Penggunaan pestisida sintetis yang meluas telah menyebabkan banyak masalah, termasuk munculnya organisme resisten, degradasi lingkungan, dan membahayakan kesehatan manusia. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan mikrobiologi baru.pestisidaProduk yang 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 adanya tingkat mortalitas yang bergantung pada dosis antar perlakuan. Nilai LC50 (konsentrasi letal 50%) pada 48 jam untuk biosurfaktan larva rayap dan nyamuk ditentukan menggunakan metode kurva regresi nonlinier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai LC50 48 jam (interval kepercayaan 95%) aktivitas larvasida dan anti-rayap dari biosurfaktan 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 sangat 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 utama karena insidensinya meningkat di seluruh dunia12,13,14. Anopheles gambiae, yang umumnya dikenal sebagai nyamuk Anopheles Afrika, adalah vektor terpenting malaria manusia di daerah 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. Terdapat 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 adalah 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 sangat 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 menular dan mengusir serangga bermanfaat yang bukan target22. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang biosurfaktan telah berkembang karena aplikasinya di berbagai industri. Biosurfaktan sangat berguna dan vital dalam pertanian, remediasi tanah, ekstraksi minyak bumi, penghilangan bakteri dan serangga, dan pengolahan makanan23,24. Biosurfaktan atau surfaktan mikroba adalah bahan kimia biosurfaktan yang diproduksi oleh mikroorganisme seperti bakteri, ragi, 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 mencari teknologi baru untuk produksi biosurfaktan berdasarkan bakteri alami30,31. Kemajuan dalam penelitian semacam itu menunjukkan pentingnya senyawa biologis ini untuk perlindungan lingkungan32. Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus, Alcaligenes, Corynebacterium dan genus bakteri ini merupakan perwakilan yang telah banyak diteliti23,33.
Terdapat banyak jenis biosurfaktan dengan berbagai macam aplikasi34. Keunggulan signifikan dari senyawa-senyawa ini adalah beberapa di antaranya memiliki aktivitas antibakteri, larvasida, dan insektisida. Ini berarti bahwa senyawa-senyawa tersebut dapat digunakan dalam industri pertanian, kimia, farmasi, dan kosmetik35,36,37,38. Karena biosurfaktan umumnya mudah terurai secara hayati dan bermanfaat bagi lingkungan, biosurfaktan digunakan dalam program pengelolaan hama terpadu untuk melindungi tanaman39. Dengan demikian, pengetahuan dasar telah diperoleh tentang aktivitas larvasida dan anti rayap dari biosurfaktan mikroba yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2. Kami meneliti mortalitas dan perubahan histologis ketika terpapar 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 pada mikroalga, daphnia, dan ikan.
Dalam penelitian ini, aktivitas anti-rayap (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 (Evaluate). Larva instar Cx. Larva nyamuk quinquefasciatus. Konsentrasi LC50 biosurfaktan selama 48 jam terhadap O. obesus dan Cx. C. solanacearum. Larva nyamuk diidentifikasi menggunakan metode kurva regresi nonlinier. Hasil menunjukkan bahwa mortalitas rayap meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi biosurfaktan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biosurfaktan memiliki aktivitas larvasida (Gambar 1) dan aktivitas anti-rayap (Gambar 2), dengan nilai LC50 48 jam (95% CI) 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). Dari segi 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 mortalitas 100% dalam 24-48 jam paparan.
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas larvasida. Kurva regresi nonlinier (garis solid) dan interval kepercayaan 95% (area berbayang) untuk mortalitas relatif (%).
Hitung nilai LC50 untuk aktivitas anti-rayap. Kurva regresi nonlinier (garis solid) 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 yang diberi perlakuan pada perbesaran 40x. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, gangguan pertumbuhan terjadi pada sebagian besar larva yang diberi perlakuan biosurfaktan. Gambar 3a menunjukkan Cx. quinquefasciatus normal, Gambar 3b menunjukkan Cx. quinquefasciatus anomali.
Pengaruh dosis sublethal (LC50) biosurfaktan terhadap perkembangan larva Culex quinquefasciatus. Gambar mikroskop cahaya (a) Cx normal pada perbesaran 40×. quinquefasciatus (b) Cx abnormal. Menyebabkan lima larva nematoda.
Dalam penelitian ini, pemeriksaan histologis larva yang diberi perlakuan (Gambar 4) dan rayap (Gambar 5) mengungkapkan beberapa kelainan, termasuk pengurangan luas perut dan kerusakan pada otot, lapisan epitel, dan kulit usus tengah. Histologi mengungkapkan mekanisme aktivitas penghambatan biosurfaktan yang digunakan dalam penelitian ini.
