Lors d'un précédent projet testant des usines de transformation alimentaire locales pour détecter les moustiques en Thaïlande, les huiles essentielles (HE) de Cyperus rotundus, de galanga et de cannelle se sont révélées efficaces contre les moustiques Aedes aegypti. L'objectif est de réduire l'utilisation des huiles essentielles traditionnelles.insecticideset d'améliorer le contrôle des populations de moustiques résistants, cette étude visait à identifier la synergie potentielle entre les effets adulticides de l'oxyde d'éthylène et la toxicité de la perméthrine sur les moustiques Aedes aegypti, y compris les souches résistantes et sensibles aux pyréthroïdes.
Français Évaluer la composition chimique et l'activité létale de l'huile essentielle extraite des rhizomes de C. rotundus et d'A. galanga et de l'écorce de C. verum contre la souche sensible Muang Chiang Mai (MCM-S) et la souche résistante Pang Mai Dang (PMD-R). ) Adulte actif Ae. Aedes aegypti. Un bio-essai adulte du mélange huile essentielle-perméthrine a également été réalisé sur ces moustiques Aedes pour comprendre son activité synergique. souches aegypti.
Français La caractérisation chimique à l'aide de la méthode analytique GC-MS a montré que 48 composés ont été identifiés à partir des huiles essentielles de C. rotundus, A. galanga et C. verum, représentant respectivement 80,22 %, 86,75 % et 97,24 % du total des composants. Le cyperène (14,04 %), le β-bisabolène (18,27 %) et le cinnamaldéhyde (64,66 %) sont les principaux composants de l'huile de cyperus, de l'huile de galanga et de l'huile balsamique, respectivement. Dans les essais biologiques de destruction des adultes, les VE de C. rotundus, A. galanga et C. verum ont été efficaces pour tuer Ae. Français Les valeurs DL50 de aegypti, MCM-S et PMD-R étaient respectivement de 10,05 et 9,57 μg/mg femelle, 7,97 et 7,94 μg/mg femelle et 3,30 et 3,22 μg/mg femelle. L'efficacité de MCM-S et PMD-R Ae pour tuer les adultes. aegypti dans ces HE était proche du butoxyde de pipéronyle (valeurs PBO, DL50 = 6,30 et 4,79 μg/mg femelle, respectivement), mais pas aussi prononcée que la perméthrine (valeurs DL50 = 0,44 et 3,70 ng/mg femelle respectivement). Cependant, des bio-essais combinés ont trouvé une synergie entre l'HE et la perméthrine. Une synergie significative avec la perméthrine contre deux souches de moustiques Aedes. Aedes aegypti a été noté dans l'EM de C. rotundus et A. galanga. Français L'ajout d'huiles essentielles de C. rotundus et d'A. galanga a réduit significativement les valeurs DL50 de la perméthrine sur MCM-S de 0,44 à 0,07 ng/mg et 0,11 ng/mg chez les femelles, respectivement, avec des valeurs de rapport de synergie (SR) de 6,28 et 4,00 respectivement. De plus, les huiles essentielles de C. rotundus et d'A. galanga ont également réduit significativement les valeurs DL50 de la perméthrine sur PMD-R de 3,70 à 0,42 ng/mg et 0,003 ng/mg chez les femelles, respectivement, avec des valeurs de SR de 8,81 et 1233,33, respectivement. .
Effet synergique d'une association EO-perméthrine pour améliorer la toxicité adulte contre deux souches de moustiques Aedes. Aedes aegypti démontre un rôle prometteur de l'oxyde d'éthylène comme synergiste pour améliorer l'efficacité anti-moustique, en particulier lorsque les composés traditionnels sont inefficaces ou inappropriés.
Français Le moustique Aedes aegypti (Diptera : Culicidae) est le principal vecteur de la dengue et d'autres maladies virales infectieuses telles que la fièvre jaune, le chikungunya et le virus Zika, ce qui représente une menace énorme et persistante pour l'homme[1, 2]. Le virus de la dengue est la fièvre hémorragique pathogène la plus grave affectant l'homme, avec environ 5 à 100 millions de cas survenant chaque année et plus de 2,5 milliards de personnes à risque dans le monde [3]. Les épidémies de cette maladie infectieuse représentent un fardeau énorme pour les populations, les systèmes de santé et les économies de la plupart des pays tropicaux [1]. Selon le ministère thaïlandais de la Santé, 142 925 cas de dengue et 141 décès ont été signalés à l'échelle nationale en 2015, soit plus de trois fois le nombre de cas et de décès en 2014 [4]. Malgré les preuves historiques, la dengue a été éradiquée ou considérablement réduite par le moustique Aedes. Suite au contrôle d'Aedes aegypti [5], les taux d'infection ont augmenté de façon spectaculaire et la maladie s'est propagée dans le monde entier, en partie à cause de décennies de réchauffement climatique. L'élimination et le contrôle d'Ae. Aedes aegypti sont relativement difficiles car il s'agit d'un moustique vecteur domestique qui s'accouple, se nourrit, se repose et pond ses œufs dans et autour des habitations humaines pendant la journée. De plus, ce moustique a la capacité de s'adapter aux changements environnementaux ou aux perturbations causées par des événements naturels (comme la sécheresse) ou des mesures de contrôle humaines, et peut revenir à ses effectifs d'origine [6, 7]. Étant donné que les vaccins contre la dengue n'ont été approuvés que récemment et qu'il n'existe aucun traitement spécifique contre la dengue, la prévention et la réduction du risque de transmission de la dengue dépendent entièrement du contrôle des moustiques vecteurs et de l'élimination du contact humain avec eux.
