पोषक तत्व अधिग्रहण और वितरण कीटों के भोजन की तलाश और जीवन इतिहास लक्षणों को एकीकृत करता है। विभिन्न जीवन चरणों में विशिष्ट पोषक तत्वों की कमी की भरपाई करने के लिए, कीट पूरक आहार के माध्यम से इन पोषक तत्वों को प्राप्त कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, पुडल्स के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में कशेरुकी स्रावों को खाकर। मच्छर एनोफिलीज अरेबियानी कुपोषित प्रतीत होता है और इसलिए, चयापचय और प्रजनन दोनों के लिए पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है। इस अध्ययन का उद्देश्य यह आकलन करना था कि पोषक तत्व अधिग्रहण के लिए गोमूत्र पर एन. अरेबियंसिस का आंदोलन जीवन इतिहास विशेषताओं में सुधार करता है या नहीं।
सुनिश्चित करें कि यह सुरक्षित है। अरेबियंसिस को ताजा, 24 घंटे, 72 घंटे और 168 घंटे पुराने गाय के मूत्र की गंध से आकर्षित किया गया था, और मेजबान की तलाश करने वाली और रक्त-खिलाई गई (48 घंटे बाद रक्त भोजन) मादाओं को वाई-ट्यूब ओल्फैक्टोमीटर में मापा गया था, और गर्भवती मादाओं का स्पॉनिंग परीक्षण के लिए मूल्यांकन किया गया था। इसके बाद सभी चार आयु वर्गों में गाय के मूत्र में जैवसक्रिय यौगिकों की पहचान करने के लिए एक संयुक्त रासायनिक और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल विश्लेषण का उपयोग किया गया था। जैवसक्रिय यौगिकों के सिंथेटिक मिश्रण का वाई-ट्यूब और क्षेत्र परीक्षणों में मूल्यांकन किया गया था। मलेरिया वैक्टर के लिए संभावित पूरक आहार के रूप में गाय के मूत्र और उसके मुख्य नाइट्रोजन युक्त यौगिक यूरिया की जांच करने के लिए, आहार मापदंडों और जीवन इतिहास विशेषताओं को मापा गया था।
मेजबान के रक्त और पोषण की तलाश करें। प्रयोगशाला और क्षेत्र अध्ययनों में, अरबों को ताजा और वृद्ध गाय के मूत्र की प्राकृतिक और कृत्रिम गंध की ओर आकर्षित किया गया था। गर्भवती मादाएं स्पॉनिंग स्थलों पर गाय के मूत्र की प्रतिक्रियाओं के प्रति उदासीन थीं। मेजबान की तलाश करने वाली और रक्त चूसने वाली मादाएं सक्रिय रूप से गाय के मूत्र और यूरिया को अवशोषित करती हैं और उड़ान, अस्तित्व या प्रजनन के लिए शारीरिक स्थिति के कार्य के रूप में जीवन-इतिहास के अनुसार इन संसाधनों को आवंटित करती हैं।
एनोफिलीज अरेबिनिस के जीवन इतिहास की विशेषताओं में सुधार के लिए गोमूत्र का अधिग्रहण और वितरण। गोमूत्र का पूरक आहार दैनिक उत्तरजीविता और वेक्टर घनत्व को बढ़ाकर प्रत्यक्ष रूप से वेक्टर क्षमता को प्रभावित करता है, और अप्रत्यक्ष रूप से उड़ान गतिविधि को बदलकर, इसलिए भविष्य के मॉडल में इस पर विचार किया जाना चाहिए।
पोषक तत्व अधिग्रहण और वितरण कीटों की भोजन की तलाश और जीवन इतिहास विशेषताओं को एकीकृत करता है [1,2,3]। कीड़े भोजन का चयन और अधिग्रहण करने और भोजन की उपलब्धता और पोषक तत्व आवश्यकताओं के आधार पर प्रतिपूरक भोजन करने में सक्षम हैं [1, 3]। पोषक तत्वों का वितरण जीवन-इतिहास प्रक्रिया पर निर्भर करता है और कीटों के विभिन्न जीवन चरणों में आहार की गुणवत्ता और मात्रा के लिए विभिन्न आवश्यकताओं को जन्म दे सकता है [1, 2]। विशिष्ट पोषक तत्वों की कमियों की भरपाई करने के लिए, कीड़े इन पोषक तत्वों को पूरक भोजन के माध्यम से प्राप्त कर सकते हैं, जैसे कीचड़, कशेरुकियों के विभिन्न मलमूत्र और स्राव, और सड़े हुए मांस पर, एक प्रक्रिया जिसे पोखर के रूप में जाना जाता है [2]। हालाँकि तितली और पतंगे की विभिन्न प्रजातियों का मुख्य रूप से वर्णन किया गया है, पानी के छिद्र अन्य कीट क्रमों में भी होते हैं, और इन प्रकार के संसाधनों के प्रति आकर्षण और [8], इसलिए पानी देना इसके जीवन इतिहास की विशेषताओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, लेकिन इस व्यवहार को अब तक उपेक्षित किया गया है। इस महत्वपूर्ण वाहन में पोषक तत्वों के सेवन को बढ़ाने के साधन के रूप में आंदोलन का उपयोग ध्यान देने योग्य है क्योंकि इसके महत्वपूर्ण महामारी विज्ञान परिणाम हो सकते हैं।
वयस्क मादा एनोफ़ेलीज़ मच्छरों में नाइट्रोजन का सेवन लार्वा चरण से कम कैलोरी भंडार और रक्त भोजन के अकुशल उपयोग के कारण सीमित है [9]। मादा एन.गैम्बिया एसएल आमतौर पर पूरक रक्त भोजन [10, 11] के साथ इसकी भरपाई करती है, जिससे अधिक लोगों को बीमारी के संक्रमण का खतरा होता है और मच्छरों को शिकार के अधिक जोखिम में डालता है। वैकल्पिक रूप से, मच्छर अन्य कीटों द्वारा प्रदर्शित अनुकूलन और उड़ान गतिशीलता को बढ़ाने वाले नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों को प्राप्त करने के लिए कशेरुकी मलमूत्र के पूरक भोजन का उपयोग कर सकते हैं [2]। इस संबंध में, एन.गैम्बियन एसएल प्रजाति परिसर, एनोफ़ेलीज़ अरबीनिस के भीतर भाई-बहन प्रजातियों में से एक का ताजा और पुराना गाय का मूत्र [12,13,14], ताजे मूत्र में कुल नाइट्रोजन का 50-95% [15, 16] होता है। जैसे-जैसे गाय का मूत्र पुराना होता जाता है, सूक्ष्मजीव 24 घंटे के भीतर नाइट्रोजन यौगिकों की जटिलता को कम करने के लिए इन संसाधनों का उपयोग करते हैं [15]। कार्बनिक नाइट्रोजन में गिरावट के साथ जुड़े अमोनिया में तेजी से वृद्धि के साथ, एल्केलोफिलिक सूक्ष्मजीव (जिनमें से कई मच्छरों के लिए विषाक्त यौगिक उत्पन्न करते हैं) पनपते हैं [15], जो मादा एन.अरबीन्सिस को 24 घंटे या उससे कम पुराने मूत्र के लिए अधिमानतः आकर्षित कर सकता है [13, 14]।
इस अध्ययन में, मेजबान और रक्त-पोषित Ans की तलाश की गई। अपने पहले गोनाडोट्रोपिन चक्र के दौरान, मूत्र मिश्रण द्वारा यूरिया सहित नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों के अधिग्रहण के लिए अरेबियंसिस का मूल्यांकन किया गया था। इसके बाद, यह आकलन करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की गई कि मादा मच्छर बेहतर अस्तित्व, प्रजनन और आगे की चारागाह के लिए इस संभावित पोषक संसाधन को कैसे आवंटित करती हैं। अंत में, ताजा और पुराने गाय के मूत्र की गंध का मूल्यांकन यह निर्धारित करने के लिए किया गया कि क्या ये मेजबान और रक्त-पोषित Ans के लिए विश्वसनीय सुराग प्रदान करते हैं। इस संभावित पोषण संसाधन की उनकी खोज में, अरेबियंसिस ने देखे गए अंतर आकर्षण के पीछे रासायनिक सहसंबंधों की खोज की। 24 घंटे पुराने मूत्र में पहचाने गए वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के सिंथेटिक गंध मिश्रण का क्षेत्र की स्थितियों के तहत आगे मूल्यांकन किया गया अरेबियंसिस जीवन इतिहास विशेषताओं को प्रभावित करने के लिए कशेरुकी मूत्र में पाए जाने वाले नाइट्रोजन युक्त यौगिकों को प्राप्त करता है और वितरित करता है। इन परिणामों की चर्चा संभावित महामारी विज्ञान परिणामों के संदर्भ में की गई है और यह भी कि इनका उपयोग वेक्टर निगरानी और नियंत्रण के लिए कैसे किया जा सकता है।
