中国媒介生物学及控制杂志  2022, Vol. 33 Issue (3): 340-345

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唐丽萍, 朱剑, 廖国栋, 吴鹰花
TANG Li-ping, ZHU Jian, LIAO Guo-dong, WU Ying-hua
6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊和美洲大蠊致死速度的研究
Study on the lethal rate of six active ingredients to Blattella germanica and Periplaneta americana
中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(3): 340-345
Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(3): 340-345
10.11853/j.issn.1003.8280.2022.03.005

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收稿日期: 2022-01-17
6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊和美洲大蠊致死速度的研究
唐丽萍 , 朱剑 , 廖国栋 , 吴鹰花     
中山榄菊日化实业有限公司, 广东 中山 528400
摘要: 目的 研究测试6种含有不同有效成分的杀蟑饵剂对德国小蠊和美洲大蠊的致死速度,对比其差异性,为有效防治蜚蠊提供理论依据。方法 采用敞口方箱法,将30只饥饿处理1 d的试虫放入具有6种不同有效成分杀蟑饵剂的箱体中,饱和取食,记录一定时间段观察试虫死亡只数,按照加权直线回归法计算半数致死时间(LT50)、95%致死时间(LT95),使用OriginPro 2019b软件中logistic函数制作拟合曲线,使用SPSS 26.0软件进行取食量差异检验。结果 在无饲料条件下,基于LT50,德国小蠊的致死速度从快到慢的排序为:0.5%呋虫胺 > 2.5%吡虫啉 > 1.5%残杀威 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 0.1%茚虫威,美洲大蠊的致死速度从快到慢的排序为:2.5%吡虫啉 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 1.5%残杀威 > 0.1%茚虫威;基于LT95,德国小蠊致死速度从快到慢依次为:0.5%呋虫胺 > 2.5%吡虫啉 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 0.1%茚虫威 > 1.5%残杀威,美洲大蠊致死速度从快到慢依次为:0.2%毒死蜱 > 0.05%氟虫腈> 0.1%茚虫威 > 1.5%残杀威 > 2.5%吡虫啉,呋虫胺对美洲大蠊几乎没有毒杀作用。蜚蠊对前期致死速度较快的3种成分呋虫胺、吡虫啉、残杀威饵料的取食量较小,对前期致死速度较慢的3种成分毒死蜱、氟虫腈、茚虫威饵料的取食量较大。结论 不同成分的杀蟑饵剂对不同种类的蜚蠊致死速度不同,呋虫胺、吡虫啉、残杀威对德国小蠊致死速度较快,毒死蜱、氟虫腈对美洲大蠊的致死速度较快。
关键词: 德国小蠊    美洲大蠊    致死速度    茚虫威    呋虫胺    吡虫啉    残杀威    氟虫腈    
Study on the lethal rate of six active ingredients to Blattella germanica and Periplaneta americana
TANG Li-ping , ZHU Jian , LIAO Guo-dong , WU Ying-hua     
Zhongshan LANJU Daily Chemical Industrial Co., Ltd., Zhongshan, Guangdong 528400, China
Abstract: Objective To test and compare the speed of death of Blattella germanica and Periplaneta americana treated with six active ingredients, and to provide theoretical basis for consumers' experience. Methods Using the open square box method, 30 test insects were starved for one day had allowed access to cockroach baits containing each of the six effective components. The number of dead insects was counted at regular time intervals, and LT50 and LT95 were calculated according to the weighted linear regression method. Results Without other feed, the LT50 for B. germanica was in the order of 0.5% dinotefuran > 2.5% imidacloprid > 1.5% propoxur > 0.05% fipronil > 0.2% chlorpyrifos > 0.1% indoxacarb, and the order of the LT50 for P. americana was 2.5% imidacloprid > 0.05% fipronil > 0.2% chlorpyrifos > 1.5% propoxur > 0.1% indoxacarb. The LT95 for B. germanica was in the order of 0.5% dinotefuran > 2.5% imidacloprid > 0.05% fipronil > 0.2% chlorpyrifos > 0.1% indoxacarb > 1.5% propoxur, and the LT95 for P. americana was in the order of 0.2% chlorpyrifos > 0.05% fipronil > 0.1% indoxacarb > 1.5% propoxur > 2.5% imidacloprid. Dinotefuran had almost no toxic effect on P. americana. Cockroaches fed less on the diets of dinotefuran, imidacloprid and propoxur, which had a faster death rate in the early stage, and fed more on the diets of chlorpyrifos, fipronil and indoxacarb, which had a slower death rate in the early stage. Conclusion On the whole, cockroach baits with different active ingredients had different lethal rates to different species of cockroaches. Dinotefuran, imidacloprid and propoxur were quicker to kill B. germanica, while chlorpyrifos and fipronil were quicker to kill P. americana.
Key words: Blattella germanica    Periplaneta americana    Lethal rate    Indoxacarb    Dinotefuran    Imidacloprid    Propoxur    Fipronil    

