کسب و توزیع مواد مغذی، ویژگی‌های جستجوی غذا و تاریخچه زندگی حشرات را با هم ادغام می‌کند. برای جبران کمبود مواد مغذی خاص در مراحل مختلف زندگی، حشرات می‌توانند این مواد مغذی را از طریق تغذیه تکمیلی، به عنوان مثال، با تغذیه از ترشحات مهره‌داران در فرآیندی که به عنوان گودال شناخته می‌شود، به دست آورند. به نظر می‌رسد پشه آنوفل عربیانی دچار سوء تغذیه است و بنابراین برای متابولیسم و ​​​​تولید مثل به مواد مغذی نیاز دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی این بود که آیا تحریک آنوفل عربینسیس روی ادرار گاو برای کسب مواد مغذی، ویژگی‌های تاریخچه زندگی را بهبود می‌بخشد یا خیر.
مطمئن شوید که ایمن است. arabiensis به بوی ادرار گاو تازه، ۲۴ ساعته، ۷۲ ساعته و ۱۶۸ ساعته جذب شد و ماده‌های میزبان‌جو و خونخوار (۴۸ ساعت پس از خوردن خون) در دستگاه بویایی سنج لوله Y اندازه‌گیری شدند و ماده‌های باردار برای آزمایش تخم‌ریزی ارزیابی شدند. سپس از تجزیه و تحلیل شیمیایی و الکتروفیزیولوژیکی ترکیبی برای شناسایی ترکیبات زیست فعال در ادرار گاو در هر چهار رده سنی استفاده شد. مخلوط‌های مصنوعی ترکیبات زیست فعال در آزمایش‌های لوله Y و مزرعه‌ای ارزیابی شدند. برای بررسی ادرار گاو و ترکیب اصلی حاوی نیتروژن اوره آن به عنوان رژیم‌های غذایی مکمل بالقوه برای ناقلین مالاریا، پارامترهای تغذیه‌ای و ویژگی‌های تاریخچه زندگی اندازه‌گیری شد. نسبت پشه‌های ماده و میزان ادرار و اوره گاو جذب شده ارزیابی شد. پس از تغذیه، ماده‌ها از نظر بقا، پرواز مهار شده و تولید مثل ارزیابی شدند.
به دنبال خون و غذای میزبان بگردید. در مطالعات آزمایشگاهی و میدانی، عرب‌ها جذب بوی طبیعی و مصنوعی ادرار گاو تازه و کهنه شدند. ماده‌های باردار نسبت به واکنش‌های ادرار گاو در محل‌های تخم‌ریزی بی‌تفاوت بودند. ماده‌های میزبان‌جو و خونخوار به طور فعال ادرار و اوره گاو را جذب می‌کنند و این منابع را طبق بده‌بستان‌های زندگی به عنوان تابعی از وضعیت فیزیولوژیکی برای پرواز، بقا یا تولید مثل اختصاص می‌دهند.
آنوفل عربی با دریافت و توزیع ادرار گاو، ویژگی‌های تاریخچه زندگی خود را بهبود می‌بخشد. تغذیه تکمیلی ادرار گاو، به طور مستقیم با افزایش بقای روزانه و تراکم ناقل و به طور غیرمستقیم با تغییر فعالیت پرواز، بر ظرفیت ناقل تأثیر می‌گذارد و بنابراین باید در مدل‌های آینده در نظر گرفته شود.
کسب و توزیع مواد مغذی، ویژگی‌های جستجوی غذا و تاریخچه زندگی حشرات را با هم ادغام می‌کند [1،2،3]. حشرات قادر به انتخاب و کسب غذا و انجام تغذیه جبرانی بر اساس در دسترس بودن غذا و نیازهای غذایی هستند [1، 3]. توزیع مواد مغذی به فرآیند تاریخچه زندگی بستگی دارد و ممکن است منجر به نیازهای متفاوتی برای کیفیت و کمیت رژیم غذایی در مراحل مختلف زندگی حشرات شود [1، 2]. برای جبران کمبود مواد مغذی خاص، حشرات می‌توانند این مواد مغذی را از طریق تغذیه تکمیلی، مانند گل و لای، مدفوع و ترشحات مختلف مهره‌داران و لاشه، فرآیندی که به عنوان گودال شناخته می‌شود، به دست آورند [2]. اگرچه انواع گونه‌های پروانه و بید در درجه اول توصیف شده‌اند، اما چاله‌های آب در سایر راسته‌های حشرات نیز وجود دارند و جذب و تغذیه از این نوع منابع می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر سلامت و سایر ویژگی‌های تاریخچه زندگی داشته باشد [2، 4، 5، 6]، 7]. پشه مالاریا Anopheles gambiae sensu lato (sl) به عنوان یک حشره بالغ "سوء تغذیه شده" ظاهر می‌شود [8]، بنابراین آبیاری ممکن است نقش مهمی در زندگی آن داشته باشد. ویژگی‌های تاریخی، اما این رفتار تاکنون نادیده گرفته شده است. استفاده از هم زدن به عنوان وسیله‌ای برای افزایش مصرف مواد مغذی در این حامل مهم، توجه را می‌طلبد زیرا ممکن است پیامدهای اپیدمیولوژیک مهمی داشته باشد.
مصرف نیتروژن در پشه‌های آنوفل ماده بالغ به دلیل ذخایر کم کالری که از مرحله لاروی حمل می‌شود و استفاده ناکارآمد از وعده‌های غذایی خون محدود است [9]. پشه‌های ماده آنوفل گامبیا معمولاً این کمبود را با مکمل کردن وعده‌های غذایی خون جبران می‌کنند [10، 11]، در نتیجه افراد بیشتری را در معرض خطر ابتلا به بیماری قرار می‌دهند و پشه‌ها را در معرض خطر بیشتری برای شکار قرار می‌دهند. از طرف دیگر، پشه‌ها می‌توانند از تغذیه تکمیلی فضولات مهره‌داران برای به دست آوردن ترکیبات نیتروژنی استفاده کنند که سازگاری و مانور پرواز را افزایش می‌دهد، همانطور که توسط سایر حشرات نشان داده شده است [2]. در این راستا، جاذبه قوی و متمایز یکی از گونه‌های خواهر و برادر در آنوفل گامبیا، آنوفل آرابینیس، ادرار گاو تازه و کهنه [12،13،14] جالب است. آنوفل آرابینیس در ترجیحات میزبان خود فرصت‌طلب است و شناخته شده است که با گاوها ارتباط برقرار می‌کند و از آنها تغذیه می‌کند. ادرار گاو منبعی غنی از ترکیبات نیتروژنی است که اوره 50 تا 95 درصد از کل نیتروژن موجود در ادرار تازه را تشکیل می‌دهد. [15، 16]. با کهنه شدن ادرار گاو، میکروارگانیسم‌ها از این منابع برای کاهش پیچیدگی ترکیبات نیتروژنی در عرض 24 ساعت استفاده می‌کنند [15]. با افزایش سریع آمونیاک، که با کاهش نیتروژن آلی همراه است، میکروارگانیسم‌های قلیادوست (که بسیاری از آنها ترکیبات سمی برای پشه‌ها تولید می‌کنند) رشد می‌کنند [15]، که ممکن است ماده باشد. عربینسیس ترجیحاً به ادرار 24 ساعت یا کمتر جذب می‌شود [13، 14].
در این مطالعه، پشه‌های میزبان و پشه‌های خونخوار مورد بررسی قرار گرفتند. در طول اولین چرخه گنادوتروپین، آرابینسیس از نظر کسب ترکیبات نیتروژنی، از جمله اوره، از طریق مخلوط کردن ادرار مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله بعد، مجموعه‌ای از آزمایش‌ها برای ارزیابی چگونگی تخصیص این منبع غذایی بالقوه توسط پشه‌های ماده برای بهبود بقا، تولید مثل و جستجوی بیشتر غذا انجام شد. در نهایت، بوی ادرار گاو تازه و کهنه ارزیابی شد تا مشخص شود که آیا این موارد سرنخ‌های قابل اعتمادی برای پشه‌های میزبان و خونخوار ارائه می‌دهند یا خیر. در جستجوی این منبع غذایی بالقوه، آرابینسیس همبستگی‌های شیمیایی پشت جذابیت متفاوت مشاهده شده را کشف کرد. مخلوط‌های بوی مصنوعی ترکیبات آلی فرار (VOCs) شناسایی شده در ادرار ۲۴ ساعته کهنه، تحت شرایط مزرعه بیشتر ارزیابی شدند و نتایج به دست آمده در شرایط آزمایشگاهی را گسترش دادند و تأثیر بوی ادرار گاو را بر حالات مختلف فیزیولوژیکی نشان دادند. جذب پشه. نتایج به دست آمده تأیید می‌کند که پشه‌های ماده. arabiensis ترکیبات نیتروژنی موجود در ادرار مهره‌داران را برای تأثیرگذاری بر ویژگی‌های تاریخچه زندگی به دست می‌آورد و توزیع می‌کند. این نتایج در زمینه پیامدهای اپیدمیولوژیک بالقوه و نحوه استفاده از آنها برای نظارت و کنترل ناقلین مورد بحث قرار گرفته است.
