Pridobivanje in distribucija hranil vključuje iskanje hrane in značilnosti življenjske zgodovine žuželk. Za nadomestitev pomanjkanja določenih hranil v različnih življenjskih obdobjih lahko žuželke pridobijo ta hranila z dodatnim hranjenjem, na primer s prehranjevanjem z izločki vretenčarjev v procesu, znanem kot luže. Komar Anopheles arabiani se zdi podhranjen in zato potrebuje hranila za presnovo in razmnoževanje. ion. Cilj te študije je bil oceniti, ali je An.arabiensis agitacija na kravjem urinu za pridobivanje hranil izboljša značilnosti življenjske zgodovine.
Prepričajte se, da je varno. Arabiensis je pritegnil vonj svežega, 24 ur, 72 ur in 168 ur starega kravjega urina, samice, ki so iskale gostitelja in se hranile s krvjo (48 ur po krvnem obroku), so bile izmerjene v olfaktometru z Y-cevjo, breje samice pa so bile ocenjene za test drstenja. Kombinirana kemična in elektrofiziološka analiza je bila nato uporabljena za identifikacijo bio aktivne spojine v kravjem urinu v vseh štirih starostnih razredih. Sintetične mešanice bioaktivnih spojin so bile ovrednotene v Y-cevki in terenskih poskusih. Za raziskavo kravjega urina in njegove glavne spojine, ki vsebuje dušik, sečnine kot možne dopolnilne prehrane za vektorje malarije, so bili izmerjeni parametri hranjenja in značilnosti življenjske zgodovine. Ocenjeni so bili delež samic komarjev in količina absorbiranega kravjega urina in sečnine. Po hranjenju so samice so bili ocenjeni glede preživetja, privezanega letenja in razmnoževanja.
Iščite gostiteljevo kri in hrano. V laboratorijskih in terenskih študijah je Arabce pritegnil naravni in sintetični vonj svežega in staranega kravjega urina. Breje samice so bile brezbrižne do odzivov kravjega urina na mestih drstitve. Samice, ki iščejo gostitelja in krvosese, aktivno absorbirajo kravji urin in sečnino ter te vire razporejajo glede na kompromise v zgodovini življenja kot funkcijo fiziološkega stanja za beg, preživetje val ali reprodukcija.
Anopheles arabinis pridobivanje in distribucija kravjega urina za izboljšane značilnosti zgodovine življenja. Dodatno hranjenje s kravjim urinom neposredno vpliva na kapaciteto vektorjev s povečanjem dnevnega preživetja in gostote vektorjev ter posredno s spreminjanjem aktivnosti letenja in ga je zato treba upoštevati pri prihodnjih modelih.
Pridobivanje in distribucija hranil vključuje iskanje hrane in značilnosti življenjske dobe žuželk [1, 2, 3]. Žuželke lahko izbirajo in pridobivajo hrano ter izvajajo kompenzacijsko hranjenje na podlagi razpoložljivosti hrane in potreb po hranilih [1, 3]. Porazdelitev hranil je odvisna od procesa življenjske zgodovine in lahko povzroči različne zahteve glede kakovosti in količine prehrane v različnih življenjskih obdobjih žuželk [1, 2]. Za kompenzacijo pomanjkanja določenih hranil. lahko žuželke pridobijo ta hranila z dodatnim hranjenjem, na primer z blatom, različnimi iztrebki in izločki vretenčarjev ter mrhovine, kar je proces, znan kot luže [2]. Čeprav so v prvi vrsti opisane različne vrste metuljev in moljev, se napajalne luknje pojavljajo tudi v drugih redih žuželk, privlačnost do teh vrst virov in hranjenje z njimi pa lahko pomembno vpliva na zdravje in druge življenjske značilnosti [2, 4, 5, 6]. ] ,7]. Malarični komar Anopheles gambiae sensu lato (sl) se pojavi kot 'podhranjena' odrasla oseba [8], zato lahko zalivanje igra pomembno vlogo pri njegovih življenjskih značilnostih, vendar je bilo to vedenje doslej zanemarjeno. Uporaba vznemirjenja kot sredstva za povečanje vnosa hranil v tem pomembnem nosilcu zahteva pozornost, saj ima lahko pomembne epidemiološke posledice.
Vnos dušika pri odraslih samicah komarjev vrste Anopheles je omejen zaradi nizkih kaloričnih zalog, ki se prenašajo iz stadija ličink, in neučinkovite porabe krvne moke [9]. Samice Ann.gambiae sl to običajno nadomestijo z dopolnjevanjem z dodatnimi krvnimi obroki [10, 11], s čimer je več ljudi izpostavljeno tveganju okužbe z boleznijo, komarji pa so izpostavljeni večjemu tveganju plenjenja. quitoes lahko uporabljajo dodatno hranjenje z iztrebki vretenčarjev, da pridobijo dušikove spojine, ki izboljšajo prilagajanje in manevriranje letenja, kot dokazujejo druge žuželke [2]. V zvezi s tem je zanimiva močna in izrazita privlačnost ene od sorodnih vrst znotraj An. Gambijski kompleks vrst sl, Anopheles arabinis, svež in staran kravji urin [12,13,14], je zanimiv. Anopheles arabinis je oportunističen. v svojih željah gostitelja in je znano, da se povezuje z govedom in se z njim hrani. Kravji urin je vir, bogat z dušikovimi spojinami, pri čemer sečnina predstavlja 50–95 % celotnega dušika v svežem urinu [15, 16]. Ko se kravji urin stara, mikroorganizmi te vire uporabljajo za zmanjšanje kompleksnosti dušikovih spojin v 24 urah [15]. S hitrim povečanjem amoniaka, povezanega z upad organskega dušika, uspevajo alkalofilni mikroorganizmi (od katerih mnogi proizvajajo spojine, strupene za komarje) [15], ki so lahko samice Ann.arabiensis, ki jih prednostno privlači urin, star 24 ur ali manj [13, 14].
V tej študiji so iskali gostitelja in Ans, hranjene s krvjo. Med prvim ciklom gonadotropinov je bil arabiensis ocenjen glede pridobivanja dušikovih spojin, vključno z sečnino, z mešanjem urina. Nato je bila izvedena vrsta poskusov, da bi ocenili, kako samice komarjev razporedijo ta potencialni vir hranil za izboljšano preživetje, razmnoževanje in nadaljnje iskanje hrane. Končno, vonj po svežem in komarju ged kravji urin so ocenili, da bi ugotovili, ali ti zagotavljajo zanesljive namige za gostitelja in s krvjo hranjene An. Arabiensis je pri iskanju tega potencialnega prehranskega vira odkril kemične korelacije za opazovano diferencialno privlačnostjo. Mešanice sintetičnih vonjav hlapnih organskih spojin (HOS), ugotovljenih v 24-urnem urinu, so bile nadalje ovrednotene v terenskih pogojih, s čimer so razširili rezultate, pridobljene v laboratorijskih pogojih, in dokazali učinek govejega urina iz ali na različnih fizioloških stanjih.Privlačnost komarjev. Dobljeni rezultati potrjujejo, da An.arabiensis pridobiva in distribuira dušikove spojine, ki jih najdemo v urinu vretenčarjev, da vpliva na značilnosti zgodovine življenja. O teh rezultatih se razpravlja v kontekstu možnih epidemioloških posledic in kako jih je mogoče uporabiti za nadzor in nadzor vektorjev.