En particulier, l'utilisation de produits chimiques pour la lutte contre les moustiques joue désormais un rôle important en santé publique en tant qu'élément essentiel d'une gestion intégrée et globale des vecteurs. Les méthodes chimiques les plus courantes comprennent l'utilisation d'insecticides faiblement toxiques qui agissent contre les larves de moustiques (larvicides) et les moustiques adultes (adidocides). La lutte contre les larves par la réduction à la source et l'utilisation régulière de larvicides chimiques tels que les organophosphorés et les régulateurs de croissance des insectes est considérée comme importante. Cependant, les impacts environnementaux négatifs associés aux pesticides de synthèse et à leur maintenance complexe et exigeante en main-d'œuvre restent une préoccupation majeure [8, 9]. La lutte antivectorielle active traditionnelle, comme la lutte contre les adultes, reste le moyen de lutte le plus efficace lors des épidémies virales, car elle peut éradiquer les vecteurs de maladies infectieuses rapidement et à grande échelle, ainsi que réduire la durée de vie et la longévité des populations vectorielles locales [3, 10]. Quatre classes d'insecticides chimiques : les organochlorés (appelés simplement DDT), les organophosphorés, les carbamates et les pyréthroïdes constituent la base des programmes de lutte antivectorielle, les pyréthroïdes étant considérés comme la classe la plus efficace. Ils sont très efficaces contre divers arthropodes et ont une faible toxicité pour les mammifères. Actuellement, les pyréthroïdes synthétiques constituent la majorité des pesticides commerciaux, représentant environ 25 % du marché mondial des pesticides [11, 12]. La perméthrine et la deltaméthrine sont des insecticides pyréthroïdes à large spectre utilisés dans le monde entier depuis des décennies pour lutter contre divers ravageurs d'importance agricole et médicale [13, 14]. Dans les années 1950, le DDT a été choisi comme produit chimique de choix pour le programme national thaïlandais de lutte contre les moustiques en santé publique. Suite à l'utilisation généralisée du DDT dans les zones d'endémie palustre, la Thaïlande a progressivement abandonné cette pratique entre 1995 et 2000 et l'a remplacée par deux pyréthroïdes : la perméthrine et la deltaméthrine [15, 16]. Ces insecticides pyréthroïdes ont été introduits au début des années 1990 pour lutter contre le paludisme et la dengue, principalement par le biais de moustiquaires et de brouillards thermiques et de pulvérisations à très faible toxicité [14, 17]. Cependant, leur efficacité a diminué en raison de la forte résistance des moustiques et du manque d'adhésion du public, lié aux préoccupations concernant la santé publique et l'impact environnemental des produits chimiques de synthèse. Cela pose des défis importants pour la réussite des programmes de lutte contre les vecteurs de menace [14, 18, 19]. Pour accroître l'efficacité de la stratégie, des contre-mesures opportunes et appropriées sont nécessaires. Les procédures de gestion recommandées comprennent la substitution de substances naturelles, la rotation de produits chimiques de différentes classes, l'ajout de synergistes et le mélange de produits chimiques ou l'application simultanée de produits chimiques de différentes classes [14, 20, 21]. Il est donc urgent de trouver et de développer une alternative et un synergiste écologiques, pratiques et efficaces, et cette étude vise à répondre à ce besoin.
Français Les insecticides d'origine naturelle, en particulier ceux à base de composants végétaux, ont montré un potentiel dans l'évaluation des alternatives actuelles et futures de lutte contre les moustiques [22, 23, 24]. Plusieurs études ont montré qu'il est possible de lutter contre d'importants moustiques vecteurs en utilisant des produits végétaux, en particulier des huiles essentielles (HE), comme tueurs d'adultes. Des propriétés adulticides contre certaines espèces importantes de moustiques ont été trouvées dans de nombreuses huiles végétales telles que le céleri, le cumin, la zédoaire, l'anis, le piment, le thym, Schinus terebinthifolia, Cymbopogon citratus, Cymbopogon schoenanthus, Cymbopogon giganteus, Chenopodium ambrosioides, Cochlospermum planchonii, Eucalyptus ter eticornis . , Eucalyptus citriodora, Cananga odorata et Petroselinum Criscum [25,26,27,28,29,30]. L'oxyde d'éthylène est désormais utilisé non seulement seul, mais aussi en association avec des substances végétales extraites ou des pesticides de synthèse existants, produisant divers degrés de toxicité. Les combinaisons d'insecticides traditionnels tels que les organophosphorés, les carbamates et les pyréthroïdes avec de l'oxyde d'éthylène/des extraits végétaux agissent de manière synergique ou antagoniste dans leurs effets toxiques et se sont avérées efficaces contre les vecteurs de maladies et les ravageurs [31,32,33,34,35]. Cependant, la plupart des études sur les effets toxiques synergétiques des combinaisons de composés phytochimiques avec ou sans produits chimiques de synthèse ont été menées sur des insectes vecteurs et ravageurs agricoles plutôt que sur des moustiques importants sur le plan médical. De plus, la plupart des travaux sur les effets synergétiques des combinaisons plantes-insecticides de synthèse contre les moustiques vecteurs se sont concentrés sur l'effet larvicide.
Français Dans une étude précédente menée par les auteurs dans le cadre d'un projet de recherche en cours sur les intimicides issus de plantes alimentaires indigènes en Thaïlande, les oxydes d'éthylène de Cyperus rotundus, de galanga et de cannelle se sont avérés avoir une activité potentielle contre les moustiques Aedes. aegypti adultes [36]. Par conséquent, cette étude visait à évaluer l'efficacité des huiles essentielles isolées de ces plantes médicinales contre les moustiques Aedes. aegypti, y compris les souches résistantes et sensibles aux pyréthroïdes. L'effet synergique de mélanges binaires d'oxyde d'éthylène et de pyréthroïdes synthétiques ayant une bonne efficacité chez les adultes a également été analysé pour réduire l'utilisation d'insecticides traditionnels et augmenter la résistance aux moustiques vecteurs, en particulier contre Aedes. Aedes aegypti. Cet article présente la caractérisation chimique des huiles essentielles efficaces et leur potentiel à augmenter la toxicité de la perméthrine synthétique contre les moustiques Aedes. aegypti dans les souches sensibles aux pyréthroïdes (MCM-S) et les souches résistantes (PMD-R).
