Penggunaan pestisida sintetis yang meluas telah menimbulkan berbagai masalah, termasuk munculnya organisme yang resistan, kerusakan lingkungan, dan bahaya bagi kesehatan manusia. Oleh karena itu, diperlukan inovasi mikroba barupestisidayang aman bagi kesehatan manusia dan lingkungan sangat dibutuhkan. Pada penelitian ini, biosurfaktan rhamnolipid yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 digunakan untuk mengevaluasi toksisitas terhadap larva nyamuk (Culex quinquefasciatus) dan rayap (Odontotermes obesus). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat tingkat kematian yang bergantung dosis antar perlakuan. Nilai LC50 (konsentrasi mematikan 50%) pada 48 jam untuk biosurfaktan larva rayap dan nyamuk ditentukan dengan menggunakan metode kurva regresi nonlinier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai LC50 48 jam (interval kepercayaan 95%) aktivitas larvasida dan antirayap dari biosurfaktan tersebut masing-masing adalah 26,49 mg/L (kisaran 25,40 hingga 27,57) dan 33,43 mg/L (kisaran 31,09 hingga 35,68). Berdasarkan pemeriksaan histopatologi, pengobatan dengan biosurfaktan menyebabkan kerusakan parah pada jaringan organel larva dan rayap. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa biosurfaktan mikroba yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 merupakan alat yang sangat baik dan berpotensi efektif untuk pengendalian Cx. quinquefasciatus dan O. obesus.
Negara-negara tropis mengalami sejumlah besar penyakit yang ditularkan nyamuk1. Relevansi penyakit yang ditularkan nyamuk tersebar luas. Lebih dari 400.000 orang meninggal karena malaria setiap tahun, dan beberapa kota besar mengalami epidemi penyakit serius seperti demam berdarah, demam kuning, chikungunya, dan Zika.2 Penyakit yang ditularkan melalui vektor dikaitkan dengan satu dari enam infeksi di seluruh dunia, dengan nyamuk yang menyebabkan kasus yang paling signifikan3,4. Culex, Anopheles, dan Aedes adalah tiga genus nyamuk yang paling sering dikaitkan dengan penularan penyakit5. Prevalensi demam berdarah, infeksi yang ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypti, telah meningkat selama dekade terakhir dan menimbulkan ancaman kesehatan masyarakat yang signifikan4,7,8. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), lebih dari 40% populasi dunia berisiko terkena demam berdarah, dengan 50–100 juta kasus baru terjadi setiap tahun di lebih dari 100 negara9,10,11. Demam berdarah telah menjadi masalah kesehatan masyarakat yang besar karena insidennya telah meningkat di seluruh dunia12,13,14. Anopheles gambiae, yang umumnya dikenal sebagai nyamuk Anopheles Afrika, merupakan vektor terpenting malaria manusia di wilayah tropis dan subtropis15. Virus West Nile, ensefalitis St. Louis, ensefalitis Jepang, dan infeksi virus pada kuda dan burung ditularkan oleh nyamuk Culex, yang sering disebut nyamuk rumah biasa. Selain itu, mereka juga merupakan pembawa penyakit bakteri dan parasit16. Ada lebih dari 3.000 spesies rayap di dunia, dan mereka telah ada selama lebih dari 150 juta tahun17. Sebagian besar hama hidup di tanah dan memakan kayu dan produk kayu yang mengandung selulosa. Rayap India Odontotermes obesus merupakan hama penting yang menyebabkan kerusakan parah pada tanaman penting dan pohon perkebunan18. Di daerah pertanian, serangan rayap pada berbagai tahap dapat menyebabkan kerusakan ekonomi yang sangat besar pada berbagai tanaman, spesies pohon, dan bahan bangunan. Rayap juga dapat menyebabkan masalah kesehatan manusia19.
