Fiedingswinning en distribúsje yntegreart eigenskippen fan ynsekten foerearjen en libbenshistoarje. Om te kompensearjen foar tekoarten oan spesifike fiedingsstoffen yn ferskate libbensstadia, kinne ynsekten dizze fiedings krije troch oanfoljende fieding, bygelyks troch it fieden fan vertebraten sekreten yn in proses bekend as puollen. reproduksje.It doel fan dit ûndersyk wie om te beoardieljen oft An.arabiensis agitaasje op kij urine foar fiedingswinning ferbettert de skaaimerken fan 'e libbensskiednis.
Soargje derfoar dat it feilich is. arabiensis waard oanlutsen troch de geur fan farske, 24-oere, 72-oere, en 168-oere âlde kij urine, en host-sykjen en bloed-fed (48-oere post-bloed meal) wyfkes waarden metten yn in Y-buis olfactometer, en swierwêzen waard brûkt om te identifisearjen gemyske gearstalling foar swiere froulju en evaluearre foar kombinearjen fan spatten gemyske gearstalling. ko urine op alle fjouwer leeftyd klassen. Syntetyske mingden fan bioaktive ferbiningen waarden evaluearre yn Y-tube en fjild proeven. Om ûndersiikje ko urine en syn wichtichste stikstof befetsjende gearstalling urea as potinsjele oanfoljende fiedings foar malaria vectors, feeding parameters en libben skiednis skaaimerken waarden mjitten. oerlibjen, tethered flecht, en fuortplanting.
Sykje nei it bloed en fieding fan 'e gasthear. Yn laboratoarium- en fjildstúdzjes waarden Arabieren oanlutsen ta de natuerlike en syntetyske geur fan farske en ferâldere kij urine. Drachtbere wyfkes wiene ûnferskillich foar kij urine reaksjes op spawning sites. Host-sykjende en bloed-sûgjende wyfkes aktyf absorb kij urine en histoaryske boarnen en histoaryske flechten en alle libbensflecht nei in libbensflecht. val, of reproduksje.
Anopheles arabinis akwisysje en distribúsje fan ko urine foar ferbettere libben skiednis skaaimerken. Oanfoljende feeding fan ko urine beynfloedet vector kapasiteit direkt troch it fergrutsjen fan deistich oerlibjen en vector tichtens, en yndirekt troch feroarjen fan flecht aktiviteit en moat dêrom wurde beskôge yn takomstige modellen.
Oanwinst en distribúsje fan fiedingsstoffen yntegreart skaaimerken fan ynsekten foerearjen en libbensskiednis [1,2,3]. Ynsekten binne by steat om iten te selektearjen en te krijen en kompensearjende fieding út te fieren op basis fan beskikberens en fiedingseasken [1, 3]. Yn spesifike fiedingsstoffen kinne ynsekten dizze fiedingsstoffen krije troch oanfoljende fieding, lykas op modder, ferskate ekskrementen en sekreten fan vertebraten, en aas, in proses bekend as puollen [2]. 2, 4, 5, 6] ,7]. De malariamug Anopheles gambiae sensu lato (sl) komt nei foaren as in 'ûndervoede' folwoeksene [8], dus wetterjen kin in wichtige rol spylje yn har libbensskiednis, mar dit gedrach is oant no ta ferwaarleazge.
Stikstof intake yn folwoeksen froulike Anopheles muggen wurdt beheind fanwege lege caloric reserves droegen út de larval stadium en inefficiënt benutten fan bloed miel [9]. Female Ann.gambiae sl typysk kompensearret foar dit troch oanfolling mei oanfoljende bloed meals [10, 11], dêrmei sette mear minsken yn gefaar fan kontraktearjen fan de sykte en in set grutte mosquitoes oanfolling risiko foar it brûken fan de sykte en oanfolling fan muggen. ing fan vertebrate excreta te krijen stikstof ferbiningen dy't fersterkje oanpassing en flecht manoeuvreerberens, lykas oantoand troch oare ynsekten [2]. Yn dit ferbân, de sterke en ûnderskate attraksje fan ien fan 'e sibling soarten binnen An. De Gambiaanske sl soarten kompleks, Anopheles arabinis, farske en ferâldere kij urine [12,13, is nijsgjirrich yn' e gasthear yn 4,13, is nijsgjirrich. om te assosjearjen mei en feed op fee. Koe urine is in boarne ryk oan stikstof ferbiningen, mei urea goed foar 50-95% fan de totale stikstof yn farske urine [15, 16]. As ko urine âldens, microorganisms benutte dizze middels te ferminderjen de kompleksiteit fan stikstof ferbiningen binnen 24 oeren, de assosjearre mei nitrogenous ferbiningen binnen 24 oeren, de assosjearre mei nitrogen. kalophilic microorganisms (in protte dêrfan produsearje ferbinings giftich foar muggen) bloeie [15], dat kin wêze froulike Ann.arabiensis wurdt foarkar oanlutsen ta urine aged 24 oeren of minder [13, 14].
Yn dizze stúdzje, gasthear en bloed-fed Ans waard socht foar. Tidens syn earste gonadotropin syklus, arabiensis waard beoardiele foar de oername fan stikstof ferbiningen, ynklusyf urea, troch urine mixing. Folgjende, in rige fan eksperiminten waarden útfierd om te beoardieljen hoe't froulike muggen allocate dizze potinsjele fiedingsstof boarne, foar ferbettere survin en fierdere geur fan de urine en fierdere geur. e waard beoardiele om te bepalen oft dizze levere betroubere oanwizings foar gasthear en bloed-fed An.Yn harren syktocht nei dizze potinsjele fiedingsboarne, arabiensis ûntdutsen gemyske korrelaasjes efter de waarnommen differinsjaaloperator oantreklikens. Syntetyske geur mingselen fan flechtich organyske ferbiningen (VOCs) identifisearre yn 24-oere aged urine waarden fierder evaluearre ûnder laboratoarium omstannichheden en urine fjild betingsten oantoand ûnder útwreide effekt fan urine. ferskate fysiologyske steaten.Mosquito attraksje. De resultaten krigen befêstigje dat An.arabiensis krijt en distribúsje stikstoflike ferbiningen fûn yn vertebraten urine te beynfloedzje libben skiednis skaaimerken. Dizze resultaten wurde besprutsen yn de kontekst fan mooglike epidemiologyske gefolgen en hoe't se kinne brûkt wurde foar vector tafersjoch en kontrôle.