Anopheles arabicans (sev Dongola) smo vzdrževali pri 25 ± 2 °C, 65 ± 5 % RH in 12:12 h ciklu svetloba:tema. Ličinke smo gojili v plastičnih pladnjih (20 cm × 18 cm × 7 cm), napolnjenih z destilirano vodo, in jih hranili s hrano za ribe Tetramin® (Tetra Werke, Melle, DE). Pupae smo zbrali v 30 ml skodelico. s (Nolato Hertila, Åstorp, SE) in nato premeščeni v kletke Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Tajvan), da se omogoči vznik odraslih osebkov. Odraslim je bila oskrbovana 10-odstotna raztopina saharoze ad libitum do 4 dni po vzniku (dpe), pri čemer je bila samicam, ki so iskale gostitelja, tik pred poskusom ponujena prehrana ali pa so jih čez noč stradali z destilirano vodo. pred poskusom, kot je opisano spodaj. Samice, ki so bile uporabljene za poskuse z letalno cevjo, so bile stradane samo 4-6 ur z vodo ad libitum. Za pripravo krvosesnih komarjev za nadaljnje biološke teste smo 4 dpe samicam dali defibrotično ovčjo kri (Håtunalab, Bro, SE) z uporabo membranskega sistema za hranjenje (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, UK). Popolnoma preobremenjene samice so bile nato premeščene v posamezne kletke in jim zagotovili neposredno prehrano, kot je opisano spodaj, ali 10 % saharoze ad libitum 3 dni pred spodaj opisanimi poskusi. Slednje samice so bile uporabljene za biološke teste v letalski cevi in ​​prenesene v laboratorij, nato pa so imele destilirano vodo ad libitum 4-6 ur pred poskusom.
Testi hranjenja so bili uporabljeni za kvantificiranje urina in porabe sečnine pri odraslih samicah An.Arab. Samice, ki so iskale gostitelja in hranjene s krvjo, so dobile dieto, ki je vsebovala 1 % razredčenega svežega in staranega kravjega urina, različne koncentracije sečnine in dve kontroli (10 % saharoze in vode) za 48 ur. Poleg tega barvilo za živila (1 mg ml-1 ksilen cianid FF; CAS 2650-17- 1; Sigma-Aldrich, Stockholm, SE) je bil dodan prehrani in dobavljen v matriki 4 × 4 v 250 µl mikrocentrifugirnih epruvetah (Axygen Scientific, Union City, CA, ZDA; slika 1A) Napolnite do roba (~300 µl). Da se izognete tekmovanju med komarji in morebitnim učinkom barve barvila, postavite 10 komarjev v veliko petrijevko. (12 cm v premeru in 6 cm v višino; Semadeni, Ostermundigen, CH; slika 1A) v popolni temi pri 25 ± 2 cm °C in 65 ± 5% relativni vlažnosti. Ti poskusi so bili ponovljeni 5 do 10-krat. Po izpostavitvi dieti so bili komarji postavljeni na -20 °C do nadaljnje analize.
Poiščite goveji urin in sečnino, ki ju absorbirata gostitelj in krvosesa samica Anopheles arabianus. V poskusu hranjenja (A) so samice komarjev dobile dieto, sestavljeno iz svežega in staranega kravjega urina, različnih koncentracij sečnine, saharoze (10 %) in destilirane vode (H2O). Samice, ki iščejo gostitelja (B) in hranjene s krvjo (C), so absorbirale več saharoze kot katera koli druga testirana prehrana. samice, ki iščejo, so absorbirale 72-urni kravji urin manj kot 168-urni kravji urin (B). Povprečna skupna vsebnost dušika (± standardni odklon) v urinu je predstavljena na vstavku. Samice, ki iščejo gostitelja (D, F), in samice, ki sesajo kri (E, G), zavzamejo sečnino na način, ki je odvisen od odmerka. Povprečne inhalirane količine (D, E) z različnimi črkovnimi imeni so se bistveno razlikovale med seboj (enosmerna ANOVA z uporabo Tukeyjeva post hoc analiza; p < 0,05). Vrstice napak predstavljajo standardno napako povprečja (BE). Ravna črtkana črta predstavlja log-linearno regresijsko črto (F, G)
Za sprostitev absorbirane hrane smo komarje posamezno dali v 1,5 ml mikrocentrifugirne epruvete, ki so vsebovale 230 µl destilirane vode, tkivo pa razbili s pestilom za enkratno uporabo in brezžičnim motorjem (VWR International, Lund, SE), čemur je sledilo centrifugiranje pri 10 kg/minuto 10 minut. Supernatant (200 µl) smo prenesli na mikroploščo s 96 vdolbinicami (Sigma). -Aldrich) in absorbanco (λ620) smo določili z bralnikom mikroplošč na osnovi spektrofotometra (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Druga možnost je bila, da smo komarje zmleli v 1 ml destilirane vode, od katere smo 900 µl prenesli v kiveto za spektrofotometrično analizo (λ 620 nm; UV 1800, Shimad). zu, Kista, SE). Za količinsko opredelitev vnosa s hrano je bila standardna krivulja pripravljena s serijskim redčenjem, da smo dobili 0,2 µl do 2,4 µl 1 mg ml-1 ksilen cianida. Nato je bila optična gostota znanih koncentracij barvila uporabljena za določitev količine hrane, ki jo je zaužil vsak komar.
Podatke o volumnu smo analizirali z enosmerno analizo variance (ANOVA), ki ji je sledila Tukeyjeva post hoc parna primerjava (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, ZDA, 1989–2007). Analize linearne regresije so opisale od koncentracije odvisen vnos sečnine in primerjale odzive med komarji, ki iščejo gostitelja, in komarji, ki sesajo kri (GraphPad Prism v8). .0.0 za Mac, programska oprema GraphPad, San Diego, CA, ZDA).
Približno 20 µl vzorcev urina iz vsake starostne skupine smo vezali na Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 mesh, Sigma Aldrich) in inkapsulirali v kositrne kapsule (8 mm × 5 mm). Kapsule smo vstavili v zgorevalno komoro CHNS/O analizatorja (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, ZDA) za določitev vsebnosti dušika v svežem in staranem urinu v skladu s protokolom proizvajalca. Celotni dušik (g N l-1) je bil kvantificiran na podlagi znanih koncentracij sečnine, uporabljene kot standard.
