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文章信息
- 艾丽云, 侯娟, 陈恩富
- AI Li-yun, HOU Juan, CHEN En-fu
- 传染病重要传播媒介伊蚊控制技术研究进展
- Review on control techniques of Aedes mosquitoes, important vectors of the communicable diseases
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(5): 508-511
- Chin J Vector Biol & Control, 2017, 28(5): 508-511
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2017.05.028
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文章历史
- 收稿日期: 2017-04-28
- 网络出版时间: 2017-08-09 16:08
2 浙江省疾病预防控制中心, 杭州 310051
2 Zhejiang Center for Disease Control and Prevention
近年来,随着全球城市化进程加快,人口的不断增长,旅游和贸易活动的增加,特别是气候的改变,全球伊蚊传播的传染病形势日趋严峻,基孔肯雅热[1]、登革热[2-3]、寨卡病毒病[4]、黄热病[5]等疫情此起彼伏,流行区域不断扩展,流行强度不断增强。目前虽然伊蚊传播疾病的疫苗研究已有长足进展[6-9],但是在蚊媒传染病防制中,控制蚊虫仍具有至关重要的作用。该文就伊蚊控制技术进行了综述,为相关传染病的预防控制提供参考。
1 环境防治环境防治是伊蚊控制的根本措施,需要广泛发动群众,经常做好孳生地清理工作。Bowman等[10]运用Meta分析发现,入户清理蚊虫孳生地可以降低登革热风险。然而,孳生地清除并不易,如仅清除部分孳生地,则控制效果有限。晁斌等[11]在环境治理实验区内清除外环境蚊虫孳生地,发放宣传资料,并不能达到显著效果。在清理孳生地过程中,还应注意一些容易忽视的地方,如电冰箱接水盒、下水道等处的处理。对于无法清除的容器应进行防蚊处理。Kusumawathie等[12]在斯里兰卡进行了一项为期12个月的干预试验,将46个桶盖上盖,另有46个无桶盖的桶作为对照。12个月后,干预组的平均阳性桶数量从10.5个/月下降到1.17个/月,而对照组无变化。
2 物理防治生活中一般采用蚊帐、纱窗等方法驱蚊防蚊,还可选用诱蚊器、超声波驱蚊器、电热驱蚊器、电蚊拍等多种设备进行诱蚊、驱蚊、灭蚊。随着科技的发展,驱蚊灭蚊方法也逐渐多样化。单分子膜(monomolecular film,MMF)是一种可降解的表面活性剂,在积水表面形成一层薄薄的单分子膜,以覆盖水面影响孑孓及蛹的呼吸和发育。Ngrenngarmlert等[13]对其进行了实验室评估,发现MMF不仅可以杀灭蚊幼虫和蛹,还可抑制幼蚊发育。该方法不会产生抗药性,且对鱼类及植物无毒害作用,是一种比较环保的杀幼虫方法。
3 化学防治化学防治具有速效、持久以及使用简便等优点,曾在蚊媒传染病防制中具有重要地位。但是因为抗药性的产生[14-16]、容易污染环境,该方法的使用受到了很大挑战。在目前的伊蚊控制中,尚不能完全舍弃化学防治,建议在传染病暴发或流行时使用,使用时要注意做到科学、合理,不能滥用。
3.1 超低容量喷雾室外成蚊杀灭以超低容量喷雾为主。超低容量喷雾可通过施药器械将杀虫剂施放到空间中,形成数以百万计φ<30 μm[17]的微小杀虫剂雾滴分散进入空间,以此杀灭成蚊,迅速降低蚊虫数量。超低容量喷雾剂是供超低容量喷雾施用的一种专用剂型[18],是一种特制的油剂,有用量少、药效好、功效高、费用低等特点,但由于其雾滴小,易漂移,受施药环境影响较大,易发生漏喷或反复喷雾现象,因此对施药器械和操作人员有较高的要求。
