Penggunaan pestisida sintetis yang meluas telah menimbulkan banyak masalah, termasuk munculnya organisme yang resistan, degradasi lingkungan, dan dampak buruk bagi kesehatan manusia. Oleh karena itu, diperlukan inovasi mikroba baru.pestisidayang aman bagi kesehatan manusia dan lingkungan sangat dibutuhkan. Dalam 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 mortalitas yang bergantung dosis antar perlakuan. Nilai LC50 (konsentrasi letal 50%) pada 48 jam untuk biosurfaktan rayap dan larva nyamuk ditentukan menggunakan metode pencocokan 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, perlakuan 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 mengendalikan 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 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 utama karena insidennya meningkat di seluruh dunia12,13,14. Anopheles gambiae, umumnya dikenal sebagai nyamuk Anopheles Afrika, merupakan vektor malaria terpenting pada 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, nyamuk Culex juga merupakan pembawa penyakit bakteri dan parasit16. Terdapat lebih dari 3.000 spesies rayap di dunia, dan mereka telah ada selama lebih dari 150 juta tahun17. Sebagian besar hama hidup di dalam 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 area pertanian, infestasi 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.
Permasalahan resistensi 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 infeksius serta mengusir serangga bermanfaat non-target22. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang biosurfaktan telah berkembang pesat karena aplikasinya di berbagai industri. Biosurfaktan sangat bermanfaat 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 yang berasal dari bahan kimia dan biosurfaktan adalah dua jenis yang diperoleh langsung dari lingkungan alami27. Berbagai biosurfaktan diperoleh dari habitat laut28,29. Oleh karena itu, para ilmuwan sedang mencari teknologi baru untuk produksi biosurfaktan berbasis bakteri alami30,31. Kemajuan dalam penelitian tersebut menunjukkan pentingnya senyawa biologis ini bagi perlindungan lingkungan.32 Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium, dan genus bakteri ini merupakan perwakilan yang telah dipelajari dengan baik.23,33
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 ketika terpapar pada berbagai konsentrasi biosurfaktan rhamnolipid. Selain itu, kami mengevaluasi program komputer Quantitative Structure-Activity (QSAR) Ecological Structure-Activity (ECOSAR) yang banyak digunakan untuk menentukan toksisitas akut untuk mikroalga, daphnia, dan ikan.
Dalam penelitian ini, aktivitas antirayap (toksisitas) biosurfaktan murni pada berbagai konsentrasi berkisar antara 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 seiring dengan peningkatan konsentrasi biosurfaktan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biosurfaktan memiliki aktivitas larvasida (Gambar 1) dan antirayap (Gambar 2), dengan nilai LC50 48 jam (IK 95%) masing-masing sebesar 26,49 mg/L (25,40 hingga 27,57) dan 33,43 mg/L (Gambar 31,09 hingga 35,68) (Tabel 1). Dalam hal toksisitas akut (48 jam), biosurfaktan diklasifikasikan sebagai "berbahaya" bagi organisme yang diuji. Biosurfaktan yang dihasilkan dalam penelitian ini menunjukkan aktivitas larvasida yang sangat baik dengan tingkat kematian 100% dalam 24-48 jam setelah paparan.
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas larvasida. Kurva regresi nonlinier (garis padat) dan interval kepercayaan 95% (area berarsir) untuk mortalitas relatif (%).
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas antirayap. Kurva regresi nonlinier (garis padat) dan interval kepercayaan 95% (area berarsir) untuk mortalitas relatif (%).
Pada akhir percobaan, perubahan morfologi dan anomali diamati di bawah mikroskop. Perubahan morfologi diamati pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan dengan perbesaran 40x. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, gangguan pertumbuhan terjadi pada sebagian besar larva yang diberi biosurfaktan. Gambar 3a menunjukkan Cx. quinquefasciatus normal, Gambar 3b menunjukkan Cx. anomali yang menyebabkan lima larva nematoda.
