Upatikanaji na usambazaji wa virutubisho hujumuisha kutafuta wadudu na sifa za historia ya maisha. Ili kufidia upungufu katika virutubisho maalum katika hatua tofauti za maisha, wadudu wanaweza kupata virutubisho hivi kupitia ulishaji wa ziada, kwa mfano, kwa kulisha ute wa wanyama wenye uti wa mgongo katika mchakato unaojulikana kama madimbwi. Mbu Anopheles arabiani anaonekana kuwa na utapiamlo na, kwa hivyo, anahitaji virutubisho kwa ajili ya kimetaboliki na uzazi. Lengo la utafiti huu lilikuwa kutathmini kama An. arabiensis msisimko kwenye mkojo wa ng'ombe kwa ajili ya kupata virutubisho huboresha sifa za historia ya maisha.
Hakikisha ni salama. arabiensis ilivutiwa na harufu ya mkojo wa ng'ombe mbichi, wa saa 24, saa 72, na wa saa 168, na mkojo wa ng'ombe wa kike wanaotafuta na kulishwa damu (saa 48 baada ya mlo wa damu) walipimwa katika olfactometer ya Y-mrija, na ng'ombe wa kike wajawazito walipimwa kwa ajili ya jaribio la kutaga mayai. Uchambuzi wa kemikali na kielektroniki uliochanganywa ulitumika kutambua misombo hai ya kibiolojia katika mkojo wa ng'ombe katika madarasa yote manne ya umri. Michanganyiko ya usanisi ya misombo hai ya kibiolojia ilipimwa katika majaribio ya Y-mrija na shambani. Ili kuchunguza mkojo wa ng'ombe na misombo yake kuu ya urea yenye nitrojeni kama lishe inayoweza kuongeza kwa wadudu wa malaria, vigezo vya kulisha na sifa za historia ya maisha vilipimwa. Uwiano wa mbu jike na kiasi cha mkojo wa ng'ombe na urea iliyofyonzwa vilipimwa. Baada ya kulisha, ng'ombe jike walipimwa kwa ajili ya kuishi, kuruka kwa kamba, na uzazi.
Tafuta damu na lishe ya mwenyeji. Katika tafiti za maabara na za shambani, Waarabu walivutiwa na harufu ya asili na ya bandia ya mkojo wa ng'ombe mbichi na mzee. Wanawake wajawazito hawakujali majibu ya mkojo wa ng'ombe katika maeneo ya kutagia. Wanawake wanaotafuta na kunyonya damu hunyonya mkojo wa ng'ombe na urea na hugawa rasilimali hizi kulingana na mabadilishano ya historia ya maisha kama jukumu la hali ya kisaikolojia ya kuruka, kuishi, au kuzaliana.
Anopheles arabinis upatikanaji na usambazaji wa mkojo wa ng'ombe kwa sifa zilizoboreshwa za historia ya maisha. Ulishaji wa ziada wa mkojo wa ng'ombe huathiri uwezo wa vekta moja kwa moja kwa kuongeza maisha ya kila siku na msongamano wa vekta, na kwa njia isiyo ya moja kwa moja kwa kubadilisha shughuli za kuruka na kwa hivyo inapaswa kuzingatiwa katika mifumo ya baadaye.
Upatikanaji na usambazaji wa virutubisho hujumuisha sifa za kutafuta chakula cha wadudu na historia ya maisha [1,2,3]. Wadudu wanaweza kuchagua na kupata chakula na kufanya ulishaji wa fidia kulingana na upatikanaji wa chakula na mahitaji ya virutubisho [1, 3]. Usambazaji wa virutubisho hutegemea mchakato wa historia ya maisha na unaweza kusababisha mahitaji tofauti ya ubora wa lishe na wingi katika hatua tofauti za maisha ya wadudu [1, 2]. Ili kufidia upungufu katika virutubisho maalum, wadudu wanaweza kupata virutubisho hivi kupitia ulishaji wa ziada, kama vile kwenye matope, kinyesi na ute wa wanyama wenye uti wa mgongo, na mizoga, mchakato unaojulikana kama madimbwi [2]. Ingawa aina mbalimbali za vipepeo na nondo zinaelezewa kimsingi, mashimo ya kumwagilia pia hutokea katika mpangilio mwingine wa wadudu, na mvuto na kula aina hizi za rasilimali unaweza kuwa na athari kubwa kwa afya na sifa zingine za historia ya maisha [2, 4, 5, 6] ,7]. Mbu wa malaria Anopheles gambiae sensu lato (sl) hujitokeza kama mtu mzima 'aliye na utapiamlo' [8], kwa hivyo kumwagilia kunaweza kuchukua jukumu muhimu katika sifa zake za historia ya maisha, lakini tabia hii hadi sasa imepuuzwa. Matumizi ya msisimko kama njia ya kuongeza ulaji wa virutubisho katika chombo hiki muhimu yanahitaji uangalifu kwani hii inaweza kuwa na matokeo muhimu ya magonjwa.
Ulaji wa nitrojeni kwa mbu jike wa Anopheles ni mdogo kutokana na akiba ya kalori chache zinazotolewa kutoka hatua ya mabuu na matumizi yasiyofaa ya mlo wa damu [9]. Mbwa jike wa Ann.gambiae sl kwa kawaida hulipa fidia hii kwa kuongeza milo ya ziada ya damu [10, 11], na hivyo kuwaweka watu wengi zaidi katika hatari ya kuambukizwa ugonjwa huo na kuwaweka mbu katika hatari kubwa ya kuwindwa. Vinginevyo, mbu wanaweza kutumia kulisha ziada kwa kinyesi cha wanyama wenye uti wa mgongo ili kupata misombo ya nitrojeni inayoongeza urekebishaji na uwezo wa kuruka, kama inavyoonyeshwa na wadudu wengine [2]. Katika suala hili, mvuto mkubwa na tofauti wa moja ya spishi ndugu ndani ya An. Mchanganyiko wa spishi ya Gambia, Anopheles arabinis, mkojo wa ng'ombe mbichi na wa zamani [12,13,14], unavutia. Anopheles arabinis ni nyemelezi katika mapendeleo yake ya mwenyeji na inajulikana kuhusishwa na kulisha ng'ombe. Mkojo wa ng'ombe ni rasilimali iliyojaa misombo ya nitrojeni, huku urea ikichangia 50-95% ya jumla ya nitrojeni katika mkojo mbichi [15, 16]. Kadri mkojo wa ng'ombe unavyozeeka, vijidudu hutumia rasilimali hizi kupunguza ugumu wa misombo ya nitrojeni ndani ya saa 24 [15]. Kwa ongezeko la haraka la amonia, linalohusishwa na kupungua kwa nitrojeni kikaboni, vijidudu vya alkalofili (ambavyo vingi hutoa misombo yenye sumu kwa mbu) hustawi [15], ambayo inaweza kuwa ya kike Ann.arabiensis huvutiwa zaidi na mkojo akiwa na umri wa saa 24 au chini ya hapo [13, 14].
Katika utafiti huu, Ans mwenyeji na aliyelishwa damu walitafutwa. Wakati wa mzunguko wake wa kwanza wa gonadotropini, arabiensis ilipimwa kwa ajili ya kupata misombo ya nitrojeni, ikiwa ni pamoja na urea, kwa kuchanganya mkojo. Kisha, mfululizo wa majaribio ulifanywa ili kutathmini jinsi mbu jike wanavyotenga rasilimali hii ya virutubisho kwa ajili ya kuboresha maisha, uzazi na kutafuta zaidi. Hatimaye, harufu ya mkojo wa ng'ombe mbichi na mzee ilipimwa ili kubaini kama hizi zilitoa dalili za kuaminika kwa An mwenyeji na aliyelishwa damu. Katika utafutaji wao wa rasilimali hii ya lishe inayowezekana, arabiensis iligundua uhusiano wa kemikali nyuma ya mvuto tofauti ulioonekana. Mchanganyiko wa harufu ya sintetiki ya misombo tete ya kikaboni (VOCs) iliyotambuliwa katika mkojo wa saa 24 uliozeeka ulipimwa zaidi chini ya hali ya shamba, na kupanua matokeo yaliyopatikana chini ya hali ya maabara na kuonyesha athari ya harufu ya mkojo wa ng'ombe kwenye hali tofauti za kisaikolojia. Kivutio cha mbu. Matokeo yaliyopatikana yanathibitisha kwamba An. arabiensis hupata na kusambaza misombo ya nitrojeni inayopatikana katika mkojo wa wanyama wenye uti wa mgongo ili kushawishi sifa za historia ya maisha. Matokeo haya yanajadiliwa katika muktadha wa matokeo yanayowezekana ya epidemiolojia na jinsi yanavyoweza kutumika kwa ufuatiliaji na udhibiti wa vekta.
