A Ginkgo biloba külső maghéj és a Platycodon grandiflorus levelek kivonatainak kombinációjának élettani hatásai a gyémántmoly és a keresztesvirágú növények palántáira
A gyémánthátú moly (Plutella xylostella) világszerte gyakori Lepidoptera mezőgazdasági kártevő, amely elsősorban a keresztesvirágú növények, például a káposztafélék, a karfiol és a retek levelein élősködik. Hatékony védekezése jelentős gazdasági és társadalmi értékkel bír. A növényi eredetű biopeszticidek egyedülálló előnyökkel rendelkeznek a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésben, mivel alacsony az ellenállóképességük, minimális kárt okoznak a táplálékláncban, és nem halmozódnak fel a táplálékláncban. A Ginkgo Bilobasarcotesta (Gbs) és a Phytolacca Americana Leaf (Pal), mint két könnyen és olcsón beszerezhető növényi forrás, kivonataik révén bizonyítottan jó pusztító hatással rendelkeznek a gyémántmoly ellen. A kettő kombinációja jelentős fejlesztési potenciállal rendelkezik, mivel a megelőzésben és a védekezésben az egyes hatóanyagok meghatározott arányához képest kiváló hatékonysággal rendelkezik. A biopeszticidek, különösen az összetett biopeszticidek több aktív komponens keverékei, és pusztító hatásuk gyakran több komponens szinergikus hatásának eredménye. Ezért a hatásmechanizmusuk összetettebb, mint a kémiai növényvédő szereké. Közülük a biológiai növényvédő szerek által a mezőgazdasági kártevők hatékony elpusztítására szolgáló különböző útvonalak, mint például a mezőgazdasági kártevők bélfalszövetének károsítása, a neurotranszmitterek szintézisének megváltoztatása, a neurotranszmitter-receptorok működési zavarának vagy idegkárosodásának okozása, az intracelluláris anyagcserébe való beavatkozás, valamint a szervezet méregtelenítési válaszának blokkolása gyakori mechanizmusok. A Ginkgo biloba külső maghéj és a Platycodon grandiflorusból származó kivonatok kombinációja bizonyítottan hatékonyan pusztítja a gyémántmolylepkét, de a hatásmechanizmusa még nem tisztázott. Másrészt, amikor a növényi alapú biopeszticideket növényi szárakra, levelekre és egyéb részekre permetezik, egy részük bejuthat a növényi szervezetbe, ami különböző mértékű fiziológiai válaszokat indukálhat a növényben, és a növekedésben, fejlődésben és fiziológiai mutatókban nyilvánulhat meg. A különböző növényi eredetű biopeszticidekben található különböző hatóanyagok miatt a kiváltott fiziológiai reakciók jelentősen eltérhetnek egymástól, vagy akár teljesen ellentétesek is lehetnek. A keresztesvirágú növények a gyémántharmatmoly fő célpontjai. Amikor a Ginkgo biloba külső maghéjából és a Platycodon grandiflorus leveleinek kivonatából álló vegyületet permetezünk a gyémántmoly elleni védekezés céljából, nem világos, hogy a vegyület milyen fiziológiai választ vált ki a keresztesvirágú növényekben. Ennek alapján ez a vizsgálat a gyémántmoly bélszöveti szerkezetére és a neurotoxicitással, a kémiai méregtelenítéssel és az antioxidáns funkciókkal szorosan összefüggő jellegzetes enzimek aktivitásának változásaira összpontosított in vivo a Ginkgo biloba külső maghéj és a Platycodon grandiflorus levelek kivonatának kombinációja hatására. A cél az volt, hogy előzetesen feltárjuk a kombináció hatását a gyémánthátú lepke fiziológiai funkcióira, mint például az emésztésre, az idegrendszerre és a méregtelenítésre. A Brassicaceae család reprezentatív növényét, a retek palántákat vettük kutatási tárgynak, és a kombinációs kezelés hatásait vizsgáltuk a növényi palánták növekedésére és fiziológiájára, kísérleti alapot szolgáltatva a kombináció tudományos alkalmazásához a mezőgazdasági termelésben.

A vegyület mérgező hatása a nem halálos gyémánthátú molyra a bábállapotig tarthat. Egyre több helyi jellegzetes növényi erőforrásról bizonyosodott be, hogy jó mezőgazdasági kártevő-ölő hatással rendelkezik, és nagy fejlesztési potenciállal rendelkezik a növényi alapú biopeszticidek területén. A növényi alapú biopeszticidek hatékonyságának értékelésekor azonban gyakran csak a rövid távú pusztító hatásra összpontosítanak. Ez a vizsgálat megállapította, hogy a Gbs és a Pal kivonatok kombinációjával történő kezelés során néhány gyémántmoly lárva nem pusztult el az alkalmazási szakaszban, és folytatta a későbbi növekedési és fejlődési folyamatot, és gubókat képzett; a kontrollcsoporttal összehasonlítva a gubó súlya és a gubó kikelési aránya jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy a gyémántmolyba bevitt vegyület toxikus hatása nem korlátozódik a lárvaszakasz rövid időablakára, hanem kiterjed a gyémántmoly életciklusának minden szakaszára, még a bábos szakaszra is. Az utóbbi években olyan növényekből származó levélkivonatokról, mint a Centella asiatica, az Eucommia ulmoides és az Eucalyptus grandiflorus, szintén kimutatták, hogy jelentős gátló hatással vannak a gyémántmoly bábozódási sebességére és bábtömegére. Látható, hogy a növényi alapú biopeszticidek hatással lehetnek a gyémántmoly és más növényevő rovarok teljes életciklusára a lárvától a kifejlett egyedekig, így bizonyos szerepet játszhatnak a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésben a bábos és kifejlett stádiumban, amelyre az emberek korábban nem fordítottak nagy figyelmet. Egy tanulmány megállapította, hogy a Ginkgo biloba külső maghéj kivonatának megfelelő koncentrációja nemcsak hogy nem gátolta a selyemhernyó gubók hozamát és minőségét, hanem javította a selyemhernyó gubók e két termelési mutatóját. Ennek alapján előzetesen feltételezzük, hogy a vegyület hatóanyag gátló hatása a gyémánthátú selyemhernyó gubótömegére és kikelési sebességére ebben a vizsgálatban elsősorban a Platycodon grandiflorus leveleinek kivonatából, vagy a két kivonat közötti kölcsönhatás eredményéből származik.