Masalah resistensi dari mikroorganisme dan hama di bidang farmasi dan pertanian saat ini sangatlah kompleks20,21. Oleh karena itu, kedua perusahaan harus mencari antimikroba baru yang hemat biaya dan biopestisida yang aman. Pestisida sintetis kini tersedia dan telah terbukti bersifat menular dan mengusir serangga bermanfaat yang bukan target22. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang biosurfaktan telah meluas karena aplikasinya di berbagai industri. Biosurfaktan sangat berguna dan vital dalam pertanian, remediasi tanah, ekstraksi minyak bumi, penghilangan bakteri dan serangga, serta pengolahan makanan23,24. Biosurfaktan atau surfaktan mikroba adalah bahan kimia biosurfaktan yang diproduksi oleh mikroorganisme seperti bakteri, khamir, dan jamur di habitat pesisir dan daerah yang terkontaminasi minyak25,26. Surfaktan dan biosurfaktan yang berasal dari bahan kimia adalah dua jenis yang diperoleh langsung dari lingkungan alam27. Berbagai biosurfaktan diperoleh dari habitat laut28,29. Oleh karena itu, para ilmuwan mencari teknologi baru untuk produksi biosurfaktan berdasarkan bakteri alami30,31. Kemajuan dalam penelitian semacam itu menunjukkan pentingnya senyawa biologis ini bagi perlindungan lingkungan32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium, dan genus bakteri ini merupakan perwakilan yang telah diteliti dengan baik23,33.
Ada banyak jenis biosurfaktan dengan berbagai macam aplikasi34. Keuntungan signifikan dari senyawa-senyawa ini adalah beberapa di antaranya memiliki aktivitas antibakteri, larvasida, dan insektisida. Ini berarti bahwa mereka dapat digunakan dalam industri pertanian, kimia, farmasi, dan kosmetik35,36,37,38. Karena biosurfaktan umumnya dapat terurai secara hayati dan bermanfaat bagi lingkungan, mereka digunakan dalam program pengelolaan hama terpadu untuk melindungi tanaman39. Dengan demikian, pengetahuan dasar telah diperoleh tentang aktivitas larvasida dan antirayap dari biosurfaktan mikroba yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2. Kami memeriksa mortalitas dan perubahan histologis saat terpapar pada berbagai konsentrasi biosurfaktan rhamnolipid. Selain itu, kami mengevaluasi program komputer Quantitative Structure-Activity (QSAR) yang banyak digunakan, Ecological Structure-Activity (ECOSAR) untuk menentukan toksisitas akut untuk mikroalga, daphnia, dan ikan.
Dalam penelitian ini, aktivitas antirayap (toksisitas) biosurfaktan murni pada berbagai konsentrasi mulai dari 30 hingga 50 mg/ml (dengan interval 5 mg/ml) diuji terhadap rayap India, O. obesus dan spesies keempat )Evaluasi. Larva instar Cx. Larva nyamuk quinquefasciatus. Konsentrasi LC50 biosurfaktan selama 48 jam terhadap O. obesus dan Cx. C. solanacearum. Larva nyamuk diidentifikasi menggunakan metode pencocokan kurva regresi nonlinier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mortalitas rayap meningkat dengan meningkatnya konsentrasi biosurfaktan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biosurfaktan tersebut mempunyai aktivitas larvasida (Gambar 1) dan aktivitas antirayap (Gambar 2), dengan nilai LC50 48 jam (IK 95%) masing-masing sebesar 26,49 mg/L (25,40-27,57) dan 33,43 mg/L (Gambar 31,09-35,68) (Tabel 1). Dari segi toksisitas akut (48 jam), biosurfaktan tersebut tergolong “berbahaya” terhadap organisme yang diuji. Biosurfaktan yang dihasilkan dalam penelitian ini menunjukkan aktivitas larvasida yang sangat baik dengan tingkat kematian 100% dalam waktu 24-48 jam setelah paparan.
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas larvasida. Kurva regresi nonlinier yang sesuai (garis utuh) dan interval kepercayaan 95% (area berbayang) untuk mortalitas relatif (%).
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas antirayap. Kurva regresi nonlinier yang sesuai (garis utuh) dan interval kepercayaan 95% (area berbayang) untuk mortalitas relatif (%).
