Maistinių medžiagų įsigijimas ir paskirstymas integruoja vabzdžių maitinimosi ir gyvenimo ciklo ypatybes. Norėdami kompensuoti konkrečių maistinių medžiagų trūkumą skirtingais gyvenimo etapais, vabzdžiai gali gauti šių maistinių medžiagų papildomai maitindamiesi, pavyzdžiui, maitindamiesi stuburinių gyvūnų išskyromis procese, vadinamame balomis. Uodas Anopheles arabiani, atrodo, yra nepakankamai maitinamas, todėl jam reikalingos maistinės medžiagos tiek medžiagų apykaitai, tiek dauginimuisi. Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti, ar karvės šlapimo maišymas su An. arabiensis siekiant gauti maistinių medžiagų, pagerina gyvenimo ciklo ypatybes.
Įsitikinkite, kad tai saugu. arabiensis traukė šviežio, 24 valandų, 72 valandų ir 168 valandų senumo karvių šlapimo kvapas, o šeimininko ieškančios ir krauju maitinamos (48 valandas po kraujo davimo) patelės buvo matuojamos Y formos olfaktometru, o vaikingos patelės buvo įvertintos neršto testui. Tada buvo naudojama kombinuota cheminė ir elektrofiziologinė analizė, siekiant nustatyti bioaktyvius junginius karvių šlapime visose keturiose amžiaus klasėse. Sintetiniai bioaktyviųjų junginių mišiniai buvo įvertinti Y formos ir lauko bandymuose. Norint ištirti karvių šlapimą ir jo pagrindinį azoto turintį junginį karbamidą kaip galimą papildomą maistą maliarijos pernešėjams, buvo išmatuoti maitinimosi parametrai ir gyvenimo ciklo charakteristikos. Buvo įvertinta patelių uodų dalis ir absorbuoto karvių šlapimo bei karbamido kiekis. Po maitinimo patelės buvo įvertintos dėl išgyvenamumo, pririšto skrydžio ir dauginimosi.
Ieškokite šeimininko kraujo ir maisto. Laboratorinių ir lauko tyrimų metu arabus traukė natūralus ir sintetinis šviežio ir brandinto karvės šlapimo kvapas. Nėščios patelės nereagavo į karvės šlapimo reakciją neršto vietose. Šeimininko ieškančios ir kraują siurbiančios patelės aktyviai absorbuoja karvės šlapimą ir šlapalą ir paskirsto šiuos išteklius pagal gyvenimo ciklo kompromisus, atsižvelgiant į fiziologinę būseną skrydžiui, išgyvenimui ar dauginimuisi.
Anopheles arabinis karvių šlapimo rinkimas ir paskirstymas, siekiant pagerinti gyvenimo ciklo charakteristikas. Papildomas karvių šlapimo šėrimas tiesiogiai veikia vektorių pajėgumą, padidindamas dienos išgyvenamumą ir vektorių tankį, ir netiesiogiai, keisdamas skrydžio aktyvumą, todėl tai turėtų būti įtraukta į būsimus modelius.
Maistinių medžiagų įsigijimas ir paskirstymas integruoja vabzdžių maitinimosi ir gyvenimo ciklo ypatybes [1, 2, 3]. Vabzdžiai gali pasirinkti ir įsigyti maisto bei atlikti kompensacinį maitinimąsi, atsižvelgdami į maisto prieinamumą ir maistinių medžiagų poreikius [1, 3]. Maistinių medžiagų pasiskirstymas priklauso nuo gyvenimo ciklo proceso ir gali lemti skirtingus mitybos kokybės ir kiekio reikalavimus skirtinguose vabzdžių gyvenimo etapuose [1, 2]. Norėdami kompensuoti konkrečių maistinių medžiagų trūkumą, vabzdžiai gali gauti šių maistinių medžiagų papildomai maitindamiesi, pavyzdžiui, purvu, įvairiais stuburinių gyvūnų išmatomis ir sekretais bei dvėseliena, šis procesas vadinamas balomis [2]. Nors pirmiausia aprašomos įvairios drugelių ir kandžių rūšys, girdyklų yra ir kituose vabzdžių būriuose, o šių išteklių pritraukimas ir maitinimasis jais gali turėti didelės įtakos sveikatai ir kitiems gyvenimo ciklo požymiams [2, 4, 5, 6], 7]. Maliarinis uodas Anopheles gambiae sensu lato (sl) pasirodo kaip „nepakankamai maitinamas“ suaugėlis [8], todėl laistymas gali atlikti svarbų vaidmenį jo gyvenimo ciklo ypatybėse, tačiau šis elgesys iki šiol buvo ignoruojamas. Agitacijos naudojimas kaip priemonė padidinti maistinių medžiagų suvartojimą šioje svarbioje terpėje nusipelno dėmesio, nes tai gali turėti svarbių epidemiologinių pasekmių.
Suaugusių Anopheles uodų patelių azoto suvartojimas yra ribotas dėl mažų kalorijų atsargų, kurias jos perneša iš lervos stadijos, ir neefektyvaus kraujo miltų panaudojimo [9]. Ann.gambiae sl patelės tai paprastai kompensuoja papildomai maitindamosi krauju [10, 11], taip padidindamos riziką užsikrėsti šia liga ir uodams tapdamos plėšrūnais. Arba uodai gali papildomai maitintis stuburinių gyvūnų išmatomis, kad gautų azoto junginių, kurie pagerina prisitaikymą ir skrydžio manevringumą, kaip parodė kiti vabzdžiai [2]. Šiuo atžvilgiu įdomus yra stiprus ir ryškus vienos iš giminingų rūšių, esančių Anopheles arabinis, traukos bruožas. Gambijos sl rūšių komplekse esantis Anopheles arabinis šviežias ir brandintas karvių šlapimas [12, 13, 14]. Anopheles arabinis yra oportunistinis šeimininko pasirinkimas ir yra žinoma, kad jis bendrauja su galvijais ir jais minta. Karvių šlapimas yra turtingas azoto junginių, o karbamidas sudaro 50–95 % viso azoto kiekio šviežiame šlapime [15, 16]. Karvių šlapimas... mikroorganizmai panaudoja šiuos išteklius azoto junginių sudėtingumui sumažinti per 24 valandas [15]. Sparčiai didėjant amoniako kiekiui, kuris yra susijęs su organinio azoto sumažėjimu, klesti šarminiai mikroorganizmai (daugelis jų gamina uodams toksiškus junginius) [15], kurie gali būti Ann.arabiensis patelės, kurias pirmiausia traukia 24 valandų ar jaunesnio amžiaus šlapimas [13, 14].
