Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
A COMPARISON STUDY OF GREEN AND CHEMICALLY SYNTHESIZED SILVER AND CAMPHOR OIL NANO-PARTICLES ON THE BIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL ASPECTS OF COTTON LEAFWORM SPODOPTERA LITTORALIS (BOISD.) \
المؤلف
RAFEA, HEBA SAMIR ALI.
هيئة الاعداد
باحث / هبة سمير علي رافع
مشرف / عبد المنعم الأعسر
مشرف / صفوت حسن على
مشرف / طارق عفيفى عبد الحميد الشيخ
تاريخ النشر
2023.
عدد الصفحات
304 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
Biochemistry
تاريخ الإجازة
1/1/2023
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية الزراعة - الكيمياء الحيوية
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 304

from 304

Abstract

تعتبر المبيدات الحيوية كالمستخلصات النباتية و/أو الزيوت العطرية من البدائل الفعالة والطرق التكميلية فى مجال انتاج المحاصيل والادارة المتكاملة للآفات, لما لها من تأثير سمى وفعال ضد الافات الحشرية كما تتميز أيضا بتأثيراتها المحدودة على البيئة والكائنات الغير مستهدفة, لذلك تعتبر بدائل امنه وفعالة لاستخدام المبيدات الكيميائية والتقليدية المعروف ضررها على البيئة والكائنات الغير مستهدفة . رغم ذلك يعانى استخدام مثل هذا النوع من المبيدات من مجموعة من العيوب التى تعرقل وتحد من تطبيقها حقليا, مثل التحلل الكيميائى وعدم الثبات اثناء التعرض للحرارة والضوء وبالتالى تفقد تأثيرها السمى تجاه الافات المستهدفة. للتغلب على هذه العيوب , تقدم تقنية النانو طرق فعالة وناجحة تعمل على تحسين الخواص السمية للمستخلصات النباتية والزيوت العطرية تجاه الافات الحشرية. اضافة الى هذا , اثبتت الجزيئات النانومترية للفضة فاعليتها ضد البكتيريا والفطريات والحشرات , والذى يعتبر تحضيرها حيويا باستخدام المستخلصات النباتية أحد الطرق المتطورة والمتوسعة في السعي وراء عمليات أكثر أمانا على البيئة. لذلك تعد فعالية التخليق الحيوي للجسيمات النانومترية وأيضا تحميلها على مركبات نباتية أخرى من الطرق الواعدة للغاية فى مجال مكافحة الافات.
أجريت هذه الدراسة لتقييم التأثيرات السمية والبيولوجية والبيوكيميائية لجسيمات الفضة النانومترية المُصنَّعة بأحد الطرق الكيميائية والمصنعة باستخدام مستخلص نبات القرفة ، زيت الكافور ، المستحلب النانومترى لزيت الكافور والمستحضر النانومتري للفضة النانومترية المحملة على المستحلب النانومترى للكافور( نانو فضة /نانو كافور ) ضد دودة ورق القطن Spodoptera littoralis (Boisd.). تم تحليل التركيب الكيميائي لكلا من زيت الكافور و المستحلب النانومترى للكافور بواسطة التحليل الطيفي GC-Mass .
أيضا تم تحديد خصائص الجسيمات النانومترية لمستحلب زيت الكافور النانومترى, الفضة النانومترية والمستحضر النانومترىالمحمل ( نانو فضة /نانو كافور) باستخدام الميكروسكوب الالكتروني أيضا تم التحقق من ثباتها باستخدام FTIR. بعد تعريف الجسيمات النانومترية المحضرة، تم دراسة كفاءة هذه المواد النانومترية وأيضا زيت الكافور علي العمر اليرقي لدودة ورق القطن باجراء إختبارات التقييم الحيوي لتقدير كل من التركيز النصفي المميتLC50) ) والتركيز اللازم لقتل %90 (LC90) من الافراد المستخدمة خلال التجربة.