Da bi ocenili učinek prehrane na preživetje samic, ki iščejo gostitelja in krvosese, so komarje posamezno dali v velike petrijevke (premera 12 cm in višine 6 cm; Semadeni) z luknjo v pokrovu, pokrito z mrežico (premera 3 cm), za prezračevanje in oskrbo s hrano. 10 % saharoze in vode. Vsako dieto smo pipetirali na zobni tampon (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE), ki smo ga vstavili v 5 ml brizgo (Thermo Fisher Scientific, Göteborg, SE), odstranili bat in ga položili na petrijevko (slika 1). 1A). Vsak dan spremenite svojo prehrano. Vzdržujte laboratorij, kot je opisano zgoraj. Preživeli komarji so šteli dvakrat na dan, medtem ko so mrtve komarje zavrgli, dokler ni poginil zadnji komar (n = 40 na zdravljenje). Preživetje komarjev, hranjenih z različnimi dietami, je bilo statistično analizirano z uporabo Kaplan-Meyerjevih krivulj preživetja in log-rank testov za primerjavo primerjave porazdelitve preživetja med dietami (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Mlin za leteče komarje po meri, ki temelji na Attisano et al. [17], izdelan iz 5 mm debelih prozornih akrilnih plošč (10 cm širok x 10 cm dolg x 10 cm visok) brez sprednje in zadnje plošče (slika 3: zgoraj). Vrtni sklop z navpično cevjo iz kolone za plinsko kromatografijo (0,25 mm id; 7,5 cm L) s konci, prilepljenimi na visečo iglo žuželk med parom neodimovih magnetov, ki sta 9 cm narazen. Vodoravna cev iz istega materiala (6,5 cm L) je prepolovila navpično cev, da je oblikovala privezano roko in roko, ki je nosila majhen kos aluminijaste folije kot signal, ki prekinja svetlobo.
24-urne sestradane samice so dobile zgornjo dieto 30 minut pred omejitvijo. Popolnoma hranjene samice komarjev so bile nato posamezno anestezirane na ledu za 2-3 minute in pritrjene na zatiče žuželk s čebeljim voskom (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) in nato privezane na krake vodoravnih cevi. Leteči mlin. Zabeleženi so bili obrati na let. s po meri zgrajenim zapisovalnikom podatkov, nato shranjen in prikazan s programsko opremo PC-Lab 2000™ (v4.01; Velleman, Gavere, BE). Letni mlin je bil postavljen v prostor z regulirano klimo (12 h:12 h, svetloba: temno, 25 ± 2 °C, 65 ± 5 % RH).
Za vizualizacijo vzorca letalske dejavnosti sta bila izračunana skupna preletena razdalja (m) in skupno število zaporednih letalskih dejavnosti na uro v 24-urnem obdobju. Poleg tega so bile povprečne razdalje, ki so jih preletele posamezne samice, primerjane med tretmaji in analizirane z enosmerno ANOVA in Tukeyjevo post hoc analizo (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), kjer je bila povprečna razdalja obravnavana kot odvisna spremenljivka, medtem ko je zdravljenje neodvisen dejavnik. dodatno se povprečno število krogov izračuna v 10-minutnih korakih.
Da bi ocenili učinek prehrane na sposobnost razmnoževanja An.arabiensis, je bilo šest samic (4 dpe) prenesenih neposredno v kletke Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm) po odvzemu krvi in ​​nato zagotovljena poskusna prehrana za 48 ur, kot je opisano zgoraj. Diete so bile nato odstranjene in tretji dan za 48 ur so bile napolnjene drstitvene skodelice (30 ml; Nolato Hertila), napolnjene z 20 ml destilirane vode, ki so se menjale vsakih 48 ur. 24 ur. Vsak prehranski režim ponovite 20-50-krat. Jajca so prešteli in zabeležili za vsako poskusno kletko. Podvzorce jajc smo uporabili za oceno povprečne velikosti in variacije dolžine posameznih jajc (n ≥ 200 na dieto) z uporabo mikroskopa Dialux-20 (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE), opremljenega s kamero Leica (DFC) 320. R2;Leica Microsystems Ltd., DE). Preostala jajca so bila 24 ur shranjena v prostoru z nadzorovano klimo v standardnih pogojih vzreje in izmerjen je bil podvzorec nedavno vzniklih ličink 1. stopnje (n ≥ 200 na dieto), kot je opisano zgoraj. Število jajčec ter velikost jajčec in ličink so primerjali med zdravljenji ter z uporabo enosmerne ANOVA in Tukeyjeve post hoc analize (JMP Pro, v 14.0.0, SAS Institute Inc.).
Hlapne snovi iz svežega (1 uro po vzorčenju), 24 ur, 72 ur in 168 ur starega urina so bile zbrane iz vzorcev, zbranih pri govedu Zebu, rase Arsi. Zaradi priročnosti so bili vzorci urina zbrani zgodaj zjutraj, ko so bile krave še v hlevu. Vzorci urina so bili zbrani pri 10 posameznikih in 100-200 ml vsakega vzorca so bili preneseni v posamezne poliamidne vrečke za peko ( Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH and Co., Minden, DE) v 3 l poliamidu s pokrovom v plastičnih sodih iz vinilklorida. Hlapne snovi v vodnem prostoru iz vsakega vzorca govejega urina so bile zbrane neposredno (sveže) ali po zorenju pri sobni temperaturi 24 ur, 72 ur in 168 ur, tj. vsak vzorec urina je bil reprezentativen za vsako starostno skupino.
Za zbiranje hlapnih snovi v nadprostoru je bil uporabljen sistem z zaprto zanko za kroženje toka plina, filtriranega z aktivnim ogljem (100 ml min-1) skozi poliamidno vrečko v adsorpcijsko kolono za 2,5 ure z uporabo membranske vakuumske črpalke (KNF Neuberger, Freiburg, DE). Kot kontrolo je bilo zbiranje nadprostora opravljeno iz prazne poliamidne vrečke. Adsorpcijska kolona je bila izdelana iz teflonske cevi ( 5,5 cm x 3 mm id), ki vsebuje 35 mg Porapak Q (50/80 mesh; Waters Associates, Milford, MA, ZDA) med zamaški iz steklene volne. Pred uporabo smo kolono splaknili z 1 ml redestiliranega n-heksana (Merck, Darmstadt, DE) in 1 ml pentana (99,0 % čisto topilo GC stopnje, Sigma Aldrich). Adsor hlapne snovi v sloju smo eluirali s 400 μl pentana. Zbirke prostora glave smo združili in nato shranili pri -20 °C, dokler jih nismo uporabili za nadaljnjo analizo.
