การได้มาและการกระจายสารอาหารเป็นการรวมการหาอาหารของแมลงและลักษณะประวัติชีวิตของแมลง เพื่อชดเชยการขาดสารอาหารเฉพาะในช่วงชีวิตต่างๆ แมลงสามารถได้รับสารอาหารเหล่านี้ผ่านการให้อาหารเสริม เช่น โดยการกินสารคัดหลั่งจากสัตว์มีกระดูกสันหลังในกระบวนการที่เรียกว่าแอ่งน้ำ ยุงก้นปล่องอาราเบียนีดูเหมือนจะขาดสารอาหาร ดังนั้นจึงต้องการสารอาหารสำหรับทั้งเมแทบอลิซึมและการสืบพันธุ์ จุดมุ่งหมายของการศึกษานี้คือเพื่อประเมินว่า Anการกวน arabiensis ในปัสสาวะวัวเพื่อให้ได้สารอาหารช่วยปรับปรุงลักษณะประวัติชีวิต
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลอดภัย อาราเบียนซิสถูกดึงดูดด้วยกลิ่นของปัสสาวะวัวอายุ 24 ชั่วโมง 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมงที่สดใหม่ การแสวงหาโฮสต์และการป้อนเลือด (48 ชั่วโมงหลังเลือดมื้อ) ตัวเมียถูกวัดด้วยเครื่อง Y-tube olfactometer และตัวเมียที่ตั้งครรภ์ได้รับการประเมินสำหรับการทดสอบการวางไข่ จากนั้นจึงใช้การวิเคราะห์ทางเคมีและไฟฟ้าสรีรวิทยาร่วมกันเพื่อระบุสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในปัสสาวะวัวทั้ง 4 ช่วงอายุ การสังเคราะห์ ส่วนผสมของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้รับการประเมินในหลอดรูปตัววายและการทดลองภาคสนาม เพื่อตรวจสอบปัสสาวะวัวและสารประกอบยูเรียที่มีไนโตรเจนเป็นหลักเป็นอาหารเสริมที่เป็นไปได้สำหรับพาหะนำโรคมาลาเรีย วัดค่าพารามิเตอร์การให้อาหารและลักษณะประวัติชีวิต ประเมินสัดส่วนของยุงตัวเมียและปริมาณของปัสสาวะวัวและยูเรียที่ดูดซึม หลังจากให้อาหาร ตัวเมียได้รับการประเมินเพื่อความอยู่รอด การบินแบบผูกติด และการสืบพันธุ์
แสวงหาเลือดและสารอาหารของโฮสต์ ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการและภาคสนาม ชาวอาหรับสนใจกลิ่นธรรมชาติและกลิ่นสังเคราะห์ของปัสสาวะวัวสดและอายุมาก ตัวเมียที่ตั้งท้องไม่สนใจการตอบสนองของวัวในแหล่งวางไข่ ตัวเมียที่หาโฮสต์และดูดเลือดจะดูดซับปัสสาวะและยูเรียของวัวอย่างแข็งขัน และจัดสรรทรัพยากรเหล่านี้ตามการแลกเปลี่ยนประวัติชีวิตโดยเป็นหน้าที่ของสถานะทางสรีรวิทยาสำหรับการบิน การอยู่รอด หรือการสืบพันธุ์
การได้รับ Anopheles arabinis และการกระจายของปัสสาวะวัวเพื่อปรับปรุงลักษณะประวัติชีวิต การให้อาหารวัวเพิ่มจะส่งผลต่อความจุของพาหะโดยตรงโดยการเพิ่มอัตราการรอดชีวิตในแต่ละวันและความหนาแน่นของพาหะ และโดยทางอ้อมจากการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมการบิน ดังนั้นควรพิจารณาในแบบจำลองในอนาคต
การได้มาและการกระจายสารอาหารเป็นการรวมการหาอาหารของแมลงและลักษณะประวัติชีวิตของแมลง [1,2,3] แมลงสามารถเลือกและรับอาหารและทำการให้อาหารชดเชยตามความพร้อมของอาหารและความต้องการสารอาหาร [1, 3] การกระจายของสารอาหารขึ้นอยู่กับกระบวนการประวัติชีวิตและอาจนำไปสู่ความต้องการที่แตกต่างกันสำหรับคุณภาพอาหารและปริมาณในช่วงชีวิตที่แตกต่างกันของแมลง [1, 2] เพื่อชดเชยการขาดสารอาหารเฉพาะ แมลงสามารถได้รับสารอาหารเหล่านี้ผ่านการให้อาหารเสริม เช่น บนโคลน ต่างๆ เช่น ขี้เลื่อยและสารคัดหลั่งของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และซากสัตว์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าแอ่งน้ำ [2] แม้ว่าจะมีการอธิบายถึงผีเสื้อและผีเสื้อกลางคืนหลากหลายสายพันธุ์เป็นหลัก แต่แอ่งน้ำก็เกิดขึ้นในแมลงอื่นๆ เช่นกัน และการดึงดูดและการกินอาหารของทรัพยากรประเภทนี้สามารถมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสุขภาพและลักษณะประวัติชีวิตอื่นๆ [2, 4, 5, 6] ,7] ยุงก้นปล่อง โรคมาลาเรีย gambiae sensu lato (sl) ปรากฏอยู่ในสถานะ 'ขาดสารอาหาร' ผู้ใหญ่ [8] ดังนั้นการรดน้ำอาจมีบทบาทสำคัญในลักษณะประวัติชีวิตของมัน แต่พฤติกรรมนี้ถูกละเลยมาจนถึงปัจจุบัน การใช้การกวนเป็นวิธีการเพิ่มปริมาณสารอาหารในยานพาหนะที่สำคัญนี้ควรให้ความสนใจเนื่องจากอาจมีผลทางระบาดวิทยาที่สำคัญ
การบริโภคไนโตรเจนในยุงก้นปล่องเพศเมียที่โตเต็มวัยจะถูกจำกัด เนื่องจากมีปริมาณแคลอรี่ต่ำตั้งแต่ระยะตัวอ่อนและการใช้เลือดป่นอย่างไม่มีประสิทธิภาพ [9] โดยปกติแล้ว Ann.gambiae sl เพศเมียจะชดเชยสิ่งนี้ด้วยการเสริมด้วยอาหารเม็ดในเลือด [10, 11] ซึ่งจะทำให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นเสี่ยงต่อการติดโรคและทำให้ยุงเสี่ยงต่อการปล้นสะดมมากขึ้น อีกทางหนึ่ง ยุงสามารถใช้อาหารเสริมของสิ่งขับถ่ายจากสัตว์มีกระดูกสันหลังเพื่อรับสารประกอบไนโตรเจนที่ช่วยเพิ่ม การปรับตัวและความคล่องแคล่วในการบิน ดังที่แสดงให้เห็นโดยแมลงชนิดอื่นๆ [2] ในเรื่องนี้ ความดึงดูดที่แข็งแกร่งและแตกต่างของหนึ่งในสปีชีส์พี่น้องภายในแอน ยุงก้นปล่องอาราบีนิสแกมเบีย sl ที่ซับซ้อน ปัสสาวะวัวสดและแก่ [12,13,14] เป็นสิ่งที่น่าสนใจ ยุงก้นปล่องอาราบีนิสเป็นสัตว์ฉวยโอกาสในความต้องการของโฮสต์ และเป็นที่รู้กันว่าเชื่อมโยงและหากินกับวัว ปัสสาวะวัวเป็นทรัพยากรที่อุดมด้วยสารประกอบไนโตรเจน โดยมียูเรียเป็นส่วนประกอบ 50-95% ของไนโตรเจนทั้งหมดในปัสสาวะสด [15, 16] เมื่อปัสสาวะของวัวมีอายุมากขึ้น จุลินทรีย์จะใช้ทรัพยากรเหล่านี้เพื่อลดความซับซ้อนของสารประกอบไนโตรเจนภายใน 24 ชั่วโมง [15] ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแอมโมเนีย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดลงของไนโตรเจนอินทรีย์ จุลินทรีย์อัลคาโลฟิลิก (หลายชนิดซึ่งผลิตสารประกอบที่เป็นพิษต่อยุง) เจริญเติบโต [15] ซึ่งอาจจะเป็นแอนนาอาราเบียนซิสเพศเมียจะถูกดึงดูดให้ปัสสาวะที่มีอายุ 24 ชั่วโมงหรือน้อยกว่านั้นเป็นพิเศษ [13, 14].