Anopheles arabicans (Dongola-strain) waarden hâlden op 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH en in 12:12 h ljocht:tsjustere syklus. 0 ml bekers (Nolato Hertila, Åstorp, SE) en dan oerbrocht nei Bugdorm-kooien (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Taiwan) om folwoeksenen te meitsjen. bewurke wetter foarôfgeand oan it eksperimint, lykas hjirûnder beskreaun. Froulju brûkt foar flecht buis eksperiminten waarden úthongere foar mar 4-6 oeren mei wetter ad libitum. Om ta te rieden bloed-sûgjen muggen foar folgjende bioassays, 4 dpe wyfkes waarden foarsjoen fan defibrotic skiep bloed (Håtunalab, Bro, SE) mei help fan in membraan feeding systeem (Hemotekyccstedly, UK) waarden dan condensearre wurken. yndividuele kaaien en levere dieet direkt, lykas beskreaun hjirûnder, of 10% sucrose ad libitum foar 3 dagen foarôfgeand oan de eksperiminten beskreaun hjirûnder. De lêste wyfkes waarden brûkt foar flecht tube bioassays en oerbrocht nei it laboratoarium, en dan hie distillearre wetter ad libitum foar 4-6 oeren foar it eksperimint.
Feedingsassays waarden brûkt om urine- en urea-konsumpsje te kwantifisearjen yn folwoeksen An.Arab-froulju. Host-sykjende en bloedfiedende wyfkes krigen in dieet mei 1% verdunde frisse en ferâldere kij urine, ferskate konsintraasjes fan urea, en twa kontrôles (10% sukrose en wetter) foar 48 h. Dêrnjonken, mlanicy12de- xylene 12 mg, 12 mg, 5 mg, 15 mg, -1; Sigma-Aldrich, Stockholm, SE) waard tafoege oan it dieet en levere yn in 4 × 4 matrix yn 250 µl mikrocentrifuge buizen (Axygen Scientific, Union City, CA, US; figuer 1A) Folje oan 'e râne (~ 300 µl). 6 sm yn hichte; Semadeni, Ostermundigen, CH; Figure 1A) yn folslein tsjuster by 25 ± 2 sm ° C en 65 ± 5% relative vochtigheid. Dizze eksperiminten waarden werhelle 5 oant 10 kear.
Sjoch foar bovine urine en urea opnomd troch de gasthear en bloed-sûgjende froulike Anopheles arabianus.In feeding trial (A), froulike muggen waarden foarsjoen fan in dieet besteande út farske en ferâldere ko urine, ferskate konsintraasjes fan urea, sukrose (10%), en destillearre wetter (H2O). te dat gasthear-sykjende wyfkes opnomd 72-oere ko urine minder as 168-oere ko urine (B).De gemiddelde totale stikstof ynhâld (± standertdeviaasje) fan urine wurdt fertsjintwurdige yn de ynset. Host-sykjende (D, F) en bloed-sûgjende (E, G) wyfkes nimme up urea yn in doasis-ôfhinklike folume, elk fan in oare letter (D-ynhalearre) ferskillende folume (D-inhaled oare folume) wize ANOVA brûkend Tukey syn post hoc analyze; p <0.05). Flater bars fertsjintwurdigje standert flater fan it gemiddelde (BE). De rjochte stippelline stiet foar de log-lineêre regression line (F, G)
Om geabsorbeerd iten frij te litten, waarden muggen yndividueel pleatst yn 1.5 ml mikrosentrifuge-buizen mei 230 µl destillearre wetter en it weefsel waard fersteurd mei in disposable stamper en cordless motor (VWR International, Lund, SE), folge troch centrifugaasje by 10 krpm foar 10 min. ryk) en absorption (λ620) waard bepaald mei in spektrofotometer-basearre mikroplaatlêzer (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). As alternatyf waarden de muggen gemalen yn 1 ml destillearre wetter, wêrfan 900 µl waard oerbrocht nei in cuvette2-analyse foar (λ0m, 0m, 0,0,0,0,0,0,0; , Kista, SE).Om dieetyntak te kwantifisearjen, waard in standertkromme taret troch serial ferwidering om 0,2 µl oant 2,4 µl fan 1 mg ml-1 xylene cyanide te jaan.
Folume gegevens waarden analysearre mei help fan ien-manier analyze fan fariânsje (ANOVA) folge troch Tukey syn post hoc pearwise fergelikingen (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, US, 1989-2007). Lineêre regression analyzes beskreaun konsintraasje-ôfhinklike urea intake en fergelike mosquis-sukken en bloedsucking responses tusken Prism-Graad-sucking responses tusken de hosts en bloed. 0 foar Mac, GraphPad Software, San Diego, CA, FS).
Likernôch 20 µl urinemonsters fan elke leeftydsgroep waarden bûn op Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 mesh, Sigma Aldrich) en ynkapsulearre yn tinnen kapsules (8 mm × 5 mm). , US) om stikstofynhâld yn farske en ferâldere urine te bepalen neffens it protokol fan de fabrikant.Totale stikstof (g N l-1) waard kwantifisearre op basis fan bekende urea-konsintraasjes brûkt as standert.
Om it effekt fan dieet te beoardieljen op gasthear-sykjende en bloedsûgende froulike oerlibjen, waarden muggen yndividueel pleatst yn grutte Petri-skûtels (12 sm yn diameter en 6 sm yn hichte; Semadeni) mei in mesh-bedekt gat yn it lid (3 sm yn diameter) mei Foar fentilaasje en fiedingsfoarsjenning. Dieten waarden direkt nei 4 dpe levere en ynbegrepen 1% ferwaterde konsintraasje fan urine, 1 konsintraasje, 1 urine 0% sukrose en wetter. Elk dieet waard pipetteare op in dental tampon (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) ynfoege yn in 5 ml syringe (Thermo Fisher Scientific, Göteborg, SE), de plunger fuorthelle, en pleatst boppe op in petrischaal (figuer 1).1A).Change. twa kear deis, wylst deade muggen waarden ôffierd oant de lêste mosquito stoar (n = 40 per behanneling). Survival fan muggen fieden op ferskate dieet waard statistysk analysearre mei help fan Kaplan-Meyer survival curves en log-rank tests te fergelykjen oerlibjen ferdieling fergeliking tusken dieet (IBM SPSS Statistics 204).
