Nutraĵakiro kaj distribuado integras insektan furaĝadon kaj vivhistoriajn trajtojn. Por kompensi mankojn en specifaj nutraĵoj en malsamaj vivstadioj, insektoj povas akiri ĉi tiujn nutraĵojn per suplementa nutrado, ekzemple, per manĝado de vertebrulaj sekrecioj en procezo konata kiel flakoj. La moskito Anopheles arabiani ŝajnas esti subnutrita kaj, tial, bezonas nutraĵojn por kaj metabolo kaj reproduktado. La celo de ĉi tiu studo estis taksi ĉu An. arabiensis skuado sur bovina urino por nutraĵakiro plibonigas vivhistoriajn karakterizaĵojn.
Certigu, ke ĝi estas sekura. *Arabiensis* estis altirita al la odoro de freŝa, 24-hora, 72-hora kaj 168-hora bovina urino, kaj gastiganto-serĉantaj kaj sango-nutritaj (48 horojn post sangomanĝo) inoj estis mezuritaj en Y-tuba olfaktometro, kaj gravedaj inoj estis taksitaj por ovumada testo. Kombinita kemia kaj elektrofiziologia analizo estis tiam uzata por identigi bioaktivajn komponaĵojn en bovina urino ĉe ĉiuj kvar aĝoklasoj. Sintezaj miksaĵoj de bioaktivaj komponaĵoj estis taksitaj en Y-tubaj kaj kampaj provoj. Por esplori bovinan urinon kaj ĝian ĉefan nitrogen-entenantan komponaĵon ureon kiel eblajn suplementajn dietojn por malario-vektoroj, manĝoparametroj kaj vivhistoriaj karakterizaĵoj estis mezuritaj. La proporcio de inaj moskitoj kaj la kvanto de bovina urino kaj ureo absorbitaj estis taksitaj. Post manĝigo, inoj estis taksitaj pri supervivo, ligita flugo kaj reproduktado.
Serĉu la sangon kaj nutraĵon de la gastiganto. En laboratorio- kaj kampaj studoj, araboj estis altiritaj al la natura kaj sinteza odoro de freŝa kaj maturiĝinta bovina urino. Gravedaj inoj estis indiferentaj pri la respondoj de bovina urino ĉe ovumadlokoj. Gastigant-serĉantaj kaj sango-suĉantaj inoj aktive absorbas bovinan urinon kaj ureon kaj asignas ĉi tiujn resursojn laŭ vivhistoriaj kompromisoj kiel funkcio de fiziologia stato por flugo, supervivo aŭ reproduktado.
Anopheles arabinis akiro kaj distribuado de bovina urino por plibonigitaj vivhistoriaj karakterizaĵoj. Suplementa nutrado de bovina urino rekte influas vektoran kapaciton per pliigo de ĉiutaga supervivo kaj vektora denseco, kaj nerekte per ŝanĝado de flugagado kaj tial devus esti konsiderata en estontaj modeloj.
Akiro kaj distribuado de nutraĵoj integras la furaĝadon kaj vivhistoriajn karakterizaĵojn de insektoj [1,2,3]. Insektoj kapablas selekti kaj akiri manĝaĵon kaj plenumi kompensan manĝadon bazitan sur manĝaĵhavebleco kaj nutraĵaj bezonoj [1, 3]. La distribuado de nutraĵoj dependas de la vivhistoria procezo kaj povas konduki al malsamaj postuloj pri dietokvalito kaj kvanto en malsamaj vivstadioj de insektoj [1, 2]. Por kompensi mankojn en specifaj nutraĵoj, insektoj povas akiri ĉi tiujn nutraĵojn per suplementa manĝado, kiel ekzemple per koto, diversaj fekaĵoj kaj sekrecioj de vertebruloj, kaj kadavraĵoj, procezo konata kiel flakoj [2]. Kvankam diversaj papilioj kaj tineoj estas ĉefe priskribitaj, akvumejoj ankaŭ okazas en aliaj insektaj ordoj, kaj altiro al kaj manĝado de ĉi tiuj specoj de rimedoj povas havi signifajn efikojn sur sano kaj aliaj vivhistoriaj trajtoj [2, 4, 5, 6], 7]. La malaria moskito Anopheles gambiae sensu lato (sl) aperas kiel "subnutrita" plenkreskulo [8], do akvumado povas ludi gravan rolon en ĝiaj vivhistoriaj karakterizaĵoj, sed ĉi tiu konduto havas tiom da... longe neglektita. La uzo de agitado kiel rimedo por pliigi nutraĵan konsumon en ĉi tiu grava vehiklo meritas atenton, ĉar tio povas havi gravajn epidemiologiajn konsekvencojn.
Nitrogena konsumado ĉe plenkreskaj inaj anofeloj estas limigita pro malaltaj kaloriaj rezervoj portataj de la larva stadio kaj neefika utiligo de sangomanĝo [9]. Ina Ann.gambiae sl tipe kompensas tion per suplementa sangomanĝo [10, 11], tiel metante pli da homoj en riskon kontrakti la malsanon kaj metante moskitojn en pli grandan riskon de predado. Alternative, moskitoj povas uzi suplementan nutradon de vertebrulaj fekaĵoj por akiri nitrogenajn komponaĵojn, kiuj plibonigas adaptiĝon kaj flugmanovreblecon, kiel montrite de aliaj insektoj [2]. Rilate al tio, la forta kaj klara allogo de unu el la gefrataj specioj ene de An. La gambia sl speciokomplekso, Anopheles arabinis, freŝa kaj maturigita bovina urino [12,13,14], estas interesa. Anopheles arabinis estas oportunisma en siaj gastigaj preferoj kaj estas konata pro asociiĝo kun kaj manĝado de brutaro. Bovina urino estas rimedo riĉa je nitrogenaj komponaĵoj, kun ureo respondeca por 50-95% de la totala nitrogeno en freŝa urino [15, 16]. Dum bovina urino maljuniĝas, mikroorganismoj utiligas ĉi tiujn rimedojn por redukti la kompleksecon de nitrogenaj kombinaĵoj ene de 24 horoj [15]. Kun la rapida pliiĝo de amoniako, asociita kun malkresko de organika nitrogeno, alkalofilaj mikroorganismoj (multaj el kiuj produktas kombinaĵojn toksajn por moskitoj) prosperas [15], kiuj povas esti ina Ann.arabiensis estas preferate altirita al urino aĝa 24 horojn aŭ malpli [13, 14].
En ĉi tiu studo, oni serĉis gastigajn kaj sangnutratajn Anojn. Dum sia unua gonadotropina ciklo, *An. arabiensis* estis taksita por la akiro de nitrogenaj kombinaĵoj, inkluzive de ureo, per urinmiksado. Poste, serio da eksperimentoj estis faritaj por taksi kiel inaj moskitoj asignas ĉi tiun eblan nutraĵan rimedon por plibonigita supervivo, reproduktado kaj plia furaĝado. Fine, la odoro de freŝa kaj maturigita bovina urino estis taksita por determini ĉu ĉi tiuj provizis fidindajn indicojn por gastigaj kaj sangnutrataj Anoj. En sia serĉado de ĉi tiu ebla nutraĵa rimedo, *Arabiensis* malkovris kemiajn korelaciojn malantaŭ la observita diferenciga allogeco. Sintezaj odormiksaĵoj de volatilaj organikaj kombinaĵoj (VOKoj) identigitaj en 24-hora maturigita urino estis plue taksitaj sub kampaj kondiĉoj, etendante la rezultojn akiritajn sub laboratoriokondiĉoj kaj montrante la efikon de bova urinodoro sur malsamaj fiziologiaj statoj. Moskito-allogo. La akiritaj rezultoj konfirmas, ke *An. arabiensis* akiras kaj distribuas nitrogenajn kombinaĵojn trovitajn en vertebrula urino por influi vivhistoriajn karakterizaĵojn. Ĉi tiuj rezultoj estas diskutitaj en la kunteksto de eblaj epidemiologiaj konsekvencoj kaj kiel ili povas esti uzataj por vektora gvatado kaj kontrolo.