آنوفل عربیکان (گونه دونگولا) در دمای 2 ± 25 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 5 ± 65 درصد و چرخه روشنایی:تاریکی 12:12 ساعت نگهداری شدند. لاروها در سینی‌های پلاستیکی (20 سانتی‌متر × 18 سانتی‌متر × 7 سانتی‌متر) پر از آب مقطر پرورش داده شدند و با غذای ماهی Tetramin® (Tetra Werke، Melle، DE) تغذیه شدند. شفیره‌ها در فنجان‌های 30 میلی‌لیتری (Nolato Hertila، Åstorp، SE) جمع‌آوری و سپس به قفس‌های Bugdorm (30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر؛ MegaView Science، Taichung، تایوان) منتقل شدند تا حشرات بالغ ظاهر شوند. حشرات بالغ تا 4 روز پس از ظهور (dpe) به طور آزاد با محلول 10 درصد ساکارز تغذیه شدند، که در آن زمان به حشرات ماده که به دنبال میزبان بودند، بلافاصله قبل از آزمایش غذا داده شد، یا همانطور که توضیح داده شد، قبل از آزمایش با آب مقطر یک شب گرسنه نگه داشته شدند. در زیر آمده است. پشه‌های ماده مورد استفاده برای آزمایش‌های لوله پرواز فقط به مدت ۴ تا ۶ ساعت با آب به صورت آزاد گرسنه نگه داشته شدند. برای آماده‌سازی پشه‌های خونخوار برای زیست‌سنجی‌های بعدی، به ۴ پشه ماده dpe خون گوسفند دفیبروتیک (Håtunalab, Bro, SE) با استفاده از سیستم تغذیه غشایی (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, UK) داده شد. سپس پشه‌های ماده کاملاً پرخون به قفس‌های انفرادی منتقل شدند و مستقیماً طبق دستورالعمل زیر، یا به مدت ۳ روز قبل از آزمایش‌های شرح داده شده در زیر، ۱۰٪ ساکارز به صورت آزاد به آنها داده شد. پشه‌های ماده اخیر برای زیست‌سنجی‌های لوله پرواز استفاده و به آزمایشگاه منتقل شدند و سپس به مدت ۴ تا ۶ ساعت قبل از آزمایش، آب مقطر به صورت آزاد به آنها داده شد.
از سنجش‌های تغذیه‌ای برای تعیین کمیت مصرف ادرار و اوره در ماده‌های بالغ An.Arab استفاده شد. ماده‌های میزبان‌جو و خونخوار به مدت ۴۸ ساعت با رژیم غذایی حاوی ۱٪ ادرار رقیق‌شده گاو تازه و کهنه، غلظت‌های مختلف اوره و دو گروه کنترل (۱۰٪ ساکارز و آب) تغذیه شدند. علاوه بر این، رنگ خوراکی (۱ میلی‌گرم در میلی‌لیتر - ۱ زایلن سیانید FF؛ CAS 2650-17-1؛ سیگما-آلدریچ، استکهلم، SE) به رژیم غذایی اضافه شد و در یک ماتریس ۴ × ۴ در لوله‌های میکروسانتریفیوژ ۲۵۰ میکرولیتری (Axygen Scientific، Union City، CA، US؛ شکل ۱A) قرار داده شد. تا لبه پر کنید (حدود ۳۰۰ میکرولیتر). برای جلوگیری از رقابت بین پشه‌ها و اثرات بالقوه رنگ، ۱۰ پشه را در یک ظرف پتری بزرگ (با قطر ۱۲ سانتی‌متر و ارتفاع ۶ سانتی‌متر؛ Semadeni، Ostermundigen، CH؛ شکل ۱A) در تاریکی کامل با دمای ۲۵ درجه سانتیگراد قرار دهید. ۲ سانتی‌متر درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۵ ± ۶۵٪. این آزمایش‌ها ۵ تا ۱۰ بار تکرار شدند. پس از قرار گرفتن در معرض رژیم غذایی، پشه‌ها تا زمان تجزیه و تحلیل بیشتر در دمای ۲۰- درجه سانتی‌گراد قرار داده شدند.
به دنبال ادرار و اوره گاوی جذب شده توسط میزبان و آنوفل عربیانوس ماده خونخوار باشید. در آزمایش تغذیه (A)، به پشه‌های ماده رژیم غذایی شامل ادرار گاو تازه و کهنه، غلظت‌های مختلف اوره، ساکارز (10%) و آب مقطر (H2O) داده شد. پشه‌های ماده میزبان‌جو (B) و خونخوار (C) ساکارز بیشتری نسبت به هر رژیم غذایی آزمایش شده دیگری جذب کردند. توجه داشته باشید که پشه‌های ماده میزبان‌جو ادرار 72 ساعته گاو را کمتر از ادرار 168 ساعته گاو (B) جذب کردند. میانگین محتوای نیتروژن کل (± انحراف معیار) ادرار در تصویر داخل کادر نشان داده شده است. پشه‌های ماده میزبان‌جو (D، F) و خونخوار (E، G) اوره را به صورت وابسته به دوز جذب می‌کنند. میانگین حجم‌های استنشاقی (D، E) با نام حروف مختلف به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت بودند (ANOVA یک طرفه با استفاده از تجزیه و تحلیل تعقیبی توکی؛ p < 0.05). میله‌های خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین (BE) هستند. خط چین نشان دهنده خط رگرسیون لگاریتمی خطی (F، G) است.
برای آزاد کردن غذای جذب‌شده، پشه‌ها به‌صورت جداگانه در لوله‌های میکروسانتریفیوژ ۱.۵ میلی‌لیتری حاوی ۲۳۰ میکرولیتر آب مقطر قرار داده شدند و بافت با استفاده از یک هاون یکبار مصرف و موتور بی‌سیم (VWR International، لوند، SE) از هم جدا شد و سپس به مدت ۱۰ دقیقه با سرعت ۱۰ krpm سانتریفیوژ شد. محلول رویی (۲۰۰ میکرولیتر) به یک میکروپلیت ۹۶ چاهکی (سیگما-آلدریچ) منتقل شد و جذب (λ۶۲۰) با استفاده از یک میکروپلیت ریدر مبتنی بر اسپکتروفتومتر (SPECTROStar® Nano، BMG Labtech، اورتنبرگ، DE) نانومتر تعیین شد. روش دیگر، پشه‌ها در ۱ میلی‌لیتر آب مقطر آسیاب شدند که ۹۰۰ میکرولیتر از آن برای تجزیه و تحلیل اسپکتروفتومتریک (λ۶۲۰ نانومتر؛ UV ۱۸۰۰، شیمادزو، کیستا، SE) به یک کووت منتقل شد. برای تعیین کمیت مصرف غذایی، یک منحنی استاندارد با رقت سریالی تهیه شد. برای تولید 0.2 میکرولیتر تا 2.4 میکرولیتر از 1 میلی‌گرم در میلی‌لیتر زایلن سیانید. سپس، از چگالی نوری غلظت‌های مشخص رنگ برای تعیین میزان غذای بلعیده شده توسط هر پشه استفاده شد.
داده‌های حجم با استفاده از تحلیل واریانس یک‌طرفه (ANOVA) و به دنبال آن مقایسه‌های جفتی تعقیبی توکی (JMP Pro، نسخه 14.0.0، SAS Institute Inc.، کری، کارولینای شمالی، ایالات متحده، 1989-2007) تجزیه و تحلیل شدند. تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی، میزان مصرف اوره وابسته به غلظت را توصیف کرد و پاسخ‌ها را بین پشه‌های میزبان‌جو و خونخوار مقایسه کرد (GraphPad Prism نسخه 8.0.0 برای مک، نرم‌افزار GraphPad، سن دیگو، کالیفرنیا، ایالات متحده).
تقریباً 20 میکرولیتر از نمونه ادرار از هر گروه سنی به Chromosorb® W/AW (10 میلی‌گرم 80/100 مش، سیگما آلدریچ) متصل و در کپسول‌های حلبی (8 میلی‌متر × 5 میلی‌متر) کپسوله شد. کپسول‌ها در محفظه احتراق یک آنالیزور CHNS/O (Flash 2000، Thermo Fisher Scientific، Waltham، MA، US) قرار داده شدند تا محتوای نیتروژن در ادرار تازه و کهنه طبق پروتکل سازنده تعیین شود. نیتروژن کل (g N l-1) بر اساس غلظت‌های شناخته شده اوره که به عنوان استاندارد استفاده می‌شود، تعیین شد.
