-pinène, alpha-pinène plus téméphos, ont également montré une efficacité larvicide significative, avec des taux de mortalité observés supérieurs à 90 %. Le taux de mortalité attendu est proche de 60-75 %. (Tableau 4). Cependant, la combinaison de limonène avec l'α-pinène ou l'eucalyptus a montré des réactions antagonistes. De même, les mélanges de téméphos avec l'eugénol ou l'eucalyptus ou l'eudesmol ou le trisulfure de diallyle se sont avérés avoir des effets antagonistes. De même, la combinaison de disulfure de diallyle et de trisulfure de diallyle et la combinaison de l'un de ces composés avec l'eudesmol ou l'eugénol sont antagonistes dans leur action larvicide. Un antagonisme a également été signalé avec la combinaison d'eudesmol avec l'eugénol ou l'α-pinène.
Français Sur les 28 mélanges binaires testés pour l'activité acide chez l'adulte, 7 combinaisons étaient synergiques, 6 n'avaient aucun effet et 15 étaient antagonistes. Les mélanges d'eudesmol avec de l'eucalyptus et de limonène avec de la carvone se sont avérés plus efficaces que les autres combinaisons synergiques, avec des taux de mortalité à 24 heures de 76 % et 100 %, respectivement (Tableau 5). Il a été observé que le malathion présente un effet synergique avec toutes les combinaisons de composés, à l'exception du limonène et du trisulfure de diallyle. D'autre part, un antagonisme a été observé entre le disulfure de diallyle et le trisulfure de diallyle et la combinaison de l'un ou l'autre avec de l'eucalyptus, de l'eucalyptol, de la carvone ou du limonène. De même, les combinaisons d'α-pinène avec de l'eudesmol ou du limonène, d'eucalyptol avec de la carvone ou du limonène, et de limonène avec de l'eudesmol ou du malathion ont montré des effets larvicides antagonistes. Pour les six combinaisons restantes, il n’y avait pas de différence significative entre la mortalité attendue et la mortalité observée (tableau 5).
Français Sur la base des effets synergiques et des doses sublétales, leur toxicité larvicide contre un grand nombre de moustiques Aedes aegypti a finalement été sélectionnée et testée plus en détail. Les résultats ont montré que la mortalité larvaire observée en utilisant les combinaisons binaires eugénol-limonène, diallyl disulfure-limonène et diallyl disulfure-timephos était de 100 %, tandis que la mortalité larvaire attendue était respectivement de 76,48 %, 72,16 % et 63,4 % (tableau 6). . La combinaison de limonène et d'eudesmol était relativement moins efficace, avec une mortalité larvaire de 88 % observée sur la période d'exposition de 24 heures (tableau 6). En résumé, les quatre combinaisons binaires sélectionnées ont également démontré des effets larvicides synergiques contre Aedes aegypti lorsqu'elles étaient appliquées à grande échelle (tableau 6).
Trois combinaisons synergétiques ont été sélectionnées pour le bio-essai adultocide afin de lutter contre de larges populations d'Aedes aegypti adultes. Pour sélectionner les combinaisons à tester sur de grandes colonies d'insectes, nous nous sommes d'abord concentrés sur les deux meilleures combinaisons synergétiques de terpènes, à savoir la carvone plus le limonène et l'eucalyptol plus l'eudesmol. Ensuite, la meilleure combinaison synergétique a été sélectionnée parmi la combinaison de malathion organophosphoré synthétique et de terpénoïdes. Nous pensons que la combinaison de malathion et d'eudesmol est la meilleure combinaison pour les tests sur de grandes colonies d'insectes en raison de la mortalité observée la plus élevée et des très faibles valeurs de CL50 des ingrédients candidats. Le malathion présente une synergie en combinaison avec l'α-pinène, le disulfure de diallyle, l'eucalyptus, la carvone et l'eudesmol. Cependant, si l'on examine les valeurs de CL50, l'eudesmol présente la valeur la plus faible (2,25 ppm). Français Les valeurs de CL50 calculées du malathion, de l'α-pinène, du disulfure de diallyle, de l'eucalyptol et de la carvone étaient respectivement de 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 et 140,79 ppm. Ces valeurs indiquent que la combinaison de malathion et d'eudesmol est la combinaison optimale en termes de dosage. Les résultats ont montré que les combinaisons de carvone plus limonène et d'eudesmol plus malathion avaient une mortalité observée de 100 % par rapport à une mortalité attendue de 61 % à 65 %. Une autre combinaison, l'eudesmol plus l'eucalyptol, a montré un taux de mortalité de 78,66 % après 24 heures d'exposition, par rapport à un taux de mortalité attendu de 60 %. Les trois combinaisons sélectionnées ont démontré des effets synergétiques même lorsqu'elles étaient appliquées à grande échelle contre Aedes aegypti adulte (tableau 6).