Pada akhir percobaan, perubahan morfologi dan anomali diamati di bawah mikroskop. Perubahan morfologi diamati pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan pada perbesaran 40x. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, gangguan pertumbuhan terjadi pada sebagian besar larva yang diobati dengan biosurfaktan. Gambar 3a menunjukkan Cx. quinquefasciatus yang normal, Gambar 3b menunjukkan Cx. yang tidak normal. Menyebabkan lima larva nematoda.
Efek dosis subletal (LC50) biosurfaktan terhadap perkembangan larva Culex quinquefasciatus. Gambar mikroskop cahaya (a) dari Cx normal pada perbesaran 40x. quinquefasciatus (b) Cx abnormal. Menyebabkan lima larva nematoda.
Dalam penelitian ini, pemeriksaan histologis larva yang diobati (Gambar 4) dan rayap (Gambar 5) mengungkapkan beberapa kelainan, termasuk pengurangan area perut dan kerusakan pada otot, lapisan epitel dan kulit. Histologi mengungkapkan mekanisme aktivitas penghambatan biosurfaktan yang digunakan dalam penelitian ini.
Histopatologi larva Cx instar ke-4 yang normal dan tidak diobati. Larva quinquefasciatus (kontrol: (a,b)) dan diobati dengan biosurfaktan (perlakuan: (c,d)). Anak panah menunjukkan epitel usus yang diobati (epi), nuklei (n), dan otot (mu). Batang = 50 µm.
Histopatologi O. obesus normal yang tidak diobati (kontrol: (a,b)) dan yang diobati dengan biosurfaktan (perlakuan: (c,d)). Panah menunjukkan epitel usus (epi) dan otot (mu), masing-masing. Batang = 50 µm.
Dalam penelitian ini, ECOSAR digunakan untuk memprediksi toksisitas akut produk biosurfaktan rhamnolipid terhadap produsen primer (ganggang hijau), konsumen primer (kutu air), dan konsumen sekunder (ikan). Program ini menggunakan model senyawa struktur-aktivitas kuantitatif yang canggih untuk mengevaluasi toksisitas berdasarkan struktur molekuler. Model ini menggunakan perangkat lunak struktur-aktivitas (SAR) untuk menghitung toksisitas akut dan jangka panjang zat terhadap spesies akuatik. Secara khusus, Tabel 2 merangkum estimasi konsentrasi mematikan rata-rata (LC50) dan konsentrasi efektif rata-rata (EC50) untuk beberapa spesies. Toksisitas yang diduga dikategorikan ke dalam empat tingkat menggunakan Sistem Klasifikasi dan Pelabelan Bahan Kimia yang Diharmonisasikan Secara Global (Tabel 3).
Pengendalian penyakit yang ditularkan melalui vektor, terutama jenis nyamuk dan nyamuk Aedes. Orang Mesir, sekarang pekerjaan yang sulit 40,41,42,43,44,45,46. Meskipun beberapa pestisida yang tersedia secara kimia, seperti piretroid dan organofosfat, agak bermanfaat, mereka menimbulkan risiko yang signifikan terhadap kesehatan manusia, termasuk diabetes, gangguan reproduksi, gangguan neurologis, kanker, dan penyakit pernapasan. Selain itu, seiring waktu, serangga ini dapat menjadi resistan terhadapnya13,43,48. Dengan demikian, tindakan pengendalian biologis yang efektif dan ramah lingkungan akan menjadi metode pengendalian nyamuk yang lebih populer49,50. Benelli51 menyarankan bahwa pengendalian awal vektor nyamuk akan lebih efektif di daerah perkotaan, tetapi mereka tidak merekomendasikan penggunaan larvasida di daerah pedesaan52. Tom et al53 juga menyarankan bahwa mengendalikan nyamuk pada tahap yang belum dewasa akan menjadi strategi yang aman dan sederhana karena mereka lebih sensitif terhadap agen pengendali54.