Histopatologi larva Cx quinquefasciatus instar ke-4 normal yang tidak diobati (kontrol: (a,b)) dan yang diobati dengan biosurfaktan (perlakuan: (c,d)). Panah menunjukkan epitel usus (epi), inti (n), dan otot (mu) yang diobati. Skala = 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. Skala = 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 molekul. Model ini menggunakan perangkat lunak struktur-aktivitas (SAR) untuk menghitung toksisitas akut dan jangka panjang zat terhadap spesies akuatik. Secara khusus, Tabel 2 merangkum perkiraan konsentrasi letal rata-rata (LC50) dan konsentrasi efektif rata-rata (EC50) untuk beberapa spesies. Toksisitas yang dicurigai dikategorikan menjadi empat tingkatan menggunakan Sistem Klasifikasi dan Pelabelan Bahan Kimia yang Terharmonisasi Secara Global (Tabel 3).
Pengendalian penyakit yang ditularkan melalui vektor, terutama jenis nyamuk dan nyamuk Aedes. Saat ini, pekerjaan di Mesir masih sulit 40,41,42,43,44,45,46. Meskipun beberapa pestisida kimia yang tersedia, seperti piretroid dan organofosfat, agak bermanfaat, pestisida tersebut menimbulkan risiko signifikan bagi kesehatan manusia, termasuk diabetes, gangguan reproduksi, gangguan neurologis, kanker, dan penyakit pernapasan. Selain itu, seiring waktu, serangga ini dapat menjadi resisten terhadap pestisida tersebut13,43,48. Oleh karena itu, tindakan pengendalian hayati yang efektif dan ramah lingkungan akan menjadi metode pengendalian nyamuk yang lebih populer49,50. Benelli51 menyarankan bahwa pengendalian dini vektor nyamuk akan lebih efektif di daerah perkotaan, tetapi mereka tidak merekomendasikan penggunaan larvasida di daerah pedesaan52. Tom dkk. 53 juga menyarankan bahwa pengendalian nyamuk pada tahap belum dewasa akan menjadi strategi yang aman dan sederhana karena nyamuk pada tahap tersebut lebih sensitif terhadap agen pengendali 54.
Produksi biosurfaktan oleh strain potensial (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 potensial adalah inkubasi selama 36 jam, pengadukan pada 150 rpm, pH 7,5, 37 °C, salinitas 1 ppt, 2% glukosa sebagai sumber karbon, 1% ragi. Ekstrak digunakan sebagai sumber nitrogen untuk mendapatkan 2,61 g/L biosurfaktan. Selain itu, biosurfaktan dikarakterisasi menggunakan TLC, FTIR, dan MALDI-TOF-MS. Hal ini mengkonfirmasi bahwa rhamnolipid adalah biosurfaktan. Biosurfaktan glikolipid adalah kelas biosurfaktan yang paling banyak dipelajari dari jenis biosurfaktan lainnya55. Glikolipid terdiri dari bagian karbohidrat dan lipid, terutama rantai asam lemak. Di antara glikolipid, perwakilan utamanya adalah rhamnolipid dan sophorolipid56. Rhamnolipid mengandung dua gugus rhamnose 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, sehingga memudahkan larva untuk merayap ke permukaan dan bernapas. Akibatnya, tegangan permukaan air menurun. Karena larva tidak dapat menempel pada permukaan air, mereka jatuh ke dasar tangki, mengganggu tekanan hidrostatik, yang mengakibatkan pengeluaran energi 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 berkaitan dengan aktivitas larvasida biosurfaktan rhamnolipid terhadap nyamuk Cx. quinquefasciatus. Pembunuhan nyamuk ini konsisten dengan hasil yang telah dipublikasikan sebelumnya. Misalnya, biosurfaktan berbasis surfaktin yang diproduksi oleh berbagai bakteri dari genus Bacillus dan Pseudomonas spp. Beberapa laporan awal64,65,66 melaporkan aktivitas pembunuhan 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 keseluruhan pada larva Culex dan rayap dengan fraksi lipofilik Eucalyptus. Demikian pula, Masendra et al. 69 melaporkan kematian semut pekerja (Cryptotermes cynocephalus Light.) sebesar 61,7% pada 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 yang lebih pendek, steril, dan memiliki masa hidup yang 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 tahap larva (yaitu larva I, II, III, IV dan tahap pupa) secara berturut-turut. 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 yang disebabkan oleh perlakuan insektisida71.
Strain Wickerhamomyces anomalus CCMA 0358 menghasilkan biosurfaktan dengan aktivitas larvasida 100% terhadap nyamuk Aedes aegypti dalam interval 24 jam 38 lebih tinggi daripada yang dilaporkan oleh Silva et al. Biosurfaktan yang dihasilkan 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 dihasilkan 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 akan mati. 74.