Français Dans cette étude, des huiles essentielles de plantes sélectionnées telles que Mp, As, Os, Em et Cl ont montré des effets létaux prometteurs sur les stades larvaire et adulte d'Aedes aegypti. L'huile essentielle de Mp avait l'activité larvicide la plus élevée avec une valeur CL50 de 0,42 ppm, suivie des huiles essentielles d'As, Os et Em avec une valeur CL50 inférieure à 50 ppm après 24 heures. Ces résultats sont cohérents avec des études antérieures sur les moustiques et autres diptères10,11,12,13,14. Bien que le pouvoir larvicide de Cl soit inférieur à celui des autres huiles essentielles, avec une valeur CL50 de 163,65 ppm après 24 heures, son potentiel adulte est le plus élevé avec une valeur CL50 de 23,37 ppm après 24 heures. Français Les HE Mp, As et Em ont également montré un bon potentiel allercide avec des valeurs de CL50 comprises entre 100 et 120 ppm après 24 h d'exposition, mais elles étaient relativement inférieures à leur efficacité larvicide. En revanche, les HE Os ont montré un effet allercide négligeable même à la dose thérapeutique la plus élevée. Ainsi, les résultats indiquent que la toxicité de l'oxyde d'éthylène pour les plantes peut varier en fonction du stade de développement des moustiques15. Elle dépend également du taux de pénétration des HE dans le corps de l'insecte, de leur interaction avec des enzymes cibles spécifiques et de la capacité de détoxification du moustique à chaque stade de développement16. Un grand nombre d'études ont montré que le composé composant principal est un facteur important dans l'activité biologique de l'oxyde d'éthylène, car il représente la majorité du total des composés3,12,17,18. Par conséquent, nous avons considéré deux composés principaux dans chaque HE. Français D'après les résultats de la GC-MS, le disulfure de diallyle et le trisulfure de diallyle ont été identifiés comme les principaux composés de l'huile essentielle d'As, ce qui est cohérent avec les rapports précédents19,20,21. Bien que les rapports précédents aient indiqué que le menthol était l'un de ses principaux composés, la carvone et le limonène ont de nouveau été identifiés comme les principaux composés de l'huile essentielle de Mp22,23. Le profil de composition de l'huile essentielle d'Os a montré que l'eugénol et le méthyleugénol sont les principaux composés, ce qui est similaire aux conclusions des chercheurs précédents16,24. L'eucalyptol et l'eucalyptol ont été signalés comme les principaux composés présents dans l'huile essentielle de feuille d'Em, ce qui est cohérent avec les conclusions de certains chercheurs25,26 mais contraire à celles d'Olalade et al.27. La dominance du cinéole et de l'α-pinène a été observée dans l'huile essentielle de melaleuca, ce qui est similaire aux études précédentes28,29. Français Des différences intraspécifiques dans la composition et la concentration des huiles essentielles extraites de la même espèce végétale dans différents endroits ont été rapportées et ont également été observées dans cette étude, qui sont influencées par les conditions géographiques de croissance des plantes, le moment de la récolte, le stade de développement ou l'âge de la plante. apparition des chémotypes, etc.22,30,31,32. Les principaux composés identifiés ont ensuite été achetés et testés pour leurs effets larvicides et leurs effets sur les moustiques Aedes aegypti adultes. Les résultats ont montré que l'activité larvicide du disulfure de diallyle était comparable à celle de l'huile essentielle d'huile essentielle brute. Mais l'activité du trisulfure de diallyle est supérieure à celle de l'huile essentielle d'huile essentielle. Ces résultats sont similaires à ceux obtenus par Kimbaris et al. 33 sur Culex philippines. Cependant, ces deux composés n'ont