Mae caffael a dosbarthu maetholion yn integreiddio chwilota am fwyd pryfed a nodweddion hanes bywyd. I wneud iawn am ddiffygion mewn maetholion penodol mewn gwahanol gyfnodau bywyd, gall pryfed gael y maetholion hyn trwy fwydo atodol, er enghraifft, trwy fwydo ar secretiadau fertebratau mewn proses a elwir yn byllau. Ymddengys bod y mosgito Anopheles arabiani yn dioddef o ddiffyg maeth ac, felly, mae angen maetholion arno ar gyfer metaboledd ac atgenhedlu. Nod yr astudiaeth hon oedd asesu a yw cynnwrf An. arabiensis ar wrin buwch i gaffael maetholion yn gwella nodweddion hanes bywyd.
Gwnewch yn siŵr ei fod yn ddiogel. Cafodd arabiensis ei ddenu at arogl wrin buwch ffres, 24 awr, 72 awr, a 168 awr oed, a mesurwyd benywod a oedd yn chwilio am westeiwr ac a fwydwyd â gwaed (48 awr ar ôl pryd gwaed) mewn olfactomedr tiwb-Y, ac aseswyd benywod beichiog ar gyfer prawf silio. Yna defnyddiwyd dadansoddiad cemegol ac electroffisiolegol cyfun i nodi cyfansoddion bioactif mewn wrin buwch ym mhob un o'r pedwar dosbarth oedran. Gwerthuswyd cymysgeddau synthetig o gyfansoddion bioactif mewn treialon tiwb-Y a maes. I ymchwilio i wrin buwch a'i brif gyfansoddyn sy'n cynnwys nitrogen wrea fel dietau atodol posibl ar gyfer cludwyr malaria, mesurwyd paramedrau bwydo a nodweddion hanes bywyd. Aseswyd cyfran y mosgitos benywaidd a faint o wrin buwch ac wrea a amsugnwyd. Ar ôl bwydo, aseswyd benywod am oroesiad, hedfan wedi'i glymu, ac atgenhedlu.
Chwiliwch am waed a maeth y gwesteiwr. Mewn astudiaethau labordy a maes, denwyd Arabiaid at arogl naturiol a synthetig wrin buwch ffres ac aeddfed. Roedd benywod beichiog yn ddifater ynghylch ymatebion wrin buwch mewn safleoedd silio. Mae benywod sy'n chwilio am westeiwyr ac yn sugno gwaed yn amsugno wrin buwch ac wrea yn weithredol ac yn dyrannu'r adnoddau hyn yn ôl cyfaddawdau hanes bywyd fel swyddogaeth o gyflwr ffisiolegol ar gyfer hedfan, goroesi, neu atgenhedlu.
Caffael a dosbarthu wrin buwch gan Anopheles arabinis er mwyn gwella nodweddion hanes bywyd. Mae bwydo wrin buwch atodol yn effeithio'n uniongyrchol ar gapasiti cludwyr trwy gynyddu goroesiad dyddiol a dwysedd cludwyr, ac yn anuniongyrchol trwy newid gweithgaredd hedfan ac felly dylid ei ystyried mewn modelau yn y dyfodol.
Mae caffael a dosbarthu maetholion yn integreiddio chwilota am fwyd pryfed a nodweddion hanes bywyd [1,2,3]. Mae pryfed yn gallu dewis a chaffael bwyd a pherfformio bwydo iawndal yn seiliedig ar argaeledd bwyd a gofynion maetholion [1, 3]. Mae dosbarthiad maetholion yn dibynnu ar y broses hanes bywyd a gall arwain at ofynion gwahanol ar gyfer ansawdd a maint diet mewn gwahanol gyfnodau bywyd pryfed [1, 2]. I wneud iawn am ddiffygion mewn maetholion penodol, gall pryfed gael y maetholion hyn trwy fwydo atodol, megis ar fwd, amrywiol ysgarthion a secretiadau fertebratau, a charthion, proses a elwir yn byllau [2]. Er bod amrywiaeth o rywogaethau gloÿnnod byw a gwyfynod yn cael eu disgrifio'n bennaf, mae tyllau dyfrio hefyd yn digwydd mewn urddau pryfed eraill, a gall denu a bwydo ar y mathau hyn o adnoddau gael effeithiau sylweddol ar iechyd a nodweddion hanes bywyd eraill [2, 4, 5, 6], 7]. Mae'r mosgito malaria Anopheles gambiae sensu lato (sl) yn dod i'r amlwg fel oedolyn 'heb ddigon o faeth' [8], felly gall dyfrio chwarae rhan bwysig yn ei nodweddion hanes bywyd, ond mae'r ymddygiad hwn wedi'i esgeuluso hyd yn hyn. Mae defnyddio cynnwrf fel ffordd o gynyddu cymeriant maetholion yn y cerbyd pwysig hwn yn haeddu sylw gan y gallai hyn gael canlyniadau epidemiolegol pwysig.
Mae cymeriant nitrogen mewn mosgitos Anopheles benywaidd sy'n oedolion yn gyfyngedig oherwydd cronfeydd calorïau isel a gludir o gyfnod y larfa a defnydd aneffeithlon o flawd gwaed [9]. Mae Ann.gambiae sl benywaidd fel arfer yn gwneud iawn am hyn trwy ychwanegu prydau gwaed atodol [10, 11], a thrwy hynny roi mwy o bobl mewn perygl o ddal y clefyd a rhoi mosgitos mewn mwy o berygl o ysglyfaethu. Fel arall, gall mosgitos ddefnyddio bwydo atodol o ysgarthion fertebratau i gaffael cyfansoddion nitrogenaidd sy'n gwella addasu a symudedd hedfan, fel y dangosir gan bryfed eraill [2]. Yn hyn o beth, mae atyniad cryf ac amlwg un o'r rhywogaethau brawd a chwiorydd o fewn An. Mae cymhleth rhywogaeth sl Gambia, Anopheles arabinis, wrin buwch ffres ac aeddfed [12,13,14], yn ddiddorol. Mae Anopheles arabinis yn gyfleus yn ei ddewisiadau gwesteiwr ac mae'n hysbys ei fod yn cysylltu â gwartheg ac yn bwydo arnynt. Mae wrin buwch yn adnodd sy'n gyfoethog mewn cyfansoddion nitrogenaidd, gydag wrea yn cyfrif am 50-95% o gyfanswm y nitrogen mewn wrin ffres [15, 16]. Fel oedrannau wrin buwch, mae micro-organebau'n defnyddio'r adnoddau hyn i leihau cymhlethdod cyfansoddion nitrogenaidd o fewn 24 awr [15]. Gyda'r cynnydd cyflym mewn amonia, sy'n gysylltiedig â dirywiad mewn nitrogen organig, mae micro-organebau alcaloffilig (y mae llawer ohonynt yn cynhyrchu cyfansoddion gwenwynig i fosgitos) yn ffynnu [15], a all fod Ann.arabiensis benywaidd yn cael ei denu'n well at wrin sydd wedi bod yn 24 awr neu lai [13, 14].
Yn yr astudiaeth hon, chwiliwyd am Ans a oedd yn cael eu bwydo gan y gwesteiwr ac yn cael eu bwydo â gwaed. Yn ystod ei gylchred gonadotropin gyntaf, aseswyd arabiensis ar gyfer caffael cyfansoddion nitrogenaidd, gan gynnwys wrea, trwy gymysgu wrin. Nesaf, cynhaliwyd cyfres o arbrofion i asesu sut mae mosgitos benywaidd yn dyrannu'r adnodd maetholion posibl hwn ar gyfer gwell goroesiad, atgenhedlu a chwilota mwy am fwyd. Yn olaf, aseswyd arogl wrin buwch ffres ac wedi'i aeddfedu i benderfynu a oedd y rhain yn darparu cliwiau dibynadwy ar gyfer Ans a oedd yn cael eu bwydo gan y gwesteiwr ac yn cael eu bwydo â gwaed. Yn eu chwiliad am yr adnodd maetholion posibl hwn, darganfu arabiensis gydberthnasau cemegol y tu ôl i'r atyniad gwahaniaethol a welwyd. Gwerthuswyd cymysgeddau arogl synthetig o gyfansoddion organig anweddol (VOCs) a nodwyd mewn wrin a oedd wedi'i aeddfedu am 24 awr ymhellach o dan amodau maes, gan ymestyn y canlyniadau a gafwyd o dan amodau labordy a dangos effaith arogl wrin gwartheg ar wahanol gyflyrau ffisiolegol. Atyniad mosgitos. Mae'r canlyniadau a gafwyd yn cadarnhau bod An. arabiensis yn caffael ac yn dosbarthu cyfansoddion nitrogenaidd a geir mewn wrin fertebraidd i ddylanwadu ar nodweddion hanes bywyd. Trafodir y canlyniadau hyn yng nghyd-destun canlyniadau epidemiolegol posibl a sut y gellir eu defnyddio ar gyfer gwyliadwriaeth a rheolaeth fector.