Anopheles arabicans (aina ya Dongola) zilihifadhiwa kwa joto la 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH na mzunguko wa giza wa saa 12:12. Mabuu yalifugwa katika trei za plastiki (20 cm × 18 cm × 7 cm) yaliyojazwa maji yaliyochemshwa na kulishwa chakula cha samaki cha Tetramin® (Tetra Werke, Melle, DE). Mabuu yalikusanywa katika vikombe 30 ml (Nolato Hertila, Åstorp, SE) na kisha kuhamishiwa kwenye vizimba vya Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Taiwan) ili kuruhusu kuibuka kwa watu wazima. Watu wazima walipewa myeyusho wa sucrose wa 10% kwa muda hadi siku 4 baada ya kuibuka (dpe), ambapo majike wanaotafuta mwenyeji walipewa lishe mara moja kabla ya jaribio, au walinyimwa chakula usiku kucha na maji yaliyochemshwa kabla ya jaribio, kama ilivyoelezwa hapa chini. Majike yaliyotumika kwa majaribio ya mirija ya kuruka yalinyimwa chakula kwa muda tu. Saa 4-6 kwa maji bila kikomo. Ili kuandaa mbu wanaonyonya damu kwa ajili ya uchunguzi wa kibiolojia unaofuata, mbu 4 wa kike walipewa damu ya kondoo isiyo na nyuzinyuzi (Håtunalab, Bro, SE) kwa kutumia mfumo wa kulisha utando (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, UK). Kisha mbu jike waliojaa kabisa walihamishiwa kwenye vizimba vya kibinafsi na kupewa lishe moja kwa moja, kama ilivyoelezwa hapa chini, au 10% ya sucrose bila kikomo kwa siku 3 kabla ya majaribio yaliyoelezwa hapa chini. Mbu jike wa mwisho walitumika kwa uchunguzi wa kibiolojia wa mirija ya kuruka na kuhamishiwa kwenye maabara, na kisha wakapewa maji yaliyosafishwa bila kikomo kwa saa 4-6 kabla ya jaribio.
Vipimo vya kulisha vilitumika kupima matumizi ya mkojo na urea kwa wanawake wazima wa Kiarabu. Wanawake wanaotafuta mwenyeji na waliolishwa damu walipewa lishe iliyo na 1% ya mkojo wa ng'ombe mbichi na wazee uliopunguzwa, viwango mbalimbali vya urea, na vidhibiti viwili (10% sucrose na maji) kwa saa 48. Zaidi ya hayo, rangi ya chakula (1 mg ml-1 xylene sianidi FF; CAS 2650-17-1; Sigma-Aldrich, Stockholm, SE) iliongezwa kwenye lishe na kutolewa katika matrix ya 4 × 4 katika mirija ya microcentrifuge ya 250 µl (Axygen Scientific, Union City, CA, US; Mchoro 1A) Jaza hadi ukingoni (~300 µl). Ili kuepuka ushindani kati ya mbu na athari zinazowezekana za rangi ya rangi, weka mbu 10 kwenye bakuli kubwa la Petri (kipenyo cha sentimita 12 na urefu wa sentimita 6; Semadeni, Ostermundigen, CH; Mchoro 1A) gizani kabisa kwa 25 ± 2 cm °C na 65 ± 5% ikilinganishwa. unyevunyevu. Majaribio haya yalirudiwa mara 5 hadi 10. Baada ya kula chakula, mbu waliwekwa kwenye -20 °C hadi uchambuzi zaidi.
Tafuta mkojo wa ng'ombe na urea unaofyonzwa na mwenyeji na jike anayenyonya damu Anopheles arabianus. Katika jaribio la kulisha (A), mbu jike walipewa lishe iliyojumuisha mkojo wa ng'ombe mbichi na wa zamani, viwango mbalimbali vya urea, sucrose (10%), na maji yaliyochemshwa (H2O). Mbu jike wanaotafuta mwenyeji (B) na waliolishwa damu (C) walifyonza sucrose zaidi kuliko lishe nyingine yoyote iliyojaribiwa. Kumbuka kwamba mbu jike wanaotafuta mwenyeji walifyonza mkojo wa ng'ombe wa saa 72 chini ya mkojo wa ng'ombe wa saa 168 (B). Wastani wa jumla ya nitrojeni (± kupotoka kwa kawaida) wa mkojo unawakilishwa kwenye kipengee kilichowekwa ndani. Mbu jike wanaotafuta mwenyeji (D, F) na wanaonyonya damu (E, G) huchukua urea kwa njia inayotegemea kipimo. Kiasi cha wastani cha kuvuta pumzi (D, E) chenye majina tofauti ya herufi kilikuwa tofauti sana kutoka kwa kila mmoja (ANOVA ya njia moja kwa kutumia uchambuzi wa baada ya hoc wa Tukey; p < 0.05). Pau za makosa zinawakilisha kosa la kawaida la wastani (BE). Mstari ulionyooka wenye dashibodi unawakilisha mstari wa kurudi nyuma wa logi (F, G)
Ili kutoa chakula kilichofyonzwa, mbu waliwekwa mmoja mmoja kwenye mirija ya microcentrifuge ya mililita 1.5 yenye 230 µl ya maji yaliyosafishwa na tishu zilivurugika kwa kutumia mchi unaotupwa na mota isiyotumia waya (VWR International, Lund, SE), ikifuatiwa na centrifuge kwa 10 krpm kwa dakika 10. Supernatant (200 µl) ilihamishiwa kwenye microplate ya visima 96 (Sigma-Aldrich) na ufyonzaji (λ620) ulibainishwa kwa kutumia kisomaji microplate kinachotegemea spectrophotometer (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Vinginevyo, mbu walisagwa katika 1 ml ya maji yaliyosafishwa, 900 µl ambayo ilihamishiwa kwenye cuvette kwa ajili ya uchambuzi wa spectrophotometric (λ 620 nm; UV 1800, Shimadzu, Kista, SE). Ili kupima ulaji wa chakula, mkunjo wa kawaida uliandaliwa kwa kupunguzwa kwa mfululizo ili kutoa 0.2 µl hadi 2.4. µl ya 1 mg ml-1 xylene sianidi. Kisha, msongamano wa macho wa viwango vya rangi vinavyojulikana ulitumika kubaini kiasi cha chakula ambacho kila mbu alimeza.
Data ya ujazo ilichambuliwa kwa kutumia uchambuzi wa tofauti wa njia moja (ANOVA) ikifuatiwa na ulinganisho wa Tukey wa baada ya hoc pairwise (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, US, 1989–2007). Uchambuzi wa urejeshaji wa mstari ulielezea ulaji wa urea unaotegemea mkusanyiko na ulilinganisha majibu kati ya mbu wanaotafuta mwenyeji na mbu wanaonyonya damu (GraphPad Prism v8.0.0 kwa Mac, GraphPad Software, San Diego, CA, US).
Takriban 20 µl ya sampuli za mkojo kutoka kila kundi la umri zilifungwa kwenye Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 mesh, Sigma Aldrich) na kufunikwa kwenye vidonge vya bati (8 mm × 5 mm). Vidonge viliingizwa kwenye chumba cha mwako cha kichambuzi cha CHNS/O (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, US) ili kubaini kiwango cha nitrojeni katika mkojo mpya na uliozeeka kulingana na itifaki ya mtengenezaji. Jumla ya nitrojeni (g N l-1) ilipimwa kulingana na viwango vinavyojulikana vya urea vilivyotumika kama kiwango.