3.2 滞留喷洒室内成蚊杀灭以滞留喷洒为主。滞留喷洒是将残效期长的杀虫药剂喷洒到伊蚊栖息、停留或藏匿场所,使伊蚊与杀虫剂接触中毒而死。可进行滞留喷洒的喷雾器包括压缩喷雾器、背负式手动喷雾器、机动泵式喷雾器等,杀虫剂的剂型可采用乳剂、悬浮剂、可湿性粉剂以及微胶囊悬浮剂等。滞留喷洒多用于室内和重点场所的成蚊杀灭,喷洒时应防止其污染食物和餐具。
近年来,绿篱技术在蚊虫防制方面应用日趋增多。绿篱技术是指采用某种长效杀虫药剂处理建筑物周围和拟保护区域的植被上下表面,包括灌木、草坪、树干、观赏花木等植被5 m以下蚊虫栖息的部位,以降低建筑周围和拟保护区域成蚊密度并维持较长时间。王飞等[19]利用绿篱技术进行了现场试验,发现该技术可有效控制外环境中白纹伊蚊(Aedes albopictus)密度,效果可持续3周左右。
3.3 杀幼剂常用的化学杀幼剂有倍硫磷、双硫磷、甲基嘧啶磷等,皆可有效杀灭幼虫。Thavara等[20]为了验证双硫磷颗粒的杀虫活性,进行了双硫磷颗粒的现场试验,发现在3个月内,双硫磷颗粒可有效控制埃及伊蚊(Ae. aegypti)幼虫数量。冷培恩等[21]发现,1 mg/L剂量的1%双硫磷砂粒剂投放20 d后,孳生地幼蚊密度下降率接近100%。
多杀菌素是由刺糖多孢菌有氧发酵后产生的一种大环内酯类杀虫剂,对非靶标生物相对低毒,降解快,环境安全性高,可有效控制对鳞翅目、双鳞翅目和缨翅目昆虫,是当前新型杀虫剂的研究热点[22]。多杀菌素与双硫磷不存在交叉抗性,可用于已产生双硫磷抗性的伊蚊种群的控制。Dos等[23]将多杀菌素作用于埃及伊蚊种群中,在7~8周内,其死亡率≥80%。多杀菌素对多种蚊虫[23-25]有高效且持久的控制效果,是WHO新推荐的杀幼虫剂[26]。
3.4 昆虫生长调节剂昆虫调节剂具有破坏昆虫正常生长发育或生殖的作用,从而抑制蚊虫数量。一般可分为几丁质合成抑制剂、蜕皮激素类似物、保幼激素类似物等,可作为控制幼蚊数量的一种有效方法。徐仁权等[27]用吡丙醚颗粒剂施用于现场蚊虫孳生地后,从现场采回蚊幼虫,其中仅有0.24%~0.71%发育为成蚊,因此,吡丙醚具有抑制白纹伊蚊幼虫生长发育的作用,1 mg/L的吡丙醚可直接应用于孳生地控制蚊虫。
4 生物防治 4.1 食蚊鱼早在1987年,中国人就发现鲶鱼对蚊虫控制的作用。Wu等[28]将鲶鱼放入房屋内外的蚊虫孳生容器中,1个月后,发现布雷图指数(BI)从干预前的47.3降至10.9。将放有鱼的容器与无鱼的容器进行对比,7个月后,无鱼容器的BI为3.05,有鱼的容器则为0。常用的食蚊鱼有柳条鱼、网斑花鳉、斗鱼、青鱼等。由于外来物种可能逃到自然栖息地,危及本土物种,因此鱼类饲养建议使用本地的食蚊鱼种。
4.2 苏门金芽孢杆菌苏门金芽孢杆菌以色列亚种(Bacillus thuringiensis israelensis,Bti)可产生有效的杀虫毒素,这些毒素被蚊幼虫摄入,在幼虫肠道内激活,破坏其细胞膜,从而导致机体的死亡。Setha等[29]在柬埔寨进行了试验,在使用Bti处理的6个试验区内,登革热病例总数减少了48%,而同省的5个未处理区内的登革热病例相对试验区增加了352%。Bti剂型多样,如颗粒剂、漂浮颗粒剂、块剂、发泡剂、扩散颗粒剂、微胶囊等,其应用剂型应根据孳生地特点选择。
4.3 沃尔巴克氏体(Wolbachia)Wolbachia是一种共生细菌,可感染大部分的节肢动物和一些丝虫线虫,携带Wolbachia的雄蚊与不携带Wolbachia的雌蚊交配后所产的卵不能发育,从而降低蚊虫数量。wMelPop是一种在果蝇(Drosophila)中提取的Wolbachia菌株,它可有效缩短蚊虫寿命,但其对蚊虫有一定毒性,影响试验蚊虫在野生环境中的适应性,降低其与野生种群生存竞争的能力。Walker等[30]发现了另一种天然无毒性的Wolbachia菌株wMel,该菌株感染性与wMelPop相当,却没有wMelPop的毒性作用,不影响感染蚊虫在野生环境中的生存。
Wolbachia还会影响病毒在蚊虫体内的复制,降低疾病传播风险。Bian等[31]发现,在感染wMelpop的埃及伊蚊试验中,试验蚊体内的登革热病毒数量明显低于未感染蚊虫体内的病毒水平。目前,关于Wolbachia影响病毒复制的机制尚未明确。