Pengaruh dosis subletal (LC50) biosurfaktan terhadap perkembangan larva Culex quinquefasciatus. Gambar mikroskop cahaya (a) Cx normal pada perbesaran 40x. quinquefasciatus (b) Cx abnormal. Menyebabkan lima larva nematoda.
Dalam penelitian ini, pemeriksaan histologis larva yang diberi perlakuan (Gambar 4) dan rayap (Gambar 5) menunjukkan beberapa kelainan, termasuk penyusutan area abdomen dan kerusakan otot, lapisan epitel, dan kulit. Histologi menunjukkan mekanisme aktivitas penghambatan biosurfaktan yang digunakan dalam penelitian ini.
Histopatologi larva Cx instar ke-4 normal yang tidak diobati. Larva quinquefasciatus (kontrol: (a,b)) dan diobati dengan biosurfaktan (perlakuan: (c,d)). 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 masing-masing menunjukkan epitel usus (epi) dan otot (mu). Batang = 50 µm.
Dalam studi ini, ECOSAR digunakan untuk memprediksi toksisitas akut produk biosurfaktan rhamnolipid terhadap produsen primer (alga hijau), konsumen primer (kutu air), dan konsumen sekunder (ikan). Program ini menggunakan model senyawa struktur-aktivitas kuantitatif yang canggih untuk mengevaluasi toksisitas berdasarkan struktur molekul. Model ini menggunakan perangkat lunak struktur-aktivitas (SAR) untuk menghitung toksisitas akut dan jangka panjang zat terhadap spesies akuatik. Secara spesifik, Tabel 2 merangkum estimasi konsentrasi letal rata-rata (LC50) dan konsentrasi efektif rata-rata (EC50) untuk beberapa spesies. Dugaan toksisitas 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 dkk53 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 poten (Enterobacter cloacae SJ2) menunjukkan efikasi 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. Glikolipid terdiri dari bagian karbohidrat dan lipid, terutama rantai asam lemak. Di antara glikolipid, perwakilan utamanya adalah ramnolipid dan soforolipid56. Rhamnolipid mengandung dua gugus ramnosa yang terikat pada asam mono- atau di-β-hidroksidekanoat57. Penggunaan ramnolipid dalam industri medis dan farmasi telah mapan58, di samping 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 poten 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 mortalitas keseluruhan pada larva Culex dan rayap dengan fraksi lipofilik Eucalyptus. Demikian pula, Masendra dkk. 69 melaporkan mortalitas semut pekerja (Cryptotermes cynocephalus Light.) sebesar 61,7% pada fraksi n-heksana lipofilik dan EtOAc dari ekstrak kasar E. coli.
Parthipan dkk. 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 oviposisi yang lebih pendek, steril, dan memiliki masa hidup yang lebih pendek ketika diberi berbagai konsentrasi biosurfaktan. Nilai LC50 biosurfaktan A1 B. subtilis yang diamati adalah 3,58, 4,92, 5,37, 7,10, dan 7,99 mg/L untuk berbagai tahap larva (yaitu larva I, II, III, IV, dan pupa stadium). 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 akibat dari gangguan fisiologis dan metabolik yang signifikan akibat 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 dkk. Biosurfaktan yang diproduksi dari Pseudomonas aeruginosa menggunakan minyak bunga matahari sebagai sumber karbon telah terbukti membunuh 100% larva dalam waktu 48 jam (67). Abinaya dkk. (72) dan Pradhan dkk. (73) juga menunjukkan efek larvasida atau insektisida dari surfaktan yang diproduksi oleh beberapa isolat genus Bacillus. Sebuah studi yang diterbitkan sebelumnya oleh Senthil-Nathan dkk. menemukan bahwa 100% larva nyamuk yang terpapar laguna tanaman kemungkinan besar akan mati. (74)
Penilaian efek subletal insektisida terhadap biologi serangga sangat penting bagi program pengendalian hama terpadu karena dosis/konsentrasi subletal tidak membunuh serangga, tetapi dapat mengurangi populasi serangga pada generasi mendatang dengan mengganggu karakteristik biologisnya.10 Siqueira dkk. 75 mengamati aktivitas larvasida lengkap (mortalitas 100%) dari biosurfaktan rhamnolipid (300 mg/ml) ketika diuji pada berbagai konsentrasi mulai dari 50 hingga 300 mg/ml. Tahap larva galur Aedes aegypti. Mereka menganalisis pengaruh waktu kematian dan konsentrasi subletal terhadap 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 kerusakan ganda pada hama yang terpapar.76
