Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł badawczy

Zastosowanie Piper amalago var. amalago jako przyjaznego dla środowiska synergetyka insektycydów w leczeniu Aedes aegypti

540 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/68723

⸱

24 października 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Caribbean Centre for Research in Biosciences, Natural Products Institute, University of the West Indies, 2Life Sciences, University of the West Indies, 3The Mosquito Control Research Unit, Department of Life Sciences, University of the West Indies, 4Cell Therapy Institute, Paracelsus Medical University, 5Vector Group, Liverpool School of Tropical Medicine

W tym artykule

Podsumowanie

Etanolowe ekstrakty z Piper amalago var. amalago wykazują synergistyczne działanie, gdy są stosowane z deltametryną przeciwko Ae. aegypti. Wykazana synergiczna aktywność jest wynikiem jego aktywnego składnika, piperyny, która jest inhibitorem CYP, o których wiadomo, że są regulowane w górę u komarów wykazujących oporność na insektycydy.

Streszczenie

Oporność na insektycydy stanowi wyzwanie dla zwalczania Ae. aegypti, głównego wektora wirusów dengi, chikungunya i Zika na Karaibach i w Ameryce Łacińskiej. Opracowanie nowatorskich strategii zarządzania wektorami ma kluczowe znaczenie dla ograniczenia przenoszenia chorób. Piper spp., tradycyjnie stosowane ze względu na swoje właściwości kulinarne, wykazały działanie owadobójcze. W badaniu przeanalizowano ekstrakty z Piper amalago var. amalago, odmiany pochodzącej z Karaibów i Ameryki Łacińskiej, jako synergetyki insektycydów, związków, które są umiarkowanie toksyczne dla owadów, ale zwiększają toksyczność, gdy są stosowane w połączeniu z syntetycznymi środkami owadobójczymi.

Oceniono toksyczność deltametryny na Ae. aegypti zebranych w terenie przy użyciu testu biologicznego CDC w butelce. Po potwierdzeniu odporności przygotowano ekstrakty etanolowe lub heksanowe z nadziemnych części Piper amalago var. amalago. Ekstrakty nanoszono na kolejne pokolenia Ae. aegypti hodowane w laboratorium. Spośród przygotowanych frakcji najsilniejszy okazał się ekstrakt etanolowy z łodygi, którego wartości LD50 wynosiły 0,007 mg/mg (ekstrakt roślinny/masa ciała samicy Ae. aegypti ). Ekstrakt z łodygi etanolu wykazał synergistyczne działanie z deltametryną przy użyciu zmodyfikowanego testu biologicznego CDC w butelce. Śmiertelność wzrosła z 22% ± 0,42% w przypadku samej deltametryny, w dawce 10 μg składnika aktywnego w ciągu 30 minut, do 96% ± 0,17% w przypadku zastosowania ekstraktu etanolowego z łodygi (LD25 = 2,2 μg/mg), a następnie deltametryny w podanej dawce i czasie. Badania GC-MS wykazały, że piperyna jest najobficiej występującym związkiem w przygotowanych ekstraktach. Badanie wykazało zastosowanie Piper amalago var. amalago jako skutecznego synergetyku przeciwko Ae. aegypti.

Wprowadzenie

Aedes aegypti jest ważnym antropofilnym komarem wektorowym w Ameryce Łacińskiej i na Karaibach (LAC)1. Kilka czynników, takich jak dostęp do odpowiedniego zaopatrzenia w czystą wodę, jakość publicznej służby zdrowia, zmiany we wzorcach pogodowych, przemieszczanie się ludzi i handel, ułatwiło nie tylko rozmieszczenie tego oportunistycznego wektora, ale także rozmieszczenie patogenów przenoszonych przez gatunek 2,3 w całym regionie 1,4. Wektor bezkrytycznie składa jaja w pojemnikach zbierających wilgoć w ludzkich mieszkaniach i wokół nich, a ich jaja są odporne na suszę, co pozwala na przetrwanie w trudnych warunkach środowiskowych5. Komary Ae. aegypti są wektorami przystosowanymi do temperatury, a tempo wylęgu jaj, karmienie krwią i przenoszenie wirusa zwiększają się wraz ze wzrostem temperatury 6,7,8,9. Komary Ae. aegypti są zdolne do przenoszenia flawiwirusów (denga, Zika, wirus Zachodniego Nilu, żółta febra) i alfawirusa (chikungunya)1, atakując ludzkich gospodarzy w krajach endemicznych. Z wyjątkiem szczepionki przeciwko żółtej febrze, szczepionki przeciwko patogenom przenoszonym przez Aedes spp. są nadal w fazie rozwoju lub badań przedklinicznych lub nie są łatwo dostępne10,11. Wprowadzenie nowych wirusów przenoszonych przez Aedes do regionu w latach 2013-2016, wraz ze zwiększonymi obserwacjami przypadków dengi od 2019 r. 12,13,14, przyspieszyło potrzebę poprawy zarządzania wektorami Aedes w LAC15.

Główne strategie zwalczania Ae. aegypti obejmują stosowanie syntetycznych środków owadobójczych. Komercyjne syntetyki są wykorzystywane przez agencje zdrowia publicznego do kontrolowania populacji Ae. aegypti w celu zmniejszenia ognisk choroby16,17, przez rolników w przemyśle rolniczym do zwalczania szkodników upraw 16,18,19 oraz przez ogół populacji w ich domach 18,20,21. Te chemikalia są zwykle niespecyficzne i mają negatywny wpływ na środowisko ze względu na ich nieselektywność. Nadużywanie tych insektycydów spowodowało ewolucję oporności u komarów19. Oporność na insektycydy u tego wektora powoduje niekończący się cykl zwiększonego stosowania insektycydów w celu uzyskania skuteczności19, chyba że zostanie przerwany22. Badanie nowych i skutecznych metod zwalczania populacji komarów Aedes aegypti jest ważne dla zapobiegania przenoszeniu ich patogenów chorobotwórczych23,24.

