Fysiologiske virkninger af en kombination af Ginkgo bilobas ydre frøkappe og ekstrakter fra Platycodon grandiflorus-blade på diamantmøl og korsblomstrede afgrødeplanter
Diamantmøl (Plutella xylostella), som er et hyppigt Lepidoptera-landbrugsskadedyr verden over, lever hovedsageligt af bladene på korsblomstrede planter som kål, blomkål og radiser. Effektiv bekæmpelse af den har betydelig økonomisk og social værdi. Planteafledte biopesticider har unikke fordele i bekæmpelsen af skadedyr i landbruget på grund af deres lave resistens, minimale skader på fødekæden og manglende ophobning i fødekæden. Ginkgo Bilobasarcotesta (Gbs) og Phytolacca Americana Leaf (Pal), som er to lettilgængelige og billige planteressourcer, har vist sig at have god dræbende aktivitet mod diamantmøl gennem deres ekstrakter. Kombinationen af de to har et betydeligt udviklingspotentiale på grund af sin overlegne effektivitet i forebyggelse og bekæmpelse sammenlignet med hvert enkelt middel i et specifikt forhold. Biopesticider, især sammensatte biopesticider, er blandinger af flere aktive komponenter, og deres dræbende aktivitet er ofte resultatet af den synergistiske virkning af flere komponenter. Derfor er virkningsmekanismen mere kompleks end for kemiske pesticider. Blandt dem er forskellige veje som at beskadige tarmvægsvævet hos landbrugsskadedyr, ændre syntesen af neurotransmittere, forårsage dysfunktion eller nerveskader på neurotransmitterreceptorer, forstyrre intracellulær stofskifte og blokere kroppens afgiftningsrespons almindelige mekanismer for biologiske pesticider til effektivt at dræbe landbrugsskadedyr. Kombinationen af Ginkgo bilobas ydre frøkappe og ekstrakter fra Platycodon grandiflorus har vist sig effektivt at kunne dræbe diamantmøl, men virkningsmekanismen er stadig uklar. På den anden side, når plantebaserede biopesticider sprøjtes på plantestængler, blade og andre dele, kan en del af dem trænge ind i plantens krop, hvilket kan fremkalde forskellige grader af fysiologiske reaktioner i planten og manifestere sig i vækst, udvikling og fysiologiske indikatorer. På grund af de forskellige aktive ingredienser i forskellige planteafledte biopesticider kan de fysiologiske reaktioner, der induceres, være markant forskellige eller endda helt modsatte. Korsblomstrede planter er diamantmølets vigtigste mål. Når man sprøjter en blanding af Ginkgo bilobas ydre frøkappe og ekstrakter af Platycodon grandiflorus-blade til bekæmpelse af diamantmøl, er det ikke klart, hvilken fysiologisk reaktion blandingen vil fremkalde i korsblomstrede planter. På baggrund af dette fokuserede denne undersøgelse på tarmvævets struktur hos diamantmøl og ændringerne i aktiviteten af karakteristiske enzymer, der er tæt forbundet med neurotoksicitet, kemisk afgiftning og antioxidantfunktioner in vivo under påvirkning af en kombination af Ginkgo bilobas ydre frøkappe og ekstrakter af Platycodon grandiflorus-blade. Formålet var foreløbigt at undersøge kombinationens virkninger på de fysiologiske funktioner hos diamantmøl, såsom fordøjelse, nervesystem og afgiftning. Den repræsentative plante i Brassicaceae-familien, radiseplanter, blev taget som forskningsobjekt, og virkningerne af kombinationsbehandlingen på planteplanternes vækst og fysiologi blev undersøgt, hvilket gav et eksperimentelt grundlag for den videnskabelige anvendelse af kombinationen i landbrugsproduktionen.

Forbindelsens toksiske effekt på det ikke-dødelige diamantmøl kan fortsætte indtil puppestadiet. Flere og flere lokale karakteristiske planteressourcer har vist sig at have god aktivitet til at dræbe skadedyr i landbruget og stort potentiale for udvikling inden for plantebaserede biopesticider. Men når man evaluerer effektiviteten af plantebaserede biopesticider, fokuserer folk ofte kun på den kortsigtede drabsaktivitet. Denne undersøgelse viste, at under behandlingen af en kombination af Gbs og Pal-ekstrakter blev nogle diamantmøl-larver ikke dræbt i påføringsfasen og fortsatte med at fuldføre den efterfølgende vækst- og udviklingsproces og danne kokoner; Sammenlignet med kontrolgruppen blev kokonvægten og kokonens eklosionshastighed reduceret betydeligt, hvilket indikerer, at den toksiske virkning af det sammensatte middel, der indtages i diamantmøl, ikke er begrænset til det korte tidsvindue i larvestadiet, men spænder over alle stadier af diamantmølets livscyklus, selv puppestadiet. I de senere år har bladekstrakter fra planter som Centella asiatica, Eucommia ulmoides og Eucalyptus grandiflorus også vist sig at have en betydelig hæmmende effekt på puppehastigheden og puppevægten hos diamantspinderen. Man kan se, at plantebaserede biopesticider kan påvirke hele livscyklussen for diamantmøl og andre planteædende insekter fra larver til voksne og dermed spille en vis rolle i bekæmpelsen af skadedyr i landbruget i puppe- og voksenstadierne, som folk ikke var så opmærksomme på før. En undersøgelse har vist, at en passende koncentration af Ginkgo bilobas ydre frøkappeekstrakt ikke blot ikke hæmmede udbyttet og kvaliteten af silkeormskokoner, men også forbedrede disse to produktionsindikatorer for silkeormskokoner. Baseret på dette spekulerer vi foreløbigt i, at den hæmmende effekt af det sammensatte middel på kokonvægten og eklosionshastigheden af diamantrygmøl i denne undersøgelse hovedsageligt kommer fra ekstraktet af bladene af Platycodon grandiflorus eller resultatet af samspillet mellem de to ekstrakter.
