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文章信息
- 王飞, 徐皓迪, 李鑫, 冷培恩, 刘洪霞
- WANG Fei, XU Hao-di, LI Xin, LENG Pei-en, LIU Hong-xia
- 几种化学物质对白纹伊蚊的引诱效果研究
- Attractive action of different chemical substances for Aedes albopictus
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(4): 447-450, 496
- Chin J Vector Biol & Control, 2023, 34(4): 447-450, 496
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2023.04.001
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文章历史
- 收稿日期: 2023-03-09
2 上海市疾病预防控制中心病媒生物防治科, 上海 200336
2 Department of Vector Control, Shanghai Center for Disease Control and Prevention, Shanghai 200336, China
白纹伊蚊(Aedes albopictus)作为重要的吸血昆虫之一,分布区跨越热带、亚热带和温带,在我国分布广泛[1]。白纹伊蚊通过吸血行为在人群中传播登革病毒、基孔肯雅病毒、寨卡病毒及黄热病毒,是重要的虫媒病毒传播媒介[2]。白纹伊蚊主动攻击性强,能够准确定位到宿主并吸血的主要原因是宿主的体温及生理代谢,通过呼吸和皮肤向外界散发的气味物质对蚊虫有引诱作用,而气味物质的种类和含量差异是造成蚊虫宿主偏好的重要原因之一[3]。迄今为止,大量研究结果证实人体散发的气味物质有些直接或者间接影响蚊虫的宿主搜寻行为,深入研究宿主气味物质有助于开发新型蚊虫引诱剂,也有利于野外监测中蚊虫的偏好性分析。本试验选取了6种人体气味化合物(1-辛烯-3-醇、乳酸、肉豆蔻酸、氨水、丙酮、乙酸乙酯)开展了对白纹伊蚊引诱效果研究,研究结果将为白纹伊蚊引诱剂或驱避剂研发提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 试虫白纹伊蚊来源于上海市疾病预防控制中心(疾控中心)病媒实验室,饲养于上海市虹口区疾控中心病媒实验室。饲养条件:温度(26±1)℃,相对湿度(70±5)%,光周期(L∶D)=14 h∶10 h。饲养水源为放置 > 24 h的脱氯水。成蚊饲养在400 mm×300 mm×300 mm的蚊笼内,羽化后供以10%蔗糖溶液。
1.1.2 试剂氨水(含量25%~28%)、乳酸(含量85%)、1-辛烯-3-醇(含量98%)、乙酸乙酯(含量99.5%)、肉豆蔻酸(含量99%)、无水乙醇(含量 > 99.7%),以上均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;丙酮(含量99.5%),购自上海润捷化学试剂有限公司。
1.1.3 仪器四臂嗅觉仪装置购自上海市豫明仪器有限公司,由中央活动室、蚊虫收集臂、气味瓶、流量计、干燥塔和联结软管构成。诱蚊灯(型号:LTS-M01B)及配套使用的蚊虫引诱剂,均购自上海南汇人奇有害生物防制产品公司。