برای ارزیابی تأثیر رژیم غذایی بر بقای پشه‌های ماده‌ی میزبان‌جو و خون‌خوار، پشه‌ها به صورت جداگانه در پتری دیش‌های بزرگ (با قطر ۱۲ سانتی‌متر و ارتفاع ۶ سانتی‌متر؛ Semadeni) با یک سوراخ توری در درب (با قطر ۳ سانتی‌متر) برای تهویه و تأمین غذا قرار داده شدند. رژیم‌های غذایی بلافاصله پس از ۴ روزگی ارائه شدند و شامل ۱٪ ادرار گاو تازه و کهنه رقیق شده، چهار غلظت اوره و دو کنترل، ۱۰٪ ساکارز و آب بودند. هر رژیم غذایی روی یک تامپون دندانی (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) که در یک سرنگ ۵ میلی‌لیتری (Thermo Fisher Scientific, Gothenburg, SE) قرار داده شده بود، ریخته شد، پیستون آن برداشته شد و روی یک پتری دیش قرار گرفت (شکل ۱). ۱A). رژیم غذایی خود را هر روز تغییر دهید. آزمایشگاه را همانطور که در بالا توضیح داده شد، حفظ کنید. پشه‌های زنده مانده دو بار در روز شمارش شدند، در حالی که پشه‌های مرده تا زمان مرگ آخرین پشه دور ریخته شدند (n = ۴۰ در هر تیمار). بقای پشه‌های تغذیه شده با مواد مختلف رژیم‌های غذایی با استفاده از منحنی‌های بقا کاپلان-مایر و آزمون‌های لگاریتمی رتبه‌ای برای مقایسه توزیع بقا بین رژیم‌های غذایی (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0) از نظر آماری تجزیه و تحلیل شدند.
یک آسیاب پشه‌کش سفارشی بر اساس طرح آتیسانو و همکارانش[17]، ساخته شده از پنل‌های اکریلیک شفاف با ضخامت 5 میلی‌متر (10 سانتی‌متر عرض x 10 سانتی‌متر طول x 10 سانتی‌متر ارتفاع) بدون پنل‌های جلو و عقب (شکل 3: بالا). یک مجموعه محوری با یک لوله عمودی ساخته شده از یک ستون کروماتوگرافی گازی (0.25 میلی‌متر قطر داخلی؛ 7.5 سانتی‌متر طول) که انتهای آن به یک سوزن حشره‌کش چسبانده شده و بین یک جفت آهنربای نئودیمیوم با فاصله 9 سانتی‌متر از هم معلق است. یک لوله افقی ساخته شده از همان جنس (6.5 سانتی‌متر طول) لوله عمودی را به دو قسمت تقسیم کرد تا یک بازوی مهار شده و یک بازو که یک قطعه کوچک از فویل آلومینیومی را به عنوان سیگنال قطع کننده نور حمل می‌کرد، تشکیل دهد.
به پشه‌های ماده که به مدت 24 ساعت گرسنگی کشیده بودند، به مدت 30 دقیقه قبل از مهار، رژیم غذایی فوق داده شد. سپس پشه‌های ماده کاملاً سیر شده به صورت جداگانه به مدت 2-3 دقیقه روی یخ بیهوش شده و با موم زنبور عسل به سوزن‌های مخصوص حشرات (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) متصل شده و سپس به بازوهای لوله‌های افقی بسته شدند. آسیاب پرواز. چرخش در هر پرواز توسط یک ثبت‌کننده داده سفارشی ثبت شد، سپس با استفاده از نرم‌افزار PC-Lab 2000™ (نسخه 4.01؛ Velleman, Gavere, BE) ذخیره و نمایش داده شد. آسیاب پرواز در یک اتاق با دمای تنظیم‌شده (12 ساعت: 12 ساعت، روشنایی: تاریکی، 25 ± 2 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 65 ± 5٪) قرار داده شد.
برای تجسم الگوی فعالیت پرواز، کل مسافت طی شده (متر) و تعداد کل فعالیت‌های پرواز متوالی در هر ساعت در یک دوره 24 ساعته محاسبه شد. علاوه بر این، میانگین مسافت طی شده توسط هر ماده در بین تیمارها مقایسه و با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه و آنالیز تعقیبی توکی (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.) تجزیه و تحلیل شد، که در آن میانگین مسافت به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد، در حالی که تیمار یک عامل مستقل است. علاوه بر این، میانگین تعداد دورها با فواصل 10 دقیقه‌ای محاسبه می‌شود.
برای ارزیابی تأثیر رژیم غذایی بر عملکرد تولید مثلی ماهی عربی (An. arabiensis)، شش ماده (۴ روز پس از خونگیری) پس از خونگیری مستقیماً به قفس‌های Bugdorm (30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر) منتقل شدند و سپس به مدت ۴۸ ساعت رژیم غذایی آزمایشی را همانطور که در بالا توضیح داده شد، دریافت کردند. سپس رژیم‌های غذایی برداشته شدند و فنجان‌های تخم‌ریزی (30 میلی‌لیتر؛ Nolato Hertila) پر از 20 میلی‌لیتر آب مقطر در روز سوم به مدت ۴۸ ساعت در اختیار آنها قرار گرفت و هر 24 ساعت یکبار تعویض شدند. هر رژیم غذایی را 20 تا 50 بار تکرار کنید. تخم‌ها برای هر قفس آزمایشی شمارش و ثبت شدند. نمونه‌های فرعی تخم‌ها برای ارزیابی میانگین اندازه و تغییر طول تخم‌های منفرد (n ≥ 200 عدد در هر رژیم غذایی) با استفاده از میکروسکوپ Dialux-20 (DM1000؛ Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) مجهز به دوربین لایکا (DFC) 320 R2 استفاده شد. شرکت لایکا میکروسیستمز لیمیتد، DE). تخم‌های باقیمانده به مدت 24 ساعت در یک اتاق با دمای کنترل‌شده تحت شرایط پرورش استاندارد نگهداری شدند و یک نمونه فرعی از لاروهای سن اول تازه ظهور کرده (n ≥ 200 در هر رژیم غذایی) همانطور که در بالا توضیح داده شد، اندازه‌گیری شدند. تعداد تخم‌ها و اندازه تخم‌ها و لاروها بین تیمارها و با استفاده از آنالیز واریانس یک‌طرفه و آنالیز تعقیبی توکی (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.) مقایسه شدند.
مواد فرار فضای فوقانی از ادرار تازه (۱ ساعت پس از نمونه‌برداری)، ۲۴ ساعت، ۷۲ ساعت و ۱۶۸ ساعت مانده از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از گاوهای زبو و نژاد آرسی جمع‌آوری شد. برای راحتی، نمونه‌های ادرار صبح زود در حالی که گاوها هنوز در طویله بودند، جمع‌آوری شدند. نمونه‌های ادرار از ۱۰ نفر جمع‌آوری شد و ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلی‌لیتر از هر نمونه به کیسه‌های پخت پلی‌آمید جداگانه (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH and Co., Minden, DE) در پلی‌آمید ۳ لیتری درب‌دار در بشکه‌های پلاستیکی وینیل کلراید منتقل شد. مواد فرار فضای فوقانی از هر نمونه ادرار گاو یا مستقیماً (تازه) یا پس از بلوغ در دمای اتاق به مدت ۲۴ ساعت، ۷۲ ساعت و ۱۶۸ ساعت جمع‌آوری شد، یعنی هر نمونه ادرار نماینده هر گروه سنی بود.
برای جمع‌آوری مواد فرار فضای فوقانی، از یک سیستم حلقه بسته برای گردش جریان گاز فیلتر شده با کربن فعال (100 میلی‌لیتر در دقیقه) از طریق یک کیسه پلی‌آمید به ستون جذب به مدت 2.5 ساعت با استفاده از یک پمپ خلاء دیافراگمی (KNF Neuberger، فرایبورگ، DE) استفاده شد. به عنوان یک کنترل، جمع‌آوری فضای فوقانی از یک کیسه پلی‌آمید خالی انجام شد. ستون جذب از لوله تفلون (5.5 سانتی‌متر در 3 میلی‌متر قطر داخلی) حاوی 35 میلی‌گرم Porapak Q (50/80 mesh; Waters Associates, Milford, MA, US) بین درپوش‌های پشم شیشه ساخته شد. قبل از استفاده، ستون با 1 میلی‌لیتر n-هگزان تقطیر شده (Merck, Darmstadt, DE) و 1 میلی‌لیتر پنتان (99.0٪ حلال GC درجه خالص، سیگما آلدریچ) شستشو داده شد. مواد فرار جذب شده با 400 میکرولیتر پنتان شسته شدند. جمع‌آوری‌های فضای فوقانی جمع شده و سپس در دمای -20 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. تا زمانی که برای تجزیه و تحلیل بیشتر استفاده شود.
