মশার বিরুদ্ধে পরিবেশবান্ধব লার্ভানাশক হিসেবে বাঁধাকপির বীজের গুঁড়া ও এর যৌগসমূহের জৈবিক কার্যকারিতা

কার্যকরভাবেমশা নিয়ন্ত্রণ করুনএবং তাদের বাহিত রোগের প্রকোপ কমাতে, রাসায়নিক কীটনাশকের কৌশলগত, টেকসই এবং পরিবেশবান্ধব বিকল্প প্রয়োজন। আমরা মিশরীয় এডিস (এল., ১৭৬২) দমনের জন্য জৈবিকভাবে নিষ্ক্রিয় গ্লুকোসিনোলেটের এনজাইমেটিক হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে উৎপাদিত উদ্ভিদ-উদ্ভূত আইসোথায়োসায়ানেটের উৎস হিসেবে নির্দিষ্ট ব্রাসিকেসি (ব্রাসিকা পরিবার) উদ্ভিদের বীজের খৈল মূল্যায়ন করেছি। পাঁচ-চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়া (ব্রাসিকা জুন্সিয়া (এল) জার্ন., ১৮৫৯, লেপিডিয়াম স্যাটিভাম এল., ১৭৫৩, সিনাপিস অ্যালবা এল., ১৭৫৩, থ্লাসপি আরভেন্স এল., ১৭৫৩ এবং থ্লাসপি আরভেন্স – তাপীয় নিষ্ক্রিয়করণ এবং এনজাইমেটিক অবক্ষয়ের তিনটি প্রধান প্রকারের রাসায়নিক পণ্য)। ২৪-ঘণ্টার সংস্পর্শে এডিস ইজিপ্টি লার্ভার উপর অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট, বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট এবং ৪-হাইড্রোক্সিবেনজাইলআইসোথায়োসায়ানেটের বিষাক্ততা (LC50) নির্ধারণ করা = ০.০৪ গ্রাম/১২০ মিলি ডিএইচ২ও)। সরিষা, সাদা সরিষা এবং হর্সটেলের জন্য LC50 মান। অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট (LC50 = ১৯.৩৫ পিপিএম) এবং ৪-হাইড্রোক্সিবেঞ্জাইলআইসোথায়োসায়ানেট (LC50 = ৫৫.৪১ পিপিএম)-এর তুলনায় বীজের গুঁড়োতে বিষক্রিয়ার মাত্রা ছিল যথাক্রমে ০.০৫, ০.০৮ এবং ০.০৫। প্রয়োগের ২৪ ঘণ্টা পর দেখা যায়, ০.১ গ্রাম/১২০ মিলি ডিএইচ২ও-এর তুলনায় আলফালফা বীজের গুঁড়ো লার্ভার জন্য বেশি বিষাক্ত ছিল। এই ফলাফলগুলো আলফালফা বীজের গুঁড়ো উৎপাদনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। বেঞ্জাইল এস্টারের উচ্চতর কার্যকারিতা গণনাকৃত LC50 মানগুলোর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। বীজের গুঁড়ো ব্যবহার মশা নিয়ন্ত্রণের একটি কার্যকর পদ্ধতি হতে পারে। এই গবেষণাটি মশার লার্ভার বিরুদ্ধে ক্রুসিফেরাস বীজের গুঁড়ো এবং এর প্রধান রাসায়নিক উপাদানগুলোর কার্যকারিতা তুলে ধরে এবং দেখায় যে কীভাবে ক্রুসিফেরাস বীজের গুঁড়োতে থাকা প্রাকৃতিক যৌগগুলো মশা নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সম্ভাবনাময় পরিবেশবান্ধব লার্ভানাশক হিসেবে কাজ করতে পারে।
এডিস মশা দ্বারা সৃষ্ট বাহক-বাহিত রোগসমূহ একটি প্রধান বৈশ্বিক জনস্বাস্থ্য সমস্যা হিসেবে রয়ে গেছে। মশাবাহিত রোগের প্রাদুর্ভাব ভৌগোলিকভাবে ছড়িয়ে পড়ে¹,²,³ এবং পুনরায় আবির্ভূত হয়, যার ফলে মারাত্মক রোগের প্রাদুর্ভাব ঘটে⁴,⁵,⁶,⁷। মানুষ ও পশুর মধ্যে রোগের (যেমন, চিকুনগুনিয়া, ডেঙ্গু, রিফট ভ্যালি ফিভার, ইয়েলো ফিভার এবং জিকা ভাইরাস) বিস্তার নজিরবিহীন। শুধুমাত্র ডেঙ্গু জ্বরের কারণেই গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে প্রায় ৩.৬ বিলিয়ন মানুষ সংক্রমণের ঝুঁকিতে থাকে, যেখানে প্রতি বছর আনুমানিক ৩৯০ মিলিয়ন মানুষ সংক্রমিত হয় এবং এর ফলে বছরে ৬,১০০–২৪,৩০০ জনের মৃত্যু ঘটে⁸। দক্ষিণ আমেরিকায় জিকা ভাইরাসের পুনঃআবির্ভাব এবং প্রাদুর্ভাব বিশ্বব্যাপী মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, কারণ এটি সংক্রমিত মহিলাদের গর্ভে জন্ম নেওয়া শিশুদের মস্তিষ্কের ক্ষতি করে²। ক্রেমার ও তার সহকর্মীরা³ ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন যে এডিস মশার ভৌগোলিক পরিসর ক্রমাগত প্রসারিত হতে থাকবে এবং ২০৫০ সালের মধ্যে বিশ্বের অর্ধেক জনসংখ্যা মশাবাহিত আর্বোভাইরাস দ্বারা সংক্রমণের ঝুঁকিতে থাকবে।
ডেঙ্গু এবং হলুদ জ্বরের বিরুদ্ধে সম্প্রতি আবিষ্কৃত টিকা ব্যতীত, বেশিরভাগ মশাবাহিত রোগের বিরুদ্ধে এখনও কোনো টিকা তৈরি করা হয়নি৯,১০,১১। টিকা এখনও সীমিত পরিমাণে পাওয়া যায় এবং শুধুমাত্র ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালে ব্যবহৃত হয়। মশাবাহিত রোগের বিস্তার নিয়ন্ত্রণের জন্য কৃত্রিম কীটনাশক ব্যবহার করে মশা বাহক নিয়ন্ত্রণ একটি প্রধান কৌশল হয়ে উঠেছে১২,১৩। যদিও কৃত্রিম কীটনাশক মশা মারতে কার্যকর, তবে এর ক্রমাগত ব্যবহার অ-লক্ষ্য জীবদের উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে এবং পরিবেশ দূষিত করে১৪,১৫,১৬। আরও উদ্বেগজনক হলো রাসায়নিক কীটনাশকের বিরুদ্ধে মশার ক্রমবর্ধমান প্রতিরোধ ক্ষমতার প্রবণতা১৭,১৮,১৯। কীটনাশকের সাথে সম্পর্কিত এই সমস্যাগুলো রোগবাহক নিয়ন্ত্রণের জন্য কার্যকর এবং পরিবেশবান্ধব বিকল্পের অনুসন্ধানকে ত্বরান্বিত করেছে।
কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণের জন্য ফাইটোপেস্টিসাইডের উৎস হিসেবে বিভিন্ন উদ্ভিদকে উন্নত করা হয়েছে²⁰,²¹। উদ্ভিজ্জ পদার্থ সাধারণত পরিবেশবান্ধব, কারণ এগুলো জৈব-বিয়োজনযোগ্য এবং স্তন্যপায়ী, মাছ ও উভচর প্রাণীর মতো অ-লক্ষ্য জীবের জন্য এদের বিষাক্ততা কম বা নগণ্য²⁰,²²। ভেষজ প্রস্তুতি বিভিন্ন কার্যপ্রণালীর মাধ্যমে নানা ধরনের জৈব-সক্রিয় যৌগ তৈরি করে বলে পরিচিত, যা মশার জীবনের বিভিন্ন পর্যায়কে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করে²³,²⁴,²⁵,²⁶। উদ্ভিদ থেকে প্রাপ্ত যৌগ যেমন এসেনশিয়াল অয়েল এবং অন্যান্য সক্রিয় উদ্ভিজ্জ উপাদান মনোযোগ আকর্ষণ করেছে এবং মশা বাহক নিয়ন্ত্রণের জন্য উদ্ভাবনী পদ্ধতির পথ প্রশস্ত করেছে। এসেনশিয়াল অয়েল, মনোটারপিন এবং সেসকুইটারপিন বিকর্ষক, খাদ্যগ্রহণে বাধাদানকারী এবং ডিমনাশক হিসেবে কাজ করে²⁷,²⁸,²⁹,³⁰,³¹,³²,³³। অনেক উদ্ভিজ্জ তেল মশার লার্ভা, পিউপা এবং পূর্ণাঙ্গ মশার মৃত্যু ঘটায়³⁴,³⁵,³⁶, যা পোকামাকড়ের স্নায়ু, শ্বাসযন্ত্র, অন্তঃস্রাবী এবং অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ তন্ত্রকে প্রভাবিত করে³⁷।
সাম্প্রতিক গবেষণা সরিষা গাছ এবং এর বীজকে জৈব-সক্রিয় যৌগের উৎস হিসেবে ব্যবহারের সম্ভাবনার উপর আলোকপাত করেছে। সরিষার বীজের গুঁড়ো জৈব-ধূমপায়ী হিসেবে পরীক্ষিত হয়েছে³⁸,³⁹,⁴⁰,⁴¹ এবং আগাছা দমনের জন্য মাটির সংশোধক হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে⁴²,⁴³,⁴⁴, এবং মাটিবাহিত উদ্ভিদের রোগজীবাণু⁴⁵,⁴⁶,⁴⁷,⁴⁸,⁴⁹,⁵⁴,⁴⁹,⁵⁴,⁵⁴ ও ক্ষতিকর পোকা⁵⁵,⁵⁶,⁵⁷,⁵⁸,⁵⁹,⁶⁰ দমনে ব্যবহৃত হয়েছে। এই বীজের গুঁড়োর ছত্রাকনাশক কার্যকারিতা আইসোথায়োসায়ানেট নামক উদ্ভিদ সুরক্ষাকারী যৌগের কারণে হয়ে থাকে³⁸,⁴²,⁶⁰। উদ্ভিদে, এই সুরক্ষাকারী যৌগগুলি উদ্ভিদ কোষে অ-জৈব-সক্রিয় গ্লুকোসিনোলেট আকারে সঞ্চিত থাকে। যাইহোক, যখন পোকামাকড়ের আক্রমণ বা রোগজীবাণুর সংক্রমণের কারণে গাছপালা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তখন মাইরোসিনেস এনজাইম দ্বারা গ্লুকোসিনোলেটগুলি হাইড্রোলাইজড হয়ে জৈবিকভাবে সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেটে পরিণত হয়। আইসোথায়োসায়ানেট হলো উদ্বায়ী যৌগ যা বিস্তৃত পরিসরের জীবাণু-প্রতিরোধী এবং কীটনাশক ক্রিয়াকলাপের জন্য পরিচিত, এবং ব্রাসিকেসি প্রজাতির মধ্যে এদের গঠন, জৈবিক ক্রিয়াকলাপ এবং পরিমাণ ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
যদিও সরিষার বীজের খৈল থেকে প্রাপ্ত আইসোথায়োসায়ানেট-এর কীটনাশক কার্যকারিতা রয়েছে বলে জানা যায়, চিকিৎসাগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ সন্ধিপদী বাহকের বিরুদ্ধে এর জৈবিক কার্যকারিতা সংক্রান্ত তথ্যের অভাব রয়েছে। আমাদের এই গবেষণায় এডিস মশার লার্ভার বিরুদ্ধে চারটি চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়োর লার্ভানাশক কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়েছে। এই গবেষণার উদ্দেশ্য ছিল মশা নিয়ন্ত্রণের জন্য পরিবেশবান্ধব জৈব-কীটনাশক হিসেবে এদের সম্ভাব্য ব্যবহার মূল্যায়ন করা। মশার লার্ভার উপর এই রাসায়নিক উপাদানগুলোর জৈবিক কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য বীজের খৈলের তিনটি প্রধান রাসায়নিক উপাদান—অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট (AITC), বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট (BITC), এবং ৪-হাইড্রোক্সিবেনজাইলআইসোথায়োসায়ানেট (4-HBITC)—ও পরীক্ষা করা হয়েছিল। মশার লার্ভার বিরুদ্ধে চারটি বাঁধাকপির বীজের গুঁড়ো এবং তাদের প্রধান রাসায়নিক উপাদানগুলোর কার্যকারিতা মূল্যায়নের এটিই প্রথম প্রতিবেদন।
এডিস ইজিপ্টি (রকফেলার স্ট্রেইন) এর পরীক্ষাগার কলোনিগুলিকে ২৬° সেলসিয়াস তাপমাত্রা, ৭০% আপেক্ষিক আর্দ্রতা (RH) এবং ১০:১৪ ঘণ্টা (আলো:অন্ধকার) আলোকচক্রে রাখা হয়েছিল। সঙ্গম করা স্ত্রী মশাগুলিকে প্লাস্টিকের খাঁচায় (উচ্চতা ১১ সেমি এবং ব্যাস ৯.৫ সেমি) রাখা হয়েছিল এবং সাইট্রেটেড গরুর রক্ত ​​(HemoStat Laboratories Inc., Dixon, CA, USA) ব্যবহার করে একটি বোতল খাওয়ানোর পদ্ধতির মাধ্যমে খাওয়ানো হয়েছিল। ৩৭° সেলসিয়াস তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রিত একটি সঞ্চালনকারী ওয়াটার বাথ টিউবের (HAAKE S7, Thermo-Scientific, Waltham, MA, USA) সাথে সংযুক্ত একটি মেমব্রেন মাল্টি-গ্লাস ফিডার (Chemglass, Life Sciences LLC, Vineland, NJ, USA) ব্যবহার করে স্বাভাবিকভাবে রক্ত ​​খাওয়ানো হয়েছিল। প্রতিটি কাচের ফিড চেম্বারের (ক্ষেত্রফল ১৫৪ মিমি²) নীচে প্যারাফিল্ম এম (Parafilm M) এর একটি ফিল্ম টানটান করে লাগানো হয়েছিল। এরপর প্রতিটি ফিডারকে সঙ্গমরত স্ত্রী মশা থাকা খাঁচার উপরের গ্রিডের উপর স্থাপন করা হয়েছিল। একটি পাস্তুর পিপেট (ফিশারব্র্যান্ড, ফিশার সায়েন্টিফিক, ওয়ালথাম, এমএ, ইউএসএ) ব্যবহার করে একটি কাচের ফিডার ফানেলে প্রায় ৩৫০-৪০০ মাইক্রোলিটার গরুর রক্ত ​​যোগ করা হয়েছিল এবং প্রাপ্তবয়স্ক কৃমিগুলোকে কমপক্ষে এক ঘন্টা ধরে ঝরে পড়তে দেওয়া হয়েছিল। এরপর গর্ভবতী স্ত্রী কৃমিগুলোকে ১০% সুক্রোজ দ্রবণ দেওয়া হয়েছিল এবং পৃথক আল্ট্রা-ক্লিয়ার সুফ্লে কাপে (১.