Ginkgo biloba dış tohum kabuğu ve Platycodon grandiflorus yapraklarından elde edilen ekstraktların kombinasyonunun elmas sırtlı güve ve turpgiller fideleri üzerindeki fizyolojik etkileri
Elmas sırtlı güve (Plutella xylostella), dünya çapında sık görülen bir Lepidoptera tarım zararlısı olarak, çoğunlukla lahana, karnabahar ve turp gibi turpgil bitkilerinin yapraklarıyla beslenir. Etkili kontrolü önemli ekonomik ve sosyal değere sahiptir. Bitki kaynaklı biyopestisitler, düşük direnç, besin zincirine minimum zarar ve besin zinciri boyunca birikim olmaması nedeniyle tarımsal zararlı kontrolünde benzersiz avantajlara sahiptir. Kolayca elde edilebilen ve düşük maliyetli iki bitki kaynağı olan Ginkgo Bilobasarcotesta (Gbs) ve Phytolacca Americana Leaf'in (Pal) özütleri aracılığıyla elmas sırtlı güveye karşı iyi bir öldürme aktivitesine sahip olduğu kanıtlanmıştır. İkisinin kombinasyonu, belirli bir orandaki her bir ajana kıyasla önleme ve kontrolde üstün etkinliği nedeniyle geliştirme için önemli bir potansiyele sahiptir. Biyopestisitler, özellikle de bileşik biyopestisitler, birden fazla aktif bileşenin karışımıdır ve öldürme aktiviteleri genellikle birden fazla bileşenin sinerjik etkisinin sonucudur. Bu nedenle, etki mekanizması kimyasal pestisitlere göre daha karmaşıktır. Bunlar arasında, tarım zararlılarının bağırsak duvarı dokusuna zarar vermek, nörotransmitterlerin sentezini değiştirmek, nörotransmitter reseptörlerinin işlev bozukluğuna veya sinir hasarına neden olmak, hücre içi madde metabolizmasına müdahale etmek ve vücudun detoksifikasyon tepkisini engellemek gibi çeşitli yollar, biyolojik pestisitlerin tarım zararlılarını etkili bir şekilde öldürmesi için ortak mekanizmalardır. Ginkgo biloba dış tohum kabuğu ve Platycodon grandiflorus'tan elde edilen ekstraktların kombinasyonunun elmas sırtlı güveyi etkili bir şekilde öldürdüğü kanıtlanmıştır, ancak etki mekanizması hala belirsizdir. Öte yandan, bitki bazlı biyopestisitler bitki saplarına, yapraklarına ve diğer kısımlarına püskürtüldüğünde, bunların bir kısmı bitki gövdesine girebilir ve bu da bitkide çeşitli derecelerde fizyolojik tepkilere neden olabilir ve büyüme, gelişme ve fizyolojik göstergelerde kendini gösterebilir. Farklı bitki türevli biyopestisitlerde bulunan farklı aktif bileşenler nedeniyle, indüklenen fizyolojik tepkiler önemli ölçüde farklı veya hatta tamamen zıt olabilir. Turpgiller, elmas sırtlı güvelerin ana hedefidir. Elmas sırtlı güve kontrolü için Ginkgo biloba dış tohum kabuğu bileşiği ve Platycodon grandiflorus yaprak özleri püskürtüldüğünde, bileşiğin turpgillerde hangi fizyolojik tepkiye neden olacağı açık değildir. Buna dayanarak, bu çalışma elmas sırtlı güvelerin bağırsak dokusu yapısına ve Ginkgo biloba dış tohum kabuğu ve Platycodon grandiflorus yaprak ekstraktlarının bir kombinasyonunun etkisi altında in vivo nörotoksisite, kimyasal detoksifikasyon ve antioksidan fonksiyonlarla yakından ilişkili karakteristik enzimlerin aktivitesindeki değişikliklere odaklanmıştır. Amaç, kombinasyonun elmas sırtlı güvelerin sindirim, sinir sistemi ve detoksifikasyon gibi fizyolojik işlevleri üzerindeki etkilerini önceden araştırmaktı. Brassicaceae familyasının temsili bitkisi olan turp fideleri araştırma nesnesi olarak alınmış ve kombinasyon uygulamasının bitki fidelerinin büyümesi ve fizyolojisi üzerindeki etkileri incelenerek, kombinasyonun tarımsal üretimde bilimsel uygulaması için deneysel temel sağlanmıştır.