杀蟑饵剂是以引诱蜚蠊(俗名蟑螂)取食和接触带有蜚蠊毒杀成分(即有效成分)的诱饵,致使蜚蠊丧失行为能力、最终死亡,主要由引诱剂、有效成分、成型剂等组成,目前已成为防治蜚蠊的重要手段[1-2]。通常,评价杀蟑饵剂的性能指标主要有12 d死亡率、适口性、连环杀蟑效果等[3-8],而致死速度通常不作为评价杀蟑饵剂的性能指标。但市场反馈表明[9],消费者在使用杀蟑饵剂时,因看不到蜚蠊的尸体,反而看到蜚蠊在取食饵剂后依然活跃,认为饵剂“无效”;或看到蜚蠊尸体,但同时也有活蜚蠊出现,认为饵剂“杀不干净”。这些均与饵剂的致死速度有关。因此,测试杀蟑饵剂的致死速度,对其在市场上的表现有重要的影响。曾有报道不同有效成分杀蟑饵剂的致死速度或毒杀效果,通常以“天”为观测时段[10-16]。在此基础上,前8 h以“时”为观测时段,可更为准确地反应半数致死时间(LT50)较小的有效成分的生物效果[17-18],并用敞口箱取代密闭方箱,减少蜚蠊分布对实验的影响,比较在不同条件下、不同有效成分对不同蜚蠊致死速度的差异,结合取食量数据和过程观察,初步分析影响有效成分致死速度的成因,为配方设计者提供依据。

1 材料与方法 1.1 药剂

0.5%呋虫胺购自荆门金贤达生物科技有限公司、0.2%毒死蜱购自德州精细绿霸化工有限公司、1.5%残杀威购自湖南海利化工股份有限公司,0.1%茚虫威、2.5%吡虫啉、0.05%氟虫腈购自江苏优嘉植物保护有限公司;小麦粉、大豆蛋白粉、葡萄糖、花生油,市售;苯甲酸钠购自武汉有机实业有限公司,自制蒸馏水。

1.2 试虫

德国小蠊(Blattella germanica),来源于广东省疾病预防控制中心(CDC),于实验室中繁殖多代。试验时选取10~15日龄成虫,雌雄各半。

美洲大蠊(Periplaneta americana),来源于广东省CDC,于实验室中繁殖多代。实验时选取10~30日龄成虫,雌雄各半。

1.3 设备装置

研磨机为厨莱克斯研磨机CL-C522;敞口塑料箱18个,白色,长75 cm×宽45 cm×高55 cm,箱口内壁涂有一圈凡士林带;培养皿若干,ϕ7 cm;吸水棉球;三角瓶250 ml,瓶口内侧均匀涂抹凡士林带。

1.4 方法 1.4.1 杀蟑饵剂制备方法

按照表 1中的质量比例加入原药、小麦粉、葡萄糖、大豆蛋白粉、苯甲酸钠,在研磨机中混合粉碎5 min,再加入花生油、水继续混合粉碎5 min,出料,捏制成重量约2 g的丸状,放置于塑料瓶中密封待用。