২৫ ফ্লুইড আউন্স আকারের, ডার্ট কন্টেইনার কর্পোরেশন, মেসন, এমআই, ইউএসএ) রাখা আর্দ্র ফিল্টার পেপারের উপর ডিম পাড়তে দেওয়া হয়েছিল। ডিমসহ ফিল্টার পেপার একটি সিল করা ব্যাগে (এসসি জনসনস, রেসিন, ডব্লিউআই) রাখুন এবং ২৬° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করুন। ডিমগুলো ফুটেছিল এবং প্রায় ২০০-২৫০টি লার্ভাকে প্লাস্টিকের ট্রেতে খরগোশের খাবার (জুপ্রিম, প্রিমিয়াম ন্যাচারাল প্রোডাক্টস, ইনকর্পোরেটেড, মিশন, কেএস, ইউএসএ) এবং লিভার পাউডার (এমপি বায়োমেডিকেলস, ​​এলএলসি, সোলন, ওএইচ, ইউএসএ)-এর মিশ্রণ দিয়ে প্রতিপালন করা হয়েছিল। এবং মাছের ফিলে (টেট্রামিন, টেট্রা জিএমপিএইচ, মীর, জার্মানি) ২:১:১ অনুপাতে। আমাদের জৈব-পরীক্ষায় তৃতীয় ইনস্টারের শেষ পর্যায়ের লার্ভা ব্যবহার করা হয়েছিল।
এই গবেষণায় ব্যবহৃত উদ্ভিদের বীজ নিম্নলিখিত বাণিজ্যিক এবং সরকারি উৎস থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল: ব্রাসিকা জুন্সিয়া (বাদামী সরিষা-প্যাসিফিক গোল্ড) এবং ব্রাসিকা জুন্সিয়া (সাদা সরিষা-আইডা গোল্ড) মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ওয়াশিংটন রাজ্যের প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ফার্মার্স কো-অপারেটিভ থেকে; কেলি সিড অ্যান্ড হার্ডওয়্যার কোং, পিওরিয়া, আইএল, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র থেকে (গার্ডেন ক্রেস) এবং ইউএসডিএ-এআরএস, পিওরিয়া, আইএল, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র থেকে থ্লাসপি আরভেন্স (ফিল্ড পেনিক্রেস-এলিসাবেথ); গবেষণায় ব্যবহৃত কোনো বীজই কীটনাশক দিয়ে শোধন করা হয়নি। সমস্ত বীজ স্থানীয় ও জাতীয় নিয়মকানুন অনুসারে এবং সমস্ত প্রাসঙ্গিক স্থানীয়, রাজ্য ও জাতীয় নিয়মকানুন মেনে প্রক্রিয়াজাত ও ব্যবহার করা হয়েছিল। এই গবেষণায় ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদের জাত পরীক্ষা করা হয়নি।
ব্রাসিকা জুন্সিয়া (পিজি), আলফালফা (এলএস), সাদা সরিষা (আইজি), থ্লাসপি আরভেন্স (ডিএফপি) বীজগুলোকে একটি রেটশ জেডএম২০০ আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউগাল মিল (রেটশ, হান, জার্মানি) ব্যবহার করে মিহি গুঁড়ো করা হয়েছিল। এই মিলটি ০.৭৫ মিমি মেশ এবং স্টেইনলেস স্টিল রোটর, ১২টি দাঁত ও ১০,০০০ আরপিএম গতিসম্পন্ন ছিল (সারণি ১)। গুঁড়ো করা বীজের পাউডার একটি কাগজের থিম্বলে স্থানান্তর করা হয়েছিল এবং একটি সক্সলেট যন্ত্রে ২৪ ঘণ্টা ধরে হেক্সেন দিয়ে এর চর্বি অপসারণ করা হয়েছিল। চর্বিমুক্ত সরিষার একটি উপ-নমুনাকে মাইরোসিনেস এনজাইমকে নিষ্ক্রিয় করতে এবং গ্লুকোসিনোলেটের হাইড্রোলাইসিস রোধ করে জৈবিকভাবে সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি হওয়া প্রতিরোধ করার জন্য ১০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ১ ঘণ্টা ধরে তাপ দেওয়া হয়েছিল। মাইরোসিনেস এনজাইমকে নিষ্ক্রিয় করার মাধ্যমে তাপ-প্রক্রিয়াজাত হর্সটেল বীজের গুঁড়ো (ডিএফপি-এইচটি) একটি নেগেটিভ কন্ট্রোল হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল।
পূর্বে প্রকাশিত একটি প্রোটোকল 64 অনুসারে হাই-পারফরম্যান্স লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (HPLC) ব্যবহার করে চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়োর গ্লুকোসিনোলেট উপাদান তিনবার নির্ধারণ করা হয়েছিল। সংক্ষেপে, ২৫০ মিলিগ্রাম চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়োর নমুনায় ৩ মিলি মিথানল যোগ করা হয়েছিল। প্রতিটি নমুনা একটি ওয়াটার বাথে ৩০ মিনিটের জন্য সনিকেট করা হয়েছিল এবং ২৩° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ১৬ ঘন্টার জন্য অন্ধকারে রেখে দেওয়া হয়েছিল। এরপর জৈব স্তরের ১ মিলি অংশ একটি ০.৪৫ মাইক্রোমিটার ফিল্টারের মাধ্যমে একটি অটোস্যাম্পলারে ফিল্টার করা হয়েছিল। একটি শিমাজু HPLC সিস্টেমে (দুটি LC 20AD পাম্প; SIL 20A অটোস্যাম্পলার; DGU 20As ডিগ্যাসার; ২৩৭ ন্যানোমিটারে পর্যবেক্ষণের জন্য SPD-20A UV-VIS ডিটেক্টর; এবং CBM-20A কমিউনিকেশন বাস মডিউল) চালিয়ে বীজের গুঁড়োর গ্লুকোসিনোলেট উপাদান তিনবার নির্ধারণ করা হয়েছিল। শিমাজু এলসি সলিউশন সফটওয়্যার সংস্করণ ১.২৫ (শিমাজু কর্পোরেশন, কলাম্বিয়া, এমডি, ইউএসএ) ব্যবহার করে। কলামটি ছিল একটি সি১৮ ইনারটসিল রিভার্স ফেজ কলাম (২৫০ মিমি × ৪.৬ মিমি; আরপি সি-১৮, ওডিএস-৩, ৫ইউ; জিএল সায়েন্সেস, টরেন্স, সিএ, ইউএসএ)। প্রাথমিক মোবাইল ফেজের শর্তাবলী ১২% মিথানল/৮৮% ০.