एनोफिलिस अरेबिकंस (डोंगोला स्ट्रेन) को 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH और 12:12 h प्रकाश:अंधेरे चक्र पर बनाए रखा गया था। लार्वा को आसुत जल से भरे प्लास्टिक ट्रे (20 सेमी × 18 सेमी × 7 सेमी) में पाला गया और टेट्रामिन® मछली भोजन (टेट्रा वेर्के, मेले, डीई) खिलाया गया। प्यूपा को 30 मिली कप (नोलाटो हर्टिला, ऑस्टॉर्प, एसई) में एकत्र किया गया और फिर वयस्कों को उभरने देने के लिए बगडॉर्म पिंजरों (30 सेमी × 30 सेमी × 30 सेमी; मेगाव्यू साइंस, ताइचुंग, ताइवान) में स्थानांतरित कर दिया गया। वयस्कों को उभरने के 4 दिन बाद (डीपीई) तक 10% सुक्रोज घोल एड लिबिटम दिया गया, जिस बिंदु पर मेजबान की तलाश करने वाली मादाओं को प्रयोग से तुरंत पहले आहार दिया गया, या आसुत जल से रात भर भूखा रखा गया प्रयोग से पहले, जैसा कि नीचे वर्णित है। फ्लाइट ट्यूब प्रयोगों के लिए इस्तेमाल की गई मादाओं को केवल 4-6 घंटे पानी के साथ भूखा रखा गया था। बाद के बायोएसे के लिए खून चूसने वाले मच्छरों को तैयार करने के लिए, 4 डीपीई मादाओं को एक झिल्ली खिला प्रणाली (हेमोटेक डिस्कवरी वर्कशॉप, एक्रिंग्टन, यूके) का उपयोग करके डिफाइब्रोटिक भेड़ का खून (हैटुनलैब, ब्रो, एसई) दिया गया था। पूरी तरह से भीड़भाड़ वाली मादाओं को फिर अलग-अलग पिंजरों में स्थानांतरित कर दिया गया और सीधे आहार प्रदान किया गया, जैसा कि नीचे वर्णित है, या नीचे वर्णित प्रयोगों से पहले 3 दिनों के लिए 10% सुक्रोज एड लिबिटम दिया गया।
वयस्क अन.अरब मादा में मूत्र और यूरिया की खपत को मापने के लिए आहार परख का इस्तेमाल किया गया। मेजबान-चाहने वाली और रक्त-पोषित मादाओं को 48 घंटे के लिए 1% पतला ताजा और पुराना गाय मूत्र, यूरिया की विभिन्न सांद्रता और दो नियंत्रण (10% सुक्रोज और पानी) युक्त आहार प्रदान किया गया। इसके अतिरिक्त, खाद्य रंग (1 मिलीग्राम एमएल-1 ज़ाइलीन साइनाइड एफएफ; सीएएस 2650-17-1; सिग्मा-एल्ड्रिच, स्टॉकहोम, एसई) को आहार में जोड़ा गया और 250 µl माइक्रोसेंट्रीफ्यूज ट्यूबों (एक्सीजन साइंटिफिक, यूनियन सिटी, सीए, यूएस; चित्र 1ए) में 4 × 4 मैट्रिक्स में आपूर्ति की गई। किनारे तक भरें (~ 300 µl)। मच्छरों के बीच प्रतिस्पर्धा और डाई के रंग के संभावित प्रभावों से बचने 1A) को पूर्ण अंधेरे में 25 ± 2 सेमी °C और 65 ± 5% सापेक्ष आर्द्रता पर रखा गया। ये प्रयोग 5 से 10 बार दोहराए गए। आहार के संपर्क में आने के बाद, मच्छरों को आगे के विश्लेषण तक -20 °C पर रखा गया।
मेजबान और रक्त चूसने वाली मादा एनोफ़ेलीज़ अरेबियनस द्वारा अवशोषित गोजातीय मूत्र और यूरिया को देखें। आहार परीक्षण (ए) में, मादा मच्छरों को ताज़ा और पुराना गाय का मूत्र, यूरिया, सुक्रोज (10%), और आसुत जल (H2O) की विभिन्न सांद्रता से युक्त आहार दिया गया था। मेजबान की तलाश करने वाली (बी) और रक्त-पोषित (सी) मादाओं ने परीक्षण किए गए किसी भी अन्य आहार की तुलना में अधिक सुक्रोज को अवशोषित किया। ध्यान दें कि मेजबान की तलाश करने वाली मादाओं ने 168 घंटे के गाय के मूत्र (बी) की तुलना में 72 घंटे का गाय का मूत्र कम अवशोषित किया। मूत्र की औसत कुल नाइट्रोजन सामग्री (± मानक विचलन) इनसेट में दर्शाई गई है। मेजबान की तलाश करने वाली (डी, एफ) और रक्त चूसने वाली (ई, जी) मादाएं खुराक पर निर्भर तरीके से यूरिया लेती हैं माध्य की त्रुटि (बीई)। सीधी धराशायी रेखा लॉग-रैखिक प्रतिगमन रेखा (एफ, जी) का प्रतिनिधित्व करती है
अवशोषित भोजन को छोड़ने के लिए, मच्छरों को अलग-अलग 1.5 मिली माइक्रोसेंट्रीफ्यूज ट्यूब में रखा गया जिसमें 230 µl आसुत जल था और ऊतक को डिस्पोजेबल मूसल और ताररहित मोटर (VWR इंटरनेशनल, लुंड, SE) का उपयोग करके बाधित किया गया, इसके बाद 10 मिनट के लिए 10 krpm पर सेंट्रीफ्यूजेशन किया गया। सतह पर तैरनेवाला (200 µl) एक 96-वेल माइक्रोप्लेट (सिग्मा-एल्ड्रिच) में स्थानांतरित किया गया और अवशोषण (λ620) को स्पेक्ट्रोफोटोमीटर-आधारित माइक्रोप्लेट रीडर (SPECTROStar® नैनो, BMG लैबटेक, ऑर्टनबर्ग, DE) एनएम का उपयोग करके निर्धारित किया गया। वैकल्पिक रूप से, मच्छरों को 1 मिली आसुत जल में पीसा गया, जिसमें से 900 µl को स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विश्लेषण के लिए एक क्युवेट में स्थानांतरित किया गया क्रमिक कमजोरीकरण द्वारा 0.2 µl से 2.4 µl 1 mg ml-1 ज़ाइलीन साइनाइड प्राप्त किया गया। फिर, ज्ञात डाई सांद्रता के ऑप्टिकल घनत्व का उपयोग प्रत्येक मच्छर द्वारा खाए गए भोजन की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया।
वॉल्यूम डेटा का विश्लेषण एकतरफा विचरण विश्लेषण (एनोवा) का उपयोग करके किया गया, इसके बाद ट्यूकी की पोस्ट हॉक जोड़ीदार तुलना (जेएमपी प्रो, v14.0.0, एसएएस इंस्टीट्यूट इंक, कैरी, एनसी, यूएस, 1989-2007) की गई। रैखिक प्रतिगमन विश्लेषण ने सांद्रता पर निर्भर यूरिया सेवन का वर्णन किया और मेजबान-तलाशने वाले और रक्त चूसने वाले मच्छरों के बीच प्रतिक्रियाओं की तुलना की (मैक के लिए ग्राफपैड प्रिज्म v8.0.0, ग्राफपैड सॉफ्टवेयर, सैन डिएगो, सीए, यूएस)।
प्रत्येक आयु समूह से लगभग 20 µl मूत्र के नमूनों को क्रोमोसोरब® W/AW (10 mg 80/100 मेश, सिग्मा एल्ड्रिच) पर बांधा गया और टिन के कैप्सूल (8 मिमी × 5 मिमी) में भर दिया गया। कैप्सूल को निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार ताजे और पुराने मूत्र में नाइट्रोजन सामग्री का निर्धारण करने के लिए CHNS/O विश्लेषक (फ्लैश 2000, थर्मो फिशर साइंटिफिक, वाल्थम, एमए, यूएस) के दहन कक्ष में डाला गया। मानक के रूप में उपयोग किए जाने वाले ज्ञात यूरिया सांद्रता के आधार पर कुल नाइट्रोजन (g N l-1) की मात्रा निर्धारित की गई।
