中国媒介生物学及控制杂志  2016, Vol. 27 Issue (3): 308-310

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张瑞玲, 张远丽, 张辉, 孙娜, 张忠
ZHANG Rui-ling, ZHANG Yuan-li, ZHANG Hui, SUN Na, ZHANG Zhong
植物源蜱类驱避剂的应用进展
Applications of plant-derived repellents against ticks
中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(3): 308-310
Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(3): 308-310
10.11853/j.issn.1003.8280.2016.03.025

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收稿日期: 2015-12-10
网络出版时间: 2016-04-14 12:00
植物源蜱类驱避剂的应用进展
张瑞玲, 张远丽, 张辉, 孙娜, 张忠     
泰山医学院基础医学院病原生物学教研室, 山东 泰安 271016
摘要: 蜱是重要的媒介节肢动物,可传播多种病原体。随着全球气温升高和自然生态环境的变化,蜱的分布范围不断扩大,新发和再发蜱媒病严重威胁人类健康。化学杀虫剂见效快,但长期大量使用产生抗药性,造成严重的环境污染。植物源驱避剂具有低毒或无毒、易降解、不污染环境等优点,对蜱和蜱媒病的防控具有重要意义。该文对植物源驱避剂在蜱类防制中的国内外研究进展作一综述,为其应用提供参考。
关键词: 避蚊胺     植物源驱避剂     蜱媒病    
Applications of plant-derived repellents against ticks
ZHANG Rui-ling, ZHANG Yuan-li, ZHANG Hui, SUN Na, ZHANG Zhong     
Department of Pathogenic Biology and School of Basic Medical Science of Taishan Medical University, Taian 271016, Shandong Province, China
Abstract: As one of the most important medical vectors, ticks can attack a broad range of vertebrates and transmit a great diversity of pathogens. With the global warming and environmental alternation, the distribution areas of ticks are increasing rapidly. Subsequently, emerging and reemerging ticks-borne diseases pose considerable threats on public health. Chemical insecticides often show high efficacy, however, the long-term and large amount use not only leads to resistance development of vectors, drug residues are also potential hazards to people and livestock. Plant-derived repellents are characterized by low toxicity or non-toxic, and all these natural plant compositions are degradable. In all, plant-derived repellents are environmental friendly, which will play important role in the control of ticks and tick-borne diseases in future. In order to provide basic information for the further development of plant-derived repellents, it reviewed related researches that performed on ticks.
Key words: Diethylmethylbenzamide (DEET)     Plant-derived repellents     Tick-borne diseases    

蜱是重要的媒介节肢动物之一,传播疾病的能力仅次于蚊虫[1],严重危害人类健康和畜牧业发展。因此,避免蜱的叮咬,减少蜱媒传染病对人类健康的威胁,降低蜱媒病对畜牧业造成的经济损失己成为当务之急。利用植物源驱避剂对蜱类进行有效控制,国内外做了大量研究,现对相关进展进行综述。

1 蜱和蜱媒病

蜱隶属于节肢动物门(Arthropoda)、蛛形纲(Arachnida)、蜱螨亚纲(Acari)、蜱目(Ixodida),下分软蜱科(Argasidae)、硬蜱科(Ixodidae)和纳蜱科(Nuttalliellidae),全世界已知18属896种[2],我国报道有2科10属119种[3, 4]。蜱是陆生脊椎动物专性、非永久性体外寄生虫,宿主种类繁多。蜱在叮咬人畜吸血时释放毒素,对人畜造成极大危害,约10%的蜱类物种具有从宿主获得病原体的能力,能够贮存和传播病原微生物,是人畜共患传染病病原体的传播媒介。据统计,蜱可携带和传播的病原体达210种,包括126种病毒、14种细菌、20种立克次体、18种螺旋体、32种原虫和衣原体[5]。2007年以来,河南、安徽和山东等省出现大量以发热伴血小板、白细胞减少和多脏器损害为主要临床特征的病例,经证实为发热伴血小板减少综合征[6]。目前,我国12个省(直辖市)均有相关病例报道,引起国内外专家的高度关注[7]