Vedenjski odzivi hlapnih izvlečkov An.Headspace, ki iščejo gostitelja in se hranijo s krvjo, so bili zbrani iz svežega, 24 ur, 72 ur in 168 ur starega urina, analizirani na hlapne izvlečke komarjev Arabidopsis z uporabo olfaktometra z ravno stekleno cevjo [18]. Poskusi so bili izvedeni med ZT 13–15, ko je An najvišje obdobje aktivnosti iskanja doma. rab [19]. Olfaktometer s stekleno cevjo (80 cm × 9,5 cm premera) je bil od zgoraj osvetljen s 3 ± 1 lx rdeče svetlobe. Pretok zraka, filtriran z ogljem in navlažen (25 ± 2 °C, 65 ± 2 % relativna vlažnost), je prestal biološki test pri 30 cm s-1. Zrak prehaja skozi vrsto mrežastih zaslonov iz nerjavečega jekla, kar ustvarja laminarno pretok in enakomerna struktura perja. Dozator za zobne tampone (4 cm × 1 cm; L:D; DAB Dental AB), obešen na 5 cm tuljavo na vetrovnem koncu olfaktometra, s stimulatorjem, ki se menja vsakih 5 minut. Za analizo smo kot stimulus uporabili 10 μl vsakega izvlečka prostora glave, razredčenega 1:10. Enako količino pentana smo uporabili kot kontrolo. sesalne komarje smo dali v posamezne kletke za izpust 2-3 ure pred začetkom poskusa. Kletko za izpust smo postavili na vetrovno stran olfaktometra in komarjem pustili, da so se prilagodili 1 minuto, nato pa smo odprli dušilni ventil kletke za izpust. Privlačnost za zdravljenje ali nadzor je bila analizirana kot delež komarjev, ki so prišli v stik z virom v 5 minutah po izpustitvi. le ekstrakt in kontrolo sta bila ponovljena vsaj 30-krat in da bi se izognili učinkom katerega koli dneva, je bilo na vsak poskusni dan testiranih enako število zdravljenj in kontrol. Odzive iskanja gostitelja in s krvjo hranjenih Ans.Arabic v primerjavi s kompleti headspace smo analizirali z uporabo nominalne logistične regresije, ki ji je sledila parna primerjava za neparna razmerja (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Anin odziv na drstenje. Izvlečke iz svežega in staranega kravjega urina so analizirali v kletkah Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science). Plastične skodelice (30 ml; Nolato Hertila), napolnjene z 20 ml destilirane vode, so zagotovile substrat za drstenje in so bile postavljene v nasprotna kota kletke, 24 cm narazen. 10 μl vsakega ekstrakta prostora v razredu 1:10. Enako količino pentana smo uporabili za prilagoditev kontrolne skodelice. Treatment in kontrolne skodelice smo zamenjali med vsakim poskusom za kontrolo učinkov položaja. Deset samic, hranjenih s krvjo, smo spustili v poskusne kletke pri ZT 9-11 in jajčeca v skodelicah smo prešteli 24 ur kasneje. Formula za izračun drstitvenega indeksa je: (število odloženih jajčec v tretmajni skodelici – število odloženih jajčec v kontrolni skodelici)/(skupno število odloženih jajc). Vsako tretiranje smo ponovili 8-krat.
Analiza s plinsko kromatografijo in detekcijo vzorca elektronske antene (GC-EAD) samice An.arabiensis je bila izvedena, kot je opisano prej [20]. Na kratko, sveže hlapne izvlečke iz glavnega prostora smo ločili z uporabo Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, ZDA), opremljenega s kolono HP-5 (30 m × 0,25 mm id, 0,25 μm debelina filma, Agilent tehnologije).in staranje urina. Vodik je bil uporabljen kot mobilna faza s povprečno linearno hitrostjo pretoka 45 cm s-1. Vsak vzorec (2 μl) je bil vbrizgan 30 sekund v načinu brez deljenja z vhodno temperaturo 225 °C. Temperatura pečice GC je bila programirana od 35 °C (3 minute zadrževanja) do 300 °C (10 minut zadrževanja) pri 10 °C min-1. V iztoku GC s cepilniku smo dodali 4 psi dušika in ga razdelili v razmerju 1:1 v križu z nizko mrtvo prostornino Gerstel 3D/2 (Gerstel, Mülheim, DE) med detektorjem plamenske ionizacije in EAD. Kapilara za odtok GC za EAD je bila speljana skozi prenosno linijo Gerstel ODP-2, ki sledi temperaturi pečice GC plus 5 °C, v stekleno cev (10 cm × 8 mm), kjer je bila pomešana z ogljikom -filtriran, navlažen zrak (1,5 l min−1). Antena je bila nameščena 0,5 cm od izhoda cevi. Za vsakega posameznega komarja je bila ena ponovitev, pri komarjih, ki iščejo gostitelja, pa so bile izvedene vsaj tri ponovitve na vzorcih urina vsake starosti.
Identifikacija bioaktivnih spojin v zbirkah svežega in staranega govejega urina v zgornjem prostoru z uporabo kombiniranega GC in masnega spektrometra (GC-MS; 6890 GC in 5975 MS; Agilent Technologies) za pridobivanje antenskih odzivov v analizi GC-EAD, ki deluje v načinu ionizacije z elektronskim udarom pri 70 eV. GC je bil opremljen s kapilarno kolono iz taljenega silicijevega dioksida, prevlečeno s HP-5MS UI ( 60 m × 0,25 mm notranji premer, 0,25 μm debelina filma) z uporabo helija kot mobilne faze s povprečno linearno hitrostjo pretoka 35 cm s-1. 2 μl vzorec je bil vbrizgan z enakimi nastavitvami injektorja in temperaturo pečice kot za analizo GC-EAD. Spojine so bile identificirane na podlagi njihovega retencijskega časa (Kovátov indeks) in masnih spektrov v primerjavi s knjižnico po meri in knjižnico NIST14 (Agi lent). Identificirane spojine so bile potrjene z vbrizgavanjem avtentičnih standardov (dodatna datoteka 1: tabela S2). Za kvantifikacijo je bil kot zunanji standard vbrizgan heptil acetat (10 ng, 99,8 % kemična čistost, Aldrich).