Anopheles arabicans (Dongola-stirpo) estis konservita je 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH kaj 12:12 h lumo-malluma ciklo. Larvoj estis breditaj en plastaj pletoj (20 cm × 18 cm × 7 cm) plenigitaj per distilita akvo kaj nutritaj per Tetramin® fiŝmanĝaĵo (Tetra Werke, Melle, DE). Krizalidoj estis kolektitaj en 30 ml tasoj (Nolato Hertila, Åstorp, SE) kaj poste translokigitaj al Bugdorm-kaĝoj (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Tajvano) por permesi la aperon de plenkreskuloj. Plenkreskuloj ricevis 10% sakarozan solvaĵon laŭvole ĝis 4 tagoj post la apero (dpe), post kio al gastiganto-serĉantaj inoj estis ofertita dieto tuj antaŭ la eksperimento, aŭ estis malsatigitaj dumnokte per distilita akvo antaŭ la eksperimento, kiel priskribite sube. Inoj uzitaj por flugtubaj eksperimentoj estis malsatigitaj dum nur 4-6 horojn kun akvo laŭplaĉe. Por prepari sangosuĉantajn moskitojn por postaj bioanalizoj, 4 dpe-inoj ricevis defibrozan ŝafan sangon (Håtunalab, Bro, SE) uzante membranan nutrosistemon (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, UK). Plene ŝtopitaj inoj estis poste translokigitaj al individuaj kaĝoj kaj ricevis dieton rekte, kiel priskribite sube, aŭ 10% sakarozon laŭplaĉe dum 3 tagoj antaŭ la eksperimentoj priskribitaj sube. Ĉi-lastaj inoj estis uzitaj por flugtubaj bioanalizoj kaj translokigitaj al la laboratorio, kaj poste havis distilitan akvon laŭplaĉe dum 4-6 horoj antaŭ la eksperimento.
Manĝotestoj estis uzitaj por kvantigi urino- kaj ureokonsumon en plenkreskaj An.Arab-inoj. Gastigant-serĉantaj kaj sango-nutritaj inoj ricevis dieton enhavantan 1% diluitan freŝan kaj maturigitan bovinan urinon, diversajn koncentriĝojn de ureo, kaj du kontrolojn (10% sakarozo kaj akvo) dum 48 horoj. Krome, manĝaĵkolorigo (1 mg ml-1 ksilena cianido FF; CAS 2650-17-1; Sigma-Aldrich, Stokholmo, SE) estis aldonita al la dieto kaj provizita en 4 × 4 matrico en 250 µl mikrocentrifugilaj tuboj (Axygen Scientific, Union City, CA, Usono; Figuro 1A). Plenigu ĝis la rando (~300 µl). Por eviti konkuradon inter moskitoj kaj eblajn efikojn de tinkturfarbo, metu 10 moskitojn en grandan Petri-pladon (12 cm en diametro kaj 6 cm en alteco; Semadeni, Ostermundigen, CH; Figuro 1A) en kompleta mallumo je 25 ± 2 cm °C kaj 65 ± 5% relativa humideco. Ĉi tiuj eksperimentoj estis ripetitaj 5 ĝis 10 fojojn. Post eksponiĝo al dieto, moskitoj estis metitaj je -20 °C ĝis plia analizo.
Serĉu bovan urinon kaj ureon sorbitajn de la gastiganto kaj sangosuĉanta ino Anopheles arabianus. En nutra provo (A), inaj moskitoj ricevis dieton konsistantan el freŝa kaj maturigita bovina urino, diversaj koncentriĝoj de ureo, sakarozo (10%), kaj distilita akvo (H2O). Gastiganto-serĉantaj (B) kaj sangonutrantaj (C) inoj absorbis pli da sakarozo ol iu ajn alia testita dieto. Notu, ke gastiganto-serĉantaj inoj absorbis 72-horan bovinan urinon malpli ol 168-horan bovinan urinon (B). La meza totala nitrogena enhavo (± norma devio) de urino estas reprezentita en la enmetitaĵo. Gastiganto-serĉantaj (D, F) kaj sangosuĉantaj (E, G) inoj absorbas ureon laŭ doz-dependa maniero. Mezaj enspiritaj volumoj (D, E) kun malsamaj liternomoj estis signife malsamaj unu de la alia (unudirekta ANOVA uzante la post-hoc analizon de Tukey; p < 0,05). Erarstangoj reprezentas norman eraron de la meznombro (BE). La rekta streketo reprezentas la log-linearan regreslinion. (F, G)
Por liberigi sorbitan manĝaĵon, moskitoj estis individue metitaj en 1,5 ml mikrocentrifugilajn tubojn enhavantajn 230 µl da distilita akvo, kaj la histo estis dispecigita per unu-uza pistilo kaj sendrata motoro (VWR International, Lund, SE), sekvata de centrifugado je 10 krpm dum 10 minutoj. La supernatant (200 µl) estis translokigita al 96-puta mikroplato (Sigma-Aldrich) kaj la absorbado (λ620) estis determinita per spektrofotometro-bazita mikroplatlegilo (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Alternative, la moskitoj estis muelitaj en 1 ml da distilita akvo, 900 µl el kiu estis translokigitaj al kuveto por spektrofotometria analizo (λ620 nm; UV 1800, Shimadzu, Kista, SE). Por kvantigi la manĝkonsumon, norma kurbo estis preparita per seria diluo por doni 0,2 µl ĝis 2,4 µl da 1 mg... ml-1 ksilena cianido. Poste, la optika denseco de konataj tinkturkoncentriĝoj estis uzata por determini la kvanton da manĝaĵo, kiun ĉiu moskito englutis.
Volumenodatumoj estis analizitaj per unudirekta variancanalizo (ANOVA) sekvata de post-hoc paraj komparoj de Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, Usono, 1989–2007). Linearaj regresanalizoj priskribis koncentriĝ-dependan ureokonsumon kaj komparis respondojn inter gastiganto-serĉantaj kaj sangosuĉantaj moskitoj (GraphPad Prism v8.0.0 por Mac, GraphPad Software, San-Diego, Kalifornio, Usono).
Ĉirkaŭ 20 µl da urinspecimenoj el ĉiu aĝogrupo estis ligitaj sur Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 maŝo, Sigma Aldrich) kaj enkapsuligitaj en stanaj kapsuloj (8 mm × 5 mm). Kapsuloj estis enigitaj en la bruligkameron de CHNS/O-analizilo (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Usono) por determini nitrogenan enhavon en freŝa kaj maljuniĝinta urino laŭ la protokolo de la fabrikanto. Totala nitrogeno (g N l-1) estis kvantigita surbaze de konataj ureokoncentriĝoj uzitaj kiel normo.