Rośliny rozwinęły metabolity wtórne, które są albo toksyczne dla owadów, albo zniechęcają do żerowania. W związku z tym rośliny i ich metabolity stanowią możliwe skuteczne bioracjonalne substancje chemiczne, które mogą stanowić nową alternatywę dla zwalczania zarówno fitofagów, jak i hematofagicznych wektorów owadów 23,25,26,27,28,29. W regionie Ameryki Łacińskiej i Karaibów występuje duża różnorodność roślin30 , a społeczności w regionie mają dużą wiedzę na temat roślin i ich właściwości leczniczych31. Ponad 80% osób z krajów rozwijających się polega na wykorzystaniu roślin, aby zrekompensować koszty medycyny alopatycznej 32,33,34. Wiadomo, że rośliny rutynowo stosowane w medycynie tradycyjnej mają unikalne metabolity wtórne, które stanowią wartość dodaną zarówno dla przemysłu farmaceutycznego35, jak i rolniczego 26,35. Różnorodność biologiczna dorzecza Ameryki Łacińskiej i Karaibów 30,31,36 sprzyja odkryciu unikalnych metabolitów roślinnych, które mogą stanowić alternatywę dla syntetycznych chemicznych środków owadobójczych, które mogą być mniej toksyczne dla ludzi i innych organizmów26. Insektycydy pochodzenia roślinnego mogą zmniejszyć zależność od komercyjnych syntetycznych środków owadobójczych, a co za tym idzie, zmniejszyć presję selekcyjną związaną z rozwojem odporności na insektycydy u komarów.

Liczne badania wykazały działanie owadobójcze ekstraktów przygotowanych z rodzaju Piper (Piperaceae), rodzaju znanego z bogatej różnorodności chemicznej 23,27,28,31,37,38. Piper amalago L., pochodzące z Ameryki Łacińskiej i Karaibów, z trzema odmianami wewnątrzgatunkowymi39, z których dwie występują na Jamajce, są tradycyjnie stosowane w leczeniu chorób układu pokarmowego 31,40,41; Jednak ich potencjał jako insektycydów i/lub synergetyków insektycydów wydaje się niedostatecznie zbadany 23,42,43. Ekstrakt z korzenia heksano-acetonu Piper amalago var. nigrinodum (C. DC) Yunck., jamajski endemit, dostarczył nowego amidu, kwasu 7-(3',4'-metylenodioksyfenylo)-2E,4 E-heptadienowego, pirolidydu, który był toksyczny dla larw Ae. aegypti 42. Druga odmiana, Piper amalago var. amalago, pochodząca z Karaibów, w tym z Jamajki i Ameryki Południowej39, ekstrakt z olejku eterycznego z liści, wykazała potencjał jako kontrola biologiczna zapobiegająca rozmnażaniu się motyli żywiących się cytrusami43. Ten ekstrakt z olejku z liści może mieć potencjał w przemyśle rolniczym. Etanolowy ekstrakt z liści i łodyg Piper amalago var. amalago był umiarkowanie toksyczny dla hodowanych w laboratorium Anopheles gambiae23. Z części roślin należących do rodzaju Piper wyekstrahowano kilka związków o różnych wartościach farmakologicznych, przy czym eluowane związki zmieniają się w zależności od polarności rozpuszczalnika ekstrakcyjnego i rodzaju ekstrakcji 41,42,44,45,46,47,48,49 . Opierając się na aktywnych metabolitach o działaniu owadobójczym uzyskanych już z Piper amalago 27,28,50, kontynuujemy badania nad aktywnością owadobójczą Piper amalago var. amalago. W tym badaniu zbadano wpływ etanolu i ekstraktów heksanowych Piper amalago var. amalago jako insektycydu i synergetyku deltametryny przeciwko Ae. aegypti, a także potencjalny mechanizm działania.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Przygotowanie ekstraktów roślinnych
Wstępny okaz Piper amalago var. amalago został zebrany w lutym 2018 r. i pozostawiony do wyschnięcia na powietrzu przez okres 72 godzin. Okaz został zidentyfikowany przez botanika i kustosza zielnika. Okaz został zamontowany pod numerami kuponów 36616 i 36617 i zdeponowany w zielniku na Uniwersytecie Indii Zachodnich w Mona na Jamajce. Kolejne próbki roślin pobierano w celu przygotowania ekstraktów etanolowych lub heksanowych. Ekstrakcje przeprowadzono w następujący sposób: wysuszone liście, łodygi oraz liście i łodygi sproszkowano, a następnie zanurzono w 350 ml etanolu lub heksanu klasy analitycznej na 72 godziny. Po upływie 72 godzin każdy ekstrakt był filtrowany przez odsysanie za pomocą lejka Büchnera wyłożonego bibułą filtracyjną o średnicy 90 mm, z dołączoną pompą próżniową, w celu oddzielenia cząstek roślinnych od ekstraktu. Ekstrakt został następnie zagęszczony przez odparowanie rotacyjne, zdekantowany i umieszczony pod wyciągiem w celu usunięcia nadmiaru rozpuszczalnika23. Uzyskano końcową masę każdego ekstraktu. Aby zapobiec możliwemu utlenianiu ekstraktów, materiał roślinny był rutynowo zbierany i ekstrahowany.

Hodowla komarów
Larwy i poczwarki Ae. aegypti zebrano z miejsc lęgowych komarów w społecznościach w parafiach Kingston i St. Andrew (KSA), Jamajka51, początkowo, we wrześniu 2019 r., a kolejne pokolenia (F1-F 12) zostały wyhodowane. Komary utrzymywano w inkubatorze w stałej temperaturze 27 ± 2 °C i wilgotności od 70% ± 10%. Szczepy New Orleans (NO) Ae. aegypti były używane jako szczepy kontrolne we wszystkich eksperymentach. Rutynowo larwy trzymano na tacach i karmiono granulkami karpi koi aż do przepoczwarzenia. Poczwarki zostały usunięte i przeniesione do kubków w klatkach do hodowli owadów dla każdej odmiany. Dorosłym komarom podawano 10% sacharozy ad libitum. Kolejne zbiory komarów prowadzono w celu utrzymania ich populacji na poziomie zbliżonym do populacji komarów złapanych na polu.