In oanpaste mosquito fleanende mûne basearre op Attisano et al.[17], makke fan 5 mm dikke dúdlike acryl panielen (10 sm breed x 10 sm lang x 10 sm heech) sûnder foar- en efterkant panielen (Fig. 3: top).In pivot gearstalling mei in fertikale buis makke fan in gas chromatography kolom (0,275 mm lijm nedich yn L) suspended in ein lijm yn L) pear neodymium magneten 9 sm útinoar.In horizontale buis makke fan itselde materiaal (6,5 sm L) trochinoar de fertikale buis te foarmjen in tethered earm en in earm dy't droech in lyts stikje aluminium folie as in ljocht-ûnderbrekkende sinjaal.
24-oere-honger wyfkes krigen it boppesteande dieet foar 30 minuten foarôfgeand oan restraint.Folslein fed froulike muggen waarden dan yndividueel anesthetized op iis foar 2-3 min en hechte oan insect pins mei bijewaaks (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) en dan bûn oan 'e earms revolúsje oan' e earms revolúsje op maat fan 'e earms revolúsje. r, dan opslein en werjûn mei PC-Lab 2000™ software (v4.01; Velleman, Gavere, BE).De flechtmole waard pleatst yn in klimaatregele keamer (12 h:12 h, ljocht: tsjuster, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH).
Om fisualisearjen it patroan fan flecht aktiviteit, de totale ôfstân flein (m) en it totale oantal opienfolgjende flecht aktiviteiten waarden berekkene per oere oer in 24-oere perioade. Dêrneist, de gemiddelde ôfstannen fleane troch yndividuele froulju waarden fergelike oer behannelingen en analysearre mei help fan ien-way ANOVA en Tukey syn post hoc analyze (JMP Pro, v14.0.0), dêr't ôfhinklik fan in gemiddelde ynstitút wie in ôfhinklike ynstitút, Inc. , it gemiddelde oantal rondes wurdt berekkene yn stappen fan 10 minuten.
Om it effekt fan dieet op reproductive prestaasjes fan An.arabiensis te beoardieljen, waarden seis wyfkes (4 dpe) direkt nei Bugdorm-kaaien (30 cm × 30 cm × 30 cm) nei bloedsammeling oerbrocht en dêrnei it eksperimintele dieet foar 48 h levere lykas hjirboppe beskreaun. Dieeten waarden doe fuorthelle en spawning cups (30 ml; Nolatotille waarden foarsjoen fan tredde deis 4 oeren wetter) , wikseljend elke 24 oeren. Repeat eltse dieet regimen 20-50 times.Eggs waarden teld en opnommen foar eltse eksperimintele koai.Subsamples fan aaien waarden brûkt om te beoardieljen gemiddelde grutte en lingte fariaasje fan yndividuele aaien (n ≥ 200 per dieet) mei help fan in Dialux-20 mikroskoop (DM1000000000000000000000) mikroskoop (Dalux-20) útrist mei Ernstz, DE; 20 R2;Leica Microsystems Ltd., DE). De oerbleaune aaien waarden hâlden yn in klimaat-kontrolearre keamer ûnder standert opfieding betingsten foar 24 h, en in subsample fan koartlyn ûntstiene 1e instar larven (n ≥ 200 per dieet) waarden mjitten, lykas hjirboppe beskreaun. 0.0, SAS Institute Inc.).
Headspace flechtich út farske (1 hr post-sampling), 24 oeren, 72 oeren en 168 oeren âldens urine waarden sammele út samples sammele út Zebu fee, Arsi races.For gemak, urinemonsters waarden sammele betiid yn 'e moarntiid wylst de kij wiene noch yn' e skuorre. ing bags (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH en Co., Minden, DE) yn 3 l polyamide mei deksel Yn vinyl chloride plastic drums. Headspace flechtich út elk bovine urinemonster waarden sammele itsij direkt (farsk) of nei maturation by keamertemperatuer foar 24 h, 72 h en 168 h represintatyf fan elke urine groep, ik wie represintatyf fan elke urine groep.
Foar kolleksje fan headspace flechtichheden, in sletten-loop systeem waard brûkt om sirkulearje in aktivearre koalstof-filtered gas stream (100 ml min-1) troch in polyamide tas nei de adsorption kolom foar 2,5 h troch it brûken fan in diafragma fakuüm pomp (KNF Neuberger, Freiburg, DE). id) containing 35 mg of Porapak Q (50/80 mesh; Waters Associates, Milford, MA, US) between glass wool plugs.Before use, the column was flushed with 1 ml redistilled n-hexane (Merck, Darmstadt, DE) and 1 ml pentane (99.0% grade pure solvent000The sorbed pure solvent000). μl fan pentane. Headspace kolleksjes waarden pooled en dan opslein by -20 ° C oant brûkt foar fierdere analyze.