Les rhizomes de C. rotundus et d'A. galanga ainsi que l'écorce de C. verum (Fig. 1) utilisés pour l'extraction d'huiles essentielles ont été achetés auprès de fournisseurs de plantes médicinales de la province de Chiang Mai, en Thaïlande. L'identification scientifique de ces plantes a été réalisée en consultation avec M. James Franklin Maxwell, botaniste d'herbier, département de biologie, faculté des sciences, université de Chiang Mai (CMU), province de Chiang Mai, Thaïlande, et la scientifique Wannari Charoensap ; au département de pharmacie, faculté de pharmacie, université Carnegie Mellon, Mme Voucher. Des spécimens de chaque plante sont conservés au département de parasitologie de la faculté de médecine de l'université Carnegie Mellon pour une utilisation ultérieure.
Français Les échantillons de plantes ont été séchés individuellement à l'ombre pendant 3 à 5 jours dans un espace ouvert avec une ventilation active et une température ambiante d'environ 30 ± 5 °C pour éliminer la teneur en humidité avant l'extraction des huiles essentielles naturelles (HE). Un total de 250 g de chaque matière végétale sèche a été broyé mécaniquement en une poudre grossière et utilisé pour isoler les huiles essentielles (HE) par distillation à la vapeur. L'appareil de distillation se composait d'un chauffe-ballon électrique, d'un ballon à fond rond de 3 000 ml, d'une colonne d'extraction, d'un condenseur et d'un appareil Cool Ace (Eyela Cool Ace CA-1112 CE, Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokyo, Japon). Ajoutez 1 600 ml d'eau distillée et 10 à 15 billes de verre dans le ballon, puis chauffez-le à environ 100 °C à l'aide d'un radiateur électrique pendant au moins 3 heures jusqu'à ce que la distillation soit terminée et qu'il n'y ait plus d'HE produite. La couche EO a été séparée de la phase aqueuse à l'aide d'un entonnoir de séparation, séchée sur du sulfate de sodium anhydre (Na2SO4) et stockée dans une bouteille brune scellée à 4°C jusqu'à ce que la composition chimique et l'activité adulte soient examinées.
La composition chimique des huiles essentielles a été réalisée simultanément au bio-essai de la substance adulte. L'analyse qualitative a été réalisée à l'aide d'un système GC-MS composé d'un chromatographe en phase gazeuse Hewlett-Packard (Wilmington, CA, États-Unis) 7890A équipé d'un détecteur sélectif de masse quadripolaire (Agilent Technologies, Wilmington, CA, États-Unis) et d'un MSD 5975C (EI). (Agilent Technologies).
Colonne chromatographique – DB-5MS (30 m × DI 0,25 mm × épaisseur du film 0,25 µm). La durée totale de l'analyse GC-MS était de 20 minutes. Les conditions d'analyse sont les suivantes : les températures de l'injecteur et de la ligne de transfert sont respectivement de 250 et 280 °C ; la température du four est réglée pour augmenter de 50 °C à 250 °C à une vitesse de 10 °C/min, le gaz vecteur est l'hélium ; le débit est de 1,0 ml/min ; le volume d'injection est de 0,2 µL (1/10 % en volume dans CH₂Cl₂, rapport de division 100:1) ; Un système d'ionisation électronique avec une énergie d'ionisation de 70 eV est utilisé pour la détection GC-MS. La plage d'acquisition est de 50 à 550 unités de masse atomique (uma) et la vitesse de balayage est de 2,91 balayages par seconde. Les pourcentages relatifs des composants sont exprimés en pourcentages normalisés par l'aire du pic. L'identification des ingrédients des huiles essentielles repose sur leur indice de rétention (IR). L'IR a été calculé à l'aide de l'équation de Van den Dool et Kratz [37] pour la série des n-alcanes (C8-C40) et comparé aux indices de rétention issus de la littérature [38] et des bases de données de bibliothèques (NIST 2008 et Wiley 8NO8). L'identité des composés présentés, telle que leur structure et leur formule moléculaire, a été confirmée par comparaison avec des échantillons authentiques disponibles.
Les étalons analytiques pour la perméthrine synthétique et le butoxyde de pipéronyle (PBO, témoin positif dans les études de synergie) ont été achetés auprès de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, États-Unis). Les kits de test pour adultes de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) et les doses diagnostiques de papier imprégné de perméthrine (0,75 %) ont été achetés auprès du Centre de lutte antivectorielle de l'OMS à Penang, en Malaisie. Tous les autres produits chimiques et réactifs utilisés étaient de qualité analytique et ont été achetés auprès d'institutions locales de la province de Chiang Mai, en Thaïlande.
Français Les moustiques utilisés comme organismes d'essai dans le bio-essai adulte étaient des moustiques Aedes aegypti de laboratoire se reproduisant librement, y compris la souche sensible Muang Chiang Mai (MCM-S) et la souche résistante Pang Mai Dang (PMD-R). La souche MCM-S a été obtenue à partir d'échantillons locaux collectés dans la région de Muang Chiang Mai, province de Chiang Mai, Thaïlande, et est conservée dans la salle d'entomologie du département de parasitologie de la faculté de médecine de la CMU, depuis 1995 [39]. La souche PMD-R, qui s'est avérée résistante à la perméthrine, a été isolée à partir de moustiques de terrain collectés à l'origine à Ban Pang Mai Dang, district de Mae Tang, province de Chiang Mai, Thaïlande, et est conservée dans le même institut depuis 1997 [40]. Les souches PMD-R ont été cultivées sous pression sélective pour maintenir les niveaux de résistance par exposition intermittente à 0,75 % de perméthrine en utilisant le kit de détection de l'OMS avec quelques modifications [41]. Chaque souche d'Ae. Aedes aegypti a été colonisé individuellement dans un laboratoire exempt d'agents pathogènes à 25 ± 2 °C et 80 ± 10 % d'humidité relative et une photopériode jour/nuit de 14:10 h. Environ 200 larves ont été conservées dans des plateaux en plastique (33 cm de long, 28 cm de large et 9 cm de haut) remplis d'eau du robinet à une densité de 150 à 200 larves par plateau et nourries deux fois par jour avec des biscuits pour chiens stérilisés. Les vers adultes ont été maintenus dans des cages humides et nourris en continu avec une solution aqueuse de saccharose à 10 % et une solution de sirop multivitaminé à 10 %. Les moustiques femelles sucent régulièrement le sang pour pondre leurs œufs. Les femelles âgées de deux à cinq jours qui n'ont pas été nourries de sang peuvent être utilisées en continu dans des essais biologiques expérimentaux sur adultes.