Badanie odporności na insektycydy (IR)
Podatność szczepu KSA na deltametrynę oceniono za pomocą testu butelkowego Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 52,53,54. Testy biologiczne w butelce przeprowadzono na dorosłych samicach w wieku 3-5 dni. Dorośli niekarmieni krwią (n = 20-25) przeniesiono z klatki za pomocą aspiratora zasilanego przez ssanie z inhalacji do butelek o pojemności 250 ml, wstępnie pokrytych deltametryną w dawce diagnostycznej CDC 10 μg/butelkę. Butelki kontrolne zostały wstępnie pokryte acetonem. Śmiertelność notowano co 15 minut do 2 h53,54. Komary uznano za martwe, jeśli nie były w stanie ustaćna nogach 53,54. Eksperyment powtórzono trzykrotnie. Badane komary zostały sklasyfikowane jako podatne lub odporne przy użyciu wytycznych CDC 53,54.

Test owadobójczy - Stosowanie miejscowe
Każdy przygotowany ekstrakt roślinny został ponownie zawieszony w etanolu w celu uzyskania początkowego roztworu podstawowego (1 mg/μL), a następnie seryjnie rozcieńczany (0-0,25 mg/μL) przy użyciu etanolu. Zawieszony ekstrakt nanoszono miejscowo na klatkę piersiową 3-5-dniowych dorosłych samic komarów niekarmionych krwią (n = 10) zgodnie z wcześniej opublikowanymi metodami 23,24,55. Krótko mówiąc, samice komarów zostały przeniesione z klatki za pomocą aspiratora do inhalacji do kubków i znieczulone/powalone na lód. Zawieszony ekstrakt o stężeniu 0,2 μl naniesiono na grzbietową część klatki piersiowej za pomocą 10-μl strzykawki serii 700 zamontowanej w powtarzalnym dozowniku. W grupie kontrolnej etanol 0,2 μl zastosowano miejscowo. Po każdej ekspozycji na leczenie komary przenoszono do papierowych kubków i karmiono 10% roztworem sacharozy. Zmiany w locie lub chodzie komarów, jeśli występowały, odnotowano przez pierwsze 5 godzin po początkowej ekspozycji. Śmiertelność odnotowano po 24 godzinach w standardowych warunkach owadobójczych. Każde stężenie testowe przeprowadzono w trzech egzemplarzach. Eksperyment przeprowadzono dwukrotnie.

Testy synergiczne
Aby określić potencjał ekstraktu jako synergetyku, wykorzystano zmodyfikowany test biologiczny w butelce z synergetykiem23. Samice komarów niekarmione krwią, w wieku 3-5 dni (n = 20-25), były miejscowo narażone na ekstrakt roślinny w stężeniu dawki śmiertelnej 25% (LD25) podczas znieczulenia/powalenia, jak opisano powyżej. Komary przeniesiono do kubka z siatką i obserwowano przez 1 godzinę. Po 1 godzinie aktywnego latania, komary delikatnie usunięto z bańek za pomocą aspiratora zasilanego ssaniem z inhalacji55, a następnie przeniesiono do butelek wstępnie pokrytych 10 μg deltametryny (całkowita ilość powlekanych butelek = 4). Etanol był używany jako środek kontrolny do stosowania miejscowego. Butelki kontrolne zostały pokryte acetonem. Śmiertelność obserwowano co 15 minut do 2 godzin lub do osiągnięcia 100% śmiertelności. Skuteczność ekstraktu jako synergetyku porównano ze skutecznością znanego synergetyku, butotlenku piperonylu (PBO), jak sugerowano wcześniej53,54. Początkowo komary były narażone na działanie butelek potraktowanych 400 μg PBO przez 1 godzinę. Po 1 godzinnej ekspozycji komary przeniesiono do siatkowych kubków i karmiono 10% roztworem cukru. Po 1 godzinie komary delikatnie przeniesiono za pomocą aspiratora do butelek pokrytych 10 μg deltametryny (całkowita ilość powlekanych butelek = 4)53,54. Komary obserwowano co 15 minut do 2 godzin lub do osiągnięcia 100% śmiertelności. Eksperyment przeprowadzono trzykrotnie.

Charakterystyka ekstraktów roślinnych metodą chromatografii gazowej - spektrometria mas (GC - MS) i wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC)
Ekstrakt z P. amalago var. amalago analizowano za pomocą systemu GC-MS sprzężonego z detektorem masowo-selektywnym z kolumną DB-5 ms (60 m × 0,25 mm; grubość warstwy 0,25 μm). Jako gaz nośny wykorzystano czysty hel o natężeniu przepływu 1 ml/min. Program temperatury rozpoczynano przy 45 °C i zwiększano z szybkością 1 °C/min do 280 °C, a następnie zwiększono do 2 °C/min. Temperatury wtryskiwacza i detektora utrzymywano odpowiednio na poziomie 210 °C i 220 °C. Objętość wstrzykniętego ekstraktu wynosiła 1 μl. Wskaźniki retencji obliczono przy użyciu procedury Kovatsa. Związki w ekstrakcie zidentyfikowano poprzez porównanie danych widma masowego z danymi z biblioteki 17 National Institute of Standards and Technology Mass Spectral Database (NIST), jak opisano wcześniej56.

Identyfikację obecnego związku uzyskano poprzez porównanie ekstraktu z wzorcem odniesienia przy użyciu HPLC. Separację ekstraktu przeprowadzono przy użyciu HPLC w fazie stacjonarnej. Użytą kolumną był C-18, z 75% acetonitrylu i 25% wodą jako rozpuszczalnikami. Ekstrakt został standaryzowany względem kluczowego fitochemicznego zidentyfikowanego z 99% pewnością przez analizę GC-MS.