پاسخ‌های رفتاری آنوناس‌های میزبان‌جو و خونخوار. عصاره‌های فرار فضای فوقانی جمع‌آوری‌شده از ادرار تازه، 24 ساعته، 72 ساعته و 168 ساعته برای عصاره‌های فرار پشه‌های آرابیدوپسیس با استفاده از یک بوسنج لوله‌ای شیشه‌ای مستقیم [18] مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. آزمایش‌ها در طول ZT 13-15، دوره اوج فعالیت جستجوی خانه آنوناس، انجام شد. عرب [19]. یک بوسنج لوله‌ای شیشه‌ای (80 سانتی‌متر × 9.5 سانتی‌متر در اینچ مربع) با 3 ± 1 لوکس نور قرمز از بالا روشن شد. جریان هوای فیلتر شده و مرطوب شده با زغال چوب (2 ± 25 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 65 ± 2٪) با سرعت 30 سانتی‌متر بر ثانیه از زیست‌سنجی عبور کرد. هوا از یک سری صفحه‌های توری از جنس استیل ضد زنگ عبور داده می‌شود و یک جریان لایه‌ای و یک ساختار ستونی یکنواخت ایجاد می‌کند. دستگاه پخش تامپون دندانپزشکی (4 سانتی‌متر × 1 سانتی‌متر؛ L:D؛ DAB Dental AB)، معلق از یک سیم‌پیچ ۵ سانتی‌متری در انتهای رو به باد بوسنج، با تعویض محرک هر ۵ دقیقه. برای تجزیه و تحلیل، ۱۰ میکرولیتر از هر عصاره فضای فوقانی، رقیق شده با نسبت ۱:۱۰، به عنوان محرک استفاده شد. مقدار مساوی پنتان به عنوان کنترل استفاده شد. پشه‌های میزبان‌جو یا خونخوار ۲-۳ ساعت قبل از شروع آزمایش در قفس‌های رهاسازی انفرادی قرار داده شدند. قفس رهاسازی در سمت بادگیر بوسنج قرار داده شد و به پشه‌ها اجازه داده شد تا به مدت ۱ دقیقه با محیط سازگار شوند و سپس شیر پروانه‌ای قفس برای رهاسازی باز شد. جذب به تیمار یا کنترل به عنوان نسبت پشه‌هایی که ظرف ۵ دقیقه پس از رهاسازی با منبع تماس پیدا کردند، تجزیه و تحلیل شد. هر عصاره فرار فضای فوقانی و کنترل حداقل ۳۰ بار تکرار شد و برای جلوگیری از اثرات هر روز، تعداد یکسانی از تیمارها و کنترل‌ها در هر روز آزمایش آزمایش شدند. پاسخ‌های جستجو از میزبان و پاسخ‌های خونخوار. مجموعه‌های عربی در مقابل فضای فوقانی با استفاده از روش لجستیک اسمی تجزیه و تحلیل شدند. رگرسیون و به دنبال آن مقایسه‌های زوجی برای نسبت‌های فرد (JMP Pro، نسخه ۱۴.۰.۰، SAS Institute Inc.).
پاسخ تخم‌ریزی آن. عصاره‌های فضای فوقانی ادرار گاو تازه و مسن در قفس‌های باگدورم (30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر؛ MegaView Science) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. فنجان‌های پلاستیکی (30 میلی‌لیتر؛ Nolato Hertila) پر شده با 20 میلی‌لیتر آب مقطر، بستر تخم‌ریزی را فراهم کردند و در گوشه‌های مقابل قفس، با فاصله 24 سانتی‌متر از هم قرار گرفتند. فنجان‌های تیمار با 10 میکرولیتر از هر عصاره فضای فوقانی با رقت 1:10 تنظیم شدند. مقدار مساوی پنتان برای تنظیم فنجان کنترل استفاده شد. فنجان‌های تیمار و کنترل بین هر آزمایش برای کنترل اثرات موقعیت، تعویض شدند. ده ماده تغذیه شده با خون در ZT 9-11 در قفس‌های آزمایشی رها شدند و تخم‌های موجود در فنجان‌ها 24 ساعت بعد شمارش شدند. فرمول محاسبه شاخص تخم‌ریزی عبارت است از: (تعداد تخم‌های گذاشته شده در فنجان تیمار - تعداد تخم‌های گذاشته شده در فنجان کنترل) / (تعداد کل تخم‌های گذاشته شده). هر آزمایش 8 بار تکرار شد.
آنالیز کروماتوگرافی گازی و تشخیص الگوی آنتن الکترونی (GC-EAD) از An.arabiensis ماده همانطور که قبلاً توضیح داده شد [20] انجام شد. به طور خلاصه، عصاره‌های فرار تازه از فضای فوقانی با استفاده از دستگاه GC مدل Agilent Technologies 6890 (سانتا کلارا، کالیفرنیا، ایالات متحده) مجهز به ستون HP-5 (30 متر × 0.25 میلی‌متر داخلی، ضخامت لایه 0.25 میکرومتر، Agilent Technologies) جدا شدند. و ادرار کهنه. هیدروژن به عنوان فاز متحرک با سرعت جریان خطی متوسط ​​۴۵ سانتی‌متر بر ثانیه استفاده شد. هر نمونه (۲ میکرولیتر) به مدت ۳۰ ثانیه در حالت بدون تقسیم با دمای ورودی ۲۲۵ درجه سانتیگراد تزریق شد. دمای آون GC از ۳۵ درجه سانتیگراد (نگهداری ۳ دقیقه‌ای) تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد (نگهداری ۱۰ دقیقه‌ای) با سرعت ۱۰ درجه سانتیگراد بر دقیقه برنامه‌ریزی شد. در تقسیم‌کننده پساب GC، ۴ psi نیتروژن اضافه شد و به نسبت ۱:۱ در یک کانال متقاطع با حجم مرده کم Gerstel 3D/2 (Gerstel، مولهایم، DE) بین آشکارساز یونیزاسیون شعله و EAD تقسیم شد. لوله مویین پساب GC برای EAD از طریق یک خط انتقال Gerstel ODP-2 که دمای آون GC به علاوه ۵ درجه سانتیگراد را دنبال می‌کند، به یک لوله شیشه‌ای (۱۰ سانتی‌متر × ۸ میلی‌متر) منتقل شد، جایی که با هوای مرطوب فیلتر شده با کربن (۱.۵ لیتر) مخلوط شد. دقیقه-۱). آنتن در فاصله ۰.۵ سانتی‌متری از خروجی لوله قرار داده شد. هر پشه به تنهایی یک تکرار را به خود اختصاص داد و برای پشه‌های میزبان‌جو، حداقل سه تکرار روی نمونه‌های ادرار در هر سن انجام شد.
شناسایی ترکیبات زیست فعال در مجموعه‌های فضای فوقانی ادرار گاو تازه و کهنه با استفاده از یک GC ترکیبی و طیف‌سنج جرمی (GC-MS؛ 6890 GC و 5975 MS؛ Agilent Technologies) برای استخراج پاسخ‌های آنتن در آنالیز GC-EAD، که در حالت یونیزاسیون ضربه الکترونی در 70 eV عمل می‌کند. GC به یک ستون مویین سیلیس ذوب شده با پوشش HP-5MS UI (قطر داخلی 60 متر × 0.25 میلی‌متر، ضخامت لایه 0.25 میکرومتر) با استفاده از هلیوم به عنوان فاز متحرک با سرعت جریان خطی متوسط ​​35 سانتی‌متر بر ثانیه مجهز شد. 2 میکرولیتر نمونه با استفاده از همان تنظیمات انژکتور و دمای فر مانند آنالیز GC-EAD تزریق شد. ترکیبات بر اساس زمان بازداری (شاخص کوات) و طیف‌های جرمی در مقایسه با کتابخانه سفارشی و کتابخانه NIST14 (Agilent) شناسایی شدند. ترکیبات شناسایی شده با تزریق استانداردهای معتبر تأیید شدند (فایل اضافی 1: جدول S2). برای برای تعیین مقدار، هپتیل استات (10 نانوگرم، خلوص شیمیایی 99.8٪، آلدریچ) به عنوان استاندارد خارجی تزریق شد.
ارزیابی اثربخشی مخلوط بوی مصنوعی متشکل از ترکیبات زیست فعال شناسایی شده در ادرار تازه و کهنه برای جذب Ans.arabiensis میزبان یاب و خونخوار، با استفاده از همان بوسنج و پروتکل فوق. مخلوط‌های مصنوعی ترکیب و نسبت ترکیبات موجود در عصاره‌های فرار فضای فوقانی مخلوط ادرار تازه، 24 ساعته، 48 ساعته، 72 ساعته و 168 ساعته کهنه را تقلید کردند (شکل 5D-G؛ فایل اضافی 1: جدول S2). برای تجزیه و تحلیل، از 10 میکرولیتر از رقت 1:100 مخلوط کاملاً مصنوعی، با سرعت آزادسازی کلی تقریباً 140-2400 نانوگرم در ساعت، برای ارزیابی جذابیت برای میزبان و پشه‌های خونخوار استفاده کنید. پس از آن، آزمایش بر روی مخلوط‌های کامل انجام می‌شود که در آن مخلوط‌های تفریقی از ترکیبات منفرد مخلوط کامل حذف می‌شوند. پاسخ‌های جستجو از Ans.arabiensis میزبان و خونخوار در مقابل مخلوط‌های مصنوعی و تفریقی با استفاده از روش اسمی تجزیه و تحلیل شدند. رگرسیون لجستیک و به دنبال آن مقایسه‌های زوجی برای نسبت‌های فرد (JMP Pro، نسخه ۱۴.۰.۰، SAS Institute Inc.).