ในการศึกษานี้ ค้นหาโฮสต์และ Ans ที่เลี้ยงด้วยเลือด ในระหว่างวัฏจักรโกนาโดโทรปินรอบแรก อะราเบียนซิสได้รับการประเมินสำหรับการได้มาของสารประกอบไนโตรเจน รวมทั้งยูเรียโดยการผสมปัสสาวะ ต่อจากนั้น มีการทดลองหลายชุดเพื่อประเมินว่ายุงตัวเมียจัดสรรทรัพยากรสารอาหารที่มีศักยภาพนี้อย่างไรเพื่อการอยู่รอด การสืบพันธุ์ และการหาอาหารที่ดีขึ้น ขั้นสุดท้าย กลิ่นของปัสสาวะวัวสดและวัวแก่ได้รับการประเมินเพื่อตรวจสอบว่าสิ่งเหล่านี้ให้เบาะแสที่เชื่อถือได้สำหรับโฮสต์และแอนที่เลี้ยงด้วยเลือดหรือไม่ ในการค้นหาของพวกเขา สำหรับทรัพยากรทางโภชนาการที่มีศักยภาพนี้ arabiensis ค้นพบความสัมพันธ์ทางเคมีที่อยู่เบื้องหลังความน่าดึงดูดใจที่แตกต่างกันที่สังเกตได้ ส่วนผสมของกลิ่นสังเคราะห์ของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่ระบุในปัสสาวะอายุ 24 ชั่วโมงได้รับการประเมินเพิ่มเติมภายใต้สภาพสนาม ขยายผลลัพธ์ที่ได้รับภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการ และแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของกลิ่นปัสสาวะวัวต่อสถานะทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกันแหล่งดึงดูดยุง ผลที่ได้รับยืนยันว่าอ.arabiensis ได้รับและกระจายสารประกอบไนโตรเจนที่พบในปัสสาวะของสัตว์มีกระดูกสันหลังเพื่อมีอิทธิพลต่อลักษณะประวัติชีวิต ผลลัพธ์เหล่านี้จะถูกกล่าวถึงในบริบทของผลกระทบทางระบาดวิทยาที่อาจเกิดขึ้นและวิธีที่สามารถใช้ในการเฝ้าระวังและควบคุมพาหะนำโรค
ยุงก้นปล่องอาราบิก้า (สายพันธุ์ Dongola) ได้รับการดูแลที่อุณหภูมิ 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH และวงจรแสง:มืด 12:12 ชม. เลี้ยงตัวอ่อนในถาดพลาสติก (20 ซม. × 18 ซม. × 7 ซม.) เติมน้ำกลั่นและป้อนอาหารปลา Tetramin® (Tetra Werke, Melle, DE) เก็บดักแด้ในถ้วยขนาด 30 มล. (โนลาโต เฮอร์ติลา Åstorp, SE) จากนั้นย้ายไปที่กรง Bugdorm (30 ซม. × 30 ซม. × 30 ซม.; MegaView Science, Taichung, Taiwan) เพื่อให้ตัวเต็มวัยโตเต็มวัย ผู้ใหญ่ได้รับสารละลายน้ำตาลซูโครส 10% ในปริมาณที่เหมาะสมจนถึง 4 วันหลังเกิด (dpe) ซึ่งจุดนั้นตัวเมียที่กำลังมองหาโฮสต์ได้รับอาหารทันทีก่อนการทดลอง หรือถูกอดน้ำค้างคืนด้วยน้ำกลั่นก่อนการทดลอง ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง ตัวเมีย ใช้สำหรับการทดลองหลอดบินถูกอดอาหารเป็นเวลาเพียง 4-6 ชั่วโมงโดยใช้น้ำในปริมาณจำกัด เพื่อเตรียมยุงดูดเลือดสำหรับการวิเคราะห์ทางชีวภาพในภายหลัง ตัวเมีย 4 ตัวได้รับเลือดแกะ defibrotic (Håtunalab, Bro, SE) โดยใช้ระบบการให้อาหารด้วยเมมเบรน (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, UK) จากนั้นจึงย้ายตัวเมียที่มีเลือดคั่งเต็มที่ไปยังกรงเดี่ยวและให้อาหารโดยตรงตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง หรือน้ำตาลซูโครส 10% โดยไม่มีค่าใช้จ่ายสำหรับ 3 วันก่อนการทดลองที่อธิบายไว้ด้านล่าง ตัวเมียตัวหลังถูกใช้สำหรับชุดวิเคราะห์ทางชีวภาพของหลอดทดลองและย้ายไปที่ห้องปฏิบัติการ จากนั้นจึงดื่มน้ำกลั่นเป็นเวลา 4-6 ชั่วโมงก่อนการทดลอง
การทดสอบการให้อาหารถูกนำมาใช้เพื่อวัดปริมาณการบริโภคปัสสาวะและยูเรียในสตรีชาวอาหรับที่โตเต็มวัย สตรีชาวอาหรับที่หาโฮสต์และป้อนเลือดได้รับอาหารที่มีปัสสาวะวัวสดและวัวแก่เจือจาง 1% ยูเรียความเข้มข้นต่างๆ และสารควบคุม 2 ชนิด (ซูโครสและน้ำ 10%) เป็นเวลา 48 ชั่วโมง นอกจากนี้ สีผสมอาหาร (1 มก. มล.-1 ไซลีนไซยาไนด์ FF; CAS 2650-17-1; Sigma-Aldrich , สตอกโฮล์ม, เซาท์อีสต์) ถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารและจัดหามาในเมทริกซ์ 4 × 4 ในหลอดไมโครเซนติฟิวจ์ขนาด 250 µl (Axygen Scientific, Union City, CA, US; รูปที่ 1A) เติมให้เต็มขอบ (~300 µl) เพื่อหลีกเลี่ยงการแข่งขันระหว่างยุงและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากสีย้อม ให้วางยุง 10 ตัวในจานเพาะเชื้อขนาดใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. และสูง 6 ซม.; Semadeni, Ostermundigen, CH; รูป 1A) ในความมืดสนิทที่อุณหภูมิ 25 ± 2 ซม. °C และความชื้นสัมพัทธ์ 65 ± 5% การทดลองเหล่านี้ทำซ้ำ 5 ถึง 10 ครั้ง หลังจากได้รับอาหารแล้ว ยุงจะถูกวางไว้ที่อุณหภูมิ -20 °C จนกว่าจะวิเคราะห์เพิ่มเติม
มองหาปัสสาวะวัวและยูเรียที่โฮสต์และยุงก้นปล่องอาราเบียนัสตัวเมียดูดเลือดในการทดลองให้อาหาร (A) ยุงตัวเมียได้รับอาหารซึ่งประกอบด้วยปัสสาวะวัวสดและวัวแก่ ยูเรีย ซูโครส (10%) และน้ำกลั่น (H2O) ความเข้มข้นต่างๆ ยุงหาโฮสต์ (B) และเลือด (C) ตัวเมียดูดซึมน้ำตาลซูโครสได้มากกว่าอาหารอื่นๆ ที่ทดสอบ โปรดทราบว่าตัวเมียที่หาโฮสต์ดูดซึมปัสสาวะวัว 72 ชั่วโมง ปัสสาวะวัวที่มีอายุน้อยกว่า 168 ชั่วโมง (B) ค่าเฉลี่ยปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด (± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน) ของปัสสาวะแสดงอยู่ในสิ่งที่ใส่เข้าไป การหาโฮสต์ (D, F) และการดูดเลือด (E, G) ตัวเมียใช้ยูเรียในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา ปริมาณเฉลี่ยที่สูดเข้าไป (D, E) ที่มีชื่อตัวอักษรแตกต่างกันแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียวโดยใช้การวิเคราะห์เฉพาะกิจของ Tukey; p < 0.05) แถบข้อผิดพลาดแสดงถึงมาตรฐาน ข้อผิดพลาดของค่าเฉลี่ย (BE) เส้นประตรงแสดงถึงเส้นถดถอยเชิงเส้นบันทึก (F, G)
เพื่อปล่อยอาหารที่ดูดซึม ยุงแต่ละตัวถูกใส่ลงในหลอดไมโครเซนตริฟิวจ์ขนาด 1.5 มล. ที่มีน้ำกลั่น 230 ไมโครลิตร และทำลายเนื้อเยื่อโดยใช้สากแบบใช้แล้วทิ้งและมอเตอร์ไร้สาย (VWR International, Lund, SE) ตามด้วยการหมุนเหวี่ยงที่ 10 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาที สารส่วนเกิน (200 µl) ถูกถ่ายโอนไปยังไมโครเพลท 96 หลุม (Sigma-Aldrich) และสารดูดกลืนแสง (λ620) ) ถูกกำหนดโดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลทที่ใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) นาโนเมตร) หรืออีกวิธีหนึ่ง นำยุงบดในน้ำกลั่น 1 มิลลิลิตร โดยนำยุงจำนวน 900 ไมโครลิตรไปยังคิวเวตต์สำหรับการวิเคราะห์สเปกโตรโฟโตเมตริก (λ 620 นาโนเมตร; UV 1800, ชิมัดซู, คิสตา, SE) ในการหาปริมาณการบริโภคอาหาร เส้นโค้งมาตรฐานเตรียมโดยการเจือจางแบบอนุกรม เพื่อให้ได้ไซลีนไซยาไนด์ 1 มก. มล.-1 ในปริมาณ 0.2 ไมโครลิตรถึง 2.4 ไมโครลิตร จากนั้นจึงใช้ความหนาแน่นเชิงแสงของความเข้มข้นของสีย้อมที่ทราบเพื่อหาปริมาณอาหารที่ยุงแต่ละตัวกินเข้าไป
ข้อมูลปริมาณได้รับการวิเคราะห์โดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (ANOVA) ตามด้วยการเปรียบเทียบแบบคู่หลังเฉพาะกิจของ Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, US, 1989–2007) การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นอธิบายปริมาณยูเรียที่ขึ้นกับความเข้มข้นและเปรียบเทียบการตอบสนองระหว่างยุงที่กำลังมองหาโฮสต์และยุงดูดเลือด (GraphPad Prism v8.0.0 สำหรับ Mac, ซอฟต์แวร์ GraphPad, ซานดิเอโก แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา)
ตัวอย่างปัสสาวะประมาณ 20 ไมโครลิตรจากแต่ละกลุ่มอายุถูกมัดด้วย Chromosorb® W/AW (10 มก. 80/100 เมช, Sigma Aldrich) และห่อหุ้มในแคปซูลดีบุก (8 มม. x 5 มม.) แคปซูลถูกใส่เข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องวิเคราะห์ CHNS/O (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, US) เพื่อหาปริมาณไนโตรเจนในปัสสาวะสดและปัสสาวะเก่าตาม ตามระเบียบการของผู้ผลิต ไนโตรเจนทั้งหมด (g N l-1) ถูกหาปริมาณตามความเข้มข้นของยูเรียที่ทราบซึ่งใช้เป็นมาตรฐาน