أيضاً تم دراسة تأثير المستحضرات النانومترية سالفة الذكروزيت الكافور اللانانومترى على نشاط بعض الانزيمات داخل جسم الحشرات المعاملة، والتي شملت انزيم الالفا اميليز، التريهاليز، الانفرتيز، الكيتينيز، الفينول اوكسيديز, الفوسفاتيز الحامضى, الفوسفاتيز القاعدي، الاسيتيل كولين استيريز, الالفا والبيتا استيريز . أيضا دراسة تأثير مثل هذه المركبات على مستوى مضادات الاكسدة الانزيمية مثل الجلوتاثيون اس ترانسفسريز, سوبر اوكسيد ديس ميوتيز , كتاليز, والغير انزيمية مثل الجلوتاثيون ريديوسد والليبيد بير اوكسيد. وكذلك تم إختبار تأثير المستحضرات النانومترية وغير النانومترية على بعض المظاهر الحياتية للحشرات المعاملة على سبيل المثال الفترة الزمنية المستغرقة لاتمام الطور اليرقي وطور العذراء وكذلك نسب الموت والتشوهات الناتجة في كلاهما والناتجة من المعاملة مشتملة الاطوار الوسطية.
وفي نهاية هذه الدراسة تم دراسة سمية المستحضرات النانومترية وغير النانومترية لزيت الكافور على الفئران البيضاء والتأثيرات الكيميائية للجرعة التحت مميتة (1/5LD50). وقد شملت الدراسة بحث تأثير المستحضرات النانومترية على كل من دلائل التسمم الدموي ، الكبدى والكلوي في الفئران المعاملة. ويمكن تلخيص النتائج المتحصل عليها من الدراسة كالاتي:
1- تحضير وتعريف المواد النانومترية
من أجل تعريف الشكل الخارجي وحجم جسيمات المواد النانومترية المحضرة تم إستخدام المجهر الالكتروني النفاذ Transmission Electron Microscope (TEM) حيث وجد أن حجم الجسيمات النانومترية للفضة تتراوح ما بين 30-50 نانومترفى حين أن حجم الجسيمات النانومترية لزيت الكافور تراوحت ما بين -36 نانومتر , أما حجم حجم الجسيمات النانومترية للمستحضر المحمل فضة /كافور فقد تراوحت ما بين مابين 38-62 نانومتر.
وفيما يتعلق بالتداخل (التفاعلي) الكيميائي المحتمل ما بين الالجينات عديد السكر (مادة التحميل) والمستحلب النانوي للزيوت النباتية محل الدراسة فقد تم اختبار ذلك التداخل باستخدام الاشعة تحت الحمراء. أوضحت النتائج المتحصل عليها عدم حدوث تداخل كيميائي بين كل من الكافور النانومترى ومادة التحميل والتي من شأنها احداث تغيير في طبيعته الكيميائية. أيضا أثبت هذا الاختبار دور المركبات الحيوية الموجودة فى نبات القرفة فى ثبات جزيئات الفضة النانومترية والتحميل الناجح للجزيئات النانومترية لمستحضر فضة/ كافور
2- الفعالية الابادية للمواد النانومترية المختبرة وزيت الكافور اللانانومترى على العمر اليرقي الثاني لدودة ورق القطن
تم تقدير الكفاءة الابادية للمستحضرات النانومترية وزيت الكافور الانانومترى محل الدراسة بالاعتماد على قيم التركيز النصفي المميت LC50 بعد 7 أيام من المعاملة. وكانت قيم التركيز نصف المميت لزيت الكافور اللانانومترى , مستحلب الكافور النانو, جزيئات الفضة النانومترية والمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافور هى 20232, 1664, 1.66, 0.105 جزء في المليون على التوالي. فى حين أن الفضة المصنعة بالطرق الكيميائية لم تعطى نتائج ابادية معنوية عند كل التركيزات المستخدمة والتى سجلت فقط 3.33% ابادة فى اليرقات المعاملة , أيضا أعلى تركيز تم استخدامه من مستخلص نبات القرفة لمعاملة يرقات دودة ورق القطن سجل فقط 22.22% ابادة فى اليرقات المعاملة , لذلك تم تجاهل هاتين المعاملتين فى الدراسات البيولوجية والبيوكيميائية التى تم استهدافها فى هذا البحث.
3- تأثير المستحضرات المختبرة على بعض المظاهر الحياتية لدودة ورق القطن
تم دراسة تأثير الثلاث مستحضرات النانومترية لكلا من الفضة والكافور والفضة /كافور المحمل وأيضا زيت الكافور العادى (اللانانومترى) باستخدام التركيز تحت المميت لنصف العشيرةLC50 باضافتها الى بيئة غذائية نصف مصنعة وتغذية يرقات العمر اليرقي الثاني لدودة ورق القطن عليها. أظهرت التحاليل الاحصائية فروق معنوية بين متوسطات أغلب المظاهر الحياتية.