Šiame tyrime buvo ieškoma šeimininkų ir krauju mintančių Ans. Pirmojo gonadotropino ciklo metu arabiensis buvo vertinamas dėl azoto junginių, įskaitant karbamidą, įsisavinimo maišant šlapimą. Toliau buvo atlikta eksperimentų serija, siekiant įvertinti, kaip uodų patelės paskirsto šį potencialų maistinių medžiagų šaltinį, kad pagerintų išgyvenimą, dauginimąsi ir tolesnį maisto paiešką. Galiausiai buvo įvertintas šviežio ir brandinto karvių šlapimo kvapas, siekiant nustatyti, ar tai suteikia patikimų užuominų apie šeimininkų ir krauju mintų An. Ieškodami šio potencialaus mitybos šaltinio, arabiensis atrado chemines koreliacijas, lemiančias pastebėtą skirtingą patrauklumą. Sintetiniai lakiųjų organinių junginių (LOJ), nustatytų 24 valandas brandintame šlapime, kvapų mišiniai buvo toliau vertinami lauko sąlygomis, išplečiant laboratorinėmis sąlygomis gautus rezultatus ir parodant galvijų šlapimo kvapo poveikį skirtingoms fiziologinėms būsenoms. Uodų trauka. Gauti rezultatai patvirtina, kad An. arabiensis įsisavina ir paskirsto stuburinių šlapime esančius azoto junginius, kad paveiktų gyvenimo ciklo charakteristikas. Šie rezultatai aptariami atsižvelgiant į galimas epidemiologines pasekmes ir tai, kaip juos galima panaudoti vektorių stebėjimui ir kontrolei.
Anopheles arabicans (Dongola padermė) buvo laikomos 25 ± 2 °C temperatūroje, 65 ± 5 % santykiniame oro drėgnume ir 12:12 val. šviesos ir tamsos cikle. Lervos buvo auginamos plastikiniuose padėkluose (20 cm × 18 cm × 7 cm), pripildytuose distiliuoto vandens, ir šeriamos „Tetramin®“ žuvų maistu („Tetra Werke“, Melle, Vokietija). Lėliukės buvo surenkamos į 30 ml puodelius („Nolato Hertila“, Åstorp, Švedija) ir perkeliamos į „Bugdorm“ narvus (30 cm × 30 cm × 30 cm; „MegaView Science“, Taichungas, Taivanas), kad suaugusios lervos galėtų išlįsti. Suaugusioms lervoms buvo duodamas 10 % sacharozės tirpalas iki 4 dienų po išlindimo (dpe), o tada šeimininko ieškančioms patelėms buvo duodamas pašaras prieš pat eksperimentą arba jos buvo badaujamos per naktį distiliuotu vandeniu prieš eksperimentą, kaip aprašyta toliau. Patelės, naudotos skrydžio vamzdelių eksperimentams, buvo badaujamos tik 4–6 valandas. vandens neribotai. Norint paruošti kraują siurbiančius uodus vėlesniems biologiniams tyrimams, 4 dpe patelėms buvo duodamas defibrotinis avių kraujas („Håtunalab“, Bro, SE), naudojant membraninę šėrimo sistemą („Hemotek Discovery Workshops“, Akringtonas, JK). Visiškai prisigėrusios patelės buvo perkeltos į atskirus narvus ir 3 dienas prieš toliau aprašytus eksperimentus joms buvo duodamas tiesioginis pašaras, kaip aprašyta toliau, arba 10 % sacharozės neribotai. Pastarosios patelės buvo naudojamos biologiniams tyrimams su skrydžio vamzdeliu ir perkeltos į laboratoriją, o po to 4–6 valandas prieš eksperimentą joms buvo neribotai duodamas distiliuotas vanduo.
Šėrimo tyrimai buvo naudojami suaugusių An.Arab patelių šlapimo ir šlapalo suvartojimui kiekybiškai įvertinti. Šeimininkes ieškančioms ir krauju maitinamoms patelėms 48 valandas buvo duodamas pašaras, kuriame buvo 1 % praskiesto šviežio ir brandinto karvės šlapimo, įvairios šlapalo koncentracijos ir du kontroliniai mėginiai (10 % sacharozės ir vandens). Be to, į pašarą buvo įdėta maistinių dažų (1 mg ml-1 ksileno cianido FF; CAS 2650-17-1; „Sigma-Aldrich“, Stokholmas, SE), kurie buvo tiekiami 4 × 4 matricoje 250 µl mikrocentrifugos mėgintuvėliuose („Axygen Scientific“, Union City, CA, JAV; 1A pav.). Užpildykite iki kraštų (~300 µl). Kad išvengtumėte konkurencijos tarp uodų ir galimo dažų spalvos poveikio, į didelę Petri lėkštelę (12 cm skersmens ir 6 cm aukščio; Semadeni, Ostermundigen, CH; 1A pav.) įdėkite 10 uodų visiškoje tamsoje, esant 25 ± 2 cm °C temperatūrai ir 65 ± 5 % santykinei drėgmei. Šie eksperimentai buvo pakartoti 5–10 kartų per dieną. kartus. Po sąlyčio su pašaru uodai buvo laikomi -20 °C temperatūroje iki tolesnės analizės.
Ieškokite šeimininko ir kraujasiurbės Anopheles arabianus patelės absorbuoto karvių šlapimo ir šlapalo. Šėrimo bandyme (A) uodų patelėms buvo duodamas pašaras, sudarytas iš šviežio ir brandinto karvių šlapimo, įvairios koncentracijos šlapalo, sacharozės (10 %) ir distiliuoto vandens (H2O). Šeimininko ieškančios (B) ir kraujasiurbės (C) patelės absorbavo daugiau sacharozės nei bet kuris kitas tirtas pašaras. Atkreipkite dėmesį, kad šeimininko ieškančios patelės absorbavo 72 valandų karvių šlapimą mažiau nei 168 valandų karvių šlapimą (B). Vidutinis bendras azoto kiekis (± standartinis nuokrypis) šlapime pateiktas įdėkle. Šeimininko ieškančios (D, F) ir kraujasiurbės (E, G) patelės pasisavina šlapalą priklausomai nuo dozės. Vidutiniai įkvėpti tūriai (D, E) su skirtingais raidžių pavadinimais reikšmingai skyrėsi vienas nuo kito (vienpusė ANOVA naudojant Tukey post hoc analizę; p < 0,05). Paklaidų juostos rodo vidurkio standartinę paklaidą (BE). Tiesi punktyrinė linija rodo logaritminę tiesinę regresijos liniją (F, G).
Kad išsiskirtų absorbuotas maistas, uodai buvo po vieną sudėti į 1,5 ml mikrocentrifugos mėgintuvėlius, kuriuose buvo 230 µl distiliuoto vandens, ir audinys buvo suardytas naudojant vienkartinį piestelę ir belaidį variklį („VWR International“, Lundas, SE), po to centrifuguotas 10 krpm greičiu 10 min. Supernatantas (200 µl) buvo perkeltas į 96 šulinėlių mikroplokštelę („Sigma-Aldrich“), o absorbcija (λ620) buvo nustatyta naudojant spektrofotometru pagrįstą mikroplokštelių skaitytuvą („SPECTROStar® Nano“, „BMG Labtech“, Ortenbergas, Vokietija) nm). Arba uodai buvo sumalti 1 ml distiliuoto vandens, iš kurio 900 µl buvo perkelta į kiuvetę spektrofotometrinei analizei (λ620 nm; UV 1800, „Shimadzu“, Kista, SE). Norint kiekybiškai įvertinti maisto suvartojimą, standartinė kreivė buvo sudaryta nuosekliu skiedimu, kad būtų gauta nuo 0,2 µl iki 2,4 µl 1 mg ml-1 ksileno cianido. Tada žinomo dažiklio optinis tankis buvo matuojamas. koncentracijos buvo naudojamos norint nustatyti kiekvieno uodo suvalgyto maisto kiekį.