Un essai biologique dose-mortalité d'HE a été réalisé sur des moustiques femelles adultes Aedes aegypti, MCM-S et PMD-R en utilisant une méthode topique modifiée selon le protocole standard de l'OMS pour les tests de sensibilité [42]. L'HE de chaque plante a été diluée en série avec un solvant approprié (par exemple, éthanol ou acétone) pour obtenir une série graduée de 4 à 6 concentrations. Après anesthésie au dioxyde de carbone (CO2), les moustiques ont été pesés individuellement. Les moustiques anesthésiés ont ensuite été maintenus immobiles sur du papier filtre sec sur une plaque froide personnalisée sous un stéréomicroscope pour éviter toute réactivation pendant la procédure. Pour chaque traitement, 0,1 μl de solution d'HE a été appliqué sur le pronotum supérieur de la femelle à l'aide d'un microdistributeur portatif Hamilton (700 Series Microliter™, Hamilton Company, Reno, NV, États-Unis). Vingt-cinq femelles ont été traitées avec chaque concentration, avec une mortalité allant de 10 % à 95 % pour au moins 4 concentrations différentes. Les moustiques traités avec le solvant ont servi de témoin. Afin d'éviter toute contamination des échantillons, remplacez le papier filtre par un nouveau papier filtre pour chaque huile essentielle testée. Les doses utilisées dans ces bio-essais sont exprimées en microgrammes d'huile essentielle par milligramme de poids corporel de femelle vivante. L'activité du PBO adulte a également été évaluée de manière similaire à celle de l'huile essentielle, le PBO étant utilisé comme témoin positif dans les expériences synergétiques. Les moustiques traités de tous les groupes ont été placés dans des gobelets en plastique et ont reçu 10 % de saccharose et 10 % de sirop multivitaminé. Tous les bio-essais ont été réalisés à 25 ± 2 °C et 80 ± 10 % d'humidité relative, puis répétés quatre fois avec des témoins. La mortalité pendant la période d'élevage de 24 heures a été vérifiée et confirmée par l'absence de réponse du moustique à la stimulation mécanique, puis enregistrée sur la base de la moyenne de quatre réplicats. Les traitements expérimentaux ont été répétés quatre fois pour chaque échantillon test en utilisant différents lots de moustiques. Les résultats ont été synthétisés et utilisés pour calculer le pourcentage de mortalité, qui a permis de déterminer la dose létale sur 24 heures par analyse probit.
Français L'effet anticide synergique des HE et de la perméthrine a été évalué à l'aide d'une procédure de test de toxicité locale [42] comme décrit précédemment. Utiliser l'acétone ou l'éthanol comme solvant pour préparer la perméthrine à la concentration souhaitée, ainsi qu'un mélange binaire d'HE et de perméthrine (HE-perméthrine : perméthrine mélangée à de l'HE à une concentration DL25). Des kits de test (perméthrine et HE-perméthrine) ont été évalués contre les souches MCM-S et PMD-R d'Ae. Aedes aegypti. Chacune des 25 femelles moustiques a reçu quatre doses de perméthrine pour tester son efficacité à tuer les adultes, chaque traitement étant répété quatre fois. Pour identifier les synergistes HE potentiels, 4 à 6 doses d'HE-perméthrine ont été administrées à chacune des 25 femelles moustiques, chaque application étant répétée quatre fois. Le traitement PBO-perméthrine (perméthrine mélangée à une concentration DL25 de PBO) a également servi de témoin positif. Les doses utilisées dans ces bio-essais sont exprimées en nanogrammes d'échantillon testé par milligramme de poids corporel de femelle vivante. Quatre évaluations expérimentales pour chaque souche de moustique ont été réalisées sur des lots élevés individuellement, et les données de mortalité ont été regroupées et analysées à l'aide de Probit afin de déterminer une dose létale sur 24 heures.
Le taux de mortalité a été ajusté à l'aide de la formule d'Abbott [43]. Les données ajustées ont été analysées par régression Probit à l'aide du logiciel de statistiques SPSS (version 19.0). Les valeurs létales de 25 %, 50 %, 90 %, 95 % et 99 % (DL25, DL50, DL90, DL95 et DL99, respectivement) ont été calculées à l'aide des intervalles de confiance à 95 % (IC à 95 %) correspondants. Les mesures de significativité et les différences entre les échantillons testés ont été évaluées à l'aide du test du chi carré ou du test U de Mann-Whitney pour chaque test biologique. Les résultats ont été considérés comme statistiquement significatifs à P< 0,05. Le coefficient de résistance (RR) est estimé au niveau DL50 à l'aide de la formule suivante [12] :
Un RR > 1 indique une résistance, et un RR ≤ 1 indique une sensibilité. Le rapport de synergie (RS) de chaque candidat synergiste est calculé comme suit [34, 35, 44] :
Français Ce facteur divise les résultats en trois catégories : une valeur SR de 1±0,05 est considérée comme n'ayant aucun effet apparent, une valeur SR de >1,05 est considérée comme ayant un effet synergique, et une valeur SR de Une huile liquide jaune clair peut être obtenue par distillation à la vapeur des rhizomes de C. rotundus et A. galanga et de l'écorce de C. verum. Les rendements calculés sur le poids sec étaient de 0,15 %, 0,27 % (p/p) et 0,54 % (v/v). p) respectivement (tableau 1). L'étude GC-MS de la composition chimique des huiles de C. rotundus, A. galanga et C. verum a montré la présence de 19, 17 et 21 composés, qui représentaient respectivement 80,22, 86,75 et 97,24 % de tous les composants (tableau 2). Français Les composés de l'huile de rhizome de C. lucidum sont principalement constitués de cyperonène (14,04 %), suivi du carralène (9,57 %), de l'α-capsellane (7,97 %) et de l'α-capsellane (7,53 %). Le principal composant chimique de l'huile de rhizome de galanga est le β-bisabolène (18,27 %), suivi de l'α-bergamotène (16,28 %), du 1,8-cinéole (10,17 %) et du pipéronol (10,09 %). Alors que le cinnamaldéhyde (64,66 %) a été identifié comme le principal composant de l'huile d'écorce de C. verum, l'acétate cinnamique (6,61 %), l'α-copaène (5,83 %) et le 3-phénylpropionaldéhyde (4,09 %) ont été considérés comme des ingrédients mineurs. Les structures chimiques du cyperne, du β-bisabolène et du cinnamaldéhyde sont les principaux composés de C. rotundus, A. galanga et C. verum, respectivement, comme le montre la figure 2.