Vrednotenje učinkovitosti mešanice sintetičnega vonja, sestavljene iz bioaktivnih spojin, identificiranih v svežem in staranem urinu, za privabljanje Ans.arabiensis, ki iščejo gostitelja in krvosese, z uporabo istega olfaktometra in protokola kot zgoraj. Sintetične mešanice so posnemale sestavo in deleže spojin v mešanih hlapnih izvlečkih svežih, 24-urnih, 48-urnih, 72-urnih in 1 68-urni urin (slika 5D-G; dodatna datoteka 1: tabela S2). Za analizo uporabite 10 μl popolnoma sintetične mešanice, razredčene v razmerju 1:100, s skupno hitrostjo sproščanja v območju od približno 140–2400 ng h-1, za oceno privlačnosti za gostitelja in komarje, ki sesajo krv. Nato se preskus izvede na popolnih mešanicah, v katerih subtraktivne mešanice posameznih spojin celotne mešanice se odstranijo. Iskanje odgovorov pri gostitelju in s krvjo hranjenih Ans.Arab v primerjavi s sintetičnimi in subtraktivnimi mešanicami smo analizirali z uporabo nominalne logistične regresije, ki ji je sledila parna primerjava za neparna razmerja (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Da bi ocenili, ali bi lahko kravji urin služil kot znak habitata gostitelja za malarične komarje, smo svež in star kravji urin, zbran, kot je opisano zgoraj, in vodo dali v mrežasta 3 l vedra (100 ml) in nastavili v gostiteljske pasti za vabe.(Različica BG-HDT; BioGents, Regensburg, DE). Deset pasti, postavljenih 50 m narazen na pašniku, 400 m od vaške skupnosti (Silay, Etiopija, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) in brez goveda, na stalnih gnezdiščih in vaseh. Pet pasti je bilo ogrevanih, da simulirajo prisotnost gostitelja, medtem ko pet tra ps so pustili neogrevane. Vsaka lokacija zdravljenja se vsako noč zamenja za skupno pet noči. Število komarjev, ujetih v pasti, vabe z urinom različnih starosti, smo primerjali z uporabo logistične regresije z beta binomsko porazdelitvijo (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
V malarično endemični vasi blizu mesta Maki, regija Oromia, Etiopija (8° 11′ 08″ S, 38° 81′ 70″ V; slika 6A). Študija je bila izvedena med sredino avgusta in sredino septembra pred letnim škropljenjem ostankov v zaprtih prostorih, skupaj z dolgo deževno sezono. Pet parov hiš (20–50 m narazen) ), ki se nahajajo na obrobju vasi, so bile izbrane za študijo (slika 6A). Kriteriji, uporabljeni za izbiro hiš, so bili: v hiši niso bile dovoljene živali, ni bilo dovoljeno kuhati v zaprtih prostorih (vlečenje drv ali oglja) (vsaj v poskusnem obdobju) in hiše z največ dvema prebivalcema, spanje v neinsekticidih.V skladu z obravnavano neto komarji. Etična odobritev je odobrila institucionalna raziskovalna etika Review (IRB/022/2016) Fakultete za naravoslovne znanosti (CNS-IRB), Univerza Addis Abeba, v skladu s smernicami, ki jih je ustvarila Svetovalna razsežnost, ki jo je določil Svetovni zdravstveni razpis iz Helsinke, ki jih je bilo treba povečati, da je po vsej vodilni državi Helsinč iz Helsinke. Na nivoju okrožja in oddelka ('Kebele'). Eksperimentalna zasnova je sledila dizajnu latinskega kvadrata 2 × 2, v kateri so bile sintetične mešanice in kontrole dodeljene parnim hišam na prvi noči in se na naslednjo eksperimentalno nočjo zamenjali med hiši. isti čas dneva.
Sintetično zmes, ki je vsebovala šest bioaktivnih spojin, smo raztopili v heptanu (97,0 % topilo GC stopnje, Sigma Aldrich) in sproščali pri 140 ng h-1 z uporabo razpršilnika za bombažni stenj [20]. Razpršilnik za stenj je omogočil sproščanje vseh spojin v konstantnem razmerju skozi 12-urni poskus. Heptan je bil uporabljen kot kontrola. Viala je bila obešena poleg vstopne točke Centers for Dise ase Control and Prevention (CDC) svetlobna past (John W. Hock Company, Gainesville, FL, ZDA; slika 6A). Pasti so bile obešene 0,8 – 1 m nad tlemi, blizu vznožja postelje, prostovoljec pa je spal pod neobdelano mrežo proti komarjem in deloval med 18:00 in 06:30. Komarji, ujeti glede na spol in fiziološko stanje (nehranjeni , hranjene, napol breje in breje [21] so bile nato pregledane z analizo verižne reakcije s polimerazo (PCR), da bi identificirali vrste, morfološko opredeljene kot A. gambiae sl. Člani kompleksa [23].V terenski študiji je bilo lovljenje parnih hišic s pastmi analizirano z uporabo modela nominalne logistične prilagoditve, kjer je bila privlačnost odvisna spremenljivka, zdravljenje (sintetična mešanica proti kontroli) pa fiksni učinek (JMP®). 14.0.0. SAS Institute Inc.).Tukaj poročamo o χ2 in p-vrednostih iz testa razmerja verjetnosti.
Ocenite, ali je varno. Arabiensis je lahko pridobil urin, svoj glavni vir dušika, sečnino, z neposrednim hranjenjem v 48 urah po dajanju v 4 dneh po (dpe) poskusih hranjenja samic, ki so iskale gostitelja in hranjene s krvjo (slika 1A). Tako samice, ki iščejo gostitelja, kot samice, ki sesajo kri, so absorbirale znatno več saharoze kot katera koli druga hrana ali voda (F(5,426) = 20,15, p < 0). 0,0001 oziroma F(5,299) = 56,00, p < 0,0001; slika 1B,C). Poleg tega so samice, ki iščejo gostitelja, po 72 urah pojedle manj z urinom v primerjavi z urinom po 168 urah (slika 1B). Ko so jim ponudili dieto, ki je vsebovala sečnino, so samice, ki so iskale gostitelja, absorbirale znatno večjo količino sečnine pri 2,69 mM v primerjavi z vsemi drugimi. koncentracije in vode, medtem ko se ni razlikoval od 10 % saharoze (F(10,813) = 15,72, p < 0,0001; slika 1D). To je bilo v nasprotju z odzivom samic, hranjenih s krvjo, ki so običajno absorbirale znatno več hrane, ki vsebuje sečnino, kot vode, čeprav bistveno manj kot 10 % saharoze (F (10,557) = 78,35, p < 0,00). 01; Slika 1).1E). Poleg tega so pri primerjavi med obema fiziološkima stanjema flebotomizirane samice absorbirale več sečnine kot samice, ki iščejo gostitelja, pri najnižjih koncentracijah, te samice pa so absorbirale podobne količine sečnine pri višjih koncentracijah (F(1,953)= 78,82, p < 0,0001;Slika 1F, G). Medtem ko se je zdelo, da ima vnos iz prehrane, ki vsebuje sečnino, optimalne vrednosti (slika 1D, E), so lahko samice v obeh fizioloških stanjih modulirale količino absorbirane sečnine v celotnem razponu koncentracij sečnine na logaritemsko linearni način (slika 1F, G).). Podobno se zdi, da komarji nadzorujejo svoj vnos dušika z uravnavanjem količine absorbiranega urina, saj se količina dušika v urinu odraža v absorbirani količini (slika 1B, vstavki C in B).