Cadwyd Anopheles arabicans (straen Dongola) ar 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH a chylch golau:tywyllwch 12:12 awr. Magwyd y larfa mewn hambyrddau plastig (20 cm × 18 cm × 7 cm) wedi'u llenwi â dŵr distyll a'u bwydo â bwyd pysgod Tetramin® (Tetra Werke, Melle, DE). Casglwyd chwilerod mewn cwpanau 30 ml (Nolato Hertila, Åstorp, SE) ac yna eu trosglwyddo i gewyll Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Taiwan) i ganiatáu i'r oedolion ddod allan. Darparwyd hydoddiant swcros 10% ad libitum i'r oedolion tan 4 diwrnod ar ôl dod allan (dpe), ac ar yr adeg honno cynigiwyd diet i fenywod oedd yn chwilio am westeiwr yn union cyn yr arbrawf, neu fe'u llwgwyd dros nos gyda dŵr distyll cyn yr arbrawf, fel y disgrifir isod.Llwgwyd y benywod a ddefnyddiwyd ar gyfer arbrofion tiwb hedfan am 4-6 awr yn unig. gyda dŵr ad libitum. I baratoi mosgitos sy'n sugno gwaed ar gyfer bioassays dilynol, darparwyd gwaed defaid deffibrotig (Håtunalab, Bro, SE) i 4 benyw dpe gan ddefnyddio system fwydo pilen (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, DU). Yna trosglwyddwyd benywod llawn tagfeydd i gewyll unigol a darparwyd diet iddynt yn uniongyrchol, fel y disgrifir isod, neu 10% swcros ad libitum am 3 diwrnod cyn yr arbrofion a ddisgrifir isod. Defnyddiwyd y benywod olaf ar gyfer bioassays tiwb hedfan a'u trosglwyddo i'r labordy, ac yna cawsant ddŵr distyll ad libitum am 4-6 awr cyn yr arbrawf.
Defnyddiwyd asesiadau bwydo i fesur faint o wrin ac wrea a ddefnyddir mewn menywod Arabaidd An. sy'n oedolion. Darparwyd diet yn cynnwys 1% o wrin buwch ffres ac aeddfed wedi'i wanhau, gwahanol grynodiadau o wrea, a dau reolaeth (10% swcros a dŵr) am 48 awr i fenywod a oedd yn chwilio am westeiwr ac a oedd yn cael eu bwydo â gwaed. Yn ogystal, ychwanegwyd lliw bwyd (1 mg ml-1 xylene cyanide FF; CAS 2650-17-1; Sigma-Aldrich, Stockholm, SE) at y diet a'i gyflenwi mewn matrics 4 × 4 mewn tiwbiau microcentrifuge 250 µl (Axygen Scientific, Union City, CA, UDA; Ffigur 1A) Llenwch i'r ymyl (~300 µl). Er mwyn osgoi cystadleuaeth rhwng mosgitos ac effeithiau posibl lliw llifyn, rhowch 10 mosgito mewn dysgl Petri fawr (12 cm mewn diamedr a 6 cm o uchder; Semadeni, Ostermundigen, CH; Ffigur 1A) mewn tywyllwch llwyr ar 25 ± 2 cm °C a 65 ± 5% cymharol. lleithder. Ailadroddwyd yr arbrofion hyn 5 i 10 gwaith. Ar ôl dod i gysylltiad â diet, gosodwyd y mosgitos ar -20 °C tan ddadansoddiad pellach.
Chwiliwch am wrin a wrea gwartheg a amsugnwyd gan y gwesteiwr a'r fenyw sy'n sugno gwaed Anopheles arabianus. Yn y treial bwydo (A), darparwyd diet i fosgitos benywaidd yn cynnwys wrin buwch ffres ac aeddfed, gwahanol grynodiadau o wrea, swcros (10%), a dŵr distyll (H2O). Amsugnodd benywod sy'n chwilio am westeiwr (B) a benywod a fwydwyd â gwaed (C) fwy o swcros nag unrhyw ddeiet arall a brofwyd. Sylwch fod benywod sy'n chwilio am westeiwr wedi amsugno wrin buwch 72 awr yn llai na wrin buwch 168 awr (B). Cynrychiolir cyfanswm cymedrig y cynnwys nitrogen (± gwyriad safonol) o wrin yn y mewnosodiad. Mae benywod sy'n chwilio am westeiwr (D, F) a benywod sy'n sugno gwaed (E, G) yn amsugno wrea mewn modd sy'n ddibynnol ar ddos. Roedd cyfrolau cymedrig a anadlwyd i mewn (D, E) gydag enwau llythrennau gwahanol yn sylweddol wahanol i'w gilydd (ANOVA unffordd gan ddefnyddio dadansoddiad post hoc Tukey; p < 0.05). Mae bariau gwall yn cynrychioli gwall safonol y cymedr (BE). Mae'r llinell doredig syth yn cynrychioli'r llinell atchweliad log-linellol (F, G)
I ryddhau bwyd a amsugnwyd, gosodwyd y mosgitos yn unigol mewn tiwbiau microcentrifuge 1.5 ml yn cynnwys 230 µl o ddŵr distyll a chafodd y meinwe ei thorri gan ddefnyddio pestl tafladwy a modur diwifr (VWR International, Lund, SE), ac yna ei centrifugio ar 10 krpm am 10 munud. Trosglwyddwyd yr uwchnofiant (200 µl) i ficroplât 96-ffynnon (Sigma-Aldrich) a phenderfynwyd amsugnedd (λ620) gan ddefnyddio darllenydd microplât wedi'i seilio ar sbectroffotomedr (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Fel arall, cafodd y mosgitos eu malu mewn 1 ml o ddŵr distyll, a throsglwyddwyd 900 µl ohono i giwfed ar gyfer dadansoddiad sbectroffotometrig (λ 620 nm; UV 1800, Shimadzu, Kista, SE). I fesur cymeriant dietegol, paratowyd cromlin safonol trwy wanhau cyfresol i gynhyrchu 0.2 µl i 2.4 µl o 1 mg ml-1 xylen. cyanid. Yna, defnyddiwyd dwysedd optegol crynodiadau llifyn hysbys i bennu faint o fwyd a lyncwyd gan bob mosgito.
Dadansoddwyd data cyfaint gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA) ac yna cymariaethau pâr post hoc Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, UDA, 1989–2007). Disgrifiodd dadansoddiadau atchweliad llinol gymeriant wrea sy'n ddibynnol ar grynodiad a chymharu ymatebion rhwng mosgitos sy'n ceisio gwesteiwr a mosgitos sy'n sugno gwaed (GraphPad Prism v8.0.0 ar gyfer Mac, GraphPad Software, San Diego, CA, UDA).
Cafodd tua 20 µl o samplau wrin o bob grŵp oedran eu rhwymo ar Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 rhwyll, Sigma Aldrich) a'u capsiwleiddio mewn capsiwlau tun (8 mm × 5 mm). Mewnosodwyd capsiwlau i siambr hylosgi dadansoddwr CHNS/O (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, UDA) i bennu cynnwys nitrogen mewn wrin ffres ac wrin wedi'i aeddfedu yn unol â phrotocol y gwneuthurwr. Mesurwyd cyfanswm y nitrogen (g N l-1) yn seiliedig ar grynodiadau wrea hysbys a ddefnyddiwyd fel safon.