Ili kutathmini athari za lishe kwa uhai wa mbu wanaotafuta na kunyonya damu, mbu waliwekwa mmoja mmoja kwenye vyombo vikubwa vya Petri (kipenyo cha sentimita 12 na urefu wa sentimita 6; Semadeni) wakiwa na shimo lililofunikwa kwa matundu kwenye kifuniko (kipenyo cha sentimita 3) kwa ajili ya uingizaji hewa na usambazaji wa chakula. Lishe zilitolewa moja kwa moja baada ya dpe 4 na zilijumuisha 1% ya mkojo wa ng'ombe mbichi na uliopunguzwa, viwango vinne vya urea, na vidhibiti viwili, 10% ya sucrose na maji. Kila lishe iliwekwa kwenye tampon ya meno (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) iliyoingizwa kwenye sindano ya 5 ml (Thermo Fisher Scientific, Gothenburg, SE), kipulizio kiliondolewa, na kuwekwa juu ya sahani ya petri (mchoro 1).1A).Badilisha lishe yako kila siku. Dumisha maabara kama ilivyoelezwa hapo juu. Mbu waliosalia walihesabiwa mara mbili kwa siku, huku mbu waliokufa wakitupwa hadi mbu wa mwisho alipokufa (n = 40 kwa kila matibabu). Uhai wa mbu waliolishwa kwenye lishe mbalimbali ulichambuliwa kitakwimu kwa kutumia mikondo ya kuishi ya Kaplan-Meyer na majaribio ya kiwango cha logi ili kulinganisha ulinganisho wa usambazaji wa kuishi kati ya lishe (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Kinu maalum cha kurusha mbu kulingana na Attisano et al.[17], kilichotengenezwa kwa paneli za akriliki zenye unene wa milimita 5 (upana wa sm 10 x urefu wa sm 10 x urefu wa sm 10) bila paneli za mbele na nyuma (Mchoro 3: juu). Kiunganishi cha kuzungusha chenye mrija wima uliotengenezwa kwa safu wima ya kromatografia ya gesi (kitambulisho cha 0.25 mm; sm 7.5 L) chenye ncha zilizounganishwa kwenye sindano ya wadudu iliyoning'inizwa kati ya jozi ya sumaku za neodymium zilizo umbali wa sm 9. Mrija mlalo uliotengenezwa kwa nyenzo sawa (sm 6.5 L) uligawanya mrija wima ili kuunda mkono uliofungwa na mkono uliobeba kipande kidogo cha karatasi ya alumini kama ishara ya kukatiza mwanga.
Majike waliolazwa kwa njaa kwa saa 24 walipewa lishe iliyo hapo juu kwa dakika 30 kabla ya kuzuiwa. Mbu jike waliolishwa kikamilifu kisha waliwekwa ganzi mmoja mmoja kwenye barafu kwa dakika 2-3 na kuunganishwa kwenye pini za wadudu kwa nta ya nyuki (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) na kisha kufungwa kwenye mikono ya mirija ya mlalo. Flying Mill. Mageuzi kwa kila ndege yalirekodiwa na kumbukumbu ya data iliyojengwa maalum, kisha kuhifadhiwa na kuonyeshwa kwa kutumia programu ya PC-Lab 2000™ (v4.01; Velleman, Gavere, BE). Kinu cha ndege kiliwekwa katika chumba kinachodhibitiwa na hali ya hewa (saa 12:12, mwanga: giza, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH).
Ili kuibua muundo wa shughuli za ndege, jumla ya umbali uliosafirishwa (m) na jumla ya idadi ya shughuli za ndege mfululizo zilihesabiwa kwa saa kwa kipindi cha saa 24. Zaidi ya hayo, wastani wa umbali uliosafirishwa na wanawake binafsi ulilinganishwa katika matibabu na kuchambuliwa kwa kutumia uchambuzi wa ANOVA wa njia moja na uchambuzi wa baada ya hoc wa Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), ambapo wastani wa umbali ulizingatiwa kuwa kigezo tegemezi, huku matibabu ikiwa jambo huru. Zaidi ya hayo, wastani wa idadi ya raundi huhesabiwa kwa nyongeza za dakika 10.
Ili kutathmini athari za lishe kwenye utendaji wa uzazi wa An.arabiensis, jike sita (4 dpe) walihamishiwa moja kwa moja kwenye vizimba vya Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm) baada ya kukusanya damu na kisha wakatoa lishe ya majaribio kwa saa 48 kama ilivyoelezwa hapo juu. Kisha lishe ziliondolewa na vikombe vya mayai (30 ml; Nolato Hertila) vilivyojazwa mililita 20 za maji yaliyosafishwa vilitolewa siku ya tatu kwa saa 48, vikibadilishwa kila baada ya saa 24. Rudia kila utaratibu wa lishe mara 20-50. Mayai yalihesabiwa na kurekodiwa kwa kila kizimba cha majaribio. Sampuli ndogo za mayai zilitumika kutathmini wastani wa ukubwa na urefu wa mayai ya mtu binafsi (n ≥ 200 kwa kila lishe) kwa kutumia darubini ya Dialux-20 (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) iliyo na Kamera ya Leica (DFC) 320 R2; Leica Microsystems Ltd., DE). Mayai yaliyobaki yalihifadhiwa katika chumba kinachodhibitiwa na hali ya hewa chini ya hali ya kawaida ya ufugaji kwa saa 24, na sampuli ndogo ya mabuu ya nyota ya kwanza yaliyoibuka hivi karibuni (n ≥ 200 kwa kila mlo) yalipimwa, kama ilivyoelezwa hapo juu. Idadi ya mayai na ukubwa wa mayai na mabuu yalilinganishwa kati ya matibabu na kutumia uchambuzi wa njia moja wa ANOVA na baada ya hoc wa Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Vimelea vya kiakili kutoka kwa mkojo mpya (saa 1 baada ya sampuli), mkojo uliozeeka wa saa 24, saa 72 na saa 168 ulikusanywa kutoka kwa sampuli zilizokusanywa kutoka kwa ng'ombe wa Zebu, Arsi races. Kwa urahisi, sampuli za mkojo zilikusanywa mapema asubuhi wakati ng'ombe walikuwa bado kwenye zizi. Sampuli za mkojo zilikusanywa kutoka kwa watu 10 na mililita 100-200 za kila sampuli zilihamishiwa kwenye mifuko ya kuokea ya poliamide (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH and Co., Minden, DE) katika poliamide ya lita 3 yenye kifuniko Katika ngoma za plastiki za kloridi ya vinyl. Vimelea vya kiakili kutoka kwa kila sampuli ya mkojo wa ng'ombe vilikusanywa moja kwa moja (mbichi) au baada ya kukomaa kwenye joto la kawaida kwa saa 24, saa 72 na saa 168, yaani kila sampuli ya mkojo iliwakilisha kila kundi la umri.
Kwa ajili ya ukusanyaji wa tete za nafasi ya kichwa, mfumo wa kitanzi kilichofungwa ulitumika kusambaza mkondo wa gesi iliyochujwa kaboni (100 ml min-1) kupitia mfuko wa poliamide hadi kwenye safu ya kunyonya kwa saa 2.5 kwa kutumia pampu ya utupu ya diaphragm (KNF Neuberger, Freiburg, DE). Kama udhibiti, ukusanyaji wa nafasi ya kichwa ulifanywa kutoka kwenye mfuko mtupu wa poliamide. Safu ya kunyonya ilitengenezwa kwa mirija ya Teflon (5.5 cm x 3 mm id) iliyo na 35 mg ya Porapak Q (mesh 50/80; Waters Associates, Milford, MA, US) kati ya plagi za sufu za kioo. Kabla ya matumizi, safu hiyo ilisafishwa kwa n-hexane ya 1 ml iliyochanganywa tena (Merck, Darmstadt, DE) na pentani ya 1 ml (99.0% kiyeyusho safi cha GC daraja, Sigma Aldrich). Tete zilizonyonya ziliondolewa kwa 400 μl ya pentani. Makusanyo ya nafasi ya kichwa yalikusanywa na kisha kuhifadhiwa kwa -20°C hadi yatumike kwa zaidi. uchambuzi.