Tūrio duomenys buvo analizuojami naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA), po kurios sekė Tukey post hoc poriniai palyginimai („JMP Pro“, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, JAV, 1989–2007). Linijinės regresijos analizės aprašė nuo koncentracijos priklausomą šlapalo suvartojimą ir palygino šeimininko ieškančių ir kraują siurbiančių uodų reakcijas („GraphPad Prism“ v8.0.0, skirta „Mac“, „GraphPad Software“, San Diegas, Kalifornija, JAV).
Maždaug 20 µl šlapimo mėginių iš kiekvienos amžiaus grupės buvo surišti su „Chromosorb® W/AW“ (10 mg 80/100 mesh, „Sigma Aldrich“) ir įkapsuliuoti į alavo kapsules (8 mm × 5 mm). Kapsulės buvo įdėtos į CHNS/O analizatoriaus („Flash 2000“, „Thermo Fisher Scientific“, Waltham, MA, JAV) degimo kamerą, kad būtų galima nustatyti azoto kiekį šviežiame ir brandintame šlapime pagal gamintojo protokolą. Bendras azotas (g N l-1) buvo kiekybiškai įvertintas remiantis žinomomis karbamido koncentracijomis, naudojamomis kaip standartas.
Siekiant įvertinti dietos poveikį šeimininkus ieškančių ir kraują siurbiančių patelių išgyvenamumui, uodai buvo po vieną sudėti į didelius Petri lėkšteles (12 cm skersmens ir 6 cm aukščio; Semadeni) su tinkleliu uždengta skylute dangtelyje (3 cm skersmens), skirta ventiliacijai ir maisto tiekimui. Pašarai buvo duodami iškart po 4 dienų po auginimo ir juose buvo 1 % praskiesto šviežio ir brandinto karvės šlapimo, keturių koncentracijų karbamido ir dviejų kontrolinių mėginių – 10 % sacharozės ir vandens. Kiekvienas pašaras buvo pipete užpilamas ant dantų tampono („DAB Dental AB“, Upplands Väsby, SE), įkišto į 5 ml švirkštą („Thermo Fisher Scientific“, Geteborgas, SE), stūmoklis išimamas ir uždedamas ant Petri lėkštelės (1 pav.). 1A). Keiskite savo racioną kiekvieną dieną. Laboratoriją prižiūrėkite, kaip aprašyta aukščiau. Išgyvenę uodai buvo skaičiuojami du kartus per dieną, o negyvi uodai buvo išmetami, kol nugaišo paskutinis uodas (n = 40 kiekvienam gydymui). Įvairiais pašarais šeriamų uodų išgyvenamumas buvo statistiškai analizuojamas naudojant Kaplan-Meyer išgyvenamumo kreives ir log-rank testus, siekiant palyginti išgyvenamumo pasiskirstymą. dietų palyginimai („IBM SPSS Statistics 24.0.0.0“).
Pagal Attisano ir kt. [17] sukurtą specialų uodų skraidymo malūnėlį, pagamintą iš 5 mm storio skaidrių akrilinių plokščių (10 cm pločio x 10 cm ilgio x 10 cm aukščio) be priekinės ir galinės plokščių (3 pav.: viršuje). Šarnyrinis mazgas su vertikaliu vamzdžiu, pagamintu iš dujų chromatografijos kolonėlės (0,25 mm vidinis skersmuo; 7,5 cm ilgis), kurios galai priklijuoti prie vabzdžio adatos, pakabintos tarp poros neodimio magnetų, 9 cm atstumu vienas nuo kito. Horizontalus vamzdis, pagamintas iš tos pačios medžiagos (6,5 cm ilgio), padalijo vertikalų vamzdį į dvi dalis, sudarant pritvirtintą atšaką ir atšaką, kurioje buvo nedidelis aliuminio folijos gabalėlis kaip šviesą pertraukiantis signalas.
24 valandas badaujančioms patelėms 30 minučių prieš suvaržymą buvo duodamas aukščiau nurodytas pašaras. Sočiai maitinamos uodų patelės buvo individualiai 2–3 minutes anestezuojamos ant ledo ir bičių vašku pritvirtinamos prie vabzdžių smeigtukų („Joel Svenssons Vaxfabrik AB“, Munka Ljungby, SE), o tada pririšamos prie horizontalių vamzdžių atšakų. Skraidantis malūnas. Apsisukimai skrydžio metu buvo registruojami specialiai pagamintu duomenų kaupikliu, o tada saugomi ir rodomi naudojant „PC-Lab 2000™“ programinę įrangą (v4.01; „Velleman“, Gavere, BE). Skraidantis malūnas buvo patalpintas klimato reguliuojamoje patalpoje (12 val.: 12 val., šviesa: tamsa, 25 ± 2 °C, 65 ± 5 % santykinis oro drėgnumas).
Norint vizualizuoti skrydžio aktyvumo modelį, per 24 valandų laikotarpį buvo apskaičiuotas bendras nuskridtas atstumas (m) ir bendras iš eilės atliktų skrydžių skaičius per valandą. Be to, vidutiniai atskirų patelių nuskridti atstumai buvo palyginti tarp gydymo grupių ir analizuojami naudojant vienfaktorinę ANOVA ir Tukey post hoc analizę (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), kur vidutinis atstumas buvo laikomas priklausomu kintamuoju, o gydymo grupė – nepriklausomu veiksniu. Be to, vidutinis raundų skaičius apskaičiuojamas 10 minučių intervalais.
Siekiant įvertinti pašaro poveikį An.arabiensis reprodukcinei veiklai, šešios patelės (4 dpe) po kraujo paėmimo buvo perkeltos tiesiai į Bugdorm narvus (30 cm × 30 cm × 30 cm) ir 48 valandas joms buvo duodamas eksperimentinis pašaras, kaip aprašyta aukščiau. Tada pašarai buvo pašalinti, o trečią dieną 48 valandoms buvo duodami neršto indeliai (30 ml; Nolato Hertila), pripildyti 20 ml distiliuoto vandens, keičiant juos kas 24 valandas. Kiekvienas pašaro režimas buvo kartojamas 20–50 kartų. Kiekvieno eksperimentinio narvo ikrai buvo suskaičiuoti ir užregistruoti. Ikrų mėginiai buvo naudojami atskirų ikrų vidutinio dydžio ir ilgio pokyčiams įvertinti (n ≥ 200 vienam pašarui), naudojant Dialux-20 mikroskopą (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, Vokietija) su Leica kamera (DFC) 320 R2; Likę kiaušinėliai 24 valandas buvo laikomi klimato kontroliuojamoje patalpoje standartinėmis auginimo sąlygomis, o neseniai išsiritusių pirmos stadijos lervų (n ≥ 200 kiekvienam pašarui) mėginys buvo išmatuotas, kaip aprašyta aukščiau. Kiaušinių skaičius ir jų bei lervų dydis buvo palyginti tarp apdorojimo grupių, naudojant vienfaktorinę ANOVA ir Tukey post hoc analizę (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Iš šviežio (1 val. po mėginio paėmimo), 24 val., 72 val. ir 168 val. brandinto šlapimo mėginių, surinktų iš zebu ir arsi veislės galvijų, buvo surinkti lakiųjų dalelių viršutinėje erdvėje mėginiai. Patogumui šlapimo mėginiai buvo surinkti anksti ryte, kol karvės dar buvo tvarte. Šlapimo mėginiai buvo surinkti iš 10 asmenų, ir 100–200 ml kiekvieno mėginio buvo perpilta į atskirus poliamidinius kepimo maišelius („Toppits Cofresco“, „Frischhalteprodukte GmbH and Co.“, Mindenas, Vokietija) 3 l poliamido su dangteliu vinilchlorido plastikiniuose statinėse. Kiekvieno galvijų šlapimo mėginio viršutinės erdvės lakieji dalelės buvo surinktos tiesiogiai (šviežias) arba po brandinimo kambario temperatūroje 24 val., 72 val. ir 168 val., t. y. kiekvienas šlapimo mėginys reprezentavo kiekvieną amžiaus grupę.
