химиостерилизатор
Хемостерилант химическое – соединение , вызывающее репродуктивную стерильность в организме. Хемостерилянты особенно полезны для контроля популяции видов, которые, как известно, вызывают заболевания, таких как насекомые, или видов, которые в целом наносят экономический ущерб. Стерильность, вызванная хемостерилянтами, может иметь временные или постоянные последствия. Хемостерилянты могут использоваться для лечения одного или обоих полов, и они не позволяют организму стать сексуально функциональным. [ 1 ] Их можно использовать для борьбы с популяциями вредителей путем стерилизации самцов . [ 2 ] Потребность в хемостерилянтах является прямым следствием ограничений использования инсектицидов. Инсектициды наиболее эффективны в регионах, где наблюдается высокая плотность переносчиков в сочетании с эндемической передачей, а это не всегда так. [ 3 ] Кроме того, у самих насекомых разовьется устойчивость к инсектициду либо на уровне целевого белка, либо за счет избегания инсектицида, что называется поведенческой устойчивостью. [ 3 ] Если насекомое, обработанное химиостерилизатором, спаривается с плодовитым насекомым, потомства не будет. [ 1 ] Цель состоит в том, чтобы поддерживать постоянный процент стерильных насекомых в популяции, чтобы с каждым поколением потомства было меньше. [ 1 ]
Ранние исследования и проблемы
[ редактировать ]
Исследования хемостерилянтов начались в 1960–1970-х годах, но от этих усилий отказались из-за опасений по поводу токсичности. Однако благодаря большим достижениям в генетике и анализе переносчиков поиск более безопасных хемостерилянтов возобновился в 21 веке. Первоначально существовало много опасений по поводу использования хемостерилянтов в оперативном масштабе из-за трудностей с поиском идеальной небольшой молекулы. Молекула, используемая в качестве хемостерилизатора, должна удовлетворять определенным критериям. Во-первых, молекула должна быть доступна по низкой цене. Молекула должна обеспечивать постоянную стерильность при воздействии при местном применении или погружении личинок в воду. Кроме того, это не должно влиять на выживаемость стерильных самцов, а химиостерилизатор не должен быть токсичным для человека или окружающей среды. Вначале двумя многообещающими агентами были азиридины тиотепа и бисазир , но они не смогли удовлетворить критериям минимальной токсичности для человека, а также для хищников-переносчиков. Пирипроксифен было еще одним соединением, представляющим интерес, поскольку оно не токсично для человека, но вызвать стерильность личинок было бы невозможно из-за того, что оно существует как ларвицид . Воздействие пирипроксифена на личинок по существу убивает личинки. [ 3 ]
Примеры хемостерилянтов
[ редактировать ]Использование химиостимуляторов для нехирургической кастрации (собак и кошек)
[ редактировать ]Есть много регионов, в которых есть популяция кошек и собак, свободно разгуливающих по улицам. Самый традиционный подход к контролю репродуктивной способности домашних животных – хирургический метод. Однако хирургическое вмешательство вызывает этические проблемы. Благодаря разработке метода нехирургической кастрации животным не придется подвергаться анестезии и не возникнет послеоперационное кровотечение или инфекция в прооперированной области. Некоторые примеры хемостерилянтов включают CaCl 2 и глюконат цинка . Они особенно известны как агенты, вызывающие некроз , которые приводят к дегенерации клеток яичек, что приводит к бесплодию. Эти виды химических веществ обычно вводятся в мужские репродуктивные органы, такие как семенники , семявыносящие протоки или придатки яичек . При инъекции они вызывают азооспермию — дегенерацию сперматозоидов, обычно присутствующих в сперме. Если сперматозоидов нет, размножение больше не может происходить. Однако существует одно осложнение, возникающее в результате использования агентов, вызывающих некроз. Многие животные обычно демонстрируют воспалительная реакция непосредственно после инъекции. другая форма стерилизации, известная как агенты, индуцирующие апоптоз Чтобы избежать боли и дискомфорта, связанных с агентами, вызывающими некроз, была изучена . Если клеткам будет дана команда на апоптоз, а не на уничтожение инородным веществом, это не приведет к воспалению в этой области. Эксперименты, проведенные на мышах in vitro и ex vivo, доказали это. При использовании индуцирующего апоптоз агента, известного как доксорубицин, инкапсулированного в наноэмульсию , и его инъекции мышам наблюдалась гибель клеток яичек. Воспаления в этом случае не наблюдалось; однако с этими материалами еще необходимо провести дополнительные исследования, поскольку долгосрочные последствия неизвестны. [ 4 ]
Влияние хемостерилянтов на поведение бродячих собак-самцов в Пуэрто-Наталес, Чили