Français Les résultats de trois OO évaluant l'activité adulte contre les moustiques Aedes. aegypti sont présentés dans le tableau 3. Toutes les HE se sont avérées avoir des effets mortels sur les moustiques Aedes MCM-S à différents types et doses. Aedes aegypti. L'HE la plus efficace est C. verum, suivie par A. galanga et C. rotundus avec des valeurs de DL50 de 3,30, 7,97 et 10,05 μg/mg femelles MCM-S respectivement, légèrement supérieures à 3,22 (U = 1 ), Z = -0,775, P = 0,667), 7,94 (U = 2, Z = 0, P = 1) et 9,57 (U = 0, Z = -1,549, P = 0,333) μg/mg PMD-R chez les femmes. Français Cela correspond à un effet légèrement plus élevé du PBO sur le PMD-R chez l'adulte que sur la souche MSM-S, avec des valeurs de DL50 de 4,79 et 6,30 μg/mg de femelles, respectivement (U = 0, Z = -2,021, P = 0,057). ). On peut calculer que les valeurs de DL50 de C. verum, A. galanga, C. rotundus et du PBO contre le PMD-R sont respectivement environ 0,98, 0,99, 0,95 et 0,76 fois inférieures à celles contre le MCM-S. Ainsi, cela indique que la sensibilité au PBO et à l'EO est relativement similaire entre les deux souches d'Aedes. Bien que le PMD-R soit plus sensible que le MCM-S, la sensibilité d'Aedes aegypti n'était pas significative. En revanche, les deux souches d'Aedes différaient grandement dans leur sensibilité à la perméthrine. aegypti (tableau 4). Français PMD-R a démontré une résistance significative à la perméthrine (valeur DL50 = 0,44 ng/mg chez les femmes) avec une valeur DL50 plus élevée de 3,70 par rapport à MCM-S (valeur DL50 = 0,44 ng/mg chez les femmes) ng/mg chez les femmes (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029). Bien que PMD-R soit beaucoup moins sensible à la perméthrine que MCM-S, sa sensibilité au PBO et aux huiles de C. verum, A. galanga et C. rotundus est légèrement supérieure à celle de MCM-S.
Français Comme observé dans le bio-essai sur la population adulte de la combinaison EO-perméthrine, les mélanges binaires de perméthrine et d'EO (DL25) ont montré soit une synergie (valeur SR > 1,05) soit aucun effet (valeur SR = 1 ± 0,05). Les effets adultes complexes d'un mélange EO-perméthrine sur des moustiques albinos expérimentaux. Les souches MCM-S et PMD-R d'Aedes aegypti sont présentées dans le tableau 4 et la figure 3. L'ajout d'huile de C. verum s'est avéré réduire légèrement la DL50 de la perméthrine contre MCM-S et augmenter légèrement la DL50 contre PMD-R à 0,44-0,42 ng/mg chez les femmes et de 3,70 à 3,85 ng/mg chez les femmes, respectivement. Français En revanche, l'ajout d'huiles de C. rotundus et d'A. galanga a réduit de manière significative la DL50 de la perméthrine sur MCM-S de 0,44 à 0,07 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) et à 0,11 (U = 0). , Z) = -2,309, P = 0,029) ng/mg femmes. Sur la base des valeurs de DL50 de MCM-S, les valeurs SR du mélange EO-perméthrine après ajout d'huiles de C. rotundus et d'A. galanga étaient respectivement de 6,28 et 4,00. Français En conséquence, la DL50 de la perméthrine contre PMD-R a diminué de manière significative de 3,70 à 0,42 (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) et à 0,003 avec l'ajout d'huiles de C. rotundus et d'A. galanga (U = 0). , Z = -2,337, P = 0,029) ng/mg femelle. La valeur SR de la perméthrine combinée à C. rotundus contre PMD-R était de 8,81, tandis que la valeur SR du mélange galanga-perméthrine était de 1233,33. Français Par rapport à MCM-S, la valeur DL50 du témoin positif PBO a diminué de 0,44 à 0,26 ng/mg (femelles) et de 3,70 ng/mg (femelles) à 0,65 ng/mg (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029) et PMD-R (U = 0, Z = -2,309, P = 0,029). Les valeurs SR du mélange PBO-perméthrine pour les souches MCM-S et PMD-R étaient respectivement de 1,69 et 5,69. Ces résultats indiquent que les huiles de C. rotundus et d'A. galanga et le PBO augmentent la toxicité de la perméthrine dans une plus grande mesure que l'huile de C. verum pour les souches MCM-S et PMD-R.
Activité adulte (DL50) de l'huile essentielle, du pyréthroïde, de la perméthrine (PE) et de leurs associations contre les souches de moustiques Aedes sensibles (MCM-S) et résistantes (PMD-R) aux pyréthroïdes. Aedes aegypti
[45]. Les pyréthroïdes synthétiques sont utilisés dans le monde entier pour lutter contre presque tous les arthropodes d'importance agricole et médicale. Cependant, en raison des conséquences néfastes de l'utilisation d'insecticides synthétiques, notamment en termes de développement et de résistance généralisée des moustiques, ainsi que de l'impact sur la santé et l'environnement à long terme, il est désormais urgent de réduire l'utilisation des insecticides synthétiques traditionnels et de développer des alternatives [35, 46, 47]. Outre la protection de l'environnement et de la santé humaine, les insecticides botaniques présentent des avantages tels qu'une sélectivité élevée, une disponibilité mondiale et une facilité de production et d'utilisation, ce qui les rend plus attractifs pour la lutte contre les moustiques [32,48, 49]. Cette étude, en plus d'élucider les caractéristiques chimiques des huiles essentielles efficaces par analyse GC-MS, a également évalué la puissance des huiles essentielles adultes et leur capacité à augmenter la toxicité de la perméthrine synthétique. aegypti dans les souches sensibles aux pyréthroïdes (MCM-S) et les souches résistantes (PMD-R).