澳大利亚是最早开展Wolbachia蚊虫种群替换现场试验且获得成功的国家[32]。越南在2013年也开展了类似试验[33],但是因wMelPop的过度增殖严重影响了宿主生活力,导致种群替代失败。目前,我国与美国、澳大利亚、巴西、哥伦比亚、印度尼西亚、泰国、越南合作开展“消灭登革热”计划(Eliminate Dengue Program)[34],我国广东等地正在进行相关试验。
4.4 其他生物球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus,Bs)在土壤或水土系统中普遍存在,毒力作用谱较窄,但其杀虫效果持续时间较长。Bs对伊蚊杀灭效果并不好,灭蚊速度慢,且容易引起蚊虫抗药性,应用范围有限。另外,如大链壶菌(Lagenidium giganteum)等真菌,中剑水蚤(Mesocyclops)、华丽巨蚊(Toxorhynchites splendens)等昆虫,以及食蚊罗索虫(Romanomermis culicivovax)等寄生虫,也可作为蚊媒防控的生物学方法,抑制蚊虫种群数量。
5 遗传防治遗传防治可通过遗传物质发生改变或转换的蚊种群与自然种群的交配,以逐步降低靶标蚊种自然种群繁殖势能、生存能力或媒介能量,从而控制或消除目标蚊种群或其所致的蚊媒传染病。遗传防治主要是通过种群抑制和种群替代两种途径达到防病目的。
Wise de Valdez等[35]借鉴昆虫不育技术(SIT)将OX3604类转基因雄性埃及伊蚊释放到野生埃及伊蚊当中,发现可有效减少埃及伊蚊种群数量。Thomas等[36]将显性致死基因整合到目标昆虫的染色体中,当四环素不足时,致死基因表达。在人工喂养过程中添加四环素,抑制其死亡基因的表达,而后将处理过的昆虫释放到目标种群中,使其与野生昆虫交配,由于四环素的缺乏,致死因子在后代中表达,从而使目标种群数量减少。此类方法无污染,不会产生抗性,但需要释放大量的蚊虫方能达到减少种群数量的目的,防制成本较高,在实际应用中受到一定的限制。
近年来,英国Oxitec公司研究出OX513A类转基因埃及伊蚊,可抑制蚊幼虫发育至成虫,相关研究表明[37],持续释放足量的OX513A类埃及伊蚊,可有效抑制当地野生蚊虫数量。OX513A类转基因埃及伊蚊的安全性及有效性已经过2次评估,目前,巴西已经允许在试点区域释放OX513A转基因埃及伊蚊,用于埃及伊蚊种群数量的控制[38],但是仍缺乏其流行病学影响的相关数据,对此,WHO建议[39],施用该方法时,应仔细规划试点,同时建立严格的监测和评估方案,以保证转基因蚊虫控制方法可以科学、安全、有效地进行。
6 展望目前蚊虫控制技术以医学昆虫学为基础,与流行病学、微生物学、寄生虫学、遗传学、动物生态学等学科密切结合,正在逐渐发展为综合学科。随着化学杀虫剂抗药性的产生及人们对环保的重视,伊蚊控制技术的研究将日益朝向绿色、环保、高效的方向发展,生物防治、遗传防治等新的蚊虫控制手段将是未来研究的热点。在伊蚊控制中,每种控制技术由于其固有的劣势使其在实际应用中受到一定的限制,如化学防治虽然起效快,但使用不当会导致伊蚊抗药性的产生,且对环境会产生污染。因此,在伊蚊控制中,应该以环境防治为基础,因时因地采用相应的控制措施,才能达到可持续控制伊蚊的目标。
[1] |
Johansson MA, Powers AM, Pesik N, et al. Nowcasting the spread of chikungunya virus in the Americas[J]. PLoS One, 2014, 9(8): e104915. DOI:10.1371/journal.pone.0104915 |
[2] |
林钟宇, 潘华峰, 王正, 等. 2014年广东登革热流行趋势与防控对策[J]. 卫生软科学, 2015, 29(9): 590-592. |
[3] |
Dengue challenges India's health system[J]. Lancet, 2015, 386(10000):1212.