Por taksi la efikon de dieto sur la supervivon de gastiganto-serĉantaj kaj sango-suĉantaj inaj moskitoj estis individue metitaj en grandajn Petri-pladojn (12 cm en diametro kaj 6 cm en alteco; Semadeni) kun ret-kovrita truo en la kovrilo (3 cm en diametro) por ventolado kaj manĝaĵprovizado. Dietoj estis provizitaj rekte post 4 tagoj da uzado kaj inkluzivis 1% diluitan freŝan kaj maturigitan bovinan urinon, kvar koncentriĝojn de ureo, kaj du kontrolojn, 10% sakarozon kaj akvon. Ĉiu dieto estis pipetata sur dentan tamponon (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) enigitan en 5 ml injektilon (Thermo Fisher Scientific, Göteborg, SE), la piŝto estis forigita, kaj metita sur Petri-pladon (figuro 1).1A). Ŝanĝu vian dieton ĉiutage. Subtenu la laboratorion kiel priskribite supre. Supervivantaj moskitoj estis kalkulitaj dufoje tage, dum mortaj moskitoj estis forĵetitaj ĝis la lasta moskito mortis (n = 40 por traktado). La supervivo de moskitoj nutritaj per diversaj dietoj estis statistike analizita uzante Kaplan-Meyer-supervivajn kurbojn. kaj log-rangaj testoj por kompari supervivajn distribuojn inter dietoj (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Speciala flugmaŝino kontraŭ moskitoj bazita sur Attisano et al.[17], farita el 5 mm dikaj travideblaj akrilaj paneloj (10 cm larĝaj x 10 cm longaj x 10 cm altaj) sen antaŭaj kaj malantaŭaj paneloj (Fig. 3: supre). Pivota asembleo kun vertikala tubo farita el gasa kromatografia kolono (0,25 mm interna diametro; 7,5 cm longa) kun finoj gluitaj al insekta nadlo pendanta inter paro da neodimmagnetoj 9 cm aparte. Horizontala tubo farita el la sama materialo (6,5 cm longa) bisekcis la vertikalan tubon por formi ligitan brakon kaj brakon, kiu portis malgrandan pecon da aluminiofolio kiel lum-interrompan signalon.
24-hor-malsatigaj inoj ricevis la supre menciitan dieton dum 30 minutoj antaŭ reteno. Plene nutritaj inaj moskitoj estis poste individue narkotitaj sur glacio dum 2-3 minutoj kaj alkroĉitaj al insektaj pingloj per abelvakso (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) kaj poste ligitaj al la brakoj de la horizontalaj tuboj. Flugmuelilo. Rivoluoj po flugo estis registritaj per speciale konstruita datenregistrilo, poste konservitaj kaj montritaj uzante PC-Lab 2000™ programaron (v4.01; Velleman, Gavere, BE). La flugmuelilo estis metita en klimat-reguligitan ĉambron (12 h:12 h, lumo: mallumo, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH).
Por bildigi la ŝablonon de flugaktiveco, la tuta flugita distanco (m) kaj la tuta nombro de sinsekvaj flugaktivecoj estis kalkulitaj po horo dum 24-hora periodo. Krome, la averaĝaj distancoj flugitaj de individuaj inoj estis komparitaj tra la traktadoj kaj analizitaj uzante unudirektan ANOVA kaj la post-hoc analizon de Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), kie averaĝa distanco estis konsiderata dependa variablo, dum traktado estas sendependa faktoro. Plie, la averaĝa nombro de raŭndoj estas kalkulita en 10-minutaj pliigoj.
Por taksi la efikon de dieto sur la reprodukta agado de An.arabiensis, ses inoj (4 dpe) estis translokigitaj rekte al Bugdorm-kaĝoj (30 cm × 30 cm × 30 cm) post sangokolektado kaj poste ricevis la eksperimentan dieton dum 48 horoj kiel priskribite supre. Dietoj estis poste forigitaj kaj ovumaj tasoj (30 ml; Nolato Hertila) plenigitaj per 20 ml da distilita akvo estis provizitaj la trian tagon dum 48 horoj, ŝanĝante ĉiujn 24 horojn. Ripetu ĉiun dietreĝimon 20-50 fojojn. Ovoj estis kalkulitaj kaj registritaj por ĉiu eksperimenta kaĝo. Subspecimenoj de ovoj estis uzitaj por taksi la mezan grandecon kaj longovariadon de individuaj ovoj (n ≥ 200 por dieto) uzante Dialux-20-mikroskopon (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) ekipitan per Leica Camera (DFC) 320 R2; Leica Microsystems Ltd., Germanio). La ceteraj ovoj estis konservitaj en klimat-kontrolita ĉambro sub normaj bredkondiĉoj dum 24 horoj, kaj subspecimeno de ĵus aperintaj larvoj de la unua instelo (n ≥ 200 por dieto) estis mezurita, kiel priskribite supre. La nombro da ovoj kaj la grandeco de ovoj kaj larvoj estis komparitaj inter traktadoj uzante unudirektan ANOVA kaj post-hoc analizon de Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Kapspacaj volatilaĵoj el freŝa (1 horo post specimenigo), 24-hora, 72-hora kaj 168-hora maturigita urino estis kolektitaj el specimenoj kolektitaj de zebuaj bovinoj kaj arsi-rasoj. Por oportuno, urinspecimenoj estis kolektitaj frumatene dum la bovinoj ankoraŭ estis en la stalo. Urinspecimenoj estis kolektitaj de 10 individuoj kaj 100-200 ml da ĉiu specimeno estis transdonitaj al individuaj poliamidaj baksakoj (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH kaj Co., Minden, Germanio) en 3-litraj poliamido kun kovrilo en vinilkloridaj plastaj bareloj. Kapspacaj volatilaĵoj el ĉiu bova urinspecimeno estis kolektitaj aŭ rekte (freŝaj) aŭ post maturiĝo je ĉambra temperaturo dum 24 horoj, 72 horoj kaj 168 horoj, t.e., ĉiu urinspecimeno estis reprezenta por ĉiu aĝogrupo.
Por kolekto de volatilaĵoj en la kapspaca spaco, fermitcirkvita sistemo estis uzata por cirkuli per aktivigita karbono filtrita gasfluo (100 ml min-1) tra poliamida sako al la adsorba kolono dum 2.5 horoj uzante diafragman vakuopumpilon (KNF Neuberger, Freiburg, Germanio). Kiel kontrolo, kapspaca kolektado estis farita el malplena poliamida sako. La adsorba kolono estis farita el Teflonaj tuboj (5.5 cm x 3 mm interna diametro) enhavantaj 35 mg da Porapak Q (50/80 maŝoj; Waters Associates, Milford, MA, Usono) inter vitrolanaj ŝtopiloj. Antaŭ uzo, la kolono estis lavita per 1 ml da redistilita n-heksano (Merck, Darmstadt, Germanio) kaj 1 ml da pentano (99.0% pura solventa GC-grado, Sigma Aldrich). La adsorbitaj volatilaĵoj estis eluitaj per 400 μl da pentano. Kapspacaj kolektoj estis kunigitaj kaj poste konservitaj je -20 °C ĝis uzo por plia analizo.