Bileşiğin ölümcül olmayan elmas sırtlı güve üzerindeki toksik etkisi pupa evresine kadar devam edebilir. Giderek daha fazla sayıda yerel karakteristik bitki kaynağının iyi tarımsal haşere öldürme aktivitesine ve bitki bazlı biyopestisitler alanında gelişme için büyük potansiyele sahip olduğu kanıtlanmıştır. Ancak, bitki bazlı biyopestisitlerin etkinliğini değerlendirirken, insanlar genellikle sadece kısa vadeli öldürme aktivitesine odaklanmaktadır. Bu çalışma, Gbs ve Pal ekstraktlarının bir kombinasyonunun tedavisi altında, bazı elmas sırtlı güve larvalarının uygulama aşamasında öldürülmediğini ve sonraki büyüme ve gelişme sürecini tamamlamaya ve koza oluşturmaya devam ettiğini buldu; Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, koza ağırlığı ve kozanın açılma oranı önemli ölçüde azaldı, bu da elmas sırtlı güveye yutulan bileşik ajanın toksik etkisinin larva aşamasının kısa zaman aralığı ile sınırlı olmadığını, ancak elmas sırtlı güvenin yaşam döngüsünün tüm aşamalarını, hatta pupa aşamasını bile kapsadığını gösteriyor. Son yıllarda Centella asiatica, Eucommia ulmoides ve Eucalyptus grandiflorus gibi bitkilerden elde edilen yaprak özütlerinin de elmas sırtlı güvelerin pupa oranı ve pupa ağırlığı üzerinde önemli inhibitör etkileri olduğu gösterilmiştir. Bitki bazlı biyopestisitlerin elmas sırtlı güve ve diğer otçul böceklerin larvadan ergine kadar tüm yaşam döngüsünü etkileyebileceği ve böylece insanların daha önce pek dikkat etmediği pupa ve ergin aşamalarında tarımsal zararlı kontrolünde belirli bir rol oynayabileceği görülebilir. Yapılan bir çalışmada, Ginkgo biloba dış tohum kabuğu özütünün uygun konsantrasyonunun ipekböceği kozalarının verimini ve kalitesini engellemediği, aynı zamanda ipekböceği kozalarının bu iki üretim göstergesini iyileştirdiği bulunmuştur. Buna dayanarak, bu çalışmada bileşik maddenin elmas sırtlı güvelerin koza ağırlığı ve açılma oranı üzerindeki inhibitör etkisinin esas olarak Platycodon grandiflorus yapraklarının özütünden veya iki özüt arasındaki etkileşimin sonucundan kaynaklandığını tahmin ediyoruz.