Majibu ya kitabia ya An anayetafuta na kula damu. Dondoo tete za An zinazopatikana kwenye nafasi ya juu zilizokusanywa kutoka kwa mkojo mpya, wa saa 24, saa 72, na saa 168 zilizopita zilichambuliwa kwa dondoo tete kutoka kwa mbu wa Arabidopsis kwa kutumia olfactometer ya bomba la kioo iliyonyooka [18]. Majaribio yalifanywa wakati wa ZT 13-15, kipindi cha kilele cha shughuli ya An ya kutafuta nyumbani. Kiarabu [19]. Olfactometer ya bomba la kioo (80 cm × 9.5 cm id) iliangazwa na 3 ± 1 lx ya mwanga mwekundu kutoka juu. Mtiririko wa hewa uliochujwa na unyevunyevu wa mkaa (25 ± 2 °C, 65 ± 2% unyevunyevu) ulipita kipimo cha kibiolojia kwa 30 cm s-1. Hewa hupitishwa kupitia mfululizo wa skrini za matundu ya chuma cha pua, na kuunda mtiririko wa laminar na muundo sawa wa manyoya. Kisambazaji cha tampon ya meno (4 cm × 1 cm; L:D; DAB Dental AB), kilichoning'inizwa kutoka kwa koili ya 5 cm kwenye ncha ya upepo ya olfactometer, yenye mabadiliko ya kichocheo kila baada ya dakika 5. Kwa uchambuzi, mililita 10 za kila dondoo la nafasi ya kichwa, iliyopunguzwa 1:10, ilitumika kama kichocheo. Kiasi sawa cha pentane kilitumika kama kidhibiti. Mbu wa kila mmoja anayetafuta mwenyeji au anayenyonya damu waliwekwa kwenye vizimba vya kutolewa vya mtu binafsi saa 2-3 kabla ya kuanza kwa jaribio. Kizimba cha kutolewa kiliwekwa upande wa upepo wa olfactometer, na mbu waliruhusiwa kuzoea hali ya hewa kwa dakika 1, na kisha vali ya kipepeo ya kizimba ilifunguliwa ili kutolewa. Kivutio cha matibabu au udhibiti kilichambuliwa kama uwiano wa mbu waliogusana na chanzo ndani ya dakika 5 baada ya kutolewa. Kila dondoo na udhibiti tete wa nafasi ya kichwa ulirudiwa angalau mara 30, na ili kuepuka athari za siku yoyote moja, idadi sawa ya matibabu na vidhibiti vilijaribiwa kila siku ya majaribio. Tafuta majibu kutoka kwa mwenyeji na aliyelishwa damu Jibu. Seti za Kiarabu dhidi ya nafasi ya kichwa zilichambuliwa kwa kutumia urejeshaji wa vifaa vya kawaida ikifuatiwa na kulinganisha kwa jozi kwa uwiano usio wa kawaida (JMP Pro, v14.0.0, Taasisi ya SAS Inc.).
Mwitikio wa An wa kuzaa. Dondoo za nafasi ya kichwa kutoka kwa mkojo wa ng'ombe mpya na mzee zilichambuliwa katika vizimba vya Bugdorm (sentimita 30 × 30 × 30; Sayansi ya MegaView). Vikombe vya plastiki (mililita 30; Nolato Hertila) vilivyojazwa mililita 20 za maji yaliyosafishwa vilitoa msingi wa kuzaa na viliwekwa katika pembe tofauti za kizimba, umbali wa sentimita 24. Vikombe vya matibabu vilirekebishwa na mililita 10 za kila dondoo la nafasi ya kichwa kwa mchanganyiko wa 1:10. Kiasi sawa cha pentani kilitumika kurekebisha kikombe cha kudhibiti. Vikombe vya matibabu na udhibiti vilibadilishwa kati ya kila jaribio ili kudhibiti athari za nafasi. Majike kumi waliolishwa damu walitolewa kwenye vizimba vya majaribio kwa ZT 9-11 na mayai kwenye vikombe yalihesabiwa saa 24 baadaye. Fomula ya kuhesabu faharisi ya kuzaa ni: (idadi ya mayai yaliyowekwa kwenye kikombe cha matibabu - idadi ya mayai yaliyowekwa kwenye kikombe cha kudhibiti)/(jumla ya idadi ya mayai yaliyowekwa). Kila matibabu yalirudiwa mara 8.
Uchambuzi wa kromatografi ya gesi na antena ya elektroni (GC-EAD) ya An.arabiensis ya kike ulifanywa kama ilivyoelezwa hapo awali [20]. Kwa ufupi, dondoo mpya za tete za nafasi ya kichwa zilitenganishwa kwa kutumia Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, US) iliyo na safu wima ya HP-5 (kitambulisho cha 30 m × 0.25 mm, unene wa filamu ya 0.25 μm, Agilent Technologies). na mkojo unaozeeka. Hidrojeni ilitumika kama awamu ya kuhama yenye kiwango cha wastani cha mtiririko wa mstari wa 45 cm s-1. Kila sampuli (2 μl) ilidungwa kwa sekunde 30 katika hali isiyogawanyika na halijoto ya kuingiza ya 225 °C. Halijoto ya oveni ya GC ilipangwa kutoka 35 °C (kushikilia kwa dakika 3) hadi 300 °C (kushikilia kwa dakika 10) kwa 10 °C dakika-1. Katika kigawanyiko cha maji taka cha GC, psi 4 za nitrojeni ziliongezwa na kugawanywa 1:1 katika msalaba wa kiwango cha chini cha Gerstel 3D/2 (Gerstel, Mülheim, DE) kati ya kigunduzi cha ioni ya moto na EAD. Kapilari ya maji taka ya GC kwa EAD ilipitishwa kupitia mstari wa uhamisho wa Gerstel ODP-2, ambao hufuatilia halijoto ya oveni ya GC pamoja na 5 °C, kwenye bomba la kioo (10 cm × 8 mm), ambapo ilichanganywa na hewa iliyochujwa na yenye unyevunyevu (1.5 l min−1). Antena iliwekwa 0.5 cm kutoka kwenye sehemu ya kutolea nje ya mrija. Kila mbu mmoja mmoja alichangia mbu mmoja, na kwa mbu wanaotafuta mwenyeji, angalau mbu watatu walichangia kwenye sampuli za mkojo za kila umri.
Utambuzi wa misombo hai ya kibiolojia katika makusanyo ya nafasi ya kichwa ya mkojo wa ng'ombe mbichi na wa zamani kwa kutumia GC-MS pamoja na spektromita ya wingi (GC-MS; 6890 GC na 5975 MS; Agilent Technologies) ili kutoa majibu ya antena katika uchanganuzi wa GC-EAD, ukifanya kazi katika hali ya ioni ya athari ya elektroni kwenye 70 eV. GC ilikuwa na safu wima ya kapilari ya silika iliyochanganywa na HP-5MS UI (kipenyo cha ndani cha 60 m × 0.25 mm, unene wa filamu wa 0.25 μm) kwa kutumia heliamu kama awamu ya kuhama yenye kiwango cha wastani cha mtiririko wa mstari wa 35 cm s-1. Sampuli ya 2 μl ilidungwa kwa kutumia mipangilio sawa ya sindano na halijoto ya oveni kama ilivyo kwa uchanganuzi wa GC-EAD. Misombo ilitambuliwa kulingana na muda wake wa kuhifadhiwa (kielezo cha Kovát) na spektromita ya wingi ikilinganishwa na maktaba maalum na maktaba ya NIST14 (Agilent). Misombo iliyotambuliwa ilithibitishwa kwa kuingiza viwango halisi (Faili la Ziada 1: Jedwali S2). Kwa upimaji, heptyl asetati (10 ng, usafi wa kemikali wa 99.8%, Aldrich) ilidungwa kama kiwango cha nje.