Kondutaj respondoj de gastiganto-serĉantaj kaj sango-manĝantaj An. Volatilaj ekstraktoj de Headspace kolektitaj el freŝa, 24-hora, 72-hora kaj 168-hora urino estis analizitaj por volatilaj ekstraktoj de Arabidopsis-moskitoj uzante rektan vitran tuban olfaktometron [18]. La eksperimentoj estis faritaj dum ZT 13-15, la pinta periodo de la hejmo-serĉa agado de An. Arab [19]. Vitra tuba olfaktometro (80 cm × 9.5 cm interna) estis lumigita per 3 ± 1 lx da ruĝa lumo de supre. Karbo-filtrita kaj humidigita aerfluo (25 ± 2 °C, 65 ± 2% relativa humideco) trapasis la bioanalizon je 30 cm s-1. Aero estas pasigita tra serio de rustorezistŝtalaj retaj ekranoj, kreante lamenan fluon kaj unuforman plumstrukturon. Denta tampondisdonilo (4 cm × 1 cm; L:D; DAB Dental AB), pendigita de 5 cm volvaĵo ĉe la venta fino de la olfaktometro, kun stimulilo ŝanĝanta ĉiujn 5 minutojn. Por analizo, 10 μl de ĉiu kapspaca ekstrakto, diluita 1:10, estis uzata kiel stimulo. Egala kvanto da pentano estis uzata kiel kontrolo. Individuaj gastiganto-serĉantaj aŭ sango-suĉantaj moskitoj estis metitaj en individuajn liberigajn kaĝojn 2-3 horojn antaŭ la komenco de la eksperimento. La liberiga kaĝo estis metita sur la ventflankon de la olfaktometro, kaj la moskitoj estis permesitaj alklimatiĝi dum 1 minuto, kaj poste la papilia valvo de la kaĝo estis malfermita por liberigo. Allogo al traktado aŭ kontrolo estis analizita kiel la proporcio de moskitoj, kiuj kontaktis la fonton ene de 5 minutoj post liberigo. Ĉiu kapspaca volatila ekstrakto kaj kontrolo estis reproduktitaj almenaŭ 30 fojojn, kaj por eviti la efikojn de iu ajn tago, la sama nombro da traktadoj kaj kontroloj estis testita en ĉiu eksperimenta tago. Serĉrespondoj de gastiganto kaj sango-nutritaj Respondoj. Arabaj kontraŭ kapspacaj aroj estis analizitaj uzante nominalan loĝistikan regreson sekvitan de paraj komparoj por neparaj proporcioj (JMP Pro, v14.0.0, SAS Instituto Inc.).
La fraja respondo de An. Kapspacaj ekstraktoj el freŝa kaj maturigita bovinurino estis analizitaj en Bugdorm-kaĝoj (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science). Plastaj tasoj (30 mL; Nolato Hertila) plenigitaj per 20 mL da distilita akvo provizis la frajan substraton kaj estis metitaj en kontraŭajn angulojn de la kaĝo, 24 cm aparte. Traktadaj tasoj estis ĝustigitaj per 10 μl de ĉiu kapspaca ekstrakto je diluo de 1:10. Egala kvanto da pentano estis uzata por ĝustigi la kontroltason. Traktadaj kaj kontroltasoj estis interŝanĝitaj inter ĉiu eksperimento por kontroli poziciajn efikojn. Dek sangnutritaj inoj estis liberigitaj en eksperimentajn kaĝojn je ZT 9-11 kaj ovoj en tasoj estis kalkulitaj 24 horojn poste. La formulo por kalkuli la frajan indekson estas: (la nombro da ovoj demetitaj en la traktada taso - la nombro da ovoj demetitaj en la kontroltaso)/(la tuta nombro da ovoj demetitaj). Ĉiu traktado estis ripetita 8 fojojn.
Gasa kromatografia kaj elektrona antena padrondetekta (GC-EAD) analizo de ina An.arabiensis estis efektivigita kiel antaŭe priskribite [20]. Mallonge, freŝaj kapspacaj volatilaj ekstraktoj estis apartigitaj uzante Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, Kalifornio, Usono) ekipitan per HP-5 kolumno (30 m × 0.25 mm interna interno, 0.25 μm filmdikeco, Agilent Technologies). kaj maljuniĝanta urino. Hidrogeno estis uzata kiel la movebla fazo kun averaĝa lineara flukvanto de 45 cm s⁻¹. Ĉiu specimeno (2 μl) estis injektita dum 30 sekundoj en senfenda reĝimo kun enira temperaturo de 225 °C. La GC-forntemperaturo estis programita de 35 °C (3-minuta teno) ĝis 300 °C (10-minuta teno) je 10 °C min⁻¹. En la GC-elfluanta dividilo, 4 psi da nitrogeno estis aldonita kaj dividita 1:1 en Gerstel 3D/2 malalt-morta volumena kruco (Gerstel, Mülheim, Germanio) inter la flama joniga detektilo kaj la EAD. La GC-elfluanta kapilaro por EAD estis pasigita tra Gerstel ODP-2-transiga linio, kiu spuras la GC-forntemperaturon plus 5 °C, en vitran tubon (10 cm × 8 mm), kie ĝi estis miksita kun karbon-filtrita, humidigita aero (1,5 l min⁻¹). La anteno estis metita 0,5 cm de la elirejo de la tubo. Ĉiu individua moskito respondecis pri unu ripeto, kaj por gastiganto-serĉantaj moskitoj, almenaŭ tri ripetoj estis faritaj sur urinspecimenoj de ĉiu aĝo.
Identigo de bioaktivaj kombinaĵoj en kapspacaj kolektoj de freŝa kaj maturiĝinta bova urino uzante kombinitan GC kaj masspektrometron (GC-MS; 6890 GC kaj 5975 MS; Agilent Technologies) por elvoki antenajn respondojn en GC-EAD-analizo, funkciante en elektron-efika joniga reĝimo je 70 eV. La GC estis ekipita per HP-5MS UI-kovrita fandita silika kapilara kolono (60 m × 0.25 mm interna diametro, 0.25 μm filmdikeco) uzante heliumon kiel la moveblan fazon kun meza lineara flukvanto de 35 cm s-1. 2 μl specimeno estis injektita uzante la samajn injektilajn agordojn kaj forntemperaturon kiel por la GC-EAD-analizo. Komponaĵoj estis identigitaj surbaze de ilia retentempo (Kovát-indekso) kaj masspektroj kompare kun la kutima biblioteko kaj la NIST14-biblioteko (Agilent). Identigitaj kombinaĵoj estis konfirmitaj per injektado de aŭtentaj normoj (Plia Dosiero 1: Tabelo S2). Por kvantigo, heptila acetato (10 ng, 99.8% kemia pureco, Aldrich) estis injektita kiel ekstera normo.