Gedrachsreaksjes fan host-sykjende en bloed-iten An.Headspace flechtich ekstrakten sammele út farske, 24-h, 72-h, en 168-h-âldere urine waarden analysearre foar flechtich úttreksels út Arabidopsis muggen mei help fan in rjochte glêzen buis olfactometer [18]. [19].In glêzen buis olfactometer (80 sm × 9,5 sm id) waard ferljochte mei 3 ± 1 lx fan read ljocht fan boppen. Charcoal filtere en bevochtigde luchtstream (25 ± 2 ° C, 65 ± 2% relative vochtigheid) trochjûn de bioassay op 30 cm fan stiel s-1 in rige fan stiel s-1 in searje fan stainless stream wurdt trochjûn troch in s-1 in searje. uniform plume structure.Dental tampon dispenser (4 cm × 1 sm; L: D; DAB Dental AB), suspended út in 5 sm coil op de wyn kant fan 'e olfactometer, mei stimulator feroarings elke 5 minutes.For analyze, 10 μl fan elk headspace extract, verdund 1:10, waard brûkt as in gasthear fan in kontrôle of-pentane. ucking muggen waarden pleatst yn yndividuele release cages 2-3 oeren foar it begjin fan it eksperimint. De release koai waard pleatst op 'e downwind kant fan' e olfactometer, en de muggen waarden tastien te acclimate foar 1 min, en dan de flinter fentyl fan de kaai waard iepene om release. waarden op syn minst 30 kear replikearre, en om de effekten fan ien dei te foarkommen, waarden itselde oantal behannelingen en kontrôles testen op elke eksperimintele day.Seek antwurden fan host en bloed-fed Ans.Arabic versus headspace sets waarden analysearre mei help fan nominale logistyske regression folge troch pairwise fergeliking foar ûneven ferhâldings (JMP0 Institute Inc., v14AS.
An's spawning-antwurd. Headspace-ekstrakten fan farske en ferâldere ko-urine waarden analysearre yn Bugdorm-kooien (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science). Plastic bekers (30 mL; Nolato Hertila) fol mei 20 mL destillearre wetter levere de spawning substraat en waarden pleatst yn 'e hoeke fan' e tsjinoerstelde 24 cm. mei 10 μl fan elk headspace extract op in 1:10 dilution.An gelikense bedrach fan pentane waard brûkt om oanpasse de kontrôle beker. Behanneling en kontrôle bekers waarden útwiksele tusken elk eksperimint te kontrolearjen foar posysje effekten. lein yn de behanneling beker - it oantal aaien lein yn de kontrôle beker) / (it totale oantal aaien lein). Elke behanneling waard werhelle 8 kear.
Gas chromatography en elektroanen antenne patroan detection (GC-EAD) analyze fan froulike An.arabiensis waard útfierd lykas earder beskreaun [20]. Koartsein, frisse headspace flechtich úttreksels waarden skieden mei help fan in Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, US) útrist mei in HP-5 kolom (305 m × 2 Technologies, Agilent 5 dik, 205 m × 50, μ. ).and aging urine.Waterstof waard brûkt as de mobile faze mei in gemiddelde lineêre trochstreaming fan 45 sm s-1.Elke sample (2 μl) waard ynjeksje foar 30 sekonden yn splitless modus mei in ynlaat temperatuer fan 225 ° C. De GC oven temperatuer waard programmearre út 35 ° C (3 minuten hold) nei 300 minuten hold ° C by 10 min. 4 psi stikstof waard tafoege en splitst 1: 1 yn in Gerstel 3D/2 leech dead folume krús (Gerstel, Mülheim, DE) tusken de flamme ionisaasje detektor en de EAD. De GC effluent capillary foar EAD waard troch in Gerstel ODP-2 oerdracht line, dy't tracks de GC oven temperatuer plus 5 ° C, dêr't mingd yn in glêzen buis (1 cm) befochtige lucht (1,5 l min−1). De antenne waard pleatst 0,5 sm fan 'e útgong fan' e buis. Elke yndividuele mosquito ferantwurde foar ien replikaat, en foar host-sykjende muggen, op syn minst trije replikaten waarden útfierd op urinemonsters fan elke leeftyd.
Identifikaasje fan bioaktive ferbiningen yn headspace-kolleksjes fan farske en ferâldere bovine urine mei in kombineare GC- en massaspektrometer (GC-MS; 6890 GC en 5975 MS; Agilent Technologies) om antenne-antwurden op te heljen yn GC-EAD-analyse, operearjend yn elektroanynfloedionisaasjemodus op 70 eV. (60 m × 0,25 mm ynderlike diameter, 0,25 μm film dikte) mei help fan helium as de mobile faze mei in gemiddelde lineêre trochstreaming taryf fan 35 cm s-1.A 2 μl sample waard ynjeksje mei deselde ynjector ynstellings en oven temperatuer as foar de GC-EAD analyze. ary (Agilent). Identifisearre ferbiningen waarden befêstige troch ynjeksje fan autentike noarmen (Aanfoljende triem 1: Tabel S2). Foar kwantifikaasje waard heptylacetat (10 ng, 99,8% gemyske suverens, Aldrich) as eksterne standert ynjeksje.