برای ارزیابی اینکه آیا ادرار گاو می‌تواند به عنوان نشانه زیستگاه میزبان برای پشه‌های مالاریا عمل کند، ادرار تازه و کهنه گاو، همانطور که در بالا توضیح داده شد، جمع‌آوری شد و آب در سطل‌های مشبک ۳ لیتری (۱۰۰ میلی‌لیتر) قرار داده شد و در تله‌های طعمه میزبان قرار داده شد. (نسخه BG-HDT؛ BioGents، رگنسبورگ، DE). ده تله با فاصله ۵۰ متر از هم در مرتع، ۴۰۰ متر از جامعه روستایی (سیلای، اتیوپی، ۵°۵۳´۲۴´´ شمالی، ۳۷°۲۹´۲۴´´´ شرقی) و بدون گاو، در زمین‌های پرورش دائمی و روستاها قرار داده شدند. پنج تله برای شبیه‌سازی حضور میزبان گرم شدند، در حالی که پنج تله بدون گرم شدن باقی ماندند. هر مکان تیمار هر شب به مدت پنج شب تغییر می‌کند. تعداد پشه‌های گرفته شده در تله‌های طعمه‌گذاری شده با ادرار در سنین مختلف با استفاده از رگرسیون لجستیک با توزیع بتا دوجمله‌ای مقایسه شدند (JMP Pro، نسخه ۱۴.۰.۰، موسسه SAS Inc.).
در یک روستای بومی مالاریا در نزدیکی شهر ماکی، منطقه اورومیا، اتیوپی (8° 11' 08" شمالی، 38° 81' 70" شرقی؛ شکل 6A). این مطالعه بین اواسط ماه اوت و اواسط سپتامبر قبل از سم‌پاشی سالانه باقیمانده در داخل خانه، همراه با یک فصل بارانی طولانی انجام شد. پنج جفت خانه (با فاصله 20 تا 50 متر از یکدیگر) واقع در حومه روستا برای مطالعه انتخاب شدند (شکل 6A). معیارهای مورد استفاده برای انتخاب خانه‌ها عبارت بودند از: ورود حیوانات به خانه ممنوع، پخت و پز در داخل خانه (هیزم یا زغال) مجاز نبود (حداقل در طول دوره آزمایشی)، و خانه‌هایی با حداکثر دو نفر ساکن که در محلول‌های بدون حشره‌کش می‌خوابیدند. زیر پشه‌بند آغشته به پشه‌بند. تأیید اخلاقی توسط هیئت بررسی اخلاق تحقیقات نهادی (IRB/022/2016) دانشکده علوم طبیعی (CNS-IRB) دانشگاه آدیس آبابا، مطابق با دستورالعمل‌های تعیین‌شده توسط اعلامیه انجمن پزشکی جهانی هلسینکی، اعطا شده است. رضایت هر سرپرست خانوار با کمک کارکنان ترویج سلامت اخذ شد. کل فرآیند توسط ادارات محلی در سطح منطقه و بخش ('kebele') تأیید می‌شود. طرح آزمایشی از طرح مربع لاتین 2 × 2 پیروی کرد که در آن مخلوط‌های مصنوعی و کنترل‌ها در شب اول به خانه‌های جفت اختصاص داده شدند و در شب آزمایشی بعدی بین خانه‌ها جابجا شدند. این فرآیند ده بار تکرار شد. علاوه بر این، برای تخمین فعالیت پشه در خانه‌های انتخاب‌شده، تله‌های CDC طوری تنظیم شدند که پنج شب متوالی در ابتدا، وسط و انتهای آزمایش میدانی در همان زمان روز کار کنند.
یک مخلوط مصنوعی حاوی شش ترکیب زیست فعال در هپتان (با حلال GC درجه 97.0%، سیگما آلدریچ) حل شد و با استفاده از یک پخش کننده فتیله پنبه‌ای [20] با سرعت 140 نانوگرم در ساعت آزاد شد. پخش کننده فتیله اجازه داد که همه ترکیبات در طول آزمایش 12 ساعته با نسبت‌های ثابت آزاد شوند. هپتان به عنوان کنترل استفاده شد. ویال در کنار نقطه ورود تله نوری مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC) (شرکت جان دبلیو. هاک، گینزویل، فلوریدا، ایالات متحده؛ شکل 6A) معلق شد. تله‌ها در ارتفاع 0.8 تا 1 متری از سطح زمین، نزدیک پای تخت آویزان شدند و یک داوطلب زیر یک پشه بند بدون پوشش خوابید و بین ساعت 18:00 تا 06:30 عمل کرد. پشه‌های گرفته شده بر اساس جنسیت و وضعیت فیزیولوژیکی (تغذیه نشده، تغذیه شده، نیمه باردار و باردار [21]) متعاقباً با استفاده از آنالیز واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) غربالگری شدند تا گونه‌هایی که از نظر مورفولوژیکی به عنوان A. gambiae شناسایی شدند، شناسایی شوند. sl. اعضای مجتمع [23]. در مطالعه میدانی، تله‌گذاری خانه‌های جفت‌شده با استفاده از یک مدل برازش لجستیک اسمی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، که در آن جاذبه متغیر وابسته و تیمار (مخلوط مصنوعی در مقابل کنترل) اثر ثابت بود (JMP® 14.0. 0. SAS Institute Inc.). در اینجا، مقادیر χ2 و p را از آزمون نسبت درستنمایی گزارش می‌کنیم.
ارزیابی کنید که آیا ایمن است یا خیر. arabiensis توانست ادرار، منبع اصلی نیتروژن خود، اوره، را با تغذیه مستقیم، ظرف ۴۸ ساعت پس از تجویز به مدت ۴ روز پس از (dpe) آزمایش‌های تغذیه ماده‌های میزبان‌جو و خون‌خوار به دست آورد (شکل ۱A). هر دو ماده میزبان‌جو و خون‌خوار به طور قابل توجهی ساکارز بیشتری نسبت به هر رژیم غذایی یا آب دیگری جذب کردند (F(5,426) = 20.15، p < 0.0001 و F(5,299) = 56.00، p < 0.0001، به ترتیب؛ شکل ۱B، C). علاوه بر این، ماده‌های میزبان‌جو در ۷۲ ساعت در مقایسه با ادرار در ۱۶۸ ساعت، کمتر از ادرار غذا خوردند (شکل ۱B). هنگامی که رژیم غذایی حاوی اوره به آنها ارائه شد، ماده‌های میزبان‌جو مقدار قابل توجهی بیشتری از اوره را در ۲.۶۹ میلی‌مولار در مقایسه با سایر غلظت‌ها و آب جذب کردند، در حالی که از ۱۰٪ ساکارز قابل تشخیص نبودند. (F(10,813) = 15.72، p < 0.0001؛ شکل 1D). این در تضاد با پاسخ ماده‌های تغذیه‌شده با خون بود که معمولاً رژیم‌های غذایی حاوی اوره را به طور قابل توجهی بیشتر از آب جذب می‌کردند، البته به طور قابل توجهی کمتر از 10٪ ساکارز (F(10,557) = 78.35، p < 0.0001؛ شکل 1).1E). علاوه بر این، هنگام مقایسه بین دو حالت فیزیولوژیکی، ماده‌های فلبوتومی‌شده در کمترین غلظت‌ها، اوره بیشتری نسبت به ماده‌های میزبان‌جو جذب کردند و این ماده‌ها در غلظت‌های بالاتر مقادیر مشابهی از اوره را جذب کردند (F(1,953) = 78.82، p < 0.0001؛ شکل 1F، G). در حالی که به نظر می‌رسید مصرف از رژیم غذایی حاوی اوره مقادیر بهینه‌ای دارد (شکل 1D، E)، ماده‌ها در هر دو حالت فیزیولوژیکی توانستند مقدار اوره جذب شده را در کل محدوده غلظت اوره به صورت خطی لگاریتمی تعدیل کنند. (شکل 1F، G). به طور مشابه، به نظر می‌رسد پشه‌ها با تنظیم میزان ادرار جذب شده، جذب نیتروژن خود را کنترل می‌کنند، زیرا میزان نیتروژن موجود در ادرار در میزان جذب شده منعکس می‌شود (شکل 1B، C و B داخل تصویر).