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 dkk.78 juga mendeskripsikan kelainan morfologi yang sama pada An. Larva Stephanie terpapar nanopartikel emas. Vasantha-Srinivasan dkk.79 juga melaporkan bahwa minyak atsiri shepherd's purse merusak parah lapisan bilik dan epitel Aedes albopictus. Aedes aegypti. Raghavendran dkk. melaporkan bahwa larva nyamuk diobati dengan ekstrak miselium 500 mg/ml dari jamur Penicillium lokal. Ae menunjukkan kerusakan histologis yang parah. aegypti dan Cx. Tingkat mortalitas 80. Sebelumnya, Abinaya dkk. Larva instar keempat An telah 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 saraf72. Menurut Raghavendran dkk., setelah pengobatan dengan ekstrak miselium P. daleae, sel-sel usus tengah nyamuk yang diuji (larva instar ke-4) menunjukkan pembengkakan lumen usus, penurunan isi sel 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 mendapatkan 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 media Bushnell Haas steril yang ditambahkan 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 mensentrifugasi media 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 dipelihara dalam wadah plastik berisi air deionisasi pada suhu 27 ± 2°C dan fotoperiode 12:12 (terang:gelap). Larva nyamuk diberi makan larutan glukosa 10%.
Larva Culex quinquefasciatus telah ditemukan di tangki septik terbuka dan tidak terlindungi. Gunakan pedoman klasifikasi standar untuk mengidentifikasi dan membudidayakan larva di laboratorium85. Uji larvasida dilakukan sesuai dengan rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia86. Larva instar keempat quinquefasciatus 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 berbahaya. Setelah dikeringkan dalam aliran udara laminar selama 30 menit, setiap strip kertas Whatman dilapisi dengan biosurfaktan pada konsentrasi 30, 40, atau 50 mg/ml. Strip kertas yang dilapisi dan tidak dilapisi diuji dan dibandingkan di 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 cawan 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 berbagai konsentrasi biosurfaktan. (2).
Sampel disimpan dalam es dan dikemas dalam tabung mikro berisi 100 ml larutan penyangga natrium fosfat 0,1 M (pH 7,4) lalu dikirim ke Laboratorium Patologi Akuakultur Pusat (CAPL) di Rajiv Gandhi Center for Aquaculture (RGCA). Laboratorium Histologi, 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, material 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. Substansi kemudian ditempatkan dalam cetakan plastik berisi resin dan polimerisasi, lalu dipanaskan dalam oven hingga 37°C hingga blok yang berisi substansi terpolimerisasi sempurna.
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 kaca, dengan enam potongan per slide. Slide kaca dikeringkan pada suhu ruang, kemudian diwarnai dengan hematoksilin selama 7 menit dan dicuci dengan air mengalir selama 4 menit. Selain itu, larutan eosin dioleskan pada kulit selama 5 menit dan dibilas 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 Amerika Serikat. (Tersedia daring di https://www.epa.gov/tsca-screening-tools/ecological-struct-activity-relationships-ecosar-predictive-model).
Semua uji aktivitas larvasida dan antirayap dilakukan dalam rangkap tiga. Regresi nonlinier (log variabel respons dosis) data mortalitas larva dan rayap dilakukan untuk menghitung median konsentrasi letal (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 kerja 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 potensial lingkungannya. Studi ini memberikan dasar ilmiah untuk menilai risiko lingkungan dari biosurfaktan.
Waktu posting: 09-Apr-2024