Полезные статьи

Акарицидная активность некоторых эфирных масел и их монотерпеноидных компонентов против клещей домашней пыли, Dermatophagoides pteronyssinus (Acari: Pyroglyphidae)

АННОТАЦИЯ

Акарицидная активность четырнадцати эфирных масел и четырнадцати их основных монотерпеноидов была протестирована против клещей домашней пыли Dermatophagoides pteronyssinus. Пять концентраций использовались в течение двух разных временных интервалов 24 и 48 ч в лабораторных условиях. В целом, было замечено, что акарицидный эффект на основе LC ₅₀ ((ЛК50) означает «Смертельная концентрация» которая может вызвать 50% смертей при воздействии на живых существ.) либо эфирных масел, либо монотерпеноидов против клеща зависел от времени. Значения LC ₅₀ были снижены с увеличением времени воздействия. Было показано, что масла гвоздики, ромашки, хеноподиума, розмарина, эвкалипта и тмина обладают высокой активностью. Что касается монотерпеноидов, было обнаружено, что наиболее эффективными являются коричный альдегид и хлоротимол, за которыми следует цитронеллол. Это исследование предполагает использование эфирных масел и их основных компонентов в качестве экологически безопасных биоразлагаемых агентов для борьбы с клещами домашней пыли, D. pteronyssinus.

Ключевые слова: Природные акарициды, эфирные масла, монотерпеноиды, клещ домашней пыли, Dermatophagoides pteronyssinus

ВЕДЕНИЕ

Было обнаружено, что среди нескольких видов семейства Pyroglyphidae, Dermatophagoides pteronyssinus и D. farinae, преобладают клещи домашней пыли, составляющие около 80% ~ 90% от общей популяции клещей и являющиеся важными источниками аллергенов во всем мире внутри домов во влажных географических районах. Оба клеща домашней пыли обнаружены в домах в различных районах Египта. Они являются основной причиной респираторных аллергий, включая астму. Они также идентифицированы как этиологический агент сенсибилизации и астмы, вызывающий у детей.

Борьба с клещами домашней пыли обычно осуществляется тремя различными подходами: первый — это физический метод, такой как исключительные стандарты очистки, второй — снижение уровня влажности и третий — снижение аллергенов с помощью эффективных акарицидов. Последний вариант следует использовать только после тщательного рассмотрения. Хотя с помощью используемых в настоящее время синтетических акарицидов (бензилбензоата и дубильной кислоты) был достигнут хороший контроль, потенциальной проблемой может стать риск для здоровья человека. Эта проблема привела к исследовательским усилиям по разработке более безопасных и эффективных альтернатив для борьбы с клещами в помещении. Таким образом, использование акарицидов растительного происхождения привлекло внимание и было рассмотрено в качестве многообещающей альтернативы химическим акарицидам. Сравнительные данные, полученные Макдональдом и Тови, показали, что масло цитронеллы и масло чайного дерева были столь же эффективны, как 0,5% бензилбензоат (синтетический акарицид). Недавно Lee (2004) сравнил масло Foeniculum vulgare и пять его коммерческих компонентов (монотерпеноидов) с бензилбензоатом против D. farinae и D. pteronyssinus. Он обнаружил, что как изомеры фенхона, так и анисовый альдегид более эффективны, чем бензилбензоат. Однако тимол был столь же эффективен в качестве акарицидного средства, как и бензилбензоат.

Поэтому настоящая работа была посвящена оценке митицидной активности некоторых общедоступных эфирных масел и их основных компонентов против клеща домашней пыли, D. pteronyssinus, наиболее важного переносчика астмы, с целью поиска новых природных митицидов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исходная культура клещей домашней пыли

Клещ домашней пыли, D. pteronyssinus, был выделен из матрацной пыли и выращен на тонкоизмельченной смеси пыли, сухих дрожжей и сухого молока (1:1:0,5) в полной темноте. Банки с сырьем хранили в инкубаторе при средней температуре (25±2)°C и относительной влажности (80±5)%. Через пять месяцев для экспериментов было доступно значительное количество различных стадий.