Da bi ocenili učinke urina in sečnine na preživetje komarjev, ki iščejo gostitelja in krvosese, so samice hranili z urinom vseh štirih starosti (svež, 24 ur, 72 ur in 168 ur po odlaganju) in vrsto koncentracij sečnine ter destilirano vodo in 10 % saharozo, ki sta služila kot kontrola (slika 2A). Ta analiza preživetja je pokazala, da je prehrana pomembno vplivala na splošno preživetje pri samicah, ki iščejo gostitelja (urin: χ2 = 108,5, df = 5, p < 0,0001; sečnina: χ2 = 122,8, df = 5, p < 0,0001; slika 2B, C) in samicah, hranjenih s krvjo (urin: χ2 = 93,0, df = 5, p < 0,0001; sečnina : χ2 = 137,9, df = 5, p < 0,0001; slika 2D,E). V vseh poskusih so imele samice, ki so bile hranjene z urinom, sečnino in vodo, bistveno nižje stopnje preživetja v primerjavi s samicami, ki so bile hranjene s saharozo (slika 2B-E). urina (p = 0,016) z najnižjo verjetnostjo preživetja (slika 2B). Poleg tega so samice, ki so iskale gostitelja, hranjene s 135 mM sečnine, preživele dlje kot kontrole z vodo (p <0,04) (sl.2C). V primerjavi z vodo so ženske, hranjene s svežim urinom in 24-urnim urinom, preživele dlje (p = 0,001 oziroma p = 0,012; slika 2D), medtem ko so ženske, hranjene z 72-urnim urinom, preživele dlje kot tiste, ki so bile hranjene s kratkim svežim ženskim urinom in 24-urnim urinom (p < 0,0001 oziroma p = 0,013; slika 2D). Pri hranjenju s 135 mM sečnine so samice, hranjene s krvjo, preživele dlje kot vse druge koncentracije sečnine in vode (p <0,013; slika 2E).
Preživetje gostitelja in krvosese samice Anopheles arabinis, ki se hranijo s kravjim urinom in sečnino. V biološkem preizkusu (A) so samice komarjev dobile prehrano, sestavljeno iz svežega in staranega kravjega urina, različnih koncentracij sečnine, saharoze (10 %) in destilirane vode (H2O). Preživetje komarjev, ki iščejo gostitelja (B, C) in komarjev, ki sesajo kri (D, E), so zabeležili vsakih 12 ure, dokler niso mrtve vse samice, hranjene z urinom (B, D) in sečnino (C, E), ter kontrole, saharozo in vodo.
Skupna razdalja in število krogov, ugotovljena v testu letenja v 24-urnem obdobju, sta se razlikovala med komarji, ki iščejo gostitelja, in komarji, ki sesajo kri, ki so na splošno pokazali manjšo aktivnost leta (slika 3). Komarji, ki iščejo gostitelja in so dali svež in star urin ali saharozo in vodo, so pokazali različne vzorce letenja (slika 3), pri čemer so bile samice, ki so se hranile s svežim urinom, bolj aktivne ob zori, medtem ko so bile tiste, ki so jih hranili 24- in Komarji, stari 168 ur, ki so se hranili z urinom, so imeli drugačne vzorce letenja in so bili predvsem dnevni. Samice komarjev, ki so dajale saharozo ali 72-urni urin, so pokazale aktivnost v celotnem 24-urnem obdobju, medtem ko so bile samice, ki so dajale vodo, bolj aktivne v srednjem obdobju. Komarji, hranjeni s saharozo, so pokazali največjo stopnjo aktivnosti pozno ponoči in zgodaj zjutraj, tisti, ki so zaužili V 72-urnem urinu se je aktivnost v 24 urah stalno zmanjševala (slika 3).
Uspešnost letenja krvosesne samice Anopheles arabinis, ki išče lovca, ki se hrani s kravjim urinom in sečnino. V testu letenja so bile samice komarjev, hranjene s svežim in starim kravjim urinom, različnimi koncentracijami sečnine, saharoze (10 %) in destilirane vode (H2O), privezane na vodoravne, prosto vrtljive roke (zgoraj). Za samico, ki išče gostitelja (levo) in krvoses (desno). s, sta bili zabeleženi skupna razdalja in število letov na uro za vsako dieto v 24-urnem obdobju (temno: siva; svetlo: belo). Povprečna razdalja in povprečno število napadov sta prikazana na desni strani grafa cirkadiane aktivnosti. Vrstice napak predstavljajo standardno napako povprečja. Statistična analiza glej besedilo
Na splošno je celotna letalna aktivnost samic, ki iščejo gostitelja, sledila vzorcu, podobnemu razdalji leta v 24-urnem obdobju. Na povprečno razdaljo leta je pomembno vplivala zaužita prehrana (F(5, 138) = 28,27, p < 0,0001), samice, ki so iskale gostitelja, pa so zaužile 72 ur urina, preletele znatno daljše razdalje v primerjavi z vsemi drugimi dietami (p < 0,0001) in hranjene s saharozo. komarji so leteli dlje kot komarji, hranjeni s svežim (p = 0,022) in 24 ur starim urinom (p = 0,022). V nasprotju z vzorcem aktivnosti letenja, ki ga opisuje prehrana z urinom, so samice, ki so iskale gostitelja, hranjene s sečnino, pokazale vztrajno aktivnost leta v 24-urnem obdobju, vrhunec pa so dosegle v drugi polovici temne faze (slika 3). Čeprav so bili vzorci aktivnosti podobni, je gostitelj -samice, ki iščejo gostitelja, hranjene s sečnino, so bistveno povečale povprečno razdaljo leta, odvisno od absorbirane koncentracije (F(5, 138) = 1310,91, p < 0,0001). Samice, ki iščejo gostitelja, hranjene s katero koli koncentracijo sečnine, so letele dlje kot samice, hranjene z vodo ali saharozo (p < 0,03).
Celotna letalna aktivnost komarjev, ki sesajo kri, je bila stabilna in se je ohranila 24 ur pri vseh dietah, s povečano aktivnostjo urina v drugi polovici temnega obdobja pri samicah, hranjenih z vodo, kot tudi pri samicah, hranjenih s svežo hrano, in starih 24 ur (slika 3). Medtem ko je dieta z urinom znatno vplivala na povprečno razdaljo leta pri samicah, hranjenih s krvjo (F(5, 138) = 4,83, p = 0,0004), sečnina prehrana ni (F(5, 138) = 1,36, p = 0,24) .z drugim urinom in kontrolno dieto (svež, p = 0,0091; 72 ur, p = 0,0022; 168 ur, p = 0,001; saharoza, p = 0,0017; dH2O, p = 0,036).
Učinke hranjenja z urinom in sečnino na reproduktivne parametre so ocenili v bioloških testih odlaganja jajčec (slika 4A) in jih raziskali glede na število jajčec, ki jih je odložila posamezna samica, velikost jajčec in na novo izležene ličinke prve stopnje. Število izleženih jajčec. Arabske samice, hranjene z urinom, so se razlikovale glede na prehrano (F(5,222) = 4,38, p = 0,0008; Fi g. 4B). Samice, ki so bile hranjene s 24-urnim urinom in krvno moko, so iznesle znatno več jajčec kot samice, ki so bile hranjene z drugimi dietami z urinom, in so bile podobne tistim, hranjenim s saharozo (slika 4B). Podobno se je velikost jajčec, ki so jih izlegle samice, hranjene z urinom, razlikovala glede na prehrano (F(5, 209) = 12,85, p < 0,0001), s 24-urnim urinom in samice, hranjene s saharozo, so odlagale bistveno večja jajčeca kot samice, hranjene z vodo, medtem ko so bila jajca samic, hranjenih s 168 urami urina, bistveno manjša (slika 4C). Poleg tega je prehrana z urinom pomembno vplivala na velikost ličink (F(5, 187) = 7,86, p < 0,0001), pri čemer so iz jajčec, ki so jih odložila 24- in 7, izšle bistveno večje ličinke. 2 uri stare samice, hranjene z urinom, kot iz jajčec, izleženih iz jajčec ličink. Samice, hranjene z vodo in 168 ur hranjene z urinom (slika 4D).