मेजबान की तलाश करने वाली और खून चूसने वाली मादा के जीवित रहने पर आहार के प्रभाव का आकलन करने के लिए, मच्छरों को व्यक्तिगत रूप से बड़े पेट्री डिश (12 सेमी व्यास और 6 सेमी ऊंचाई; सेमाडेनी) में ढक्कन में एक जाली से ढके छेद (3 सेमी व्यास) के साथ रखा गया था ताकि वेंटिलेशन और भोजन की आपूर्ति हो सके। 4 डीपीई के तुरंत बाद आहार प्रदान किए गए और इसमें 1% पतला ताजा और वृद्ध गाय का मूत्र, यूरिया की चार सांद्रता और दो नियंत्रण, 10% सुक्रोज और पानी शामिल थे। प्रत्येक आहार को एक डेंटल टैम्पोन (डीएबी डेंटल एबी, अप्पलैंड्स वैसबी, एसई) पर पिपेट किया गया था, जिसे 5 मिली सिरिंज (थर्मो फिशर साइंटिफिक, गोथेनबर्ग, एसई) में डाला गया था, प्लंजर को हटा दिया विभिन्न आहारों पर खिलाए गए मच्छरों के जीवन का सांख्यिकीय विश्लेषण कपलान-मेयर जीवन रक्षा वक्र और लॉग-रैंक परीक्षणों का उपयोग करके किया गया था ताकि आहारों के बीच जीवन रक्षा वितरण की तुलना की जा सके (आईबीएम एसपीएसएस सांख्यिकी 24.0.0.0)।
एटिसानो एट अल. [17] पर आधारित एक कस्टम मच्छर उड़ान मिल, जो 5 मिमी मोटी स्पष्ट ऐक्रेलिक पैनलों (10 सेमी चौड़ा x 10 सेमी लंबा x 10 सेमी ऊंचा) से बना है, बिना आगे और पीछे के पैनल के (चित्र 3: शीर्ष)। एक गैस क्रोमैटोग्राफी कॉलम (0.25 मिमी आईडी; 7.5 सेमी एल) से बने एक ऊर्ध्वाधर ट्यूब के साथ एक धुरी विधानसभा, जिसमें 9 सेमी अलग-अलग नियोडिमियम मैग्नेट की एक जोड़ी के बीच निलंबित कीट सुई से चिपके हुए छोर हैं। उसी सामग्री (6.5 सेमी एल) से बने एक क्षैतिज ट्यूब ने एक बंधे हुए हाथ और एक हाथ बनाने के लिए ऊर्ध्वाधर ट्यूब को दो भागों में विभाजित किया, जो प्रकाश-बाधित संकेत के रूप में एल्यूमीनियम पन्नी का एक छोटा टुकड़ा ले गया।
24 घंटे भूखी मादाओं को संयम से पहले 30 मिनट तक उपरोक्त आहार दिया गया। पूरी तरह से खिलाई गई मादा मच्छरों को फिर व्यक्तिगत रूप से 2-3 मिनट के लिए बर्फ पर बेहोश कर दिया गया और मधुमक्खियों के मोम के साथ कीट पिनों से जोड़ दिया गया (जोएल स्वेन्सन्स वैक्सफैब्रिक एबी, मुन्का लुंगबी, एसई) और फिर क्षैतिज ट्यूबों की भुजाओं से बांध दिया गया। फ्लाइंग मिल। प्रति उड़ान क्रांतियों को एक कस्टम-निर्मित डेटा लॉगर द्वारा रिकॉर्ड किया गया, फिर पीसी-लैब 2000™ सॉफ्टवेयर (v4.01; वेलेमैन, गेवर, बीई) का उपयोग करके संग्रहीत और प्रदर्शित किया गया। फ्लाइट मिल को एक जलवायु-नियंत्रित कमरे (12 घंटे:12 घंटे, प्रकाश: अंधेरा, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH) में रखा गया था।
उड़ान गतिविधि के पैटर्न को देखने के लिए, कुल उड़ान दूरी (मीटर में) और लगातार उड़ान गतिविधियों की कुल संख्या की गणना 24 घंटे की अवधि में प्रति घंटे की गई। इसके अलावा, अलग-अलग महिलाओं द्वारा उड़ाई गई औसत दूरी की तुलना उपचारों में की गई और एकतरफा एनोवा और ट्यूकी के पोस्ट हॉक विश्लेषण (जेएमपी प्रो, v14.0.0, एसएएस इंस्टीट्यूट इंक) का उपयोग करके विश्लेषण किया गया, जहां औसत दूरी को एक आश्रित चर माना गया, जबकि उपचार एक स्वतंत्र कारक है। इसके अतिरिक्त, राउंड की औसत संख्या की गणना 10 मिनट की वृद्धि में की जाती है।
अन.अरबीएंसिस के प्रजनन प्रदर्शन पर आहार के प्रभाव का आकलन करने के लिए, छह मादाओं (4 डीपीई) को रक्त संग्रह के बाद सीधे बगडॉर्म पिंजरों (30 सेमी × 30 सेमी × 30 सेमी) में स्थानांतरित कर दिया गया और फिर ऊपर वर्णित अनुसार 48 घंटे के लिए प्रयोगात्मक आहार प्रदान किया गया। फिर आहार हटा दिए गए और स्पॉनिंग कप (30 मिली; नोलाटो हर्टिला) को 20 मिली आसुत जल से भरकर तीसरे दिन 48 घंटे के लिए प्रदान किया गया, जिसे हर 24 घंटे में बदला गया। प्रत्येक आहार व्यवस्था को 20-50 बार दोहराएं। प्रत्येक प्रयोगात्मक पिंजरे के लिए अंडे गिने गए और रिकॉर्ड किए गए। एक लीका कैमरा (डीएफसी) 320 आर2 से लैस लेईका माइक्रोसिस्टम्स लिमिटेड, डीई)। शेष अंडों को 24 घंटे के लिए मानक पालन स्थितियों के तहत एक जलवायु-नियंत्रित कमरे में रखा गया था, और हाल ही में उभरे 1 इंस्टार लार्वा (एन ≥ 200 प्रति आहार) का एक उप-नमूना मापा गया था, जैसा कि ऊपर वर्णित है। अंडों की संख्या और अंडों और लार्वा के आकार की तुलना उपचारों के बीच और एक-तरफा एनोवा और ट्यूकी के पोस्ट हॉक विश्लेषण (जेएमपी प्रो, v14.0.0, एसएएस इंस्टीट्यूट इंक) का उपयोग करके की गई थी।
ज़ेबू मवेशियों, अरसी नस्लों से एकत्र नमूनों से ताजे (नमूना लेने के 1 घंटे बाद), 24 घंटे, 72 घंटे और 168 घंटे पुराने मूत्र से हेडस्पेस वाष्पशील पदार्थ एकत्र किए गए। सुविधा के लिए, मूत्र के नमूने सुबह-सुबह एकत्र किए गए, जबकि गायें अभी भी खलिहान में थीं। मूत्र के नमूने 10 व्यक्तियों से एकत्र किए गए और प्रत्येक नमूने के 100-200 मिलीलीटर को 3 लीटर पॉलियामाइड में ढक्कन के साथ विनाइल क्लोराइड प्लास्टिक ड्रम में व्यक्तिगत पॉलियामाइड बेकिंग बैग (टॉपिट्स कोफ्रेस्को, फ्रिस्चल्टेप्रोडुक्ते जीएमबीएच एंड कंपनी, मिंडेन, डीई) में स्थानांतरित किया गया। प्रत्येक गोजातीय मूत्र के नमूने से हेडस्पेस वाष्पशील पदार्थ या तो सीधे (ताजा) या 24 घंटे, 72 घंटे और 168 घंटे के लिए कमरे के तापमान पर परिपक्वता के बाद एकत्र
हेडस्पेस वाष्पशील संग्रह के लिए, एक बंद-लूप प्रणाली का उपयोग एक सक्रिय कार्बन-फ़िल्टर गैस स्ट्रीम (100 मिली मिनट -1) को एक पॉलियामाइड बैग के माध्यम से 2.5 घंटे के लिए अधिशोषण स्तंभ में एक डायाफ्राम वैक्यूम पंप (केएनएफ न्यूबर्गर, फ्रीबर्ग, डीई) का उपयोग करके प्रसारित करने के लिए किया गया था। नियंत्रण के रूप में, हेडस्पेस संग्रह एक खाली पॉलियामाइड बैग से किया गया था। अधिशोषण स्तंभ टेफ्लॉन ट्यूबिंग (5.5 सेमी x 3 मिमी आईडी) से बना था जिसमें ग्लास ऊन प्लग के बीच 35 मिलीग्राम पोरापैक क्यू (50/80 जाल; वाटर्स एसोसिएट्स, मिलफोर्ड, एमए, यूएस) था। उपयोग से पहले, स्तंभ को 1 मिली रिडिस्टिल्ड एन-हेक्सेन (मर्क, डार्मस्टाड, डीई) और 1 मिली पेंटेन (99.0% शुद्ध विलायक जीसी ग्रेड पेंटेन.हेडस्पेस संग्रह को एकत्र किया गया और फिर आगे के विश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने तक -20 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया गया।