Эфирные масла растений

В настоящем исследовании использовались четырнадцать эфирных масел, а именно: тмин, хеноподиум, корица, гвоздика, эвкалипт, розмарин, чеснок, герань, лемонграсс, ромашка, мята перечная, роза, фенхель и тимьян. Эти масла были предоставлены фармацевтическим факультетом Александрийского университета, Египет.

Идентификация и определение состава эфирных масел

Компоненты эфирного масла были проанализированы с помощью газовой хроматографии (Hewlett-Packard 58590 II Plus) в сочетании с детектором масс-спектрометра HP-5989 B и оснащены колонкой HP-5 (30 м×0.25 мм × 0,025 мкм). Температурная программа: начальная температура 70 °C; выдержка 2 мин; скорость нагрева 4 °C /мин, конечная температура 250 °C; выдержка 30 мин; постоянная скорость потока 0,8 мл / мин, температура впрыска 250 ° C; объем впрыска 1 мкл/мин. Масс-спектрометрия проводилась с использованием библиотеки Wiley, ID 275, и задавалась как: режим ионизации электронным ударом с энергией электронов 70 эВ. Диапазон масс сканирования m/z 45 ~ 50, температура детектора 250 °C.

Монотерпеноиды

Четырнадцать монотерпеноидных компонентов протестированных эфирных масел, а именно: эвгенол, (S & R) карвон, борнеол, карвеол, бензиловый спирт, тимол, камфора, ментол, хлоротимол, коричный альдегид, карвакрол, цинеол, а также цитронеллол и гераниол, были поставлены Aldrich Chemical Company. Структуры протестированных монотерпеноидных компонентов.

Экспериментальные методы исследования

После предварительных экспериментов для эфирного масла или монотерпеноидов были выбраны пять концентраций 25×10^-6, 50×10^-6, 100×10^-6, 250×10^-6 и 500×10^-6 на 0,5 г пыли и контроль. Каждую концентрацию смешивали с 0,5 г домашней пыли и помещали на микроэлемент (3 см×1,5 см). Десять клещей были нанесены поверх микроэлемента с помощью кисточки. Для каждой тестируемой концентрации было сохранено пять повторов. Все эксперименты проводились в лабораторных условиях при сохранении исходных культур. Подсчет смертности проводился через 24 и 48 ч воздействия. LC ₅₀ значений и их доверительные пределы (CL) были рассчитаны в соответствии с Finney (Финни Дж. Пробит-анализ. 2-е изд. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета; 1971.)

РЕЗУЛЬТАТЫ

Было оценено влияние четырнадцати растительных эфирных масел, а именно: тмина, хеноподиума, гвоздики, корицы, эвкалипта, фенхеля, чеснока, герани, лимона, ромашки, мяты перечной, розы, розмарина и тимьяна, на смертность клещей домашней пыли, D. pteronyssinus (Trouessart). Пять концентраций были использованы в течение временных интервалов 24 и 48 ч в лабораторных условиях. В контроле не было зарегистрировано смертности. Результаты 24-часового LC ₅₀ часов показали, что гвоздичное масло было наиболее эффективным (LC ₅₀= 29,78 × 10^-6), за которым следовали ромашка (104,45 × 10^-6), хеноподиум (117,53 ×10^-6), фенхель (156,42 ×10^-6) и тмина (158,05×10^-6). Согласно анализу ГХ-МС, гвоздичное масло содержит 62,3% эвгенола и 19,2% кариофиллена. Ромашковое масло, содержащее камфару 51,4%, п-цимен 20,1% и тимол 9,5%, показало хорошую активность после 24 ч обработки значением LC ₅₀, равным 104,45×10^-6. Результаты тестирования масел через 48 часов показали, что эфирное масло гвоздики было наиболее эффективным, за ним следовали ромашка, хеноподиум, розмарин и эвкалипт. Из полученных результатов наиболее перспективным маслом, протестированным против клещей домашней пыли, было эфирное масло гвоздики со значениями LC ₅₀, равными 29,78×10^-6 и 21,17×10.^-6 через 24 и 48 ч соответственно.