Viršutinės erdvės lakiųjų medžiagų surinkimui buvo naudojama uždaro ciklo sistema, skirta cirkuliuoti aktyvuotos anglies filtruotą dujų srautą (100 ml min-1) per poliamido maišelį į adsorbcijos kolonėlę 2,5 val., naudojant diafragminį vakuuminį siurblį („KNF Neuberger“, Freiburgas, Vokietija). Kontrolei viršutinės erdvės dujos buvo renkamos iš tuščio poliamido maišelio. Adsorbcijos kolonėlė buvo pagaminta iš tefloninio vamzdelio (5,5 cm x 3 mm vidinis skersmuo), kuriame tarp stiklo vatos kamščių buvo įdėta 35 mg „Porapak Q“ (50/80 tinklelio; „Waters Associates“, Milfordas, Masačusetsas, JAV). Prieš naudojimą kolonėlė buvo praplaunama 1 ml pakartotinai distiliuoto n-heksano („Merck“, Darmštatas, Vokietija) ir 1 ml pentano (99,0 % grynumo tirpiklis, GC klasės, „Sigma Aldrich“). Adsorbuotos lakiosios medžiagos buvo eliuotos 400 μl pentano. Viršutinės erdvės dujos buvo sujungtos ir laikomos -20 °C temperatūroje, kol buvo panaudotos tolesnei analizei.
Šeimininko ieškančių ir kraują ėdančių An elgesio reakcijos. Iš šviežio, 24, 72 ir 168 valandas brandinto šlapimo surinkti lakieji ekstraktai iš Arabidopsis uodų buvo analizuojami naudojant tiesų stiklinį vamzdelį turintį olfaktometrą [18]. Eksperimentai buvo atlikti ZT 13–15, An namų paieškos aktyvumo piko laikotarpiu. Arab [19]. Stiklinis vamzdelis-olfaktometras (80 cm × 9,5 cm vidinis skersmuo) buvo apšviestas 3 ± 1 lx raudona šviesa iš viršaus. Medžio anglimi filtruotas ir drėkinamas oro srautas (25 ± 2 °C, 65 ± 2 % santykinė drėgmė) praėjo biologinį tyrimą 30 cm s-1 greičiu. Oras praleidžiamas per nerūdijančio plieno tinklelių seriją, sukuriant laminarinį srautą ir vienodą pliūpsnio struktūrą. Dantų tamponų dozatorius (4 cm × 1 cm; L:D; DAB Dental AB), pakabintas ant 5 cm ritės olfaktometro vėjo pusėje, su stimuliatoriumi. keičiasi kas 5 minutes. Analizei kaip stimulas buvo naudojama 10 μl kiekvienos viršutinės erdvės ekstrakto, praskiesto santykiu 1:10. Kontrolei buvo naudojamas toks pat pentano kiekis. Individualūs šeimininko ieškantys arba kraują siurbiantys uodai buvo patalpinti į individualius paleidimo narvelius 2–3 valandas prieš eksperimento pradžią. Paleidimo narvelis buvo pastatytas olfaktometro pavėjinėje pusėje, uodams buvo leista aklimatizuotis 1 min., o tada buvo atidarytas narvelio droselio vožtuvas, kad būtų paleisti. Pritraukimas prie apdorojimo arba kontrolės buvo analizuojamas kaip uodų, kurie per 5 minutes nuo paleidimo palietė šaltinį, dalis. Kiekvienas viršutinės erdvės lakusis ekstraktas ir kontrolė buvo pakartoti bent 30 kartų, ir siekiant išvengti bet kurios vienos dienos poveikio, kiekvieną eksperimentinę dieną buvo išbandytas toks pat apdorojimo ir kontrolės grupių skaičius. Šeimininko ir krauju maitinamų Ans.Arabic ir viršutinės erdvės rinkinių paieškos reakcijos buvo analizuojamos naudojant nominalią logistinę regresiją, po kurios buvo atlikti poriniai palyginimai nelyginiams santykiams nustatyti (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
An neršto reakcija. Šviežio ir brandinto karvių šlapimo ertmės ekstraktai buvo analizuojami „Bugdorm“ narveliuose (30 cm × 30 cm × 30 cm; „MegaView Science“). Neršto substratas buvo plastikiniai puodeliai (30 ml; „Nolato Hertila“), pripildyti 20 ml distiliuoto vandens, ir buvo padėti priešinguose narvo kampuose, 24 cm atstumu vienas nuo kito. Į apdorojimo puodelius buvo įpilta po 10 μl kiekvieno ertmės ekstrakto, praskiesto santykiu 1:10. Kontroliniam puodeliui sureguliuoti buvo naudojamas vienodas pentano kiekis. Tarp kiekvieno eksperimento buvo keičiami apdorojimo ir kontroliniai puodeliai, siekiant kontroliuoti padėties poveikį. Dešimt krauju maitinamų patelių buvo paleistos į eksperimentinius narvelius 9–11 ZT, o ikrai puodeliuose buvo suskaičiuoti po 24 valandų. Neršto indekso apskaičiavimo formulė yra: (į apdorojimo puodelį padėtų ikrų skaičius – į kontrolinį puodelį padėtų ikrų skaičius) / (bendras padėtų ikrų skaičius). Kiekvienas apdorojimas buvo pakartotas 8 kartus.
Patelių An.arabiensis analizė atlikta dujų chromatografijos ir elektroninių antenų modeliavimo (GC-EAD) metodu, kaip aprašyta anksčiau [20]. Trumpai tariant, šviežios viršutinės erdvės lakieji ekstraktai buvo atskirti naudojant „Agilent Technologies 6890 GC“ (Santa Klara, Kalifornija, JAV) su HP-5 kolonėle (30 m × 0,25 mm vidinis skersmuo, 0,25 μm plėvelės storis, „Agilent Technologies“). ir senstantį šlapimą. Vandenilis buvo naudojamas kaip mobilioji fazė, kurios vidutinis linijinis srautas buvo 45 cm s⁻¹. Kiekvienas mėginys (2 μl) buvo įpurškiamas 30 sekundžių bedalykiu režimu, kai įleidimo temperatūra buvo 225 °C. GC krosnies temperatūra buvo užprogramuota nuo 35 °C (3 minučių palaikymas) iki 300 °C (10 minučių palaikymas) esant 10 °C min⁻¹ greičiui. Į GC nuotekų skirstytuvą buvo įpilta 4 psi azoto ir padalinta 1:1 Gerstel 3D/2 mažo negyvo tūrio kryžminiu filtru (Gerstel, Mülheim, Vokietija) tarp liepsnos jonizacijos detektoriaus ir EAD. GC nuotekų kapiliaras EAD buvo perleistas per Gerstel ODP-2 perdavimo liniją, kuri seka GC krosnies temperatūrą plius 5 °C, į stiklinį vamzdelį (10 cm × 8 mm), kur jis buvo sumaišytas su anglies filtru filtruotu, drėgnu oru (1,5 l min⁻¹). Antena buvo pastatyta 0,5 cm atstumu nuo vamzdelio išleidimo angos. Kiekvienas uodas buvo suskaičiuotas vienam pakartojimui ir šeimininkus ieškantiems uodams buvo atlikti bent trys pakartojimai su kiekvieno amžiaus šlapimo mėginiais.