मेजबान की तलाश करने वाले और खून खाने वाले एएन के व्यवहारिक प्रतिक्रियाएं। ताजा, 24-घंटे, 72-घंटे और 168-घंटे पुराने मूत्र से एकत्र हेडस्पेस वाष्पशील अर्क का विश्लेषण अरेबिडोप्सिस मच्छरों के वाष्पशील अर्क के लिए एक सीधे ग्लास ट्यूब ओल्फैक्टोमीटर [18] का उपयोग करके किया गया था। प्रयोग जेडटी 13-15 के दौरान किए गए थे, जो एएन की घर-तलाश गतिविधि की चरम अवधि थी। अरब [19]। एक ग्लास ट्यूब ओल्फैक्टोमीटर (80 सेमी × 9.5 सेमी आईडी) को ऊपर से 3 ± 1 एलएक्स लाल रोशनी के साथ प्रकाशित किया गया था। चारकोल फ़िल्टर और आर्द्र हवा का प्रवाह (25 ± 2 डिग्री सेल्सियस, 65 ± 2% सापेक्ष आर्द्रता) ने 30 सेमी एस -1 पर बायोएसे पारित किया। हवा को स्टेनलेस स्टील जाल स्क्रीन की एक श्रृंखला के माध्यम से पारित किया जाता है, सेमी; एल:डी; डीएबी डेंटल एबी), ओल्फैक्टोमीटर के हवा वाले छोर पर 5 सेमी कॉइल से निलंबित, हर 5 मिनट में उत्तेजक परिवर्तन के साथ। विश्लेषण के लिए, प्रत्येक हेडस्पेस अर्क के 10 μl, 1:10 पतला, एक उत्तेजक के रूप में इस्तेमाल किया गया था। एक समान मात्रा में पेंटेन को नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया था। प्रयोग की शुरुआत से 2-3 घंटे पहले व्यक्तिगत मेजबान-चाहने वाले या खून चूसने वाले मच्छरों को व्यक्तिगत रिलीज पिंजरों में रखा गया था। रिलीज पिंजरे को ओल्फैक्टोमीटर के नीचे की तरफ रखा गया था, और मच्छरों को 1 मिनट के लिए अनुकूल होने दिया गया था, और फिर पिंजरे के तितली वाल्व को छोड़ने के लिए खोला गया था। उपचार या नियंत्रण के लिए आकर्षण का विश्लेषण मच्छरों के अनुपात के रूप में किया गया था जो रिलीज के 5 मिनट के भीतर स्रोत के संपर्क में आए थे। उत्तर: अरबी बनाम हेडस्पेस सेटों का विश्लेषण नाममात्र लॉजिस्टिक प्रतिगमन का उपयोग करके किया गया, इसके बाद विषम अनुपातों के लिए जोड़ीवार तुलना की गई (जेएमपी प्रो, v14.0.0, एसएएस इंस्टीट्यूट इंक)।
एन की स्पॉनिंग प्रतिक्रिया। ताजा और पुरानी गाय के मूत्र से हेडस्पेस अर्क का विश्लेषण बगडॉर्म पिंजरों (30 सेमी × 30 सेमी × 30 सेमी; मेगाव्यू साइंस) में किया गया। प्लास्टिक के कप (30 एमएल; नोलाटो हर्टिला) 20 एमएल आसुत जल से भरे हुए स्पॉनिंग सब्सट्रेट प्रदान करते हैं और पिंजरे के विपरीत कोनों में 24 सेमी की दूरी पर रखे जाते हैं। उपचार कप को 1:10 कमजोर पड़ने पर प्रत्येक हेडस्पेस अर्क के 10 μl के साथ समायोजित किया गया था। नियंत्रण कप को समायोजित करने के लिए पेंटेन की एक समान मात्रा का उपयोग किया गया था। स्थिति प्रभावों को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक प्रयोग के बीच उपचार और नियंत्रण कप का आदान-प्रदान किया गया था। दस रक्त-पोषित मादाओं को ZT 9-11 पर प्रयोगात्मक पिंजरों में छोड़ा गया और कप में अंडे 24 घंटे बाद गिने गए। स्पॉनिंग इंडेक्स की गणना करने का सूत्र है: (उपचार कप में दिए गए अंडों की संख्या - नियंत्रण कप में दिए गए अंडों की संख्या) / (कुल अंडों की संख्या)। प्रत्येक उपचार दोहराया गया था 8 बार.
गैस क्रोमैटोग्राफिक और इलेक्ट्रॉन एंटीना पैटर्न डिटेक्शन (जीसी-ईएडी) विश्लेषण मादा एन.अरबीएंसिस का पहले वर्णित अनुसार किया गया था [20]। संक्षेप में, ताजा हेडस्पेस वाष्पशील अर्क को एक एजिलेंट टेक्नोलॉजीज 6890 जीसी (सांता क्लारा, सीए, यूएस) का उपयोग करके अलग किया गया था, जो एचपी -5 कॉलम (30 मीटर × 0.25 मिमी आईडी, 0.25 माइक्रोन फिल्म मोटाई, एजिलेंट टेक्नोलॉजीज) से सुसज्जित था। और वृद्धावस्था मूत्र। हाइड्रोजन का उपयोग मोबाइल चरण के रूप में 45 सेमी एस -1 की औसत रैखिक प्रवाह दर के साथ किया गया था। प्रत्येक नमूने (2 μl) को 225 °C के इनलेट तापमान के साथ स्प्लिटलेस मोड में 30 सेकंड के लिए इंजेक्ट किया गया था। GC ओवन का तापमान 10 °C मिनट -1 पर 35 °C (3 मिनट होल्ड) से 300 °C (10 मिनट होल्ड) तक प्रोग्राम किया गया था। GC अपशिष्ट विभाजक में, 4 psi नाइट्रोजन मिलाया गया और फ्लेम आयनीकरण डिटेक्टर और EAD के बीच Gerstel 3D/2 कम डेड वॉल्यूम क्रॉस (Gerstel, Mülheim, DE) में 1:1 विभाजित किया गया। EAD के लिए GC अपशिष्ट केशिका को Gerstel ODP-2 ट्रांसफर लाइन के माध्यम से पारित किया गया था, जो GC ओवन तापमान प्लस 5 °C को एक ग्लास ट्यूब (10 सेमी × 8 मिमी) में ट्रैक करता है, जहां इसे मिलाया गया था कार्बन-फ़िल्टर्ड, आर्द्र हवा (1.5 l मिनट−1)। एंटीना को ट्यूब के आउटलेट से 0.5 सेमी की दूरी पर रखा गया था। प्रत्येक व्यक्तिगत मच्छर एक प्रतिकृति के लिए जिम्मेदार था, और मेजबान की तलाश करने वाले मच्छरों के लिए, प्रत्येक उम्र के मूत्र के नमूनों पर कम से कम तीन प्रतिकृतियां की गईं।
70 eV पर इलेक्ट्रॉन प्रभाव आयनीकरण मोड में काम करते हुए, GC-EAD विश्लेषण में एंटेना प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए एक संयुक्त GC और द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर (GC-MS; 6890 GC और 5975 MS; एजिलेंट टेक्नोलॉजीज) का उपयोग करके ताजा और पुराने गोजातीय मूत्र के हेडस्पेस संग्रह में जैवसक्रिय यौगिकों की पहचान। GC को HP-5MS UI-लेपित फ्यूज्ड सिलिका केशिका स्तंभ (60 m × 0.25 mm आंतरिक व्यास, 0.25 μm फिल्म मोटाई) से सुसज्जित किया गया था, जिसमें 35 cm s-1 की औसत रैखिक प्रवाह दर के साथ मोबाइल चरण के रूप में हीलियम का उपयोग किया गया था। GC-EAD विश्लेषण के लिए समान इंजेक्टर सेटिंग्स और ओवन तापमान का उपयोग करके 2 μl नमूना इंजेक्ट किया गया था। (अतिरिक्त फ़ाइल 1: तालिका S2)। परिमाणीकरण के लिए, हेप्टाइल एसीटेट (10 एनजी, 99.8% रासायनिक शुद्धता, एल्ड्रिच) को बाहरी मानक के रूप में इंजेक्ट किया गया था।
मेजबान चाहने वाले और खून चूसने वाले Ans.arabiensis को आकर्षित करने के लिए ताजे और पुराने मूत्र में पहचाने गए जैवसक्रिय यौगिकों से युक्त सिंथेटिक गंध मिश्रण की प्रभावकारिता का मूल्यांकन, ऊपर बताए गए समान ओल्फैक्टोमीटर और प्रोटोकॉल का उपयोग करके। सिंथेटिक मिश्रणों ने ताजे, 24 घंटे, 48 घंटे, 72 घंटे और 168 घंटे पुराने मूत्र के मिश्रित हेडस्पेस वाष्पशील अर्क में यौगिकों की संरचना और अनुपात की नकल की (चित्र 5D-G; अतिरिक्त फ़ाइल 1: तालिका S2)। विश्लेषण के लिए, मेजबान और खून चूसने वाले मच्छरों के लिए आकर्षण का आकलन करने के लिए, लगभग 140-2400 ng h-1 की कुल रिलीज दर के साथ, पूरी तरह से सिंथेटिक मिश्रण के 1:100 कमजोर पड़ने के 10 μl का उपयोग करें। मिश्रणों का विश्लेषण नाममात्र लॉजिस्टिक प्रतिगमन का उपयोग करके किया गया, इसके बाद विषम अनुपातों के लिए जोड़ीवार तुलना की गई (जेएमपी प्रो, v14.0.0, एसएएस इंस्टीट्यूट इंक)।