1.2 方法 1.2.1 不同引诱剂单剂对白纹伊蚊雌蚊的室内引诱效果6种测试化合物均设置3个浓度梯度:0.1、1.0和10.0 mg/ml,氨水的溶剂为去离子水,乳酸、1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、丙酮和肉豆蔻酸的溶剂均为无水乙醇。
白纹伊蚊羽化后4~7 d不供血,测试前停止供应糖餐24 h。试验前将待测蚊虫搬入测试所用实验室适应环境1 h左右,测试环境温度为(27±1)℃,相对湿度(65±5)%。挑选雌性成蚊48只,放入四臂嗅觉仪中央活动室内适应环境30 min,然后分别将3个不同浓度的测试引诱剂单剂加入四臂中的3个气味瓶内,剩余的1个气味瓶加入相应的溶剂去离子水或无水乙醇,作为对照组。开启真空泵,观察蚊虫活动状态,30 min后关闭真空泵,计算每臂收集到的蚊虫数量并记录。每组试剂重复3次,每次更换不同的位置,以消除几何位置对试虫趋向行为的影响。测试完一组后用蒸馏水清洗气味瓶等玻璃配件,再用乙醇擦拭,晾干后进行下一组试验。
1.2.2 不同引诱剂两两混合对白纹伊蚊雌蚊的室内引诱效果将上述6种化合物,根据1.2.1筛选结果选择一定浓度,按照1∶1比例两两混合,共得到15种组合处理,参照1.2.1的方法使用四臂嗅觉仪测试混配后化合物对白纹伊蚊的引诱效果。
1.2.3 乳酸对混合化合物引诱效果试验乳酸是一种蚊虫引诱物质气味的增效剂[4],将乳酸和筛选出的引诱效果好的两两混合物组合,测试乳酸对不同组合化合物的影响,测试方法参照1.2.1。
1.2.4 引诱剂对白纹伊蚊的现场引诱效果评价对室内筛选引诱效果最好的配方开展室外引诱试验。将3台诱蚊灯放置于室外蚊虫常出没的地方,空白对照组:设置1台诱蚊灯,不使用任何引诱剂;阳性对照组:设置1台诱蚊灯,放置配套使用的蚊虫引诱剂;试验组:设置1台诱蚊灯,灯内放置由室内筛选出引诱效果最好的混合物,以无纺布为载体,混合物浓度按照室内筛选的浓度,将配制好的引诱剂试剂浸润无纺布。捕蚊器间隔距离在50 m以上,为消除位置影响,将3台诱蚊灯位置进行轮换,共试验3 d,试验重复3次;每日06:00开启,18:00收回,仅计数捕获的白纹伊蚊雌蚊数量。
1.3 统计学分析采用SPSS 26.0软件对数据进行t检验,单因素方差分析检验各试剂引诱效果的差异,组间比较满足方差齐性采用LSD或Bonferroni法检验,方差不齐采用Games-Howell法检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 不同化合物单剂对白纹伊蚊的引诱作用6种化合物单剂对白纹伊蚊的引诱结果显示,丙酮和氨水单独使用时与对照组相比未表现出对白纹伊蚊的引诱作用(丙酮:F=0.923,P=0.472;氨水:F=0.611,P=0.627),各浓度组与对照组相比差异无统计学意义(丙酮:0.1 mg/ml组,t=0.000,P=1.000;1.0 mg/ml组,t=1.225,P=0.288;10.0 mg/ml组,t=0.378,P=0.725。氨水:0.1 mg/ml组,t=2.000,P=0.184;1.0 mg/ml组,t=0.000,P=1.000;10.0 mg/ml组,t=0.707,P=0.519),均未表现出对白纹伊蚊的引诱作用。乳酸物质0.1和10.0 mg/ml浓度组对白纹伊蚊无引诱作用,与对照组相比差异无统计学意义(0.1 mg/ml组:t=1.342,P=0.274;10.0 mg/ml组:t=0.224,P=0.838);1.0 mg/ml乳酸浓度组对白纹伊蚊引诱作用明显降低,呈现一定驱避作用,差异有统计学意义(t=5.367,P=0.010)。