Bioaktyviųjų junginių identifikavimas šviežio ir brandinto galvijų šlapimo kolekcijose, esančiose viršutinėje erdvėje, naudojant kombinuotą GC ir masių spektrometrą (GC-MS; 6890 GC ir 5975 MS; „Agilent Technologies“), siekiant sukelti anteninius atsakus GC-EAD analizėje, veikiant elektronų smūgio jonizacijos režimu esant 70 eV įtampai. GC buvo aprūpintas HP-5MS UI dengta lydyto silicio kapiliarine kolonėle (vidinis skersmuo 60 m × 0,25 mm, plėvelės storis 0,25 μm), naudojant helį kaip mobiliąją fazę, kurios vidutinis linijinis srautas buvo 35 cm s-1. 2 μl mėginys buvo įpurškiamas naudojant tuos pačius injektoriaus nustatymus ir krosnies temperatūrą kaip ir GC-EAD analizei. Junginiai buvo identifikuoti pagal jų sulaikymo laiką (Kováto indeksą) ir masių spektrus, palyginti su pasirinktine biblioteka ir NIST14 biblioteka („Agilent“). Identifikuoti junginiai buvo patvirtinti įpurškiant autentiškus standartus (1 papildoma byla: S2 lentelė). Kiekybiniam nustatymui buvo naudojamas heptilacetatas (10 ng, 99,8 % cheminis grynumas, „Aldrich“). įpurškiamas kaip išorinis standartas.
Sintetinio kvapo mišinio, sudaryto iš šviežiame ir brandintame šlapime identifikuotų bioaktyviųjų junginių, veiksmingumo pritraukiant šeimininko ieškančius ir kraują siurbiančius Ans.arabiensis, vertinimas naudojant tą patį olfaktometrą ir protokolą kaip aukščiau. Sintetiniai mišiniai imitavo junginių sudėtį ir proporcijas šviežio, 24 valandų, 48 valandų, 72 valandų ir 168 valandų brandinto šlapimo mišiniuose esančiuose lakiuosiuose ekstraktuose (5D-G paveikslas; 1 papildoma byla: S2 lentelė). Analizei atlikti naudojama 10 μl 1:100 praskiedimo visiškai sintetinio mišinio, kurio bendras išsiskyrimo greitis svyruoja nuo maždaug 140 iki 2400 ng h-1, siekiant įvertinti patrauklumą šeimininkui ir kraują siurbiantiems uodams. Vėliau bandymas atliekamas su pilnais mišiniais, kuriuose pašalinami atskirų viso mišinio junginių subtraktyvūs mišiniai. Šeimininko ir krauju maitinamų Ans.Arab ir sintetinių bei subtraktyvių mišinių paieškos reakcijos buvo analizuojamos naudojant nominalią logistinę regresiją, po kurios buvo atlikti poriniai palyginimai nelyginiams santykiams (JMP Pro, v14.0.0, SAS institutas).
Siekiant įvertinti, ar karvės šlapimas gali būti maliarinių uodų šeimininko buveinės užuomina, šviežias ir brandintas karvės šlapimas, surinktas, kaip aprašyta aukščiau, ir vanduo buvo supiltas į 3 litrų talpos kibirus su tinkleliu (100 ml) ir padėti į šeimininko masalo spąstus (BG-HDT versija; „BioGents“, Regensburgas, Vokietija). Dešimt spąstų buvo pastatyti 50 m atstumu viena nuo kitos ganykloje, 400 m atstumu nuo kaimo bendruomenės (Silay, Etiopija, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E), be galvijų, nuolatinėse veisimosi vietose ir kaimuose. Penkios spąstai buvo šildomi, siekiant imituoti šeimininko buvimą, o penkios spąstai buvo palikti nešildomi. Kiekviena apdorojimo vieta buvo keičiama kas naktį iš viso penkias naktis. Skirtingo amžiaus šlapimu masalais užteptose spąstose sugautų uodų skaičius buvo palygintas naudojant logistinę regresiją su beta binominiu skirstiniu (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Maliarijos endeminiame kaime netoli Maki miesto, Oromijos regione, Etiopijoje (8° 11′ 08″ šiaurės platumos, 38° 81′ 70″ rytų ilgumos; 6A pav.). Tyrimas buvo atliktas nuo rugpjūčio vidurio iki rugsėjo vidurio, prieš kasmetinį patalpų likučių purškimą, kartu su ilgu lietingu sezonu. Tyrimui buvo pasirinktos penkios namų poros (20–50 m atstumu viena nuo kitos), esančios kaimo pakraštyje (6A pav.). Namams atrinkti buvo taikomi šie kriterijai: name nebuvo leidžiama laikyti gyvūnų, nebuvo leidžiama gaminti maisto patalpose (malkomis ar anglimis) (bent jau bandomuoju laikotarpiu) ir namai, kuriuose gyvena ne daugiau kaip du gyventojai, miegantys neinsekticidinėse patalpose. po apdorotu tinkleliu nuo uodų. Etikos patvirtinimą suteikė Adis Abebos universiteto Gamtos mokslų fakulteto (CNS-IRB) Institucinė tyrimų etikos peržiūros taryba (IRB/022/2016), vadovaudamasi Pasaulio medicinos asociacijos Helsinkio deklaracijoje nustatytomis gairėmis. Kiekvieno namų ūkio vadovo sutikimas buvo gautas padedant sveikatos priežiūros darbuotojams. Visą procesą patvirtino vietos administracijos rajonų ir seniūnijų („kebele“) lygmeniu. Eksperimentinis planas atitiko 2 × 2 lotyniško kvadrato planą, kuriame sintetiniai mišiniai ir kontroliniai mėginiai buvo priskirti poriniams nameliams pirmąją naktį ir keičiami tarp namelių kitą eksperimentinę naktį. Šis procesas buvo pakartotas dešimt kartų. Be to, norint įvertinti uodų aktyvumą pasirinktuose nameliuose, CDC spąstai buvo nustatyti taip, kad jie veiktų penkias naktis iš eilės lauko bandymo pradžioje, viduryje ir pabaigoje tuo pačiu paros metu.
Sintetinis mišinys, kuriame buvo šeši bioaktyvūs junginiai, buvo ištirpintas heptane (97,0 % tirpiklio, GC klasės, „Sigma Aldrich“) ir išskiriamas 140 ng h-1 greičiu, naudojant medvilninį dagties dozatorių [20]. Dagties dozatorius leido visiems junginiams išsiskirti pastoviomis proporcijomis per visą 12 valandų eksperimentą. Heptanas buvo naudojamas kaip kontrolė. Buteliukas buvo pakabintas šalia Ligų kontrolės ir prevencijos centrų (CDC) šviesos gaudyklės (John W. Hock Company, Gainesville, FL, JAV; 6A pav.) įėjimo taško. Gaudyklės buvo pakabintos 0,8–1 m aukštyje virš žemės, prie lovos kojūgalio, o savanoris miegojo po neapdorotu tinkleliu nuo uodų ir veikė nuo 18:00 iki 06:30. Uodai, sugauti pagal lytį ir fiziologinę būseną (nemaitinti, maitinami, pusiau vaikingi ir vaikingi [21], vėliau buvo tikrinami naudojant polimerazės grandininės reakcijos (PGR) analizę, siekiant nustatyti rūšį, morfologiškai identifikuotą kaip A. gambiae sl. Komplekso nariai [23]. Lauko tyrime gaudyklė Porinių namų gaudymas spąstais buvo analizuojamas naudojant nominalųjį logistinį atitikimo modelį, kuriame trauka buvo priklausomas kintamasis, o apdorojimas (sintetinis mišinys, palyginti su kontrole) – fiksuotas efektas (JMP® 14.0.0. SAS Institute Inc.). Čia pateikiame χ2 ir p reikšmes, gautas iš tikėtinumo santykio testo.