Taksante la efikecon de sinteza odormiksaĵo konsistanta el bioaktivaj komponaĵoj identigitaj en freŝa kaj maljuniĝinta urino por allogi gastiganto-serĉantajn kaj sangosuĉantajn Ans.arabiensis, uzante la saman olfaktometron kaj protokolon kiel supre. Sintezaj miksaĵoj imitis la konsiston kaj proporciojn de komponaĵoj en miksitaj kapspacaj volatilaj ekstraktoj de freŝa, 24-hora, 48-hora, 72-hora kaj 168-hora maljuniĝinta urino (Figuro 5D-G; Plia Dosiero 1: Tabelo S2). Por analizo, uzu 10 μl de 1:100 diluo de la tute sinteza miksaĵo, kun totala liberiga indico intervalanta de proksimume 140-2400 ng h-1, por taksi la allogon al gastiganto kaj sangosuĉantaj moskitoj. Poste, la testo estas farita sur kompletaj miksaĵoj, en kiuj subtrahaj miksaĵoj de unuopaj komponaĵoj de la kompleta miksaĵo estas forigitaj. Serĉaj respondoj de gastiganto kaj sangonutranta Ans. Arab kontraŭ sintezaj kaj subtrahaj miksaĵoj estis analizitaj uzante nominalan loĝistikan regreson sekvitan de paraj komparoj por strangaj... proporcioj (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Por taksi ĉu bovina urino povus servi kiel gastiga vivejo por malario-moskitoj, freŝa kaj maljuna bovina urino, kolektita kiel priskribite supre, kaj akvo estis metitaj en maŝitajn 3-litrajn sitelojn (100 ml) kaj metitaj en gastigajn logilkaptilojn. (BG-HDT-versio; BioGents, Regensburg, Germanio). Dek kaptiloj estis metitaj 50 m aparte en paŝtejo, 400 m de vilaĝa komunumo (Silay, Etiopio, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) kaj sen bovoj, sur permanentaj bredejoj kaj vilaĝoj. Kvin kaptiloj estis varmigitaj por simuli la ĉeeston de gastiganto, dum kvin kaptiloj estis lasitaj nevarmigitaj. Ĉiu traktadloko estas rotaciita ĉiunokte dum entute kvin noktoj. La nombro de moskitkaptitaj en kaptiloj logitaj per urino de malsamaj aĝoj estis komparita uzante loĝistikan regreson kun beta binoma distribuo (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
En vilaĝo kie malario-endemia estas proksime al la urbo Maki, regiono Oromia, Etiopio (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; Figuro 6A). La studo estis farita inter mez-aŭgusto kaj mez-septembro antaŭ la ĉiujara endoma resta ŝprucado, kune kun longa pluvsezono. Kvin paroj da domoj (20–50 m aparte) situantaj ĉe la rando de la vilaĝo estis elektitaj por la studo (Fig. 6A). La kriterioj uzitaj por elekti la domojn estis: neniuj bestoj permesitaj en la domo, neniu endoma kuirado (ĉerpado de brulligno aŭ lignokarbo) estis permesita (almenaŭ dum la prova periodo), kaj domoj kun maksimume du loĝantoj, dormantaj en neinsekticidoj. sub la traktita moskitreto. Etikan aprobon donis la Institucia Esplor-Etika Revizia Komitato (IRB/022/2016) de la Fakultato de Natursciencoj (CNS-IRB), Universitato de Adis-Abebo, laŭ la gvidlinioj establitaj de la Deklaro de Helsinko de la Monda Medicina Asocio. Konsento de ĉiu familiestro estis akirita kun la helpo de san-etendaj dungitoj. La tuta procezo estas aprobita de lokaj administracioj je la distrikta kaj kvartala ("kebele") nivelo. La eksperimenta dezajno sekvis 2 × 2 latinan kvadratan dezajnon, en kiu sintezaj miksaĵoj kaj kontroloj estis asignitaj al parigitaj domoj en la unua nokto kaj interŝanĝitaj inter domoj en la sekva eksperimenta nokto. Ĉi tiu procezo estis ripetita dek fojojn. Plie, por taksi moskitan agadon en elektitaj domoj, la CDC-kaptiloj estis agorditaj por funkcii kvin sinsekvajn noktojn komence, meze kaj fine de la kampa provo je la sama horo de la tago.
Sinteza miksaĵo enhavanta ses bioaktivajn komponaĵojn estis solvita en heptano (97.0% solventa GC-grado, Sigma Aldrich) kaj liberigita je 140 ng h-1 uzante kotonan meĉdisdonilon [20]. La meĉdisdonilo permesis, ke ĉiuj komponaĵoj estu liberigitaj en konstantaj proporcioj dum la 12-hora eksperimento. Heptano estis uzata kiel kontrolo. La fiolo estis suspendita apud la enirejo de la lumkaptilo de la Centroj por Malsankontrolo kaj Antaŭzorgo (CDC) (John W. Hock Company, Gainesville, FL, Usono; Figuro 6A). La kaptiloj estis suspenditaj 0.8-1 m super la tero, proksime al la piedfino de la lito, kaj volontulo dormis sub netraktita moskitreto kaj estis operaciita inter 18:00 kaj 06:30. Moskitoj kaptitaj laŭ sekso kaj fiziologia stato (nemanĝitaj, manĝigitaj, duongravedaj kaj gravedaj [21]) estis poste ekzamenitaj uzante polimerazan ĉenreakcion (PCR) por identigi la speciojn morfologie identigitajn kiel A. gambiae sl. Membroj de la komplekso [23]. En En la kampa studo, kaptilo-kaptado de parigitaj domoj estis analizita uzante nominalan loĝistikan kongruan modelon, kie altiro estis la dependa variablo kaj traktado (sinteza miksaĵo kontraŭ kontrolo) estis la fiksa efiko (JMP® 14.0.0. SAS Institute Inc.). Ĉi tie, ni raportas la χ² kaj p-valorojn de la verŝajnecproporcia testo.
Taksu ĉu ĝi estas sekura. *Arabiensis* kapablis akiri urinon, sian ĉefan nitrogenfonton, ureon, per rekta nutrado, ene de 48 horoj post administrado dum 4 tagoj post (dpe) provoj de gastigant-serĉado kaj sango-nutrado de inoj (Fig. 1A). Kaj gastigant-serĉantaj kaj sango-suĉantaj inoj absorbis signife pli da sakarozo ol iu ajn alia dieto aŭ akvo (F(5,426) = 20.15, p < 0.0001 kaj F(5,299) = 56.00, p < 0.0001, respektive; Fig. 1B,C). Plue, gastigant-serĉantaj inoj manĝis malpli en urino je 72 horoj kompare kun urino je 168 horoj (Fig. 1B). Kiam oni ofertis al ili dieton enhavantan ureon, gastigant-serĉantaj inoj absorbis signife pli grandan kvanton da ureo je 2.69 mM kompare kun ĉiuj aliaj koncentriĝoj kaj akvo, dum nedistingeble de 10% sakarozo. (F(10,813) = 15.72, p < 0.0001; Figuro 1D). Ĉi tio kontrastis al la respondo de sangnutrantaj inoj, kiuj tipe absorbis signife pli da ureo-entenantaj dietoj ol akvo, kvankam signife malpli ol 10% da sakarozo (F(10,557) = 78.35, p < 0.0001; Figuro 1).1E). Plue, komparante inter la du fiziologiaj statoj, flebotomigitaj inoj absorbis pli da ureo ol gastiganto-serĉantaj inoj ĉe la plej malaltaj koncentriĝoj, kaj ĉi tiuj inoj absorbis similajn kvantojn da ureo ĉe pli altaj koncentriĝoj (F(1,953) = 78.82, p < 0.0001; Fig. 1F, G). Dum konsumado el ureo-entenanta dieto ŝajnis havi optimumajn valorojn (Fig. 1D,E), inoj en ambaŭ fiziologiaj statoj kapablis moduli la kvanton da ureo absorbita tra la tuta gamo de ureo-koncentriĝoj laŭ log-lineara maniero (Fig. 1F,G). ).Simile, moskitoj ŝajnas kontroli sian nitrogenan sorbadon per reguligo de la kvanto de urino sorbita, ĉar la kvanto de nitrogeno en urino speguliĝas en la kvanto sorbita (Figuro 1B, C kaj B enmetitaj).