০১ এম টেট্রাবিউটাইলঅ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড ইন ওয়াটার (টিবিএএইচ; সিগমা-অলড্রিচ, সেন্ট লুইস, এমও, ইউএসএ) হিসেবে ১ মিলি/মিনিট প্রবাহ হারে নির্ধারণ করা হয়েছিল। ১৫ মাইক্রোলিটার নমুনা ইনজেকশনের পর, প্রাথমিক শর্তাবলী ২০ মিনিটের জন্য বজায় রাখা হয়েছিল এবং তারপরে দ্রাবকের অনুপাত ১০০% মিথানলে সামঞ্জস্য করা হয়েছিল, যার মোট নমুনা বিশ্লেষণের সময় ছিল ৬৫ মিনিট। চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়োর সালফারের পরিমাণ নির্ণয়ের জন্য, সদ্য প্রস্তুত সিনাপাইন, গ্লুকোসিনোলেট এবং মাইরোসিন স্ট্যান্ডার্ডের (সিগমা-অলড্রিচ, সেন্ট লুইস, এমও, ইউএসএ) ধারাবাহিক লঘুকরণের মাধ্যমে একটি স্ট্যান্ডার্ড কার্ভ (nM/mAb ভিত্তিক) তৈরি করা হয়েছিল। নমুনাগুলিতে গ্লুকোসিনোলেটের ঘনত্ব একটি অ্যাজিলেন্ট 1100 এইচপিএলসি (অ্যাজিলেন্ট, সান্তা ক্লারা, সিএ, ইউএসএ)-তে পরীক্ষা করা হয়েছিল। এর জন্য একই কলামযুক্ত ওপেনল্যাব সিডিএস কেমস্টেশন সংস্করণ (C.01.07 SR2 [255]) এবং পূর্বে বর্ণিত একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল। গ্লুকোসিনোলেটের ঘনত্ব নির্ধারণ করা হয়েছিল; যা এইচপিএলসি সিস্টেমগুলির মধ্যে তুলনীয়।
অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট (৯৪%, স্থিতিশীল) এবং বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট (৯৮%) ফিশার সায়েন্টিফিক (থার্মো ফিশার সায়েন্টিফিক, ওয়ালথাম, এমএ, ইউএসএ) থেকে কেনা হয়েছিল। ৪-হাইড্রোক্সিবেনজাইলআইসোথায়োসায়ানেট কেমক্রুজ (সান্তা ক্রুজ বায়োটেকনোলজি, সিএ, ইউএসএ) থেকে কেনা হয়েছিল। মাইরোসিনেস এনজাইম দ্বারা হাইড্রোলাইজড হলে, গ্লুকোসিনোলেটসমূহ যথাক্রমে অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট, বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট এবং ৪-হাইড্রোক্সিবেনজাইলআইসোথায়োসায়ানেট গঠন করে।
মুতুরি এট আল. 32-এর পদ্ধতি অনুসারে, কিছু পরিবর্তন সহ, পরীক্ষাগারে জৈব-পরীক্ষা করা হয়েছিল। এই গবেষণায় পাঁচটি কম চর্বিযুক্ত বীজ খাদ্য ব্যবহার করা হয়েছিল: DFP, DFP-HT, IG, PG এবং Ls। কুড়িটি লার্ভাকে একটি ৪০০ মিলি ডিসপোজেবল থ্রি-ওয়ে বিকারে (VWR International, LLC, Radnor, PA, USA) রাখা হয়েছিল, যেটিতে ১২০ মিলি ডিআয়োনাইজড জল (dH2O) ছিল। মশার লার্ভার জন্য বিষাক্ততা পরীক্ষা করার জন্য সাতটি বীজ খাদ্যের ঘনত্ব পরীক্ষা করা হয়েছিল: DFP বীজ খাদ্য, DFP-HT, IG এবং PG-এর জন্য যথাক্রমে ০.০১, ০.০২, ০.০৪, ০.০৬, ০.০৮, ০.১ এবং ০.১২ গ্রাম বীজ খাদ্য/১২০ মিলি dH2O। প্রাথমিক জৈব-পরীক্ষা থেকে বোঝা যায় যে, চর্বিমুক্ত Ls বীজ খাদ্য পরীক্ষিত অন্য চারটি বীজ খাদ্যের চেয়ে বেশি বিষাক্ত। অতএব, আমরা এলএস সীড মিলের সাতটি ট্রিটমেন্ট কনসেনট্রেশনকে নিম্নলিখিত কনসেনট্রেশনে সমন্বয় করেছি: ০.০১৫, ০.০২৫, ০.০৩৫, ০.০৪৫, ০.০৫৫, ০.০৬৫ এবং ০.০৭৫ গ্রাম/১২০ মিলি ডিএইচ২ও।
পরীক্ষার শর্তাধীনে স্বাভাবিক পোকামাকড়ের মৃত্যুহার মূল্যায়নের জন্য একটি অপরিশোধিত নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠী (dH20, কোনো বীজ খাদ্য সম্পূরক ছাড়া) অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। প্রতিটি বীজ খাদ্যের জন্য বিষাক্ততা সংক্রান্ত জৈব-পরীক্ষায় তিনটি করে তিন-ঢালু বিকার (প্রতি বিকারে ২০টি তৃতীয় ইনস্টারের শেষ পর্যায়ের লার্ভা) ব্যবহার করা হয়েছিল, যার মোট সংখ্যা ছিল ১০৮টি ভায়াল। পরিশোধিত পাত্রগুলো ঘরের তাপমাত্রায় (২০-২১°সে.) সংরক্ষণ করা হয়েছিল এবং পরিশোধিত ঘনত্বের সংস্পর্শে ২৪ ও ৭২ ঘণ্টা একটানা থাকার সময় লার্ভার মৃত্যুহার রেকর্ড করা হয়েছিল। একটি পাতলা স্টেইনলেস স্টিলের স্প্যাচুলা দিয়ে বিদ্ধ করলে বা স্পর্শ করলে যদি মশার শরীর ও অঙ্গপ্রত্যঙ্গ নড়াচড়া না করে, তবে মশার লার্ভাটিকে মৃত বলে গণ্য করা হয়। মৃত লার্ভাগুলো সাধারণত পাত্রের তলায় বা জলের উপরিভাগে চিৎ বা উপুড় হয়ে নিশ্চল অবস্থায় থাকে। পরীক্ষাটি ভিন্ন ভিন্ন দিনে ভিন্ন ভিন্ন লার্ভার দল ব্যবহার করে তিনবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল, যার ফলে প্রতিটি পরিশোধিত ঘনত্বের সংস্পর্শে মোট ১৮০টি লার্ভা আনা হয়।
একই বায়োঅ্যাসে পদ্ধতি ব্যবহার করে কিন্তু ভিন্ন ভিন্ন ট্রিটমেন্টের মাধ্যমে মশার লার্ভার উপর AITC, BITC, এবং 4-HBITC-এর বিষাক্ততা মূল্যায়ন করা হয়েছিল। প্রতিটি রাসায়নিকের জন্য ১০০,০০০ পিপিএম স্টক দ্রবণ প্রস্তুত করতে, একটি ২-এমএল সেন্ট্রিফিউজ টিউবে ১০০ µL রাসায়নিকের সাথে ৯০০ µL বিশুদ্ধ ইথানল যোগ করে ৩০ সেকেন্ড ধরে ঝাঁকিয়ে ভালোভাবে মেশানো হয়। ট্রিটমেন্টের ঘনত্ব আমাদের প্রাথমিক বায়োঅ্যাসের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা হয়েছিল, যেখানে দেখা গেছে যে BITC, AITC এবং 4-HBITC-এর তুলনায় অনেক বেশি বিষাক্ত। বিষাক্ততা নির্ধারণের জন্য, BITC-এর ৫টি ঘনত্ব (১, ৩, ৬, ৯ এবং ১২ পিপিএম), AITC-এর ৭টি ঘনত্ব (৫, ১০, ১৫, ২০, ২৫, ৩০ এবং ৩৫ পিপিএম) এবং 4-HBITC-এর ৬টি ঘনত্ব (১৫, ১৫, ২০, ২৫, ৩০ এবং ৩৫ পিপিএম) ব্যবহার করা হয়েছিল। ৩০, ৪৫, ৬০, ৭৫ এবং ৯০ পিপিএম)। কন্ট্রোল ট্রিটমেন্টে ১০৮ মাইক্রোলিটার বিশুদ্ধ ইথানল ইনজেক্ট করা হয়েছিল, যা রাসায়নিক ট্রিটমেন্টের সর্বোচ্চ আয়তনের সমতুল্য। পূর্বের ন্যায় বায়োঅ্যাসেগুলোর পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল, যেখানে প্রতিটি ট্রিটমেন্ট কনসেন্ট্রেশনের জন্য মোট ১৮০টি লার্ভাকে উন্মুক্ত করা হয়। একটানা ২৪ ঘণ্টা উন্মুক্ত রাখার পর AITC, BITC, এবং 4-HBITC-এর প্রতিটি কনসেন্ট্রেশনের জন্য লার্ভার মৃত্যুহার রেকর্ড করা হয়েছিল।