Den toksiske virkning af sammensatte midler på larver af diamantmøl er resultatet af flere synergistiske virkningsmekanismer. Plantebaserede biopesticider indeholder komplekse og forskellige aktive ingredienser, mens blandede formuleringer baseret på flere planteekstrakter er endnu mere komplekse. Når de aktive ingredienser i ekstraktet er optaget i landbrugsskadedyrenes kroppe, kan de virke synergistisk på flere mål i stedet for et enkelt mål og derved påvirke deres forskellige fysiologiske funktioner som fordøjelse, stofskifte, nerver og kredsløb, hvilket resulterer i tilsvarende effekter som fødeafvisning, anæstesi og dødelighed. Denne undersøgelse viste, at der efter behandling med en kombination af Gbs og Pal-ekstrakter ikke var nogen signifikante ændringer i form, farve og struktur i tarmkanalen hos diamantrygmøl-larver sammenlignet med kontrolgruppen, hvilket indikerer, at kombinationen ikke havde en signifikant destruktiv effekt på fordøjelseskanalen hos diamantrygmøl; Det reducerede dog signifikant aktiviteten af AchE og CarE i insektkroppen. AchE kan katalysere hydrolyse af acetylcholin, påvirke kolinerg nervesignaloverførsel og regulere udvikling og regenerering af nervevæv. CarE kan katalysere nedbrydningen af fedtholdige carboxylsyreestere, aromatiske estere, aromatiske aminer og andre forbindelser, udøve afgiftende enzymfunktion og give insektkroppen insekticidresistens. Faldet i AchE- og CarE-aktivitet indikerer, at de aktive ingredienser såsom saponiner, glykoproteiner, fenoliske syrer, laktoner indeholdt i forbindelsen kan reducere udtrykket af de ovennævnte enzymgener i diamantrygmøl eller reducere enzymaktiviteten ved at binde med AchE og CarE for at påvirke den rumlige struktur af enzymmolekyler, hvilket fører til en svækkelse af diamantrygmøls nervesignaloverførsel og afgiftningsfunktion. Under behandlingen af det sammensatte middel blev aktiviteterne af peroxidase og katalase i diamantmøl reduceret betydeligt sammenlignet med kontrolgruppen, hvilket indikerer, at det sammensatte middel også kan forstyrre insektets antioxidantsystem, hvilket forårsager alvorlig ubalance i antioxidantsystemet og en stor ophobning af frie radikaler, hvilket fører til abnormiteter i cellestruktur og fysiologiske funktioner. Derfor er de toksiske virkninger af kombinationen af Gbs og Pal-ekstrakter på larver af diamantmøl muligvis ikke afhængige af en enkelt mekanisme, men snarere resultatet af den synergistiske virkning af flere mekanismer.
Anvendelsen af sammensatte midler kan fremkalde fysiologiske reaktioner og vækst og udvikling af de anvendte planter. Biologiske pesticider, der sprøjtes på overfladen af afgrøder, især på blade, kan ikke kun dræbe skadedyr i landbruget, men også i varierende grad påvirke vækst, udvikling og fysiologi hos de afgrøder, der behandles. Forskning har vist, at en passende koncentration af ekstrakt fra det ydre frølag af Ginkgo biloba kan fremme væksten af morbærgrene samt spiring og plantevækst af græs og bælgplanter; ekstrakter fra planter som Asarum kan forbedre aubergineplanters stressresistens. Denne undersøgelse viste, at anvendelsen af sammensatte midler havde en vis grad af hæmmende effekt på nettofotosyntesehastigheden og plantevæksten hos den repræsentative afgrøde i Brassicaceae-familien, radise. Fysiologiske indikatorer som SOD-aktivitet, POD-aktivitet, MDA-indhold og ledningsevne i frøplanternes blade var betydeligt højere end i kontrolgruppen. Det tyder på, at sprøjtning med sammensatte stoffer kan fremkalde en stressreaktion hos radise og andre Brassicaceae-planter og også hæmme bladenes fotosyntese samt planternes vækst og udvikling i varierende grad. Selvom den hæmmende effekt ikke stiger lineært med koncentrationen, tyder det også på, at koncentrationen af sammensatte midler i praktiske anvendelser bør reduceres så meget som muligt for at undgå deres negative virkninger på vækst og udvikling af Brassicaceae-planteplanter under forudsætning af effektiv bekæmpelse af diamantmøl.