[ редактировать ]Хемостериланты могут быть полезны развивающимся странам в связи с тем, что у них меньше ресурсов и средств, которые можно выделить на кастрацию свободно бродящих животных. Кроме того, культура выступает против удаления семенников. [ нужна ссылка ] Это исследование, проведенное в 2015 году, не смогло сделать вывод о влиянии химической стерилизации на агрессию собак , поскольку недостаточно известно об агрессии, проявляемой свободно бродящими собаками, и, таким образом, исследователи не смогли объективно принять решение по этому вопросу. Используя технологию GPS для отслеживания передвижения свободно бродящих собак мужского пола, было обнаружено, что химическая стерилизация по сравнению с хирургической стерилизацией не оказала существенного влияния на дальность их передвижения по городу. В этой области необходимо провести гораздо более детальные исследования, поскольку это исследование было первым в своем роде и имело относительно небольшой размер выборки, а изучение поведения не охватывало достаточно длительный период времени. [ 5 ]
Использование CaCl 2 и глюконата цинка у крупного рогатого скота
[ редактировать ]Способ введения CaCl 2 и глюконата цинка заключается в трансвагинальной инъекции препарата в яичники, а визуализация достигается с помощью ультразвука. Одну группу крупного рогатого скота обрабатывали только CaCl 2 , одну группу обрабатывали только глюконатом цинка, а одну группу обрабатывали и CaCl 2 , и глюконатом цинка. Лечение CaCl 2 кажется наиболее многообещающим, поскольку масса яичников самок крупного рогатого скота при убое была меньше, чем у крупного рогатого скота, получавшего глюконат цинка или его комбинацию. Цель лечения CaCl 2 — вызвать атрофию яичников с минимальной болью. [ 6 ]
Орнитрол в борьбе с популяцией воробьев
[ редактировать ]Другой хемостерилянт, оказавшийся эффективным, известен как орнитрол . Этот хемостерилант давался воробьям путем пропитки семян канареечных растений, и он использовался в качестве источника пищи для группы воробьев. Была контрольная группа, которой кормили семенами канареек без орнитрола, и эти птицы отложили почти в два раза больше яиц, чем группа, которой давали орнитрол. В исследовании он был признан эффективным хемостерилизатором; однако после исключения из рациона хемостерилизатора птицы уже через 1–2 недели смогли отложить жизнеспособные яйца. [ 7 ]
Часто используемые хемостерилянты
[ редактировать ]Обычно используются два типа хемостерилянтов:
- Антиметаболиты напоминают вещества, необходимые клетке или ткани, которые организм принимает за настоящие метаболиты и пытается включить их в свои нормальные строительные процессы. Пригодность химического вещества не совсем правильная, и метаболический процесс останавливается.
- Алкилирующие агенты представляют собой группу химических веществ, действующих на хромосомы . Эти химические вещества чрезвычайно реактивны, способны интенсивно разрушать клетки, повреждать хромосомы и вызывать мутации. [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Хемостерилант | пестицид | Британика» . www.britanica.com . Проверено 22 апреля 2022 г.
- ^ Хейс, Вэйланд-младший; Законы, Эдвард Р. (1991). Справочник по токсикологии пестицидов . Эльзевир. ISBN 978-1-4832-8863-5 . ОСЛК 899003092 .
- ^ Jump up to: а б с Бакстер, Ричард Х.Г. (26 октября 2016 г.). «Хемостерилянты для борьбы с насекомыми и насекомыми-переносчиками болезней» . ХИМИЯ . 70 (10): 715–720. дои : 10.2533/chimia.2016.715 . ISSN 2673-2424 . ПМК 5108522 . ПМИД 27779930 .
- ^ Зингинг, С.; Йоставонкул, Дж.; Сурассмо, С.; Бунрунгсиман, С.; Намди, К.; Хонгкоу, М.; Бунтум, К.; Иемприди, Т.; Руктанончай, УР; Саенгкрит, Н.; Чатдаронг, К.; Понглоухапан, С.; Ята, Т. (28 апреля 2021 г.). «Состав, физическая, in vitro и ex vivo оценка хемостерилянта на основе наномедицины для нехирургической кастрации самцов животных» . Териогенология . 108 : 167–175. doi : 10.1016/j.theriogenology.2017.12.014 . PMID 29223654 – через ScienceDirect.
- ^ Гард, Э.; Перес, GE; Вандерстихель, Р; Далла Вилла, ПФ; Серпелл, Дж. А. (2016). «Влияние хирургической и химической стерилизации на поведение свободно бродящих собак-самцов в Пуэрто-Наталес, Чили». Профилактическая ветеринарная медицина . 123 : 106–120. doi : 10.1016/j.prevetmed.2015.11.011 . ISSN 0167-5877 . ПМИД 26657528 .
- ^ Кавальери, Дж; Хейс, Л. (2017). «Изучение использования внутриовариального введения CaCl 2 и глюконата цинка в качестве потенциальных хемостерилизаторов у телок Bos indicus» . Австралийский ветеринарный журнал . 95 (11): 403–415. дои : 10.1111/avj.12644 . ПМИД 29076219 . S2CID 20622517 .
- ^ Митчелл, Карл Дж.; Хейс, Ричард О.; Хьюз, ТБ (28 апреля 2021 г.). «Влияние хемостериланта орнитрола на размножение домашнего воробья». Американский натуралист из Мидленда . 101 (2): 443–446. дои : 10.2307/2424610 . JSTOR 2424610 .
- ^ Карсон, Рэйчел (2002) [1-е. Паб. Хоутон Миффлин, 1962]. Тихая весна . Книги Маринера. ISBN 0-618-24906-0