Français La caractérisation par GC-MS a montré que le cyperne (14,04 %), le β-bisabolène (18,27 %) et le cinnamaldéhyde (64,66 %) étaient les principaux composants des huiles de C. rotundus, A. galanga et C. verum, respectivement. Ces produits chimiques ont démontré diverses activités biologiques. Ahn et al. [50] ont rapporté que le 6-acétoxycyperène, isolé du rhizome de C. rotundus, agit comme un composé antitumoral et peut induire une apoptose dépendante de la caspase dans les cellules cancéreuses ovariennes. Le β-bisabolène, extrait de l'huile essentielle de myrrhe, présente une cytotoxicité spécifique contre les cellules tumorales mammaires humaines et murines in vitro et in vivo [51]. Le cinnamaldéhyde, obtenu à partir d'extraits naturels ou synthétisé en laboratoire, a été rapporté comme ayant des activités insecticides, antibactériennes, antifongiques, anti-inflammatoires, immunomodulatrices, anticancéreuses et antiangiogéniques [52].
Français Les résultats du bio-essai d'activité adulte dose-dépendant ont montré un bon potentiel des huiles essentielles testées et ont montré que les souches de moustiques Aedes MCM-S et PMD-R avaient une sensibilité similaire à l'huile essentielle et au PBO. Aedes aegypti. Une comparaison de l'efficacité de l'huile essentielle et de la perméthrine a montré que cette dernière a un effet allercide plus fort : les valeurs de DL50 sont de 0,44 et 3,70 ng/mg chez les femelles pour les souches MCM-S et PMD-R, respectivement. Ces résultats sont corroborés par de nombreuses études montrant que les pesticides naturels, en particulier les produits d'origine végétale, sont généralement moins efficaces que les substances synthétiques [31, 34, 35, 53, 54]. Cela peut s'expliquer par le fait que le premier est une combinaison complexe d'ingrédients actifs ou inactifs, tandis que le second est un composé actif unique purifié. Cependant, la diversité et la complexité des ingrédients actifs naturels ayant des mécanismes d'action différents peuvent améliorer l'activité biologique ou entraver le développement de résistances dans les populations hôtes [55, 56, 57]. Français De nombreux chercheurs ont signalé le potentiel anti-moustique de C. verum, A. galanga et C. rotundus et de leurs composants tels que le β-bisabolène, le cinnamaldéhyde et le 1,8-cinéole [22, 36, 58, 59, 60,61, 62,63, 64]. Cependant, une revue de la littérature a révélé qu'il n'y avait eu aucun rapport antérieur sur son effet synergique avec la perméthrine ou d'autres insecticides synthétiques contre les moustiques Aedes. Aedes aegypti.
Français Dans cette étude, des différences significatives de sensibilité à la perméthrine ont été observées entre les deux souches d'Aedes. Aedes aegypti. MCM-S est sensible à la perméthrine, tandis que PMD-R y est beaucoup moins sensible, avec un taux de résistance de 8,41. Comparé à la sensibilité de MCM-S, PMD-R est moins sensible à la perméthrine mais plus sensible à l'HE, fournissant une base pour d'autres études visant à augmenter l'efficacité de la perméthrine en la combinant avec l'HE. Un bio-essai synergique basé sur une combinaison pour les effets adultes a montré que des mélanges binaires d'HE et de perméthrine réduisaient ou augmentaient la mortalité des adultes d'Aedes. Aedes aegypti. L'ajout d'huile de C. verum a légèrement diminué la DL50 de la perméthrine contre MCM-S mais a légèrement augmenté la DL50 contre PMD-R avec des valeurs SR de 1,05 et 0,96, respectivement. Français Cela indique que l'huile de C. verum n'a pas d'effet synergique ou antagoniste sur la perméthrine lorsqu'elle est testée sur MCM-S et PMD-R. En revanche, les huiles de C. rotundus et d'A. galanga ont montré un effet synergique significatif en réduisant significativement les valeurs DL50 de la perméthrine sur MCM-S ou PMD-R. Lorsque la perméthrine a été combinée avec l'HE de C. rotundus et d'A. galanga, les valeurs SR du mélange HE-perméthrine pour MCM-S étaient respectivement de 6,28 et 4,00. De plus, lorsque la perméthrine a été évaluée contre PMD-R en combinaison avec C. rotundus (SR = 8,81) ou A. galanga (SR = 1233,33), les valeurs SR ont augmenté de manière significative. Il convient de noter que C. rotundus et A. galanga ont tous deux amélioré de manière significative la toxicité de la perméthrine contre PMD-R Ae. aegypti. De même, il a été constaté que le PBO augmentait la toxicité de la perméthrine avec des valeurs SR de 1,69 et 5,69 pour les souches MCM-S et PMD-R, respectivement. Étant donné que C. rotundus et A. galanga présentaient les valeurs SR les plus élevées, ils étaient considérés comme les meilleurs synergistes pour augmenter la toxicité de la perméthrine sur MCM-S et PMD-R, respectivement.