यह आकलन करने के लिए कि क्या गोमूत्र मलेरिया मच्छरों के लिए मेजबान आवास संकेत के रूप में काम कर सकता है, ऊपर वर्णित अनुसार एकत्र ताजा और पुराना गोमूत्र, और पानी को जालीदार 3 लीटर की बाल्टियों (100 मिली) में रखा गया और मेजबान चारा जाल में सेट किया गया। (बीजी-एचडीटी संस्करण; बायोजेन्ट्स, रेगेन्सबर्ग, डीई)। दस जालों को 50 मीटर की दूरी पर चारागाह में, गांव के समुदाय से 400 मीटर की दूरी पर (सिले, इथियोपिया, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) और कोई मवेशी नहीं, स्थायी प्रजनन स्थलों और गांवों में रखा गया। मेजबान की उपस्थिति का अनुकरण करने के लिए पांच जालों को गर्म किया गया, जबकि पांच जालों को बिना गर्म किए छोड़ दिया गया। प्रत्येक उपचार स्थान को कुल पांच रातों के लिए हर रात घुमाया जाता है।
इथियोपिया के ओरोमिया क्षेत्र के माकी शहर के पास एक मलेरिया-स्थानिक गांव में (8° 11′ 08″ एन, 38° 81′ 70″ ई; चित्र 6ए)। अध्ययन वार्षिक इनडोर अवशिष्ट छिड़काव से पहले, लंबे बरसात के मौसम के साथ मध्य अगस्त और मध्य सितंबर के बीच आयोजित किया गया था। अध्ययन के लिए गांव के बाहरी इलाके में स्थित पांच जोड़े घरों (20-50 मीटर की दूरी पर) का चयन किया गया था (चित्र 6ए)। घरों का चयन करने के लिए इस्तेमाल किए गए मानदंड थे: घर में जानवरों को रखने की अनुमति नहीं थी, घर के अंदर खाना पकाने (जलाऊ लकड़ी या लकड़ी का कोयला खींचने) की अनुमति नहीं थी (कम से कम परीक्षण अवधि के दौरान), और अधिकतम दो निवासियों वाले घर, कीटनाशकों के बिना सोते थे। उपचारित मच्छरदानी के नीचे। हेलसिंकी के विश्व चिकित्सा संघ घोषणा द्वारा स्थापित दिशानिर्देशों के अनुसार, अदीस अबाबा विश्वविद्यालय के प्राकृतिक विज्ञान संकाय (सीएनएस-आईआरबी) के संस्थागत अनुसंधान नैतिकता समीक्षा बोर्ड (आईआरबी/022/2016) द्वारा नैतिक अनुमोदन प्रदान किया गया है। स्वास्थ्य विस्तार कर्मचारियों की सहायता से प्रत्येक घर के मुखिया की सहमति प्राप्त की गई। पूरी प्रक्रिया को जिला और वार्ड ('केबेले') स्तर पर स्थानीय प्रशासन द्वारा समर्थन दिया जाता है। प्रायोगिक डिजाइन में 2 × 2 लैटिन वर्ग डिजाइन का पालन किया गया, जिसमें सिंथेटिक मिश्रण और नियंत्रण पहली रात को जोड़े वाले घरों को दिए गए और अगली प्रयोगात्मक रात को घरों के बीच बदल दिए गए। इस प्रक्रिया को दस बार दोहराया गया। इसके अतिरिक्त, चयनित घरों में मच्छरों की गतिविधि का अनुमान लगाने के लिए, सीडीसी जाल को दिन के एक ही समय में क्षेत्र परीक्षण की शुरुआत, मध्य और अंत में लगातार पांच रातों तक चलाने के लिए सेट किया गया था।
छह जैवसक्रिय यौगिकों वाले एक सिंथेटिक मिश्रण को हेप्टेन (97.0% विलायक जीसी ग्रेड, सिग्मा एल्ड्रिच) में घोला गया और एक कॉटन विक डिस्पेंसर [20] का उपयोग करके 140 एनजी एच-1 पर छोड़ा गया। विक डिस्पेंसर ने 12 घंटे के प्रयोग के दौरान सभी यौगिकों को निरंतर अनुपात में छोड़ने की अनुमति दी। हेप्टेन को नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया। शीशी को रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र (सीडीसी) प्रकाश जाल (जॉन डब्ल्यू हॉक कंपनी, गेन्सविले, एफएल, यूएस; चित्र 6ए) के प्रवेश बिंदु के बगल में निलंबित कर दिया गया था। जाल को बिस्तर के पैर के पास जमीन से 0.8 - 1 मीटर ऊपर लटका दिया गया था, और एक स्वयंसेवक अनुपचारित मच्छरदानी के नीचे सोया था और 18:00 और 06:30 के बीच ऑपरेशन किया गैम्बिया एसएल. कॉम्प्लेक्स के सदस्य [23]। फील्ड स्टडी में, युग्मित घरों के ट्रैप ट्रैपिंग का विश्लेषण नाममात्र लॉजिस्टिक फिट मॉडल का उपयोग करके किया गया था, जहाँ आकर्षण आश्रित चर था और उपचार (सिंथेटिक मिश्रण बनाम नियंत्रण) निश्चित प्रभाव था (जेएमपी® 14.0.0. एसएएस इंस्टीट्यूट इंक।)। यहाँ, हम संभावना अनुपात परीक्षण से χ2 और p-मानों की रिपोर्ट करते हैं।
मूल्यांकन करें कि क्या यह सुरक्षित है। अरेबियंसिस मूत्र, इसके मुख्य नाइट्रोजन स्रोत, यूरिया को सीधे खिलाने से, मेजबान-तलाश करने वाली और रक्त-पोषित मादा खिला परीक्षणों के 4 दिनों के बाद प्रशासन के 48 घंटे के भीतर प्राप्त करने में सक्षम था (चित्र 1 ए)। मेजबान-तलाश करने वाली और रक्त-चूसने वाली दोनों मादाओं ने किसी भी अन्य आहार या पानी की तुलना में काफी अधिक सुक्रोज अवशोषित किया (एफ (5,426) = 20.15, पी < 0.0001 और एफ (5,299) = 56.00, पी < 0.0001, क्रमशः; चित्र 1 बी, सी)। इसके अलावा, मेजबान-तलाश करने वाली मादाओं ने 168 घंटों के मूत्र की तुलना में 72 घंटों में मूत्र में कम खाया (चित्र 1 बी)। जब यूरिया युक्त आहार की पेशकश की गई, तो मेजबान-तलाश करने वाली मादाओं ने अन्य सभी सांद्रता और पानी की तुलना में 2.69 मिमी पर यूरिया की एक महत्वपूर्ण मात्रा को अवशोषित किया, 10% सुक्रोज से (F(10,813) = 15.72, p < 0.0001; चित्र 1D)। यह खून से पोषित मादाओं की प्रतिक्रिया के विपरीत था, जो आम तौर पर पानी की तुलना में यूरिया युक्त आहार को अधिक अवशोषित करती थीं, यद्यपि 10% सुक्रोज से काफी कम (F(10,557) = 78.35, p < 0.0001; चित्र 1)1E)। इसके अलावा, जब दो शारीरिक स्थितियों के बीच तुलना की गई, तो फ्लेबोटोमाइज्ड मादाओं ने सबसे कम सांद्रता पर मेजबान चाहने वाली मादाओं की तुलना में अधिक यूरिया अवशोषित किया, और इन मादाओं ने उच्च सांद्रता पर यूरिया की समान मात्रा को अवशोषित किया (F(1,953)= 78.82, p < 0.0001; चित्र 1F, G)। जबकि यूरिया युक्त आहार से सेवन इष्टतम मूल्य (चित्र 1D,E) के लिए प्रकट हुआ, शारीरिक अवस्थाएं लॉग-लीनियर फैशन में यूरिया सांद्रता की पूरी श्रृंखला में अवशोषित यूरिया की मात्रा को नियंत्रित करने में सक्षम थीं (चित्र 1 एफ, जी)। इसी तरह, मच्छर अवशोषित मूत्र की मात्रा को विनियमित करके अपने नाइट्रोजन अवशोषण को नियंत्रित करते हैं, क्योंकि मूत्र में नाइट्रोजन की मात्रा अवशोषित मात्रा में परिलक्षित होती है (चित्र 1 बी, सी और बी इनसेट्स)।