pas montré une bonne activité autocide contre les moustiques cibles, ce qui est cohérent avec les résultats de Plata-Rueda et al 34 sur Tenebrio molitor. L'huile essentielle d'Os est efficace contre le stade larvaire d'Aedes aegypti, mais pas contre le stade adulte. Français Il a été établi que l'activité larvicide des principaux composés individuels est inférieure à celle de l'Os EO brut. Cela implique un rôle pour d'autres composés et leurs interactions dans l'oxyde d'éthylène brut. Le méthyleugénol seul a une activité négligeable, tandis que l'eugénol seul a une activité larvicide modérée. Cette conclusion confirme, d'une part,35,36, et d'autre part, contredit les conclusions de chercheurs antérieurs37,38. Les différences dans les groupes fonctionnels de l'eugénol et du méthyleugénol peuvent entraîner des toxicités différentes pour le même insecte cible39. Le limonène s'est avéré avoir une activité larvicide modérée, tandis que l'effet de la carvone était insignifiant. De même, la toxicité relativement faible du limonène pour les insectes adultes et la toxicité élevée de la carvone corroborent les résultats de certaines études antérieures40 mais en contredisent d'autres41. Français La présence de doubles liaisons aux positions intracycliques et exocycliques peut augmenter les avantages de ces composés comme larvicides3,41, tandis que la carvone, qui est une cétone avec des carbones alpha et bêta insaturés, peut présenter un potentiel de toxicité plus élevé chez les adultes42. Cependant, les caractéristiques individuelles du limonène et de la carvone sont bien inférieures à celles de l'HE Mp totale (Tableau 1, Tableau 3). Parmi les terpénoïdes testés, l'eudesmol s'est avéré avoir la plus grande activité larvicide et adulte avec une valeur CL50 inférieure à 2,5 ppm, ce qui en fait un composé prometteur pour la lutte contre les moustiques Aedes. Son efficacité est meilleure que celle de l'HE Em entière, bien que cela ne soit pas cohérent avec les conclusions de Cheng et al.40. L'eudesmol est un sesquiterpène avec deux unités isoprène qui est moins volatil que les monoterpènes oxygénés tels que l'eucalyptus et a donc un plus grand potentiel comme pesticide. Français L'eucalyptol lui-même a une activité adulte plus importante que l'activité larvicide, et les résultats d'études antérieures soutiennent et réfutent à la fois cette affirmation37,43,44. L'activité seule est presque comparable à celle de l'HE Cl entière. Un autre monoterpène bicyclique, l'α-pinène, a moins d'effet adulte sur Aedes aegypti qu'un effet larvicide, ce qui est l'opposé de l'effet de l'HE Cl entière. L'activité insecticide globale des terpénoïdes est influencée par leur lipophilie, leur volatilité, leur ramification du carbone, leur zone de projection, leur surface, leurs groupes fonctionnels et leurs positions45,46. Ces composés peuvent agir en détruisant les accumulations cellulaires, en bloquant l'activité respiratoire, en interrompant la transmission de l'influx nerveux, etc.47 L'organophosphate synthétique Temephos s'est avéré avoir l'activité larvicide la plus élevée avec une valeur CL50 de 0,43 ppm, ce qui est cohérent avec les données de Lek-Utala48. L'activité adulte du malathion, un organophosphoré synthétique, a été rapportée à 5,44 ppm. Bien que ces deux organophosphorés aient montré des réponses favorables contre des souches de laboratoire d'Aedes aegypti, une résistance des moustiques à ces composés a été signalée dans différentes régions du monde49. Cependant, aucun rapport similaire de développement de résistance aux plantes médicinales n'a été trouvé50. Ainsi, les plantes médicinales sont considérées comme des alternatives potentielles aux pesticides chimiques dans les programmes de lutte antivectorielle.