Evaluearjen fan de effektiviteit fan in syntetyske geur mingsel besteande út bioaktive ferbiningen identifisearre yn farske en ferâldere urine te lûken host-sykjende en bloed-sûgjende Ans.arabiensis, mei help fan deselde olfactometer en protokol as hjirboppe. -hour aged urine (Figure 5D-G; Oanfoljende triem 1: Tabel S2). Foar analyze, brûk 10 μl fan in 1:100 verdunning fan de folslein syntetyske mingsel, mei in totale release rate fariearjend fan likernôch 140-2400 ng h-1, foar beoardieljen oantreklikens foar host en bloed-sûgjende mingsel wurdt útfierd op de folsleine mingsel fan mosquitoes en bloed-sucking. single ferbiningen fan it folsleine mingsel wurde fuorthelle.Seek antwurden fan gasthear en bloed-fed Ans.Arab vs syntetyske en subtraktive mingden waarden analysearre mei help fan nominale logistyske regression folge troch pearwize fergeliking foar ûneven ferhâldingen (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Om te beoardieljen oft ko urine koe tsjinje as in host habitat cue foar malaria muggen, frisse en ferâldere ko urine, sammele lykas hjirboppe beskreaun, en wetter waard pleatst yn meshed 3 l emmers (100 ml) en set yn host bait traps.(BG-HDT ferzje; BioGents, Regensburg, DE).Tsien fangsten pleatst 50 m útinoar yn greide, 400 m fan doarpsmienskip (Silay, Etioopje, 5°53'24''N, 37°29'24''E) en gjin fee, op permaninte briedplakken en doarpen. wurdt rotearre nachtlik foar in totaal fan fiif nights.Mosquito nûmers fongen yn trapen baited mei urine fan ferskillende leeftiden waarden fergelike mei help fan logistyske regression mei in beta binomiale ferdieling (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Yn in malaria-endemysk doarp tichtby de stêd Maki, Oromia regio, Etioopje (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; Figure 6A). De stúdzje waard útfierd tusken heal augustus en heal septimber foar it jierlikse oerbliuwende spuitseizoen fan binnen, tegearre mei in 50 m lang útinoar spuiten, tegearre mei in lange tiid fan 0 m útinoar. bûtengebieten fan it doarp waarden selektearre foar it ûndersyk (Fig. 6A).De kritearia dy't brûkt waarden om de huzen te selektearjen wiene: gjin bisten yn 'e hûs, gjin binnenkoken (tekenje brânhout of houtskoal) tastien (op syn minst yn de proefperioade), en huzen mei maksimaal twa ynwenners, sliepe yn uninsecticides.ûnder de behannele mosquito net.Ethyske goedkarring is ferliend troch de Ynstitúsjonele Research Ethics Review Board (IRB/022/2016) fan de Fakulteit fan Natuerwittenskippen (CNS-IRB), Addis Abeba Universiteit, yn oerienstimming mei de rjochtlinen fêststeld troch de World Medical Association Ferklearring fan Helsinki.Tastimming fan elk haad fan de sûnens fan de húshâlden proses waard krigen ein mei de hiele haad fan de húshâlden ferlinging proses en it hiele haad fan de sûnens proses. 'kebele') nivo. It eksperimintele ûntwerp folge in 2 × 2 Latynsk fjouwerkant ûntwerp, wêryn syntetyske mingden en kontrôles waarden tawiisd oan keppele huzen op 'e earste nacht en wiksele tusken huzen op' e folgjende eksperimintele nacht. Dit proses waard werhelle tsien kear. Dêrneist, te skatten muggen aktiviteit yn selektearre huzen, de CDC fallen waarden ynsteld om te rinnen fiif konsekwint fan 'e ein fan' e middei, de midden fan 'e dei en trije kear op deselde tiid.
In syntetyske mingsel mei seis bioaktive ferbiningen waard oplost yn heptane (97.0% solvent GC grade, Sigma Aldrich) en frijlitten by 140 ng h-1 mei help fan in katoenen wick dispenser [20]. De wick dispenser tastien alle ferbiningen wurde frijlitten yn konstante proporsjes troch de 12 oere eksperimint. Control and Prevention (CDC) light trap (John W. Hock Company, Gainesville, FL, US; figuer 6A). De trapen waarden hong 0,8 - 1 m boppe de grûn, tichtby de foet fan it bêd, en in frijwilliger sliepte ûnder in net behannele muskietnet en operearre tusken 18:00 en 06:30. , en swier [21] waarden dêrnei screened mei polymerase kettingreaksje (PCR) analyze te identifisearjen de soarten morfologysk identifisearre as A. gambiae sl. Leden fan it kompleks [23]. Yn it fjild stúdzje, trap trapping fan paired huzen waard analysearre mei help fan in nominale logistyk fit model, dêr't attraksje wie de ôfhinklike fariabele en behanneling (MP.0. SAS Institute Inc.).Hjir melde wy de χ2- en p-wearden fan 'e test foar kânsferhâlding.
Evaluearje oft it feilich is.arabiensis wie by steat te krijen urine, syn wichtichste stikstof boarne, urea, troch direkte feeding, binnen 48 h fan administraasje foar 4 dagen post (dpe) host-sykjen en bloed-fied froulike feeding trials (Fig. 1A). 0,0001 en F(5,299) = 56,00, p < 0,0001, respektivelik; Fig. 1B, C). Fierder ieten gasthear-sykjende froulju minder yn urine op 72 oeren yn ferliking mei urine op 168 oeren (Fig. 1B). ferlike mei alle oare konsintraasjes en wetter, wylst net te ûnderskieden fan 10% sucrose (F (10,813) = 15,72, p <0,0001; figuer 1D). Dit wie yn tsjinstelling ta de reaksje fan bloed-fed wyfkes, dy't typysk opnomd signifikant mear urea-befette dieet dan 50% sucrose (7) 0 = 50% sucrose (7) 0 = 50% sucrose. 5, p < 0.0001; Figure 1).1E). Fierder, by it fergelykjen tusken de twa fysiologyske steaten, phlebotomized wyfkes opnomd mear urea as gasthear-sykjende wyfkes by de leechste konsintraasjes, en dizze wyfkes absorbearre ferlykbere hoemannichten urea by hegere konsintraasjes (F(1,953; 01,08) = 01,08;Fig. 1F, G). Wylst intake út in urea-befette dieet bliken te hawwen optimale wearden (Fig. 1D, E), wyfkes yn beide fysiologyske steaten wienen by steat om modulate de hoemannichte urea opnomd oer it hiele oanbod fan urea konsintraasjes yn in log-lineêre moade (Fig. 1F, G).).Likely, muggen lykje te kontrolearjen harren stikstof opname troch it regulearjen fan de hoemannichte urine opnomd, as de hoemannichte stikstof yn urine wurdt wjerspegele yn it bedrach opnomd (Figure 1B, C en B ynsetten).