表 1 杀蟑饵剂配方表 Table 1 Formula of cockroach bait
1.4.2 生物测试方法

试虫分别做1 d饥饿处理,如有个别死亡,在饵剂放置前将死亡试虫捡出。在敞口箱中心位置附近放置吸水棉球,箱与箱之间间隔0.5 m,保持箱口上方通风良好。将蜚蠊分成30只每组,放入敞口箱中,待试虫恢复正常活动后,在箱体中心位置放置装有杀蟑胶饵的培养皿,开始计时,在第1、2、3、4、5、6、7、8、24、48、72、96和120 h分别观察敞口箱中试虫的死亡只数,并将被击倒试虫用镊子捡出,放置于与敞口箱有相同编号的三角瓶中,三角瓶中放置小鼠饲料和吸水棉球。第12天观察三角瓶中试虫的最终死亡状况。判断死亡标准:用镊子触碰试虫,如试虫无运动反应,或有运动反应但不能爬行。

1.5 数据分析

在Excel表格录入数据,计算12 d死亡率和矫正死亡率,重复测试的数据按线性加权回归法[17-19]计算LT50及其95%置信区间(95%CI)、95%致死时间(LT95)、y=ax+b毒力回归方程、相关系数。使用OriginPro 2019b软件中logistic函数制作拟合曲线,使用SPSS 26.0软件进行取食量差异检验。死亡率及校正死亡率的计算公式如下:

2 结果 2.1 无饲料的条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊致死速度

在无饲料的条件下,6种有效成分杀蟑饵剂致死速度趋势如图 1表 2。可以看出,在前期对德国小蠊的致死速度较快的有呋虫胺、吡虫啉、残杀威,LT50分别为1.61、1.64和2.56 h,在后期对德国小蠊致死速度较快的有呋虫胺、吡虫啉、氟虫腈、毒死蜱,LT95分别为7.19、25.01、38.16和39.22 h。茚虫威无论在前期还是后期,致死速度均较慢。致死速度前后差异较大的为残杀威,呈现“前快后慢”的趋势。

图 1 无饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊致死速度logistic函数拟合曲线 Figure 1 Logistic fitting of death speed of Blattella germanica treated with six active ingredients in the absence of feed
表 2 无饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊致死速度对比 Table 2 Comparison of death speed of Blattella germanica treated with six cockroach baits in the absence of feed
2.2 有饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊致死速度

在有饲料的条件下,6种有效成分杀蟑饵剂致死速率趋势见图 2表 3。可以看出,呋虫胺、吡虫啉、残杀威前期对蜚蠊的致死速度较快,LT50分别为0.09、0.57和0.54 h。后期对德国小蠊致死速度较快的为呋虫胺、氟虫腈、吡虫啉,LT95分别为1.30、7.42和22.22 h。茚虫威前期和后期的致死速度均较慢。残杀威仍然呈现“前快后慢”的趋势。对比表 23,比较有无饲料条件下德国小蠊的致死速度,从95%CI初步判断,残杀威、毒死蜱、茚虫威受到“有饲料”条件的影响,LT95明显升高,其中残杀威最为明显。呋虫胺、吡虫啉、氟虫腈在“有饲料”的条件下,相对“无饲料条件”,LT50和LT95上升均不明显。

图 2 有饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊死亡速率logistic函数拟合曲线 Figure 2 Logistic fitting of death speed of Blattella germanica treated with six active ingredients in the presence of feed
表 3 有饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对德国小蠊致死速度对比 Table 3 Comparison of death speed of Blattella germanica treated with six active ingredients in the presence of feed
2.3 无饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对美洲大蠊致死速度实验结果