Français L'effet larvicide a été testé sur 28 combinaisons binaires (1:1) préparées à partir de terpénoïdes puissants et de terpénoïdes avec du thymetphos, et 9 combinaisons se sont avérées synergiques, 14 antagonistes et 5 antagonistes. Aucun effet. D'autre part, dans le bio-essai de puissance adulte, 7 combinaisons se sont avérées synergiques, 15 combinaisons étaient antagonistes et 6 combinaisons se sont avérées sans effet. La raison pour laquelle certaines combinaisons produisent un effet synergique peut être due à l'interaction simultanée des composés candidats dans différentes voies importantes, ou à l'inhibition séquentielle de différentes enzymes clés d'une voie biologique particulière51. La combinaison de limonène avec le disulfure de diallyle, l'eucalyptus ou l'eugénol s'est avérée synergique dans les applications à petite et grande échelle (tableau 6), tandis que sa combinaison avec l'eucalyptus ou l'α-pinène s'est avérée avoir des effets antagonistes sur les larves. Français En moyenne, le limonène semble être un bon synergiste, probablement en raison de la présence de groupes méthyle, d'une bonne pénétration dans la couche cornée et d'un mécanisme d'action différent52,53. Il a été précédemment rapporté que le limonène peut provoquer des effets toxiques en pénétrant les cuticules des insectes (toxicité de contact), en affectant le système digestif (antiappétant) ou en affectant le système respiratoire (activité de fumigation),54 tandis que les phénylpropanoïdes tels que l'eugénol peuvent affecter les enzymes métaboliques55. Par conséquent, les combinaisons de composés avec différents mécanismes d'action peuvent augmenter l'effet létal global du mélange. L'eucalyptol s'est avéré synergique avec le disulfure de diallyle, l'eucalyptus ou l'α-pinène, mais d'autres combinaisons avec d'autres composés étaient soit non larvicides, soit antagonistes. Les premières études ont montré que l'eucalyptol a une activité inhibitrice sur l'acétylcholinestérase (AChE), ainsi que sur les récepteurs de l'octaamine et du GABA56. Étant donné que les monoterpènes cycliques, l'eucalyptol, l'eugénol, etc., pourraient avoir le même mécanisme d'action que leur activité neurotoxique,57 minimisant ainsi leurs effets combinés par inhibition mutuelle. De même, l'association du téméphos avec le disulfure de diallyle, l'α-pinène et le limonène s'est avérée synergique, corroborant les rapports antérieurs faisant état d'un effet synergique entre les produits à base de plantes et les organophosphorés synthétiques58.
Français La combinaison d'eudesmol et d'eucalyptol s'est avérée avoir un effet synergique sur les stades larvaire et adulte d'Aedes aegypti, probablement en raison de leurs modes d'action différents dus à leurs structures chimiques différentes. L'eudesmol (un sesquiterpène) peut affecter le système respiratoire 59 et l'eucalyptol (un monoterpène) peut affecter l'acétylcholinestérase 60 . La coexposition des ingrédients à deux ou plusieurs sites cibles peut renforcer l'effet létal global de la combinaison. Dans les bio-essais de substances adultes, le malathion s'est avéré synergique avec la carvone ou l'eucalyptol ou l'eucalyptol ou le disulfure de diallyle ou l'α-pinène, indiquant qu'il est synergique avec l'ajout de limonène et de di. Bons candidats allercides synergétiques pour l'ensemble du portefeuille de composés terpéniques, à l'exception du trisulfure d'allyle. Thangam et Kathiresan61 ont également rapporté des résultats similaires de l'effet synergique du malathion avec des extraits de plantes. Cette réponse synergique pourrait être due aux effets toxiques combinés du malathion et des composés phytochimiques sur les enzymes de détoxification des insectes. Les organophosphorés tels que le malathion agissent généralement en inhibant les estérases et les monooxygénases du cytochrome P45062,63,64. Par conséquent, l'association du malathion, doté de ces mécanismes d'action, et de terpènes, dotés de mécanismes d'action différents, pourrait renforcer l'effet létal global sur les moustiques.