मेजबान-तलाशने वाली और खून चूसने वाली मच्छरों के अस्तित्व पर मूत्र और यूरिया के प्रभावों का आकलन करने के लिए, मादाओं को सभी चार उम्रों (ताजा, 24 घंटे, 72 घंटे और जमा होने के 168 घंटे बाद) का मूत्र और यूरिया की सांद्रता की एक सीमा के साथ-साथ आसुत जल और 10% सुक्रोज को नियंत्रण के रूप में दिया गया (चित्र 2ए)। इस उत्तरजीविता विश्लेषण से पता चला कि मेजबान-तलाशने वाली मादाओं (मूत्र: χ2 = 108.5, df = 5, p < 0.0001; यूरिया: χ2 = 122.8, df = 5, p < 0.0001; चित्र 2बी, सी) और खून पीने वाली मादाओं (मूत्र: χ2 = 93.0, df = 5, p < 0.0001 137.9, डीएफ = 5, पी < 0.0001; चित्र 2डी, ई)। सभी प्रयोगों में, मूत्र, यूरिया और पानी का आहार खिलाई गई मादाओं में सुक्रोज आहार खिलाई गई मादाओं की तुलना में जीवित रहने की दर काफी कम थी (चित्र 2बी-ई)। मेजबान-तलाश करने वाली मादाओं को ताजा और बासी मूत्र खिलाया गया, जिन्होंने अलग-अलग जीवित रहने की दरें प्रदर्शित कीं, जिनमें से 72-घंटे बासी मूत्र (पी = 0.016) खिलाई गई मादाओं में सबसे कम जीवित रहने की संभावना थी (चित्र 2बी)। इसके अलावा, मेजबान-तलाश करने वाली मादाओं को 135 एमएम यूरिया खिलाया गया, वे पानी के नियंत्रण (पी < 0.04) की तुलना में लंबे समय तक जीवित रहीं (चित्र 2सी)। पानी की तुलना में, ताजा मूत्र और 24 घंटे के मूत्र से खिलाई गई महिलाएं लंबे समय तक जीवित रहीं (पी = 0.001 और पी = 0.012, क्रमशः; चित्र 0.0001 और p = 0.013, क्रमशः; चित्र 2D)। 135 mM यूरिया खिलाए जाने पर, रक्त-पिलाई गई मादाएं यूरिया और पानी की अन्य सभी सांद्रताओं की तुलना में अधिक समय तक जीवित रहीं (p < 0.013; चित्र 2E)।
मेजबान और रक्त चूसने वाली मादा एनोफ़ेलीज़ अरबीनिस का गोमूत्र और यूरिया पर जीवित रहना। जैवपरीक्षण (ए) में, मादा मच्छरों को ताजा और पुराना गोमूत्र, यूरिया, सुक्रोज (10%) और आसुत जल (H2O) की विभिन्न सांद्रता से युक्त आहार दिया गया। मेजबान की तलाश करने वाले (बी, सी) और रक्त चूसने वाले (डी, ई) मच्छरों का जीवित रहना हर 12 घंटे में दर्ज किया गया जब तक कि मूत्र (बी, डी) और यूरिया (सी, ई) पर पलने वाली सभी मादाएं और नियंत्रण, सुक्रोज और पानी, मर नहीं गए।
फ्लाइट मिल परीक्षण में 24 घंटे की अवधि में निर्धारित कुल दूरी और चक्करों की संख्या मेजबान खोजने वाले और खून चूसने वाले मच्छरों के बीच भिन्न थी, जिससे कुल मिलाकर कम उड़ान गतिविधि देखी गई (चित्र 3)। मेजबान खोजने वाले मच्छरों, जिन्होंने ताजा और पुराना मूत्र या सुक्रोज और पानी दिया, ने अलग-अलग उड़ान पैटर्न दिखाए (चित्र 3), ताजा मूत्र पीने वाली मादा मच्छर भोर में अधिक सक्रिय थीं, जबकि 24 और 168 घंटे पुराने मच्छरों ने मूत्र पीकर अलग-अलग उड़ान पैटर्न प्रदर्शित किए और वे मुख्य रूप से दिनचर थे। सुक्रोज या 72 घंटे का मूत्र पीने वाली मादा मच्छरों ने 24 घंटे की अवधि के दौरान सक्रियता दिखाई, जबकि पानी पीने वाली मादा मच्छर मध्य अवधि के दौरान अधिक सक्रिय थीं। सुक्रोज खाने वाले मच्छरों ने देर रात और सुबह-सुबह
शिकारी की तलाश में खून चूसने वाली मादा एनोफिलीज अरबीनिस का गोमूत्र और यूरिया पर भोजन करने का उड़ान प्रदर्शन। फ्लाइट मिल परीक्षण में, मादा मच्छरों को ताजा और पुराना गोमूत्र, यूरिया, सुक्रोज (10%) और आसुत जल (H2O) की विभिन्न सांद्रता पर खिलाया गया, जो क्षैतिज, स्वतंत्र रूप से घूमने वाली भुजाओं (ऊपर) से बंधे थे। मेजबान की तलाश करने वाली (बाएं) और खून चूसने वाली (दाएं) मादाओं के लिए, 24 घंटे की अवधि में प्रत्येक आहार के लिए प्रति घंटे कुल दूरी और उड़ानों की संख्या दर्ज की गई (गहरा: ग्रे; हल्का: सफेद)। औसत दूरी और औसत संख्या को सर्कैडियन गतिविधि ग्राफ के दाईं ओर दिखाया गया है। त्रुटि बार औसत की मानक त्रुटि को दर्शाते हैं। सांख्यिकीय विश्लेषण पाठ देखें
सामान्य तौर पर, मेजबान की तलाश करने वाली मादाओं की समग्र उड़ान गतिविधि 24 घंटे की अवधि में उड़ान दूरी के समान पैटर्न का पालन करती है। औसत उड़ान दूरी ग्रहण किए गए आहार से काफी प्रभावित हुई थी (एफ (5, 138) = 28.27, पी < 0.0001), और मेजबान की तलाश करने वाली मादाओं ने 72 घंटे का मूत्र ग्रहण किया और अन्य सभी आहारों की तुलना में काफी लंबी दूरी तक उड़ान भरी (पी < 0.0001), और सुक्रोज खिलाए गए मच्छरों ने ताजा (पी = 0.022) और 24 घंटे पुराने मूत्र (पी = 0.022) खिलाए गए मच्छरों की तुलना में लंबी उड़ान भरी। मूत्र आहार द्वारा वर्णित उड़ान गतिविधि पैटर्न के विपरीत, यूरिया खिलाए गए मेजबान की तलाश करने वाली मादाओं ने 24 घंटे की अवधि में लगातार उड़ान गतिविधि प्रदर्शित की, जो अंधेरे चरण के दूसरे भाग के दौरान चरम पर थी (चित्र 3)। (एफ (5, 138) = 1310.91, पी < 0.0001)। मेजबान तलाशने वाली मादाओं को यूरिया की किसी भी सांद्रता खिलाए जाने पर, पानी या सुक्रोज खिलाए जाने वाली मादाओं की तुलना में अधिक समय तक उड़ान भरी (पी < 0.03)।
खून चूसने वाले मच्छरों की कुल उड़ान गतिविधि सभी आहारों में 24 घंटे से अधिक समय तक स्थिर और सतत थी, पानी पर खिलाए गए मादाओं के लिए अंधेरे अवधि के दूसरे भाग के दौरान मूत्र गतिविधि में वृद्धि हुई और साथ ही ताजा और 24 घंटे पुराना भोजन करने वाली मादाओं में (छवि 3)। जबकि मूत्र आहार ने रक्त-पोषित मादाओं में औसत उड़ान दूरी को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया (F(5, 138) = 4.83, p = 0.0004), यूरिया आहार ने नहीं किया (F(5, 138) = 1.36, p = 0.24)। अन्य मूत्र और नियंत्रण आहार के साथ (ताजा, p = 0.0091; 72 घंटे, p = 0.0022; 168 घंटे, p = 0.001; सुक्रोज, p = 0.0017; dH2O, p = 0.036)।
प्रजनन मापदंडों पर मूत्र और यूरिया खिलाने के प्रभावों का मूल्यांकन अंडा-बिछाने के जैव-परीक्षणों (चित्रा 4ए) में किया गया और प्रत्येक मादा द्वारा दिए गए अंडों की संख्या, अंडे के आकार और नए निकले पहले इंस्टार लार्वा के अनुसार जांच की गई। दिए गए अंडों की संख्या। मूत्र-पोषित अरब मादाएं आहार के अनुसार भिन्न होती हैं (एफ (5,222) = 4.38, पी = 0.0008; चित्रा 4बी)। 24 घंटे के मूत्र, रक्त भोजन खिलाई गई मादाओं ने अन्य मूत्र आहार खिलाई गई मादाओं की तुलना में काफी अधिक अंडे दिए और सुक्रोज खिलाई गई महिलाओं के समान थे (चित्रा 4बी)। इसी तरह, मूत्र-पोषित मादाओं द्वारा दिए गए अंडों का आकार आहार के अनुसार भिन्न होता है (एफ (5, 209) = 12.85, पी < 0.0001), छोटे (चित्र 4सी)। इसके अलावा, मूत्र आहार ने लार्वा के आकार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया (एफ (5, 187) = 7.86, पी < 0.0001), 24 और 72 घंटे की मूत्र-पोषित मादाओं द्वारा दिए गए अंडों से काफी बड़े लार्वा निकलते हैं, पानी से भरे और 168 घंटे की मूत्र-पोषित मादाओं के अंडों के लार्वा से दिए गए अंडों की तुलना में (चित्र 4डी)।