أوضحت النتائج ارتفاع نسب الموت فى العذارى وبالتالى انخفاض نسب بزوخ الفراشات, ومن الجديربالذكر أن المعاملة بالمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافورأدت الى موت كل العذارى الناتجة من المعاملة (100% موت فى العذارى) وغياب تام لظهور وخروج الفراشات (0.00% خروج الفراشات) , بينما أدت المعاملة بكلا من الفضة النانومترية والكافور النانومترى الى موت فى العذارى الناتجة بنسبة 44.44 و 13.64 % على التوالى . كما أدت نفس المعاملتين الى بزوخ الفراشات بنسبة 55.56 و 86.36 % .
انتقصت الفترة الزمنية المستغرقة لاتمام العمر اليرقي في المعاملات الثلاثة. وكان متوسط العمر اليرقي 16.60، 17.00 و 18.8يوم لكل من الكافور النانومترى , الفضة النانومترية والمستحضر النانومترى المحمل فضة /كافور على التوالى, بينما أدى زيت الكافور العادى الى زيادة غير معنوية لاتمام العمر اليرقى مقارنة بيرقات الكنترول التى استغرقت 21.3 يوم لاتمام عمرها اليرقى. أما عن الفترة الزمنية المستغرقة لاتمام العمر العذرى , أدت كل المعاملات الى زيادة غير معنوية بينما لم تتأثر الفترة الزمنية للحشرات الكاملة ( الفراشات) تأثيرا معنويا بين جميع المعاملات.
أدت كل المعاملات الى نقص معنوى فى أوزان اليرقات والعذارى مقارنة بالكنترول باستثاء المعاملة بالفضة النانومترية التى ادت الى زيادة طفيفة وغير معنوية فى وزن العذارى مقارنة بالكنترول , مع ملاحظة ان أعلى نقص معنوى فى هذه الاوزان تم تسجيله مع المعاملة بالمستحلب النانومترى المحمل فضة/كافور حيث انتقصت اوزان اليرقات والعذارى الى 0.017 و 0.244جم مقارنة باوزان يرقات وعذارى الكنترول التى كانت 0.041 و 0.304 جم على التوالى.
أظهرت نتائج نسب التشوهات فى الاطوار المختلفة للافة موضع الدراسة اختلافات معنوية بين المعاملات , حيث ظهرت التشوهات فى اليرقات المعاملة بكلا من الفضة النانومترية والكافور العادى فقط والتى كانت بنسبة 1.33 و 16.11 % على التوالى, بينما أدت كل المعاملات الى نسب تشوه عالية فى العذارى الناتجة , أعلى نسبة تشوه سجلت مع المعاملة بالمستحلب النانومترى المحمل فضة/كافور (44.44%) تليها المعاملة بالفضة النانومترية (22.22%) تليها المعاملة بالكافور النانومترى (5.68%) بينما اقل نسب تشوه فى العذارى تم تسجيلها مع المعاملة بالكافور العادى (4%). أيضا أدت كل المعاملات النانومترية المختبرة الى ظهور الطور الوسطى يرقة-عذرى وأعلى نسبة تم رصدها أيضا مع المعاملة بالمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافور (33.33%) تليها المعاملة بالفضة النانومترية (22.22%) تليها المعاملة بالكافور النانومترى (5.68%) بينما لم يظهر هذا النوع من التشوه مع المعاملة بالكافور العادى (0.00%)
فى حالة التشوهات الناتجة فى طور الحشرات الكاملة (الفراشات) فأعلى نسبة تشوه تم تسجيلها مع المعاملة بالكافور النانومترى (47.37%) تليها المعاملة بالكافور العادى (36.36%) بينما أقل نسب تشوه فى الفراشات تم رصدها مع المعاملة بالفضة النانومترية (20.00%) مقارنة بالكنترول (2.82%) , والطور الوسطى عذرى-فراشة تم رصده مع المعاملة بالكافور العادى فقط ( 9.09% ).
أما فى حالة المعاملة بالمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافور فقد أدت المعاملة تثبيط خروج الفراشات (غياب تام للفراشات) من خلال بقاء الحشرة فى طور العذارى وعدم الانسلاخ أو التحول الى طور الحشرات الكاملة (الفراشات), وبالتالى لم تظهرأى فراشات لرصد أنواع ونسب التشوه بها , مما يجعل هذه المعاملة أفضل المعاملات المختبرة فى هذه الدراسة والموصى بها لمكافحة دودة ورق القطن.