Er mwyn asesu effaith diet ar oroesiad benywaidd sy'n chwilio am westeiwr ac yn sugno gwaed, gosodwyd mosgitos yn unigol mewn dysglau Petri mawr (12 cm mewn diamedr a 6 cm o uchder; Semadeni) gyda thwll wedi'i orchuddio â rhwyll yn y caead (3 cm mewn diamedr) ar gyfer awyru a chyflenwad bwyd. Darparwyd dietau yn syth ar ôl 4 dpe ac roeddent yn cynnwys 1% o wrin buwch ffres ac aeddfed wedi'i wanhau, pedwar crynodiad o wrea, a dau reolaeth, 10% swcros a dŵr. Pipetwyd pob diet ar tampon deintyddol (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) a fewnosodwyd i chwistrell 5 ml (Thermo Fisher Scientific, Gothenburg, SE), tynnwyd y plwnjer, a'i osod ar ben dysgl petri (ffigur 1).1A). Newidiwch eich diet bob dydd. Cynnal y labordy fel y disgrifiwyd uchod. Cyfrifwyd mosgitos sy'n goroesi ddwywaith y dydd, tra bod mosgitos marw yn cael eu taflu nes i'r mosgito olaf farw (n = 40 fesul triniaeth). Dadansoddwyd goroesiad mosgitos a fwydwyd ar wahanol ddeietau yn ystadegol gan ddefnyddio cromliniau goroesi Kaplan-Meyer a phrofion log-rank. i gymharu dosbarthiad goroesi rhwng dietau (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Melin hedfan mosgito bwrpasol yn seiliedig ar Attisano et al.[17], wedi'i gwneud o baneli acrylig clir 5 mm o drwch (10 cm o led x 10 cm o hyd x 10 cm o uchder) heb baneli blaen a chefn (Ffig. 3: top). Cynulliad colyn gyda thiwb fertigol wedi'i wneud o golofn cromatograffaeth nwy (0.25 mm id; 7.5 cm H) gyda phennau wedi'u gludo i nodwydd pryfed wedi'i hongian rhwng pâr o fagnetau neodymiwm 9 cm ar wahân. Torrodd tiwb llorweddol wedi'i wneud o'r un deunydd (6.5 cm H) y tiwb fertigol yn haner i ffurfio braich wedi'i chlymu a braich a oedd yn cario darn bach o ffoil alwminiwm fel signal torri golau.
Rhoddwyd y diet uchod i fenywod a oedd wedi newynu am 24 awr am 30 munud cyn eu cyfyngu. Yna cafodd mosgitos benywaidd a oedd wedi'u bwydo'n llawn eu hanestheteiddio'n unigol ar rew am 2-3 munud a'u cysylltu â phinnau pryfed gyda chwyr gwenyn (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) ac yna eu clymu i freichiau'r tiwbiau llorweddol. Melin Hedfan. Cofnodwyd chwyldroadau fesul hediad gan gofnodwr data a adeiladwyd yn arbennig, yna eu storio a'u harddangos gan ddefnyddio meddalwedd PC-Lab 2000™ (v4.01; Velleman, Gavere, BE). Gosodwyd y felin hedfan mewn ystafell â hinsawdd reoledig (12 awr:12 awr, golau: tywyllwch, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH).
Er mwyn delweddu patrwm gweithgaredd hedfan, cyfrifwyd cyfanswm y pellter a hedfanwyd (m) a chyfanswm nifer y gweithgareddau hedfan olynol yr awr dros gyfnod o 24 awr. Yn ogystal, cymharwyd y pellteroedd cyfartalog a hedfanwyd gan fenywod unigol ar draws triniaethau a'u dadansoddi gan ddefnyddio ANOVA unffordd a dadansoddiad ôl-hoc Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), lle ystyriwyd bod pellter cyfartalog yn newidyn dibynnol, tra bod triniaeth yn ffactor annibynnol. Yn ogystal, cyfrifir nifer cyfartalog y rowndiau mewn cynyddrannau o 10 munud.
I asesu effaith diet ar berfformiad atgenhedlu An.arabiensis, trosglwyddwyd chwech o fenywod (4 dpe) yn uniongyrchol i gewyll Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm) ar ôl casglu gwaed ac yna darparwyd y diet arbrofol iddynt am 48 awr fel y disgrifiwyd uchod. Yna tynnwyd y dietau a darparwyd cwpanau silio (30 ml; Nolato Hertila) wedi'u llenwi â 20 ml o ddŵr distyll ar y trydydd diwrnod am 48 awr, gan newid bob 24 awr. Ailadroddwch bob regimen dietegol 20-50 gwaith. Cyfrifwyd a chofnodwyd wyau ar gyfer pob cawell arbrofol. Defnyddiwyd is-samplau o wyau i asesu amrywiad maint a hyd cymedrig wyau unigol (n ≥ 200 fesul diet) gan ddefnyddio microsgop Dialux-20 (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) wedi'i gyfarparu â Chamera Leica (DFC) 320 R2; Leica Microsystems Ltd., DE). Cadwyd y wyau sy'n weddill mewn ystafell â rheolaeth hinsawdd o dan amodau magu safonol am 24 awr, a mesurwyd is-sampl o larfae instar 1af a oedd wedi dod i'r amlwg yn ddiweddar (n ≥ 200 fesul diet), fel y disgrifiwyd uchod. Cymharwyd nifer yr wyau a maint yr wyau a'r larfae rhwng triniaethau a defnyddio ANOVA unffordd a dadansoddiad ôl-hoc Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Casglwyd anweddolion pen o wrin ffres (1 awr ar ôl samplu), 24 awr, 72 awr a 168 awr o samplau a gasglwyd o wartheg Zebu, rasys Arsi. Er hwylustod, casglwyd samplau wrin yn gynnar yn y bore tra roedd y buchod yn dal yn yr ysgubor. Casglwyd samplau wrin gan 10 unigolyn a throsglwyddwyd 100-200 ml o bob sampl i fagiau pobi polyamid unigol (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH and Co., Minden, DE) mewn drymiau plastig finyl clorid o bolyamid 3 l gyda chaead. Casglwyd anweddolion pen o bob sampl wrin gwartheg naill ai'n uniongyrchol (ffres) neu ar ôl aeddfedu ar dymheredd ystafell am 24 awr, 72 awr a 168 awr, h.y. roedd pob sampl wrin yn gynrychioliadol o bob grŵp oedran.
Ar gyfer casglu anweddolion gofod pen, defnyddiwyd system dolen gaeedig i gylchredeg ffrwd nwy wedi'i hidlo â charbon actifedig (100 ml mun-1) trwy fag polyamid i'r golofn amsugno am 2.5 awr gan ddefnyddio pwmp gwactod diaffram (KNF Neuberger, Freiburg, DE). Fel rheolydd, perfformiwyd casgliad gofod pen o fag polyamid gwag. Gwnaed y golofn amsugno o diwbiau Teflon (5.5 cm x 3 mm id) yn cynnwys 35 mg o Porapak Q (rhwyll 50/80; Waters Associates, Milford, MA, US) rhwng plygiau gwlân gwydr. Cyn ei ddefnyddio, fflysiwyd y golofn gydag 1 ml o n-hexane wedi'i ailddistyllu (Merck, Darmstadt, DE) ac 1 ml o pentan (gradd toddydd pur GC 99.0%, Sigma Aldrich). Elwtiwyd yr anweddolion a amsugnwyd gyda 400 μl o bentan. Casglwyd casgliadau gofod pen ac yna eu storio ar -20°C nes eu defnyddio ar gyfer dadansoddiad pellach.