Kutathmini ufanisi wa mchanganyiko wa harufu bandia unaojumuisha misombo hai ya kibiolojia iliyotambuliwa katika mkojo mpya na uliozeeka ili kuvutia Ans.arabiensis inayotafuta mwenyeji na inayonyonya damu, kwa kutumia olfactometer na itifaki sawa na hapo juu. Michanganyiko ya bandia iliiga muundo na uwiano wa misombo katika dondoo mchanganyiko tete za headspace za mkojo mpya, wa saa 24, saa 48, saa 72, na saa 168 zilizozeeka (Mchoro 5D-G; Faili ya Ziada 1: Jedwali S2). Kwa uchanganuzi, tumia 10 μl ya mchanganyiko wa 1:100 wa mchanganyiko kamili wa bandia, kwa kiwango cha jumla cha kutolewa kuanzia takriban 140-2400 ng h-1, kwa ajili ya kutathmini mvuto kwa mbu mwenyeji na wanaonyonya damu. Baada ya hapo, jaribio hufanywa kwenye michanganyiko kamili, ambapo michanganyiko ya kutoa ya misombo moja ya mchanganyiko kamili huondolewa. Tafuta majibu kutoka kwa Ans mwenyeji na mchanganyiko wa Ans unaolishwa damu. Mchanganyiko wa Kiarabu dhidi ya bandia na wa kutoa ulichambuliwa kwa kutumia urejeshaji wa kawaida wa vifaa ukifuatiwa na kulinganisha kwa jozi kwa isiyo ya kawaida. uwiano (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Ili kutathmini kama mkojo wa ng'ombe unaweza kutumika kama kiashiria cha makazi ya mbu wa malaria, mkojo wa ng'ombe mbichi na wazee, uliokusanywa kama ilivyoelezwa hapo juu, na maji yaliwekwa kwenye ndoo za lita 3 zilizofunikwa (mililita 100) na kuwekwa kwenye mitego ya chambo mwenyeji. (Toleo la BG-HDT; BioGents, Regensburg, DE). Mitego kumi iliwekwa umbali wa mita 50 katika malisho, mita 400 kutoka kwa jamii ya kijiji (Silay, Ethiopia, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) na hakuna ng'ombe, katika maeneo ya kudumu ya kuzaliana na vijiji. Mitego mitano ilipashwa moto ili kuiga uwepo wa mwenyeji, huku mitego mitano ikiachwa bila kupashwa moto. Kila eneo la matibabu huzungushwa usiku kwa jumla ya usiku tano. Idadi ya mbu waliokamatwa katika mitego iliyochapwa na mkojo wa umri tofauti ililinganishwa kwa kutumia urejeshaji wa vifaa na usambazaji wa binomial ya beta (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Katika kijiji kilichoathiriwa na malaria karibu na mji wa Maki, mkoa wa Oromia, Ethiopia (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; Mchoro 6A). Utafiti huo ulifanyika kati ya katikati ya Agosti na katikati ya Septemba kabla ya kunyunyizia dawa ndani ya nyumba kwa mwaka, pamoja na msimu mrefu wa mvua. Jozi tano za nyumba (mita 20-50 mbali) zilizoko nje kidogo ya kijiji zilichaguliwa kwa ajili ya utafiti (Mchoro 6A). Vigezo vilivyotumika kuchagua nyumba hizo vilikuwa: wanyama hawaruhusiwi ndani ya nyumba, kupikia ndani (kuchota kuni au mkaa) hakuruhusiwi (angalau wakati wa kipindi cha majaribio), na nyumba zenye idadi ya juu ya wakazi wawili, wanaolala kwenye dawa zisizo za wadudu. chini ya chandarua kilichotibiwa. Idhini ya kimaadili imetolewa na Bodi ya Mapitio ya Maadili ya Utafiti wa Taasisi (IRB/022/2016) ya Kitivo cha Sayansi Asilia (CNS-IRB), Chuo Kikuu cha Addis Ababa, kwa mujibu wa miongozo iliyoanzishwa na Azimio la Chama cha Madaktari Duniani la Helsinki. Idhini kutoka kwa kila mkuu wa kaya ilipatikana kwa msaada wa wafanyakazi wa ugani wa afya. Mchakato mzima unaidhinishwa na utawala wa mitaa katika ngazi ya wilaya na kata ('kebele'). Ubunifu wa majaribio ulifuata muundo wa mraba wa Kilatini wa 2 × 2, ambapo mchanganyiko na vidhibiti vya sintetiki viliwekwa kwa nyumba zilizounganishwa usiku wa kwanza na kubadilishwa kati ya nyumba usiku wa majaribio uliofuata. Mchakato huu ulirudiwa mara kumi. Zaidi ya hayo, ili kukadiria shughuli za mbu katika nyumba zilizochaguliwa, mitego ya CDC iliwekwa kufanya kazi usiku tano mfululizo mwanzoni, katikati na mwisho wa jaribio la shambani wakati huo huo wa siku.
Mchanganyiko wa sintetiki ulio na misombo sita hai ya kibiolojia uliyeyushwa katika heptane (97.0% kiyeyusho cha daraja la GC, Sigma Aldrich) na kutolewa kwa 140 ng h-1 kwa kutumia kifaa cha kusambaza utambi wa pamba [20]. Kifaa cha kusambaza utambi kiliruhusu misombo yote kutolewa kwa uwiano usiobadilika katika jaribio la saa 12. Heptane ilitumika kama kidhibiti. Chupa ilining'inizwa karibu na sehemu ya kuingilia ya mtego wa mwanga wa Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa (CDC) (Kampuni ya John W. Hock, Gainesville, FL, Marekani; Mchoro 6A). Mitego ilining'inizwa mita 0.8 - 1 juu ya ardhi, karibu na mguu wa kitanda, na mjitolea alilala chini ya chandarua kisichotibiwa na kuendeshwa kati ya saa 18:00 na 06:30. Mbu waliokamatwa kwa jinsia na hali ya kisaikolojia (wasiolishwa, kulishwa, wajawazito nusu, na wajawazito [21] baadaye walichunguzwa kwa kutumia uchambuzi wa mmenyuko wa mnyororo wa polimerasi (PCR) ili kubaini spishi iliyotambuliwa kimofolojia kama A. gambiae sl. Wajumbe wa tata hiyo [23]. Katika utafiti wa shambani, kunasa mitego ya nyumba zilizounganishwa kulichambuliwa kwa kutumia modeli ya kawaida ya utoshelevu wa vifaa, ambapo mvuto ulikuwa kigezo tegemezi na matibabu (mchanganyiko wa sintetiki dhidi ya udhibiti) yalikuwa athari isiyobadilika (JMP® 14.0. 0. SAS Institute Inc.). Hapa, tunaripoti thamani za χ2 na p kutoka kwa jaribio la uwiano wa uwezekano.
Tathmini kama ni salama. arabiensis iliweza kupata mkojo, chanzo chake kikuu cha nitrojeni, urea, kwa kulisha moja kwa moja, ndani ya saa 48 baada ya kumeza kwa siku 4 baada ya majaribio ya kulisha ya wanawake (dpe) kutafuta mwenyeji na kulishwa damu (Mchoro 1A). Wanawake wote wanaotafuta mwenyeji na wanaonyonya damu walinyonya sucrose zaidi kuliko lishe nyingine yoyote au maji (F(5,426) = 20.15, p < 0.0001 na F(5,299) = 56.00, p < 0.0001, mtawalia; Mchoro 1B,C). Zaidi ya hayo, wanawake wanaotafuta mwenyeji walikula kidogo kwenye mkojo kwa saa 72 ikilinganishwa na mkojo kwa saa 168 (Mchoro 1B). Walipopewa lishe yenye urea, wanawake wanaotafuta mwenyeji walinyonya kiasi kikubwa cha urea kwa 2.69 mM ikilinganishwa na viwango vingine vyote na maji, huku ikiwa haitofautiani na 10% ya sucrose (F(10,813) = 15.72, p < 0.0001; Mchoro 1D).Hii ilikuwa tofauti na mwitikio wa wanawake waliolishwa damu, ambao kwa kawaida walifyonza lishe zenye urea nyingi zaidi kuliko maji, ingawa ni chini ya 10% ya sucrose (F(10,557) = 78.35, p < 0.0001; Mchoro 1).1E).Zaidi ya hayo, wakati wa kulinganisha kati ya hali hizo mbili za kisaikolojia, wanawake walio na phlebotomism walifyonza urea zaidi kuliko wanawake wanaotafuta mwenyeji katika viwango vya chini kabisa, na wanawake hawa walifyonza kiasi sawa cha urea katika viwango vya juu zaidi (F(1,953)= 78.82, p < 0.0001; Mchoro 1F, G).Ingawa ulaji kutoka kwa lishe yenye urea ulionekana kuwa na thamani bora zaidi (Mchoro 1D,E), wanawake katika hali zote mbili za kisaikolojia waliweza kudhibiti kiwango cha urea kinachofyonzwa katika safu nzima ya viwango vya urea kwa mtindo wa log-linear (Mchoro 1F,G). ).Vivyo hivyo, mbu wanaonekana kudhibiti ufyonzaji wa nitrojeni kwa kudhibiti kiasi cha mkojo unaofyonzwa, kwani kiasi cha nitrojeni kwenye mkojo huonyeshwa katika kiasi kinachofyonzwa (Mchoro 1B, C na B).