गोमूत्र और यूरिया खाने वाली मादा एनोफिलीज अरबीनिस का प्रजनन प्रदर्शन। रक्त-पोषित मादा मच्छरों को ताजा और पुराना गोमूत्र, यूरिया, सुक्रोज (10%) की विभिन्न सांद्रता, और आसुत जल (H2O) से युक्त आहार 48 घंटे तक खिलाया गया, उसके बाद उन्हें जैवपरीक्षणों में रखा गया और 48 घंटे (A) में अंडा देने वाले सब्सट्रेट प्राप्त हुए। अंडे की संख्या (B, E), अंडे का आकार (C, F) और लार्वा का आकार (D, G) दिए गए आहार (गाय का मूत्र: BD; यूरिया: EG) से काफी प्रभावित हुए। विभिन्न अक्षर नामों का उपयोग करके मापे गए प्रत्येक पैरामीटर के माध्य एक दूसरे से काफी भिन्न थे (ट्यूकी के पोस्ट हॉक विश्लेषण का उपयोग करके एकतरफा ANOVA; p < 0.05)। त्रुटि बार माध्य की मानक त्रुटि को दर्शाते हैं।
मूत्र के प्रमुख नाइट्रोजन घटक के रूप में, यूरिया, जब रक्त-पोषित मादाओं को आहार के रूप में प्रदान किया जाता है, तो सभी अध्ययनों में प्रजनन मापदंडों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। रक्त भोजन के बाद यूरिया खिलाई गई मादाओं द्वारा दिए गए अंडों की संख्या, यूरिया सांद्रता पर निर्भर करती है (F(11, 360) = 4.69; p < 0.0001), 134 µM और 1.34 mM के बीच यूरिया सांद्रता खिलाई गई मादाओं ने अधिक अंडे दिए (चित्र 4E)। 134 µM या इससे अधिक यूरिया सांद्रता खिलाई गई मादाओं ने पानी पिलाई गई मादाओं की तुलना में बड़े अंडे दिए (F(10, 4245) = 36.7; p < 0.0001; चित्र 4F), और लार्वा का आकार, हालांकि माताओं में यूरिया की समान सांद्रता से प्रभावित होता है (F(10, 3305) = 37.9; p < 0.0001 4जी)।
मेजबान की तलाश करने वाले गोजातीय मूत्र हेडस्पेस वाष्पशील अर्क के लिए समग्र आकर्षण। ग्लास ट्यूब ओल्फैक्टोमीटर (चित्रा 5 ए) में मूल्यांकित अरेबियंसिस मूत्र की आयु से काफी प्रभावित था (χ2 = 15.9, df = 4, p = 0.0032; चित्रा 5 बी)। पोस्ट हॉक विश्लेषण से पता चला है कि 24 घंटे में बासी मूत्र की गंध ने अन्य सभी उपचारों की तुलना में आकर्षण के उच्च स्तर का कारण बना (72 घंटे: पी = 0.0060, 168 घंटे: पी = 0.012, पेंटेन: पी = 0.00070), ताजा मूत्र की गंध को छोड़कर (पी = 0.13; चित्रा 5 बी)। यद्यपि मूत्र की गंध के लिए खून चूसने वाले मच्छरों का समग्र आकर्षण काफी अलग नहीं था (χ2 = 8.78, df = 4, p = 0.067; चित्रा 5 सी), नियंत्रण की तुलना में 72 घंटे पुराने मूत्र के साथ (पी = 0.0066; चित्र 5सी)।
मेज़बान और रक्त-पोषित एनोफ़ेलीज़ अरेबियनस की खोज में प्राकृतिक और कृत्रिम गाय मूत्र गंध के प्रति व्यवहारिक प्रतिक्रियाएँ। ग्लास ट्यूब ओल्फ़ैक्टोमीटर (ए) का योजनाबद्ध। ताज़े और पुराने गाय मूत्र से हेडस्पेस वाष्पशील अर्क का मेज़बान (बी) और रक्त-चूसने वाले (सी) मच्छरों की ओर आकर्षण। लॉर्ड एन की टेंटेकल प्रतिक्रिया का पता लगाएँ। ताज़े (डी), 24 घंटे (ई), 72 घंटे (एफ), और 168 घंटे (जी) पुराने गाय मूत्र से अलग किए गए हेडस्पेस अर्क दिखाए गए हैं। इलेक्ट्रॉन एंटीना डिटेक्शन (ईएडी) निशान गैस क्रोमैटोग्राफ़ से निकाले गए और फ्लेम आयनीकरण डिटेक्टर (एफआईडी) द्वारा पता लगाए गए हेडस्पेस में बायोएक्टिव यौगिकों की प्रतिक्रिया में वोल्टेज परिवर्तन दिखाते हैं। स्केल बार प्रतिक्रिया आयाम (एमवी) बनाम अवधारण समय (एस) का प्रतिनिधित्व करता है। जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों के गुण और रिलीज दर (µg h-1) दिखाए गए हैं। एक एकल तारांकन (*) एक सुसंगत कम-आयाम प्रतिक्रिया को इंगित करता है। डबल तारांकन (**) अप्रस्तुत प्रतिक्रियाओं को इंगित करते हैं। मेजबान (एच) और रक्त चूसने वाले (आई) को खोजें। ताजा और पुराने गाय के मूत्र की गंध के सिंथेटिक मिश्रण के लिए एन.अरबीन्सिस के अलग-अलग आकर्षण हैं। विभिन्न अक्षर नामों से आकर्षित होने वाले मच्छरों का औसत अनुपात एक-दूसरे से काफी अलग था (ट्यूकी के पोस्ट हॉक विश्लेषण का उपयोग करके एकतरफा एनोवा; पी < 0.05)। त्रुटि बार पैमाने की मानक त्रुटि को दर्शाते हैं।
मादा एन.अरबीएंसिस, रक्त भोजन के 72 घंटे और 120 घंटे बाद, स्पॉनिंग के दौरान, पेंटेन नियंत्रण की तुलना में ताजा और वृद्ध गाय के मूत्र से हेडस्पेस वाष्पशील अर्क के लिए कोई वरीयता नहीं दिखाई गई (χ2 = 3.07, p > 0.05; अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस 1)।
मादा ऐन.अरबीएंसिस के लिए, जीसी-ईएडी और जीसी-एमएस विश्लेषण ने आठ, छह, तीन और तीन जैवसक्रिय यौगिकों की पहचान की (चित्र 5डी-जी)। यद्यपि इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने वाले यौगिकों की संख्या में अंतर देखा गया, इनमें से अधिकांश यौगिक ताजे और पुराने मूत्र से एकत्रित प्रत्येक हेडस्पेस वाष्पशील अर्क में मौजूद थे। इसलिए, प्रत्येक अर्क के लिए, केवल उन यौगिकों को आगे के विश्लेषण में शामिल किया गया, जिन्होंने सीमा से ऊपर मादा एंटीना से शारीरिक प्रतिक्रिया उत्पन्न की।
हेडस्पेस संग्रह में जैवसक्रिय यौगिकों की कुल वाष्पशील रिलीज दर ताजा मूत्र में 29 µg h-1 से बढ़कर 168 घंटे पुराने मूत्र में 242 µg h-1 हो गई, जिसका मुख्य कारण p-क्रेसोल और m-फॉर्मेल्डिहाइड के साथ-साथ फिनोल में वृद्धि है। इसके विपरीत, 2-साइक्लोहेक्सेन-1-ऑन और डेकेनल जैसे अन्य यौगिकों की रिलीज दर मूत्र की आयु बढ़ने के साथ कम हो गई, जो क्रोमैटोग्राम (चित्र 5D)-G बाएं पैनल में संकेत तीव्रता (बहुतायत) में देखी गई कमी और इन यौगिकों के लिए शारीरिक प्रतिक्रियाओं (चित्र 5D-G दाएं पैनल) के साथ सहसंबद्ध है।
कुल मिलाकर, सिंथेटिक मिश्रण में ताजा और पुराने मूत्र हेडस्पेस (चित्रा 5 डी-जी) के अस्थिर अर्क में पहचाने गए बायोएक्टिव यौगिकों का एक समान प्राकृतिक अनुपात था और मेजबान (χ2 = 8.15, डीएफ = 4, पी = 0.083; चित्रा 5 एच) या रक्त चूसने वाले मच्छरों (χ2 = 4.91, डीएफ = 4, पी = 0.30; चित्रा 5 आई) की खोज में महत्वपूर्ण अपील नहीं हुई। हालांकि, उपचार के बीच पोस्ट हॉक जोड़ीदार तुलना से पता चला कि मेजबान की तलाश करने वाले मच्छर पेंटेन नियंत्रण (पी = 0.0086; चित्रा 5 एच) की तुलना में 24-घंटे पुराने मूत्र के सिंथेटिक मिश्रण के लिए महत्वपूर्ण रूप से आकर्षक थे।