برای ارزیابی اثرات ادرار و اوره بر بقای پشه‌های میزبان‌جو و خون‌خوار، به پشه‌های ماده در هر چهار سن (تازه، 24 ساعت، 72 ساعت و 168 ساعت پس از رسوب‌گذاری) ادرار داده شد و طیف وسیعی از غلظت‌های اوره، همچنین آب مقطر و 10٪ ساکارز به عنوان کنترل در نظر گرفته شد (شکل 2A). این تجزیه و تحلیل بقا نشان داد که رژیم غذایی تأثیر معنی‌داری بر بقای کلی در پشه‌های ماده میزبان‌جو (ادرار: χ2 = 108.5، df = 5، p < 0.0001؛ اوره: χ2 = 122.8، df = 5، p < 0.0001؛ شکل 2B، C) و پشه‌های ماده خون‌خوار (ادرار: χ2 = 93.0، df = 5، p < 0.0001؛ اوره: χ2 = 137.9، df = 5، p < 0.0001؛) دارد. شکل 2D، E). در تمام آزمایش‌ها، ماده‌هایی که با رژیم غذایی ادرار، اوره و آب تغذیه شدند، در مقایسه با ماده‌هایی که با رژیم غذایی ساکارز تغذیه شدند، میزان بقای قابل توجهی پایین‌تری داشتند (شکل 2B-E). ماده‌های میزبان‌جو که با ادرار تازه و کهنه تغذیه شدند، میزان بقای متفاوتی را نشان دادند، به طوری که آن‌هایی که با ادرار کهنه 72 ساعته تغذیه شدند (p = 0.016) کمترین احتمال بقا را داشتند (شکل 2B). علاوه بر این، ماده‌های میزبان‌جو که با 135 میلی‌مولار اوره تغذیه شدند، بیشتر از گروه کنترل آب زنده ماندند (p < 0.04) (شکل 2C). در مقایسه با آب، ماده‌هایی که با ادرار تازه و ادرار 24 ساعته تغذیه شدند، بیشتر زنده ماندند (به ترتیب p = 0.001 و p = 0.012؛ شکل 2D)، در حالی که ماده‌هایی که با ادرار 72 ساعته تغذیه شدند، بیشتر از آن‌هایی که با ادرار تازه کوتاه و ادرار 24 ساعته کهنه تغذیه شدند، زنده ماندند (به ترتیب p < 0.0001 و p = 0.013؛ شکل 2D). وقتی 135 تغذیه شدند ماده‌های تغذیه‌شده با خون و اوره با غلظت میلی‌مولار، نسبت به سایر غلظت‌های اوره و آب، مدت زمان بیشتری زنده ماندند (p < 0.013؛ شکل 2E).
بقای آنوفل آرابینیس ماده میزبان و خونخوار که از ادرار گاو و اوره تغذیه می‌کند. در زیست‌سنجی (A)، به پشه‌های ماده رژیم غذایی شامل ادرار گاو تازه و کهنه، غلظت‌های مختلف اوره، ساکارز (10%) و آب مقطر (H2O) داده شد. بقای پشه‌های میزبان‌جو (B، C) و خونخوار (D، E) هر 12 ساعت ثبت شد تا زمانی که همه پشه‌های ماده که از ادرار (B، D) و اوره (C، E) تغذیه کرده بودند و گروه کنترل، ساکارز و آب، بمیرند.
مسافت کل و تعداد دورهای تعیین‌شده در آزمایش آسیاب پرواز در طول یک دوره 24 ساعته، بین پشه‌های میزبان‌یاب و خونخوار متفاوت بود، که در مجموع فعالیت پرواز کمتری را نشان می‌دادند (شکل 3). پشه‌های میزبان‌یاب که ادرار تازه و کهنه یا ساکارز و آب در اختیار پشه‌ها قرار می‌دادند، الگوهای پرواز متمایزی را نشان دادند (شکل 3)، به طوری که پشه‌های ماده‌ای که از ادرار تازه تغذیه می‌کردند، در سپیده‌دم فعال‌تر بودند، در حالی که پشه‌های تغذیه‌شده با ادرار 24 و 168 ساعته، الگوهای پرواز متفاوتی را نشان دادند و عمدتاً روزانه بودند. پشه‌های ماده‌ای که ساکارز یا ادرار 72 ساعته در اختیار پشه‌ها قرار می‌دادند، در طول دوره 24 ساعته فعالیت نشان دادند، در حالی که پشه‌های ماده‌ای که آب در اختیار پشه‌ها قرار می‌دادند، در اواسط دوره فعال‌تر بودند. پشه‌هایی که از ساکارز تغذیه می‌کردند، بالاترین سطح فعالیت را در اواخر شب و اوایل صبح نشان دادند، در حالی که پشه‌هایی که ادرار 72 ساعته مصرف می‌کردند، در طول 24 ساعت کاهش مداوم فعالیت را تجربه کردند (شکل 3).
عملکرد پرواز پشه‌های آنوفل آرابینس ماده خونخوار شکارچی که از ادرار گاو و اوره تغذیه می‌کنند. در آزمایش آسیاب پرواز، پشه‌های ماده که از ادرار گاو تازه و کهنه، غلظت‌های مختلف اوره، ساکارز (10%) و آب مقطر (H2O) تغذیه می‌کردند، به بازوهای افقی و آزاد چرخان (بالا) بسته شدند. برای پشه‌های ماده میزبان‌جو (چپ) و خونخوار (راست)، کل مسافت و تعداد پروازها در ساعت برای هر رژیم غذایی در طول یک دوره 24 ساعته ثبت شد (تیره: خاکستری؛ روشن: سفید). میانگین مسافت و میانگین تعداد دفعات پرواز در سمت راست نمودار فعالیت شبانه‌روزی نشان داده شده است. میله‌های خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین هستند. تجزیه و تحلیل آماری به متن مراجعه کنید
به طور کلی، فعالیت کلی پرواز پشه‌های ماده‌ی میزبان‌جو از الگویی مشابه با مسافت پرواز در یک دوره 24 ساعته پیروی می‌کرد. میانگین مسافت پرواز به طور قابل توجهی تحت تأثیر رژیم غذایی مصرف شده قرار گرفت (F(5, 138) = 28.27, p < 0.0001) و پشه‌های ماده‌ی میزبان‌جو که 72 ساعت ادرار مصرف کرده بودند، در مقایسه با سایر رژیم‌های غذایی، مسافت‌های به طور قابل توجهی طولانی‌تری را پرواز کردند (p < 0.0001) و پشه‌های تغذیه شده با ساکارز، مسافت بیشتری را نسبت به پشه‌های تغذیه شده با ادرار تازه (p = 0.022) و پشه‌های تغذیه شده با ادرار 24 ساعته (p = 0.022) پرواز کردند. برخلاف الگوی فعالیت پرواز توصیف شده توسط رژیم غذایی ادرار، پشه‌های ماده‌ی میزبان‌جو که با اوره تغذیه شده بودند، فعالیت پرواز مداومی را در یک دوره 24 ساعته نشان دادند که در نیمه دوم فاز تاریکی به اوج خود رسید (شکل 3). اگرچه الگوهای فعالیت مشابه بودند، پشه‌های ماده‌ی میزبان‌جو که با اوره تغذیه شده بودند، بسته به غلظت جذب شده، میانگین مسافت پرواز را به طور قابل توجهی افزایش دادند (F(5, 138) = ۱۳۱۰.۹۱، p < ۰.۰۰۰۱). ماده‌های میزبان‌جو که با هر غلظتی از اوره تغذیه شده بودند، نسبت به ماده‌هایی که با آب یا ساکارز تغذیه شده بودند، مدت زمان بیشتری پرواز کردند (p < ۰.۰۳).
فعالیت کلی پرواز پشه‌های خونخوار در تمام رژیم‌های غذایی پایدار و در طول 24 ساعت ادامه داشت، به طوری که فعالیت ادرار در نیمه دوم دوره تاریکی برای ماده‌هایی که با آب تغذیه شده بودند و همچنین در ماده‌هایی که با غذای تازه و 24 ساعته تغذیه شده بودند، افزایش یافت (تصویر 3). در حالی که رژیم غذایی با ادرار به طور قابل توجهی بر میانگین مسافت پرواز در ماده‌های تغذیه شده با خون تأثیر گذاشت (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004)، رژیم غذایی با اوره این تأثیر را نداشت (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24). با ادرار دیگر و رژیم غذایی کنترل (تازه، p = 0.0091; 72 ساعت، p = 0.0022; 168 ساعت، p = 0.001; ساکارز، p = 0.0017; dH2O، p = 0.036).