เพื่อประเมินผลของอาหารต่อการแสวงหาโฮสต์และการอยู่รอดของตัวเมียที่ดูดเลือด ยุงถูกวางไว้ทีละตัวในจานเพาะเชื้อขนาดใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. และสูง 6 ซม. Semadeni) ที่มีรูตาข่ายบนฝา (เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ซม.) เพื่อระบายอากาศและจัดหาอาหาร อาหารถูกจัดให้โดยตรงหลังจาก 4 dpe และรวมถึงปัสสาวะวัวสดและแก่เจือจาง 1% ยูเรียความเข้มข้น 4 รายการ และสารควบคุม 2 ชนิด น้ำตาลซูโครส 10% และน้ำ อาหารแต่ละชนิด ถูกปิเปตลงบนผ้าอนามัยแบบสอด (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) สอดเข้าไปในกระบอกฉีดยาขนาด 5 มล. (Thermo Fisher Scientific, Gothenburg, SE) นำลูกสูบออกแล้ววางไว้บนจานเพาะเชื้อ (รูปที่ 1)1A) เปลี่ยนอาหารของคุณทุกวัน ดูแลห้องปฏิบัติการตามที่อธิบายไว้ด้านบน ยุงที่รอดชีวิตจะถูกนับวันละสองครั้ง ในขณะที่ยุงที่ตายแล้วจะถูกทิ้งจนกว่ายุงตัวสุดท้ายจะตาย (n = 4 0 ต่อการรักษา) การรอดชีวิตของยุงที่เลี้ยงด้วยอาหารหลายชนิดได้รับการวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้เส้นโค้งการอยู่รอดของ Kaplan-Meyer และการทดสอบระดับล็อกเพื่อเปรียบเทียบการกระจายการรอดชีวิตระหว่างอาหาร (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0)
เครื่องไล่ยุงแบบกำหนดเองตาม Attisano และคณะ[17] ทำจากแผงอะคริลิกใสหนา 5 มม. (กว้าง 10 ซม. x ยาว 10 ซม. x สูง 10 ซม.) โดยไม่มีแผงด้านหน้าและด้านหลัง (รูปที่ 3: ด้านบน) ชุดประกอบเดือยพร้อมท่อแนวตั้งที่ทำจากคอลัมน์แก๊สโครมาโตกราฟี (0.25 มม. id; 7.5 ซม. L) โดยมีปลายติดกาวกับเข็มแมลงที่แขวนอยู่ระหว่างแม่เหล็กนีโอไดเมียมคู่หนึ่งห่างกัน 9 ซม. ท่อแนวนอนทำจาก วัสดุชนิดเดียวกัน (6.5 ซม. L) ตัดแบ่งท่อแนวตั้งเพื่อสร้างแขนโยงและแขนที่บรรทุกแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์เป็นสัญญาณรบกวนแสง
ยุงตัวเมียที่อดอาหาร 24 ชั่วโมงได้รับอาหารข้างต้นเป็นเวลา 30 นาทีก่อนการควบคุม จากนั้นยุงตัวเมียที่เลี้ยงเต็มที่จะถูกวางยาสลบทีละตัวบนน้ำแข็งเป็นเวลา 2-3 นาที และติดเข็มแมลงด้วยขี้ผึ้ง (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) แล้วมัดไว้ที่แขนของท่อแนวนอน การหมุนรอบต่อเที่ยวบินถูกบันทึกโดยเครื่องบันทึกข้อมูลที่สร้างขึ้นเอง จากนั้นจัดเก็บและแสดงโดยใช้ ซอฟต์แวร์ PC-Lab 2000™ (v4.01; Velleman, Gavere, BE)โรงสีถูกวางไว้ในห้องควบคุมสภาพอากาศ (12 ชม.:12 ชม., สว่าง: มืด, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH)
เพื่อให้เห็นภาพรูปแบบของกิจกรรมการบิน ระยะทางรวมที่บิน (ม.) และจำนวนรวมของกิจกรรมการบินต่อเนื่องถูกคำนวณต่อชั่วโมงในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง นอกจากนี้ ระยะทางเฉลี่ยที่บินโดยผู้หญิงแต่ละคนถูกนำมาเปรียบเทียบระหว่างการรักษาและวิเคราะห์โดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียวและการวิเคราะห์เฉพาะกิจของ Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.) โดยที่ระยะทางเฉลี่ยถือเป็นตัวแปรตาม ในขณะที่การรักษาเป็นปัจจัยอิสระ นอกจากนี้ จำนวนรอบเฉลี่ยคือ คำนวณทีละ 10 นาที
เพื่อประเมินผลของอาหารที่มีต่อประสิทธิภาพการสืบพันธุ์ของ An.arabiensis ตัวเมีย 6 ตัว (4 dpe) ถูกย้ายโดยตรงไปยังกรง Bugdorm (30 ซม. × 30 ซม. × 30 ซม.) หลังจากเจาะเลือด จากนั้นให้อาหารทดลองเป็นเวลา 48 ชั่วโมงตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จากนั้นนำอาหารออกและวางถ้วยวางไข่ (30 มล.; Nolato Hertila) เติมน้ำกลั่น 20 มล. ในวันที่สามเป็นเวลา 48 ชั่วโมง เปลี่ยนทุกๆ 2 4 ชั่วโมง ทำซ้ำแต่ละสูตรอาหาร 20-50 ครั้ง ไข่ถูกนับและบันทึกสำหรับกรงทดลองแต่ละกรง ตัวอย่างย่อยของไข่ถูกใช้เพื่อประเมินค่าเฉลี่ยขนาดและความยาวของไข่แต่ละฟอง (n ≥ 200 ต่ออาหารหนึ่งมื้อ) โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ Dialux-20 (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) ที่ติดตั้งกล้อง Leica (DFC) 320 R2;Leica Microsystems Ltd., DE) ไข่ที่เหลือถูกเก็บไว้ในห้องควบคุมสภาพอากาศภายใต้สภาวะการเลี้ยงมาตรฐานเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และวัดตัวอย่างย่อยของตัวอ่อนระยะแรกที่เพิ่งโผล่ออกมา (n ≥ 200 ต่ออาหารหนึ่งมื้อ) ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จำนวนไข่และขนาดของไข่และตัวอ่อนถูกนำมาเปรียบเทียบระหว่างการบำบัดและใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียวและการวิเคราะห์เฉพาะกิจของ Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc. ).
เก็บตัวอย่างปัสสาวะที่ระเหยได้สด (1 ชั่วโมงหลังการสุ่มตัวอย่าง), 24 ชั่วโมง, 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมง จากตัวอย่างที่เก็บจากโค Zebu, Arsi เพื่อความสะดวก เก็บตัวอย่างปัสสาวะในตอนเช้าตรู่ขณะที่วัวยังอยู่ในคอก เก็บตัวอย่างปัสสาวะจากคน 10 คน และตัวอย่างละ 100-200 มล. ถูกย้ายไปยังถุงอบโพลีเอไมด์แต่ละใบ (Toppits Cofresco, Frischhalteproduk te GmbH and Co., Minden, DE) ในโพลีเอไมด์ 3 ลิตรพร้อมฝาในถังพลาสติกไวนิลคลอไรด์ สารระเหยในเนื้อส่วนหัวจากปัสสาวะวัวแต่ละตัวอย่างถูกเก็บโดยตรง (สด) หรือหลังการสุกที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมง นั่นคือตัวอย่างปัสสาวะแต่ละตัวอย่างเป็นตัวแทนของแต่ละกลุ่มอายุ
สำหรับการรวบรวมสารระเหย headspace ระบบวงปิดถูกใช้เพื่อหมุนเวียนกระแสก๊าซที่กรองด้วยถ่านกัมมันต์ (100 มล. นาที-1) ผ่านถุงโพลีเอไมด์ไปยังคอลัมน์การดูดซับเป็นเวลา 2.5 ชั่วโมงโดยใช้ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรม (KNF Neuberger, Freiburg, DE) ในการควบคุม การรวบรวมเฮดสเปซดำเนินการจากถุงโพลีเอไมด์เปล่า คอลัมน์การดูดซับทำจากท่อเทฟลอน (5.5 ซม. x 3 มม. id) ประกอบด้วย Porapak Q 35 มก. (50/80 เมช; Waters Associates, Milford, MA, US) ระหว่างปลั๊กใยแก้ว ก่อนใช้งาน คอลัมน์ถูกล้างด้วย n-hexane ที่กลั่นแล้ว 1 มล. (เมอร์ค, ดาร์มสตัดท์, DE) และเพนเทน 1 มล. (เกรด GC ตัวทำละลายบริสุทธิ์ 99.0%, Sigma Aldrich)สารระเหยที่ดูดซับถูกชะด้วยเพนเทน 400 ไมโครลิตร ane.Headspace ถูกรวบรวมและเก็บไว้ที่ -20°C จนกว่าจะใช้สำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม
การตอบสนองเชิงพฤติกรรมของ An.Headspace สารสกัดระเหยที่รวบรวมจากปัสสาวะสด 24 ชั่วโมง 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมง วิเคราะห์หาสารสกัดระเหยจากยุงอาราบิดอพซิสโดยใช้หลอดแก้วหลอดกลิ่นแบบตรง [18] การทดลองดำเนินการในช่วง ZT 13-15 ซึ่งเป็นช่วงพีคของกิจกรรมหาบ้านของ An อาหรับ [19] หลอดแก้วหลอดแก้ว วัด (80 ซม. × 9.5 ซม. id) สว่างด้วยแสงสีแดง 3 ± 1 lx จากด้านบน การไหลของอากาศที่ผ่านการกรองด้วยถ่านและความชื้น (25 ± 2 °C, ความชื้นสัมพัทธ์ 65 ± 2%) ผ่านการทดสอบทางชีวภาพที่ 30 ซม. s-1 อากาศถูกส่งผ่านตะแกรงตาข่ายสแตนเลสหลายชุด ทำให้เกิดการไหลแบบราบเรียบและโครงสร้างขนนกที่สม่ำเสมอ เครื่องจ่ายผ้าอนามัยแบบสอดทางทันตกรรม (4 ซม. × 1 ซม.; L :D; DAB Dental AB) แขวนจากขดลวดขนาด 5 ซม. ที่ปลายด้านลมของเครื่องวัดกลิ่น โดยเปลี่ยนเครื่องกระตุ้นทุก 5 นาที สำหรับการวิเคราะห์ สารสกัด 10 ไมโครลิตรของส่วนหัวแต่ละชนิด เจือจาง 1:10 ถูกใช้เป็นตัวกระตุ้น ใช้เพนเทนในปริมาณที่เท่ากันเป็นตัวควบคุม ยุงแต่ละตัวที่หาโฮสต์หรือยุงดูดเลือดถูกใส่ในกรงปล่อยเดี่ยว 2-3 ชั่วโมงก่อนเริ่มการทดลอง กรงปล่อย ถูกวางไว้ที่ด้านใต้ลมของเครื่องวัดกลิ่น และปล่อยให้ยุงปรับตัวเป็นเวลา 1 นาที จากนั้นจึงเปิดลิ้นปีกผีเสื้อของกรงเพื่อปล่อย การดึงดูดการรักษาหรือการควบคุมได้รับการวิเคราะห์โดยพิจารณาจากสัดส่วนของยุงที่สัมผัสกับแหล่งกำเนิดภายใน 5 นาทีของการปล่อย สารสกัดและสารควบคุมที่ระเหยได้ของเฮดสเปซแต่ละชนิดถูกจำลองซ้ำอย่างน้อย 30 ครั้ง และเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของวันใดวันหนึ่ง การรักษาและการควบคุมจำนวนเท่ากันได้รับการทดสอบในแต่ละวันของการทดลอง ค้นหาคำตอบจาก โฮสต์และชุด Ans.Arabic กับ headspace ที่ป้อนเลือดได้รับการวิเคราะห์โดยใช้การถดถอยโลจิสติกเล็กน้อยตามด้วยการเปรียบเทียบแบบคู่สำหรับอัตราส่วนคี่ (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.)