Įvertinkite, ar tai saugu. arabiensis sugebėjo gauti šlapimą, pagrindinį azoto šaltinį – karbamidą – tiesiogiai maitindamas pateles per 48 valandas nuo jų davimo 4 dienas po (dpe) šeimininko paieškos ir kraujo šėrimo bandymų (1A pav.). Tiek šeimininko ieškančios, tiek kraują siurbiančios patelės absorbavo žymiai daugiau sacharozės nei bet kuris kitas pašaras ar vanduo (atitinkamai F(5,426) = 20,15, p < 0,0001 ir F(5,299) = 56,00, p < 0,0001; 1B, C pav.). Be to, šeimininko ieškančios patelės suvalgė mažiau šlapimo po 72 valandų, palyginti su šlapimu po 168 valandų (1B pav.). Kai joms buvo pasiūlytas pašaras su karbamidu, šeimininko ieškančios patelės absorbavo žymiai didesnį karbamido kiekį, kurio koncentracija buvo 2,69 mM, palyginti su visomis kitomis koncentracijomis ir vandeniu, o nesiskyrė nuo 10 % sacharozės (F(10,813) = 15,72, p < 0,0001; 1D pav.). Tai skyrėsi nuo krauju maitintų patelių reakcijos, kurios paprastai absorbavo žymiai daugiau šlapalo turinčio maisto nei vandens, nors ir žymiai mažiau nei 10 % sacharozės (F(10,557) = 78,35, p < 0,0001; 1E pav.). Be to, lyginant dvi fiziologines būsenas, flebotomizuotos patelės absorbavo daugiau šlapalo nei šeimininko ieškančios patelės esant mažiausioms koncentracijoms, o šios patelės absorbavo panašų šlapalo kiekį esant didesnėms koncentracijoms (F(1,953) = 78,82, p < 0,0001; 1F, G pav.). Nors suvartojimas iš šlapalo turinčio maisto, regis, turėjo optimalias vertes (1D, E pav.), abiejų fiziologinių būsenų patelės galėjo moduliuoti absorbuojamo šlapalo kiekį visame šlapalo koncentracijų diapazone log-lineariniu būdu (1F, G pav.). ).Panašiai ir uodai, regis, kontroliuoja azoto pasisavinimą reguliuodami absorbuojamo šlapimo kiekį, nes azoto kiekis šlapime atsispindi absorbuojamame kiekyje (1B, C ir B paveikslų intarpai).
Siekiant įvertinti šlapimo ir šlapalo poveikį šeimininkus ieškančių ir kraują siurbiančių uodų išgyvenamumui, patelėms buvo duodamas visų keturių amžiaus grupių šlapimas (šviežias, praėjus 24 val., 72 val. ir 168 val. po nusėdimo), o kontroliniu mėginiu buvo naudojamas įvairių koncentracijų šlapalas, taip pat distiliuotas vanduo ir 10 % sacharozės tirpalas (2A pav.). Ši išgyvenamumo analizė parodė, kad mityba turėjo reikšmingą poveikį bendram išgyvenamumui šeimininkus ieškančiose patelėse (šlapimas: χ2 = 108,5, df = 5, p < 0,0001; šlapalas: χ2 = 122,8, df = 5, p < 0,0001; 2B, C pav.) ir krauju maitintose patelėse (šlapimas: χ2 = 93,0, df = 5, p < 0,0001; šlapalas: χ2 = 137,9, df = 5, p < 0,0001; 2D, E pav.). Visuose eksperimentuose patelės, šeriamos šlapimu, šlapalu ir vandeniu, išgyvenamumo rodikliai buvo žymiai mažesni, palyginti su patelėmis, šeriamomis sacharozės dieta (2B–E pav.). Šeimininko ieškančios patelės, šeriamos šviežiu ir pasenusiu šlapimu, pasižymėjo skirtingais išgyvenamumo rodikliais: mažiausia išgyvenamumo tikimybė buvo toms, kurios gėrė 72 val. pasenusį šlapimą (p = 0,016) (2B pav.). Be to, šeimininko ieškančios patelės, šeriamos 135 mM šlapalo tirpalu, išgyveno ilgiau nei kontrolinės grupės su vandeniu (p < 0,04) (2C pav.). Palyginti su vandeniu, moterys, šeriamos šviežiu šlapimu ir 24 val. sendintu šlapimu, išgyveno ilgiau (atitinkamai p = 0,001 ir p = 0,012; 2D pav.), o moterys, šeriamos 72 val. sendintu šlapimu, išgyveno ilgiau nei tos, kurios gėrė trumpą šviežią šlapimą ir 24 val. sendintą šlapimą (atitinkamai p < 0,0001 ir p = 0,013; 2D pav.). Šeriant 135 mM šlapalo tirpalu, krauju šeriamos patelės išgyveno ilgiau nei visos kitos šlapalo ir vandens koncentracijos. (p < 0,013; 2E pav.).
Šeimininko ir kraują siurbiančių Anopheles arabinis patelių, mintančių karvės šlapimu ir šlapalu, išgyvenamumas. Biologiniame tyrime (A) uodų patelėms buvo duodamas pašaras, sudarytas iš šviežio ir brandinto karvės šlapimo, įvairios koncentracijos šlapalo, sacharozės (10 %) ir distiliuoto vandens (H2O). Šeimininko ieškančių (B, C) ir kraują siurbiančių (D, E) uodų išgyvenamumas buvo registruojamas kas 12 valandų, kol visos šlapimu (B, D) ir šlapalu (C, E) mintančios patelės, o kontrolinės grupės – sacharozės ir vandens – žuvo.
Bendras atstumas ir raundų skaičius, nustatytas skraidymo malūno teste per 24 valandas, skyrėsi tarp šeimininkų ieškančių ir kraują siurbiančių uodų, kurie apskritai demonstravo mažesnį skrydžio aktyvumą (3 pav.). Šeimininkų ieškantys uodai, kurie teikė šviežią ir brandintą šlapimą arba sacharozę ir vandenį, demonstravo skirtingus skrydžio modelius (3 pav.): patelės, mintančios šviežiu šlapimu, buvo aktyvesnės auštant, o tie, kurie maitinosi 24 ir 168 valandų brandintu šlapimu, demonstravo skirtingus skrydžio modelius ir daugiausia veikė paros metu. Uodų patelės, kurios teikė sacharozę arba 72 valandų šlapimą, demonstravo aktyvumą visą 24 valandų laikotarpį, o patelės, kurios teikė vandens, buvo aktyvesnės laikotarpio viduryje. Sacharoze maitinti uodai demonstravo didžiausią aktyvumą vėlai naktį ir anksti ryte, o tie, kurie nurijo 72 valandų brandintą šlapimą, per 24 valandas nuolat mažėjo (3 pav.).