1-辛烯-3-醇处理组与对照组相比均表现出对白纹伊蚊的引诱作用,差异有统计学意义(F=9.417,P=0.005),各浓度组与对照组的差异亦均有统计学意义(0.1 mg/ml组:t=7.348,P=0.002;1.0 mg/ml组:t=4.250,P=0.013;10.0 mg/ml组:t=4.250,P=0.013)。乙酸乙酯处理组与对照组相比对白纹伊蚊有引诱作用,差异有统计学意义(F=19.524,P < 0.001);仅0.1 mg/ml浓度时表现出对白纹伊蚊明显的引诱作用(t=3.479,P=0.032),而l.0和10.0 mg/ml组对白纹伊蚊的引诱作用相比于对照组明显降低,呈现一定驱避作用,l.0 mg/ml组差异有统计学意义(t=3.464,P=0.026),10.0 mg/ml组差异无统计学意义(t=2.646,P=0.057)。肉豆蔻酸处理组与对照组相比对白纹伊蚊有引诱作用,差异有统计学意义(F=21.508,P < 0.001);在0.1、1.0、10.0 mg/ml组均引诱白纹伊蚊,且随着剂量的升高,引诱作用呈现加强,与对照组相比0.1 mg/ml组差异无统计学意义(t=1.606,P=0.184);而1.0和10.0 mg/ml组差异有统计学意义(t=5.270,P=0.006;t=6.379,P=0.003)。见表 1。
2.2 两两化合物组合对白纹伊蚊的引诱作用根据单剂的引诱效果,选定最优的单剂浓度,其中乙酸乙酯、1-辛烯-3-醇、乳酸、丙酮和氨水的浓度均为0.1 mg/ml,肉豆蔻酸浓度为10.0 mg/ml。两两组合后,肉豆蔻酸+1-辛烯-3-醇、乳酸+肉豆蔻酸以及乳酸+1-辛烯-3-醇均对白纹伊蚊有明显引诱作用,与对照组比较差异均有统计学意义(t=8.102,P=0.001;t=4.696,P=0.009;t=5.127,P=0.007);其余两两组合对白纹伊蚊无明显引诱作用。见表 2。
2.3 乳酸与不同化合物组合对白纹伊蚊的引诱效果乳酸(0.1 mg/ml)与肉豆蔻酸(10.0 mg/ml)和1-辛烯-3-醇(0.1 mg/ml)混合后对白纹伊蚊雌蚊的引诱效果比较显示,乳酸+肉豆蔻酸+1-辛烯-3-醇的组合引诱的蚊虫数量平均为(20.00±2.00)只,高于乳酸+肉豆蔻酸组[(2.33±0.58)只]、乳酸+1-辛烯-3-醇组[(9.00±1.00)只]和1-辛烯-3-醇+肉豆蔻酸组的平均数量[(7.33±1.53)只],且差异有统计学意义(F=86.841,P < 0.001),乳酸+肉豆蔻酸+1-辛烯-3-醇组合对蚊虫引诱性高。
2.4 最优配比的化合物对白纹伊蚊的室外引诱效果根据2.3选定引诱效果最好的化合物组合乳酸+肉豆蔻酸+1-辛烯-3-醇作为测试引诱剂,从第1天到第3天,与空白对照组相比,阳性对照组和试验组对于白纹伊蚊有引诱性,差异有统计学意义(第1天:F=13.304,P=0.006;第2天:F=22.836,P=0.002;第3天:F=34.795,P=0.001)(表 3)。试验组与阳性对照组相比,前2 d蚊虫引诱捕获量差别不明显,差异无统计学意义(第1天:t=0.679,P=0.542;第2天:t=1.162,P=0.355),第3天试验组捕获蚊虫多,差异有统计学意义(t=3.124,P=0.035);试验组与空白对照组相比,前3 d试验组捕获蚊虫多,差异有统计学意义(第1天:t=7.462,P=0.014;第2天:t=20.500,P < 0.001;第3天:t=9.383,P=0.001)。