Por taksi la efikojn de urino kaj ureo sur la supervivon de gastiganto-serĉantaj kaj sango-suĉantaj moskituloj, oni nutris inojn de ĉiuj kvar aĝoj (freŝa, 24 h, 72 h kaj 168 h post la deponado) kaj gamo da ureo-koncentriĝoj, same kiel distilita akvo kaj 10% da sakarozo, funkciis kiel kontrolo (Figuro 2A). Ĉi tiu analizo pri supervivo montris, ke dieto havis signifan efikon sur la totalan supervivon ĉe gastiganto-serĉantaj inoj (urino: χ² = 108.5, df = 5, p < 0.0001; ureo: χ² = 122.8, df = 5, p < 0.0001; Fig. 2B, C) kaj sango-nutritaj inoj (urino: χ² = 93.0, df = 5, p < 0.0001; ureo: χ² = 137.9, df = 5, p < 0.0001; Figuro... 2D,E). En ĉiuj eksperimentoj, inoj nutritaj per dieto de urino, ureo kaj akvo havis signife pli malaltajn postvivoprocentojn kompare kun inoj nutritaj per sakaroza dieto (Figuro 2B-E). Gastiganto-serĉantaj inoj nutritaj per freŝa kaj malfreŝa urino montris malsamajn postvivoprocentojn, kaj tiuj nutritaj per 72-hora malfreŝa urino (p = 0,016) havis la plej malaltan postvivoprobablon (Fig. 2B). Krome, gastiganto-serĉantaj inoj nutritaj per 135 mM ureo pluvivis pli longe ol akvaj kontroloj (p < 0,04) (Fig. 2C). Kompare kun akvo, virinoj nutritaj per freŝa urino kaj 24-hora urino pluvivis pli longe (p = 0,001 kaj p = 0,012, respektive; Figuro 2D), dum virinoj nutritaj per 72-hora urino pluvivis pli longe ol tiuj nutritaj per mallonga freŝa urino kaj 24-hora maljuniĝinta urino (p < 0,0001 kaj p = 0,013, respektive; Figuro 2D). Kiam nutritaj per 135 mM ureo, sangonutrantaj inoj postvivis pli longe ol ĉiuj aliaj koncentriĝoj de ureo kaj akvo (p < 0,013; Figuro 2E).
Supervivo de gastiganto kaj sangosuĉanta ina Anopheles arabinis manĝanta bovinan urinon kaj ureon. En la bioanalizo (A), inaj moskitoj ricevis dieton konsistantan el freŝa kaj maturiĝinta bovina urino, diversaj koncentriĝoj de ureo, sakarozo (10%) kaj distilita akvo (H2O). La supervivo de gastiganto-serĉantaj (B, C) kaj sangosuĉantaj (D, E) moskitoj estis registrita ĉiujn 12 horojn ĝis ĉiuj inoj manĝantaj urinon (B, D) kaj ureon (C, E), kaj kontroloj, sakarozo kaj akvo, mortis.
La totala distanco kaj nombro da rondoj determinitaj en la flugmuelila testo dum 24-hora periodo diferencis inter gastiganto-serĉantaj kaj sango-suĉantaj moskitoj, kiuj montris malpli da flugagado ĝenerale (Fig. 3). Gastiganto-serĉantaj moskitoj, kiuj provizis freŝan kaj maljunan urinon aŭ sakarozon kaj akvon, montris apartajn flugpadronojn (Fig. 3), kun inoj nutriĝantaj per freŝa urino estantaj pli aktivaj ĉe tagiĝo, dum tiuj nutritaj 24- kaj 168-horajn. Moskitoj, kiuj nutriĝis per urino, montris malsamajn flugpadronojn kaj estis ĉefe tagaj. Inaj moskitoj, kiuj provizis sakarozon aŭ 72-horan urinon, montris agadon dum la tuta 24-hora periodo, dum inoj, kiuj provizis akvon, estis pli aktivaj dum la meza periodo. Moskitoj nutritaj per sakarozo montris la plej altajn nivelojn de agado malfrue nokte kaj frue matene, dum tiuj, kiuj englutis 72-horan urinon, spertis konstantan malkreskon de agado dum 24 horoj (Figuro 3).
Flugkapablo de ĉasist-serĉantaj sangosuĉantaj inaj Anopheles arabinis manĝantaj bovinan urinon kaj ureon. En la flugmueleja testo, inaj moskitoj manĝis freŝan kaj maturiĝintan bovinan urinon, diversajn koncentriĝojn de ureo, sakarozo (10%), kaj distilita akvo (H2O) estis ligitaj al horizontalaj, libere rotaciantaj brakoj (supre). Por gastiganto-serĉantaj (maldekstre) kaj sangosuĉantaj (dekstre) inoj, la totala distanco kaj nombro da flugoj hore por ĉiu dieto dum 24-hora periodo estis registritaj (malhela: griza; hela: blanka). Averaĝa distanco kaj averaĝa nombro da atakoj estas montritaj dekstre de la tagnokta agadgrafiko. Erarstangoj reprezentas norman eraron de la meznombro. Statistika analizo vidu tekston.
Ĝenerale, la totala flugagado de gastigant-serĉantaj inoj sekvis ŝablonon similan al tiu de flugdistanco dum 24-hora periodo. La meza flugdistanco estis signife influita de la konsumita dieto (F(5, 138) = 28.27, p < 0.0001), kaj gastigant-serĉantaj inoj konsumis 72 horojn da urino flugis signife pli longajn distancojn kompare kun ĉiuj aliaj dietoj (p < 0.0001), kaj sakarozo-nutritaj moskitoj flugis pli longe ol freŝaj (p = 0.022) kaj 24-horaj urin-aĝitaj (p = 0.022) moskitoj. Kontraste al la flugagada ŝablono priskribita de la urina dieto, ureo-nutritaj gastigant-serĉantaj inoj montris persistan flugagadon dum 24-hora periodo, pintante dum la dua duono de la malhela fazo (Fig. 3). Kvankam la agadaj ŝablonoj estis similaj, gastigant-serĉantaj inoj nutritaj per ureo signife pliigis la mezan flugdistancon depende de la absorbita koncentriĝo (F(5, 138) = 1310.91, p < 0.0001). Gastiganto-serĉantaj inoj manĝigitaj per ajna koncentriĝo de ureo flugis pli longe ol inoj manĝigitaj per aŭ akvo aŭ sakarozo (p < 0.03).
La ĝenerala flugaktiveco de sangosuĉantaj moskitoj estis stabila kaj daŭris dum 24 horoj tra ĉiuj dietoj, kun pliigita urinagado dum la dua duono de la malluma periodo por inoj nutritaj per akvo same kiel por inoj nutritaj freŝe kaj 24 horojn aĝaj (bildo 3). Dum urina dieto signife influis la mezan flugdistancon ĉe sangnutritaj inoj (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004), urea dieto ne faris tion (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24) kompare kun alia urino kaj kontrola dieto (freŝa, p = 0.0091; 72 horoj, p = 0.0022; 168 horoj, p = 0.001; sakarozo, p = 0.0017; dH2O, p = 0.036).
La efikoj de urino kaj ureo-manĝado sur reproduktaj parametroj estis taksitaj en ovdemetado-bioanalizoj (Figuro 4A) kaj estis esploritaj laŭ la nombro da ovoj demetitaj de ĉiu ino, ovograndeco, kaj ĵus eloviĝintaj larvoj de la unua instelo. La nombro da ovoj demetitaj. Urin-manĝitaj arabaj inoj variis laŭ dieto (F(5,222) = 4.38, p = 0.0008; Fig. 4B). Inoj manĝigitaj per 24-hora urino- kaj sangomanĝo demetis signife pli da ovoj ol inoj manĝigitaj per aliaj urino-dietoj kaj estis similaj al tiuj manĝigitaj per sakarozo (Fig. 4B). Simile, la grandeco de ovoj demetitaj de urin-manĝitaj inoj variis laŭ dieto (F(5, 209) = 12.85, p < 0.0001), kun 24-hora urino kaj sakarozo-manĝitaj inoj demetantaj signife pli grandajn ovojn ol akvo-manĝitaj inoj, dum la ovoj de inoj manĝigitaj per 168 horoj da urino estis signife pli malgrandaj (Fig. 4C). Krome, urino-dieto... signife influis larvan grandecon (F(5, 187) = 7.86, p < 0.0001), kun signife pli grandaj larvoj elirantaj el ovoj demetitaj de 24- kaj 72-horaj urin-nutritaj inoj ol el ovoj demetitaj de ovarvoj. Akvo-nutritaj kaj 168-horaj urin-nutritaj inoj (Figuro 4D).