การตอบสนองการวางไข่ของ An วิเคราะห์สารสกัด Headspace จากปัสสาวะวัวสดและวัวแก่ในกรง Bugdorm (30 ซม. × 30 ซม. × 30 ซม.; MegaView Science) ถ้วยพลาสติก (30 มล. Nolato Hertila) เติมน้ำกลั่น 20 มล. ให้สารตั้งต้นวางไข่และวางไว้ที่มุมตรงข้ามของกรง โดยห่างกัน 24 ซม. ถ้วยบำบัดถูกปรับด้วย 10 ไมโครลิตรของแต่ละหัว สารสกัดจากช่องว่างที่การเจือจาง 1:10 ใช้เพนเทนในปริมาณที่เท่ากันเพื่อปรับถ้วยควบคุม ถ้วยบำบัดและถ้วยควบคุมถูกแลกเปลี่ยนระหว่างการทดลองแต่ละครั้งเพื่อควบคุมผลกระทบจากตำแหน่ง ตัวเมียที่เลี้ยงด้วยเลือด 10 ตัวถูกปล่อยเข้าไปในกรงทดลองที่ ZT 9-11 และไข่ในถ้วยจะถูกนับใน 24 ชั่วโมงต่อมา สูตรสำหรับการคำนวณดัชนีการวางไข่คือ: (จำนวนไข่ที่วางในถ้วยบำบัด – จำนวนไข่ที่วางในถ้วยควบคุม)/(จำนวนทั้งหมดของ วางไข่) การรักษาแต่ละครั้งทำซ้ำ 8 ครั้ง
การวิเคราะห์การตรวจจับรูปแบบเสาอากาศด้วยแก๊สโครมาโตกราฟีและอิเล็กตรอน (GC-EAD) ของ An.arabiensis เพศเมียได้ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [20] สรุปสั้นๆ สารสกัดระเหยง่ายของ headspace ถูกแยกออกโดยใช้ Agilent Technologies 6890 GC (ซานตาคลารา, แคลิฟอร์เนีย, สหรัฐอเมริกา) ที่ติดตั้งคอลัมน์ HP-5 (30 ม. × 0.25 มม. id, ความหนาของฟิล์ม 0.25 μm, Agilent Technologies)และปัสสาวะอายุ ไฮโดรเจนถูกใช้เป็นเฟสเคลื่อนที่ด้วยอัตราการไหลเชิงเส้นเฉลี่ย 45 ซม. s-1 แต่ละตัวอย่าง (2 ไมโครลิตร) ถูกฉีดเป็นเวลา 30 วินาทีในโหมดแยกส่วนโดยมีอุณหภูมิขาเข้า 225 °C อุณหภูมิเตาอบ GC ถูกตั้งโปรแกรมจาก 35 °C (ค้างไว้ 3 นาที) ถึง 300 °C (ค้างไว้ 10 นาที) ที่ 10 °C min-1 ในตัวแยกน้ำทิ้ง GC, 4 psi ของ ไนโตรเจนถูกเติมและแบ่ง 1:1 ใน Gerstel 3D/2 low dead volume cross (Gerstel, Mülheim, DE) ระหว่างเครื่องตรวจจับเปลวไฟไอออไนเซชันและ EAD GC น้ำทิ้งฝอยสำหรับ EAD ถูกส่งผ่าน Gerstel ODP-2 Transfer Line ซึ่งติดตามอุณหภูมิเตาอบ GC บวก 5 °C เข้าไปในท่อแก้ว (10 ซม. x 8 มม.) ซึ่งผสมกับอากาศที่กรองด้วยคาร์บอนและอากาศที่มีความชื้น (1.5 ลิตรนาที− 1) เสาอากาศถูกวางห่างจากทางออกของหลอด 0.5 ซม. ยุงแต่ละตัวจะมีจำนวนซ้ำ 1 ตัว และสำหรับยุงที่หาโฮสต์ จะทำการจำลองอย่างน้อย 3 ตัวในตัวอย่างปัสสาวะของแต่ละช่วงอายุ
การระบุสารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในการเก็บตัวอย่างปัสสาวะวัวสดและวัวแก่โดยใช้ GC และแมสสเปกโตรมิเตอร์รวมกัน (GC-MS; 6890 GC และ 5975 MS; Agilent Technologies) เพื่อกระตุ้นการตอบสนองของเสาอากาศในการวิเคราะห์ GC-EAD ซึ่งทำงานในโหมดอิออนอิออไนเซชันของอิเลคตรอนที่ 70 eV GC ได้รับการติดตั้งด้วย HP-5MS UI-coated silica capillary column (60 ม. × 0.25 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน, ความหนาของฟิล์ม 0.25 μm) โดยใช้ฮีเลียมเป็นเฟสเคลื่อนที่ด้วยอัตราการไหลเชิงเส้นเฉลี่ยที่ 35 ซม. s-1 ตัวอย่าง 2 ไมโครลิตรถูกฉีดโดยใช้การตั้งค่าหัวฉีดและอุณหภูมิเตาอบเดียวกันกับการวิเคราะห์ GC-EAD สารประกอบถูกระบุตามเวลาการเก็บรักษา (ดัชนี Kovát) และแมสสเปกตรัมเมื่อเปรียบเทียบกับไลบรารีแบบกำหนดเองและไลบรารี NIST14 (Agilent) สารประกอบที่ระบุได้รับการยืนยันโดยการฉีดสารมาตรฐานที่แท้จริง (เพิ่มเติม ไฟล์ 1: ตาราง S2) สำหรับการหาปริมาณ เฮปทิลอะซิเตต (10 นาโนกรัม, ความบริสุทธิ์ทางเคมี 99.8%), Aldrich) ถูกฉีดเป็นมาตรฐานภายนอก
การประเมินประสิทธิภาพของส่วนผสมของกลิ่นสังเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ระบุในปัสสาวะสดและปัสสาวะเก่าเพื่อดึงดูด Ans.arabiensis ที่กำลังมองหาโฮสต์และดูดเลือด โดยใช้เครื่องวัดกลิ่นและโปรโตคอลเดียวกันกับข้างต้น สารผสมสังเคราะห์เลียนแบบองค์ประกอบและสัดส่วนของสารประกอบในสารสกัดที่ระเหยได้ของเฮดสเปซแบบผสมของปัสสาวะอายุ 24 ชั่วโมง 48 ชั่วโมง 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมงที่สดใหม่ (รูปที่ 5D-G; ไฟล์เพิ่มเติม 1: ตารางที่ S2) สำหรับการวิเคราะห์ ใช้การเจือจาง 10 ไมโครลิตรของสารผสมสังเคราะห์ทั้งหมด 1:100 โดยมีอัตราการปลดปล่อยโดยรวมตั้งแต่ประมาณ 140-2400 ng h-1 เพื่อประเมินความน่าดึงดูดใจของยุงที่เป็นเจ้าบ้านและยุงดูดเลือด หลังจากนั้น การทดสอบจะดำเนินการกับสารผสมที่สมบูรณ์ โดยนำสารผสมแบบหักลบของสารประกอบเดี่ยวของสารผสมทั้งหมดออก ค้นหาคำตอบจากโฮสต์และยุงที่เลี้ยงด้วยเลือด Ans.Arab เทียบกับสารสังเคราะห์และสารย่อย ส่วนผสมแบบลากถูกวิเคราะห์โดยใช้การถดถอยโลจิสติกเล็กน้อยตามด้วยการเปรียบเทียบแบบคู่สำหรับอัตราส่วนคี่ (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.)