3 讨论国外大量研究发现人体通过代谢和呼吸,释放在周围环境的化学物质对蚊虫完成宿主的定位和吸血提供了信息,蚊虫对宿主代谢的气味物质的趋向反应与蚊虫种类、气味物组分及气味的释放浓度有关。通过气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术等对于人体挥发物测定各组分及混合物对蚊虫嗅觉的影响,发现二氧化碳、辛烯醇、氨、羧酸等物质在对蚊虫引诱的过程中起着重要作用,基于人体气味物质研究的蚊虫引诱剂对于设计环保的捕蚊器,用于野外蚊虫监测研究有着重要的意义。
本研究在实验室条件下通过嗅觉仪测试了白纹伊蚊雌蚊对不同浓度的化合物单独使用、混合使用时的引诱反应。结果表明,乙酸乙酯、肉豆蔻酸和1-辛烯-3-醇对白纹伊蚊均有一定引诱力,其中乙酸乙酯在浓度为0.1 mg/ml时对白纹伊蚊有明显引诱效果,而1.0、10.0 mg/ml浓度时引诱作用不明显,邓天福等[5]在白纹伊蚊产卵引诱物研究中同样发现0.01 mg/L乙酸乙酯表现出显著的产卵引诱活性,提示可能低浓度的乙酸乙酯才有引诱作用。1.0和10.0 mg/ml浓度组肉豆蔻酸对白纹伊蚊有引诱效果,并且随着浓度的提高而增加,与余静等[6]利用“T”型嗅觉仪测试酸类物质对白纹伊蚊的引诱作用研究结果不一致,可能与测试方法和测试浓度(0.1、1.0和10.0 μl/ml)有一定关系。3种不同浓度的1-辛烯-3-醇均对白纹伊蚊有明显引诱效果,但是不同浓度组间引诱效果差异无统计学意义;Xue等[7]研究发现捕蚊器诱饵中添加1-辛烯-3-醇后可以提高蚊虫的捕获量,忻伟隆等[8]研究发现,1-辛烯-3-醇在浓度为1 000、100 mg/L时对白纹伊蚊表现出一定的引诱作用。乳酸、丙酮和氨水在单独使用时未对白纹伊蚊表现出明显引诱性,其中1.0 mg/ml浓度乳酸对白纹伊蚊有一定的驱避作用,Shirai等[9]研究发现,乳酸涂于皮肤上,会减少蚊虫停落,对于蚊虫有一定驱避作用。Bernier等[10]研究发现丙酮是埃及伊蚊(Ae. aegypti)重要的引诱剂,本研究显示不同浓度丙酮均未对白纹伊蚊起到引诱作用。Braks等[11]的研究结果表明,氨水对冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)具有引诱活性,本研究中3种浓度的氨水均未对白纹伊蚊表现出引诱效果,可能与蚊种有一定关系。
将受试化合物两两混合测试对白纹伊蚊雌蚊的引诱反应,结果表明,肉豆蔻酸+1-辛烯-3-醇、乳酸+ 1-辛烯-3-醇、乳酸+肉豆蔻酸混合对白纹伊蚊有引诱作用。比较两两混合后和单独使用时的相对引诱效果发现,乳酸在作为单剂使用时对蚊虫引诱效果不好,分别与1-辛烯-3-醇、肉豆蔻酸混合后,对白纹伊蚊有明显引诱效果,同时在乳酸对几种化合物引诱剂配方组合的影响测试中,乳酸、1-辛烯-3-醇和肉豆蔻酸组合引诱效果较3种化合物的任意两两组合引诱效果好,提示乳酸在引诱剂配方中起到增效作用。筛选出来的引诱剂配方乳酸+1-辛烯-3-醇+肉豆蔻酸混合物,应用于现场试验测试效果,引诱剂配方对白纹伊蚊引诱效果较好,前2 d总平均捕蚊量较高。从引诱剂组合中的化合物级组成分析,1-辛烯-3-醇和肉豆蔻酸是引诱剂中所需的引诱剂活性成分,乳酸单独使用时,对蚊虫无明显引诱效果,但可以明显提升其他化合物对蚊虫的引诱效果。
野外环境中,蚊虫被宿主引诱受多种因素影响,是宿主个体的环境及外界环境因素协同作用的结果,考虑外界环境因素如温湿度、风向和降水等影响,对于各引诱剂及引诱剂组合在野外的引诱效果,还需要进一步的研究。
利益冲突 无
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