4- تأثير المستحضرات المحضرة العادية والنانومترية محل الدراسة على نشاط بعض الانزيمات لدودة ورق القطن
تم دراسة تاثير المستحضرات النانومترية المحضرة وزيت الكافور العادى (الانانومترى) على بعض الانشطة الانزيمية للعمر اليرقي الثاني لدودة ورق القطن حيث تم معاملة اليرقات بالتركيزات نصف المميتة للمعاملات سالفة الذكر وتقدير النشاط الانزيمي بعد 7 أيام من المعاملة. أثبتت نتائج أنشطة إنزيمات المحللة للكربوهيدرات (الاميليز، الانفرتيز التريهاليز, والكيتينيز) انخفاض معنوى فى نشاط تلك الانزيمات نتيجة المعاملة بجزيئات الفضة النانومترية والمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافور، فى حين ان المعاملة بكلا من مستحلب النانومترى للكافور والكافور العادى أدت الى زيادة فى نشاط هذه الانزيمات,باستثاء زيت الكافور العادى الذى ادى الى نقص فى نشاط الاميليز.
أدت ايضا المعاملة بجزيئات الفضة النانومترية والمستحضر النانومترى المحمل فضة/كافور الى نقص فى نشاط انزيمات الفا وبيتا استيريز بينما ادت المعاملة بكلا من مستحلب النانومترى للكافور والكافور العادى أدت الى زيادة فى نشاطهما , فى حين أن كل المعاملات أدت الى زيادة فى نشاط الاستيل كولين استيريز والفوسفاتيز القاعدى والحامضى.
أيضا أدت كل المعاملات الى زيادة واضحة فى نشاط الفينول أوكسيديز ورفع مستوى مضادات الاكسدة الانزيمية (SOD, Catalase, GST) مع ملاحظة أن اعلى تأثير كان فى حالة المعاملة بالمستحضر النانومترى المحمل فضة/ كافور. أيضا ادت المعاملات بالكامفور النانومترى والعادى (اللانانومترى) الى انخفاض فى مستوى اللبيدبيروكسيد فى حين ادت المعاملاتان بالفضة النانومترية والمستحضر النانومترى المحمل للفضة / الكافور الى زيادة ملحوظة فى مستوى الليبيد بيروكسيد.
5- تأثير سمية مستحضرات الكافور النانوية على الفئران البيضاء
تم دراسة التأثيرات السامة لكلا من الكافور النانومترى والكافور العادى على الفئران البيضاء من خلال تقييم الجرعة نصف المميتة(LD50)، ودراسة التأثير السام للجرعة تحت المميتة (1/5LD50) على بعض المظاهر البيوكيميائية. وقد أثبتت نتائج السمية أن قيم الجرعة نصف المميتة قدرت كالاتي 1.12 و 1.52 مللي جرام /كجم من وزن الجسم لكل من الكافور النانومترى والكافور العادى على التوالي. مما يعني أن المستحضرات النانوية كانت أكثر سمية عن الزيت الغير نانوي. وأظهرت نتائج تأثير الجرعة تحت المميتة 1/5LD50) ) لكلا من الكافور النانومترى والكافور العادى خلال تجربة أجريت لمدة 20 يوم تغيرات ما بين الزيادة والنقصان فى المظاهر البيوكيميائية تحت الدراسة. على سبيل المثال نتج زيادة فى كرات الدم البيضاء مع المعاملة بالكافو العادى فى حين لم ينتج تغير معنوى مع المعاملة بالكافور النانومترى . أيضا اظهرت النتائج انخفاض فى كرات الدم الحمراء مع المعاملة بالكافور النانومترى فى حين لم يحدث تغيير معنوى مع المعاملة بالكافور العادى.
علاوة على ذلك ، وظائف الكلى مثل اليوريا والكرياتينين ووظائف الكبد مثل aspartate aminotransferase و alanine aminotransferase بجانب بعض الأورام الورم مثل CEA وAFP تم اختبارها في بلازما الفئران المعاملة بكلا من بالكافور النانومترى والكافور العادى لمدة 7 و 21 يوم للتعرف على درجةأمان هاتين المعاملتين, وأظهرت النتائج أن الزيادة فى نشاطات العناصر المختبرة نتيجة المعاملة بالكافور النانومترى والكافور العادى لم تتعدى المدى الطبيعى مما يدل على أمان هذه المركبات.