Reprodukta agado de inaj Anopheles arabinis manĝantaj bovinan urinon kaj ureon. Sangomanĝitaj inaj moskitoj estis nutrataj per dietoj konsistantaj el freŝa kaj maturiĝinta bovina urino, diversaj koncentriĝoj de ureo, sakarozo (10%), kaj distilita akvo (H2O) dum 48 horoj antaŭ ol meti ilin en bioanalizojn kaj akiri ovdemetan substraton post 48 horoj (A). La nombro de ovuloj (B, E), la grandeco de ovuloj (C, F) kaj la grandeco de larvoj (D, G) estis signife influitaj de la provizita dieto (bovina urino: BD; ureo: EG). La meznombroj por ĉiu parametro mezurita uzante malsamajn liternomojn estis signife malsamaj unu de la alia (unudirekta ANOVA uzante la post-hoc analizon de Tukey; p < 0,05). La erarstangoj reprezentas norman eraron de la meznombro.
Kiel la ĉefa nitrogena komponanto de urino, ureo, kiam provizita kiel dieto al sangmanĝitaj inoj, signife influis reproduktajn parametrojn en ĉiuj studoj. La nombro da ovoj demetitaj de inoj manĝigitaj per ureo, post sangomanĝo, depende de la ureokoncentriĝo (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001), inoj manĝigitaj per ureokoncentriĝoj inter 134 µM kaj 1.34 mM demetis pli da ovoj (Figuro 4E). Inoj manĝigitaj per ureokoncentriĝoj de 134 µM aŭ pli demetis pli grandajn ovojn ol inoj manĝigitaj per akvo (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; Figuro 4F), kaj larva grandeco, kvankam influita de similaj koncentriĝoj de ureo en patrinoj (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001), estis pli varia (Figuro 4G).
Ĝenerala allogo al gastigant-serĉantaj bovaj urinaj volatilaj ekstraktoj en la kapspaca parto. La arabiensis taksita en la vitra tuba olfaktometro (Fig. 5A) estis signife influita de urinaĝo (χ² = 15.9, df = 4, p = 0.0032; Fig. 5B). Post-hoc analizo montris, ke odoro de malfreŝa urino je 24 horoj kaŭzis signife pli altajn nivelojn de allogo kompare kun ĉiuj aliaj traktadoj (72 horoj: p = 0.0060, 168 horoj: p = 0.012, pentano: p = 0.00070), krom la odoro de freŝa urino (p = 0.13; Figuro 5B). Kvankam la ĝenerala allogo de sangosuĉantaj moskitoj al urinodoro ne estis signife malsama (χ² = 8.78, df = 4, p = 0.067; Fig. 5C), ĉi tiuj inoj montriĝis signife pli allogaj al volatilaj ekstraktoj en la kapspaca parto kompare kun 72-hora aĝiĝinta urino kompare kun kontroloj (p = 0,0066; Figuro 5C).
Kondutaj respondoj al naturaj kaj sintezaj odoroj de bovina urino en la serĉado de gastiganto kaj sango-nutrita Anopheles arabianus. Skemo de la vitra tuba olfaktometro (A). Altiro de kapspacaj volatilaj ekstraktoj el freŝa kaj maturigita bovina urino al gastiganto (B) kaj sango-suĉantaj (C) moskitoj. Trovu la tentaklan reagon de la Lord An. Kapspacaj ekstraktoj izolitaj el freŝa (D), 24-hora (E), 72-hora (F) kaj 168-hora (G) maturigita bovina urino estas montritaj. Spuroj de elektronantena detekto (EAD) montras tensioŝanĝojn en respondo al bioaktivaj kombinaĵoj en la kapspaco eluita el la gaskromatografo kaj detektita per flama joniga detektilo (FID). La skalbreto reprezentas respondamplitudon (mV) kontraŭ retentempo (s). La ecoj kaj liberigaj rapidoj (µg h-1) de la biologie aktivaj kombinaĵoj estas montritaj. Ununura asterisko (*) indikas koheran malalt-amplitudan respondon. Duoblaj asteriskoj (**) indikas nereprodukteblajn respondojn. Trovu la gastiganton (H) kaj la sangosuĉanta (I) An.arabiensis havas malsamajn allogojn al sintezaj miksaĵoj de freŝaj kaj maturiĝintaj bovinurinaj odoroj. La averaĝaj proporcioj de moskitoj altiritaj al malsamaj liternomoj estis signife malsamaj unu de la alia (unudirekta ANOVA uzante la post-hoc analizon de Tukey; p < 0,05). Erarstangoj reprezentas norman eraron de la skalo.
Ina Ann.arabiensis, 72 kaj 120 horojn post sangomanĝo, dum ovumado, neniu prefero estis montrita por kapspacaj volatilaj ekstraktoj el freŝa kaj maturigita bovina urino kompare kun pentanaj kontroloj (χ2 = 3.07, p > 0.05; Aldona dosiero 1: Fig. S1).
Por ina *Ann.arabiensis*, GC-EAD kaj GC-MS analizoj identigis ok, ses, tri kaj tri bioaktivajn komponaĵojn (Figuro 5D-G). Kvankam oni observis diferencojn en la nombro da komponaĵoj, kiuj elvokis elektrofiziologiajn respondojn, la plej multaj el ĉi tiuj komponaĵoj ĉeestis en ĉiu kapspaca volatila ekstrakto kolektita el freŝa kaj maljuniĝinta urino. Tial, por ĉiu ekstrakto, nur komponaĵoj, kiuj produktis fiziologian respondon de la inaj antenoj super la sojlo, estis inkluzivitaj en pliaj analizoj.
La totala volatila liberiga indico de bioaktivaj kombinaĵoj en la kapspaca kolekto pliiĝis de 29 µg h-1 en freŝa urino ĝis 242 µg h-1 en 168-hora maturiĝinta urino, ĉefe pro p-krezolo kaj m-formaldehido. Pliiĝoj de fenolo same kiel de fenolo. Kontraste, la liberigaj indicoj de aliaj kombinaĵoj, kiel 2-cikloheksen-1-ono kaj dekanalo, malpliiĝis kun kreskanta urinaĝo, kio korelaciis kun la observita malpliiĝo de signalintenseco (abundo) en la kromatogramo (Fig. 5D)-G maldekstra panelo) kaj fiziologiaj respondoj al ĉi tiuj kombinaĵoj (Fig. 5D-G dekstra panelo).
Ĝenerale, la sinteza miksaĵo havis similan naturan proporcion de bioaktivaj komponaĵoj identigitaj en volatilaj ekstraktoj de freŝaj kaj maljuniĝintaj urinaj kapspacoj (Fig. 5D–G) kaj ŝajne ne elvokis signifan allogon en la serĉado de gastiganto (χ² = 8.15, df = 4, p = 0.083; Fig. 5H) aŭ sangosuĉantaj moskitoj (χ² = 4.91, df = 4, p = 0.30; Fig. 5I). Tamen, post-hoc paraj komparoj inter traktadoj montris, ke gastiganto-serĉantaj moskitoj estis signife allogaj al la sinteza miksaĵo de 24-hora maljuniĝinta urino kompare kun pentanaj kontroloj (p = 0.0086; Figuro 5H).