Om de effekten fan urine en urea te beoardieljen op it oerlibjen fan host-sykjen en bloedsûgjende muggen, waarden wyfkes urine fan alle fjouwer leeftiden fiede (fris, 24 oeren, 72 oeren, en 168 oeren nei ôfsetting) en in ferskaat oan urea-konsintraasjes, lykas destillearre wetter en 10% sacharose diene as in 2A-kontrôle. libben yn gasthearsykjende wyfkes (urine: χ2 = 108,5, df = 5, p < 0,0001; urea: χ2 = 122,8, df = 5, p < 0,0001; Fig. 2B, C) en bloedfeed wyfkes (urine: χ0,0,0; χ2 = 137.9, df = 5, p <0.0001; Figure 2D,E).Yn alle eksperiminten, wyfkes fieden in dieet fan urine, urea, en wetter hie signifikant legere oerlibjen tariven yn ferliking mei wyfkes feeded in sucrose dieet (figuer 2B-E). h stale urine (p = 0.016) mei de leechste kâns op oerlibjen (Fig. 2B). Fierder oerlibbe host-sykjende wyfkes dy't 135 mM urea fiede langer as wetterkontrôles (p <0.04) (Fig.2C). Yn ferliking mei wetter, froulju fieden mei farske urine en 24-oere urine oerlibbe langer (p = 0,001 en p = 0,012, respektivelik; figuer 2D), wylst froulju fieden mei 72-oere urine oerlibbe langer as dy fied Female koarte frisse urine en 24-oere <1,0 p. e 2D). Wannear't 135 mM urea fiede, oerlibben bloedfetige wyfkes langer as alle oare konsintraasjes fan urea en wetter (p <0,013; figuer 2E).
Survival of host and blood-sucking female Anopheles arabinis feeding on cow urine and urea.Yn de bioassay (A), froulike muggen waarden foarsjoen fan in dieet besteande út farske en ferâldere ko urine, ferskate konsintraasjes fan urea, sacharoaze (10%) en destillearre wetter (H2O). It oerlibjen fan host-sykjende (E, C) tean (1) 2 oeren oant alle wyfkes fiede mei urine (B, D) en urea (C, E), en kontrôles, sukrose en wetter, dea binne
De totale ôfstân en oantal rûnten bepaald yn de flecht mûne test oer in 24-oere perioade ferskilde tusken host-sykjende en bloed-sûgende muggen, dy't lieten minder flecht aktiviteit algemien (figuer 3). Host-sykjende muggen dy't levere frisse en ferâldere urine of sukrose en wetter toande ûnderskate flecht patroanen, wylst froulike feeding op dy 3, mei froulike feeding mear op dy, (Fig. 4- en 168-oere aged Mosquitoes dy't fiede op urine eksposearre ferskillende flecht patroanen en wiene yn it foarste plak deistich. Female muggen dy't levere sucrose of 72-oere urine toande aktiviteit hiele 24-oere perioade, wylst wyfkes dy't levere wetter wiene mear aktyf yn 'e mid-perioade. 72-oere-âldere urine belibbe in fêste delgong yn aktiviteit oer 24 oeren (figuer 3).
Flechtprestaasjes fan jager-sykjende bloedsûgende froulike Anopheles arabinis dy't feeding op kij urine en urea. Yn 'e flecht mûne test, froulike muggen fieden op farske en ferâldere ko urine, ferskate konsintraasjes fan urea, sacharoaze (10%), en destillearre wetter (H2O) waarden keppele oan horizontaal, frij draaiende earms (rjochts-earms)-sykje (rjochts)-earms (rjochts draaiende earms). , de totale ôfstân en it oantal flechten per oere foar elke dieet oer in perioade fan 24 oeren waarden opnommen (donker: griis; ljocht: wyt). Gemiddelde ôfstân en trochsneed oantal oanfallen wurde oan 'e rjochterkant fan' e sirkadyske aktiviteitengrafyk werjûn. Flaterbalken fertsjintwurdigje standertflater fan 'e gemiddelde. Statistyske analyze sjoch tekst
Yn 't algemien folge de totale flechtaktiviteit fan host-sykjende froulju in patroan fergelykber mei dat fan flechtôfstân oer in 24-oere perioade. Mean flechtôfstân waard signifikant beynfloede troch dieet opnommen (F(5, 138) = 28.27, p <0.0001), en host-sykjende wyfkes krigen 72 oeren urine yn fergeliking mei alle oare langere ôfstân (0 crose) fergelike mei alle oare langere ôfstân (0 crose). fed muggen fleach langer as farske (p = 0,022) en 24-h-âldere urine (p = 0,022)-fed mosquitoes. sykjende wyfkes fied urea signifikant tanommen gemiddelde flecht ôfstân ôfhinklik fan de opnomde konsintraasje (F (5, 138) = 1310.91, p <0.0001). Host-sykjende wyfkes fed eltse konsintraasje fan urea fleach langer as wyfkes fed itsij wetter of sukrose (p <0.03).
Algemiene flechtaktiviteit fan bloedsûgende muggen wie stabyl en oanhâlden oer 24 oeren oer alle fiedings, mei ferhege urineaktiviteit yn 'e twadde helte fan' e tsjustere perioade foar wyfkes fiede op wetter en ek yn wyfkes dy't fris en 24 oeren âld fiede (ôfbylding 3). t die net (F(5, 138) = 1,36, p = 0,24) .mei oare urine en kontrôle dieet (fris, p = 0,0091; 72 oeren, p = 0,0022; 168 oeren, p = 0,001; sacharoaze, p = 0,0017, p = 0,0017, p = 0,0017, p.).
De effekten fan iten fan urine en urea op reproduktive parameters waarden beoardiele yn aai-lizzende bioassays (figuer 4A) en waarden ûndersocht neffens it oantal aaien lein troch elke froulike, aaigrutte, en nij útbredde larven fan earste ynstar. 4B). Froulju fed in 24-oere urine, bloed miel lei signifikant mear aaien as wyfkes fieden oare urine dieet en wiene fergelykber mei dy fied sucrose (Fig. 4B). Likegoed, de grutte fan aaien lein troch urine-fed wyfkes fariearre troch dieet (F(5, 209) = 1205, -0, -0, urine, -0, urine, -0, en urine. fiede wyfkes dy't signifikant gruttere aaien lizze as wetterfoerde wyfkes, wylst de aaien fan wyfkes dy't mei 168 h urine fieden signifikant lytser wiene (Fig. 4C). Dêrnjonken beynfloede urinedieet de larvegrutte signifikant (F(5, 187) = 7,86, p <0,0001, p < 0,0001), mei signifikante aaien - 4 - 2 larva en 2 larva. âlde urine-fed wyfkes as fan aaien lein fan aaien larven.Water-fed en 168-h urine-fed wyfkes (figuer 4D).