Testy CYP na komary in vitro
Kinetykę Michaelisa-Mentena obliczono początkowo dla CYP9J32 (90 pmol/ml; Km 19,52 μM), stężenie stosowane w teście hamującym. Testy CYP przeprowadzono przy użyciu oczyszczonego ekstraktu piperyny rozpuszczonego w 0,1% końcowym stężeniu acetonitrylu. Substrat fluorogeniczny, DEF, rozpuszczono w DMSO. Końcowe stężenie DMSO wyniosło 0,5%. Próbowano kontrolę rozpuszczalnika przygotowaną z 0,5% DMSO i 0,1% końcowego acetonitrylu w celu skorygowania wpływu rozpuszczalników w całym zakresie rozcieńczeń. Jako odniesienie do porównania właściwości hamujących piperyny, deltametryny i PBO zastosowano jako standardowe kontrole. Procedura przebiegała zgodnie z podobnymi metodami, jak opisane wcześniej23. Reakcje enzymatyczne prowadzono na płytkach 96-dołkowych, w 50 mM roztworze buforowym fosforanu potasu z 5 mM MgCl2, dostosowanym do pH 7,4, przy jednoczesnej różnicy stężenia badanego związku. Wszystkie reakcje prowadzono wstępnie inkubowaną w temperaturze 37 °C przez 5 minut, utrzymując prędkość 420 obr./min na wytrząsarce. W celu zainicjowania reakcji dodano system generujący NADPH, który składał się z NADP+ (0,001 mM), glukozo-6-fosforanu (0,025 mM) i dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (5 jednostek/ml). Końcowa objętość w każdym studzience wynosiła 200 μl. Reakcje monitorowano przy 485 nm/530 nm (wzbudzenie/emisja) za pomocą spektrofotometru fluorescencyjnego z inkubatorem i wytrząsarką. Dane dotyczące hamowania są przedstawione jako średni ± błąd standardowy średniej (SEM). Testy wykonano w trzech egzemplarzach.

Modelowanie homologii
Wstępne modele konstrukcyjne CYP9J32 (Ae. aegypti) zostały skonstruowane przy użyciu AlphaFold57. Grupa hemowa została umieszczona zgodnie ze strukturalnym dopasowaniem do Homo sapiens CYP3A4 (PDB ID: 6DAA)58. Przeprowadzono symulację dynamiki molekularnej współrzędnych strukturalnych dla CYP9J32 w wodzie przy użyciu wcześniej opisanych parametrów23.

Dokowanie molekularne
Końcowe współrzędne opisanej powyżej symulacji dynamiki molekularnej wykorzystano do przeprowadzenia analiz dokowania molekularnego z piperyną przy użyciu wcześniej opisanego protokołu23.

Analiza danych
Dane dotyczące toksyczności przy użyciu insektycydów przedstawiono jako % śmiertelności ± odchylenie standardowe (SD). Testy toksyczności ekstraktów roślinnych przeprowadzono w trzech egzemplarzach. Dane dotyczące testów toksyczności ekstraktów roślinnych przedstawiono jako dawki śmiertelne (stężenie ekstraktu roślinnego na masę ciała żeńskiego Ae. Aegypti) przy 50% i 95% śmiertelności ± 95% przedziale ufności odniesienia (95% CI) na populację (wersja R 3.6.2). Śmiertelność w grupie kontrolnej dla wszystkich testów toksyczności wynosiła mniej niż 20%. Wzór Abbotta został użyty do skorygowania współczynnika śmiertelności w każdej leczonej grupie, gdy było to konieczne72. Analizy statystyczne wykonano przy użyciu oprogramowania SPSS for Windows (wersja 17.0). Jednoczynnikowa analiza wariancji (ANOVA) została wykorzystana do określenia istotnych różnic (p < 0,05) między średnimi tam, gdzie było to możliwe.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Podatność Ae. aegypti zebranych w Kingston i St. Andrew (KSA) na Jamajce na test biologiczny CDC w butelce; Różnicującą dawkę deltametryny oceniano, mierząc śmiertelność komarów z powodu deltametryny (10 μg substancji czynnej) w czasie diagnostycznym wynoszącym 30 min. Śmiertelność z powodu deltametryny obserwowano do 2 godzin. Dziko schwytane komary były odporne na deltametrynę, a śmiertelność wahała się od 0% do 22%, podczas gdy podatny szczep New Orleans (NO) zmarł przy tej dawce (n = 75-100) (