ОБСУЖДЕНИЕ

Это исследование показало эффективность некоторых эфирных масел и их монотерпеноидных компонентов против клещей домашней пыли D. pteronyssinus. Из-за сильной активности гвоздичного масла и некоторых других, для идентификации компонентов эфирных масел и их активности в отношении эфирных масел использовали ГХ-МС. Тимол и структурно родственные соединения, такие как п-цимен, эффективны в качестве акарицидов. Это наблюдение подтверждается результатами, полученными для масла хеноподиума, которое также содержит 33,3% p-цимена. Масло ромашки проявляло высокую активность из-за присутствия камфоры 51,4%, p-цимен 20,1% и тимол 9,5%. Возможно, существует совместное действие этих компонентов, приводящее к повышению активности против клещей. Резк и Гадельхак изучали действие тимола и эвгенола против взрослой стадии клеща домашней пыли, D. pteronyssinus. Они показали, что тимол и эвгенол оказывали почти одинаковое действие против тестируемого клеща.

Интересно, что сходство эффекта масел розмарина и эвкалипта через 48 ч может быть обусловлено 1,8-цинеолом в качестве основного компонента, на долю которого приходилось 28,6% и 45,1% соответственно.

Хлорированное соединение тимола (хлоротимол) было намного более эффективным, чем сам тимол, что указывает на важную роль атома хлора в митицидной активности. Гораздо более интересные результаты были получены благодаря мощному воздействию коричного альдегида. Следовательно, коричный альдегид и хлоротимол заслуживают дальнейшего изучения в качестве потенциальных средств борьбы с пылевыми клещами или в качестве соединений свинца.

Общественное восприятие и принятие использования моющих средств, содержащих натуральные эфирные масла, может быть более позитивным. Наиболее перспективным протестированным маслом было гвоздичное, которое увеличило свою эффективность за время тестирования. Токсическое действие этих масел может быть обусловлено их фумигирующим и/или контактным действием. Было показано, что пары некоторых из этих эфирных масел убивают клещей pyroglyphidae (Watanabe et al., 1989). Требуется дальнейший скрининг этих эфирных масел в растворе. Критерии выбора наиболее подходящего масла включают его акарицидную активность во времени и температуре, летучесть, приемлемость аромата и неблагоприятное воздействие на ткани. Эфирные масла также могут быть особенно подходящими для включения в растворы для мытья ковров, чтобы помочь в поддержании контроля над клещами.

В заключение, в ходе нашего комплексного скрининга четыре эфирных масла, гвоздичное, ромашкоевое, хеноподиум и фенхель, а также два монотерпеноида, циннамальдегид и хлоротимол, были выявлены в качестве потенциальных агентов растительного происхождения, которые обеспечивают многообещающие результаты против клещей домашней пыли, D. pteronyssinus. Растительные эфирные масла как источник для борьбы со взрослой стадией клещей домашней пыли являются безопасным и эффективным подходом, поскольку многие из них избирательны к вредителям, практически не оказывая вредного воздействия на нецелевые организмы и окружающую среду. Эти исследования показывают, что эфирные масла и их основные компоненты являются потенциально эффективным, экологически приемлемым, недорогим, простым и альтернативным методом борьбы с клещами домашней пыли.

Saad el-Z, Hussien R, Saher F, Ahmed Z. Acaricidal activities of some essential oils and their monoterpenoidal constituents against house dust mite, Dermatophagoides pteronyssinus (Acari: Pyroglyphidae). J Zhejiang Univ Sci B. 2006 Dec;7(12):957-62. doi: 10.1631/jzus.2006.B0957. PMID: 17111463; PMCID: PMC1661675.