|
[4] |
Petersen LR, Jamieson DJ, Powers AM, et al. Zika virus[J]. N Engl J Med, 2016, 374(16): 1552-1563. DOI:10.1056/NEJMra1602113 |
[5] |
Barrett ADT. Yellow fever in Angola and beyond-the problem of vaccine supply and demand[J]. N Engl J Med, 2016, 375(4): 301-303. DOI:10.1056/NEJMp1606997 |
[6] |
Guy B, Jackson N. Dengue vaccine:hypotheses to understand CYD-TDV-induced protection[J]. Nat Rev Microbiol, 2016, 14(1): 45-54. |
[7] |
龚震宇. WHO关于登革热疫苗的意见书(摘要)(2016年7月)[J]. 疾病监测, 2016, 31(12): 1076-1078. DOI:10.3784/j.issn.1003-9961.2016.12.022 |
[8] |
Pardi N, Hogan MJ, Pelc RS, et al. Zika virus protection by a single low-dose nucleoside-modified mRNA vaccination[J]. Nature, 2017, 543(7644): 248-251. DOI:10.1038/nature21428 |
[9] |
Larocca RA, Abbink P, Peron JPS, et al. Vaccine protection against Zika virus from Brazil[J]. Nature, 2016, 536(7617): 474-478. DOI:10.1038/nature18952 |
[10] |
Bowman LR, Donegan S, McCall PJ. Is dengue vector control deficient in effectiveness or evidence?:systematic review and Meta-analysis[J]. PLoS Negl Trop Dis, 2016, 10(3): e0004551. DOI:10.1371/journal.pntd.0004551 |
[11] |
晁斌, 阮峰, 崔利伟, 等. 环境治理与化学方法防治蚊虫效果的比较[J]. 寄生虫与医学昆虫学报, 2013, 20(4): 255-260. |
[12] |
Kusumawathie PH, Yapabandarab AM, Jayasooriya GA, et al. Effectiveness of net covers on water storage tanks for the control of dengue vectors in Sri Lanka[J]. J Vector Borne Dis, 2009, 46(2): 160-163. |
[13] |
Ngrenngarmlert W, Sukkanon C, Yaicharoen R, et al. Physical influence on larvicidal and pupicidal activity of the silicone-based monomolecular film[J]. Acta Trop, 2016, 162: 239-244. DOI:10.1016/j.actatropica.2016.07.012 |
[14] |
Senanayake N, Johnson MK. Acute polyneuropathy after poisoning by a new organophosphate insecticide[J]. N Engl J Med, 1982, 306(3): 155-157. DOI:10.1056/NEJM198201213060306 |
[15] |
Heckel DG. Insecticide resistance after silent spring[J]. Science, 2012, 337(6102): 1612-1614. DOI:10.1126/science.1226994 |
[16] |
Marcombe S, Mathieu RB, Pocquet N, et al. Insecticide resistance in the dengue vector Aedes aegypti from martinique:distribution, mechanisms and relations with environmental factors[J]. PLoS One, 2012, 7(2): e30989. DOI:10.1371/journal.pone.0030989 |
[17] |
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB/T 31714-2015病媒生物化学防治技术指南空间喷雾[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.
