《South African Journal of Botany》：Inhibition of detoxification and antioxidant enzymes and expression fate of
GSTe2 gene expression in
Aedes aegypti larvae exposed to
Azadirachta indica extract
编辑推荐：
•分析*A. indica*提取物对*Aedes aegypti*的杀卵和杀幼虫活性。•100–500 μg/ml的提取物抑制了*Ae. Aegypti*的抗氧化酶活性。•通过GC–MS分析鉴定了提取物中的杀虫化合物。•用*A. indica*提取物处理*Ae. aegypt
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分析*A. indica*提取物对*Aedes aegypti*的杀卵和杀幼虫活性。
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100–500 μg/ml的提取物抑制了*Ae. Aegypti*的抗氧化酶活性。
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通过GC–MS分析鉴定了提取物中的杀虫化合物。
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用*A. indica*提取物处理*Ae. aegypti*幼虫后GSTe2和GSTd3基因的表达命运。
引言
蚊媒疾病是全球重大健康问题，每年导致超过700万人死亡。*Anopheles*、*Culex*和*Aedes*是*Culicidae*科中最有害的属，以传播疟疾和丝虫病等疾病而闻名（Kovendan等，2013；Amerasan等，2012）。*Ae. aegypti*（*Ae. aegypti*）对合成杀虫剂产生耐药性，这使*Ae. aegypti*传播感染的风险成倍增加，并加剧了人类健康和环境危害。*Ae. aegypti*以传播各种疾病而著称（Auysawasdi等，2016）。它在传播寨卡病毒和基孔肯雅病毒方面起着至关重要的作用，也是导致大多数登革热和黄热病死亡的原因，尤其是在儿童中（Kovendan等，2013）。控制携带这些疾病的蚊子对于预防疾病传播至关重要。昆虫抗药性导致传统合成农药失效，并对环境和健康构成风险（Asadollahi等，2019；Panneerselvam和Murugan，2013；Subramaniam等，2016）。植物源杀幼虫剂，即代谢物、油、提取物以及微生物，已被用作控制蚊子和其他害虫的替代品，其环境和健康危害微乎其微（Ayinde等，2020；Fernandes等，2019）。
登革热、黄热病和基孔肯雅热主要是由*Ae. aegypti*传播的蚊媒疾病（Amerasan等，2012）。根据Kovendan等的研究（Kovendan等，2013），全球40%的人口感染登革热的几率较高，而媒介控制是预防登革热病毒传播的唯一有效策略。植物源化合物作为合成杀虫剂的环保替代品受到了广泛关注。Govindarajan等（Govindarajan等，2011）证明，使用氯仿、苯、甲醇和乙酸乙酯提取的*Azadirachta indica*叶提取物对*Anopheles stephensi*显示出杀卵、杀幼虫和调节产卵的效果。同样，Kovendan等（Kovendan等，2013）证明，使用乙酸乙酯、己烷、氯仿、甲醇和丙酮提取的*A. alnifolia*提取物对三种主要媒介物种显示出强大的杀幼虫活性：*A. stephensi*、*A. aegypti*和*C. quinquefasciatus*。
对*A. indica*提取物进行气相色谱-质谱（GC–MS）分析，已列出几种具有杀虫特性的代谢物（Fernandes等，2019；Kovendan等，2013）。这些化合物属于多种植物化学类别，包括生物碱、皂苷、酚类、单宁、萜类、黄酮类、蒽醌类、甾醇和糖苷，此外还有碳水化合物（Ayinde等，2020；Rahuman等，2009）。噻唑、己烯酸、吡喃、四硅氧烷、邻苯二甲酸、十八碳三烯酸、植醇等化合物会破坏蚊幼虫的生长、代谢、摄食、呼吸和神经系统（Kovendan等，2013；Kovendan等，2013）。*A. indica*提取物的活性代谢物会破坏昆虫的基因组并阻碍其酶功能，尤其是乙酰胆碱酯酶（AChE），导致肌肉失调和麻痹。这些代谢物抑制编码关键酶的基因，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）、酚氧化酶、α-羧酸酯酶和β-羧酸酯酶，从而破坏代谢途径并阻碍蚊子繁殖（Subramaniam等，2016；Kovendan等，2013；Smith等，2018）。