লগ-রূপান্তরিত ঘনত্ব এবং মাত্রা-মৃত্যুহার বক্ররেখার জন্য প্রাণঘাতী মাত্রার অনুপাতের কনফিডেন্স ইন্টারভ্যালের উপর ভিত্তি করে ৫০% প্রাণঘাতী ঘনত্ব (LC50), ৯০% প্রাণঘাতী ঘনত্ব (LC90), স্লোপ, প্রাণঘাতী মাত্রা সহগ এবং ৯৫% প্রাণঘাতী ঘনত্ব গণনা করার জন্য পোলো সফটওয়্যার (পোলো প্লাস, লিওরা সফটওয়্যার, সংস্করণ ১.০) ব্যবহার করে ৬৫টি মাত্রা-সম্পর্কিত মৃত্যুহারের তথ্যের প্রোবিট বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। মৃত্যুহারের তথ্য প্রতিটি ট্রিটমেন্ট ঘনত্বের সংস্পর্শে আসা ১৮০টি লার্ভার সম্মিলিত রেপ্লিকেট ডেটার উপর ভিত্তি করে নেওয়া হয়েছে। প্রতিটি সীড মিল এবং প্রতিটি রাসায়নিক উপাদানের জন্য সম্ভাব্যতা বিশ্লেষণ আলাদাভাবে করা হয়েছিল। প্রাণঘাতী মাত্রার অনুপাতের ৯৫% কনফিডেন্স ইন্টারভ্যালের উপর ভিত্তি করে, মশার লার্ভার প্রতি সীড মিল এবং রাসায়নিক উপাদানগুলোর বিষাক্ততাকে তাৎপর্যপূর্ণভাবে ভিন্ন বলে বিবেচনা করা হয়েছিল, তাই ১ মান ধারণকারী একটি কনফিডেন্স ইন্টারভ্যাল তাৎপর্যপূর্ণভাবে ভিন্ন ছিল না, P = ০.০৫৬৬।
ফ্যাটমুক্ত বীজের গুঁড়ো DFP, IG, PG এবং Ls-এর প্রধান গ্লুকোসিনোলেটসমূহ নির্ণয়ের জন্য HPLC-এর ফলাফল সারণি ১-এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। পরীক্ষিত বীজের গুঁড়োগুলোর প্রধান গ্লুকোসিনোলেটসমূহ ভিন্ন ছিল, তবে DFP এবং PG এর ক্ষেত্রে তা ব্যতিক্রম ছিল, যে দুটিতেই মাইরোসিনেস গ্লুকোসিনোলেট পাওয়া গেছে। PG-তে মাইরোসিনিনের পরিমাণ DFP-এর চেয়ে বেশি ছিল, যথাক্রমে ৩৩.৩ ± ১.৫ এবং ২৬.৫ ± ০.৯ মিলিগ্রাম/গ্রাম। Ls বীজের গুঁড়োতে ৩৬.৬ ± ১.২ মিলিগ্রাম/গ্রাম গ্লুকোগ্লাইকোন ছিল, যেখানে IG বীজের গুঁড়োতে ৩৮.০ ± ০.৫ মিলিগ্রাম/গ্রাম সিনাপাইন ছিল।
চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়ো দিয়ে শোধন করলে এডিস ইজিপ্টি মশার লার্ভা মারা গিয়েছিল, যদিও এই শোধনের কার্যকারিতা উদ্ভিদের প্রজাতির উপর নির্ভর করে ভিন্ন ছিল। শুধুমাত্র ডিএফপি-এনটি ২৪ এবং ৭২ ঘণ্টা সংস্পর্শে থাকার পরেও মশার লার্ভার জন্য বিষাক্ত ছিল না (সারণি ২)। সক্রিয় বীজের গুঁড়োর বিষাক্ততা ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পেয়েছিল (চিত্র ১এ, বি)। ২৪-ঘণ্টা এবং ৭২-ঘণ্টার মূল্যায়নে এলসি৫০ মানের প্রাণঘাতী ডোজ অনুপাতের ৯৫% সিআই অনুসারে মশার লার্ভার উপর বীজের গুঁড়োর বিষাক্ততা উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন ছিল (সারণি ৩)। ২৪ ঘণ্টা পরে, এলএস বীজের গুঁড়োর বিষাক্ত প্রভাব অন্যান্য বীজের গুঁড়োর চেয়ে বেশি ছিল, যার কার্যকারিতা এবং লার্ভার উপর বিষাক্ততা ছিল সর্বোচ্চ (এলসি৫০ = ০.০৪ গ্রাম/১২০ মিলি ডিএইচ২ও)। ২৪ ঘণ্টায় লার্ভা IG, Ls এবং PG বীজ গুঁড়া প্রয়োগের তুলনায় DFP-এর প্রতি কম সংবেদনশীল ছিল, যার LC50 মান ছিল যথাক্রমে ০.১১৫, ০.০৪ এবং ০.০৮ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O, যা পরিসংখ্যানগতভাবে LC50 মান ০.২১১ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O-এর চেয়ে বেশি ছিল (সারণি ৩)। DFP, IG, PG এবং Ls-এর LC90 মান ছিল যথাক্রমে ০.৩৭৬, ০.২৭৫, ০.১৩৭ এবং ০.০৭৪ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O (সারণি ২)। DPP-এর সর্বোচ্চ ঘনত্ব ছিল ০.১২ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O। ২৪ ঘণ্টা মূল্যায়নের পর, গড় লার্ভা মৃত্যুহার ছিল মাত্র ১২%, যেখানে আইজি (IG) এবং পিজি (PG) লার্ভার গড় মৃত্যুহার যথাক্রমে ৫১% এবং ৮২%-এ পৌঁছেছিল। ২৪ ঘণ্টা মূল্যায়নের পর, এলএস (Ls) বীজ চূর্ণের সর্বোচ্চ ঘনত্বের (০.০৭৫ গ্রাম/১২০ মিলি ডিএইচ২ও) প্রয়োগে গড় লার্ভা মৃত্যুহার ছিল ৯৯% (চিত্র ১এ)।
চিকিৎসার ২৪ ঘন্টা (A) এবং ৭২ ঘন্টা (B) পরে বীজ খাদ্যের ঘনত্বের প্রতি Ae. Egyptian লার্ভার (তৃতীয় ইনস্টার লার্ভা) ডোজ প্রতিক্রিয়া (প্রোবিট) থেকে মৃত্যুহার বক্ররেখা অনুমান করা হয়েছিল। ডটেড লাইনটি বীজ খাদ্য চিকিৎসার LC50 নির্দেশ করে। DFP Thlaspi arvense, DFP-HT Heat inactivated Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