Ymatebion ymddygiadol An sy'n chwilio am westeiwr ac yn bwyta gwaed. Dadansoddwyd dyfyniadau anweddol gofod pen a gasglwyd o wrin ffres, 24 awr, 72 awr, a 168 awr oed ar gyfer dyfyniadau anweddol o fosgitos Arabidopsis gan ddefnyddio olfactomedr tiwb gwydr syth [18]. Cynhaliwyd yr arbrofion yn ystod ZT 13-15, cyfnod brig gweithgaredd chwilio am gartref An. Arab [19]. Goleuwyd olfactomedr tiwb gwydr (80 cm × 9.5 cm id) gyda 3 ± 1 lx o olau coch oddi uchod. Pasiodd llif aer wedi'i hidlo a'i lleithio â siarcol (25 ± 2 °C, 65 ± 2% lleithder cymharol) y bioasai ar 30 cm s-1. Caiff aer ei basio trwy gyfres o sgriniau rhwyll dur di-staen, gan greu llif laminar a strwythur plu unffurf. Dosbarthwr tampon deintyddol (4 cm × 1 cm; L:D; DAB Dental AB), wedi'i atal o goil 5 cm ar ben gwyntog yr olfactomedr, gyda newidiadau ysgogydd bob 5 munud. Ar gyfer dadansoddi, defnyddiwyd 10 μl o bob dyfyniad gofod pen, wedi'i wanhau 1:10, fel ysgogydd. Defnyddiwyd swm cyfartal o bentan fel rheolydd. Gosodwyd mosgitos unigol sy'n ceisio gwesteiwr neu'n sugno gwaed mewn cewyll rhyddhau unigol 2-3 awr cyn dechrau'r arbrawf. Gosodwyd y cawell rhyddhau ar ochr i lawr y gwynt o'r olfactomedr, a chaniatawyd i'r mosgitos addasu am 1 munud, ac yna agorwyd falf glöyn byw'r cawell i'w rhyddhau. Dadansoddwyd atyniad at driniaeth neu reolaeth fel cyfran y mosgitos a ddaeth i gysylltiad â'r ffynhonnell o fewn 5 munud i'w rhyddhau. Ailadroddwyd pob dyfyniad a rheolaeth anweddol gofod pen o leiaf 30 gwaith, ac er mwyn osgoi effeithiau unrhyw un diwrnod, profwyd yr un nifer o driniaethau a rheolyddion ar bob diwrnod arbrofol. Ceisiwch ymatebion gan y gwesteiwr a'r Answers a fwydir â gwaed. Dadansoddwyd setiau Arabeg yn erbyn y gofod pen gan ddefnyddio atchweliad logistaidd enwol ac yna cymariaethau pâr ar gyfer cymhareb od (JMP Pro, v14.0.0, SAS Sefydliad Cyf.).
Ymateb silio An. Dadansoddwyd dyfyniadau gofod pen o wrin buwch ffres ac aeddfed mewn cewyll Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science). Darparodd cwpanau plastig (30 mL; Nolato Hertila) wedi'u llenwi â 20 mL o ddŵr distyll y swbstrad silio ac fe'u gosodwyd mewn corneli gyferbyniol y cawell, 24 cm ar wahân. Addaswyd cwpanau triniaeth gyda 10 μl o bob dyfyniad gofod pen ar wanhad o 1:10. Defnyddiwyd swm cyfartal o bentan i addasu'r cwpan rheoli. Cyfnewidiwyd cwpanau triniaeth a rheoli rhwng pob arbrawf i reoli effeithiau safle. Rhyddhawyd deg benyw a fwydwyd â gwaed i gewyll arbrofol yn ZT 9-11 a chyfrifwyd wyau mewn cwpanau 24 awr yn ddiweddarach. Y fformiwla ar gyfer cyfrifo'r mynegai silio yw: (nifer yr wyau a ddodwyd yn y cwpan triniaeth - nifer yr wyau a ddodwyd yn y cwpan rheoli) / (cyfanswm y wyau a ddodwyd). Ailadroddwyd pob triniaeth 8 gwaith.
Perfformiwyd dadansoddiad cromatograffig nwy a chanfod patrwm antena electron (GC-EAD) o An.arabiensis benywaidd fel y disgrifiwyd yn flaenorol [20]. Yn gryno, gwahanwyd darnau anweddol gofod pen ffres gan ddefnyddio Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, UDA) a oedd â cholofn HP-5 (30 m × 0.25 mm id, 0.25 μm o drwch ffilm, Agilent Technologies). ac wrin sy'n heneiddio. Defnyddiwyd hydrogen fel y cyfnod symudol gyda chyfradd llif llinol gyfartalog o 45 cm s-1. Chwistrellwyd pob sampl (2 μl) am 30 eiliad mewn modd di-hollti gyda thymheredd mewnfa o 225 °C. Rhaglennwyd tymheredd y ffwrn GC o 35 °C (daliad 3 munud) i 300 °C (daliad 10 munud) ar 10 °C min-1. Yn holltwr elifiant GC, ychwanegwyd 4 psi o nitrogen a'i hollti 1:1 mewn croes cyfaint marw isel Gerstel 3D/2 (Gerstel, Mülheim, DE) rhwng y synhwyrydd ïoneiddio fflam a'r EAD. Pasiwyd y capilari elifiant GC ar gyfer EAD trwy linell drosglwyddo Gerstel ODP-2, sy'n olrhain tymheredd y ffwrn GC ynghyd â 5 °C, i mewn i diwb gwydr (10 cm × 8 mm), lle cafodd ei gymysgu ag aer wedi'i hidlo â charbon, wedi'i lleithio (1.5 l min−1). Gosodwyd yr antena 0.5 cm o allfa'r tiwb. Roedd pob mosgito unigol yn cyfrif am un dyblygiad, ac ar gyfer mosgitos sy'n chwilio am westeiwr, perfformiwyd o leiaf dair dyblygiad ar samplau wrin o bob oedran.
Adnabod cyfansoddion bioactif mewn casgliadau gofod pen o wrin buchol ffres ac wedi'i aeddfedu gan ddefnyddio sbectromedr màs a GC cyfun (GC-MS; 6890 GC a 5975 MS; Agilent Technologies) i ysgogi ymatebion antennaidd mewn dadansoddiad GC-EAD, gan weithredu mewn modd ïoneiddio effaith electron ar 70 eV. Roedd y GC wedi'i gyfarparu â cholofn capilari silica wedi'i hasio wedi'i gorchuddio â HP-5MS UI (diamedr mewnol 60 m × 0.25 mm, trwch ffilm 0.25 μm) gan ddefnyddio heliwm fel y cyfnod symudol gyda chyfradd llif llinol gyfartalog o 35 cm s-1. Chwistrellwyd sampl 2 μl gan ddefnyddio'r un gosodiadau chwistrellu a thymheredd popty ag ar gyfer y dadansoddiad GC-EAD. Adnabuwyd cyfansoddion yn seiliedig ar eu hamser cadw (mynegai Kovát) a sbectrwm màs o'i gymharu â'r llyfrgell arferol a llyfrgell NIST14 (Agilent). Cadarnhawyd y cyfansoddion a nodwyd trwy chwistrellu safonau dilys (Ffeil Ychwanegol 1: Tabl S2). Ar gyfer meintioli, asetat heptyl (10 ng, purdeb cemegol 99.8%, Aldrich) a chwistrellwyd fel safon allanol.
Gwerthuso effeithiolrwydd cymysgedd arogl synthetig sy'n cynnwys cyfansoddion bioactif a nodwyd mewn wrin ffres ac wedi'i heneiddio i ddenu Ans.arabiensis sy'n ceisio gwesteiwr ac yn sugno gwaed, gan ddefnyddio'r un olfactomedr a phrotocol ag uchod. Roedd cymysgeddau synthetig yn dynwared cyfansoddiad a chyfrannau cyfansoddion mewn dyfyniadau anweddol cymysg o wrin ffres, 24 awr, 48 awr, 72 awr, a 168 awr wedi'i heneiddio (Ffigur 5D-G; Ffeil Ychwanegol 1: Tabl S2). Ar gyfer dadansoddi, defnyddiwch 10 μl o wanhad 1:100 o'r cymysgedd cwbl synthetig, gyda chyfradd rhyddhau gyffredinol yn amrywio o tua 140-2400 ng h-1, ar gyfer asesu atyniad i fosgitos gwesteiwr a sugno gwaed. Wedi hynny, perfformir y prawf ar gymysgeddau cyflawn, lle mae cymysgeddau tynnu o gyfansoddion sengl o'r cymysgedd cyflawn yn cael eu tynnu. Ymatebion ceisio gan Ans gwesteiwr ac Ans sy'n cael eu bwydo â gwaed. Dadansoddwyd cymysgeddau Arabaidd vs synthetig a thynnu gan ddefnyddio atchweliad logistaidd enwol ac yna cymariaethau pâr ar gyfer cymhareb od. (JMP Pro, v14.0.0, Sefydliad SAS Inc.).