Ili kutathmini athari za mkojo na urea kwenye uhai wa mbu anayetafuta na kunyonya damu, mbu jike walilishwa mkojo wa umri wote minne (mbichi, saa 24, saa 72, na saa 168 baada ya kunyonya) na viwango mbalimbali vya urea, pamoja na maji yaliyosafishwa na 10% ya sucrose ilitumika kama udhibiti (Mchoro 2A). Uchambuzi huu wa uhai ulionyesha kuwa lishe ilikuwa na athari kubwa kwa uhai wa jumla kwa mbu jike anayetafuta (mkojo: χ2 = 108.5, df = 5, p < 0.0001; urea: χ2 = 122.8, df = 5, p < 0.0001; Mchoro 2B, C) na mbu wanaolishwa damu (mkojo: χ2 = 93.0, df = 5, p < 0.0001; urea: χ2 = 137.9, df = 5, p < 0.0001; Mchoro 2D,E). Katika majaribio yote, wanawake waliolishwa mlo wa mkojo, urea, na maji walikuwa na viwango vya chini vya kuishi ikilinganishwa na wanawake waliolishwa mlo wa sucrose (Mchoro 2B-E). Wanawake wanaotafuta mwenyeji waliolishwa mkojo mpya na uliochakaa walionyesha viwango tofauti vya kuishi, huku wale waliolishwa mkojo uliochakaa wa saa 72 (p = 0.016) wakiwa na uwezekano mdogo zaidi wa kuishi (Mchoro 2B). Zaidi ya hayo, wanawake wanaotafuta mwenyeji waliolishwa urea 135 mM waliishi kwa muda mrefu zaidi kuliko vidhibiti vya maji (p < 0.04) (Mchoro 2C). Ikilinganishwa na maji, wanawake waliolishwa mkojo mpya na mkojo wa saa 24 waliishi kwa muda mrefu zaidi (p = 0.001 na p = 0.012, mtawalia; Mchoro 2D), huku wanawake waliolishwa mkojo wa saa 72 wakiishi kwa muda mrefu zaidi kuliko wale waliolishwa mkojo mfupi wa kike na mkojo wa saa 24 uliozeeka (p < 0.0001 na p = 0.013, mtawalia; Mchoro 2D). Walipolishwa urea 135 mM, wanawake waliolishwa damu waliishi kwa muda mrefu zaidi kuliko wote viwango vingine vya urea na maji (p < 0.013; Mchoro 2E).
Kuishi kwa mbu jike wa Anopheles arabinis mwenyeji na anayenyonya damu anayenyonya mkojo wa ng'ombe na urea. Katika kipimo cha kibiolojia (A), mbu jike walipewa lishe iliyojumuisha mkojo wa ng'ombe mbichi na mzee, viwango mbalimbali vya urea, sucrose (10%) na maji yaliyochemshwa (H2O). Kuishi kwa mbu jike wanaotafuta mwenyeji (B, C) na wanaonyonya damu (D, E) kulirekodiwa kila baada ya saa 12 hadi mbu jike wote wanaolishwa mkojo (B, D) na urea (C, E), na wanaodhibiti, Sucrose na maji, wafe.
Umbali na idadi ya raundi zilizoamuliwa katika jaribio la kinu cha ndege kwa kipindi cha saa 24 zilitofautiana kati ya mbu wanaotafuta mwenyeji na mbu wanaonyonya damu, ambao walionyesha shughuli ndogo za kuruka kwa ujumla (Mchoro 3). Mbu wanaotafuta mwenyeji waliotoa mkojo mpya na uliozeeka au sucrose na maji walionyesha mifumo tofauti ya kuruka (Mchoro 3), huku mbu jike wanaokula mkojo mpya wakiwa na shughuli nyingi zaidi alfajiri, huku wale waliolishwa Mbu wenye umri wa saa 24 na 168 waliokula mkojo walionyesha mifumo tofauti ya kuruka na kimsingi walikuwa wakiruka kila siku. Mbu jike waliotoa sucrose au mkojo wa saa 72 walionyesha shughuli katika kipindi chote cha saa 24, huku mbu jike waliotoa maji walikuwa na shughuli nyingi zaidi katikati ya kipindi hicho. Mbu waliolishwa sucrose walionyesha viwango vya juu zaidi vya shughuli usiku sana na mapema asubuhi, huku wale waliomeza mkojo wenye umri wa saa 72 wakipata kupungua kwa shughuli kwa zaidi ya saa 24 (Mchoro 3).
Utendaji wa ndege wa jike anayetafuta damu anayenyonya Anopheles arabinis anayetafuta damu anayekula mkojo wa ng'ombe na urea. Katika jaribio la kinu cha ndege, mbu jike anayelishwa mkojo wa ng'ombe mbichi na wazee, viwango mbalimbali vya urea, sucrose (10%), na maji yaliyosafishwa (H2O) vilifungwa kwenye mikono iliyolala, inayozunguka kwa uhuru (hapo juu). Kwa jike anayetafuta mwenyeji (kushoto) na anayenyonya damu (kulia), umbali wa jumla na idadi ya ndege kwa saa kwa kila mlo kwa kipindi cha saa 24 zilirekodiwa (giza: kijivu; nyepesi: nyeupe). Umbali wa wastani na idadi ya wastani ya vipindi vya kupumua vinaonyeshwa kulia kwa grafu ya shughuli za circadian. Mistari ya makosa inawakilisha kosa la kawaida la wastani. Uchambuzi wa takwimu tazama maandishi
Kwa ujumla, shughuli ya jumla ya ndege ya wanawake wanaotafuta mwenyeji ilifuata muundo sawa na ule wa umbali wa ndege kwa kipindi cha saa 24. Umbali wa wastani wa ndege uliathiriwa sana na lishe iliyomezwa (F(5, 138) = 28.27, p < 0.0001), na wanawake wanaotafuta mwenyeji waliomeza mkojo kwa saa 72 waliruka umbali mrefu zaidi ikilinganishwa na lishe zingine zote (p < 0.0001), na mbu waliolishwa sucrose waliruka muda mrefu zaidi kuliko mbu mbichi (p = 0.022) na mkojo wenye umri wa saa 24 (p = 0.022). Tofauti na muundo wa shughuli za ndege ulioelezewa na lishe ya mkojo, wanawake wanaotafuta mwenyeji waliolishwa urea walionyesha shughuli ya ndege inayoendelea kwa kipindi cha saa 24, ikifikia kilele wakati wa nusu ya pili ya awamu ya giza (Mchoro 3). Ingawa mifumo ya shughuli ilikuwa sawa, wanawake wanaotafuta mwenyeji waliolishwa urea waliongeza kwa kiasi kikubwa umbali wa wastani wa ndege kulingana na mkusanyiko uliofyonzwa (F(5, 138) = 1310.91, p < 0.0001). Kutafuta mwenyeji Wanawake waliolishwa kiwango chochote cha urea waliruka kwa muda mrefu kuliko wanawake waliolishwa maji au sucrose (p < 0.03).
Kwa ujumla shughuli za kuruka za mbu wanaonyonya damu zilikuwa thabiti na zimeendelea kwa zaidi ya saa 24 katika lishe zote, huku shughuli za mkojo zikiongezeka wakati wa nusu ya pili ya kipindi cha giza kwa wanawake wanaolishwa kwa maji na pia kwa wanawake wanaolishwa wakiwa wabichi na wenye umri wa saa 24 (picha ya 3). Ingawa lishe ya mkojo iliathiri kwa kiasi kikubwa umbali wa wastani wa kuruka kwa wanawake wanaolishwa damu (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004), lishe ya urea haikuathiri (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24). Pamoja na mkojo mwingine na lishe ya kudhibiti (mbichi, p = 0.0091; saa 72, p = 0.0022; saa 168, p = 0.001; sucrose, p = 0.0017; dH2O, p = 0.036).
Athari za kulisha mkojo na urea kwenye vigezo vya uzazi zilipimwa katika vipimo vya kibiolojia vya kutaga mayai (Mchoro 4A) na zilichunguzwa kulingana na idadi ya mayai yaliyotagwa na kila jike, ukubwa wa yai, na mabuu ya kwanza yaliyoanguliwa hivi karibuni. Idadi ya mayai yaliyotagwa. Majike wa Kiarabu waliolishwa mkojo walitofautiana kulingana na lishe (F(5,222) = 4.38, p = 0.0008; Mchoro 4B). Majike walilishwa mkojo wa saa 24, mlo wa damu ulitagwa mayai mengi zaidi kuliko majike waliolishwa mlo mwingine wa mkojo na ulikuwa sawa na wale waliolishwa sucrose (Mchoro 4B). Vile vile, ukubwa wa mayai yaliyotagwa na majike waliolishwa mkojo ulitofautiana kulingana na lishe (F(5, 209) = 12.85, p < 0.0001), huku mkojo wa saa 24 na majike waliolishwa sucrose wakitaga mayai makubwa zaidi kuliko majike waliolishwa, huku mayai ya majike waliolishwa mkojo wa saa 168 yalikuwa madogo sana (Mchoro 4C). Zaidi ya hayo, lishe ya mkojo iliathiri sana ukubwa wa mabuu (F(5, 187) = 7.86, p < 0.0001), huku mabuu makubwa zaidi yakitoka kwenye mayai yanaotagwa na majike wenye umri wa saa 24 na 72 wanaonyonya mkojo kuliko mayai ya mabuu yanayotagwa na mayai. Majike wanaonyonya mkojo kwa maji na wanaonyonya mkojo kwa saa 168 (Mchoro 4D).