৭২-ঘণ্টার মূল্যায়নে, DFP, IG এবং PG বীজ খাদ্যের LC50 মান ছিল যথাক্রমে ০.১১১, ০.০৮৫ এবং ০.০৫১ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O। Ls বীজ খাদ্যের সংস্পর্শে আসা প্রায় সমস্ত লার্ভা ৭২ ঘণ্টা সংস্পর্শে থাকার পর মারা গিয়েছিল, তাই মৃত্যুহারের তথ্য প্রোবিট বিশ্লেষণের সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল। অন্যান্য বীজ খাদ্যের তুলনায়, লার্ভা DFP বীজ খাদ্যের প্রতি কম সংবেদনশীল ছিল এবং এর LC50 মান পরিসংখ্যানগতভাবে বেশি ছিল (সারণি ২ এবং ৩)। ৭২ ঘণ্টা পর, DFP, IG এবং PG বীজ খাদ্যের জন্য LC50 মান যথাক্রমে ০.১১১, ০.০৮৫ এবং ০.০৫ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O বলে অনুমান করা হয়েছিল। ৭২ ঘন্টা মূল্যায়নের পর, DFP, IG এবং PG বীজের গুঁড়োর LC90 মান ছিল যথাক্রমে ০.২১৫, ০.২৫৪ এবং ০.১৩৮ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O। ৭২ ঘন্টা মূল্যায়নের পর, সর্বোচ্চ ০.১২ গ্রাম/১২০ মিলি dH2O ঘনত্বে DFP, IG এবং PG বীজের গুঁড়োর ক্ষেত্রে গড় লার্ভা মৃত্যুহার ছিল যথাক্রমে ৫৮%, ৬৬% এবং ৯৬% (চিত্র ১বি)। ৭২ ঘন্টা মূল্যায়নের পর দেখা গেছে যে, PG বীজের গুঁড়ো IG এবং DFP বীজের গুঁড়োর চেয়ে বেশি বিষাক্ত।
কৃত্রিম আইসোথায়োসায়ানেট, যেমন অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট (AITC), বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট (BITC) এবং ৪-হাইড্রোক্সিবেনজাইলআইসোথায়োসায়ানেট (4-HBITC) কার্যকরভাবে মশার লার্ভা মারতে পারে। প্রয়োগের ২৪ ঘণ্টা পর, BITC লার্ভার জন্য বেশি বিষাক্ত ছিল, যার LC50 মান ছিল ৫.২৯ পিপিএম, যেখানে AITC-এর জন্য এই মান ছিল ১৯.৩৫ পিপিএম এবং 4-HBITC-এর জন্য ছিল ৫৫.৪১ পিপিএম (সারণি ৪)। AITC এবং BITC-এর তুলনায়, 4-HBITC-এর বিষাক্ততা কম এবং LC50 মান বেশি। সবচেয়ে শক্তিশালী সীড মিলে থাকা দুটি প্রধান আইসোথায়োসায়ানেটের (Ls এবং PG) মশার লার্ভার উপর বিষাক্ততার মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। AITC, BITC, এবং 4-HBITC-এর মধ্যে LC50 মানের প্রাণঘাতী ডোজ অনুপাতের উপর ভিত্তি করে বিষাক্ততা একটি পরিসংখ্যানগত পার্থক্য দেখিয়েছে, যেখানে LC50 প্রাণঘাতী ডোজ অনুপাতের ৯৫% CI-তে ১ মানটি অন্তর্ভুক্ত ছিল না (P = ০.০৫, সারণি ৪)। BITC এবং AITC উভয়ের সর্বোচ্চ ঘনত্ব পরীক্ষিত লার্ভার ১০০% মেরে ফেলতে সক্ষম বলে অনুমান করা হয়েছিল (চিত্র ২)।
Ae-এর ডোজ প্রতিক্রিয়া (প্রোবিট) থেকে মৃত্যুহারের বক্ররেখা অনুমান করা হয়েছিল। চিকিৎসার ২৪ ঘন্টা পরে, মিশরীয় লার্ভা (তৃতীয় ইনস্টার লার্ভা) কৃত্রিম আইসোথায়োসায়ানেটের ঘনত্বে পৌঁছেছিল। ডটেড লাইনটি আইসোথায়োসায়ানেট চিকিৎসার জন্য LC50 নির্দেশ করে। বেনজাইল আইসোথায়োসায়ানেট BITC, অ্যালিল আইসোথায়োসায়ানেট AITC এবং 4-HBITC।
মশা বাহক নিয়ন্ত্রণে উদ্ভিদজাত জৈব কীটনাশকের ব্যবহার নিয়ে দীর্ঘদিন ধরে গবেষণা করা হচ্ছে। অনেক উদ্ভিদ প্রাকৃতিক রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদন করে যেগুলোর কীটনাশক ক্রিয়া রয়েছে। এদের জৈব সক্রিয় যৌগগুলো কৃত্রিম কীটনাশকের একটি আকর্ষণীয় বিকল্প হিসেবে কাজ করে এবং মশাসহ অন্যান্য কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণে এর ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে।
সর্ষে গাছ এর বীজের জন্য ফসল হিসেবে চাষ করা হয়, যা মশলা এবং তেলের উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়। যখন বীজ থেকে সর্ষের তেল নিষ্কাশন করা হয় অথবা যখন জৈব জ্বালানি হিসেবে ব্যবহারের জন্য সর্ষে নিষ্কাশন করা হয়, তখন উপজাত হিসেবে চর্বিমুক্ত বীজের খৈল তৈরি হয়। এই বীজের খৈল তার অনেক প্রাকৃতিক জৈব রাসায়নিক উপাদান এবং হাইড্রোলাইটিক এনজাইম ধরে রাখে। এই বীজের খৈলের বিষাক্ততার কারণ হলো আইসোথায়োসায়ানেট উৎপাদন। বীজের খৈলের আর্দ্রতার সময় মাইরোসিনেস এনজাইম দ্বারা গ্লুকোসিনোলেটের হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি হয় এবং এর ছত্রাকনাশক, ব্যাকটেরিয়ানাশক, নেমাটোডনাশক ও কীটনাশক প্রভাব রয়েছে বলে জানা যায়। এছাড়াও এর রাসায়নিক সংবেদী প্রভাব এবং কেমোথেরাপিউটিক বৈশিষ্ট্যসহ অন্যান্য গুণাবলীও রয়েছে। বেশ কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে, সর্ষে গাছ এবং এর বীজের খৈল মাটি ও সংরক্ষিত খাদ্যের ক্ষতিকর পোকার বিরুদ্ধে ধোঁয়া-প্রয়োগকারী হিসেবে কার্যকরভাবে কাজ করে। এই গবেষণায়, আমরা এডিস মশার লার্ভার (এডিস ইজিপ্টি) উপর চার ধরনের বীজের গুঁড়ো এবং এর তিনটি জৈব-সক্রিয় উপাদান—AITC, BITC, ও 4-HBITC-এর বিষাক্ততা মূল্যায়ন করেছি। মশার লার্ভা থাকা পানিতে সরাসরি বীজের গুঁড়ো যোগ করলে এমন এনজাইমেটিক প্রক্রিয়া সক্রিয় হয় বলে ধারণা করা হয়, যা আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি করে এবং এই আইসোথায়োসায়ানেট মশার লার্ভার জন্য বিষাক্ত। এই জৈব-রূপান্তরটি আংশিকভাবে প্রমাণিত হয়েছে বীজের গুঁড়োর লার্ভানাশক কার্যকারিতা পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এবং ব্যবহারের পূর্বে বামন সরিষার বীজের গুঁড়োকে তাপ দেওয়ার ফলে এর কীটনাশক কার্যকারিতা হ্রাসের মাধ্যমে। তাপ প্রয়োগের ফলে গ্লুকোসিনোলেট সক্রিয়কারী হাইড্রোলাইটিক এনজাইমগুলো ধ্বংস হয়ে যায় বলে ধারণা করা হয়, যার ফলে জৈব-সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি হওয়া প্রতিরোধ হয়। জলজ পরিবেশে মশার বিরুদ্ধে বাঁধাকপির বীজের গুঁড়োর কীটনাশক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করার এটিই প্রথম গবেষণা।