Français D'autre part, l'antagonisme indique que les composés sélectionnés sont moins actifs en combinaison que chaque composé seul. La raison de l'antagonisme dans certaines combinaisons peut être qu'un composé modifie le comportement de l'autre composé en changeant le taux d'absorption, de distribution, de métabolisme ou d'excrétion. Les premiers chercheurs ont considéré que c'était la cause de l'antagonisme dans les combinaisons de médicaments. Molécules Mécanisme possible 65. De même, les causes possibles d'antagonisme peuvent être liées à des mécanismes d'action similaires, à la compétition des composés constitutifs pour le même récepteur ou site cible. Dans certains cas, une inhibition non compétitive de la protéine cible peut également se produire. Dans cette étude, deux composés organosulfurés, le disulfure de diallyle et le trisulfure de diallyle, ont montré des effets antagonistes, probablement en raison d'une compétition pour le même site cible. De même, ces deux composés soufrés ont montré des effets antagonistes et n'ont eu aucun effet lorsqu'ils ont été combinés avec l'eudesmol et l'α-pinène. L'eudesmol et l'alpha-pinène sont de nature cyclique, tandis que le disulfure de diallyle et le trisulfure de diallyle sont de nature aliphatique. D'après la structure chimique, la combinaison de ces composés devrait augmenter l'activité létale globale puisque leurs sites cibles sont généralement différents34,47, mais nous avons constaté expérimentalement un antagonisme, qui pourrait être dû au rôle de ces composés dans certains organismes inconnus in vivo. systèmes résultant de l'interaction. De même, la combinaison du cinéole et de l'alpha-pinène a produit des réponses antagonistes, bien que les chercheurs aient précédemment rapporté que les deux composés ont des cibles d'action différentes47,60. Puisque les deux composés sont des monoterpènes cycliques, il pourrait y avoir des sites cibles communs qui pourraient entrer en compétition pour la liaison et influencer la toxicité globale des paires combinatoires étudiées.
Sur la base des valeurs de CL50 et de la mortalité observée, les deux meilleures combinaisons synergiques de terpènes ont été sélectionnées, à savoir les paires carvone + limonène et eucalyptol + eudesmol, ainsi que le malathion organophosphoré synthétique avec terpènes. La combinaison synergique optimale de composés malathion + eudesmol a été testée dans un essai biologique d'insecticide adulte. Cibler de grandes colonies d'insectes pour confirmer si ces combinaisons efficaces peuvent agir contre un grand nombre d'individus sur des espaces d'exposition relativement vastes. Toutes ces combinaisons démontrent un effet synergique contre de grands essaims d'insectes. Des résultats similaires ont été obtenus pour une combinaison larvicide synergique optimale testée contre de grandes populations de larves d'Aedes aegypti. Ainsi, on peut affirmer que la combinaison larvicide et adulticide synergique efficace de composés d'huiles essentielles végétales est un candidat solide contre les produits chimiques de synthèse existants et peut être utilisée pour contrôler les populations d'Aedes aegypti. De même, des combinaisons efficaces de larvicides synthétiques ou d'adulticides avec des terpènes peuvent également être utilisées pour réduire les doses de thymétphos ou de malathion administrées aux moustiques. Ces puissantes combinaisons synergétiques pourraient apporter des solutions aux futures études sur l'évolution de la résistance aux médicaments chez les moustiques du genre Aedes.