|
[18] |
克勤. 超低容量喷雾剂简介[J]. 农业技术与装备, 2014(5): 67. |
[19] |
王飞, 陆珏磊, 蒋璐, 等. 绿篱施药技术现场控制白纹伊蚊的效果研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(6): 555-557. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2016.06.007 |
[20] |
Thavara U, Tawatsin A, Kong-Ngamsuk W, et al. Efficacy and longevity of a new formulation of temephos larvicide tested in village-scale trials against larval Aedes aegypti in water-storage containers[J]. J Am Mosq Control Assoc, 2004, 20(2): 176-182. |
[21] |
冷培恩, 徐仁权, 刘洪霞, 等. 1%双硫磷砂粒剂现场灭蚊幼效果研究[J]. 中华卫生杀虫药械, 2008, 14(5): 330-333. |
[22] |
刘小波, 刘起勇, 任东升, 等. 两种多杀菌素剂型对三带喙库蚊幼虫现场防治评价[J]. 中华卫生杀虫药械, 2014, 20(2): 115-118. |
[23] |
Dos Santos Dias L, Macoris ML, Andrighetti MT, et al. Toxicity of spinosad to temephos-resistant Aedes aegypti populations in Brazil[J]. PLoS One, 2017, 12(3): e0173689. DOI:10.1371/journal.pone.0173689 |
[24] |
张晓越, 孟凤霞, 刘起勇, 等. 多杀菌素Natular G30对海南省不同生境致倦库蚊的控制效果比较研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(2): 105-108, 112. DOI:10.11853/j.issn.1003.4692.2014.02.004 |
[25] |
Bond JG, Marina CF, Williams T. The naturally derived insecticide spinosad is highly toxic to Aedes and Anopheles mosquito larvae[J]. Med Vet Entomol, 2004, 18(1): 50-56. DOI:10.1111/mve.2004.18.issue-1 |
[26] |
王以燕, 钟亚凤, 赵永辉, 等. WHO更新推荐用于防治蚊虫的农药和剂型[J]. 中华卫生杀虫药械, 2016, 22(3): 216-219. |
[27] |
徐仁权, 刘洪霞, 冷培恩, 等. 0.5%吡丙醚颗粒剂对白纹伊蚊控制效果的研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2010, 21(4): 297-299. |
[28] |
Wu N, Wang SS, Han GX, et al. Control of Aedes aegypti larvae in household water containers by Chinese cat fish[J]. Bull World Health Organ, 1987, 65(4): 503-506. |
[29] |
Setha T, Chantha N, Benjamin S, et al. Bacterial Larvicide, Bacillus thuringiensis israelensis strain AM 65-52 water dispersible granule formulation impacts both dengue vector, Aedes aegypti(L.)population density and disease transmission in cambodia[J]. PLoS Negl Trop Dis, 2016, 10(9): e0004973. DOI:10.1371/journal.pntd.0004973 |
[30] |
Walker T, Johnson PH, Moreira LA, et al. The wMel Wolbachia strain blocks dengue and invades caged Aedes aegypti populations[J]. Nature, 2011, 476(7361): 450-453. DOI:10.1038/nature10355 |
[31] |
Bian GW, Xu Y, Lu P, et al. The endosymbiotic bacterium Wolbachia induces resistance to dengue virus in Aedes aegypti[J]. PLoS Pathog, 2010, 6(4): e1000833. DOI:10.1371/journal.ppat.1000833 |
[32] |
Hoffmann AA, Montgomery BL, Popovici J, et al. Successful establishment of Wolbachia in Aedes populations to suppress dengue transmission[J]. Nature, 2011, 476(7361): 454-457. DOI:10.1038/nature10356 |
[33] |
李永军, 刘起勇, 奚志勇, 等. 应用沃尔巴克氏体通过种群替换阻断蚊媒病的传播[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(1): 11-15. DOI:10.11853/j.issn.1003.4692.2015.01.003 |
[34] |
LePage D, Bordenstein SR. Wolbachia:can we save lives with a great pandemic?[J]. Trends Parasitol, 2013, 29(8): 385-393. DOI:10.1016/j.pt.2013.06.003 |
[35] |
Wise de Valdez MR, Nimmo D, Betz J, et al. Genetic elimination of dengue vector mosquitoes[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2011, 108(12): 4772-4775. DOI:10.1073/pnas.1019295108 |
[36] |
Thomas DD, Donnelly CA, Wood RJ, et al. Insect population control using a dominant, repressible, lethal genetic system[J]. Science, 2000, 287(5462): 2474-2476. DOI:10.1126/science.287.5462.2474 |
[37] |
Harris AF, McKemey AR, Nimmo D, et al. Successful suppression of a field mosquito population by sustained release of engineered male mosquitoes[J]. Nat Biotechnol, 2012, 30(9): 828-830. DOI:10.1038/nbt.2350 |
[38] |
Paes de Andrade P, Aragão FJL, Colli W, et al. Use of transgenic Aedes aegypti in Brazil:risk perception and assessment[J]. Bull World Health Organ, 2016, 94(10): 766-771. DOI:10.2471/BLT.16.173377 |
[39] |
World Health Organization. Mosquito(vector)control emergency response and preparedness for Zika virus[EB/OL]. (2016-03-18)[2017-05-30]. http://www.who.int/neglected_diseases/news/mosquito_vector_control_response/en.
|