เพื่อประเมินว่าปัสสาวะวัวสามารถใช้เป็นที่อยู่อาศัยของยุงมาลาเรียได้หรือไม่ ปัสสาวะวัวสดและแก่ที่เก็บตามที่อธิบายไว้ข้างต้น และน้ำใส่ในถังตาข่ายขนาด 3 ลิตร (100 มล.) และวางในกับดักเหยื่อโฮสต์(รุ่น BG-HDT; BioGents, Regensburg, DE) วางกับดักสิบตัวห่างกัน 50 ม. ในทุ่งหญ้า ห่างจากชุมชนหมู่บ้าน 400 ม. (Silay, Ethiopia, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) และไม่มีวัวควายบนพื้นที่เพาะพันธุ์ถาวรและหมู่บ้าน กับดักห้าตัวได้รับความร้อนเพื่อจำลองการมีอยู่ของโฮสต์ ในขณะที่กับดักห้าตัวถูกปล่อยให้ไม่มีความร้อน สถานที่บำบัดแต่ละแห่งจะหมุนเวียนทุกคืนเป็นจำนวนรวม เป็นเวลาห้าคืน เปรียบเทียบจำนวนยุงที่จับได้ในกับดักที่ใช้เหยื่อปัสสาวะที่มีอายุต่างกันโดยใช้การถดถอยโลจิสติกด้วยการแจกแจงแบบทวินามแบบเบต้า (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.)
ในหมู่บ้านที่มีไข้มาลาเรียเฉพาะถิ่นใกล้กับเมือง Maki ภูมิภาค Oromia ประเทศเอธิโอเปีย (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; รูปที่ 6A) การศึกษาดำเนินการระหว่างกลางเดือนสิงหาคมถึงกลางเดือนกันยายน ก่อนการฉีดพ่นสารตกค้างในร่มประจำปีพร้อมกับฤดูฝนที่ยาวนาน บ้าน 5 คู่ (ห่างกัน 20–50 เมตร) ที่ตั้งอยู่บริเวณรอบนอกของหมู่บ้านได้รับเลือกสำหรับการศึกษานี้ (รูปที่ 6A) เกณฑ์ที่ใช้ในการคัดเลือกบ้านคือ: ไม่อนุญาตให้เลี้ยงสัตว์ในบ้าน, ไม่อนุญาตให้ทำอาหารในร่ม (ก่อฟืนหรือถ่าน) (อย่างน้อยในช่วงระยะเวลาทดลอง) และบ้านที่มีผู้อาศัยอยู่สูงสุดสองคน, นอนในยาฆ่าแมลงภายใต้มุ้งกันยุง การอนุมัติทางจริยธรรมได้รับอนุญาตจากคณะกรรมการพิจารณาจริยธรรมการวิจัยประจำสถาบัน (IRB/022/2016) ของคณะวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (CNS-IRB) มหาวิทยาลัยแอดดิสอาบาบา ตามแนวทางที่กำหนดโดยปฏิญญาสมาคมการแพทย์โลกแห่งเฮลซิงกิ ได้รับความยินยอมจากหัวหน้าครัวเรือนแต่ละรายด้วยความช่วยเหลือจากเจ้าหน้าที่ส่งเสริมสุขภาพ กระบวนการทั้งหมดได้รับการรับรองโดยหน่วยงานท้องถิ่นในระดับเขตและวอร์ด ('kebele') การออกแบบการทดลองเป็นไปตามการออกแบบสี่เหลี่ยมจตุรัสละติน 2 × 2 ซึ่งสารผสมสังเคราะห์และสารควบคุมถูกกำหนดให้กับบ้านที่จับคู่ในคืนแรกและสลับไปมาระหว่างบ้านในคืนการทดลองถัดไป กระบวนการนี้ทำซ้ำสิบครั้ง นอกจากนี้ เพื่อประเมินกิจกรรมของยุงในบ้านที่เลือก กับดัก CDC ถูกตั้งค่าให้ทำงานห้าคืนติดต่อกันที่จุดเริ่มต้น กลาง และสิ้นสุดของการทดลองภาคสนามในเวลาเดียวกันของวัน
ส่วนผสมสังเคราะห์ที่มีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ 6 ชนิดถูกละลายในเฮปเทน (ตัวทำละลาย 97.0% เกรด GC, Sigma Aldrich) และปล่อยออกมาที่ 140 ng h-1 โดยใช้เครื่องจ่ายไส้ตะเกียง [20] เครื่องจ่ายไส้ตะเกียงอนุญาตให้ปล่อยสารประกอบทั้งหมดในสัดส่วนคงที่ตลอดการทดลอง 12 ชั่วโมง เฮปเทนถูกใช้เป็นตัวควบคุม ขวดแก้วถูกแขวนไว้ใกล้กับทางเข้าของกับดักแสงของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC) (บริษัท John W. Hock , Gainesville, FL, US; รูปที่ 6A) กับดักถูกแขวนไว้สูงจากพื้น 0.8 – 1 เมตร ใกล้กับปลายเตียง และอาสาสมัคร 1 คนนอนใต้มุ้งกันยุงที่ไม่ผ่านการบำบัดและดำเนินการระหว่างเวลา 18:00 น. ถึง 06:30 น. ยุงถูกจับโดยเพศและสถานะทางสรีรวิทยา (ไม่ได้รับอาหาร ป้อนอาหาร กึ่งตั้งท้อง และตั้งครรภ์ [21] ต่อมาได้รับการคัดกรองโดยใช้การวิเคราะห์ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรส (PCR) เพื่อระบุสายพันธุ์ทางสัณฐานวิทยา ระบุว่าเป็น A. gambiae sl. สมาชิกของคอมเพล็กซ์ [23] ในการศึกษาภาคสนาม การวิเคราะห์ การดักจับของบ้านที่จับคู่ถูกวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองความพอดีด้านลอจิสติกส์เล็กน้อย โดยที่แรงดึงดูดเป็นตัวแปรตาม และการรักษา (ส่วนผสมสังเคราะห์เทียบกับการควบคุม) เป็นผลคงที่ (JMP® 14.0.0. สถาบัน SAS Inc.)ที่นี่ เรารายงานค่า χ2 และค่า p จากการทดสอบอัตราส่วนความน่าจะเป็น
ประเมินว่าปลอดภัยหรือไม่ อาราเบียนซิสสามารถรับปัสสาวะ แหล่งไนโตรเจนหลัก ยูเรีย โดยการให้อาหารโดยตรงภายใน 48 ชั่วโมงของการบริหารเป็นเวลา 4 วันหลัง (dpe) การทดลองหาโฮสต์และกินเลือดตัวเมีย (รูปที่ 1A) ทั้งตัวเมียที่หาโฮสต์และดูดเลือดจะดูดซึมน้ำตาลซูโครสได้มากกว่าอาหารหรือน้ำอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ (F(5,426) = 20.15, p < 0.0001 และ F( 5,299) = 56.00, p < 0.0001 ตามลำดับ รูปที่ 1B,C) นอกจากนี้ หญิงที่แสวงหาโฮสต์จะกินปัสสาวะน้อยลงที่ 72 ชั่วโมงเมื่อเทียบกับปัสสาวะที่ 168 ชั่วโมง (ภาพที่ 1B) เมื่อได้รับอาหารที่มียูเรีย ผู้หญิงที่แสวงหาโฮสต์จะดูดซึมยูเรียในปริมาณที่มากกว่าอย่างมีนัยสำคัญที่ 2.69 mM เมื่อเทียบกับความเข้มข้นและน้ำอื่นๆ ทั้งหมด ในขณะที่แยกไม่ออกจาก 10 % ซูโครส (F(10,813) = 15.72, p < 0.0001; รูปที่ 1D) สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับการตอบสนองของสตรีที่เลี้ยงด้วยเลือด ซึ่งโดยปกติจะดูดซึมอาหารที่มียูเรียมากกว่าน้ำอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีน้ำตาลซูโครสน้อยกว่า 10% ก็ตาม (F(10,557) = 78.35, p < 0.0001; มากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบระหว่างสองสถานะทางสรีรวิทยา ผู้หญิงที่มีภาวะโลหิตจางจะดูดซึมยูเรียมากกว่าผู้หญิงที่กำลังหาโฮสต์ที่ความเข้มข้นต่ำสุด และผู้หญิงเหล่านี้ดูดซึมยูเรียในปริมาณที่ใกล้เคียงกันที่ความเข้มข้นสูงกว่า (F(1,953)= 78.82, p < 0.0001;รูปที่ 1F, G) แม้ว่าการบริโภคอาหารที่มียูเรียจะมีค่าที่เหมาะสมที่สุด (รูปที่ 1D,E) ผู้หญิงในทั้งสองสถานะทางสรีรวิทยาก็สามารถปรับปริมาณยูเรียที่ดูดซึมได้ตลอดช่วงความเข้มข้นของยูเรียทั้งหมดในรูปแบบล็อก-ลิเนียร์ (รูปที่ 1F,G)) ในทำนองเดียวกัน ยุงดูเหมือนจะควบคุมการดูดซึมไนโตรเจนของพวกมันโดยควบคุมปริมาณของปัสสาวะที่ดูดซึม เนื่องจากปริมาณของไนโตรเจนในปัสสาวะจะสะท้อนออกมาในปริมาณที่ดูดซึม (รูปที่ 1B, C และ B)