Français Plusieurs études antérieures ont rapporté l'effet synergique de combinaisons d'insecticides synthétiques et d'extraits de plantes contre diverses espèces de moustiques. Un bio-essai larvicide contre Anopheles Stephensi étudié par Kalayanasundaram et Das [65] a montré que le fenthion, un organophosphate à large spectre, était associé à Cleodendron inerme, Pedalium murax et Parthenium hysterophorus. Une synergie significative a été observée entre les extraits avec un effet synergique (FS) de 1,31, 1,38, 1,40, 1,48, 1,61 et 2,23, respectivement. Dans un criblage larvicide de 15 espèces de mangroves, l'extrait d'éther de pétrole de racines échasses de mangrove s'est avéré le plus efficace contre Culex quinquefasciatus avec une valeur CL50 de 25,7 mg/L [66]. Français L'effet synergique de cet extrait et de l'insecticide botanique pyrèthre a également été signalé comme réduisant la CL50 du pyrèthre contre les larves de C. quinquefasciatus de 0,132 mg/L à 0,107 mg/L, de plus, un calcul SF de 1,23 a été utilisé dans cette étude. 34,35,44]. L'efficacité combinée de l'extrait de racine de Solanum citron et de plusieurs insecticides synthétiques (par exemple, le fenthion, la cyperméthrine (un pyréthroïde synthétique) et le timéthphos (un larvicide organophosphoré)) contre les moustiques Anopheles a été évaluée. Stephensi [54] et C. quinquefasciatus [34]. L'utilisation combinée de cyperméthrine et d'extrait d'éther de pétrole de fruit jaune a montré un effet synergique sur la cyperméthrine dans tous les rapports. Français Le rapport le plus efficace était la combinaison binaire 1:1 avec des valeurs de CL50 et de SF de 0,0054 ppm et 6,83, respectivement, par rapport à An. Stephen West[54]. Alors qu'un mélange binaire 1:1 de S. xanthocarpum et de téméphos était antagoniste (SF = 0,6406), la combinaison S. xanthocarpum-fenthion (1:1) a montré une activité synergique contre C. quinquefasciatus avec un SF de 1,3125 [ 34]]. Tong et Blomquist [35] ont étudié les effets de l'oxyde d'éthylène végétal sur la toxicité du carbaryl (un carbamate à large spectre) et de la perméthrine pour les moustiques Aedes. Aedes aegypti. Les résultats ont montré que l'oxyde d'éthylène provenant de l'agar, du poivre noir, du genévrier, de l'hélichryse, du bois de santal et du sésame augmentait la toxicité du carbaryl pour les moustiques Aedes. Les valeurs de SR des larves d'Aedes aegypti varient de 1,0 à 7,0. En revanche, aucune des huiles essentielles n'était toxique pour les moustiques Aedes adultes. À ce stade, aucun effet synergique n'a été signalé pour la combinaison d'Aedes aegypti et d'huile essentielle-carbaryl. Le PBO a été utilisé comme témoin positif pour augmenter la toxicité du carbaryl contre les moustiques Aedes. Les valeurs de SR des larves et des adultes d'Aedes aegypti sont respectivement de 4,9 à 9,5 et de 2,3. Seuls des mélanges binaires de perméthrine et d'huile essentielle ou de PBO ont été testés pour leur activité larvicide. Le mélange huile essentielle-perméthrine a eu un effet antagoniste, tandis que le mélange PBO-perméthrine a eu un effet synergique contre les moustiques Aedes. Larves d'Aedes aegypti. Cependant, les expériences de réponse à la dose et l'évaluation de SR pour les mélanges PBO-perméthrine n'ont pas encore été réalisées. Bien que peu de résultats aient été obtenus concernant les effets synergétiques des combinaisons phytosynthétiques contre les moustiques vecteurs, ces données corroborent les résultats existants, ce qui ouvre la perspective d'ajouter des synergistes non seulement pour réduire la dose appliquée, mais aussi pour augmenter l'effet létal. Efficacité des insectes. De plus, les résultats de cette étude ont démontré pour la première fois que les huiles de C. rotundus et d'A. galanga exercent en synergie une efficacité significativement supérieure contre les souches de moustiques Aedes sensibles aux pyréthroïdes et résistantes aux pyréthroïdes par rapport au PBO lorsqu'elles sont combinées à la toxicité de la perméthrine. Aedes aegypti. Cependant, des résultats inattendus de l'analyse synergétique ont montré que l'huile de C. verum avait la plus grande activité anti-adulte contre les deux souches d'Aedes. Étonnamment, l'effet toxique de la perméthrine sur Aedes aegypti n'était pas satisfaisant. Les variations des effets toxiques et des effets synergétiques peuvent être dues en partie à l'exposition à différents types et niveaux de composants bioactifs dans ces huiles.
Malgré les efforts déployés pour comprendre comment améliorer l'efficacité, les mécanismes synergiques restent flous. Les différences d'efficacité et de potentiel synergique pourraient s'expliquer par des différences dans la composition chimique des produits testés et par des différences de sensibilité des moustiques associées au statut de résistance et au développement de celle-ci. Il existe des différences entre les composants majeurs et mineurs de l'oxyde d'éthylène testés dans cette étude, et certains de ces composés se sont avérés avoir des effets répulsifs et toxiques contre divers parasites et vecteurs de maladies [61,62,64,67,68]. Cependant, les principaux composés caractérisés dans les huiles de C. rotundus, A. galanga et C. verum, tels que le cypern, le β-bisabolène et le cinnamaldéhyde, n'ont pas été testés dans cet article pour leurs activités anti-adultes et synergiques contre Aedes aegypti, respectivement. Par conséquent, des études ultérieures sont nécessaires pour isoler les principes actifs présents dans chaque huile essentielle et élucider leur efficacité insecticide et leurs interactions synergiques contre ce moustique vecteur. Français En général, l'activité insecticide dépend de l'action et de la réaction entre les poisons et les tissus des insectes, qui peuvent être simplifiées et divisées en trois étapes : pénétration dans la peau du corps de l'insecte et les membranes des organes cibles, activation (= interaction avec la cible) et détoxification. substances toxiques [57, 69]. Par conséquent, la synergie des insecticides entraînant une efficacité accrue des combinaisons toxiques nécessite au moins une de ces catégories, comme une pénétration accrue, une plus grande activation des composés accumulés ou une détoxification moins réduite de l'ingrédient actif du pesticide. Par exemple, la tolérance énergétique retarde la pénétration de la cuticule à travers une cuticule épaissie et la résistance biochimique, comme le métabolisme accru des insecticides observé chez certaines souches d'insectes résistantes [70, 71]. L'efficacité significative des huiles essentielles pour augmenter la toxicité