Produksi biosurfaktan oleh strain yang kuat (Enterobacter cloacae SJ2) menunjukkan kemanjuran yang konsisten dan menjanjikan. Studi kami sebelumnya melaporkan bahwa Enterobacter cloacae SJ2 mengoptimalkan produksi biosurfaktan menggunakan parameter fisikokimia26. Menurut studi mereka, kondisi optimal untuk produksi biosurfaktan oleh isolat E. cloacae yang potensial adalah inkubasi selama 36 jam, agitasi pada 150 rpm, pH 7,5, 37 °C, salinitas 1 ppt, 2% glukosa sebagai sumber karbon, 1% ragi. Ekstrak digunakan sebagai sumber nitrogen untuk memperoleh 2,61 g/L biosurfaktan. Selain itu, biosurfaktan dikarakterisasi menggunakan TLC, FTIR dan MALDI-TOF-MS. Ini menegaskan bahwa rhamnolipid adalah biosurfaktan. Biosurfaktan glikolipid adalah kelas yang paling intensif dipelajari dari jenis biosurfaktan lainnya55. Mereka terdiri dari bagian karbohidrat dan lipid, terutama rantai asam lemak. Di antara glikolipid, perwakilan utamanya adalah rhamnolipid dan sophorolipid56. Rhamnolipid mengandung dua gugus rhamnosa yang terikat pada asam mono- atau di-β-hidroksidekanoat57. Penggunaan rhamnolipid dalam industri medis dan farmasi sudah mapan58, selain penggunaannya baru-baru ini sebagai pestisida59.
Interaksi biosurfaktan dengan daerah hidrofobik sifon pernapasan memungkinkan air melewati rongga stomata, sehingga meningkatkan kontak larva dengan lingkungan perairan. Kehadiran biosurfaktan juga memengaruhi trakea, yang panjangnya dekat dengan permukaan, yang memudahkan larva merangkak ke permukaan dan bernapas. Akibatnya, tegangan permukaan air menurun. Karena larva tidak dapat menempel di permukaan air, mereka jatuh ke dasar tangki, mengganggu tekanan hidrostatik, yang mengakibatkan pengeluaran energi yang berlebihan dan kematian karena tenggelam38,60. Hasil serupa diperoleh oleh Ghribi61, di mana biosurfaktan yang diproduksi oleh Bacillus subtilis menunjukkan aktivitas larvasida terhadap Ephestia kuehniella. Demikian pula, aktivitas larvasida Cx. Das dan Mukherjee23 juga menilai efek lipopeptida siklik pada larva quinquefasciatus.
Hasil penelitian ini menyangkut aktivitas larvasida biosurfaktan rhamnolipid terhadap Cx. Pembunuhan nyamuk quinquefasciatus konsisten dengan hasil yang dipublikasikan sebelumnya. Misalnya, biosurfaktan berbasis surfaktin yang diproduksi oleh berbagai bakteri dari genus Bacillus digunakan. dan Pseudomonas spp. Beberapa laporan awal64,65,66 melaporkan aktivitas pembunuh larva dari biosurfaktan lipopeptida dari Bacillus subtilis23. Deepali dkk. 63 menemukan bahwa biosurfaktan rhamnolipid yang diisolasi dari Stenotropomonas maltophilia memiliki aktivitas larvasida yang kuat pada konsentrasi 10 mg/L. Silva dkk. 67 melaporkan aktivitas larvasida biosurfaktan rhamnolipid terhadap Ae pada konsentrasi 1 g/L. Aedes aegypti. Kanakdande dkk. 68 melaporkan bahwa biosurfaktan lipopeptida yang diproduksi oleh Bacillus subtilis menyebabkan kematian menyeluruh pada larva Culex dan rayap dengan fraksi lipofilik Eucalyptus. Demikian pula, Masendra dkk. 69 melaporkan kematian semut pekerja (Cryptotermes cynocephalus Light.) sebesar 61,7% dalam fraksi lipofilik n-heksana dan EtOAc dari ekstrak kasar E.