Français Les œufs d'Aedes aegypti ont été collectés au Centre régional de recherche médicale de Dibrugarh, Conseil indien de la recherche médicale et conservés sous température contrôlée (28 ± 1 °C) et humidité (85 ± 5 %) au Département de zoologie de l'Université de Gauhati dans les conditions suivantes : Arivoli a été décrit et al. Après l'éclosion, les larves ont été nourries de nourriture pour larves (poudre de biscuits pour chiens et levure dans un rapport 3:1) et les adultes ont été nourris avec une solution de glucose à 10 %. À partir du 3e jour après l'émergence, les moustiques femelles adultes ont été autorisées à sucer le sang de rats albinos. Trempez du papier filtre dans de l'eau dans un verre et placez-le dans la cage de ponte.
Échantillons de plantes sélectionnés, à savoir feuilles d'eucalyptus (Myrtaceae), basilic sacré (Lamiaceae), menthe (Lamiaceae), mélalée (Myrtaceae) et bulbes d'ail (Amaryllidaceae). Collectés à Guwahati et identifiés par le Département de botanique de l'Université de Gauhati, les échantillons de plantes prélevés (500 g) ont été soumis à une hydrodistillation à l'aide d'un appareil Clevenger pendant 6 heures. L'huile essentielle extraite a été recueillie dans des flacons en verre propres et conservée à 4 °C pour une étude ultérieure.
La toxicité larvicide a été étudiée en utilisant des procédures standard légèrement modifiées de l'Organisation mondiale de la santé 67 . Utiliser du DMSO comme émulsifiant. Chaque concentration d'huile essentielle a été initialement testée à 100 et 1 000 ppm, exposant 20 larves dans chaque réplicat. Sur la base des résultats, une plage de concentrations a été appliquée et la mortalité a été enregistrée de 1 heure à 6 heures (à intervalles d'une heure), puis à 24 heures, 48 heures et 72 heures après le traitement. Les concentrations sublétales (CL50) ont été déterminées après 24, 48 et 72 heures d'exposition. Chaque concentration a été dosée en triple avec un témoin négatif (eau uniquement) et un témoin positif (eau traitée au DMSO). Si la nymphose se produit et que plus de 10 % des larves du groupe témoin meurent, l'expérience est répétée. Si le taux de mortalité dans le groupe témoin est compris entre 5 et 10 %, utiliser la formule de correction d'Abbott 68.
La méthode décrite par Ramar et al. 69 a été utilisée pour un essai biologique adulte contre Aedes aegypti en utilisant l'acétone comme solvant. Chaque huile essentielle a été initialement testée sur des moustiques Aedes aegypti adultes à des concentrations de 100 et 1 000 ppm. Appliquer 2 ml de chaque solution préparée sur le numéro Whatman. 1 morceau de papier filtre (taille 12 x 15 cm²) et laisser l'acétone s'évaporer pendant 10 minutes. Du papier filtre imprégné de seulement 2 ml d'acétone a servi de témoin. Après évaporation de l'acétone, le papier filtre traité et le papier filtre témoin sont placés dans un tube cylindrique (10 cm de profondeur). Dix moustiques non hématophages âgés de 3 à 4 jours ont été transférés dans des triples de chaque concentration. Sur la base des résultats des tests préliminaires, différentes concentrations d'huiles essentielles sélectionnées ont été testées. La mortalité a été enregistrée 1 heure, 2 heures, 3 heures, 4 heures, 5 heures, 6 heures, 24 heures, 48 heures et 72 heures après le lâcher des moustiques. Calculer les valeurs de CL50 pour des durées d'exposition de 24 heures, 48 heures et 72 heures. Si le taux de mortalité du lot témoin dépasse 20 %, répéter l'ensemble du test. De même, si le taux de mortalité du groupe témoin est supérieur à 5 %, ajuster les résultats pour les échantillons traités à l'aide de la formule d'Abbott68.
Les composés constitutifs des huiles essentielles sélectionnées ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse (Agilent 7890A) et spectrométrie de masse (Accu TOF GCv, Jeol). Le GC était équipé d'un détecteur FID et d'une colonne capillaire (HP5-MS). Le gaz vecteur était l'hélium, avec un débit de 1 ml/min. Le programme GC définit Allium sativum à 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M et Ocimum Sainttum à 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, pour la menthe 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, pour l'eucalyptus 20,60-1M-10-200-3M-30-280, et pour le rouge Pour mille couches, ils sont eux 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Les principaux composés de chaque EO ont été identifiés sur la base du pourcentage de surface calculé à partir du chromatogramme GC et des résultats de spectrométrie de masse (référencés à la base de données des normes NIST 70).