Bileşik ajanların elmas sırtlı güve larvaları üzerindeki toksik etkisi, birden fazla sinerjik etki mekanizmasının sonucudur. Bitki kaynaklı biyopestisitler karmaşık ve çeşitli aktif bileşenler içerirken, birden fazla bitki özütüne dayalı karma formülasyonlar daha da karmaşıktır. Ekstraktın aktif bileşenleri tarım zararlılarının vücutlarına alındıktan sonra, tek bir hedef yerine sinerjik olarak birden fazla hedef üzerinde etkili olabilir ve böylece sindirim, metabolizma, sinirler ve dolaşım gibi çeşitli fizyolojik işlevlerini etkileyerek gıda reddi, anestezi ve ölüm gibi eşdeğer etkilere neden olabilir. Bu çalışma, Gbs ve Pal ekstraktlarının bir kombinasyonu ile muameleden sonra, kontrol grubuna kıyasla elmas sırtlı güve larvalarının bağırsak kanalının şekli, rengi ve yapısında önemli bir değişiklik olmadığını, bu da kombinasyonun elmas sırtlı güvenin sindirim sistemi üzerinde önemli bir yıkıcı etkiye sahip olmadığını göstermiştir; Bununla birlikte, böcek vücudundaki AchE ve CarE aktivitesini önemli ölçüde azaltmıştır. AchE, asetilkolinin hidrolizini katalize edebilir, kolinerjik sinir sinyali iletimini etkiler ve sinir dokusu gelişimini ve rejenerasyonunu düzenler. CarE, yağlı karboksilik asit esterlerinin, aromatik esterlerin, aromatik aminlerin ve diğer bileşiklerin ayrışmasını katalize edebilir, detoksifiye edici enzim işlevi uygular ve böcek vücuduna insektisit direnci kazandırır. AchE ve CarE aktivitesindeki azalma, bileşikte bulunan saponinler, glikoproteinler, fenolik asitler, laktonlar gibi aktif bileşenlerin elmas sırtlı güvede yukarıda belirtilen enzim genlerinin ekspresyonunu azaltabileceğini veya enzim moleküllerinin uzaysal yapısını etkilemek için AchE ve CarE ile bağlanarak enzim aktivitesini azaltabileceğini ve elmas sırtlı güve sinir sinyali iletiminin ve detoksifikasyon fonksiyonunun zayıflamasına yol açabileceğini göstermektedir. Bileşik maddenin tedavisi altında, elmas sırtlı güvede peroksidaz ve katalaz aktiviteleri kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde azalmıştır, bu da bileşik maddenin böceğin antioksidan sistemine de müdahale edebileceğini, antioksidan sistemde ciddi dengesizliğe ve büyük miktarda serbest radikal birikimine neden olarak hücre yapısında ve fizyolojik işlevlerde anormalliklere yol açabileceğini göstermektedir. Bu nedenle, Gbs ve Pal ekstraktları kombinasyonunun elmas sırtlı güve larvaları üzerindeki toksik etkileri tek bir mekanizmaya bağlı olmayabilir, bunun yerine birden fazla mekanizmanın sinerjik etkisinin bir sonucu olabilir.
Bileşik maddelerin uygulanması, fizyolojik tepkilere ve uygulanan bitkilerin büyüme ve gelişmesine neden olabilir. Ürünlerin yüzeyine, özellikle de yapraklara püskürtülen biyolojik pestisitler sadece tarımsal zararlıları öldürmekle kalmaz, aynı zamanda uygulanan ürünlerin büyümesi, gelişmesi ve fizyolojisi üzerinde de çeşitli derecelerde etkiye sahip olabilir. Araştırmalar, Ginkgo biloba dış tohum kabuğu özütünün uygun bir konsantrasyonunun dut dallarının büyümesinin yanı sıra çimlerin ve baklagillerin çimlenmesini ve fide büyümesini teşvik edebileceğini; Asarum gibi bitkilerden elde edilen özütlerin patlıcan fidelerinin stres direncini artırabileceğini bulmuştur. Bu çalışma, bileşik maddelerin uygulanmasının, Brassicaceae ailesinin temsili ürünü olan turpun net fotosentetik oranı ve bitki büyümesi üzerinde belirli bir derecede engelleyici etkiye sahip olduğunu bulmuştur. Fide yapraklarındaki SOD aktivitesi, POD aktivitesi, MDA içeriği ve iletkenlik gibi fizyolojik göstergeler kontrol grubundakilerden önemli ölçüde daha yüksekti. Bu, bileşik ajanların püskürtülmesinin turp ve diğer Brassicaceae bitki fidelerinde stres tepkisini indükleyebileceğini ve ayrıca yaprak fotosentetik oranını ve bitki büyümesini ve gelişimini değişen derecelerde inhibe edebileceğini göstermektedir. Her ne kadar inhibitör etki konsantrasyonla doğrusal olarak artmasa da, pratik uygulamalarda, elmas sırtlı güveyi etkili bir şekilde kontrol etme öncülü altında, Brassicaceae bitki fidelerinin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki olumsuz etkilerini önlemek için bileşik ajanların uygulama konsantrasyonunun mümkün olduğunca azaltılması gerektiğini de göstermektedir.