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Zbadaliśmy ekstrakty z Piper amalago var. amalago, rośliny pochodzącej z Karaibów i Ameryki Łacińskiej, jako insektycydu i synergetyku deltametryny przeciwko Ae. aegypti. Przygotowano ekstrakty etanolowe i heksanowe z nadziemnych części rośliny. Wszystkie ekstrakty etanolowe skutkowały 100% śmiertelnością w ciągu 24 godzin (tab. 1). Preparat z łodygi miał największe działanie toksyczne na Aedes aegypti, choć znacznie mniej skuteczne niż w przypadku podobnego zastosowan...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Jesteśmy wdzięczni Panu M.T. Babumonowi za wsparcie w testach GC-MS i HPLC.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Butelki 250 mlWheaton Industries, DWK Nauki PrzyrodniczeN/ATest toksyczności
Strzykawka serii 700 Hamilton, NV, Stany ZjednoczoneN/ATest toksyczności
Bibuła filtracyjna o grubości 90 mmWhatmanN/ATest ekstrakcji
Aceton (99%) Fisher Bioreagent (NJ, Stany Zjednoczone)https://www.fishersci.com/shop/
produkty/aceton-99-thermo-
naukowy/AAL104070F#?
słowo kluczowe=Aceton%2099%		Roztwór do rozpuszczania, odczynnik kontrolny
Acetonitryl (99,8%)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Stany Zjednoczone)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/acetonitryl-(99.8%25)
?focus=produkty& strona=1& perpage
=30& sort=trafność& term=
acetonitryl%20%2899.8%
25%29& type=produkt		Roztwór rozpuszczający
Czarne płytki 96-dołkowe Thermo Labsystems, Basingstoke, Wielka BrytaniaN/ATest enzymatyczny
Kolumna DB-5 ms  (60 m i razy; 0,25 mm; 0,25 μ m grubości folii)Hewlett-PackardN/AIdentyfikacja czynnego metabolitu wtórnego w roślinie
Deltametryna (98%)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Stany Zjednoczone)https://www.sigmaaldrich.com
/GB/pl/szukaj/deltametryna-
(98%25)?focus=produkty& strona
=1& perpage=30& sort=trafność
& term=deltametryna%20%2898
%25%29& type=produkt		Standardowy środek owadobójczy
Dietoksyfluoresceina (DEF; 98,1%)Cypex Ltd. (Dundee, Wielka Brytania)531001-10Test enzymatyczny
Dimetylosulfotlenek (DMSO) (99,9%)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Stany Zjednoczone)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/dimetylosulfotlenku
-(dmso)-(99.9%25)?focus=produkty
& strona=1& perpage=30& sort=
trafność& term=dimetylo%20sultlenek
%20%28DMSO%29%20%2899.9%
25%29& type=produkt		Roztwór rozpuszczający
Alkohol etylowy (99%)Fisher Bioreagent (NJ, Stany Zjednoczone)https://www.fishersci.com/us/
pl/katalog/szukaj/produkty?
słowo kluczowe=Etanol+%2899%25%29		Roztwór do rozpuszczania, odczynnik kontrolny
GC–System MS Agilent Technologies, Kalifornia, Stany ZjednoczoneAgilent 7820 AIdentyfikacja czynnego metabolitu wtórnego w roślinie
GC–System MS Agilent Technologies, Kalifornia, Stany ZjednoczoneAgilent 7820 AIdentyfikacja czynnego metabolitu wtórnego w roślinie
Glukozo-6-fosforanSigma-Aldrich (Gillingham, Wielka Brytania)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/glukozo-6-fosforan?
focus=produkty& strona=1& perpage
=30& sort=trafność& term=glukoza
-6-fosforan& type=produkt		Test enzymatyczny
Dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa Sigma-Aldrich (Gillingham, Wielka Brytania)https://www.sigmaaldrich.com/GB
/pl/szukaj/dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa
?focus=produkty
& strona=1& perpage=30& sort=
trafność& term=glukozo-6-fosforan
%20dehydrogenaza& type=produkt		Test enzymatyczny
Heksan (98%)Fisher Bioreagent (NJ, Stany Zjednoczone)https://www.fishersci.com/us/
pl/katalog/szukaj/produkty?
słowo kluczowe=Heksan+%2898%25%29		Roztwór rozpuszczający
InkubatorShel Lab, Sheldon Manufacturing, Stany ZjednoczoneL127Hodowla owadów
Klatki do hodowli owadówBugdorm, TajwanN/AHodowla owadów
Chlorek magnezuSigma-Aldrich (Gillingham, Wielka Brytania)https://www.sigmaaldrich.com/
PL/pl/szukaj/magnez-
chlorek?focus=produkty& strona
=1& perpage=30& sort=trafność
& term=Magnez%20chlorek& type=produkt		Test enzymatyczny
Masowy detektor selektywny Agilent Technologies, Kalifornia, Stany ZjednoczoneAgilent 5975 powiedział:Identyfikacja czynnego metabolitu wtórnego w roślinie
Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NADP+)Sigma-Aldrich (Gillingham, Wielka Brytania)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/nikotynamid-
fosforan dinukleotydu adeniny
-(nadp%2B)?focus=produkty&
strona=1& perpage=30& sort=trafność
& term=nikotynamid%20adenina%
20dinukleotyd%20fosforan%20
%28NADP%2B%29& type=produkt		Test enzymatyczny
Dozownik powtarzalny PB600 Hamilton, NV, Stany ZjednoczoneTest toksyczności
Piperyna (97%) Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Stany Zjednoczone)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/piperyna-(97%25)?dym
=piperydyna%20%2897%25%
29%2Cpiperazyna%20%2897%
25%29& focus=produkty& strona=1
& perpage=30& sort=trafność&
term=piperyna%20%2897%25%
29& type=produkt		Wzorzec złożony
Butotlenek piperonylu (PBO; 90%)Fluka, Buchs (Szwajcaria)N/AStandardowy insektycyd pyretroidowy
Fosforan potasuSigma-Aldrich (Gillingham, Wielka Brytania)https://www.sigmaaldrich.com/
GB/pl/szukaj/fosforan-potasu?
focus=produkty& strona=1& perpage
=30& sort=trafność& term=potas
%20fosforan& type=produkt		Test enzymatyczny
Parownik obrotowy Bü chii (DE, Stany Zjednoczone)B-481Test ekstrakcji
SigmaPlot v. 10. Systat Software IncWersja 10.0Test enzymatyczny
HPLC w fazie stacjonarnej Agilent Technologies, Kalifornia, Stany ZjednoczoneSeria Agilent 1100Identyfikacja czynnego metabolitu wtórnego w roślinie
Pompa próżniowa GAST (Stany Zjednoczone)0523-V4-G588DXTest ekstrakcji
Varioskan ThermoFisher, Wielka BrytaniaN/ATest enzymatyczny, spektrofotometr fluorescencyjny z inkubatorem i wytrząsarką