Medžiotojų ieškotų kraujasiurbių Anopheles arabinis patelių, mintančių karvių šlapimu ir šlapalu, skrydžio charakteristikos. Skrydžio malūno bandyme uodų patelės, mintančios šviežiu ir brandintu karvių šlapimu, įvairios koncentracijos šlapalu, sacharoze (10 %) ir distiliuotu vandeniu (H2O), buvo pririštos prie horizontalių, laisvai besisukančių rankų (viršuje). Šeimininko ieškančioms (kairėje) ir kraujasiurbėms (dešinėje) patelėms buvo užfiksuotas bendras atstumas ir skrydžių skaičius per valandą kiekvienai dietai per 24 valandų laikotarpį (tamsi: pilka; šviesi: balta). Vidutinis atstumas ir vidutinis skrydžių skaičius parodyti cirkadinio aktyvumo grafiko dešinėje. Paklaidų juostos rodo standartinę vidurkio paklaidą. Statistinę analizę žr. tekste.
Apskritai, bendras šeimininkų ieškančių patelių skrydžio aktyvumas per 24 valandas buvo panašus į skrydžio atstumo modelį. Vidutiniam skrydžio atstumui reikšmingai įtakos turėjo suvartotas maistas (F(5, 138) = 28,27, p < 0,0001), o šeimininkų ieškančios patelės, suvalgiusios 72 valandas šlapimo, nuskrido reikšmingai ilgesnius atstumus, palyginti su visais kitais pašarais (p < 0,0001), o sacharoze šeriami uodai skraidė ilgiau nei šviežiu (p = 0,022) ir 24 valandas brandintu šlapimu (p = 0,022) šeriami uodai. Priešingai nei šlapimo dietos aprašytas skrydžio aktyvumo modelis, šlapalu šeriamos šeimininkų ieškančios patelės demonstravo nuolatinį skrydžio aktyvumą per 24 valandas, o didžiausias jo kiekis buvo antroje tamsiosios fazės pusėje (3 pav.). Nors aktyvumo modeliai buvo panašūs, šeimininkų ieškančios patelės, šeriamos šlapalu, reikšmingai padidino vidutinį skrydžio atstumą, priklausomai nuo absorbuotos koncentracijos (F(5, 138) = 1310,91, p < 0,0001). 0,0001). Šeimininko ieškančios patelės, šeriamos bet kokios koncentracijos šlapalu, skraidė ilgiau nei patelės, šeriamos vandeniu arba sacharoze (p < 0,03).
Bendras kraujasiurbių uodų skrydžio aktyvumas buvo stabilus ir išsilaikė 24 valandas, naudojant visus pašarus, o padidėjęs šlapimo aktyvumas buvo pastebėtas antroje tamsiojo periodo pusėje tiek vandeniu maitintoms patelėms, tiek šviežiai maitintoms ir 24 valandų senumo patelėms (3 pav.). Nors šlapimo pašaras reikšmingai paveikė vidutinį skrydžio atstumą krauju maitintoms patelėms (F(5, 138) = 4,83, p = 0,0004), šlapalo pašaras neturėjo įtakos (F(5, 138) = 1,36, p = 0,24), lyginant su kitu šlapimu ir kontroliniu pašaru (šviežiu, p = 0,0091; 72 valandos, p = 0,0022; 168 valandos, p = 0,001; sacharozė, p = 0,0017; dH2O, p = 0,036).
Šlapimo ir šlapalo maitinimosi poveikis reprodukciniams parametrams buvo įvertintas kiaušinėlių dėjimo biologiniais tyrimais (4A pav.) ir buvo tiriamas pagal kiekvienos patelės padėtų kiaušinėlių skaičių, kiaušinėlio dydį ir naujai išsiritusias pirmojo etapo lervas. Padėtų kiaušinėlių skaičius. Šlapimu maitintos arabų patelės skyrėsi priklausomai nuo mitybos (F(5,222) = 4,38, p = 0,0008; 4B pav.). Patelės, šeriamos 24 valandas šlapimu ir krauju, padėjo žymiai daugiau kiaušinėlių nei patelės, šeriamos kitu šlapimo pašaru, ir buvo panašios į tas, kurios maitinosi sacharoze (4B pav.). Taip pat šlapimu maitintų patelių padėtų kiaušinėlių dydis skyrėsi priklausomai nuo mitybos (F(5,209) = 12,85, p < 0,0001): 24 valandas šlapimu ir sacharoze maitintos patelės padėjo žymiai didesnius kiaušinėlius nei vandeniu maitintos patelės, o patelių, šeriamų 168 val. šlapimo, kiaušinėliai buvo žymiai mažesni (4C pav.). Be to, šlapimo mityba reikšmingai paveikė lervų dydį (F(5, 187) = 7,86, p < 0,0001), iš 24 ir 72 valandų amžiaus šlapimu maitintų patelių padėtų kiaušinėlių išsirita žymiai didesnės lervos nei iš kiaušinėlių, kuriuos padėjo kiaušinėlių lervų ...
Anopheles arabinis patelių, mintančių karvių šlapimu ir šlapalu, reprodukcinis pajėgumas. Krauju mintančios uodų patelės 48 valandas buvo šeriamos pašaru, sudarytu iš šviežio ir brandinto karvių šlapimo, įvairios koncentracijos šlapalo, sacharozės (10 %) ir distiliuoto vandens (H2O), prieš jas įtraukiant į biologinius tyrimus ir gaunant kiaušinėlių dėjimo substratus 48 valandas (A). Kiaušinių skaičiui (B, E), kiaušinių dydžiui (C, F) ir lervų dydžiui (D, G) reikšmingai įtakos turėjo pateiktas pašaras (karvių šlapimas: BD; šlapalas: EG). Kiekvieno parametro, išmatuoto naudojant skirtingus raidžių pavadinimus, vidurkiai reikšmingai skyrėsi vienas nuo kito (vienfaktorinė ANOVA naudojant Tukey post hoc analizę; p < 0,05). Paklaidų juostos rodo vidurkio standartinę paklaidą.
Šlapime esantis pagrindinis azoto komponentas – karbamidas (karbamidas), kai jis buvo duodamas kaip pašaras krauju maitinamoms patelėms, visuose tyrimuose reikšmingai paveikė reprodukcinius parametrus. Patelių, šeriamų karbamidu po kraujo miltų, padėtų kiaušinėlių skaičius, priklausomai nuo karbamido koncentracijos (F(11, 360) = 4,69; p < 0,0001), patelės, šeriamos 134 µM–1,34 mM karbamido koncentracija, padėjo daugiau kiaušinėlių (4E pav.). Patelės, šeriamos 134 µM ar didesne karbamido koncentracija, padėjo didesnius kiaušinėlius nei patelės, šeriamos vandeniu (F(10, 4245) = 36,7; p < 0,0001; 4F pav.), o lervų dydis, nors ir turėjo įtakos panašiai karbamido koncentracijai patelių organizme (F(10, 3305) = 37,9; p < 0,0001), buvo labiau kintamas (4G pav.).