เพื่อประเมินผลของปัสสาวะและยูเรียต่อการอยู่รอดของยุงที่หาเหยื่อและยุงดูดเลือด ตัวเมียจะได้รับปัสสาวะจากทั้งสี่ช่วงอายุ (สด, 24 ชั่วโมง, 72 ชั่วโมง และ 168 ชั่วโมงหลังตกตะกอน) และช่วงของความเข้มข้นของยูเรีย รวมทั้งน้ำกลั่นและน้ำตาลซูโครส 10 % ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม (รูปที่ 2A) การวิเคราะห์การอยู่รอดนี้แสดงให้เห็นว่าอาหารมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการรอดชีวิตโดยรวมของตัวเมียที่หาโฮสต์ (ปัสสาวะ: χ 2 = 108.5, df = 5, p < 0.0001; ยูเรีย: χ2 = 122.8, df = 5, p < 0.0001; รูปที่ 2B, C) และสตรีที่ได้รับเลือด (ปัสสาวะ: χ2 = 93.0, df = 5, p < 0.0001; ยูเรีย: χ2 = 137.9, df = 5, p < 0.0001; รูปที่ 2D,E) ในการทดลองทั้งหมด ผู้หญิงที่ได้รับอาหารที่มีปัสสาวะ ยูเรีย และน้ำมีอัตราการรอดชีวิตที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับผู้หญิงที่ได้รับอาหารที่มีน้ำตาลซูโครส (รูปที่ 2B-E) ผู้หญิงที่กำลังหาโฮสต์ซึ่งได้รับอาหารสดและปัสสาวะที่มีกลิ่นไม่ดีมีอัตราการรอดชีวิตที่แตกต่างกัน โดยผู้ที่ได้รับอาหารที่มีปัสสาวะค้าง 72 ชั่วโมง (p = 0.016) มีโอกาสรอดชีวิตต่ำที่สุด (รูปที่ 2B ). นอกจากนี้ ตัวเมียที่หาโฮสต์ที่เลี้ยงยูเรีย 135 มิลลิโมลาร์รอดชีวิตได้นานกว่าการควบคุมน้ำ (p < 0.04) (รูปที่2C) เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำ ผู้หญิงที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะสดและปัสสาวะ 24 ชั่วโมงมีชีวิตรอดได้นานกว่า (p = 0.001 และ p = 0.012 ตามลำดับ รูปที่ 2D) ในขณะที่ผู้หญิงที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะ 72 ชั่วโมงมีชีวิตรอดได้นานกว่าผู้หญิงที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะสดสั้นและ 24 ชั่วโมงที่เลี้ยงผู้หญิง (p < 0.0001 และ p = 0.013 ตามลำดับ รูปที่ 2D) เมื่อป้อนยูเรีย 135 มิลลิโมลาร์ ผู้หญิงที่กินเลือด อยู่รอดได้นานกว่ายูเรียและน้ำที่มีความเข้มข้นอื่นๆ ทั้งหมด (p < 0.013; รูปที่ 2E)
การอยู่รอดของยุงก้นปล่องอะราบินีตัวเมียที่เป็นโฮสต์และดูดเลือดกินปัสสาวะวัวและยูเรีย ในการวิเคราะห์ทางชีวภาพ (A) ยุงตัวเมียได้รับอาหารประกอบด้วยปัสสาวะวัวสดและแก่ ยูเรีย ซูโครส (10%) และน้ำกลั่น (H2O) ความเข้มข้นต่างๆ การอยู่รอดของยุงที่หาโฮสต์ (B, C) และยุงดูดเลือด (D, E) ถูกบันทึกทุก 12 ชั่วโมงจนกระทั่งตัวเมียทั้งหมดกินปัสสาวะ (B, D) และยูเรีย ( C, E) และสารควบคุม ซูโครสและน้ำ ตายแล้ว
ระยะทางและจำนวนรอบทั้งหมดที่กำหนดในการทดสอบโรงงานการบินในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงแตกต่างกันระหว่างยุงที่หาเหยื่อและยุงดูดเลือด ซึ่งแสดงกิจกรรมการบินโดยรวมน้อยกว่า (รูปที่ 3) ยุงที่หาโฮสต์ที่ให้ปัสสาวะสดและแก่แก่หรือซูโครสและน้ำมีรูปแบบการบินที่แตกต่างกัน (รูปที่ 3) โดยตัวเมียที่กินปัสสาวะสดจะมีความกระตือรือร้นมากกว่าในตอนเช้า ในขณะที่ยุงอายุ 24 และ 168 ชั่วโมงที่กินด้วยปัสสาวะจะแสดงรูปแบบการบินที่แตกต่างกัน และหลักๆ แล้ว รายวัน ยุงตัวเมียที่ให้น้ำตาลซูโครสหรือปัสสาวะเป็นเวลา 72 ชั่วโมงจะแสดงกิจกรรมตลอดช่วงเวลา 24 ชั่วโมง ในขณะที่ยุงตัวเมียที่ให้น้ำจะมีกิจกรรมมากกว่าในช่วงกลางเดือน ยุงที่กินน้ำตาลซูโครสจะแสดงระดับกิจกรรมสูงสุดในตอนดึกและตอนเช้าตรู่ ในขณะที่ยุงที่กินปัสสาวะที่มีอายุ 72 ชั่วโมงจะมีกิจกรรมลดลงอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง (รูปที่ 3)
ประสิทธิภาพการบินของยุงก้นปล่องอะราบีนีตัวเมียที่กำลังหาแหล่งดูดเลือดกินปัสสาวะวัวและยูเรีย ในการทดสอบโรงงานการบิน ยุงตัวเมียกินปัสสาวะวัวสดและแก่ ความเข้มข้นต่างๆ ของยูเรีย ซูโครส (10%) และน้ำกลั่น (H2O) ถูกล่ามไว้กับแขนหมุนในแนวนอนและหมุนได้อย่างอิสระ (ด้านบน) สำหรับการหาโฮสต์ (ซ้าย) และตัวเมียดูดเลือด (ขวา) ระยะทางรวมและจำนวนเที่ยวบินต่อชั่วโมงสำหรับอาหารแต่ละมื้อ ในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงได้รับการบันทึกไว้ (มืด: เทา; แสง: ขาว) ระยะทางเฉลี่ยและจำนวนเฉลี่ยของการแข่งขันจะแสดงทางด้านขวาของกราฟกิจกรรมเป็นวงกลม แถบข้อผิดพลาดแสดงข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย การวิเคราะห์ทางสถิติดูข้อความ
โดยทั่วไป กิจกรรมการบินโดยรวมของตัวเมียที่แสวงหาโฮสต์มีรูปแบบคล้ายกับระยะทางการบินในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง ระยะทางการบินโดยเฉลี่ยได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากอาหารที่กินเข้าไป (F(5, 138) = 28.27, p < 0.0001) และยุงตัวเมียที่เลี้ยงด้วยน้ำตาลซูโครสที่กินปัสสาวะ 72 ชั่วโมงจะบินเป็นระยะทางที่ไกลกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับอาหารอื่นๆ ทั้งหมด (p < 0.0001) และยุงที่เลี้ยงด้วยซูโครสจะบินได้นานกว่ายุงสด (p = 0.022) และปัสสาวะอายุ 24 ชั่วโมง (p = 0.022) ที่เลี้ยงยุง ตรงกันข้ามกับรูปแบบกิจกรรมการบินที่อธิบายโดยอาหารปัสสาวะ ตัวเมียที่หาโฮสต์ที่กินยูเรียแสดงกิจกรรมการบินอย่างต่อเนื่องในช่วง 24 ชั่วโมง ถึงจุดสูงสุดในช่วงครึ่งหลังของระยะมืด (รูปที่ 3) แม้ว่ารูปแบบกิจกรรมจะคล้ายกัน แต่ตัวเมียที่หาโฮสต์ที่กินยูเรียจะเพิ่มระยะการบินเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญ โดยขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่ดูดซึม (F(5, 138) = 1310.91, p < 0.0001) ตัวเมียที่หาโฮสต์ที่เลี้ยงด้วยยูเรียความเข้มข้นใดๆ ก็ตามจะบินได้นานกว่าตัวเมียที่กินน้ำหรือซูโครส (p < 0.03)
กิจกรรมการบินโดยรวมของยุงดูดเลือดมีความเสถียรและคงอยู่ตลอด 24 ชั่วโมงในอาหารทุกชนิด โดยกิจกรรมปัสสาวะเพิ่มขึ้นในช่วงครึ่งหลังของช่วงเวลามืดสำหรับตัวเมียที่กินน้ำและในตัวเมียที่กินอาหารสดและอายุ 24 ชั่วโมง (ภาพที่ 3) แม้ว่าอาหารที่มีปัสสาวะจะส่งผลต่อระยะการบินเฉลี่ยของยุงตัวเมียที่กินเลือดอย่างมีนัยสำคัญ (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004) อาหารยูเรียไม่ได้กิน (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24) ร่วมกับปัสสาวะอื่นๆ และอาหารควบคุม (สด, p = 0.0091; 72 ชั่วโมง, p = 0.0022; 168 ชั่วโมง, p = 0.001; ซูโครส, p = 0.0017; dH2O, p = 0.036)