Reproduktivna učinkovitost samic Anopheles arabinis, ki so se hranile s kravjim urinom in sečnino. Samice komarjev, hranjene s krvjo, so bile 48 ur hranjene s hrano, ki je vsebovala svež in staran kravji urin, različne koncentracije sečnine, saharoze (10 %) in destilirane vode (H2O), preden so jih dali v biološke teste in pridobili substrate za odlaganje jajčec 48 ur (A). Število jajc (B, E), velikost jajc (C, F). ) in velikost ličink (D, G) je znatno vplivala zagotovljena prehrana (kravji urin: BD; sečnina: EG). Srednje vrednosti za vsak parameter, izmerjen z uporabo različnih imen črk, so se bistveno razlikovale med seboj (enosmerna ANOVA z uporabo Tukeyjeve post hoc analize; p < 0,05). Vrstice napak predstavljajo standardno napako povprečja
Kot glavna dušikova komponenta urina je sečnina, ki je bila kot prehrana samicam hranjenim s krvjo, pomembno vplivala na reproduktivne parametre v vseh študijah. Število jajčec, ki so jih zložile samice, hranjene s sečnino, po krvnem obroku, odvisno od koncentracije sečnine (F(11, 360) = 4,69; p < 0,0001), so samice hranjene s koncentracijami sečnine med 134 µM in 1,34 mM. odložile več jajčec (slika 4E). Samice, hranjene s koncentracijo sečnine 134 µM ali več, odložijo večja jajčeca kot samice, hranjene z vodo (F(10, 4245) = 36,7; p < 0,0001; slika 4F), in velikost ličink, čeprav nanjo vplivajo podobne koncentracije sečnine pri materah (F(10, 3305) = 37,9; p < 0). .0001) je bil bolj spremenljiv (slika 4G).
Splošna privlačnost hlapnih izvlečkov v prostoru glave govejega urina, ki iščejo gostitelja. Na Arabiensis, ocenjen v olfaktometru s stekleno cevjo (slika 5A), je znatno vplivala starost urina (χ2 = 15,9, df = 4, p = 0,0032; slika 5B). Post hoc analiza je pokazala, da je vonj po zastarelem urinu po 24 urah povzročil znatno višje stopnje privlačnosti v primerjavi z vsemi drugimi zdravljenja (72 ur: p = 0,0060, 168 ur: p = 0,012, pentan: p = 0,00070), razen vonja po svežem urinu (p = 0,13; slika 5B). Čeprav skupna privlačnost krvosesnih komarjev do vonja po urinu ni bistveno drugačna (χ2 = 8,78, df = 4, p = 0,067). ; Slika 5C), je bilo ugotovljeno, da so te samice znatno bolj privlačne za izvlečke hlapljivih snovi v prostoru v primerjavi z 72-urnim urinom v primerjavi s kontrolami (p = 0,0066; Slika 5C).
Vedenjski odzivi na naravne in sintetične vonjave kravjega urina pri iskanju gostitelja in Anopheles arabianus, hranjenega s krvjo. Shema olfaktometra s stekleno cevjo (A). Privabljanje hlapnih izvlečkov iz svežega in staranega kravjega urina na komarje gostitelje (B) in krvosese (C). Poiščite reakcijo lovke Gospoda An. Izvlečki iz glave, izolirani iz svežega (D), 24-urni Prikazan je (E), 72-urni (F) in 168-urni (G) urin krave. Sledi detekcije elektronske antene (EAD) kažejo spremembe napetosti kot odziv na bioaktivne spojine v zgornjem prostoru, eluirane iz plinskega kromatografa in zaznane s plamensko ionizacijskim detektorjem (FID). Vrstica lestvice predstavlja odzivno amplitudo (mV) v primerjavi z retencijskim časom (s). Lastnosti in stopnje sproščanja (µg). h-1) biološko aktivnih spojin so prikazane. Ena sama zvezdica (*) označuje dosleden odziv z nizko amplitudo. Dvojne zvezdice (**) označujejo neponovljive odzive. Poiščite gostitelja (H) in krvosesa (I). An.arabiensis ima različne privlačnosti za sintetične mešanice vonjav svežega in starega kravjega urina. Povprečni deleži komarjev, ki so jih pritegnila različna imena črk, so se bistveno razlikovali med seboj ( enosmerna ANOVA z uporabo Tukeyjeve post hoc analize;p < 0,05). Vrstice napak predstavljajo standardno napako lestvice
Samica Ann.arabiensis, 72 h in 120 h po krvnem obroku, med drstenjem, ni pokazala nobene prednosti za hlapne izvlečke iz svežega in starega kravjega urina v primerjavi s kontrolami pentana (χ2 = 3,07, p > 0,05; dodatna datoteka 1: slika S1).
Za samice Ann.arabiensis sta analizi GC-EAD in GC-MS identificirali osem, šest, tri in tri bioaktivne spojine (slika 5D-G). Čeprav so opazili razlike v številu spojin, ki so izzvale elektrofiziološke odzive, je bila večina teh spojin prisotna v vsakem hlapnem izvlečku, zbranem iz svežega in staranega urina. Zato so za vsak izvleček samo spojine, ki so povzročile fiziološki odziv ženskih anten nad prag so bili vključeni v nadaljnje analize.
Skupna stopnja hlapnega sproščanja bioaktivnih spojin v zbirki nadprostora se je povečala z 29 µg h-1 v svežem urinu na 242 µg h-1 v 168-urnem urinu, predvsem zaradi povečanja p-krezola in m-formaldehida, fenola in fenola. Nasprotno pa se stopnje sproščanja drugih spojin, kot sta 2-cikloheksen-1-on in dekanal, zmanjšajo d z naraščajočo starostjo urina, kar je bilo v korelaciji z opaženim zmanjšanjem intenzitete signala (številčnosti) v kromatogramu (slika 5D)-G leva plošča) in fiziološkimi odzivi na te spojine (slika 5D-G desna plošča).
Na splošno je imela sintetična mešanica podobno naravno razmerje bioaktivnih spojin, ugotovljenih v hlapnih izvlečkih svežega in staranega urina (sl. 5D–G) in ni bilo videti, da bi izzvala pomembno privlačnost pri iskanju gostitelja (χ2 = 8,15, df = 4, p = 0,083; slika 5H) ali krvosesih komarjev (χ2 = 4,91, df = 4, p = 0,30; slika 5I). Vendar pa so post hoc parne primerjave med zdravljenji pokazale, da so bili komarji, ki iščejo gostitelja, znatno privlačni za sintetično mešanico 24-urnega urina v primerjavi s pentanskimi kontrolami (p = 0,0086; slika 5H).