蜱媒病是一类自然疫源性疾病,本质上是野生动物间的流行病,一旦人畜进入疫源地,有可能受到蜱的侵袭而感染。蜱的宿主动物类型众多,常被野生鸟类、兔子、刺猬和鼠类等中小型动物携带并传播[8]。此外,家畜也是蜱虫主要的吸血对象之一,并可通过家畜被携带到居民区,叮咬人体吸血。因此,蜱媒病随着宿主动物的迁徙而被广泛传播,严重威胁旅游、野外作业人员的人身安全、畜牧业的健康发展及人类健康。据联合国粮农组织(FAO)统计,仅硬蜱每年给全球畜牧业造成的损失高达70亿美元[9]

2 蜱的防控现状

目前,蜱的防控主要以化学杀虫剂为主,通常选用水乳剂和悬浮剂剂型的联苯菊酯及氯菊酯喷洒住宅、院落、裂缝、家具及宠物的活动区域等室内场所。森林、营地和帐篷附近、人和动物足迹的路径等室外空间常用乳剂及粉剂剂型的滞留杀虫剂,包括氯菊酯、氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯和氟虫腈等。但化学杀虫剂大多为神经毒剂,长期大量使用引起蜱抗药性的增强[10],并导致严重的环境污染以及危害人畜健康[11]。目前存在一些真菌源、细菌源、病毒源和线虫源类农药,但在蜱类的防控应用上还未成熟[12]

驱避剂指可自然挥发某种特殊气味使吸血性节肢动物嗅到后产生忌避而不敢接近的化学物质,在一定时间内保护野外活动的人畜免受叮咬和侵袭,防止虫媒病发生。与杀虫剂相比,驱避剂在减少抗药性的产生和环境友好方面具有明显优势[13]。避蚊胺(DEET)是最常用到的合成驱避剂,主要剂型有缓释乳液、霜剂、膏剂及复合喷雾剂等。药膏和乳液用于涂抹皮肤暴露区域,喷雾剂喷洒于领口、袖口等部位;溶液和乳液用于浸渍衣物,固体和粉剂的驱避剂用于裤子、鞋和袜子。然而,人工合成驱避剂的长期使用也在一定程度上导致抗药性的出现,不但驱避效果逐年下降,还引发神经系统症状以及皮肤损伤,近年来因避蚊胺的滥用对儿童及孕妇造成各类的不良后果屡见报道,且对于蜱来说,避蚊胺的驱避效果和效率均不太理想[14, 15]

3 植物源驱避剂及其在蜱类中的应用

植物在与昆虫长期协同进化过程中,产生一些抵抗昆虫侵害的物质。植物次生代谢物质对许多害虫具有不同程度的抑制作用,如触杀、拒食、驱避、胃毒作用等,经过简单加工合成后制成的驱避剂,具有安全环保的特性。我国植物资源丰富,植物源驱避剂的开发成本相对较低,分析有效成分并合成新结构化合物,开发新的驱避剂,日趋受到重视。

近年来,关于植物对蚊虫驱避的研究比较活跃,通过对植物中有效成分的分离与鉴定,研究其驱避效果与构效的关系,并利用天然的活性模板研制出高效、低毒、安全、绿色环保的蚊虫驱避剂[16, 17]。然而,有关蜱的植物源驱避剂研究相对较少[18]