Parthipan et al 70 melaporkan penggunaan insektisida biosurfaktan lipopeptida yang diproduksi oleh Bacillus subtilis A1 dan Pseudomonas stutzeri NA3 terhadap Anopheles Stephensi, vektor parasit malaria Plasmodium. Mereka mengamati bahwa larva dan pupa bertahan hidup lebih lama, memiliki periode bertelur lebih pendek, steril, dan memiliki rentang hidup lebih pendek ketika diobati dengan berbagai konsentrasi biosurfaktan. Nilai LC50 yang diamati dari biosurfaktan B. subtilis A1 adalah 3,58, 4,92, 5,37, 7,10 dan 7,99 mg/L untuk berbagai keadaan larva (yaitu larva I, II, III, IV dan stadium pupa). Sebagai perbandingan, biosurfaktan untuk stadium larva I-IV dan stadium pupa Pseudomonas stutzeri NA3 masing-masing adalah 2,61, 3,68, 4,48, 5,55 dan 6,99 mg/L. Fenologi larva dan pupa yang bertahan hidup yang tertunda diduga merupakan hasil dari gangguan fisiologis dan metabolik yang signifikan yang disebabkan oleh perlakuan insektisida71.
Galur Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 menghasilkan biosurfaktan dengan aktivitas larvasida 100% terhadap nyamuk Aedes aegypti interval 24 jam 38 lebih tinggi daripada yang dilaporkan oleh Silva et al. Biosurfaktan yang diproduksi dari Pseudomonas aeruginosa menggunakan minyak bunga matahari sebagai sumber karbon telah terbukti membunuh 100% larva dalam waktu 48 jam 67 . Abinaya et al.72 dan Pradhan et al.73 juga menunjukkan efek larvasida atau insektisida dari surfaktan yang diproduksi oleh beberapa isolat dari genus Bacillus. Sebuah studi yang diterbitkan sebelumnya oleh Senthil-Nathan et al. menemukan bahwa 100% larva nyamuk yang terpapar laguna tanaman kemungkinan besar akan mati. 74.
Penilaian efek subletal insektisida pada biologi serangga sangat penting untuk program pengelolaan hama terpadu karena dosis/konsentrasi subletal tidak membunuh serangga tetapi dapat mengurangi populasi serangga pada generasi mendatang dengan mengganggu karakteristik biologis10. Siqueira et al 75 mengamati aktivitas larvasida lengkap (100% mortalitas) dari biosurfaktan rhamnolipid (300 mg/ml) saat diuji pada berbagai konsentrasi mulai dari 50 hingga 300 mg/ml. Tahap larva galur Aedes aegypti. Mereka menganalisis efek waktu kematian dan konsentrasi subletal pada kelangsungan hidup larva dan aktivitas berenang. Selain itu, mereka mengamati penurunan kecepatan berenang setelah 24–48 jam paparan konsentrasi subletal biosurfaktan (misalnya, 50 mg/mL dan 100 mg/mL). Racun yang memiliki peran subletal yang menjanjikan dianggap lebih efektif dalam menyebabkan banyak kerusakan pada hama yang terpapar76.
Pengamatan histologis dari hasil kami menunjukkan bahwa biosurfaktan yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 secara signifikan mengubah jaringan larva nyamuk (Cx. quinquefasciatus) dan rayap (O. obesus). Anomali serupa disebabkan oleh preparat minyak basil pada An. gambiaes.s dan An. arabica yang dideskripsikan oleh Ochola77. Kamaraj et al.78 juga mendeskripsikan kelainan morfologi yang sama pada An. Larva Stephanie terpapar nanopartikel emas. Vasantha-Srinivasan et al.79 juga melaporkan bahwa minyak atsiri shepherd's purse merusak parah ruang dan lapisan epitel Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran et al melaporkan bahwa larva nyamuk diobati dengan ekstrak miselium 500 mg/ml dari jamur Penicillium lokal. Ae menunjukkan kerusakan histologis yang parah. aegypti dan Cx. Angka kematian 80. Sebelumnya, Abinaya et al. Larva instar keempat dari An dipelajari. Stephensi dan Ae. aegypti menemukan banyak perubahan histologis pada Aedes aegypti yang diobati dengan eksopolisakarida B. licheniformis, termasuk sekum lambung, atrofi otot, kerusakan dan disorganisasi ganglia tali saraf72. Menurut Raghavendran et al., setelah pengobatan dengan ekstrak miselium P. daleae, sel-sel usus tengah nyamuk yang diuji (larva instar ke-4) menunjukkan pembengkakan lumen usus, penurunan isi antarsel, dan degenerasi nukleus81. Perubahan histologis yang sama diamati pada larva nyamuk yang diobati dengan ekstrak daun echinacea, yang menunjukkan potensi insektisida dari senyawa yang diobati50.