Za oceno vloge posameznih komponent v sintetičnih mešanicah 24-urnega urina je bilo ovrednotenih šest subtraktivnih mešanic v primerjavi s popolnimi mešanicami v testu Y-cevke, pri čemer so bile posamezne spojine odstranjene. Pri komarjih, ki iščejo gostitelja, je odštevanje posameznih spojin od celotne mešanice pomembno vplivalo na vedenjske odzive (χ2 = 19,63, df = 6, p = 0,0032; dodatna datoteka 1: Na sliki S2A) so bile vse subtraktivne mešanice bolj privlačne kot manjše od popolnoma mešanih. Nasprotno pa odstranitev posameznih spojin iz popolnoma sintetične mešanice ni vplivala na vedenjske odzive komarjev, ki sesajo kri (χ2 = 11,38, df = 6, p = 0,077), z izjemo dekanala, ki je povzročil nižje ravni v primerjavi s celotno mešanico privlačnosti (p = 0,022; dodatna datoteka: slika 1: slika 1). S2B).
V malarično endemični vasi v Etiopiji so deset noči ocenjevali učinkovitost sintetične mešanice 24-urnega kravjega urina pri privabljanju komarjev v terenskih razmerah (slika 6A). Skupno je bilo ujetih in identificiranih 4861 komarjev, od tega 45,7 % Anthropus.gambiae sl, 18,9 % Anopheles pharo ensis in 35,4 % Culex spp. (Dodatna datoteka 1: tabela S1). Anopheles arabinis je edini član kompleksa vrst An.Gambian, identificiran z analizo PCR. V povprečju je bilo ujetih 320 komarjev na noč, v tem času so pasti s sintetičnimi mešanimi vabami ulovile več komarjev kot parne pasti brez mešanice (χ2(0, 3196) = 170,0 , p < 0,0001). Pasti brez vabe so bile nastavljene na vsako od petih kontrolnih noči na začetku, sredini in koncu preskušanja. Podobno število komarjev je bilo ujetih v vsak par pasti, kar kaže na odsotnost pristranskosti med hišami (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0,05) in brez upada populacije med študijskim obdobjem. V primerjavi z kontrolnih pasteh se je število komarjev, ujetih v pasti s sintetično mešanico, znatno povečalo: iskanje gostitelja (χ2(0, 2107) = 138,7, p < 0,0001), nedavno hranjenje s krvjo (χ2(0, 650) = 32,2, p < 0,0001) in nosečnost (χ2(0, 228) = 6,27, p = 0). .0123;Dodatna datoteka 1: Tabela S1). To se odraža tudi v skupnem številu ujetih komarjev: gostitelj išče > krvoses > breji > pol breji > samec.
Terensko vrednotenje učinkovitosti 24-urne sintetične mešanice z vonjem po kravjem urinu. Terenski poskusi so bili izvedeni v južni osrednji Etiopiji (zemljevid), blizu mesta Maki (vstavek), z uporabo svetlobne pasti Centra za nadzor bolezni (CDC) (desno) v parih hišah z latinsko kvadratno zasnovo (posnetek iz zraka) (A). Sintetične fotopasti CDC z vabami za vonjave pritegnejo in ujamejo samice Anopheles arabesques (B), vendar ne Anopheles farroes (C), na drugačen način, učinek odvisen od fiziološkega stanja. Poleg tega so te pasti zajele znatno povečano število gostiteljskih komarjev Culex. (D) V primerjavi s kontrolo. Vrstice na levi predstavljajo povprečni izbirni indeks komarjev, ujetih v pare dišečih vab (zelena) in kontrolnih (odprtih) pasti (N = 1). 0), medtem ko vrstice na desni predstavljajo povprečni izbirni indeks v parih kontrolnih pasti (odprto; N = 5).). Zvezdice označujejo ravni statistične pomembnosti (*p = 0,01 in ***p < 0,0001)
Tri vrste so bile različno ujete v pasti, ki vsebujejo sintetične mešanice. Iskanje gostitelja (χ2(1, 1345) = 71,7, p < 0,0001), hranjenje s krvjo (χ2(1, 517) = 16,7, p < 0,0001) in nosečnost (χ2(1, 180) = 6,11, p = 0,0134) a .ara biensis je bil ujet v past, ki je sproščala sintetično mešanico (slika 6B), medtem ko se količina An ni razlikovala. Pharoensis so našli v različnih fizioloških stanjih (slika 6C). Za Culex je bilo ugotovljeno le pomembno povečanje števila komarjev, ki iščejo gostitelje, v pasteh, vabljenih s sintetično mešanico (χ2(1,1319) = 12,6, p = 0,0004; Slika 6D), v primerjavi s kontrolnimi pastmi.
Pasti za vabe za gostitelje, nameščene zunaj potencialnih gostiteljev med mesti razmnoževanja in podeželskimi skupnostmi v Etiopiji, so bile uporabljene za oceno, ali malarijski komarji uporabljajo vonj po kravjem urinu kot znak habitata gostitelja. V odsotnosti gostiteljskih znakov, vročine in z ali brez prisotnosti vonja po kravjem urinu komarji niso bili ujeti (dodatna datoteka 1: slika S3). Vendar pa v prisotnosti visoke temperature in vonja po kravjem urinu samica malarijski komarji so bili privabljeni in ujeti, čeprav v majhnem številu, neodvisno od starosti urina (χ2 (5, 25) = 2, 29, p = 0, 13; dodatna datoteka 1: slika S3). V nasprotju s tem kontrole vode niso zajele malarijskih komarjev pri visokih temperaturah (dodatna datoteka 1: slika S3).
Malarični komarji pridobijo in razdelijo spojine, ki vsebujejo dušik, s kompenzacijskim hranjenjem s kravjim urinom (tj. lužami), da izboljšajo življenjske lastnosti, podobno kot druge žuželke [2, 4, 24, 25, 26]. Kravji urin je lahko dostopen obnovljiv vir, tesno povezan s počivališči prenašalcev malarije, kot so hlevi in ​​visoka vegetacija v bližini podeželskih domov in mrestov. Samice komarjev locirajo ta vir z vonjem in so sposobne uravnavati vnos dušikovih spojin v urinu, vključno s sečnino, glavno dušikovo komponento v urinu [15, 16]. Glede na fiziološko stanje samice komarja se hranila v urinu dodelijo za izboljšanje letenja in preživetje samic komarjev, ki iščejo gostitelja, ter preživetje in reproduktivne značilnosti osebkov, hranjenih s krvjo, med prvim gonadotropnim ciklom. Zato ima mešanje urina pomembno prehranjevalno vlogo za vektorje malarije, ki so zaprti kot podhranjeni odrasli [8], saj samicam komarjev zagotavlja možnost pridobivanja pomembnih dušikovih spojin s hranjenjem z nizkim tveganjem. Ta ugotovitev ima pomembne epidemiološke posledice, saj samice podaljšajo svojo pričakovano življenjsko dobo, aktivnost in reprodukcijsko sposobnost, vse ki vplivajo na kapaciteto vektorjev. Poleg tega je to vedenje lahko cilj prihodnjih programov za upravljanje vektorjev.