Er mwyn asesu a allai wrin buwch fod yn giw cynefin gwesteiwr ar gyfer mosgitos malaria, gosodwyd wrin buwch ffres ac oedrannus, a gasglwyd fel y disgrifiwyd uchod, a dŵr mewn bwcedi rhwyllog 3 l (100 ml) a'u gosod mewn trapiau abwyd gwesteiwr. (Fersiwn BG-HDT; BioGents, Regensburg, DE). Gosodwyd deg trap 50 m ar wahân mewn porfa, 400 m o gymuned y pentref (Silay, Ethiopia, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) a dim gwartheg, ar diroedd bridio parhaol a phentrefi. Gwresogwyd pum trap i efelychu presenoldeb gwesteiwr, tra gadawyd pum trap heb eu gwresogi. Mae pob lleoliad triniaeth yn cael ei gylchdroi bob nos am gyfanswm o bum noson. Cymharwyd niferoedd y mosgitos a ddaliwyd mewn trapiau wedi'u abwydo ag wrin o wahanol oedrannau gan ddefnyddio atchweliad logistaidd gyda dosraniad beta binomial (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Mewn pentref lle mae malaria yn endemig ger tref Maki, rhanbarth Oromia, Ethiopia (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; Ffigur 6A). Cynhaliwyd yr astudiaeth rhwng canol mis Awst a chanol mis Medi cyn y chwistrellu gweddilliol dan do blynyddol, ynghyd â thymor glawog hir. Dewiswyd pum pâr o dai (20–50 m ar wahân) wedi'u lleoli ar gyrion y pentref ar gyfer yr astudiaeth (Ffig. 6A). Y meini prawf a ddefnyddiwyd i ddewis y tai oedd: dim anifeiliaid yn y tŷ, dim coginio dan do (tynnu coed tân na siarcol) yn cael ei ganiatáu (o leiaf yn ystod y cyfnod prawf), a thai gyda uchafswm o ddau drigolion, yn cysgu mewn lleithyddion di-bryfleiddiaid. o dan y rhwyd ​​​​mosgito wedi'i thrin. Mae cymeradwyaeth foesegol wedi'i rhoi gan y Bwrdd Adolygu Moeseg Ymchwil Sefydliadol (IRB/022/2016) o Gyfadran y Gwyddorau Naturiol (CNS-IRB), Prifysgol Addis Ababa, yn unol â'r canllawiau a sefydlwyd gan Ddatganiad Helsinki Cymdeithas Feddygol y Byd. Cafwyd caniatâd gan bob pennaeth aelwyd gyda chymorth staff estyniad iechyd. Mae'r broses gyfan wedi'i chymeradwyo gan weinyddiaethau lleol ar lefel yr ardal a'r ward ('kebele'). Dilynodd y dyluniad arbrofol ddyluniad sgwâr Lladin 2 × 2, lle neilltuwyd cymysgeddau synthetig a rheolyddion i dai paru ar y noson gyntaf a'u cyfnewid rhwng tai ar y noson arbrofol nesaf. Ailadroddwyd y broses hon ddeng gwaith. Yn ogystal, i amcangyfrif gweithgaredd mosgito mewn tai dethol, gosodwyd y trapiau CDC i redeg pum noson yn olynol ar ddechrau, canol a diwedd y treial maes ar yr un pryd o'r dydd.
Diddymwyd cymysgedd synthetig yn cynnwys chwe chyfansoddyn bioactif mewn heptan (gradd toddydd GC 97.0%, Sigma Aldrich) a'i ryddhau ar 140 ng h-1 gan ddefnyddio dosbarthwr wic cotwm [20]. Caniataodd y dosbarthwr wic i bob cyfansoddyn gael ei ryddhau mewn cyfrannau cyson drwy gydol yr arbrawf 12 awr. Defnyddiwyd heptan fel rheolydd. Crogwyd y ffiol wrth ymyl pwynt mynediad trap golau'r Canolfannau Rheoli ac Atal Clefydau (CDC) (John W. Hock Company, Gainesville, FL, UDA; Ffigur 6A). Crogwyd y trapiau 0.8 – 1 m uwchben y ddaear, ger troed y gwely, a chysgodd gwirfoddolwr o dan rwyd mosgito heb ei drin a gweithredu rhwng 18:00 a 06:30. Cafodd mosgitos a ddaliwyd yn ôl rhyw a statws ffisiolegol (heb eu bwydo, wedi'u bwydo, lled-feichiog, a beichiog [21] eu sgrinio wedyn gan ddefnyddio dadansoddiad adwaith cadwyn polymerase (PCR) i nodi'r rhywogaeth a nodwyd yn forffolegol fel A. gambiae sl. Aelodau o'r cyfadeilad [23]. Yn Yn yr astudiaeth maes, dadansoddwyd trapiau tai mewn parau gan ddefnyddio model ffit logistaidd enwol, lle'r oedd atyniad yn newidyn dibynnol a'r driniaeth (cymysgedd synthetig yn erbyn rheolaeth) yn effaith sefydlog (JMP® 14.0. 0. SAS Institute Inc.). Yma, rydym yn adrodd ar y gwerthoedd χ2 a p o'r prawf cymhareb tebygolrwydd.
Gwerthuswch a yw'n ddiogel. Llwyddodd arabiensis i gael wrin, ei brif ffynhonnell nitrogen, wrea, trwy fwydo'n uniongyrchol, o fewn 48 awr i'w roi am 4 diwrnod ar ôl treialon bwydo benywod sy'n ceisio gwesteiwr a benywod sy'n cael eu bwydo â gwaed (dpe) (Ffig. 1A). Amsugnodd benywod sy'n ceisio gwesteiwr a benywod sy'n sugno gwaed lawer mwy o swcros nag unrhyw ddeiet neu ddŵr arall (F(5,426) = 20.15, p < 0.0001 ac F(5,299) = 56.00, p < 0.0001, yn y drefn honno; Ffig. 1B,C). Ar ben hynny, bwytaodd benywod sy'n ceisio gwesteiwr lai mewn wrin ar ôl 72 awr o'i gymharu ag wrin ar ôl 168 awr (Ffig. 1B). Pan gynigiwyd diet iddynt yn cynnwys wrea, amsugnodd benywod sy'n ceisio gwesteiwr swm sylweddol fwy o wrea ar 2.69 mM o'i gymharu â phob crynodiad a dŵr arall, tra nad oedd modd gwahaniaethu rhyngddynt a 10% swcros (F(10,813)). = 15.72, p < 0.0001; Ffigur 1D). Roedd hyn yn groes i ymateb menywod a fwydwyd â gwaed, a oedd fel arfer yn amsugno llawer mwy o ddeietau sy'n cynnwys wrea na dŵr, er yn llawer llai na 10% o swcros (F(10,557) = 78.35, p < 0.0001; Ffigur 1).1E). Ar ben hynny, wrth gymharu rhwng y ddau gyflwr ffisiolegol, amsugnodd menywod a gafodd eu fflebotomi fwy o wrea na menywod a oedd yn chwilio am westeiwr ar y crynodiadau isaf, ac amsugnodd y menywod hyn symiau tebyg o wrea ar grynodiadau uwch (F(1,953)= 78.82, p < 0.0001; Ffig. 1F, G). Er bod cymeriant o ddeiet sy'n cynnwys wrea i bob golwg â gwerthoedd gorau posibl (Fig. 1D,E), roedd menywod yn y ddau gyflwr ffisiolegol yn gallu modiwleiddio faint o wrea a amsugnwyd dros yr ystod gyfan o grynodiadau wrea mewn modd log-linellol (Fig. 1F,G). ).Yn yr un modd, mae'n ymddangos bod mosgitos yn rheoli eu cymeriant nitrogen trwy reoleiddio faint o wrin sy'n cael ei amsugno, gan fod faint o nitrogen mewn wrin yn cael ei adlewyrchu yn y swm sy'n cael ei amsugno (mewnosodiadau Ffigur 1B, C a B).