Penggunaan perangkat lunak ECOSAR telah mendapat pengakuan internasional82. Penelitian terkini menunjukkan bahwa toksisitas akut biosurfaktan ECOSAR terhadap mikroalga (C. vulgaris), ikan, dan kutu air (D. magna) termasuk dalam kategori “toksisitas” yang ditetapkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa83. Model ekotoksisitas ECOSAR menggunakan SAR dan QSAR untuk memprediksi toksisitas akut dan jangka panjang suatu zat dan sering digunakan untuk memprediksi toksisitas polutan organik82,84.
Paraformaldehyde, penyangga natrium fosfat (pH 7,4) dan semua bahan kimia lain yang digunakan dalam penelitian ini dibeli dari HiMedia Laboratories, India.
Produksi biosurfaktan dilakukan dalam labu Erlenmeyer 500 mL yang berisi 200 mL medium Bushnell Haas steril yang dilengkapi dengan 1% minyak mentah sebagai satu-satunya sumber karbon. Prakultur Enterobacter cloacae SJ2 (1,4 × 104 CFU/ml) diinokulasi dan dikultur pada pengocok orbital pada suhu 37°C, 200 rpm selama 7 hari. Setelah masa inkubasi, biosurfaktan diekstraksi dengan cara mensentrifugasi medium kultur pada kecepatan 3400×g selama 20 menit pada suhu 4°C dan supernatan yang dihasilkan digunakan untuk tujuan penyaringan. Prosedur optimasi dan karakterisasi biosurfaktan diadopsi dari penelitian kami sebelumnya26.
Larva Culex quinquefasciatus diperoleh dari Pusat Studi Lanjutan Biologi Kelautan (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Larva dibesarkan dalam wadah plastik berisi air deionisasi pada suhu 27 ± 2°C dan periode cahaya 12:12 (terang:gelap). Larva nyamuk diberi makan larutan glukosa 10%.
Larva Culex quinquefasciatus telah ditemukan di tangki septik terbuka dan tak terlindungi. Gunakan pedoman klasifikasi standar untuk mengidentifikasi dan membudidayakan larva di laboratorium85. Uji larvasida dilakukan sesuai dengan rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia86. SH. Larva quinquefasciatus instar keempat dikumpulkan dalam tabung tertutup dalam kelompok 25 ml dan 50 ml dengan celah udara dua pertiga dari kapasitasnya. Biosurfaktan (0–50 mg/ml) ditambahkan ke setiap tabung secara individual dan disimpan pada suhu 25 °C. Tabung kontrol hanya menggunakan air suling (50 ml). Larva yang mati dianggap sebagai larva yang tidak menunjukkan tanda-tanda berenang selama masa inkubasi (12–48 jam)87. Hitung persentase kematian larva menggunakan persamaan. (1)88.