Reproductive prestaasjes fan froulike Anopheles arabinis feeding op ko urine en urea. Blood-fed froulike muggen waarden fied dieet besteande út farske en ferâldere ko urine, ferskate konsintraasjes fan urea, sacharoaze (10%), en destillearre wetter (H2O) foar 48 oeren foardat pleatsen yn bioassays en it krijen fan in bioassays (E-4 oeren, aaien grutte, Egg, B). , F) en larvengrutte (D, G) waarden signifikant beynfloede troch it levere dieet (koe urine: BD; urea: EG). Middels foar elke parameter mjitten mei ferskate letternammen wiene signifikant ferskillend fan elkoar (ienwize ANOVA mei Tukey's post hoc-analyse; p <0.05). Flaterbalken fertsjintwurdigje standertflater fan 'e gemiddelde
As de wichtichste nitrogenous komponint fan urine, urea, doe't levere as in dieet oan bloed-fed wyfkes, signifikant beynfloede reproductive parameters yn alle stúdzjes. 34 mM leinen mear aaien (Figure 4E). Wyfkes fieden mei urea-konsintraasjes fan 134 µM of heger lizze gruttere aaien as wyfkes fieden op wetter (F(10, 4245) = 36,7; p <0,0001; Figuer 4F), en larvale grutte fan (31 yn 'e mem, hoewol beynfloede troch 31 yn' e mem (31) ; p <0.0001) wie fariabeler (Fig. 4G).
Algemiene attraksje foar host-sykjende bovine urine headspace flechtich extracten. De arabiensis beoardiele yn de glêzen buis olfactometer (Fig. 5A) wie signifikant beynfloede troch urine leeftyd (χ2 = 15.9, df = 4, p = 0.0032; Fig. 5B). nei alle oare behannelingen (72 oeren: p = 0,0060, 168 oeren: p = 0,012, pentane: p = 0,00070), Utsein de geur fan farske urine (p = 0,13; figuer 5B). .067; Fig. 5C), dizze froulju waarden fûn te wêzen signifikant mear oantreklik foar headspace flechtich ekstrakten yn ferliking mei 72-oere âldens urine yn ferliking mei kontrôles (p = 0,0066; figuer 5C).
Gedrachsreaksjes op natuerlike en syntetyske kij urine geuren yn it sykjen nei gasthear en bloed-fed Anopheles arabianus. Skema fan de glêzen buis olfactometer (A). Oanlûken fan headspace flechtich úttreksels út farske en ferâldere kij urine oan gasthear (B) en bloed-sûgjende (C) muggen. -oere (E), 72-oere (F), en 168-oere (G) aged cow urine wurde werjûn. Elektronen antenne detection (EAD) spoaren litte spanning feroarings yn reaksje op bioactive ferbiningen yn de headspace eluted út it gas chromatograph en ûntdutsen troch in flam ionization detektor bar (FID) De fersets skaal reaktive skaal (FID). s (µg h-1) fan de biologysk aktive ferbiningen wurde werjûn. In inkele asterisk (*) jout in konsekwint low-amplitude reaksje.Dûbele asterisken (**) jouwe unreproducible antwurden. Fyn de gasthear (H) en de bloed-sûgjende (I) An.arabiensis hat ferskillende berop op syntetyske mingselen fan farske en ferâldere kij lûkt ferskillende ferhâldings fan farske en ferâldere koai ferskillende oanparts fan urine en ferâldere ko. elkoar (ienwize ANOVA mei Tukey's post hoc-analyse;p < 0,05). Flaterbalken fertsjintwurdigje standert flater fan 'e skaal
Female Ann.arabiensis, 72 h en 120 h nei bloedmiel, tidens spawning, waard gjin foarkar toand foar headspace flechtich ekstrakten út farske en âldere kij urine yn ferliking mei pentane kontrôles (χ2 = 3.07, p> 0.05; Oanfoljende triem 1: Fig. S1).
Foar froulike Ann.arabiensis, GC-EAD en GC-MS analyzes identifisearre acht, seis, trije en trije bioactive ferbiningen (Figure 5D-G). Hoewol't ferskillen yn it oantal ferbiningen dy't elicited electrophysiological antwurden waarden waarnommen, de measte fan dizze ferbiningen wiene oanwêzich yn elke headspace flechtich extract sammele út farske en ferâldere ferbining urine. de drompel waarden opnommen yn fierdere analyzes.
De totale flechtige frijlitting fan bioaktive ferbiningen yn 'e headspace-kolleksje ferhege fan 29 µg h-1 yn frisse urine nei 242 µg h-1 yn 168-oere ferâldere urine, benammen troch p-kresol en m-formaldehyd Phenol nimt ta en ek fenol. leeftyd, dy't korrelearre mei de waarnommen fermindering fan sinjaal yntinsiteit (oerfloed) yn it chromatogram (Fig. 5D) -G lofter paniel) en fysiologyske antwurden op dizze ferbiningen (Fig. 5D-G rjochter paniel).
Oer it algemien hie it syntetyske mingsel in ferlykbere natuerlike ferhâlding fan bioaktive ferbiningen identifisearre yn flechtige ekstrakten fan farske en ferâldere urine-headspaces (Fig. 5D-G) en like net in signifikante berop op te heljen yn 'e syktocht nei in host (χ2 = 8.15, df = 4, p = 0.083; Fig. 5H) of χing, 4, 9, mosquitoe-s, 4, 2, 2, 4, 4, 2, 4, 2, 4 = 0,30; Fig.
Om de rol fan yndividuele komponinten te beoardieljen yn syntetyske mingden fan 24-h-âldere urine, waarden seis subtraktive mingden evaluearre tsjin folsleine mingden yn 'e Y-tube-assay, wêryn yndividuele ferbiningen fuorthelle waarden. 2A), alle subtraktive mingden wiene oantrekliker as Lytser as folslein mingd. Yn tsjinstelling, it fuortheljen fan yndividuele ferbiningen út it folslein syntetyske mingsel hat gjin ynfloed op de gedrachsreaksjes fan bloedsûgende muggen (χ2 = 11.38, df = 6, p = 0.077), mei útsûndering fan decanal nivo, dy't resultearre yn 'e legere mingsel 2 = 2. B).