পরীক্ষিত বীজের গুঁড়োগুলোর মধ্যে, ওয়াটারক্রেস বীজের গুঁড়ো (Ls) ছিল সবচেয়ে বিষাক্ত, যা এডিস অ্যালবোপিকটাস মশার ব্যাপক মৃত্যুহার ঘটায়। এডিস ইজিপ্টি লার্ভার উপর একটানা ২৪ ঘণ্টা ধরে এই প্রক্রিয়া চালানো হয়েছিল। বাকি তিনটি বীজের গুঁড়োর (PG, IG এবং DFP) কার্যকারিতা ছিল ধীর এবং একটানা ৭২ ঘণ্টা প্রয়োগের পরেও এগুলোর কারণে উল্লেখযোগ্য মৃত্যুহার দেখা যায়। শুধুমাত্র Ls বীজের গুঁড়োতেই উল্লেখযোগ্য পরিমাণে গ্লুকোসিনোলেট ছিল, যেখানে PG এবং DFP-তে ছিল মাইরোসিনেস এবং IG-তে প্রধান গ্লুকোসিনোলেট হিসেবে ছিল গ্লুকোসিনোলেট (সারণি ১)। গ্লুকোট্রোপাইওলিন হাইড্রোলাইজড হয়ে BITC-তে এবং সিনালবাইন হাইড্রোলাইজড হয়ে 4-HBITC61,62-তে পরিণত হয়। আমাদের বায়োঅ্যাসে পরীক্ষার ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে Ls বীজের গুঁড়ো এবং কৃত্রিম BITC উভয়ই মশার লার্ভার জন্য অত্যন্ত বিষাক্ত। PG এবং DFP বীজের গুঁড়োর প্রধান উপাদান হলো মাইরোসিনেস গ্লুকোসিনোলেট, যা হাইড্রোলাইজড হয়ে AITC-তে পরিণত হয়। AITC মশার লার্ভা মারতে কার্যকর, যার LC50 মান ১৯.৩৫ পিপিএম। AITC এবং BITC-এর তুলনায়, 4-HBITC আইসোথায়োসায়ানেট লার্ভার জন্য সবচেয়ে কম বিষাক্ত। যদিও AITC, BITC-এর চেয়ে কম বিষাক্ত, মশার লার্ভার উপর পরীক্ষিত অনেক এসেনশিয়াল অয়েলের তুলনায় এদের LC50 মান কম³²,⁷³,⁷⁴,⁷⁵।
মশার লার্ভা দমনের জন্য ব্যবহৃত আমাদের ক্রুসিফেরাস বীজের গুঁড়োতে একটি প্রধান গ্লুকোসিনোলেট থাকে, যা HPLC দ্বারা নির্ধারিত মোট গ্লুকোসিনোলেটের ৯৮-৯৯%-এরও বেশি। অন্যান্য গ্লুকোসিনোলেটের সামান্য পরিমাণ শনাক্ত করা গেছে, কিন্তু সেগুলোর মাত্রা মোট গ্লুকোসিনোলেটের ০.৩%-এরও কম ছিল। ওয়াটারক্রেস (L. sativum) বীজের গুঁড়োতে গৌণ গ্লুকোসিনোলেট (সিনিগ্রিন) থাকে, কিন্তু মোট গ্লুকোসিনোলেটের মধ্যে এর পরিমাণ ১%, এবং এর পরিমাণও নগণ্য (প্রায় ০.৪ মিলিগ্রাম/গ্রাম বীজের গুঁড়ো)। যদিও পিজি এবং ডিএফপি-তে একই প্রধান গ্লুকোসিনোলেট (মাইরোসিন) থাকে, তাদের LC50 মানের কারণে বীজের খাবারের লার্ভানাশক কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হয়। পাউডারি মিলডিউ-এর ক্ষেত্রে এর বিষাক্ততা ভিন্ন ভিন্ন হয়। দুটি বীজের খাবারের মধ্যে মাইরোসিনেস এনজাইমের কার্যকারিতা বা স্থিতিশীলতার পার্থক্যের কারণে এডিস ইজিপ্টি লার্ভার আবির্ভাব হতে পারে। ব্রাসিকেসি গোত্রের উদ্ভিদে আইসোথায়োসায়ানেটের মতো হাইড্রোলাইসিস উৎপাদসমূহের জৈবপ্রাপ্যতার ক্ষেত্রে মাইরোসিনেস ক্রিয়াকলাপ একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পোকক এট আল. এবং উইলকিনসন এট আল.-এর পূর্ববর্তী প্রতিবেদনগুলিতে দেখানো হয়েছে যে মাইরোসিনেস ক্রিয়াকলাপ এবং স্থিতিশীলতার পরিবর্তন জিনগত এবং পরিবেশগত কারণগুলির সাথেও সম্পর্কিত হতে পারে।
সংশ্লিষ্ট রাসায়নিক প্রয়োগের সাথে তুলনা করার জন্য, প্রতিটি বীজের গুঁড়োর ২৪ এবং ৭২ ঘণ্টার LC50 মানের উপর ভিত্তি করে প্রত্যাশিত জৈব-সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেট-এর পরিমাণ গণনা করা হয়েছিল (সারণী ৫)। ২৪ ঘণ্টা পর, বীজের গুঁড়োতে থাকা আইসোথায়োসায়ানেটগুলো বিশুদ্ধ যৌগগুলোর চেয়ে বেশি বিষাক্ত ছিল। আইসোথায়োসায়ানেট বীজের গুঁড়োর পার্টস পার মিলিয়ন (ppm) এককে গণনা করা LC50 মানগুলো BITC, AITC, এবং 4-HBITC প্রয়োগের LC50 মানের চেয়ে কম ছিল। আমরা লার্ভাদের বীজের গুঁড়োর পেলেট খেতে দেখেছি (চিত্র ৩ক)। ফলস্বরূপ, বীজের গুঁড়োর পেলেট খাওয়ার মাধ্যমে লার্ভারা বিষাক্ত আইসোথায়োসায়ানেটের আরও ঘনীভূত সংস্পর্শে আসতে পারে। এটি ২৪-ঘণ্টার সংস্পর্শে IG এবং PG বীজের গুঁড়োর ক্ষেত্রে সবচেয়ে স্পষ্ট ছিল, যেখানে LC50 ঘনত্ব বিশুদ্ধ AITC এবং 4-HBITC প্রয়োগের তুলনায় যথাক্রমে ৭৫% এবং ৭২% কম ছিল। বিশুদ্ধ আইসোথায়োসায়ানেটের তুলনায় Ls এবং DFP প্রয়োগ বেশি বিষাক্ত ছিল, যার LC50 মান যথাক্রমে 24% এবং 41% কম ছিল। কন্ট্রোল ট্রিটমেন্টের লার্ভা সফলভাবে পিউপায় পরিণত হয়েছিল (চিত্র 3B), যেখানে সীড মিল ট্রিটমেন্টের বেশিরভাগ লার্ভা পিউপায় পরিণত হয়নি এবং লার্ভার বিকাশ উল্লেখযোগ্যভাবে বিলম্বিত হয়েছিল (চিত্র 3B,D)। স্পোডোপটেরালিতুরাতে, আইসোথায়োসায়ানেট বৃদ্ধি হ্রাস এবং বিকাশে বিলম্বের সাথে সম্পর্কিত79।