Er mwyn asesu effeithiau wrin ac wrea ar oroesiad mosgitos sy'n ceisio gwesteiwr ac yn sugno gwaed, bwydwyd wrin o'r pedwar oedran i fenywod (ffres, 24 awr, 72 awr, a 168 awr ar ôl dyddodiad) ac roedd ystod o grynodiadau wrea, yn ogystal â dŵr distyll a 10% swcros yn gwasanaethu fel rheolydd (Ffigur 2A). Dangosodd y dadansoddiad goroesi hwn fod gan ddeiet effaith sylweddol ar oroesiad cyffredinol mewn menywod sy'n ceisio gwesteiwr (wrin: χ2 = 108.5, df = 5, p < 0.0001; wrea: χ2 = 122.8, df = 5, p < 0.0001; Ffig. 2B, C) a menywod a fwydir â gwaed (wrin: χ2 = 93.0, df = 5, p < 0.0001; wrea: χ2 = 137.9, df = 5, p < 0.0001; Ffigur 2D,E).Ym mhob arbrawf, roedd gan fenywod a fwydwyd â diet o wrin, wrea, a dŵr gyfraddau goroesi sylweddol is o'i gymharu â menywod a fwydwyd â diet swcros (Ffigur 2B-E).Dangosodd menywod a oedd yn chwilio am westeiwr ac a fwydwyd â wrin ffres a hen gyfraddau goroesi gwahanol, gyda'r rhai a fwydwyd â wrin hen 72 awr (p = 0.016) â'r tebygolrwydd goroesi isaf (Ffig. 2B).Ar ben hynny, goroesodd menywod a oedd yn chwilio am westeiwr ac a fwydwyd â 135 mM o wrea yn hirach na rheolyddion dŵr (p < 0.04) (Ffig. 2C).O'i gymharu â dŵr, goroesodd menywod a fwydwyd ag wrin ffres ac wrin 24 awr yn hirach (p = 0.001 a p = 0.012, yn y drefn honno; Ffigur 2D), tra bod menywod a fwydwyd ag wrin 72 awr wedi goroesi'n hirach na'r rhai a fwydwyd â wrin ffres byr benywaidd ac wrin 24 awr oed (p < 0.0001 a p = 0.013, yn y drefn honno; Ffigur 2D).Pan fwydwyd 135 mM o wrea, roedd menywod a fwydwyd â gwaed... goroesodd yn hirach na phob crynodiad arall o wrea a dŵr (p < 0.013; Ffigur 2E).
Goroesiad y gwesteiwr a'r fenyw sy'n sugno gwaed Anopheles arabinis sy'n bwydo ar wrin buwch ac wrea. Yn y bioasai (A), rhoddwyd diet i'r mosgitos benywaidd yn cynnwys wrin buwch ffres ac wedi'i aeddfedu, gwahanol grynodiadau o wrea, swcros (10%) a dŵr distyll (H2O). Cofnodwyd goroesiad y mosgitos sy'n chwilio am westeiwr (B, C) a mosgitos sy'n sugno gwaed (D, E) bob 12 awr nes bod yr holl fenywod a fwydwyd ar wrin (B, D) ac wrea (C, E), a'r rheolyddion, swcros a dŵr, wedi marw.
Roedd cyfanswm y pellter a nifer y rowndiau a bennwyd yn y prawf melin hedfan dros gyfnod o 24 awr yn wahanol rhwng mosgitos oedd yn chwilio am westeiwr a mosgitos oedd yn sugno gwaed, a ddangosodd lai o weithgarwch hedfan ar y cyfan (Ffig. 3). Dangosodd mosgitos oedd yn chwilio am westeiwr a oedd yn darparu wrin ffres ac oedrannus neu swcros a dŵr batrymau hedfan gwahanol (Ffig. 3), gyda benywod yn bwydo ar wrin ffres yn fwy egnïol gyda'r wawr, tra bod y rhai a fwydwyd 24 a 168 awr oed. Dangosodd mosgitos a fwydwyd ar wrin batrymau hedfan gwahanol ac roeddent yn bennaf yn weithgar yn ddyddiol. Dangosodd mosgitos benywaidd a ddarparodd swcros neu wrin 72 awr weithgarwch drwy gydol y cyfnod o 24 awr, tra bod benywod a ddarparodd ddŵr yn fwy egnïol yn ystod canol y cyfnod. Dangosodd mosgitos a fwydwyd ar swcros y lefelau uchaf o weithgarwch yn hwyr yn y nos ac yn gynnar yn y bore, tra bod y rhai a lyncodd wrin 72 awr oed wedi profi dirywiad cyson mewn gweithgaredd dros 24 awr (Ffigur 3).
Perfformiad hedfan y fenyw Anopheles arabinis sy'n hela ac yn sugno gwaed ac yn bwydo ar wrin buwch ac wrea. Yn y prawf melin hedfan, roedd mosgitos benywaidd a fwydwyd ar wrin buwch ffres ac wedi'i aeddfedu, crynodiadau amrywiol o wrea, swcros (10%), a dŵr distyll (H2O) wedi'u clymu i freichiau llorweddol, yn cylchdroi'n rhydd (uchod). Ar gyfer benywod sy'n chwilio am westeiwr (chwith) ac yn sugno gwaed (dde), cofnodwyd cyfanswm y pellter a nifer yr hediadau yr awr ar gyfer pob diet dros gyfnod o 24 awr (tywyll: llwyd; golau: gwyn). Dangosir y pellter cyfartalog a nifer cyfartalog y pyliau i'r dde o'r graff gweithgaredd circadian. Mae bariau gwall yn cynrychioli gwall safonol y cymedr. Gweler y testun ar gyfer dadansoddiad ystadegol.
Yn gyffredinol, roedd gweithgaredd hedfan cyffredinol benywod sy'n chwilio am westeiwyr yn dilyn patrwm tebyg i batrwm pellter hedfan dros gyfnod o 24 awr. Cafodd pellter hedfan cymedrig ei effeithio'n sylweddol gan ddeiet a lyncwyd (F(5, 138) = 28.27, p < 0.0001), a hedfanodd benywod a lyncwyd 72 awr o wrin bellteroedd sylweddol hirach o'i gymharu â phob diet arall (p < 0.0001), a hedfanodd mosgitos a fwydwyd â swcros yn hirach na mosgitos a fwydwyd ag wrin ffres (p = 0.022) ac wrin 24 awr oed (p = 0.022). Mewn cyferbyniad â'r patrwm gweithgaredd hedfan a ddisgrifir gan y diet wrin, dangosodd benywod a fwydwyd ag wrea sy'n chwilio am westeiwyr weithgaredd hedfan parhaus dros gyfnod o 24 awr, gan gyrraedd uchafbwynt yn ystod ail hanner y cyfnod tywyll (Ffig. 3). Er bod patrymau gweithgaredd yn debyg, cynyddodd benywod a fwydwyd ag wrea sy'n chwilio am westeiwyr y pellter hedfan cymedrig yn sylweddol yn dibynnu ar y crynodiad a amsugnwyd (F(5, 138) = 1310.91, p < 0.0001). Hedfanodd benywod a oedd yn chwilio am westeiwr ac a fwydwyd ag unrhyw grynodiad o wrea yn hirach na benywod a fwydwyd naill ai dŵr neu swcros (p < 0.03).
Roedd gweithgaredd hedfan cyffredinol mosgitos oedd yn sugno gwaed yn sefydlog ac yn barhaus dros 24 awr ar draws pob diet, gyda mwy o weithgaredd wrin yn ystod ail hanner y cyfnod tywyll i fenywod a fwydir ar ddŵr yn ogystal ag mewn menywod a fwydir yn ffres ac yn 24 awr oed (delwedd 3). Er bod diet wrin wedi effeithio'n sylweddol ar bellter hedfan cymedrig mewn menywod a fwydir ar waed (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004), nid oedd diet wrea (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24) gydag wrin arall a diet rheoli (ffres, p = 0.0091; 72 awr, p = 0.0022; 168 awr, p = 0.001; swcros, p = 0.0017; dH2O, p = 0.036).
Aseswyd effeithiau bwydo ag wrin ac wrea ar baramedrau atgenhedlu mewn bioasesau dodwy wyau (Ffigur 4A) ac fe'u hymchwiliwyd yn ôl nifer yr wyau a ddodwyd gan bob benyw, maint yr wy, a larfae instar cyntaf newydd eu deor. Nifer yr wyau a ddodwyd. Roedd benywod Arabaidd a fwydwyd ag wrin yn amrywio yn ôl diet (F(5,222) = 4.38, p = 0.0008; Ffig. 4B). Roedd benywod a fwydwyd â phryd gwaed wrin 24 awr yn dodwy llawer mwy o wyau na benywod a fwydwyd â dietau wrin eraill ac roeddent yn debyg i'r rhai a fwydwyd â swcros (Fig. 4B). Yn yr un modd, roedd maint yr wyau a ddodwyd gan fenywod a fwydwyd ag wrin yn amrywio yn ôl diet (F(5, 209) = 12.85, p < 0.0001), gyda benywod a fwydwyd ag wrin a swcros 24 awr yn dodwy wyau llawer mwy na benywod a fwydwyd â dŵr, tra bod wyau benywod a fwydwyd â 168 awr o wrin yn sylweddol lai (Fig. 4C). Yn ogystal, effeithiodd diet wrin yn sylweddol ar faint y larfa. (F(5, 187) = 7.86, p < 0.0001), gyda larfae sylweddol fwy yn dod allan o wyau a ddodwyd gan fenywod a fwydir ag wrin am 24 a 72 awr nag o wyau a ddodwyd gan larfae wyau. Benywod a fwydir ag wrin am 168 awr (Ffigur 4D).