Les deux principaux composés de chaque huile essentielle ont été sélectionnés sur la base des résultats de GC-MS et achetés auprès de Sigma-Aldrich à une pureté de 98 à 99 % pour des bio-essais complémentaires. Leur efficacité larvicide et anti-adulte contre Aedes aegypti a été testée, comme décrit précédemment. Les larvicides synthétiques les plus couramment utilisés, le taméphosate (Sigma Aldrich) et le malathion (Sigma Aldrich), ont été analysés afin de comparer leur efficacité à celle de composés d'huiles essentielles sélectionnés, selon la même procédure.
Des mélanges binaires de composés terpéniques sélectionnés et de composés terpéniques associés à des organophosphorés commerciaux (tiléphos et malathion) ont été préparés en mélangeant la dose de CL50 de chaque composé candidat dans un rapport 1:1. Les combinaisons préparées ont été testées sur les stades larvaire et adulte d'Aedes aegypti, comme décrit ci-dessus. Chaque essai biologique a été réalisé en triple pour chaque combinaison et en triple pour les composés individuels présents dans chaque combinaison. La mort des insectes cibles a été enregistrée après 24 heures. Calculez le taux de mortalité attendu pour un mélange binaire à l'aide de la formule suivante.
où E = taux de mortalité attendu des moustiques Aedes aegypti en réponse à une combinaison binaire, c'est-à-dire une connexion (A + B).
L'effet de chaque mélange binaire a été qualifié de synergique, d'antagoniste ou d'inactif, selon la valeur du χ2 calculée selon la méthode décrite par Pavla52. Calculez la valeur du χ2 pour chaque combinaison à l'aide de la formule suivante.
L'effet d'une combinaison a été défini comme synergique lorsque la valeur du χ2 calculée était supérieure à la valeur du tableau pour les degrés de liberté correspondants (intervalle de confiance à 95 %) et si la mortalité observée dépassait la mortalité attendue. De même, si la valeur du χ2 calculée pour une combinaison donnée dépasse la valeur du tableau avec certains degrés de liberté, mais que la mortalité observée est inférieure à la mortalité attendue, le traitement est considéré comme antagoniste. Et si, dans une combinaison donnée, la valeur du χ2 calculée est inférieure à la valeur du tableau pour les degrés de liberté correspondants, la combinaison est considérée comme sans effet.
Trois à quatre combinaisons potentiellement synergiques (100 larves et 50 insectes adultes et larvicides) ont été sélectionnées pour être testées contre un grand nombre d'insectes. Pour les adultes, procéder comme indiqué ci-dessus. Outre les mélanges, les composés individuels présents dans les mélanges sélectionnés ont également été testés sur un nombre égal de larves et d'adultes d'Aedes aegypti. Le rapport de combinaison est d'une dose CL50 d'un composé candidat et d'une dose CL50 de l'autre composé. Dans le bio-essai d'activité adulte, les composés sélectionnés ont été dissous dans de l'acétone (un solvant) et appliqués sur du papier filtre enveloppé dans un récipient cylindrique en plastique de 1 300 cm³. L'acétone a été évaporée pendant 10 minutes, puis les adultes ont été relâchés. De même, dans le bio-essai larvicide, les doses de composés candidats CL50 ont d'abord été dissoutes dans des volumes égaux de DMSO, puis mélangées à 1 litre d'eau stockée dans des récipients en plastique de 1 300 cm³, puis les larves ont été relâchées.
Une analyse probabiliste de 71 données de mortalité enregistrées a été réalisée à l’aide des logiciels SPSS (version 16) et Minitab pour calculer les valeurs de CL50.
Date de publication : 01/07/2024