এডিস ইজিপ্টি মশার লার্ভাকে ২৪-৭২ ঘন্টা ধরে ক্রমাগত ব্রাসিকা বীজের গুঁড়োর সংস্পর্শে রাখা হয়েছিল। (A) মৃত লার্ভার মুখাংশে বীজের গুঁড়োর কণা (বৃত্তাকারে চিহ্নিত); (B) কন্ট্রোল ট্রিটমেন্ট (বীজের গুঁড়ো যোগ না করে dH20) দেখায় যে লার্ভাগুলো স্বাভাবিকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং ৭২ ঘন্টা পরে পিউপায় পরিণত হতে শুরু করে (C, D) বীজের গুঁড়ো দিয়ে ট্রিটমেন্ট করা লার্ভা; বীজের গুঁড়োর কারণে এদের বিকাশে ভিন্নতা দেখা যায় এবং এরা পিউপায় পরিণত হয়নি।
মশার লার্ভার উপর আইসোথায়োসায়ানেটের বিষাক্ত প্রভাবের কার্যপ্রণালী আমরা অধ্যয়ন করিনি। তবে, লাল ফায়ার অ্যান্ট (Solenopsis invicta)-এর উপর পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে গ্লুটাথায়োন এস-ট্রান্সফারেজ (GST) এবং এস্টারেজ (EST)-এর বাধা প্রদানই আইসোথায়োসায়ানেটের জৈব-সক্রিয়তার প্রধান কার্যপ্রণালী, এবং AITC, এমনকি কম সক্রিয়তাতেও, কম ঘনত্বে লাল ফায়ার অ্যান্টের GST কার্যকলাপকে বাধা দিতে পারে। এর মাত্রা হলো ০.৫ µg/ml80। বিপরীতে, AITC পূর্ণবয়স্ক কর্ন উইভিল (Sitophilus zeamais)-এর মধ্যে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজকে বাধা দেয়81। মশার লার্ভার উপর আইসোথায়োসায়ানেটের কার্যকলাপের কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করার জন্য অনুরূপ গবেষণা অবশ্যই করা উচিত।
আমরা এই প্রস্তাবকে সমর্থন করার জন্য তাপ-নিষ্ক্রিয় DFP ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করি যে, উদ্ভিদের গ্লুকোসিনোলেটের হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি হওয়া সরিষার বীজের খৈল দ্বারা মশার লার্ভা নিয়ন্ত্রণের একটি প্রক্রিয়া হিসেবে কাজ করে। পরীক্ষিত প্রয়োগ হারে DFP-HT বীজের খৈল বিষাক্ত ছিল না। লাফার্গা এট আল. 82 রিপোর্ট করেছেন যে গ্লুকোসিনোলেট উচ্চ তাপমাত্রায় অবক্ষয়ের প্রতি সংবেদনশীল। তাপ প্রয়োগ বীজের খৈলে থাকা মাইরোসিনেস এনজাইমকে বিকৃত করে এবং গ্লুকোসিনোলেটের হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেট তৈরি হওয়াকে প্রতিরোধ করে বলেও আশা করা যায়। এটি ওকুনাদে এট আল. 75 দ্বারাও নিশ্চিত করা হয়েছে, যা দেখিয়েছে যে মাইরোসিনেস তাপমাত্রা সংবেদনশীল, এবং যখন সরিষা, কালো সরিষা এবং ব্লাডরুট বীজ ৮০° সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় উন্মুক্ত করা হয়েছিল তখন মাইরোসিনেসের কার্যকলাপ সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয় হয়ে গিয়েছিল। এই প্রক্রিয়াগুলির ফলে তাপ-প্রক্রিয়াজাত DFP বীজের খৈলের কীটনাশক কার্যকারিতা হ্রাস পেতে পারে।
সুতরাং, সরিষার বীজের খৈল এবং এর তিনটি প্রধান আইসোথায়োসায়ানেট মশার লার্ভার জন্য বিষাক্ত। বীজের খৈল এবং রাসায়নিক পদ্ধতির মধ্যে এই পার্থক্যগুলোর পরিপ্রেক্ষিতে, বীজের খৈলের ব্যবহার মশা নিয়ন্ত্রণের একটি কার্যকর পদ্ধতি হতে পারে। বীজের গুঁড়োর কার্যকারিতা ও স্থিতিশীলতা উন্নত করার জন্য উপযুক্ত ফর্মুলেশন এবং কার্যকর প্রয়োগ ব্যবস্থা শনাক্ত করার প্রয়োজন রয়েছে। আমাদের ফলাফল কৃত্রিম কীটনাশকের বিকল্প হিসেবে সরিষার বীজের খৈলের সম্ভাব্য ব্যবহারের ইঙ্গিত দেয়। এই প্রযুক্তি মশা বাহক নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি উদ্ভাবনী হাতিয়ার হয়ে উঠতে পারে। যেহেতু মশার লার্ভা জলজ পরিবেশে বংশবৃদ্ধি করে এবং বীজের খৈলের গ্লুকোসিনোলেটগুলো আর্দ্রতার সংস্পর্শে এলে এনজাইমের মাধ্যমে সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেটে রূপান্তরিত হয়, তাই মশা-আক্রান্ত জলে সরিষার বীজের খৈলের ব্যবহার উল্লেখযোগ্য নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা তৈরি করে। যদিও আইসোথায়োসায়ানেটগুলোর লার্ভানাশক কার্যকারিতা ভিন্ন ভিন্ন (BITC > AITC > 4-HBITC), বীজের খৈলের সাথে একাধিক গ্লুকোসিনোলেট মেশালে তা সমন্বিতভাবে বিষাক্ততা বাড়ায় কিনা, তা নির্ধারণ করার জন্য আরও গবেষণার প্রয়োজন। মশার উপর চর্বিমুক্ত ক্রুসিফেরাস বীজের গুঁড়া এবং তিনটি জৈব-সক্রিয় আইসোথায়োসায়ানেটের কীটনাশক প্রভাব প্রদর্শনকারী এটিই প্রথম গবেষণা। এই গবেষণার ফলাফল একটি নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে, যা দেখিয়েছে যে বাঁধাকপির বীজ থেকে তেল নিষ্কাশনের উপজাত হিসেবে প্রাপ্ত চর্বিমুক্ত বীজের গুঁড়া মশা নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সম্ভাবনাময় লার্ভানাশক হিসেবে কাজ করতে পারে। এই তথ্য উদ্ভিদভিত্তিক জৈব-নিয়ন্ত্রণকারী উপাদানের আবিষ্কারকে আরও এগিয়ে নিতে এবং সেগুলোকে সস্তা, ব্যবহারিক ও পরিবেশবান্ধব জৈব-কীটনাশক হিসেবে গড়ে তুলতে সাহায্য করতে পারে।
এই গবেষণার জন্য তৈরি ডেটাসেট এবং এর ফলস্বরূপ বিশ্লেষণসমূহ যুক্তিসঙ্গত অনুরোধের ভিত্তিতে সংশ্লিষ্ট লেখকের কাছ থেকে পাওয়া যাবে। গবেষণা শেষে, গবেষণায় ব্যবহৃত সমস্ত উপকরণ (কীটপতঙ্গ এবং বীজ চূর্ণ) ধ্বংস করে ফেলা হয়েছিল।