ผลของการให้อาหารด้วยปัสสาวะและยูเรียต่อพารามิเตอร์การสืบพันธุ์ได้รับการประเมินในการวิเคราะห์ทางชีวภาพของไข่ (รูปที่ 4A) และตรวจสอบตามจำนวนไข่ที่วางโดยตัวเมียแต่ละตัว ขนาดไข่ และตัวอ่อนระยะแรกที่เพิ่งฟักออก จำนวนไข่ที่วาง ตัวเมียอาหรับที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะจะแตกต่างกันไปตามอาหาร (F(5,222) = 4.38, p = 0.0008; รูปที่ 4B)ตัวเมียที่เลี้ยงด้วย 2 ปัสสาวะ 4 ชั่วโมง เลือดป่นวางไข่มากกว่าตัวเมียที่เลี้ยงด้วยอาหารปัสสาวะอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ และมีขนาดใกล้เคียงกับที่เลี้ยงด้วยซูโครส (รูปที่ 4B) ในทำนองเดียวกัน ขนาดของไข่ที่วางโดยตัวเมียที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะจะแปรผันตามอาหาร (F(5, 209) = 12.85, p < 0.0001) โดยตัวเมียที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะ 24 ชั่วโมงและตัวเมียที่กินซูโครสจะวางไข่ขนาดใหญ่กว่าตัวเมียที่กินน้ำอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ไข่ของตัวเมียที่เลี้ยงด้วยน้ำ ปัสสาวะ 168 ชั่วโมงมีขนาดเล็กลงอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 4C) นอกจากนี้ อาหารปัสสาวะส่งผลต่อขนาดตัวอ่อนอย่างมีนัยสำคัญ (F(5, 187) = 7.86, p < 0.0001) โดยตัวอ่อนขนาดใหญ่ที่โผล่ออกมาจากไข่ที่วางโดยตัวเมียอายุ 24 และ 72 ชั่วโมงที่เลี้ยงด้วยปัสสาวะจะมีขนาดใหญ่กว่าไข่ที่วางจากไข่ตัวอ่อนอย่างมีนัยสำคัญ ตัวเมียที่กินน้ำและกินปัสสาวะ 168 ชั่วโมง (รูปที่ 4D)
ประสิทธิภาพการสืบพันธุ์ของยุงก้นปล่องอะราบีนิสตัวเมียที่กินปัสสาวะวัวและยูเรีย ยุงตัวเมียที่เลี้ยงด้วยเลือดถูกเลี้ยงด้วยอาหารซึ่งประกอบด้วยปัสสาวะวัวสดและแก่ ยูเรีย ซูโครส (10%) และน้ำกลั่น (H2O) ความเข้มข้นต่างๆ เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ก่อนส่งเข้าชุดวิเคราะห์ทางชีวภาพและได้สารตั้งต้นสำหรับวางไข่ 48 ชั่วโมง (A) จำนวนไข่ (B, E) ขนาดไข่ (C, F) และขนาดตัวอ่อน (D, G) ) ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากอาหารที่ให้ (ปัสสาวะวัว: BD; ยูเรีย: EG) ค่าเฉลี่ยสำหรับแต่ละพารามิเตอร์ที่วัดโดยใช้ชื่อตัวอักษรที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียวโดยใช้การวิเคราะห์เฉพาะกิจของ Tukey; p < 0.05) แถบข้อผิดพลาดแสดงถึงข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย
ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบไนโตรเจนที่สำคัญของปัสสาวะ ยูเรีย เมื่อให้เป็นอาหารแก่สตรีที่เลี้ยงด้วยเลือด ส่งผลต่อพารามิเตอร์การเจริญพันธุ์ในการศึกษาทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ จำนวนไข่ที่วางโดยสตรีที่เลี้ยงด้วยยูเรียหลังมื้ออาหาร ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของยูเรีย (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001) สตรีที่เลี้ยงด้วยยูเรียที่มีความเข้มข้นระหว่าง 134 µM และ 1.34 mM วางไข่ได้มากขึ้น ( รูปที่ 4E) Fe ตัวผู้ที่เลี้ยงด้วยยูเรียที่มีความเข้มข้น 134 µM หรือสูงกว่าจะวางไข่ขนาดใหญ่กว่าตัวเมียที่เลี้ยงในน้ำ (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; รูปที่ 4F) และขนาดตัวอ่อนแม้ว่าจะได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของยูเรียในแม่ที่ใกล้เคียงกัน (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001) มีความแปรปรวนมากกว่า (รูปที่ 4G)
ความดึงดูดใจโดยรวมต่อสารสกัดจากสารระเหยในปัสสาวะของวัวที่กำลังมองหาโฮสต์ อาราเบียนซิสที่ประเมินในเครื่องวัดกลิ่นหลอดแก้ว (รูปที่ 5A) ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากอายุของปัสสาวะ (χ2 = 15.9, df = 4, p = 0.0032; รูปที่ 5B) การวิเคราะห์เฉพาะกิจแสดงให้เห็นว่ากลิ่นปัสสาวะเก่าที่ 24 ชั่วโมงทำให้เกิดความน่าดึงดูดใจในระดับที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการรักษาอื่น ๆ ทั้งหมด (72 ชั่วโมง: p = 0.00 60, 168 ชั่วโมง: p = 0.012, เพนเทน: p = 0.00070) ยกเว้นกลิ่นปัสสาวะสด (p = 0.13; รูปที่ 5B) แม้ว่าความดึงดูดใจโดยรวมของยุงดูดเลือดต่อกลิ่นปัสสาวะจะไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (χ2 = 8.78, df = 4, p = 0.067; รูปที่ 5C) พบว่าตัวเมียเหล่านี้มีเสน่ห์ดึงดูดมากกว่าสเปซโวลาอย่างมีนัยสำคัญ สารสกัดไทล์เทียบกับปัสสาวะอายุ 72 ชั่วโมงเทียบกับกลุ่มควบคุม (p = 0.0066; รูปที่ 5C)
การตอบสนองเชิงพฤติกรรมต่อกลิ่นปัสสาวะวัวตามธรรมชาติและสังเคราะห์ในการค้นหาโฮสต์และยุงก้นปล่องที่เลี้ยงด้วยเลือด แผนผังของเครื่องวัดกลิ่นหลอดแก้ว (A) การดึงดูดสารสกัดจากสารระเหยของเฮดสเปซจากปัสสาวะวัวสดและแก่ไปยังโฮสต์ (B) และยุงดูดเลือด (C) ค้นหาปฏิกิริยาหนวดของลอร์ด อัน สารสกัดเฮดสเปซที่แยกได้จากสด (D) 24 ชั่วโมง (E) 72 ชั่วโมง (F) และ 168 มีการแสดงปัสสาวะวัวอายุชั่วโมง (G) ร่องรอยการตรวจจับเสาอากาศอิเล็กตรอน (EAD) แสดงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในการตอบสนองต่อสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในเฮดสเปซที่แยกออกจากแก๊สโครมาโตกราฟและตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับการแตกตัวเป็นไอออนของเปลวไฟ (FID) แถบมาตราส่วนแสดงแอมพลิจูดการตอบสนอง (mV) เทียบกับเวลากักเก็บ (s) คุณสมบัติและอัตราการปลดปล่อย (µg h-1) ของสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพแสดงขึ้น เครื่องหมายดอกจัน (*) เดียวบ่งชี้การตอบสนองแอมพลิจูดต่ำที่สอดคล้องกัน เครื่องหมายดอกจันคู่ (**) ระบุการตอบสนองที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ ค้นหาโฮสต์ (H) และตัวดูดเลือด (I) An.arabiensis มีลักษณะที่ต่างกันออกไปสำหรับส่วนผสมสังเคราะห์ของกลิ่นปัสสาวะวัวสดและวัวแก่ สัดส่วนเฉลี่ยของยุงที่ดึงดูดชื่อตัวอักษรต่างๆp < 0.05) แถบข้อผิดพลาดแสดงถึงข้อผิดพลาดมาตรฐานของมาตราส่วน
Ann.arabiensis เพศเมีย, 72 ชั่วโมงและ 120 ชั่วโมงหลังอาหารพร้อมเลือด, ในระหว่างการวางไข่, ไม่มีการแสดงความพึงพอใจสำหรับสารสกัดที่ระเหยได้ของ headspace จากปัสสาวะวัวสดและวัวแก่เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมเพนเทน (χ2 = 3.07, p > 0.05; ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S1)
สำหรับ Ann.arabiensis เพศเมีย การวิเคราะห์ GC-EAD และ GC-MS ระบุสารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้ 8, 6, 3 และ 3 ชนิด (รูปที่ 5D-G) แม้ว่าจะสังเกตเห็นความแตกต่างในจำนวนของสารประกอบที่กระตุ้นการตอบสนองทางสรีรวิทยา แต่สารประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่มีอยู่ในสารสกัดระเหยง่ายของเฮดสเปซที่เก็บจากปัสสาวะสดและปัสสาวะที่มีอายุมาก ดังนั้น สำหรับสารสกัดแต่ละชนิด เฉพาะสารประกอบที่สร้างการตอบสนองทางสรีรวิทยาจากหนวดตัวเมียที่อยู่เหนือเกณฑ์เท่านั้นที่รวมอยู่ในการวิเคราะห์เพิ่มเติม .