A vegyületeknek a gyémántmoly lárvákra gyakorolt toxikus hatása többszörös szinergikus hatásmechanizmusok eredménye. A növényi eredetű biopeszticidek összetett és változatos hatóanyagokat tartalmaznak, míg a több növényi kivonaton alapuló vegyes készítmények még összetettebbek. Miután a kivonatok hatóanyagai bekerülnek a mezőgazdasági kártevők szervezetébe, szinergikusan több célpontra is hathatnak, nem pedig egyetlen célpontra, ezáltal befolyásolva különböző fiziológiai funkcióikat, például az emésztést, az anyagcserét, az idegeket és a keringést, ami olyan egyenértékű hatásokat eredményez, mint a táplálék megtagadása, az altatás és a pusztulás. Ez a vizsgálat megállapította, hogy a Gbs és Pal kivonatok kombinációjával történő kezelés után a gyémántmoly lárvák bélrendszerének alakjában, színében és szerkezetében nem volt jelentős változás a kontrollcsoporthoz képest, ami azt jelzi, hogy a kombinációnak nem volt jelentős romboló hatása a gyémántmoly emésztőrendszerére; azonban jelentősen csökkentette az AchE és a CarE aktivitását a rovar testében. Az AchE katalizálhatja az acetilkolin hidrolízisét, befolyásolva a kolinerg idegi jelátvitelt és szabályozva az idegszövet fejlődését és regenerációját. A CarE képes katalizálni a zsíros karbonsavészterek, aromás észterek, aromás aminok és más vegyületek bomlását, méregtelenítő enzimfunkciót gyakorolva és a rovartestet rovarölőszer-rezisztenciával felruházva. Az AchE és CarE aktivitás csökkenése azt jelzi, hogy a vegyületben található hatóanyagok, mint például a szaponinok, glikoproteinek, fenolsavak, laktonok csökkenthetik a fent említett enzimgének expresszióját a gyémántmolyban, vagy csökkenthetik az enzimaktivitást az AchE és CarE kötődésével, hogy befolyásolják az enzimmolekulák térbeli szerkezetét, ami a gyémántmoly idegjelátvitelének és méregtelenítő funkciójának gyengüléséhez vezet. A vegyület hatóanyaggal történő kezelés alatt a gyémántmolyban a peroxidáz és a kataláz aktivitása jelentősen csökkent a kontrollcsoporthoz képest, ami azt jelzi, hogy a vegyület hatóanyag a rovar antioxidáns rendszerébe is beavatkozhat, ami az antioxidáns rendszer súlyos egyensúlyhiányát és a szabad gyökök nagymértékű felhalmozódását okozza, ami a sejtek szerkezetében és élettani funkcióiban rendellenességekhez vezet. Ezért a Gbs és a Pal kivonatok kombinációjának a gyémántmoly lárvákra gyakorolt toxikus hatása nem egyetlen mechanizmustól függhet, hanem inkább több mechanizmus szinergikus hatásának eredménye.
Az összetett szerek alkalmazása fiziológiai reakciókat, valamint növekedést és fejlődést indukálhat az alkalmazott növényekben. A növények felületére, különösen a levelekre permetezett biológiai növényvédő szerek nemcsak a mezőgazdasági kártevőket pusztíthatják el, hanem különböző mértékben hatással lehetnek a kezelt növények növekedésére, fejlődésére és fiziológiájára is. Kutatások megállapították, hogy a Ginkgo biloba külső maghéj kivonatának megfelelő koncentrációja elősegítheti az eperfa ágainak növekedését, valamint a fűfélék és hüvelyesek csírázását és csíranövényeinek növekedését; az olyan növények kivonatai, mint az Asarum, fokozhatják a padlizsáncsemeték stressztűrő képességét. Ez a tanulmány megállapította, hogy a vegyület hatóanyagainak alkalmazása bizonyos fokú gátló hatással volt a Brassicaceae család reprezentatív növényének, a reteknek a nettó fotoszintetikus sebességére és a növény növekedésére. Az olyan fiziológiai mutatók, mint a SOD-aktivitás, a POD-aktivitás, az MDA-tartalom és a vezetőképesség a palánták leveleiben szignifikánsan magasabbak voltak, mint a kontrollcsoportban. Ez arra utal, hogy a vegyületek permetezése stresszreakciót válthat ki a retek és más Brassicaceae növények palántáiban, és különböző mértékben gátolja a levelek fotoszintetikus sebességét, valamint a növények növekedését és fejlődését. Bár a gátló hatás nem növekszik lineárisan a koncentrációval, ez azt is sugallja, hogy a gyakorlati alkalmazásokban a gyémántmoly hatékony visszaszorításának előfeltétele mellett a vegyület hatóanyag-koncentrációt a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell, hogy elkerüljük a Brassicaceae növények csemetéinek növekedésére és fejlődésére gyakorolt káros hatásukat.