Yn in malaria-endemysk doarp yn Etioopje waard de effektiviteit fan in syntetyske mingsel fan 24-oere kou-urine yn it oanlûken fan muggen ûnder fjildomstannichheden foar tsien nachten evaluearre (fig. 6A). Yn totaal waarden 4.861 muggen fongen en identifisearre, wêrfan 45,7% Anthropus, 5.8% sl. .4% wiene Culex spp. (Oanfoljende triem 1: Tabel S1). Anopheles arabinis is it ienige lid fan An.Gambian soarten kompleks identifisearre troch PCR analyze. Yn trochsneed, 320 muggen waarden fongen per nacht, yn hokker tiid trapen mei syntetyske mingsel aas fongen mear muggen as paired fallen sûnder mingsel, (χ 06,06 p. ) .Net-baited traps waarden ynsteld op elk fan 'e fiif kontrôle nachten oan it begjin, midden en ein fan' e proef. Fergelykbere oantallen muggen waarden fongen yn elk pear fan fallen, wat oanjout gjin foaroardielen tusken huzen (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05, p > 0.05, 0,05, p > 0.05, 0,05, p> fongen yn 'e trapen dy't it syntetyske mingsel befette, waard signifikant ferhege: gasthear sykjen (χ2(0, 2107) = 138.7, p <0.0001), resinte bloedfieding (χ2(0, 650) = 32.2, p <0.0001) en swangerskip (χ28(0,2.0, 2.0, 0, 2; 0, 0;Oanfoljende triem 1: Tabel S1). Dit wurdt ek wjerspegele yn it totale oantal fongen muggen: gasthear sykjen > bloedsûgjen > swier > semy-swanger > manlik.
Fjild evaluaasje fan de effektiviteit fan in 24-oere syntetyske kij urine geur mingsel. Fjild proeven waarden útfierd yn súd-sintraal Etioopje (kaart), tichtby de stêd fan Maki (ynfoegje), mei help fan in Centers for Disease Control (CDC) ljocht trap (rjochts) yn paired huzen, mei in Latynsk fjouwerkant ûntwerp (loftfoto oanlûken fan de CD) (Aerial image) (Aerial capture) (Aerial capture Cdc-rapture). besques (B), mar net Anopheles farroes (C), op in oare wize, in fysiologyske steat-ôfhinklike effekt. Dêrneist, dizze trapen fongen signifikant tanommen oantallen fan de host Culex muggen. (D) Yn ferliking mei kontrôle. De balken oan de linkerkant fertsjintwurdigje de gemiddelde seleksje yndeks fan muggen fongen yn pearen fan geurmiddel trape (1) gemiddeld kontrole (1) de seleksje fan geurmiddel (1) en rjochts (1) yndeks yn pearen fan kontrôle trapen (iepen; N = 5).).Asterisks jouwe statistyske betsjuttingsnivo's oan (*p = 0,01 en ***p <0,0001)
De trije soarten waarden oars fêstlein yn fallen dy't syntetyske mingden befetsje. Op syk nei gasthear (χ2(1, 1345) = 71,7, p < 0,0001), bloedfieding (χ2(1, 517) = 16,7, p < 0,0001) en swangerskip (χ12(0,0) = 1,82(0,0) = χ1,01,0. .arabiensis waard fongen yn 'e trap wêrtroch't it syntetyske mingsel frijlitten (fig. 6B), wylst de hoemannichte An net differearde. Pharoensis yn ferskate fysiologyske steaten waarden fûn (fig. 6C). Foar Culex waard allinich in signifikante ferheging fan it oantal muggen dy't gasthearen sochten fûn yn trapen dy't mei it syntetyske mingsel baited waarden (χ.09) (χ.09, χ. .6D), fergelike mei kontrôlefallen.
Host bait traps leit bûten potinsjele hosts tusken briedplakken en plattelânsgemeenten yn Etioopje waarden brûkt om te beoardieljen oft malaria muggen brûke ko urine geur as gasthear habitat cue.In it ûntbrekken fan gasthear oanwizings, waarmte, en mei of sûnder de oanwêzigens fan ko urine geur, gjin muggen waarden fongen (Figurevery fan 'e froulike temperatuer yn' e temperatuer 3 1: hege temperatuer 1: hege temperatuer 3, 1). aria-muggen waarden oanlutsen en fongen, hoewol yn lytse oantallen, ûnôfhinklik fan urine leeftyd (χ2 (5, 25) = 2.29, p = 0.13; Oanfoljende triem 1: figuer S3). Yn tsjinstelling, wetter kontrôles net fange malaria muggen op hege temperatueren (ekstra triem 1: figuer S3).
Malaria-muggen krije en fersprieden stikstof-befette ferbiningen troch kompensearjende feeding op kij urine (dat wol sizze, puddels) te ferbetterjen libben-histoarje eigenskippen, fergelykber mei oare ynsekten [2, 4, 24, 25, 26]. Koe urine is in maklik beskikber duorsume boarne nau assosjearre mei malaria en fegetaryske rêstplakken lykas koarnwâlen en sfearrêsten plakken foar koarnwâlden .Froulike muggen lokalisearje dizze boarne troch geur en binne by steat om de opname fan stikstoflike ferbiningen yn urine te regeljen, ynklusyf urea, de wichtichste stikstofige komponint yn urine [15, 16]. Ofhinklik fan 'e fysiologyske steat fan' e froulike muggen, wurde fiedingsstoffen yn 'e urine tawiisd om de froulike aktiviteit te ferbetterjen en te oerlibjen fan' e froulike muggen en oerlibjen, lykas oerlibjen skaaimerken fan bloed-fed yndividuen yn 'e earste gonadotropic syklus. Dêrom, urine mingen spilet in wichtige nutritionary rol foar malaria vectors dy't sletten binne as ûndervoede folwoeksenen [8], sa't it jout froulike muggen mei de mooglikheid om te krijen wichtige stikstof ferbiningen troch it dwaan fan in leech-risiko feeding. kapasiteit. Fierder kin dit gedrach it doel wêze fan takomstige fektorbehearprogramma's.