Por taksi la rolon de individuaj komponantoj en sintezaj miksaĵoj de 24-h-maturigita urino, ses subtrahantaj miksaĵoj estis taksitaj kontraŭ kompletaj miksaĵoj en la Y-tuba analizo, en kiu individuaj kombinaĵoj estis forigitaj. Por gastiganto-serĉantaj moskitoj, subtrahi individuajn kombinaĵojn de la kompleta miksaĵo havis signifan efikon sur kondutaj respondoj (χ2 = 19.63, df = 6, p = 0.0032; Aldona dosiero 1: Figuro S2A), ĉiuj subtrahantaj miksaĵoj estis pli allogaj ol pli malgrandaj ol plene miksitaj. Kontraste, forigo de individuaj kombinaĵoj de la plene sinteza miksaĵo ne influis la kondutajn respondojn de sango-suĉantaj moskitoj (χ2 = 11.38, df = 6, p = 0.077), kun la escepto de dekanalo, kiu rezultigis pli malaltajn nivelojn kompare kun la kompleta miksaĵo de Altiro (p = 0.022; Aldona Dosiero 1: Figuro S2B).
En vilaĝo en Etiopio, kie malario estas endemia, la efikeco de sinteza miksaĵo de 24-hora bovina urino por allogi moskitojn sub kampaj kondiĉoj estis taksita dum dek noktoj (Fig. 6A). Entute 4 861 moskitoj estis kaptitaj kaj identigitaj, el kiuj 45,7% estis Anthropus.gambiae sl, 18,9% estis Anopheles pharoensis kaj 35,4% estis Culex spp. (Plia dosiero 1: Tabelo S1). Anopheles arabinis estas la sola membro de la speciokomplekso An.Gambian identigita per PCR-analizo. Averaĝe, 320 moskitoj estis kaptitaj ĉiunokte, dum kiu tempo kaptiloj kun sintezaj miksaĵaj logiloj kaptis pli da moskitoj ol parigitaj kaptiloj sen miksaĵo (χ²(0, 3196) = 170,0, p < 0,0001). Senlogitaj kaptiloj estis metitaj en ĉiu el la kvin kontrolnoktoj komence, meze kaj fine de la provo. Similaj nombroj da moskitoj estis kaptitaj en ĉiu paro de... kaptiloj, indikante neniun antaŭjuĝon inter domoj (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05) kaj neniun populacian malkreskon dum la studperiodo. Kompare kun kontrolkaptiloj, la nombro da moskitoj kaptitaj en la kaptiloj enhavantaj la sintezan miksaĵon estis signife pliigita: gastiganto-serĉado (χ2(0, 2107) = 138.7, p < 0.0001), lastatempa sangonutrado (χ2(0, 650) = 32.2, p < 0.0001) kaj gravedeco (χ2(0, 228) = 6.27, p = 0.0123; Plia dosiero 1: Tabelo S1). Ĉi tio ankaŭ reflektiĝas en la tuta nombro da moskitoj kaptitaj: gastiganto-serĉado > sangosuĉado > graveda > duongraveda > masklo.
Kampa taksado de la efikeco de 24-hora sinteza bovinurina odormiksaĵo. Kampaj provoj estis faritaj en sud-centra Etiopio (mapo), proksime al la urbo Maki (enmetita), uzante lumkaptilon de la Centroj por Malsankontrolo (CDC) (dekstre) en parigitaj domoj, kun latina kvadrata dezajno (aera bildo) (A). Sintezaj odor-logitaj CDC-fotokaptiloj allogas kaj kaptas inajn anofelojn (B), sed ne anofelojn (C), laŭ malsama maniero, fiziologia stato-dependa efiko. Krome, ĉi tiuj kaptiloj kaptis signife pliigitan nombron da la gastigaj Culex-moskitoj. (D) Kompare kun kontrolo. La stangoj maldekstre reprezentas la mezan selektadindekson de moskitoj kaptitaj en paroj de odoraĵa logilo (verda) kaj kontrolaj (malfermaj) kaptiloj (N = 10), dum la stangoj dekstre reprezentas la mezan selektadindekson en paroj de kontrolaj kaptiloj (malfermaj; N = 5). Asteriskoj indikas statistikajn signifnivelojn (*p = 0,01 kaj ***p < 0,0001).
La tri specioj estis kaptitaj malsame en kaptiloj enhavantaj sintezajn miksaĵojn. Serĉante gastiganton (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001), sangonutrante (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) kaj gravedece (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134) moskitoj *.arabiensis* estis kaptita en la kaptilo liberigante la sintezan miksaĵon (Fig. 6B), dum la kvanto de *An* ne diferencis. Oni trovis moskitojn *Pharoensis* en malsamaj fiziologiaj statoj (Fig. 6C). Por *Culex*, nur signifa pliiĝo en la nombro da moskitoj serĉantaj gastigantojn estis trovita en kaptiloj incititaj per la sinteza miksaĵo (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; Fig. 6D), kompare kun kontrolkaptiloj.
Kaptiloj por gastigaj logiloj situantaj ekster eblaj gastigantoj inter bredejoj kaj kamparaj komunumoj en Etiopio estis uzitaj por taksi ĉu malario-kuloj uzas bovinan urinodoron kiel gastigan vivejan signalon. En la foresto de gastigaj signaloj, varmo, kaj kun aŭ sen la ĉeesto de bovina urinodoro, neniuj kuloj estis kaptitaj (Plia dosiero 1: Figuro S3). Tamen, en la ĉeesto de alta temperaturo kaj bovina urinodoro, inaj malario-kuloj estis allogitaj kaj kaptitaj, kvankam en malgrandaj nombroj, sendepende de la urinaĝo (χ2(5, 25) = 2.29, p = 0.13; Aldona dosiero 1: Figuro S3). Kontraste, akvokontroloj ne kaptis malario-kulojn je altaj temperaturoj (Plia Dosiero 1: Figuro S3).
Malariaj moskitoj akiras kaj distribuas nitrogen-entenantajn kombinaĵojn per kompensa manĝado de bovina urino (t.e., flakoj) por plibonigi vivhistoriajn trajtojn, simile al aliaj insektoj [2, 4, 24, 25, 26]. Bovina urino estas facile havebla renovigebla rimedo proksime asociita kun ripozejoj por malariaj vektoroj, kiel ekzemple bovstaloj kaj alta vegetaĵaro proksime al kamparaj hejmoj kaj ovumadlokoj. Inaj moskitoj lokalizas ĉi tiun rimedon per odoro kaj kapablas reguligi la sorbadon de nitrogenaj kombinaĵoj en urino, inkluzive de ureo, la ĉefa nitrogena komponanto en urino [15, 16]. Depende de la fiziologia stato de la ina moskito, nutraĵoj en la urino estas asignitaj por plibonigi la flugagadon kaj supervivon de gastiganto-serĉantaj inaj moskitoj, same kiel la supervivon kaj reproduktajn karakterizaĵojn de sango-nutritaj individuoj dum la unua gonadotropika ciklo. Tial, urinmiksado ludas gravan nutran rolon por malariaj vektoroj, kiuj estas fermitaj kiel subnutritaj plenkreskuloj [8], ĉar ĝi provizas al inaj moskitoj la kapablon akiri gravajn nitrogenajn kombinaĵojn per partoprenado en malalt-riska manĝado. Ĉi tiu trovo havas signifajn epidemiologiajn konsekvencojn, ĉar inoj pliigas siajn vivdaŭro, aktiveco kaj reprodukta eligo, kiuj ĉiuj influas vektoran kapaciton. Krome, ĉi tiu konduto povus esti la celo de estontaj vektoraj administradaj programoj.