อัตราการปลดปล่อยสารระเหยทั้งหมดของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในการเก็บรวบรวม headspace เพิ่มขึ้นจาก 29 µg h-1 ในปัสสาวะสดเป็น 242 µg h-1 ในปัสสาวะที่มีอายุ 168 ชั่วโมง สาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของ p-cresol และ m-formaldehyde Phenol เช่นเดียวกับฟีนอล ในทางตรงกันข้าม อัตราการปลดปล่อยของสารประกอบอื่นๆ เช่น 2-cyclohexen-1-one และ decanal ลดลงตามอายุของปัสสาวะที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับการลดลงของความเข้มสัญญาณที่สังเกตได้ (ความอุดมสมบูรณ์) ในโครมาโตแกรม (รูปที่ 5D)-G แผงด้านซ้าย) และการตอบสนองทางสรีรวิทยาต่อสารประกอบเหล่านี้ (รูปที่ 5D-G แผงด้านขวา)
โดยรวมแล้ว ส่วนผสมสังเคราะห์มีอัตราส่วนตามธรรมชาติของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่คล้ายกันซึ่งระบุในสารสกัดระเหยของส่วนหัวของปัสสาวะสดและแก่ (รูปที่ 5D–G) และไม่ปรากฏว่าดึงดูดใจอย่างมีนัยสำคัญในการค้นหาโฮสต์ (χ2 = 8.15, df = 4, p = 0.083; รูปที่ 5H) หรือยุงดูดเลือด (χ2 = 4.91, df = 4, p = 0.30; รูปที่ 5I) อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบแบบคู่เฉพาะกิจหลังการรักษาแสดงให้เห็นว่ายุงที่หาโฮสต์มีความน่าสนใจอย่างมีนัยสำคัญต่อส่วนผสมสังเคราะห์ของปัสสาวะที่มีอายุ 24 ชั่วโมงเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมเพนเทน (p = 0.0086; รูปที่ 5H)
ในการประเมินบทบาทของส่วนประกอบแต่ละรายการในสารผสมสังเคราะห์ของปัสสาวะอายุ 24 ชั่วโมง ได้ทำการประเมินสารผสมแบบลบหกชนิดเทียบกับสารผสมสมบูรณ์ในการทดสอบ Y-tube ซึ่งสารแต่ละชนิดถูกกำจัดออก สำหรับยุงที่ค้นหาโฮสต์ การลบสารแต่ละชนิดออกจากสารผสมทั้งหมดมีผลอย่างมากต่อการตอบสนองทางพฤติกรรม (χ2 = 19.63, df = 6, p = 0.0032; ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S2A) สารผสมแบบลบทั้งหมดคือ น่าดึงดูดใจกว่า ขนาดเล็กกว่าที่ผสมเสร็จแล้ว ในทางตรงกันข้าม การกำจัดสารประกอบแต่ละชนิดออกจากสารผสมที่สังเคราะห์ขึ้นทั้งหมดไม่ส่งผลต่อการตอบสนองทางพฤติกรรมของยุงดูดเลือด (χ2 = 11.38, df = 6, p = 0.077) ยกเว้นการระบุจำนวนครั้ง ซึ่งส่งผลให้ระดับที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการดึงดูดของส่วนผสมที่สมบูรณ์ (p = 0.022; ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S2B)
ในหมู่บ้านที่มีไข้มาลาเรียเฉพาะถิ่นในเอธิโอเปีย ประสิทธิภาพของส่วนผสมสังเคราะห์ของปัสสาวะวัว 24 ชั่วโมงในการดึงดูดยุงภายใต้สภาพพื้นที่ถูกประเมินเป็นเวลา 10 คืน (รูปที่ 6A) จับและจำแนกยุงได้ทั้งหมด 4,861 ตัว โดย 45.7% เป็น Anthropus.gambiae sl, 18.9% เป็น Anopheles pharoensis และ 35.4% เป็น Culex spp.(ไฟล์เพิ่มเติม 1: ตารางที่ S1) ยุงก้นปล่องอาราบีนิสเป็นสมาชิกเพียงชนิดเดียวของสายพันธุ์ An.Gambian ที่ซับซ้อนที่ระบุโดยการวิเคราะห์ PCR โดยเฉลี่ยแล้ว จับยุงได้ 320 ตัวต่อคืน ในช่วงเวลาดังกล่าวกับดักที่ใช้เหยื่อผสมสังเคราะห์จับยุงได้มากกว่ากับดักคู่ที่ไม่มีส่วนผสม (χ2(0, 3196) = 170.0, p < 0.0001) กับดักแบบไม่ใช้เหยื่อถูกตั้งค่าในแต่ละคืนการควบคุมทั้งห้าที่จุดเริ่มต้น กลาง และสิ้นสุดของ การทดลอง จำนวนยุงที่จับได้ใกล้เคียงกันในกับดักแต่ละคู่ ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีอคติระหว่างบ้าน (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05) และไม่มีการลดลงของประชากรในช่วงระยะเวลาการศึกษา เมื่อเปรียบเทียบกับกับดักควบคุม จำนวนยุงที่ติดในกับดักที่มีส่วนผสมสังเคราะห์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ: การแสวงหาโฮสต์ (χ2(0, 2107) = 138.7, p < 0.0001 ), การให้เลือดล่าสุด (χ2(0, 650) = 32.2, p < 0.0001) และการตั้งครรภ์ (χ2(0, 228) = 6.27, p = 0.0123;ไฟล์เพิ่มเติม 1: ตารางที่ S1) สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในจำนวนยุงทั้งหมดที่จับได้: การหาโฮสต์ > การดูดเลือด > ตั้งครรภ์ > กึ่งตั้งท้อง > ตัวผู้
การประเมินภาคสนามของประสิทธิภาพของสารผสมกลิ่นปัสสาวะวัวสังเคราะห์ 24 ชั่วโมง การทดลองภาคสนามดำเนินการในเอธิโอเปียตอนใต้ตอนกลาง (แผนที่) ใกล้กับเมือง Maki (ภาพในเอกสาร) โดยใช้กับดักแสงของศูนย์ควบคุมโรค (CDC) (ขวา) ในบ้านที่จับคู่กับการออกแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสแบบละติน (ภาพถ่ายทางอากาศ) (A) phototraps CDC ที่อาศัยกลิ่นสังเคราะห์ดึงดูดและจับภาพยุงก้นปล่องอะราเบสค์ตัวเมีย (B) แต่ไม่ใช่ยุงก้นปล่อง (C) ในลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับสถานะทางสรีรวิทยา นอกจากนี้ กับดักเหล่านี้ยังจับยุง Culex ที่เป็นเจ้าบ้านได้เพิ่มจำนวนขึ้นอย่างมาก (D) เมื่อเทียบกับการควบคุม แถบด้านซ้ายแสดงดัชนีการเลือกเฉลี่ยของยุงที่จับได้ในคู่ของเหยื่อที่มีกลิ่น (สีเขียว) และกับดักควบคุม (เปิด) (N = 10) ในขณะที่แถบทางด้านขวาแสดงดัชนีการเลือกเฉลี่ยในคู่ของกับดักควบคุม (เปิด; N = 5)). เครื่องหมายดอกจันแสดงถึงระดับนัยสำคัญทางสถิติ (*p = 0.01 และ ***p < 0.0001)
ทั้งสามสปีชีส์ถูกจับแตกต่างกันในกับดักที่มีสารผสมสังเคราะห์ มองหาโฮสต์ (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001), การให้อาหารทางเลือด (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) และการตั้งครรภ์ (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134) a .arabiensis ถูกขังอยู่ใน กับดักปล่อยสารผสมสังเคราะห์ (รูปที่ 6B) ในขณะที่ปริมาณของ An ไม่แตกต่างกัน พบการแพร่เชื้อในสภาวะทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกัน (รูปที่ 6C) สำหรับ Culex มีเพียงการเพิ่มขึ้นอย่างมากของจำนวนยุงที่หาตัวอาศัยในกับดักที่เหยื่อด้วยส่วนผสมสังเคราะห์ (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; รูปที่ 6D) เมื่อเทียบกับกับดักควบคุม
กับดักเหยื่อโฮสต์ที่อยู่นอกโฮสต์ที่เป็นไปได้ระหว่างแหล่งเพาะพันธุ์และชุมชนชนบทในเอธิโอเปียถูกนำมาใช้เพื่อประเมินว่ายุงมาลาเรียใช้กลิ่นปัสสาวะวัวเป็นที่อยู่อาศัยของโฮสต์หรือไม่ ในกรณีที่ไม่มีโฮสต์ชี้นำ ความร้อน และมีหรือไม่มีกลิ่นปัสสาวะวัว จะไม่มีการจับยุง (ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S3) อย่างไรก็ตาม ในที่ที่มีอุณหภูมิสูงและกลิ่นปัสสาวะวัว ยุงมาลาเรียตัวเมียจะถูกดึงดูดและจับได้ แม้จะมีจำนวนน้อยก็ตาม โดยไม่ขึ้นอยู่กับอายุของปัสสาวะ (χ2(5, 25, 25) ) = 2.29, p = 0.13; ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S3 ) ในทางตรงกันข้าม การควบคุมน้ำไม่ได้จับยุงมาลาเรียที่อุณหภูมิสูง (ไฟล์เพิ่มเติม 1: รูปที่ S3)
ยุงมาลาเรียได้รับและแจกจ่ายสารประกอบที่มีไนโตรเจนผ่านการให้อาหารชดเชยกับปัสสาวะวัว (เช่น แอ่งน้ำ) เพื่อปรับปรุงลักษณะประวัติชีวิต คล้ายกับแมลงชนิดอื่นๆ [2, 4, 24, 25, 26] ปัสสาวะวัวเป็นทรัพยากรทดแทนที่หาได้ง่าย สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสถานที่พักผ่อนสำหรับพาหะนำโรคมาลาเรีย เช่น คอกวัวและพืชสูงใกล้กับบ้านในชนบทและแหล่งวางไข่ ยุงตัวเมียหาตำแหน่งทรัพยากรนี้ด้วยกลิ่นและสามารถควบคุมการดูดซึม ของสารประกอบไนโตรเจนในปัสสาวะ รวมทั้งยูเรีย ซึ่งเป็นส่วนประกอบของไนโตรเจนที่สำคัญในปัสสาวะ [15, 16] ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานะทางสรีรวิทยาของยุงตัวเมีย สารอาหารในปัสสาวะจะถูกจัดสรรเพื่อเพิ่มกิจกรรมการบินและการอยู่รอดของยุงตัวเมียที่แสวงหาโฮสต์ เช่นเดียวกับการอยู่รอดและลักษณะการสืบพันธุ์ของบุคคลที่กินเลือดในระหว่างวัฏจักรโกนาโดโทรปิกรอบแรก ดังนั้น การผสมปัสสาวะจึงมีบทบาททางโภชนาการที่สำคัญสำหรับพาหะนำโรคมาลาเรียที่ถูกปิดเหมือนผู้ใหญ่ที่ขาดสารอาหาร [8] เนื่องจากให้เพศหญิง ยุงที่มีความสามารถในการได้รับสารประกอบไนโตรเจนที่สำคัญโดยการให้อาหารที่มีความเสี่ยงต่ำ การค้นพบนี้มีผลกระทบทางระบาดวิทยาอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากตัวเมียมีอายุขัยเพิ่มขึ้น กิจกรรม และผลผลิตของการสืบพันธุ์ ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลต่อความสามารถในการเป็นพาหะ นอกจากนี้ พฤติกรรมนี้อาจเป็นเป้าหมายของโปรแกรมการจัดการพาหะนำโรคในอนาคต