Menilai 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 biologisnya10. Siqueira et al 75 mengamati aktivitas larvasida lengkap (100% kematian) dari biosurfaktan rhamnolipid (300 mg/ml) ketika diuji pada berbagai konsentrasi mulai dari 50 hingga 300 mg/ml. Tahap larva dari strain 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 terpapar 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 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 kemangi pada An. gambiaes.s dan An. arabica yang dijelaskan oleh Ochola77. Kamaraj dkk.78 juga menjelaskan kelainan morfologis yang sama pada larva An. Stephanie yang terpapar nanopartikel emas. Vasantha-Srinivasan dkk.79 juga melaporkan bahwa minyak esensial shepherd's purse sangat merusak lapisan bilik dan epitel Aedes albopictus. Raghavendran dkk. melaporkan bahwa larva nyamuk yang diobati dengan 500 mg/ml ekstrak miselium jamur Penicillium lokal menunjukkan kerusakan histologis yang parah. Tingkat kematian Ae aegypti dan Cx. 80. Sebelumnya, Abinaya dkk. Larva instar keempat 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 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 intraseluler, dan degenerasi nuklir81. Perubahan histologis yang sama diamati pada larva nyamuk yang diobati dengan ekstrak daun echinacea, 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 didefinisikan 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.
Paraformaldehida, larutan 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 ditambah dengan 1% minyak mentah sebagai satu-satunya sumber karbon. Pra-kultur 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 sentrifugasi media kultur pada 3400×g selama 20 menit pada suhu 4°C dan supernatan yang dihasilkan digunakan untuk tujuan skrining. Prosedur optimasi dan karakterisasi biosurfaktan diadopsi dari penelitian kami sebelumnya²⁶.
Larva Culex quinquefasciatus diperoleh dari Center for Advanced Study in Marine Biology (CAS), Palanchipetai, Tamil Nadu (India). Larva dipelihara dalam wadah plastik berisi air deionisasi pada suhu 27 ± 2°C dan fotoperiod 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 coba larvasida dilakukan sesuai dengan rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia 86. SH. 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 biosurfaktan tersebut 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 telah dilapisi dan yang belum 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 kamar selama periode 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 di atas es dan dikemas dalam mikrotube yang berisi 100 ml larutan buffer natrium fosfat 0,1 M (pH 7,4) dan dikirim ke Laboratorium Patologi Akuakultur Pusat (CAPL) dari Pusat Akuakultur Rajiv Gandhi (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 larutan penyangga natrium fosfat 0,1 M (pH 7,4), didehidrasi secara bertahap dalam etanol, dan direndam dalam resin LEICA selama 7 hari. Zat tersebut kemudian ditempatkan dalam cetakan plastik yang diisi dengan resin dan polimerizer, lalu ditempatkan dalam oven yang dipanaskan hingga 37°C sampai blok yang mengandung zat tersebut terpolimerisasi sepenuhnya.
Setelah polimerisasi, blok dipotong menggunakan mikrotom LEICA RM2235 (Rankin Biomedical Corporation 10,399 Enterprise Dr. Davisburg, MI 48,350, USA) dengan ketebalan 3 mm. Potongan-potongan tersebut dikelompokkan pada slide, dengan enam potongan per slide. Slide dikeringkan pada suhu ruang, 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 aktivitas larvasida dan anti-rayap dilakukan sebanyak tiga kali. Regresi nonlinier (logaritma variabel respons dosis) dari data mortalitas larva dan rayap dilakukan untuk menghitung konsentrasi letal median (LC50) dengan interval kepercayaan 95%, dan kurva respons konsentrasi dihasilkan menggunakan Prism® (versi 8.0, GraphPad Software) Inc. , USA) 84, 91.
Studi ini mengungkap potensi biosurfaktan mikroba yang diproduksi oleh Enterobacter cloacae SJ2 sebagai agen larvasida nyamuk dan anti rayap, dan penelitian ini akan berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme kerja larvasida dan anti rayap. Studi histologis larva yang diberi biosurfaktan menunjukkan kerusakan pada saluran pencernaan, usus tengah, korteks serebral, dan hiperplasia sel epitel usus. Hasil: Evaluasi toksikologi aktivitas anti rayap dan larvasida 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). Diperlukan pemahaman tentang toksisitas lingkungan yang mendasari biosurfaktan dan potensi dampaknya terhadap lingkungan. Studi ini memberikan dasar ilmiah untuk menilai risiko lingkungan dari biosurfaktan.
Waktu posting: 09-04-2024