Utendaji wa uzazi wa mbu jike wa Anopheles arabinis wanaokula mkojo wa ng'ombe na urea. Mbu jike waliolishwa damu walilishwa lishe zilizojumuisha mkojo wa ng'ombe mpya na mzee, viwango mbalimbali vya urea, sucrose (10%), na maji yaliyosafishwa (H2O) kwa saa 48 kabla ya kuweka katika vipimo vya kibiolojia na kupata sehemu za kutaga mayai. Saa 48 (A). Nambari ya yai (B, E), ukubwa wa yai (C, F) na ukubwa wa mabuu (D, G) ziliathiriwa sana na lishe iliyotolewa (mkojo wa ng'ombe: BD; urea: EG). Njia za kila kigezo zilizopimwa kwa kutumia majina tofauti ya herufi zilikuwa tofauti sana kutoka kwa kila mmoja (ANOVA ya njia moja kwa kutumia uchambuzi wa baada ya hoc wa Tukey; p < 0.05). Mistari ya makosa inawakilisha kosa la kawaida la wastani.
Kama sehemu kuu ya nitrojeni kwenye mkojo, urea, inapotolewa kama lishe kwa wanawake wanaolishwa damu, iliathiri pakubwa vigezo vya uzazi katika tafiti zote. Idadi ya mayai yaliyotagwa na wanawake waliolishwa urea, baada ya mlo wa damu, kulingana na mkusanyiko wa urea (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001), wanawake waliolishwa viwango vya urea kati ya 134 µM na 1.34 mM walitaga mayai zaidi (Mchoro 4E). Wanawake waliolishwa viwango vya urea vya 134 µM au zaidi walitaga mayai makubwa kuliko wanawake waliolishwa kwa maji (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; Mchoro 4F), na ukubwa wa mabuu, ingawa yaliathiriwa na viwango sawa vya urea kwa akina mama (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001) ilikuwa tofauti zaidi (Mchoro 4G).
Mvuto wa jumla wa dondoo tete za mkojo wa ng'ombe zinazotafuta mwenyeji. Arabiensis iliyopimwa katika olfactometer ya bomba la kioo (Mchoro 5A) iliathiriwa sana na umri wa mkojo (χ2 = 15.9, df = 4, p = 0.0032; Mchoro 5B). Uchambuzi wa baada ya muda mfupi ulionyesha kuwa harufu mbaya ya mkojo iliyochelewa baada ya saa 24 ilisababisha viwango vya juu zaidi vya mvuto ikilinganishwa na matibabu mengine yote (saa 72: p = 0.0060, saa 168: p = 0.012, pentane: p = 0.00070), Isipokuwa harufu ya mkojo mpya (p = 0.13; Mchoro 5B). Ingawa mvuto wa jumla wa mbu wanaonyonya damu kwa harufu ya mkojo haukuwa tofauti sana (χ2 = 8.78, df = 4, p = 0.067; Mchoro 5C), wanawake hawa waligundulika kuwa na mvuto zaidi kwa dondoo tete za tete za headspace ikilinganishwa na mkojo wa saa 72 uliozeeka ikilinganishwa na vidhibiti (p = 0.0066; Mchoro 5C).
Majibu ya kitabia kwa harufu asilia na za bandia za mkojo wa ng'ombe katika utafutaji wa Anopheles arabianus mwenyeji na anayelishwa damu. Kielelezo cha olfactometer ya bomba la kioo (A). Mvuto wa dondoo tete za nafasi ya kichwa kutoka kwa mkojo wa ng'ombe mpya na mzee hadi kwa mbu mwenyeji (B) na anayenyonya damu (C). Tafuta mmenyuko wa hema wa Lord An. Dondoo za nafasi ya kichwa zilizotengwa kutoka kwa mkojo mpya wa (D), saa 24 (E), saa 72 (F), na saa 168 (G) wa ng'ombe mzee zinaonyeshwa. Vidokezo vya kugundua antena ya elektroni (EAD) vinaonyesha mabadiliko ya volteji katika kukabiliana na misombo hai ya kibiolojia katika nafasi ya kichwa iliyoondolewa kutoka kwa kromatografu ya gesi na kugunduliwa na kigunduzi cha ioni ya moto (FID). Upau wa kipimo unawakilisha amplitude ya majibu (mV) dhidi ya muda wa kuhifadhi (s). Sifa na viwango vya kutolewa (µg h-1) vya misombo hai ya kibiolojia vinaonyeshwa. Asterisk moja (*) inaonyesha mwitikio thabiti wa kiwango cha chini. Asterisk mbili (**) zinaonyesha majibu yasiyoweza kuzalishwa tena. Tafuta mwenyeji (H) na aina ya mbu anayenyonya damu (I) An.arabiensis ina mvuto tofauti kwa michanganyiko ya sintetiki ya harufu ya mkojo wa ng'ombe mbichi na mzee. Uwiano wa wastani wa mbu wanaovutiwa na majina tofauti ya herufi ulikuwa tofauti sana kutoka kwa kila mmoja (ANOVA ya njia moja kwa kutumia uchambuzi wa baada ya hoc wa Tukey; p < 0.05). Mistari ya makosa inawakilisha kosa la kawaida la kipimo.
Jike Ann.arabiensis, saa 72 na saa 120 baada ya mlo wa damu, wakati wa kutaga mayai, hakuna upendeleo ulioonyeshwa kwa dondoo tete za kichwa kutoka kwa mkojo wa ng'ombe mbichi na mzee ikilinganishwa na vidhibiti vya pentani (χ2 = 3.07, p > 0.05; Faili ya ziada 1: Mchoro S1).
Kwa Ann.arabiensis ya kike, uchambuzi wa GC-EAD na GC-MS ulibainisha misombo minane, sita, tatu na tatu hai ya kibiolojia (Mchoro 5D-G). Ingawa tofauti katika idadi ya misombo iliyosababisha majibu ya kielektroniki yalizingatiwa, misombo mingi hii ilikuwepo katika kila dondoo tete ya nafasi ya kichwa iliyokusanywa kutoka kwa mkojo mpya na uliozeeka. Kwa hivyo, kwa kila dondoo, ni misombo pekee iliyotoa mwitikio wa kisaikolojia kutoka kwa antena za kike zilizo juu ya kizingiti ndizo zilizojumuishwa katika uchambuzi zaidi.
Kiwango cha jumla cha kutolewa kwa misombo hai ya kibiolojia katika mkusanyiko wa nafasi ya kichwa kiliongezeka kutoka 29 µg h-1 katika mkojo mpya hadi 242 µg h-1 katika mkojo uliokaa kwa saa 168, hasa kutokana na p-cresol na m-formaldehyde Phenol huongezeka pamoja na fenoli. Kwa upande mwingine, viwango vya kutolewa kwa misombo mingine, kama vile 2-cyclohexen-1-one na decanal, vilipungua kadri umri wa mkojo unavyoongezeka, ambavyo vilihusiana na kupungua kwa kiwango cha ishara (wingi) katika kromatogramu (Mchoro 5D)-G kushoto) na majibu ya kisaikolojia kwa misombo hii (Mchoro 5D-G kulia kwa paneli).
Kwa ujumla, mchanganyiko wa sintetiki ulikuwa na uwiano sawa wa asili wa misombo hai ya kibiolojia iliyotambuliwa katika dondoo tete za sehemu za kichwa cha mkojo mpya na uliozeeka (Mchoro 5D–G) na haikuonekana kusababisha mvuto mkubwa katika utafutaji wa mwenyeji (χ2 = 8.15, df = 4, p = 0.083; Mchoro 5H) au mbu wanaonyonya damu (χ2 = 4.91, df = 4, p = 0.30; Mchoro 5I). Hata hivyo, ulinganisho wa baada ya haya mawili kati ya matibabu ulionyesha kuwa mbu wanaotafuta mwenyeji walivutia sana mchanganyiko wa sintetiki wa mkojo uliozeeka wa saa 24 ikilinganishwa na vidhibiti vya pentani (p = 0.0086; Mchoro 5H).