de la perméthrine, en particulier contre le PMD-R, pourrait indiquer une solution au problème de la résistance aux insecticides en interagissant avec les mécanismes de résistance [57, 69, 70, 71]. Tong et Blomquist [35] ont soutenu les résultats de cette étude en démontrant une interaction synergique entre les huiles essentielles et les pesticides de synthèse. aegypti, il existe des preuves d'une activité inhibitrice contre les enzymes détoxifiantes, notamment les monooxygénases et les carboxylestérases du cytochrome P450, qui sont étroitement associées au développement de la résistance aux pesticides traditionnels. Le PBO est non seulement considéré comme un inhibiteur métabolique de la monooxygénase du cytochrome P450, mais améliore également la pénétration des insecticides, comme le démontre son utilisation comme témoin positif dans des études synergétiques [35, 72]. Il est intéressant de noter que le 1,8-cinéole, l'un des composants importants de l'huile de galanga, est connu pour ses effets toxiques sur les espèces d'insectes [22, 63, 73] et qu'il a été signalé comme ayant des effets synergétiques dans plusieurs domaines de la recherche sur l'activité biologique [74]. . ,75,76,77]. Français De plus, le 1,8-cinéole en combinaison avec divers médicaments, notamment la curcumine [78], le 5-fluorouracile [79], l'acide méfénamique [80] et la zidovudine [81], a également un effet favorisant la perméation in vitro. Ainsi, le rôle possible du 1,8-cinéole dans l'action insecticide synergique n'est pas seulement celui d'un ingrédient actif, mais aussi celui d'un activateur de pénétration. En raison d'une plus grande synergie avec la perméthrine, en particulier contre le PMD-R, les effets synergétiques de l'huile de galanga et de l'huile de trichosanthes observés dans cette étude peuvent résulter d'interactions avec des mécanismes de résistance, c'est-à-dire une perméabilité accrue au chlore. Les pyréthroïdes augmentent l'activation des composés accumulés et inhibent les enzymes de détoxification telles que les monooxygénases et les carboxylestérases du cytochrome P450. Cependant, ces aspects nécessitent des études plus approfondies pour élucider le rôle spécifique de l'HE et de ses composés isolés (seuls ou en combinaison) dans les mécanismes synergétiques.
En 1977, des niveaux croissants de résistance à la perméthrine ont été signalés dans les principales populations de vecteurs en Thaïlande. Au cours des décennies suivantes, l'utilisation de la perméthrine a été largement remplacée par d'autres produits chimiques pyréthroïdes, en particulier ceux remplacés par la deltaméthrine [82]. Cependant, la résistance des vecteurs à la deltaméthrine et à d'autres classes d'insecticides est extrêmement courante dans tout le pays en raison d'une utilisation excessive et persistante [14, 17, 83, 84, 85, 86]. Pour lutter contre ce problème, il est recommandé d'alterner ou de réutiliser les pesticides mis au rebut qui étaient auparavant efficaces et moins toxiques pour les mammifères, comme la perméthrine. Actuellement, bien que l'utilisation de la perméthrine ait été réduite dans les récents programmes gouvernementaux nationaux de lutte contre les moustiques, une résistance à la perméthrine peut encore être observée dans les populations de moustiques. Cela pourrait être dû à l'exposition des moustiques aux produits antiparasitaires domestiques commerciaux, qui se composent principalement de perméthrine et d'autres pyréthroïdes [14, 17]. Ainsi, la réussite de la réutilisation de la perméthrine nécessite le développement et la mise en œuvre de stratégies visant à réduire la résistance des vecteurs. Bien qu'aucune des huiles essentielles testées individuellement dans cette étude ne soit aussi efficace que la perméthrine, leur association avec la perméthrine a produit des effets synergétiques impressionnants. Il s'agit d'une indication prometteuse que l'interaction de l'huile essentielle avec les mécanismes de résistance fait que la combinaison de perméthrine et d'huile essentielle est plus efficace que l'insecticide ou l'huile essentielle seule, en particulier contre la PMD-R Ae. Aedes aegypti. Les avantages des mélanges synergiques en termes d'augmentation de l'efficacité, malgré l'utilisation de doses plus faibles pour la lutte antivectorielle, pourraient conduire à une meilleure gestion de la résistance et à une réduction des coûts [33, 87]. D'après ces résultats, il est satisfaisant de noter que les huiles essentielles d'A. galanga et de C. rotundus étaient significativement plus efficaces que le PBO pour synergiser la toxicité de la perméthrine dans les souches MCM-S et PMD-R et constituent une alternative potentielle aux auxiliaires ergogéniques traditionnels.
Les huiles essentielles sélectionnées ont eu des effets synergétiques significatifs en augmentant la toxicité adulte contre la PMD-R. Ae. aegypti, en particulier l'huile de galanga, présente une valeur SR allant jusqu'à 1 233,33, ce qui indique que les huiles essentielles sont très prometteuses comme synergiste pour améliorer l'efficacité de la perméthrine. Cela pourrait stimuler l'utilisation d'un nouveau produit naturel actif, ce qui, ensemble, pourrait accroître l'utilisation de produits anti-moustiques très efficaces. Cela révèle également le potentiel de l'oxyde d'éthylène comme synergiste alternatif pour améliorer efficacement les insecticides anciens ou traditionnels afin de résoudre les problèmes de résistance existants des populations de moustiques. L'utilisation de plantes facilement disponibles dans les programmes de lutte contre les moustiques réduit non seulement la dépendance aux matériaux importés et coûteux, mais stimule également les efforts locaux pour renforcer les systèmes de santé publique.
Ces résultats démontrent clairement l'effet synergique significatif produit par l'association d'oxyde d'éthylène et de perméthrine. Ils soulignent le potentiel de l'oxyde d'éthylène comme synergiste végétal dans la lutte anti-moustique, augmentant l'efficacité de la perméthrine contre les moustiques, en particulier dans les populations résistantes. Les développements et recherches futurs nécessiteront la bioanalyse synergique des huiles de galanga et d'alpinia et de leurs composés isolés, des combinaisons d'insecticides d'origine naturelle ou synthétique contre plusieurs espèces et stades de développement de moustiques, et des tests de toxicité contre des organismes non ciblés. Utilisation pratique de l'oxyde d'éthylène comme synergiste alternatif viable.
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Date de publication : 08/07/2024