24 घंटे पुराने मूत्र के सिंथेटिक मिश्रण में व्यक्तिगत घटकों की भूमिका का आकलन करने के लिए, वाई-ट्यूब परख में पूर्ण मिश्रणों के खिलाफ छह घटाव मिश्रणों का मूल्यांकन किया गया, जिसमें व्यक्तिगत यौगिकों को हटा दिया गया था। मेजबान-चाहने वाले मच्छरों के लिए, पूर्ण मिश्रण से व्यक्तिगत यौगिकों को घटाने से व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा (χ2 = 19.63, डीएफ = 6, पी = 0.0032; अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस2ए), सभी घटाव मिश्रण छोटे पूरी तरह मिश्रित की तुलना में अधिक आकर्षक थे। इसके विपरीत, पूरी तरह से सिंथेटिक मिश्रण से व्यक्तिगत यौगिकों को हटाने से खून चूसने वाले मच्छरों की व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा (χ2 = 11.38, डीएफ = 6, पी = 0.077), डेकेनल के अपवाद के साथ, जिसके परिणामस्वरूप पूर्ण मिश्रण की तुलना में निम्न स्तर का आकर्षण हुआ
इथियोपिया के एक मलेरिया-स्थानिक गांव में, क्षेत्रीय परिस्थितियों में मच्छरों को आकर्षित करने में 24-घंटे गाय के मूत्र के कृत्रिम मिश्रण की प्रभावकारिता का दस रातों तक मूल्यांकन किया गया (चित्र 6ए)। कुल 4,861 मच्छरों को पकड़ा गया और उनकी पहचान की गई, जिनमें से 45.7% एंथ्रोपस.गाम्बिया एसएल, 18.9% एनोफेलीज फेरोएंसिस और 35.4% क्यूलेक्स एसपीपी थे। (अतिरिक्त फाइल 1: तालिका एस1)। एनोफेलीज अरबीनिस पीसीआर विश्लेषण द्वारा पहचाने गए एन.गाम्बियन प्रजाति परिसर का एकमात्र सदस्य है। औसतन, प्रति रात 320 मच्छरों को पकड़ा गया, जिस दौरान कृत्रिम मिश्रण वाले जाल ने मिश्रण के बिना युग्मित जाल की तुलना में अधिक मच्छरों को पकड़ा (χ2 और परीक्षण के अंत में। जाल के प्रत्येक जोड़े में समान संख्या में मच्छर पकड़े गए, जो घरों के बीच किसी पूर्वाग्रह को इंगित नहीं करता है (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, पी > 0.05) और अध्ययन अवधि के दौरान जनसंख्या में कोई गिरावट नहीं हुई। नियंत्रण जाल की तुलना में, सिंथेटिक मिश्रण वाले जाल में पकड़े गए मच्छरों की संख्या में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि हुई: मेजबान की तलाश (χ2(0, 2107) = 138.7, पी < 0.0001), हाल ही में खून पिलाने (χ2(0, 650) = 32.2, पी < 0.0001) और गर्भावस्था (χ2(0, 228) = 6.27, पी = 0.0123; अतिरिक्त फाइल 1: तालिका एस1)। यह पकड़े गए मच्छरों की कुल संख्या में भी परिलक्षित होता है: मेजबान की तलाश > खून चूसने वाला > गर्भवती > अर्ध-गर्भवती > नर।
24 घंटे के सिंथेटिक गौमूत्र गंध मिश्रण की प्रभावकारिता का क्षेत्र मूल्यांकन।क्षेत्र परीक्षण दक्षिण-मध्य इथियोपिया (मानचित्र) में, माकी शहर (सम्मिलित करें) के पास, रोग नियंत्रण केंद्र (सीडीसी) प्रकाश जाल (दाएं) का उपयोग करके जोड़े वाले घरों में, एक लैटिन वर्गाकार डिजाइन (हवाई चित्र) (ए) के साथ किए गए थे। सिंथेटिक गंध-चारा वाले सीडीसी फोटोट्रैप मादा एनोफिलीज अरेबेस्क (बी) को आकर्षित करते हैं और पकड़ते हैं, लेकिन एनोफिलीज फैरोज़ (सी) को नहीं, एक अलग तरीके से, एक शारीरिक स्थिति पर निर्भर प्रभाव। इसके अलावा, इन जालों ने मेजबान क्यूलेक्स मच्छरों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि की।(डी) नियंत्रण की तुलना में।बाईं ओर की पट्टियां गंध चारा (हरा) और नियंत्रण (खुले) जाल (एन = 10) के जोड़े में पकड़े गए मच्छरों के औसत चयन सूचकांक का प्रतिनिधित्व करती हैं, तारांकन सांख्यिकीय महत्व के स्तर को इंगित करते हैं (*p = 0.01 और ***p < 0.0001)
तीनों प्रजातियाँ सिंथेटिक मिश्रण वाले जाल में अलग-अलग तरीके से पकड़ी गईं। मेजबान की तलाश में (χ2(1, 1345) = 71.7, p < 0.0001), रक्त सेवन (χ2(1, 517) = 16.7, p < 0.0001) और गर्भावस्था (χ2(1, 180) = 6.11, p = 0.0134) a.अरबिएंसिस सिंथेटिक मिश्रण छोड़ने वाले जाल में फंस गया (चित्र 6B), जबकि An की मात्रा में कोई अंतर नहीं था। विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं में फैरोन्सिस पाए गए (चित्र 6C)। क्यूलेक्स के लिए, नियंत्रण जाल की तुलना में सिंथेटिक मिश्रण (χ2(1,1319) = 12.6, p = 0.0004; चित्र 6D) के साथ जाल में मेजबान की तलाश करने वाले मच्छरों की संख्या में केवल एक महत्वपूर्ण वृद्धि पाई गई थी।
इथियोपिया में प्रजनन स्थलों और ग्रामीण समुदायों के बीच संभावित मेज़बानों के बाहर स्थित मेज़बान चारा जालों का इस्तेमाल यह आकलन करने के लिए किया गया था कि क्या मलेरिया मच्छर मेज़बान आवास संकेत के रूप में गाय के मूत्र की गंध का उपयोग करते हैं। मेज़बान संकेतों, गर्मी और गाय के मूत्र की गंध की उपस्थिति के साथ या उसके बिना, किसी भी मच्छर को नहीं पकड़ा गया (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S3)। हालाँकि, उच्च तापमान और गाय के मूत्र की गंध की उपस्थिति में, मादा मलेरिया मच्छरों को आकर्षित किया गया और पकड़ा गया, यद्यपि कम संख्या में, मूत्र की आयु से स्वतंत्र (χ2(5, 25) = 2.29, p = 0.13; अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S3)। इसके विपरीत, जल नियंत्रण ने उच्च तापमान पर मलेरिया मच्छरों को नहीं पकड़ा (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S3)।
मलेरिया मच्छर अन्य कीटों की तरह जीवन-इतिहास के लक्षणों को बढ़ाने के लिए गोमूत्र (यानी पोखर) पर प्रतिपूरक भोजन के माध्यम से नाइट्रोजन युक्त यौगिकों को प्राप्त करते हैं और वितरित करते हैं [2, 4, 24, 25, 26]। गोमूत्र एक आसानी से उपलब्ध नवीकरणीय संसाधन है जो मलेरिया वैक्टर के आराम करने के स्थानों से जुड़ा हुआ है, जैसे कि ग्रामीण घरों और स्पॉनिंग स्थलों के पास गोशाला और ऊंची वनस्पतियां। मादा मच्छर गंध से इस संसाधन का पता लगाती हैं और मूत्र में नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के अवशोषण को नियंत्रित करने में सक्षम होती हैं, जिसमें मूत्र में प्रमुख नाइट्रोजन घटक यूरिया भी शामिल है [15, 16]। मादा मच्छर की शारीरिक स्थिति के आधार पर, मूत्र में पोषक तत्व मेजबान की तलाश करने वाली मादा मच्छरों की उड़ान गतिविधि और अस्तित्व को बढ़ाने के लिए आवंटित किए जाते इस खोज के महत्वपूर्ण महामारी विज्ञान संबंधी परिणाम हैं, क्योंकि मादाओं की जीवन प्रत्याशा, गतिविधि और प्रजनन क्षमता में वृद्धि होती है, जो सभी वेक्टर क्षमता को प्रभावित करते हैं। इसके अलावा, यह व्यवहार भविष्य के वेक्टर प्रबंधन कार्यक्रमों का लक्ष्य हो सकता है।