Bibliografia

  1. Francis, S., et al. Challenges in the control of neglected insect vector diseases of human importance in the Anglo-Caribbean. One Health. 13, 100316(2021).
  2. Gubler, D. J. Resurgent vector-borne diseases as a global health problem. Emerg Infect Dis. 4 (3), 442(1998).
  3. Goodman, H., Egizi, A., Fonseca, D. M., Leisnham, P. T., LaDeau, S. L. Primary blood-hosts of mosquitoes are influenced by social and ecological conditions in a complex urban landscape. Parasites Vectors. 11 (1), 218(2018).
  4. Step up the fight against vector-borne diseases in the Americas. World Health Day Call to action. , https://www.paho.org/en/campaigns/world-health-day-2014-small-bites-big-threats (2014).
  5. David, M. R., Lourenço-de-Oliveira, R., Freitas, R. M. Container productivity, daily survival rates and dispersal of Aedes aegypti mosquitoes in a high income dengue epidemic neighbourhood of Rio de Janeiro: presumed influence of differential urban structure on mosquito biology. Mem Inst Oswaldo Cruz. 104 (6), 927-932 (2009).
  6. Watts, D. M., Burke, D. S., Harrison, B. A., Whitmire, R. E., Nisalak, A. Effect of temperature on the vector efficiency of Aedes aegypti for dengue 2 virus. Am J Trop Med Hyg. 36 (1), 143-152 (1987).
  7. Githeko, A. K., Lindsay, S. W., Confalonieri, U. E., Patz, J. A. Climate change and vector-borne diseases: a regional analysis. Bull World Health Organ. 78 (9), 1136-1147 (2000).
  8. Brady, O. J., et al. Modelling adult Aedes aegypti and Aedes albopictus survival at different temperatures in laboratory and field settings. Parasites Vectors. 6, 351(2013).
  9. Reisen, W. K., Fang, Y., Martinez, V. M. Effects of temperature on the transmission of West Nile virus by Culex tarsalis (Diptera: Culicidae). J Med Entomol. 43 (2), 309-317 (2006).
  10. O'Brien, J., Stubbs, A. M. Dengue outbreak and response-Puerto Rico, 2024. Ann Emerg Med. 86 (1), 70-73 (2025).
  11. Santos, J. D., et al. The Yellow Fever outbreak in Brazil (2016-2018): how a low vaccination coverage can contribute to emerging disease outbreaks. Microorganisms. 13 (6), 1287(2025).
  12. Epidemiological update: increase in dengue cases in the Region of the Americas. , PAHO., WHO. At https://www.paho.org/en/documents/epidemiological-update-increase-dengue-cases-region-americas-18-june-2024#:~:text=As%20of%20epidemiological%20week%20%28EW%29%2023%20of%202024%2C,number%20of%20cases%20recorded%20throughout%202023%2C%204%2C617%2C108%20cases (2024).
  13. Epidemiological update for dengue, chikungunya and Zika in 2022: arboviral situation summary. , PAHO. At https://ais.paho.org/ha_viz/arbo/pdf/PAHO%20Arbo%20Bulletin%202022.pdf (2023).
  14. Epidemiological update: dengue. , PAHO., WHO. At https://www.paho.org/en/documents/epidemiological-update-dengue-9-august-2019 (2019).
  15. Cruickshank-Taylor, V. CARPHA urges the Caribbean to increase efforts to prevent and control mosquito-borne diseases during the COVID-19 pandemic. CARPHA. , https://carpha.org/More/Media/Articles/ArticleID/378/CARPHA-Urges-the-Caribbean-To-Increase-Efforts-to-Prevent-and-Control-Mosquito-Borne-Diseases-During-the-COVID-19-Pandemic (2020).
  16. Francis, S., et al. Screening of insecticide resistance in Aedes aegypti populations collected from parishes in Eastern Jamaica. PLoS Negl Trop Dis. 14, e0008490(2020).
  17. Francis, S., et al. Comparative toxicity of larvicides and growth inhibitors on Aedes aegypti from select areas in Jamaica. R Soc Open Sci. 7 (3), 192041(2020).
  18. Nkya, T. E., Akhouayri, I., Kisinza, W., David, J. P. Impact of environment on mosquito response to pyrethroid insecticides: facts, evidences and prospects. Insect Biochem Mol Biol. 43 (4), 407-416 (2013).
  19. Thomas, M. B., et al. Lessons from agriculture for the sustainable management of malaria vectors. PLoS Med. 9, e1001262(2012).
  20. Francis, S., et al. Insecticide resistance to permethrin and malathion and associated mechanisms in Aedes aegypti mosquitoes from St. Andrew Jamaica. PLoS One. 12 (6), e0179673(2017).
  21. Amelia-Yap, Z. H., et al. Efficacy of mosquito coils: cross-resistance to pyrethroids in Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) from Indonesia. J Econ Entomol. 111 (6), 2854-2860 (2018).
  22. Penilla-Navarro, P., et al. Pyrethroid susceptibility reversal in Aedes aegypti: a longitudinal study in Tapachula, Mexico. PLoS Negl Trop Dis. 18 (1), e0011369(2024).
  23. Francis, S., et al. Evaluating the potential of Kalanchoe pinnata, Piper amalago amalago, and other botanicals as economical insecticidal synergists against Anopheles gambiae. Malar J. 24 (1), 25(2025).
  24. Francis, S. A., Taylor-Wells, J., Gross, A. D., Bloomquist, J. R. Toxicity and physiological actions of carbonic anhydrase inhibitors to Aedes aegypti and Drosophila melanogaster. Insects. 8, 2(2016).
  25. Arnason, J., et al. Insecticides in Tropical Plants with Non-Neurotoxic Modes of Action. Phytochemical Potential of Tropical Plants. , Springer. New York, NY. (1993).
  26. Cantrell, C. L., Dayan, F. E., Duke, S. O. Natural products as sources for new pesticides. J Nat Prod. 75 (6), 1231-1242 (2012).
  27. Scott, I. M., et al. Botanical insecticides for controlling agricultural pests: piperamides and the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae). Arch Insect Biochem Physiol. 54, 212-225 (2003).