Perfformiad atgenhedlu Anopheles arabinis benywaidd yn bwydo ar wrin buwch ac wrea. Cafodd mosgitos benywaidd a fwydwyd â gwaed ddeietau yn cynnwys wrin buwch ffres ac wedi'i aeddfedu, crynodiadau amrywiol o wrea, swcros (10%), a dŵr distyll (H2O) am 48 awr cyn eu rhoi mewn bioasai a chael swbstradau dodwy wyau am 48 awr (A). Cafodd nifer yr wyau (B, E), maint yr wyau (C, F) a maint y larfa (D, G) eu heffeithio'n sylweddol gan y diet a ddarparwyd (wrin buwch: BD; wrea: EG). Roedd cymedrau ar gyfer pob paramedr a fesurwyd gan ddefnyddio enwau llythrennau gwahanol yn sylweddol wahanol i'w gilydd (ANOVA unffordd gan ddefnyddio dadansoddiad ôl-hoc Tukey; p < 0.05). Mae bariau gwall yn cynrychioli gwall safonol y cymedr.
Fel prif gydran nitrogenaidd wrin, pan gaiff ei ddarparu fel diet i fenywod a fwydir â gwaed, effeithiodd wrea yn sylweddol ar baramedrau atgenhedlu ym mhob astudiaeth. Roedd nifer yr wyau a ddodwyd gan fenywod a fwydir ag wrea, ar ôl pryd o waed, yn dibynnu ar grynodiad wrea (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001), benywod a fwydir â chrynodiadau wrea rhwng 134 µM ac 1.34 mM yn dodwy mwy o wyau (Ffigur 4E). Roedd benywod a fwydir â chrynodiadau wrea o 134 µM neu uwch yn dodwy wyau mwy na benywod a fwydir â dŵr (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; Ffigur 4F), a maint y larfa, er ei fod wedi'i effeithio gan grynodiadau tebyg o wrea mewn mamau (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001), yn fwy amrywiol (Ffig. 4G).
Atyniad cyffredinol i ddarnau anweddol gofod pen wrin buchol sy'n chwilio am westeiwr. Cafodd yr arabiensis a aseswyd yn yr olfactomedr tiwb gwydr (Ffig. 5A) ei effeithio'n sylweddol gan oedran wrin (χ2 = 15.9, df = 4, p = 0.0032; Ffig. 5B). Dangosodd dadansoddiad post hoc fod arogl wrin hen ar ôl 24 awr yn achosi lefelau sylweddol uwch o atyniad o'i gymharu â'r holl driniaethau eraill (72 awr: p = 0.0060, 168 awr: p = 0.012, pentan: p = 0.00070), Ac eithrio arogl wrin ffres (p = 0.13; Ffigur 5B). Er nad oedd atyniad cyffredinol mosgitos sy'n sugno gwaed i arogl wrin yn sylweddol wahanol (χ2 = 8.78, df = 4, p = 0.067; Ffig. 5C), canfuwyd bod y benywod hyn yn sylweddol fwy deniadol i ddarnau anweddol gofod pen o'i gymharu ag wrin 72 awr oed o'i gymharu â rheolyddion (p = 0.0066; Ffigur 5C).
Ymatebion ymddygiadol i arogleuon wrin buwch naturiol a synthetig wrth chwilio am Anopheles arabianus, y gwesteiwr a'r mosgitos sy'n cael eu bwydo â gwaed. Cynllun sgematig o'r olfactomedr tiwb gwydr (A). Denu dyfyniadau anweddol gofod pen o wrin buwch ffres ac wedi'i heneiddio i fosgitos y gwesteiwr (B) a'r mosgitos sy'n sugno gwaed (C). Dewch o hyd i adwaith tentacl yr Arglwydd An. Dangosir dyfyniadau gofod pen wedi'u hynysu o wrin buwch ffres (D), 24 awr (E), 72 awr (F), a 168 awr (G). Mae olion canfod antena electron (EAD) yn dangos newidiadau foltedd mewn ymateb i gyfansoddion bioactif yn y gofod pen a elwwyd o'r cromatograff nwy ac a ganfuwyd gan synhwyrydd ïoneiddio fflam (FID). Mae'r bar graddfa yn cynrychioli osgled ymateb (mV) yn erbyn amser cadw (e). Dangosir priodweddau a chyfraddau rhyddhau (µg h-1) y cyfansoddion biolegol weithredol. Mae un seren (*) yn dynodi ymateb osgled isel cyson. Mae seren ddwbl (**) yn dynodi ymatebion na ellir eu hatgynhyrchu. Dewch o hyd i'r gwesteiwr (H) a Mae gan yr An.arabiensis sy'n sugno gwaed (I) apêl wahanol i gymysgeddau synthetig o arogleuon wrin buwch ffres ac aeddfed. Roedd cyfrannau cymedrig y mosgitos a ddenwyd at enwau llythrennau gwahanol yn sylweddol wahanol i'w gilydd (ANOVA unffordd gan ddefnyddio dadansoddiad post hoc Tukey; p < 0.05). Mae bariau gwall yn cynrychioli gwall safonol y raddfa.
Ann.arabiensis benywaidd, 72 awr a 120 awr ar ôl pryd gwaed, yn ystod silio, ni ddangoswyd unrhyw ddewis ar gyfer dyfyniadau anweddol gofod pen o wrin buwch ffres ac wedi'i aeddfedu o'i gymharu â rheolyddion pentan (χ2 = 3.07, p > 0.05; Ffeil ychwanegol 1: Ffig. S1).
Ar gyfer Ann.arabiensis benywaidd, nododd dadansoddiadau GC-EAD a GC-MS wyth, chwech, tri a thri chyfansoddyn bioactif (Ffigur 5D-G). Er y gwelwyd gwahaniaethau yn nifer y cyfansoddion a ysgogodd ymatebion electroffisiolegol, roedd y rhan fwyaf o'r cyfansoddion hyn yn bresennol ym mhob dyfyniad anweddol gofod pen a gasglwyd o wrin ffres ac wedi'i aeddfedu. Felly, ar gyfer pob dyfyniad, dim ond cyfansoddion a gynhyrchodd ymateb ffisiolegol o'r antenâu benywaidd uwchlaw'r trothwy a gynhwyswyd mewn dadansoddiadau pellach.
Cynyddodd cyfanswm cyfradd rhyddhau anweddol cyfansoddion bioactif yn y casgliad gofod pen o 29 µg h-1 mewn wrin ffres i 242 µg h-1 mewn wrin wedi'i oedrannu am 168 awr, yn bennaf oherwydd cynnydd mewn p-cresol ac m-formaldehyd Ffenol yn ogystal â ffenol. Mewn cyferbyniad, gostyngodd cyfraddau rhyddhau cyfansoddion eraill, fel 2-cyclohexen-1-one a decanal, gydag oedran wrin cynyddol, a oedd yn cydberthyn â'r gostyngiad a welwyd mewn dwyster signal (dod) yn y cromatogram (Ffig. 5D)-G panel chwith) ac ymatebion ffisiolegol i'r cyfansoddion hyn (Ffig. 5D-G panel dde).
At ei gilydd, roedd gan y cymysgedd synthetig gymhareb naturiol debyg o gyfansoddion bioactif a nodwyd mewn dyfyniadau anweddol o wrin ffres ac wedi'i aeddfedu (Ffig. 5D–G) ac nid oedd yn ymddangos ei fod yn denu apêl sylweddol wrth chwilio am westeiwr (χ2 = 8.15, df = 4, p = 0.083; Ffig. 5H) na mosgitos sy'n sugno gwaed (χ2 = 4.91, df = 4, p = 0.30; Ffig. 5I). Fodd bynnag, dangosodd cymhariaethau pâr post hoc rhwng triniaethau fod mosgitos sy'n chwilio am westeiwr yn sylweddol ddeniadol i'r cymysgedd synthetig o wrin wedi'i aeddfedu 24 awr o'i gymharu â rheolyddion pentan (p = 0.0086; Ffigur 5H).