6种有效成分杀蟑饵剂对美洲大蠊致死速度趋势如图 3表 4。可以看出,对于美洲大蠊,前期的击倒速度最快的杀蟑饵剂有效成分为吡虫啉,LT50为9.23 h,其次为氟虫腈、毒死蜱、残杀威,茚虫威较慢,而呋虫胺对美洲大蠊几乎无击倒效果。后期,氟虫腈、毒死蜱对美洲大蠊击倒速度相对较快,LT95为72.23和71.96 h。吡虫啉、残杀威在后期对美洲大蠊的击倒速度较慢,呈现“先快后慢”的趋势。对比表 2表 4,比较6种杀蟑饵剂对2种试虫的致死速度,从95%CI初步判断,除残杀威和氟虫腈的LT95外,杀蟑饵剂对美洲大蠊相对于德国小蠊的LT50和LT95升高均较为明显,差异最大的为呋虫胺,呋虫胺对德国小蠊的击倒速度最快,而对美洲大蠊几乎无击倒作用。

图 3 无饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对美洲大蠊致死速率logistic函数拟合曲线 Figure 3 Logistic fitting of death speed of Periplaneta americana with six active ingredients in the absence of feed
表 4 无饲料条件下6种有效成分杀蟑饵剂对美洲大蠊致死速度对比 Table 4 Comparison of death speed of Periplaneta americana with six active ingredients in the absence of feed
2.4 不同实验条件下蜚蠊的取食量

在以上3种实验条件下蜚蠊的取食量见图 4。从不同条件下取食量平均值来看,前期致死速度较快的3种成分呋虫胺、吡虫啉、残杀威的取食量较小,前期致死速度较慢的3种成分毒死蜱、氟虫腈、茚虫威的取食量较大,可见,前期的致死速度与取食量呈负相关。将德国小蠊(无饲料)与德国小蠊(有饲料)两条件对比,有饲料的条件下,呋虫胺、吡虫啉、残杀威的取食量明显下降,差异有统计学意义(均P < 0.001),茚虫威、毒死蜱、氟虫腈取食量不同程度上升。将德国小蠊(无饲料)与美洲大蠊(无饲料)两条件对比,美洲大蠊对呋虫胺、残杀威的取食量明显低于德国小蠊,差异有统计学意义(均P < 0.05),美洲大蠊对茚虫威、毒死蜱、氟虫腈取食量明显高于德国小蠊,差异有统计学意义(均P < 0.05),二者对吡虫啉取食量差异无统计学意义(均P > 0.05)。

图 4 3种实验条件下蜚蠊对6种有效成分杀蟑饵剂取食量对比结果 Figure 4 Comparison of feeding amounts of six ingredients by the two cockroach species under three conditions
3 讨论

在考察致死速度方面,有3种方式,一是对比KT50或LT50,二是对比不同时段的致死率[10-16],三是查看方程截距和斜率,并结合拟合曲线上升幅度进行整体判断。第3种方式比前2种更能全面并直观地评价有效成分对蜚蠊的致死速度。例如残杀威方程斜率最小(表 23),表现为其整体致死速度较慢,而截距大,说明其在前期的致死速度快,观察拟合曲线(图 12),呈现起点高、达到70%~90%致死率时增速平缓的趋势,即直观表现出残杀威对德国小蠊呈现“前快后慢”的速度变化规律,如果仅通过LT50或1 d致死率判断其致死速度较快,则不能体现残杀威致死速度的整体规律。

从德国小蠊的LT50来看,致死速度从快到慢的排序为:0.5%呋虫胺 > 2.5%吡虫啉 > 1.5%残杀威 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 0.1%茚虫威,呋虫胺、吡虫啉致死速度差异不大,氟虫腈、毒死蜱致死速度差异不大。从德国小蠊的LT95来看,致死速度从快到慢的排序为:0.5%呋虫胺 > 2.5%吡虫啉 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 0.1%茚虫威 > 1.5%残杀威。结合拟合曲线整体来看,呋虫胺、吡虫啉、残杀威这3种药物对德国小蠊的致死速度最快,氟虫腈、毒死蜱、茚虫威则相对较慢。