اثرات تغذیه با ادرار و اوره بر پارامترهای تولید مثلی در زیست‌سنجی‌های تخم‌گذاری ارزیابی شد (شکل 4A) و بر اساس تعداد تخم‌های گذاشته شده توسط هر ماده، اندازه تخم و لاروهای سن اول تازه از تخم درآمده بررسی شد. تعداد تخم‌های گذاشته شده. ماده‌های عرب تغذیه شده با ادرار بر اساس رژیم غذایی متفاوت بودند (F(5,222) = 4.38، p = 0.0008؛ شکل 4B). ماده‌هایی که با وعده غذایی ادرار و خون 24 ساعته تغذیه شدند، به طور قابل توجهی بیشتر از ماده‌هایی که با سایر رژیم‌های غذایی ادرار تغذیه شدند، تخم گذاشتند و مشابه ماده‌هایی بودند که با ساکارز تغذیه شدند (شکل 4B). به همین ترتیب، اندازه تخم‌های گذاشته شده توسط ماده‌های تغذیه شده با ادرار بر اساس رژیم غذایی متفاوت بود (F(5, 209) = 12.85، p < 0.0001)، به طوری که ماده‌های تغذیه شده با ادرار 24 ساعته و ساکارز، تخم‌های به طور قابل توجهی بزرگتری نسبت به ماده‌های تغذیه شده با آب گذاشتند، در حالی که تخم‌های ماده‌هایی که با 168 ساعت ادرار تغذیه شدند، به طور قابل توجهی کوچکتر بودند (شکل 4B). 4C). علاوه بر این، رژیم غذایی ادرار به طور قابل توجهی بر اندازه لارو تأثیر گذاشت (F(5, 187) = 7.86، p < 0.0001)، و لاروهای به طور قابل توجهی بزرگتری از تخم‌های گذاشته شده توسط ماده‌های 24 و 72 ساعته تغذیه شده با ادرار نسبت به تخم‌های گذاشته شده از لاروهای تخم بیرون آمدند. ماده‌های تغذیه شده با آب و ماده‌های تغذیه شده با ادرار 168 ساعته (شکل 4D).
عملکرد تولید مثلی آنوفل‌های ماده آرابینیس که از ادرار گاو و اوره تغذیه می‌کنند. پشه‌های ماده تغذیه شده با خون، قبل از قرار دادن در زیست‌سنجی‌ها و به دست آوردن سوبستراهای تخم‌گذاری، به مدت ۴۸ ساعت با رژیم‌های غذایی حاوی ادرار گاو تازه و کهنه، غلظت‌های مختلف اوره، ساکارز (10%) و آب مقطر (H2O) تغذیه شدند. ۴۸ ساعت بعد (A). تعداد تخم (B، E)، اندازه تخم (C، F) و اندازه لارو (D، G) به طور قابل توجهی تحت تأثیر رژیم غذایی ارائه شده قرار گرفتند (ادرار گاو: BD؛ اوره: EG). میانگین‌های هر پارامتر اندازه‌گیری شده با استفاده از نام حروف مختلف به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت بودند (ANOVA یک طرفه با استفاده از تجزیه و تحلیل تعقیبی توکی؛ p < 0.05). میله‌های خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین هستند.
اوره، به عنوان جزء اصلی نیتروژنی ادرار، هنگامی که به عنوان رژیم غذایی برای ماده‌های تغذیه شده با خون فراهم می‌شود، به طور قابل توجهی بر پارامترهای تولید مثلی در تمام مطالعات تأثیر می‌گذارد. تعداد تخم‌های گذاشته شده توسط ماده‌هایی که با اوره تغذیه شده‌اند، پس از یک وعده غذایی خون، بسته به غلظت اوره (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001)، ماده‌هایی که با غلظت اوره بین 134 میکرومولار و 1.34 میلی‌مولار تغذیه شده‌اند، تخم‌های بیشتری گذاشته‌اند (شکل 4E). ماده‌هایی که با غلظت اوره 134 میکرومولار یا بالاتر تغذیه شده‌اند، تخم‌های بزرگتری نسبت به ماده‌هایی که با آب تغذیه شده‌اند، گذاشته‌اند (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; شکل 4F) و اندازه لارو، اگرچه تحت تأثیر غلظت‌های مشابه اوره در مادران قرار دارد (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001) متغیرتر بوده است (شکل 4G).
جذب کلی به عصاره‌های فرار فضای فوقانی ادرار گاو میزبان‌جو. گونه عربینسیس ارزیابی شده در بویایی‌سنج لوله شیشه‌ای (شکل 5A) به طور قابل توجهی تحت تأثیر سن ادرار قرار گرفت (χ2 = 15.9، df = 4، p = 0.0032؛ شکل 5B). تجزیه و تحلیل پس از مرگ نشان داد که بوی ادرار کهنه در 24 ساعت باعث افزایش قابل توجه جذابیت در مقایسه با سایر تیمارها شد (72 ساعت: p = 0.0060، 168 ساعت: p = 0.012، پنتان: p = 0.00070)، به جز بوی ادرار تازه (p = 0.13؛ شکل 5B). اگرچه جذب کلی پشه‌های خونخوار به بوی ادرار تفاوت معنی‌دار نداشت (χ2 = 8.78، df = 4، p = 0.067؛ شکل 5C)، این ماده‌ها در مقایسه با پشه‌های 72 ساعته، به طور قابل توجهی برای عصاره‌های فرار فضای فوقانی جذاب‌تر بودند. ادرار در مقایسه با گروه کنترل (p = 0.0066؛ شکل 5C).
پاسخ‌های رفتاری به بوهای طبیعی و مصنوعی ادرار گاو در جستجوی آنوفل عربیانوس میزبان و خونخوار. شماتیک دستگاه بویایی سنج لوله شیشه‌ای (A). جذب عصاره‌های فرار فضای فوقانی ادرار گاو تازه و کهنه به میزبان (B) و پشه‌های خونخوار (C). واکنش شاخک‌های Lord An را بیابید. عصاره‌های فضای فوقانی جدا شده از ادرار گاو تازه (D)، 24 ساعته (E)، 72 ساعته (F) و 168 ساعته (G) کهنه نشان داده شده‌اند. ردیابی‌های تشخیص آنتن الکترونی (EAD) تغییرات ولتاژ را در پاسخ به ترکیبات فعال زیستی در فضای فوقانی که از کروماتوگراف گازی شسته شده و توسط آشکارساز یونیزاسیون شعله‌ای (FID) شناسایی شده‌اند، نشان می‌دهد. نوار مقیاس نشان دهنده دامنه پاسخ (mV) در مقابل زمان بازداری (s) است. خواص و سرعت آزادسازی (μg h-1) ترکیبات فعال زیستی نشان داده شده است. یک ستاره (*) نشان دهنده یک پاسخ با دامنه کم و ثابت است. دو ستاره (**) نشان دهنده تکرارناپذیری هستند. پاسخ‌ها. میزبان (H) و خونخوار (I) را پیدا کنید. An.arabiensis جذابیت‌های متفاوتی برای مخلوط‌های مصنوعی از بوهای ادرار گاو تازه و کهنه دارد. میانگین نسبت پشه‌های جذب شده به نام‌های حروف مختلف به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت بود (ANOVA یک طرفه با استفاده از آنالیز تعقیبی توکی؛ p < 0.05). میله‌های خطا نشان دهنده خطای استاندارد مقیاس هستند.
میگوی ماده‌ی Ann.arabiensis، 72 ساعت و 120 ساعت پس از خونخواری، در طول تخم‌ریزی، هیچ ترجیحی برای عصاره‌های فرار فضای فوقانی ادرار گاو تازه و مسن در مقایسه با گروه کنترل پنتان نشان داده نشد (χ2 = 3.07، p > 0.05؛ فایل اضافی 1: شکل S1).
برای گونه ماده Ann.arabiensis، آنالیزهای GC-EAD و GC-MS هشت، شش، سه و سه ترکیب زیست فعال را شناسایی کردند (شکل 5D-G). اگرچه تفاوت‌هایی در تعداد ترکیباتی که پاسخ‌های الکتروفیزیولوژیکی را ایجاد می‌کردند مشاهده شد، اما بیشتر این ترکیبات در هر عصاره فرار فضای فوقانی جمع‌آوری‌شده از ادرار تازه و کهنه وجود داشتند. بنابراین، برای هر عصاره، فقط ترکیباتی که پاسخ فیزیولوژیکی از شاخک‌های ماده بالاتر از آستانه ایجاد می‌کردند، در آنالیزهای بیشتر گنجانده شدند.
میزان کل آزادسازی فرار ترکیبات زیست‌فعال در فضای فوقانی از 29 میکروگرم در ساعت در ادرار تازه به 242 میکروگرم در ساعت در ادرار کهنه شده 168 ساعته افزایش یافت، که عمدتاً به دلیل افزایش فنل p-کرزول و m-فرمالدئید و همچنین فنل بود. در مقابل، میزان آزادسازی سایر ترکیبات، مانند 2-سیکلوهگزن-1-اون و دکانال، با افزایش سن ادرار کاهش یافت، که با کاهش مشاهده شده در شدت سیگنال (فراوانی) در کروماتوگرام (شکل 5D)-G پنل سمت چپ) و پاسخ‌های فیزیولوژیکی به این ترکیبات (شکل 5D-G پنل سمت راست) همبستگی داشت.