Ili kutathmini jukumu la vipengele vya kibinafsi katika michanganyiko ya sintetiki ya mkojo wa umri wa saa 24, michanganyiko sita ya kutoa ilitathminiwa dhidi ya michanganyiko kamili katika jaribio la Y-mrija, ambapo misombo ya kibinafsi iliondolewa. Kwa mbu wanaotafuta mwenyeji, kutoa misombo ya kibinafsi kutoka kwa mchanganyiko kamili kulikuwa na athari kubwa kwenye majibu ya kitabia (χ2 = 19.63, df = 6, p = 0.0032; Faili ya ziada 1: Mchoro S2A), michanganyiko yote ya kutoa ilikuwa ya kuvutia zaidi kuliko Ndogo kuliko iliyochanganywa kikamilifu. Kwa upande mwingine, kuondolewa kwa misombo ya kibinafsi kutoka kwa mchanganyiko kamili wa sintetiki hakuathiri majibu ya kitabia ya mbu wanaonyonya damu (χ2 = 11.38, df = 6, p = 0.077), isipokuwa decanal, ambayo ilisababisha viwango vya chini ikilinganishwa na mchanganyiko kamili Kivutio (p = 0.022; Faili ya Ziada 1: Mchoro S2B).
Katika kijiji kilichoathiriwa na malaria nchini Ethiopia, ufanisi wa mchanganyiko wa mkojo wa ng'ombe wa saa 24 katika kuvutia mbu chini ya hali ya shamba ulipimwa kwa usiku kumi (Mchoro 6A). Jumla ya mbu 4,861 walikamatwa na kutambuliwa, ambapo 45.7% walikuwa Anthropus.gambiae sl, 18.9% walikuwa Anopheles pharoensis na 35.4% walikuwa Culex spp. (Faili la Ziada 1: Jedwali S1). Anopheles arabinis ndiye mshiriki pekee wa spishi za An.Gambia aliyetambuliwa kwa uchambuzi wa PCR. Kwa wastani, mbu 320 walikamatwa kwa usiku, wakati ambapo mitego yenye chambo cha mchanganyiko wa synthetic ilikamata mbu wengi zaidi kuliko mitego iliyounganishwa bila mchanganyiko (χ2(0, 3196) = 170.0, p < 0.0001). Mitego isiyo na chambo iliwekwa katika kila moja ya usiku tano wa udhibiti mwanzoni, katikati, na mwisho wa jaribio. Idadi sawa ya mbu ilikamatwa katika kila jozi. ya mitego, ikionyesha kutokuwepo kwa upendeleo kati ya nyumba (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05) na kutokuwepo kwa kupungua kwa idadi ya watu wakati wa kipindi cha utafiti. Ikilinganishwa na mitego ya kudhibiti, idadi ya mbu waliokamatwa kwenye mitego iliyo na mchanganyiko wa sintetiki iliongezeka kwa kiasi kikubwa: kutafuta mwenyeji (χ2(0, 2107) = 138.7, p < 0.0001), kunyonyeshwa damu hivi karibuni (χ2(0, 650) = 32.2, p < 0.0001) na ujauzito (χ2(0, 228) = 6.27, p = 0.0123; Faili ya ziada 1: Jedwali S1). Hii pia inaonyeshwa katika jumla ya idadi ya mbu waliokamatwa: kutafuta mwenyeji > kunyonya damu > mjamzito > mimba nusu > dume.
Tathmini ya shambani ya ufanisi wa mchanganyiko wa harufu ya mkojo wa ng'ombe bandia kwa saa 24. Majaribio ya shambani yalifanyika kusini-kati mwa Ethiopia (ramani), karibu na mji wa Maki (ingiza), kwa kutumia mtego mwepesi wa Vituo vya Kudhibiti Magonjwa (CDC) (kulia) katika nyumba zilizounganishwa, zenye muundo wa mraba wa Kilatini (picha ya angani) (A). Mitego ya CDC iliyotengenezwa kwa njia ya harufu huvutia na kunasa Anopheles arabesques jike (B), lakini si Anopheles farroes (C), kwa njia tofauti, athari inayotegemea hali ya kisaikolojia. Zaidi ya hayo, mitego hii ilinasa idadi iliyoongezeka sana ya mbu mwenyeji wa Culex. (D) Ikilinganishwa na udhibiti. Mitego iliyo upande wa kushoto inawakilisha kielelezo cha wastani cha uteuzi wa mbu waliokamatwa katika jozi ya chambo cha harufu (kijani) na mitego ya kudhibiti (wazi) (N = 10), huku mitego iliyo upande wa kulia ikiwakilisha kielelezo cha wastani cha uteuzi katika jozi ya mitego ya kudhibiti (wazi; N = 5). ). Nyota zinaonyesha viwango vya umuhimu wa takwimu (*p = 0.01 na ***p < 0.0001)
Spishi hizo tatu zilikamatwa tofauti katika mitego yenye michanganyiko ya sintetiki. Kutafuta mwenyeji (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001), kulisha damu (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) na ujauzito (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134) a.arabiensis alinaswa kwenye mtego akitoa mchanganyiko wa sintetiki (Mchoro 6B), huku kiasi cha An hakikutofautiana. Pharoensis katika hali tofauti za kisaikolojia zilipatikana (Mchoro 6C). Kwa Culex, ongezeko kubwa tu la idadi ya mbu wanaotafuta mwenyeji lilipatikana katika mitego iliyotiwa chambo na mchanganyiko wa sintetiki (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; Mchoro 6D), ikilinganishwa na mitego ya kudhibiti.
Mitego ya chambo ya mwenyeji iliyoko nje ya wenyeji wanaoweza kutokea kati ya maeneo ya kuzaliana na jamii za vijijini nchini Ethiopia ilitumika kutathmini kama mbu wa malaria hutumia harufu ya mkojo wa ng'ombe kama kidokezo cha makazi ya mwenyeji. Kwa kukosekana kwa vidokezo vya mwenyeji, joto, na kwa uwepo au bila uwepo wa harufu ya mkojo wa ng'ombe, hakuna mbu aliyekamatwa (Faili la Ziada 1: Mchoro S3). Hata hivyo, mbele ya halijoto ya juu na harufu ya mkojo wa ng'ombe, mbu wa kike wa malaria walivutiwa na kukamatwa, ingawa kwa idadi ndogo, bila kujali umri wa mkojo (χ2(5, 25) = 2.29, p = 0.13; Faili la Ziada 1: Mchoro S3). Kwa upande mwingine, vidhibiti vya maji havikukamata mbu wa malaria katika halijoto ya juu (Faili la Ziada 1: Mchoro S3).
Mbu wa malaria hupata na kusambaza misombo yenye nitrojeni kupitia ulaji wa fidia kwenye mkojo wa ng'ombe (yaani, madimbwi) ili kuongeza sifa za historia ya maisha, sawa na wadudu wengine [2, 4, 24, 25, 26]. Mkojo wa ng'ombe ni rasilimali inayoweza kutumika tena inayopatikana kwa urahisi inayohusishwa kwa karibu na sehemu za kupumzika kwa wadudu wa malaria, kama vile vibanda vya ng'ombe na mimea mirefu karibu na nyumba za vijijini na maeneo ya kuzalia. Mbu wa kike hupata rasilimali hii kwa harufu na wanaweza kudhibiti ufyonzaji wa misombo ya nitrojeni kwenye mkojo, ikiwa ni pamoja na urea, sehemu kuu ya nitrojeni kwenye mkojo [15, 16]. Kulingana na hali ya kisaikolojia ya mbu wa kike, virutubisho kwenye mkojo hutengwa ili kuongeza shughuli za kuruka na kuishi kwa mbu wa kike wanaotafuta mwenyeji, pamoja na sifa za kuishi na uzazi za watu wanaolishwa damu wakati wa mzunguko wa kwanza wa gonadotropiki. Kwa hivyo, mchanganyiko wa mkojo una jukumu muhimu la lishe kwa wadudu wa malaria ambao wamefungwa kama watu wazima walio na utapiamlo [8], kwani huwapa mbu wa kike uwezo wa kupata misombo muhimu ya nitrojeni kwa kushiriki katika ulaji usio na hatari kubwa. Ugunduzi huu una athari kubwa za epidemiolojia, kwani wanawake huongeza zao. matarajio ya maisha, shughuli na matokeo ya uzazi, yote ambayo huathiri uwezo wa vekta. Zaidi ya hayo, tabia hii inaweza kuwa shabaha ya programu za usimamizi wa vekta za baadaye.