  28. Scott, I., et al. Insecticidal activity of Piper tuberculatum Jacq. extracts: synergistic interaction of piperamides. Agr Forest Entomol. 4, 137-144 (2002).
  29. Mitchell, S., Ahmad, M. A. A review of medicinal plant research at the University of the West Indies, Jamaica, 1948-2001. West Indian Med J. 55 (4), 243-269 (2006).
  30. Gupta, M. P. Natural products research in Latin America. Pharm Biol. 39 (sup 1), 80-91 (2001).
  31. Picking, D., et al. TRAMIL ethnomedicinal survey in Jamaica. J Ethnopharmacol. 169, 314-327 (2015).
  32. Picking, D., Younger, N., Mitchell, S., Delgoda, R. The prevalence of herbal medicine home use and concomitant use with pharmaceutical medicines in Jamaica. J Ethnopharmacol. 137 (1), 305-311 (2011).
  33. Fink, S. International efforts spotlight traditional, complementary, and alternative medicine. Am J Public Health. 92 (11), 1734-1739 (2002).
  34. Lans, C., Brown, G. Observations on ethnoveterinary medicines in Trinidad and Tobago. Prev Vet Med. 35 (2), 125-142 (1998).
  35. Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J Nat Prod. 83 (3), 770-803 (2020).
  36. Adams, C. D., Proctor, G. R., Read, R. W. Flowering Plants of Jamaica. , University of the West Indies. Mona, Jamaica. (1972).
  37. Scott, I. M., Jensen, H. R., Philogène, B. J., Arnason, J. T. A review of Piper spp. (Piperaceae) phytochemistry, insecticidal activity and mode of action. Phytochem Rev. 7, 65-75 (2008).
  38. Morais, S. M., et al. Larvicidal activity of essential oils from Brazilian Croton species against Aedes aegypti L. J Am Mosq Control Assoc. 22 (1), 161-164 (2006).
  39. The Herbarium Catalogue. Piper amalago. L. , Royal Botanic Gardens Kew. https://www.kew.org/science/collections-and-resources/collections/herbarium (2025).
  40. Asprey, G., Thornton, P. Medicinal plants of Jamaica part II. West Indian Med J. 3, 17-41 (1954).
  41. Salehi, B., et al. Piper species: a comprehensive review on their phytochemistry, biological activities and applications. Molecules. 24, 1364(2019).
  42. Jacobs, H., Seeram, N. P., Nair, M. G., Reynolds, W. F., Stewart, M. Amides of Piper amalago var. nigrinodum. J Indian Chem Soc. 76, 713-718 (1999).
  43. Method and products for reducing the population size of Papilio demoleus L Papilionidae). Jamaica US Patent. , US20140161763A1 (2014).
  44. Francis, S., Morris, D., Shields, M., Jacobs, H., Delgoda, R. In-Vitro Assessment of Chromones, Alkaloids and other Natural Products from Caribbean Plants as Potential Anti-Tuberculars and Chemopreventors. Natural Products: Structure, Bioactivity and Applications. , Nova Publishers. NY. (2012).
  45. Burke, B., Nair, M. Phenylpropene, benzoic acid and flavonoid derivatives from fruits of Jamaican Piper species. Phytochemistry. 25, 1427-1430 (1986).
  46. Domínguez, X. A., Verde, J. S., Sucar, S., Treviño, R. Two amides from Piper amalago. Phytochemistry. 25 (1), 239-240 (1985).
  47. Durofil, A., Radice, M., Blanco-Salas, J., Ruiz-Tellez, T. Piper aduncum essential oil: a promising insecticide, acaricide and antiparasitic. A review. Parasite. 28, 42(2021).
  48. Dyer, L. A., et al. Synergistic effects of three Piper amides on generalist and specialist herbivores. J Chem Ecol. 29, 2499-2514 (2003).
  49. Rojas, J. J., Ochoa, V. J., Ocampo, S. A., Munoz, J. F. Screening for antimicrobial activity of ten medicinal plants used in Colombian folkloric medicine: a possible alternative in the treatment of non-nosocomial infections. BMC Complement Altern Med. 6, 2(2006).
  50. Nawaz, R., Bilal, H., Hassan, S., Khan, I. A. Adulticidal activity of Olea vera, Linum usitatissimum and Piper nigra against Anopheles stephensi and Aedes aegypti under laboratory conditions. Iran J Arthropod Borne Dis. 5, 2-9 (2011).
  51. Francis, S., et al. Insecticide resistance to permethrin and malathion and associated mechanisms in Aedes aegypti mosquitoes from St. Andrew Jamaica. PLoS One. 12 (6), e0179673(2017).
  52. Brogdon, W. G., McAllister, J. C. Insecticide resistance and vector control. Emerg Infect Dis. 4, 605-613 (1998).
  53. Lenhart, A., Chan, A., Vizcaino, L., Brogdon, W. G. Global Manual for Evaluating Insecticide Resistance Using the CDC Bottle Bioassay. , Centers for Disease Control and Prevention. (2023).
  54. Brogdon, W. G., Chan, A. Guideline for Evaluating Insecticide Resistance in Vectors Using the CDC Bottle Bioassay. , Centers for Disease Control and Prevention. Atlanta, GA. (2010).
  55. Jensen, B. M., et al. Topical application bioassay to quantify insecticide toxicity for mosquitoes and fruit flies. J Vis Exp. (179), e63391(2022).
  56. McNeil, M. J., et al. Chemical composition and biological activities of the essential oil from Cleome rutidosperma DC. Fitoterapia. 129, 191-197 (2018).
  57. Jumper, J., et al. Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature. 596 (7873), 583-589 (2021).
  58. Samuels, E. R., Sevrioukova, I. Structure-activity relationships of rationally designed ritonavir analogues: impact of side-group stereochemistry, headgroup spacing, and backbone composition on the interaction with CYP3A4. Biochemistry. 58 (15), 2077-2087 (2019).
  59. Berendsen, H. J., van der Spoel, D., van Drunen, R. GROMACS: a message-passing parallel molecular dynamics implementation. Comput Phys Commun. 91 (1-3), 43-56 (1995).