从美洲大蠊的LT50来看,致死速度从快到慢的排序为:2.5%吡虫啉 > 0.05%氟虫腈> 0.2%毒死蜱 > 1.5%残杀威 > 0.1%茚虫威。从美洲大蠊的LT95来看,致死速度从快到慢的排序为:0.2%毒死蜱 > 0.05%氟虫腈> 0.1%茚虫威 > 1.5%残杀威 > 2.5%吡虫啉。呋虫胺对美洲大蠊几乎没有毒杀作用。根据现场实验观察,美洲大蠊在取食呋虫胺饵剂后,有明显的拒食现象,即美洲大蠊在呋虫胺还没有对其产生毒力作用时,就已经产生了拒食作用,导致美洲大蠊取食量过低,不能产生显著的击倒效果。吡虫啉、残杀威也有相似的拒食现象。结合拟合曲线整体来看,毒死蜱和氟虫腈对美洲大蠊的致死速度和致死效果较好,其次是吡虫啉和残杀威,呋虫胺和茚虫威较差。

从蜚蠊的取食量来看,前期蜚蠊的致死速度与取食量呈负相关,说明前期致死速度较快,蜚蠊无法长时间取食,即试虫很可能在没有达到“饱腹”状态时就已经产生毒理效应。有饲料的条件下,德国小蠊对呋虫胺、吡虫啉、残杀威取食量下降,茚虫威、毒死蜱、氟虫腈取食量上升,说明有饲料对致死速度较快的饵剂负面影响较大,对致死速度较慢的饵剂负面影响较小,其中德国小蠊在取食含有残杀威的药饵时,附近有无食物源对药效的影响较大。在无饲料条件下,美洲大蠊对呋虫胺、残杀威取食量明显低于德国小蠊,而对茚虫威、毒死蜱、氟虫腈取食量明显高于德国小蠊,说明美洲大蠊对呋虫胺、残杀威有强烈的拒食效应,对茚虫威、毒死蜱、氟虫腈无明显拒食效应,进一步说明了呋虫胺、残杀威后期致死速度较快,而茚虫威、毒死蜱、氟虫腈后期致死速度较慢的原因。

由实验结果可知,有的药物前期对蜚蠊致死较快而后期较慢,甚至达不到50%致死率,例如0.5%呋虫胺对美洲大蠊、1.5%残杀威对德国小蠊。在实验中发现,美洲大蠊在取食含有呋虫胺的饵剂后,出现了拒食现象,取食时间和取食量明显低于其他饵剂。分析成因,其一,蜚蠊受发育阶段及个体差异的影响,取食量有所不同[2],一部分蜚蠊取食量较大,在产生拒食作用前,有效成分达到了致死阈值,产生了毒理作用;另一部分蜚蠊取食量较小,在达到致死阈值前,产生了拒食作用,导致蜚蠊无中毒现象。其二,蜚蠊可能在取食后由于体内解毒酶的代谢作用,使有效成分分解,达不到致死的阈值[20],或导致中毒反应可逆[21],从而产生对美洲大蠊无毒杀效果或LT95延迟的现象。其三,蜚蠊可能对有效成分具有“警觉”反应[22]。具体哪种因素起主要作用,还需进一步研究。

由致死速度差异推测,LT50较小的杀蟑饵剂,蜚蠊尸体通常在饵剂附近,易被使用者发现,LT50较大的杀蟑饵剂,则不易看到蜚蠊尸体。LT95较大的杀蟑饵剂,容易造成蜚蠊“杀不干净”的现象,或死亡率较低,而LT95较小的杀蟑饵剂,情况会相对好转[23-24]。然而,实验仅用基础配方制备饵剂,主要考察有效成分对蜚蠊致死速度的优劣,如果在配方设计中,充分发挥引诱配方的作用,可扬长避短,使杀蟑饵剂在实际环境中取得更好的效果。

利益冲突  无

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