*Ae. aegypti*中的*GST*基因家族编码多功能解毒GST酶，使昆虫对传统杀虫剂产生抗性。epsilon（*GSTe2*）基因类别很重要，因为它可以缓解氧化应激、代谢外源性物质，并参与杀虫剂抗性机制（Sharma等，2017；Bagavan等，2008）。*GSTe2*基因因其解毒杀虫剂的作用以及增强昆虫对非生物胁迫（包括合成化学农药）的抗性而受到广泛研究。该基因对杀虫化合物产生过表达和下表达，使其成为研究蚊子对杀虫剂抗性研究的关键生物标志物（Sharma等，2017；Sharma等，2016）。
本研究调查了*A. indica*提取物作为控制*Ae. aegypti*的化学杀虫剂环保替代品。该提取物显示出杀卵、杀幼虫和杀虫活性。通过GC–MS和生化测定鉴定了植物化学成分。应用该提取物显著抑制了主要解毒和代谢酶（AChE、α-和β-羧酸酯酶、GST和SOD），表明关键生理途径受到破坏。此外，*GSTe2*的qRT-PCR分析揭示了与提取物应用相关的基因表达反应。这些发现支持了*A. indica*作为生物杀虫剂的潜力，使其成为减少蚊媒疾病传播和减轻杀虫剂抗性的适当选择。
章节摘要
从*A. indica*采集样本和提取化合物
采集*A. indica*植物样本，用75%乙醇消毒，随后用去离子蒸馏水清洗。将采集的样本在25 ± 2 °C的阴凉处风干两周，以确保材料质量。将阴干植物用研钵和研杵在液氮中粉碎成粉末。称量粉末，将100克粉末与1000毫升乙酸乙酯（EtOAc；CH?COOC?H?）一起放入5000毫升烧瓶中，以提取植物成分。该
毒性生物测定
通过杀卵、杀幼虫和成蚊杀虫活性评估了*A. indica*提取物消灭*Ae. aegypti*蚊子的功效。结果表明，随着剂量和时间间隔的增加，提取物杀死蚊子卵、幼虫和成虫的功效显著增强（p < 0.01，p < 0.001，p < 0.0001），与对照组相比。
讨论
*Ae. aegypti*蚊媒疾病是一个重大关注问题，但合成杀虫剂已导致抗药性和污染。正在研究*A. indica*提取物等植物基替代品以根除*Ae. aegypti*蚊子的卵、幼虫和成虫（Kovendan等，2013；Amerasan等，2012）。本研究旨在评估*A. indica*提取物在控制*Ae. aegypti*蚊子卵、幼虫和杀虫活性方面的功效（Zarrad等，2015）。我们的结果表明一种
结论
*A. indica*提取物的GC–MS图谱包含多种生物活性代谢物，通过抑制主要解毒和抗氧化酶，对*Ae. aegypti*显示出显著的杀卵、杀幼虫和成蚊杀虫活性（范围从74%到95%）。所有生活阶段的LC50值范围为248.4 μg/ml至14.71 μg/ml，表明提取物在控制蚊子种群方面具有强效功效。解毒基因*GSTe*2的表达显著
伦理批准和参与同意
本研究不涉及任何人参与者、动物或其部位。因此，不需要伦理批准和同意。
生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的声明
在准备本作品期间，作者使用了chatgpt以提高手稿的可读性和连贯性。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容承担全部责任。
CRediT作者贡献声明
Ihsan Ullah：撰写 – 初稿，监督，方法论，调查研究，资金获取，形式分析，数据整理，概念构思。Yasir Anwar：撰写 – 审查与编辑，项目管理。Tahseen Kamal：撰写 – 审查与编辑。Muhammad Faisal Siddiqui：撰写 – 审查与编辑，验证。Mazhar Ul-Islam：撰写 – 审查与编辑。Kavitha Thangavelu：撰写 – 审查与编辑。
利益冲突声明
作者声明，他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文所报告的工作。
致谢
本项目由科学研究院长办公室（DSR）在阿卜杜拉齐兹大学吉达支持下资助，资助编号为G: 818–130–1441。因此，作者感谢DSR提供的技术和财政支持。
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