به طور کلی، مخلوط مصنوعی نسبت طبیعی مشابهی از ترکیبات زیست فعال شناسایی شده در عصاره‌های فرار فضای بالای ادرار تازه و کهنه (شکل 5D-G) داشت و به نظر نمی‌رسید که جذابیت قابل توجهی در جستجوی میزبان (χ2 = 8.15، df = 4، p = 0.083؛ شکل 5H) یا پشه‌های خونخوار (χ2 = 4.91، df = 4، p = 0.30؛ شکل 5I) ایجاد کند. با این حال، مقایسه‌های جفتی پس از آزمایش بین تیمارها نشان داد که پشه‌های میزبان‌جو به طور قابل توجهی برای مخلوط مصنوعی ادرار کهنه شده 24 ساعته در مقایسه با گروه کنترل پنتان جذاب بودند (p = 0.0086؛ شکل 5H).
برای ارزیابی نقش اجزای منفرد در مخلوط‌های مصنوعی ادرار ۲۴ ساعته، شش مخلوط تفریقی در مقابل مخلوط‌های کامل در سنجش لوله Y ارزیابی شدند که در آن ترکیبات منفرد حذف شدند. برای پشه‌های جستجوگر میزبان، تفریق ترکیبات منفرد از مخلوط کامل تأثیر معنی‌داری بر پاسخ‌های رفتاری داشت (χ2 = 19.63، df = 6، p = 0.0032؛ فایل اضافی ۱: شکل S2A)، همه مخلوط‌های تفریقی جذاب‌تر از مخلوط کامل بودند. در مقابل، حذف ترکیبات منفرد از مخلوط کاملاً مصنوعی بر پاسخ‌های رفتاری پشه‌های خونخوار تأثیری نداشت (χ2 = 11.38، df = 6، p = 0.077)، به استثنای دکانال، که منجر به سطوح پایین‌تری در مقایسه با جاذبه مخلوط کامل شد (p = 0.022؛ فایل اضافی ۱: شکل S2B).
در یک روستای بومی مالاریا در اتیوپی، اثربخشی مخلوط مصنوعی ادرار گاو ۲۴ ساعته در جذب پشه‌ها در شرایط مزرعه به مدت ده شب ارزیابی شد (شکل 6A). در مجموع ۴۸۶۱ پشه صید و شناسایی شدند که ۴۵.۷٪ آنها Anthropus.gambiae sl، ۱۸.۹٪ Anopheles pharoensis و ۳۵.۴٪ Culex spp بودند. (فایل اضافی ۱: جدول S1). Anopheles arabinis تنها عضو کمپلکس گونه An.gambian است که توسط آنالیز PCR شناسایی شده است. به طور متوسط، ۳۲۰ پشه در هر شب صید شد که در این مدت تله‌های دارای طعمه‌های ترکیبی مصنوعی پشه‌های بیشتری نسبت به تله‌های جفتی بدون مخلوط گرفتند (χ2(0, 3196) = 170.0, p < 0.0001). تله‌های بدون طعمه در هر یک از پنج شب کنترل در ابتدا، اواسط و انتهای آزمایش قرار داده شدند. مشابه تعداد پشه‌های گرفته شده در هر جفت تله نشان دهنده عدم وجود سوگیری بین خانه‌ها (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05) و عدم کاهش جمعیت در طول دوره مطالعه بود. در مقایسه با تله‌های کنترل، تعداد پشه‌های گرفته شده در تله‌های حاوی مخلوط مصنوعی به طور قابل توجهی افزایش یافته بود: جستجوی میزبان (χ2(0, 2107) = 138.7, p < 0.0001)، خونخواری اخیر (χ2(0, 650) = 32.2, p < 0.0001) و بارداری (χ2(0, 228) = 6.27, p = 0.0123; فایل اضافی 1: جدول S1). این موضوع همچنین در تعداد کل پشه‌های گرفته شده منعکس شده است: جستجوی میزبان > خونخوار > باردار > نیمه باردار > نر.
ارزیابی میدانی اثربخشی مخلوط بوی ادرار گاو مصنوعی ۲۴ ساعته. آزمایش‌های میدانی در جنوب مرکزی اتیوپی (نقشه)، نزدیک شهر ماکی (درج)، با استفاده از تله نوری مرکز کنترل بیماری‌ها (CDC) (راست) در خانه‌های جفتی، با طرح مربع لاتین (تصویر هوایی) (A) انجام شد. تله‌های نوری CDC با طعمه مصنوعی بو، آنوفل‌های ماده عربسک (B) را جذب و صید می‌کنند، اما آنوفل‌های فارو (C) را نه، به روشی متفاوت، یک اثر وابسته به وضعیت فیزیولوژیکی. علاوه بر این، این تله‌ها تعداد قابل توجهی افزایش یافته از پشه‌های میزبان کولکس را به دام انداختند. (D) در مقایسه با گروه کنترل. میله‌های سمت چپ نشان دهنده میانگین شاخص انتخاب پشه‌های صید شده در جفت تله‌های طعمه بودار (سبز) و کنترل (باز) (N = 10) هستند، در حالی که میله‌های سمت راست نشان دهنده میانگین شاخص انتخاب در جفت تله‌های کنترل (باز؛ N = 5) هستند. ستاره‌ها نشان‌دهنده سطوح معنی‌داری آماری هستند (*p = 0.01 و ***p < 0.0001)
این سه گونه به طور متفاوتی در تله‌های حاوی مخلوط‌های مصنوعی به دام افتادند. با جستجوی میزبان (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001)، خونخواری (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) و بارداری (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134)، یک پشه عربی در تله‌ای که مخلوط مصنوعی را آزاد می‌کرد به دام افتاد (شکل 6B)، در حالی که مقدار An تفاوتی نداشت. فاروئنسیس در حالت‌های فیزیولوژیکی مختلف یافت شد (شکل 6C). برای کولکس، در مقایسه با تله‌های کنترل، تنها افزایش قابل توجهی در تعداد پشه‌هایی که به دنبال میزبان بودند در تله‌های طعمه‌گذاری شده با مخلوط مصنوعی مشاهده شد (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; شکل 6D).
تله‌های طعمه میزبان که در خارج از میزبان‌های بالقوه بین مکان‌های پرورش و جوامع روستایی در اتیوپی قرار داشتند، برای ارزیابی اینکه آیا پشه‌های مالاریا از بوی ادرار گاو به عنوان نشانه زیستگاه میزبان استفاده می‌کنند یا خیر، مورد استفاده قرار گرفتند. در غیاب نشانه‌های میزبان، گرما، و با یا بدون وجود بوی ادرار گاو، هیچ پشه‌ای گرفته نشد (فایل تکمیلی 1: شکل S3). با این حال، در حضور دمای بالا و بوی ادرار گاو، پشه‌های مالاریای ماده جذب و گرفته شدند، البته به تعداد کم، مستقل از سن ادرار (χ2(5, 25) = 2.29, p = 0.13; فایل تکمیلی 1: شکل S3). در مقابل، کنترل‌های آب پشه‌های مالاریا را در دماهای بالا نگرفتند (فایل تکمیلی 1: شکل S3).
پشه‌های مالاریا ترکیبات حاوی نیتروژن را از طریق تغذیه جبرانی از ادرار گاو (یعنی گودال‌ها) برای افزایش ویژگی‌های زندگی، مشابه سایر حشرات، به دست می‌آورند و توزیع می‌کنند [2، 4، 24، 25، 26]. ادرار گاو یک منبع تجدیدپذیر در دسترس است که ارتباط نزدیکی با مکان‌های استراحت ناقلین مالاریا، مانند طویله‌های گاو و پوشش گیاهی بلند نزدیک به خانه‌های روستایی و محل‌های تخم‌ریزی دارد. پشه‌های ماده این منبع را از طریق بو پیدا می‌کنند و قادر به تنظیم جذب ترکیبات نیتروژنی در ادرار، از جمله اوره، جزء اصلی نیتروژنی در ادرار هستند [15، 16]. بسته به وضعیت فیزیولوژیکی پشه ماده، مواد مغذی موجود در ادرار برای افزایش فعالیت پرواز و بقای پشه‌های ماده میزبان‌جو و همچنین بقا و ویژگی‌های تولید مثلی افراد تغذیه شده از خون در طول اولین چرخه گنادوتروپیک اختصاص داده می‌شوند. بنابراین، مخلوط کردن ادرار نقش تغذیه‌ای مهمی برای ناقلین مالاریا که مانند بزرگسالان دچار سوء تغذیه بسته هستند، ایفا می‌کند [8]، زیرا به پشه‌های ماده این توانایی را می‌دهد که با درگیر شدن در فعالیت‌های کم‌خطر، ترکیبات نیتروژنی مهم را به دست آورند. تغذیه. این یافته پیامدهای اپیدمیولوژیکی قابل توجهی دارد، زیرا ماده‌ها امید به زندگی، فعالیت و تولید مثل خود را افزایش می‌دهند که همه اینها بر ظرفیت ناقل تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، این رفتار ممکن است هدف برنامه‌های مدیریت ناقل در آینده باشد.