Famili Odontotermitidae mencakup rayap India Odontotermes obesus, yang ditemukan di batang kayu yang membusuk di Kampus Pertanian (Universitas Annamalai, India). Uji biosurfaktan ini (0–50 mg/ml) menggunakan prosedur normal untuk menentukan apakah biosurfaktan ini berbahaya. Setelah dikeringkan dalam aliran udara laminar selama 30 menit, setiap potongan kertas Whatman dilapisi dengan biosurfaktan pada konsentrasi 30, 40, atau 50 mg/ml. Potongan kertas yang dilapisi dan tidak dilapisi diuji dan dibandingkan di bagian tengah cawan Petri. Setiap cawan Petri berisi sekitar tiga puluh rayap aktif O. obesus. Rayap kontrol dan uji diberi kertas basah sebagai sumber makanan. Semua pelat disimpan pada suhu ruangan selama masa inkubasi. Rayap mati setelah 12, 24, 36, dan 48 jam89,90. Persamaan 1 kemudian digunakan untuk memperkirakan persentase kematian rayap pada konsentrasi biosurfaktan yang berbeda. (2).
Sampel disimpan dalam es dan dikemas dalam tabung mikro berisi 100 ml buffer natrium fosfat 0,1 M (pH 7,4) dan dikirim ke Laboratorium Patologi Akuakultur Pusat (CAPL) dari Laboratorium Histologi Rajiv Gandhi Center for Aquaculture (RGCA), Sirkali, Distrik Mayiladuthurai, Tamil Nadu, India untuk analisis lebih lanjut. Sampel segera difiksasi dalam paraformaldehida 4% pada suhu 37°C selama 48 jam.
Setelah fase fiksasi, bahan dicuci tiga kali dengan buffer natrium fosfat 0,1 M (pH 7,4), didehidrasi bertahap dalam etanol dan direndam dalam resin LEICA selama 7 hari. Zat tersebut kemudian ditempatkan dalam cetakan plastik yang diisi dengan resin dan polimerisasi, lalu ditempatkan dalam oven yang dipanaskan hingga 37°C hingga blok yang berisi zat tersebut terpolimerisasi sepenuhnya.
Setelah polimerisasi, blok dipotong menggunakan mikrotom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10.399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48.350, AS) hingga ketebalan 3 mm. Potongan-potongan tersebut dikelompokkan pada slide, dengan enam potongan per slide. Slide dikeringkan pada suhu ruangan, kemudian diwarnai dengan hematoksilin selama 7 menit dan dicuci dengan air mengalir selama 4 menit. Selain itu, oleskan larutan eosin ke kulit selama 5 menit dan bilas dengan air mengalir selama 5 menit.
Toksisitas akut diprediksi menggunakan organisme akuatik dari berbagai tingkat tropis: LC50 ikan 96 jam, LC50 D. magna 48 jam, dan EC50 alga hijau 96 jam. Toksisitas biosurfaktan rhamnolipid terhadap ikan dan alga hijau dinilai menggunakan perangkat lunak ECOSAR versi 2.2 untuk Windows yang dikembangkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS. (Tersedia daring di https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Semua pengujian untuk aktivitas larvasida dan antirayap dilakukan dalam rangkap tiga. Regresi nonlinier (log variabel respons dosis) data mortalitas larva dan rayap dilakukan untuk menghitung median konsentrasi mematikan (LC50) dengan interval kepercayaan 95%, dan kurva respons konsentrasi dibuat menggunakan Prism® (versi 8.0, GraphPad Software) Inc., AS) 84, 91.
Studi saat ini mengungkap potensi biosurfaktan mikroba yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 sebagai agen larvasida dan antirayap nyamuk, dan pekerjaan ini akan berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme tindakan larvasida dan antirayap. Studi histologis larva yang diobati dengan biosurfaktan menunjukkan kerusakan pada saluran pencernaan, usus tengah, korteks serebral dan hiperplasia sel epitel usus. Hasil: Evaluasi toksikologi aktivitas antirayap dan larvasida dari biosurfaktan rhamnolipid yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 mengungkapkan bahwa isolat ini merupakan biopestisida potensial untuk pengendalian penyakit yang ditularkan melalui vektor nyamuk (Cx quinquefasciatus) dan rayap (O. obesus). Ada kebutuhan untuk memahami toksisitas lingkungan yang mendasari biosurfaktan dan dampak lingkungan potensialnya. Studi ini memberikan dasar ilmiah untuk menilai risiko lingkungan dari biosurfaktan.
Waktu posting: 09-Apr-2024