Er mwyn asesu rôl cydrannau unigol mewn cymysgeddau synthetig o wrin 24 awr oed, gwerthuswyd chwe chymysgedd tynnu yn erbyn cymysgeddau cyflawn yn yr assay tiwb-Y, lle tynnwyd cyfansoddion unigol. Ar gyfer mosgitos sy'n chwilio am westeion, roedd tynnu cyfansoddion unigol o'r cymysgedd cyflawn yn cael effaith sylweddol ar ymatebion ymddygiadol (χ2 = 19.63, df = 6, p = 0.0032; Ffeil ychwanegol 1: Ffigur S2A), roedd pob cymysgedd tynnu yn fwy deniadol na Llai na chymysgedd llawn. Mewn cyferbyniad, ni effeithiodd tynnu cyfansoddion unigol o'r cymysgedd llawn synthetig ar ymatebion ymddygiadol mosgitos sy'n sugno gwaed (χ2 = 11.38, df = 6, p = 0.077), ac eithrio decanal, a arweiniodd at lefelau is o'i gymharu â'r cymysgedd cyflawn Atyniad (p = 0.022; Ffeil ychwanegol 1: Ffigur S2B).
Mewn pentref endemig i falaria yn Ethiopia, gwerthuswyd effeithiolrwydd cymysgedd synthetig o wrin buwch 24 awr o hyd wrth ddenu mosgitos o dan amodau maes am ddeg noson (Ffig. 6A). Daliwyd a nodwyd cyfanswm o 4,861 o fosgitos, ac roedd 45.7% ohonynt yn Anthropus.gambiae sl, 18.9% yn Anopheles pharoensis a 35.4% yn Culex spp. (Ffeil ychwanegol 1: Tabl S1). Anopheles arabinis yw'r unig aelod o gymhleth rhywogaethau An.Gambian a nodwyd trwy ddadansoddiad PCR. Ar gyfartaledd, daliwyd 320 o fosgitos y noson, ac yn ystod yr amser hwnnw daliodd trapiau gydag abwyd cymysg synthetig fwy o fosgitos na thrapiau paru heb gymysgedd (χ2(0, 3196) = 170.0, p < 0.0001). Gosodwyd trapiau heb abwyd ar bob un o'r pum noson reoli ar ddechrau, canol a diwedd y treial. Daliwyd niferoedd tebyg o fosgitos ym mhob pâr o trapiau, sy'n dangos nad oes rhagfarn rhwng tai (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0.05) a dim gostyngiad yn y boblogaeth yn ystod y cyfnod astudio. O'i gymharu â thrapiau rheoli, cynyddodd nifer y mosgitos a ddaliwyd yn y trapiau yn cynnwys y cymysgedd synthetig yn sylweddol: chwilio am westeiwr (χ2(0, 2107) = 138.7, p < 0.0001), bwydo gwaed yn ddiweddar (χ2(0, 650) = 32.2, p < 0.0001) a beichiogrwydd (χ2(0, 228) = 6.27, p = 0.0123; Ffeil ychwanegol 1: Tabl S1). Adlewyrchir hyn hefyd yng nghyfanswm y mosgitos a ddaliwyd: chwilio am westeiwr > sugno gwaed > beichiog > lled-feichiog > gwryw.
Gwerthusiad maes o effeithiolrwydd cymysgedd arogl wrin buwch synthetig 24 awr. Cynhaliwyd treialon maes yn ne-ganolog Ethiopia (map), ger tref Maki (mewnosodiad), gan ddefnyddio trap golau Canolfannau Rheoli Clefydau (CDC) (dde) mewn tai pâr, gyda dyluniad sgwâr Lladin (delwedd o'r awyr) (A). Mae ffototrapiau CDC wedi'u abwydo ag arogl synthetig yn denu ac yn dal mosgitos benywaidd Anopheles arabesques (B), ond nid Anopheles farroes (C), mewn modd gwahanol, effaith sy'n ddibynnol ar gyflwr ffisiolegol. Yn ogystal, daliodd y trapiau hyn niferoedd sylweddol uwch o'r mosgitos gwesteiwr Culex. (D) O'i gymharu â rheolaeth. Mae'r bariau ar y chwith yn cynrychioli'r mynegai dethol cyfartalog o fosgitos a ddaliwyd mewn parau o drapiau abwyd arogl (gwyrdd) a rheoli (agored) (N = 10), tra bod y bariau ar y dde yn cynrychioli'r mynegai dethol cyfartalog mewn parau o drapiau rheoli (agored; N = 5). Mae sêr yn dynodi lefelau arwyddocâd ystadegol (*p = 0.01 a ***p < 0.0001)
Daliwyd y tair rhywogaeth yn wahanol mewn trapiau yn cynnwys cymysgeddau synthetig. Wrth chwilio am westeiwr (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001), bwydo â gwaed (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) a beichiogrwydd (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134) cafodd .arabiensis ei ddal yn y trap gan ryddhau'r cymysgedd synthetig (Ffig. 6B), tra nad oedd faint o An yn wahanol. Canfuwyd Pharoensis mewn gwahanol gyflyrau ffisiolegol (Ffig. 6C). Ar gyfer Culex, dim ond cynnydd sylweddol yn nifer y mosgitos yn chwilio am westeiwyr a ganfuwyd mewn trapiau a abwydwyd â'r cymysgedd synthetig (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; Ffig. 6D), o'i gymharu â thrapiau rheoli.
Defnyddiwyd trapiau abwyd gwesteiwr wedi'u lleoli y tu allan i westeiwyr posibl rhwng safleoedd bridio a chymunedau gwledig yn Ethiopia i asesu a yw mosgitos malaria yn defnyddio arogl wrin buwch fel ciw cynefin gwesteiwr. Yn absenoldeb ciwiau gwesteiwr, gwres, a chyda neu heb bresenoldeb arogl wrin buwch, ni ddaliwyd unrhyw fosgitos (Ffeil Ychwanegol 1: Ffigur S3). Fodd bynnag, ym mhresenoldeb tymheredd uchel ac arogl wrin buwch, denwyd a daliwyd mosgitos malaria benywaidd, er mewn niferoedd bach, yn annibynnol ar oedran wrin (χ2(5, 25) = 2.29, p = 0.13; Ffeil Ychwanegol 1: Ffigur S3). Mewn cyferbyniad, ni ddaliodd rheolyddion dŵr fosgitos malaria ar dymheredd uchel (Ffeil Ychwanegol 1: Ffigur S3).
Mae mosgitos malaria yn caffael ac yn dosbarthu cyfansoddion sy'n cynnwys nitrogen trwy fwydo'n iawndal ar wrin buwch (h.y., pyllau) i wella nodweddion hanes bywyd, yn debyg i bryfed eraill [2, 4, 24, 25, 26]. Mae wrin buwch yn adnodd adnewyddadwy sydd ar gael yn rhwydd ac sy'n gysylltiedig yn agos â mannau gorffwys ar gyfer cludwyr malaria, fel beudai a llystyfiant tal yn agos at gartrefi gwledig a safleoedd silio. Mae mosgitos benywaidd yn lleoli'r adnodd hwn trwy arogli ac yn gallu rheoleiddio'r defnydd o gyfansoddion nitrogenaidd mewn wrin, gan gynnwys wrea, y prif gydran nitrogenaidd mewn wrin [15, 16]. Yn dibynnu ar gyflwr ffisiolegol y mosgito benywaidd, mae maetholion yn yr wrin yn cael eu dyrannu i wella gweithgaredd hedfan a goroesiad mosgitos benywaidd sy'n chwilio am westeiwr, yn ogystal â nodweddion goroesiad ac atgenhedlu unigolion sy'n cael eu bwydo â gwaed yn ystod y cylch gonadotropig cyntaf. Felly, mae cymysgu wrin yn chwarae rhan faethol bwysig ar gyfer cludwyr malaria sydd ar gau fel oedolion sydd wedi'u diffyg maeth [8], gan ei fod yn rhoi'r gallu i fosgitos benywaidd gaffael cyfansoddion nitrogenaidd pwysig trwy gymryd rhan mewn bwydo risg isel. Mae gan y canfyddiad hwn ganlyniadau epidemiolegol sylweddol, wrth i fenywod gynyddu eu hoes. disgwyliad, gweithgaredd ac allbwn atgenhedlu, sydd i gyd yn effeithio ar gapasiti'r cludwr. Ar ben hynny, efallai mai'r ymddygiad hwn fydd targed rhaglenni rheoli cludwyr yn y dyfodol.