  60. Vanommeslaeghe, K., et al. CHARMM general force field: a force field for drug-like molecules compatible with the CHARMM all-atom additive biological force fields. J Comput Chem. 31 (4), 671-690 (2010).
  61. Berendsen, H. J., Grigera, J. R., Straatsma, T. P. The missing term in effective pair potentials. J Phys Chem. 91 (24), 6269-6271 (1987).
  62. Berendsen, H. J., Postma, J. v, Van Gunsteren, W. F., DiNola, A., Haak, J. R. Molecular dynamics with coupling to an external bath. J Chem Phys. 81 (8), 3684-3690 (1984).
  63. Parrinello, M., Rahman, A. Polymorphic transitions in single crystals: a new molecular dynamics method. J Appl Phys. 52 (12), 7182-7190 (1981).
  64. Hess, B., Bekker, H., Berendsen, H. J., Fraaije, J. G. LINCS: a linear constraint solver for molecular simulations. J Comput Chem. 18 (12), 1463-1472 (1997).
  65. Páll, S., Hess, B. A flexible algorithm for calculating pair interactions on SIMD architectures. Comput Phys Commun. 184 (12), 2641-2650 (2013).
  66. Essmann, U., et al. A smooth particle mesh Ewald method. J Chem Phys. 103 (19), 8577-8593 (1995).
  67. Morris, G. M., et al. AutoDock4 and AutoDockTools4: automated docking with selective receptor flexibility. J Comput Chem. 30 (16), 2785-2791 (2009).
  68. Hanwell, M. D., et al. Avogadro: an advanced semantic chemical editor, visualization, and analysis platform. J Cheminform. 4 (1), 1-17 (2012).
  69. Trott, O., Olson, A. J. AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. J Comput Chem. 31 (2), 455-469 (2010).
  70. Humphrey, W., Dalke, A., Schulten, K. VMD: visual molecular dynamics. J Mol Graph. 14 (1), 33-38 (1996).
  71. Laskowski, R. A., Swindells, M. B. LigPlot+: multiple ligand-protein interaction diagrams for drug discovery. J Chem Inf Model. 51 (10), 2778-2786 (2011).
  72. Abbott, W. S. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J Econ Entomol. 18, 265-267 (1925).
  73. Stevenson, B. J., Pignatelli, P., Nikou, D., Paine, M. J. Pinpointing P450s associated with pyrethroid metabolism in the dengue vector, Aedes aegypti: developing new tools to combat insecticide resistance. PLoS Negl Trop Dis. 6 (3), e1595(2012).
  74. Krippendorff, B. F., Lienau, P., Reichel, A., Huisinga, W. Optimizing classification of drug-drug interaction potential for CYP450 isoenzyme inhibition assays in early drug discovery. J Biomol Screen. 12, 92-99 (2007).
  75. Picking, D., et al. Inhibition of cytochrome P450 activities by extracts of Hyptis verticillata Jacq.: assessment for potential herb-drug interactions. Molecules. 23, 430(2018).
  76. Murugesan, S., Rajeshkannan, C., Suresh Babu, D., Sumathi, R., Manivachakam, P. Identification insecticidal properties in common weed-Lantana camara Linn. by gas chromatography and mass spectrum (GC-MS-MS). Adv Appl Sci Res. 3, 2754-2759 (2012).
  77. Benelli, G., Pavela, R., Drenaggi, E., Desneux, N., Maggi, F. Phytol, (E)-nerolidol and spathulenol from Stevia rebaudiana leaf essential oil as effective and eco-friendly botanical insecticides against Metopolophium dirhodum. Ind Crops Prod. 155, 112844(2020).
  78. Conti, B., et al. Mosquitocidal essential oils: are they safe against non-target aquatic organisms. Parasitol Res. 113 (1), 251-259 (2014).
  79. Jensen, H. R., Scott, I. M., Sims, S., Trudeau, V. L., Arnason, J. T. Gene expression profiles of Drosophila melanogaster exposed to an insecticidal extract of Piper nigrum. J Agric Food Chem. 54, 1289-1295 (2006).
  80. Yadav, V., Krishnan, A., Vohora, D. A systematic review on Piper longum L.: bridging traditional knowledge and pharmacological evidence for future translational research. J Ethnopharmacol. 247, 112255(2020).
  81. Okonkwo, C. O., Moses, S. E. Insecticidal potentials and chemical composition of ethanol extracts from the leaves of Acanthus montanus on selected insect pests. J Chem Pharm Res. 9 (10), 111-116 (2017).
  82. Methylenedioxyphenyl compound as insecticide, insect repellent, and pyrethrin synergist. US Patent. , US2493927A (1950).
  83. Marcus, C. B., Murray, M., Wilkinson, C. F. Spectral and inhibitory interactions of methylenedioxyphenyl and related compounds with purified isozymes of cytochrome P-450. Xenobiotica. 15 (4), 351-362 (1985).
  84. Murray, M. Mechanisms of inhibitory and regulatory effects of methylenedioxyphenyl compounds on cytochrome P450-dependent drug oxidation. Curr Drug Metab. 1 (1), 67-84 (2000).
  85. Nakajima, M., et al. Isoform selective inhibition and inactivation of human cytochrome P450s by methylenedioxyphenyl compounds. Xenobiotica. 29 (12), 1191-1202 (1999).
  86. Dutkiewicz, Z., Mikstacka, R. Structure-based drug design for cytochrome P450 family 1 inhibitors. Bioinorg Chem Appl. 2018, 3924608(2018).
  87. Clarke, N., Irvine, W. In silico design and SAR study of dibenzyl trisulfide analogues for improved CYP1A1 inhibition. ChemistryOpen. 11 (5), e202200016(2022).
  88. Zhou, G., et al. Emerging mosquito resistance to piperonyl butoxide-synergized pyrethroid insecticide and its mechanism. J Med Entomol. 59 (2), 638-647 (2022).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Zwalczanie wektorówoporność na deltametrynętest biologiczny w butelkach CDCekstrakt etanolowy z łodygizwiązek piperynyzwalczanie komarów
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.