目前常用于蜱驱避研究的植物包括香茅草、桉属植物、天竺葵、薄荷、薰衣草、柠檬桉及野生西红柿等[1, 19, 20]表 1)。自猫薄荷(Nepeta cataria)精油中分离的二氢假荆芥内脂(dihydronepetalactone)对肩突硬蜱(Ixodes scapularis)表现出高效的驱避效果[21]。月桂酸(DDA)是一种来源于椰子油或棕榈油提取物的羧酸,10%的DDA对蓖子硬蜱(I. ricinus)80%~100%的驱避效果长达6 h[22]。Bissinger等[23]采用浸渍滤纸条的方法在实验室条件下比较来源于野生西红柿(Lycopersicon hirsutum)的BioUD(十一烷酮)与DEET对美洲花蜱(Amblyomma americanum)、变异革蜱(Dermacentor variabilis)和肩突硬蜱(I. scapularis)的驱避效果,结果表明BioUD对美洲花蜱和肩突硬蜱的驱避效果优于DEET;两者对变异革蜱的驱避效果无差异。已有研究发现桉树油[24]和薄荷油[25]对蓖子硬蜱均有良好的驱避效果。此外,何道航和刘仙平[26]选用对蜱具有驱避效果的鱼藤酮、前胡挥发油、蓖麻油等为原料,研制出一种蜱驱避剂花露水,该花露水的驱避效果明显优于单一活性成分的驱避效果,且生产成本低、工艺简单,对人畜无害。将中草药百部、苦楝皮和青蒿通过煎制而成的羊蜱抗虫剂,用喷雾、喷淋或中草药药浴的方法使用在羊身上,具有较强的抵抗畜禽体表寄生虫蜱的能力,抑制蜱传播的血液寄生虫——焦虫的侵袭,为畜禽体表寄生虫和血液原虫杀虫药的研发提供新的中草药配方,有助于解决化学杀虫剂的毒性残留和耐药性问题[27]

表 1 常用的驱避植物及其有效驱避成分 Table 1 Common plant and effective component of plant-derived
4 面临的问题

植物源驱避剂具有低毒或无毒、对皮肤不会产生灼热感、气味清新、无残留、易降解、不污染环境等优点。但是,植物源驱避剂的发展仍面临一些问题:(1)植物源驱避剂的针对性强,无广谱性,是植物源驱避剂的优点,但同时也限制其在生产实践中的应用;用于驱避实验的蜱主要为蓖子硬蜱和肩突硬蜱,在其他蜱类中的适用性有待确定。(2)稳定性弱,植物源驱避剂的有效成分为植物提取的代谢产物,温度、光照等因素均会影响驱避效果[1]。(3)植物提取物活性成分和化学结构复杂、含量低,有效成分难以确定,易于挥发或分解,且不易合成或合成成本较高,为植物源驱避剂的大规模生产造成了一定困难。(4)植物的分布存在地域性,采集具有季节性,加工生产受到诸多自然因素限制。(5)植物源驱蜱剂的剂型加工比较单一,仅以喷雾式为主,对于新型缓释剂型的研发仍缺少技术支持。

因此,将来如何提高植物源驱避剂的稳定性和质量控制工艺是其开发利用的关键。传统的提取方法存在有效成分损失大、周期长、工序多、提取效率低等缺点,需要进一步完善,对传统剂型的改进也是蜱驱避剂研发面临的重要问题。因此,需要不断改进提取技术,从而科学高效地提取、纯化和富集有效成分,对于植物源驱避剂的发展有重要作用。

5 展 望

随着全球气温变暖、人类活动范围扩大和交通运输业的快速发展,蜱的分布区域不断扩张,新发和再发蜱媒病对人类健康和畜牧业发展的威胁愈发严重。目前全世界面临人口迅速增长、环境污染压力大。随着人们环保和生态意识的增强,植物源驱避剂的研究和开发日益受到重视。由于具有天然的芳香,植物提取物作为辅助的驱避活性成分添加在花露水、风油精等产品中,或者多种成分混合用于蚊虫的驱避,为蜱驱避剂的研发提供可借鉴的经验。此外,缓释剂或制剂新技术的不断发展,复方驱避制剂、缓控释驱避剂和凝胶剂的研制,均为开发驱避效果更好、时间更长、毒副作用更小的优良植物源驱避剂提供了新的思路和方法。同时,合理利用我国的植物资源丰富的优势,生产环境污染小,对人、畜毒性低,开发和使用成本相对较低的植物源驱避剂,是蜱和蜱媒病防控的可持续发展之路。

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