Bendras patrauklumas šeimininko ieškantiems galvijų šlapimo viršutinės erdvės lakiesiems ekstraktams. Stiklinio vamzdelio olfaktometru (5A pav.) įvertintas arabiensis reikšmingai priklausė nuo šlapimo amžiaus (χ2 = 15,9, df = 4, p = 0,0032; 5B pav.). Post hoc analizė parodė, kad pasenęs šlapimo kvapas po 24 valandų sukėlė žymiai didesnį patrauklumą, palyginti su visais kitais gydymo būdais (72 valandos: p = 0,0060, 168 valandos: p = 0,012, pentanas: p = 0,00070), išskyrus šviežio šlapimo kvapą (p = 0,13; 5B pav.). Nors bendras kraujasiurbių uodų patrauklumas šlapimo kvapui reikšmingai nesiskyrė (χ2 = 8,78, df = 4, p = 0,067; 5C pav.), nustatyta, kad šios patelės buvo žymiai patrauklesnės viršutinės erdvės lakiesiems ekstraktams, palyginti su 72 valandas brandintu šlapimu, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (p = 0,00). 0,0066; 5C pav.).
Elgesio reakcijos į natūralius ir sintetinius karvių šlapimo kvapus ieškant šeimininko ir krauju maitinamų Anopheles arabianus. Stiklinio vamzdelio olfaktometro schema (A). Šviežio ir brandinto karvių šlapimo lakiųjų ekstraktų pritraukimas prie šeimininko (B) ir kraują siurbiančių (C) uodų. Raskite Lord An čiuptuvų reakciją. Pateikti galvos erdvės ekstraktai, išskirti iš šviežio (D), 24 valandų (E), 72 valandų (F) ir 168 valandų (G) brandinto karvių šlapimo. Elektroninės antenos detekcijos (EAD) kreivės rodo įtampos pokyčius, reaguojant į bioaktyvius junginius galvos erdvėje, eliuotus iš dujų chromatografo ir aptiktus liepsnos jonizacijos detektoriumi (FID). Skalės juosta rodo atsako amplitudę (mV) ir sulaikymo laiką (s). Pateikiamos biologiškai aktyvių junginių savybės ir išsiskyrimo greičiai (µg h-1). Viena žvaigždutė (*) žymi nuoseklų mažos amplitudės atsaką. Dvi žvaigždutės (**) žymi neatkuriamus atsakus. Raskite šeimininką (H) ir kraują siurbiantį (I) uodą. An.arabiensis pasižymi skirtingu patrauklumu sintetiniams šviežio ir brandinto karvių šlapimo kvapų mišiniams. Vidutinės uodų, kuriuos pritraukė skirtingi raidžių pavadinimai, proporcijos reikšmingai skyrėsi viena nuo kitos (vienfaktorinė ANOVA naudojant Tukey post hoc analizę; p < 0,05). Paklaidų juostos rodo standartinę skalės paklaidą.
Ann.arabiensis patelių neršto metu, praėjus 72 ir 120 val. po kraujo maitinimo, nebuvo nustatyta jokio skirtumo tarp lakiųjų ekstraktų iš šviežio ir brandinto karvių šlapimo viršutinėje erdvėje ir pentano kontrolinių grupių (χ2 = 3,07, p > 0,05; 1 papildomas failas: S1 pav.).
Patelių Ann.arabiensis atveju GC-EAD ir GC-MS analizės nustatė atitinkamai aštuonis, šešis, tris ir tris bioaktyvius junginius (5D–G pav.). Nors pastebėtas junginių, sukėlusių elektrofiziologinį atsaką, skaičiaus skirtumas, dauguma šių junginių buvo kiekviename lakiųjų ekstraktų viršutiniame skystyje, surinktame iš šviežio ir brandinto šlapimo. Todėl į tolesnes kiekvieno ekstrakto analizes buvo įtraukti tik tie junginiai, kurie sukėlė fiziologinį patelių antenų atsaką, viršijantį slenkstį.
Bendras lakiųjų bioaktyviųjų junginių išsiskyrimo greitis viršutinėje erdvėje surinktame šlapime padidėjo nuo 29 µg h-1 šviežiame šlapime iki 242 µg h-1 168 valandų brandintame šlapime, daugiausia dėl p-krezolio ir m-formaldehido. Fenolio, taip pat ir fenolio, kiekio padidėjimas. Priešingai, kitų junginių, tokių kaip 2-cikloheksen-1-onas ir dekanalas, išsiskyrimo greitis mažėjo didėjant šlapimo senėjimui, o tai koreliavo su pastebėtu signalo intensyvumo (gausos) sumažėjimu chromatogramoje (5D pav. – G pav. kairėje pusėje) ir fiziologinėmis reakcijomis į šiuos junginius (5D pav. – G pav. dešinėje pusėje).
Apskritai sintetinis mišinys turėjo panašų natūralų bioaktyviųjų junginių santykį, nustatytą lakiuose šviežio ir brandinto šlapimo ertmių ekstraktuose (5D–G pav.), ir, regis, nesukėlė didelio patrauklumo ieškant šeimininko (χ2 = 8,15, df = 4, p = 0,083; 5H pav.) ar kraują siurbiančių uodų (χ2 = 4,91, df = 4, p = 0,30; 5I pav.). Tačiau post hoc poriniai palyginimai tarp apdorojimo grupių parodė, kad šeimininko ieškantys uodai buvo žymiai patrauklesni sintetiniam 24 val. brandinto šlapimo mišiniui, palyginti su pentano kontrolinėmis grupėmis (p = 0,0086; 5H pav.).
Siekiant įvertinti atskirų komponentų vaidmenį sintetiniuose 24 val. brandinto šlapimo mišiniuose, Y mėgintuvėlio tyrime, kuriame buvo pašalinti atskiri junginiai, buvo palyginti šeši subtraktiniai mišiniai su pilnais mišiniais. Šeimininko ieškantiems uodams atskirų junginių pašalinimas iš viso mišinio turėjo reikšmingą poveikį elgesio reakcijoms (χ2 = 19,63, df = 6, p = 0,0032; 1 papildomas failas: S2A pav.), visi subtraktiniai mišiniai buvo patrauklesni nei mažesni nei pilnai sumaišyti. Priešingai, atskirų junginių pašalinimas iš pilnai sintetinio mišinio neturėjo įtakos kraujasiurbių uodų elgesio reakcijoms (χ2 = 11,38, df = 6, p = 0,077), išskyrus dekanalą, kuris lėmė mažesnius lygius, palyginti su pilna mišinio pritraukimu (p = 0,022; 1 papildomas failas: S2B pav.).
Etiopijos kaime, kuriame plinta maliarija, dešimt naktų buvo vertinamas sintetinio 24 valandų karvių šlapimo mišinio veiksmingumas priviliojant uodus lauko sąlygomis (6A pav.). Iš viso buvo sugautas ir identifikuotas 4861 uodas, iš kurių 45,7 % buvo Anthropus.gambiae sl, 18,9 % – Anopheles pharoensis ir 35,4 % – Culex spp. (1 papildoma byla: S1 lentelė). Anopheles arabinis yra vienintelis An.Gambian rūšių komplekso narys, identifikuotas PGR analize. Vidutiniškai per naktį buvo sugaunama 320 uodų, per tą laiką spąstai su sintetinio mišinio masalais sugaudavo daugiau uodų nei poriniai spąstai be mišinio (χ2(0, 3196) = 170,0, p < 0,0001). Spąstai be masalo buvo pastatyti kiekvieną iš penkių kontrolinių naktų bandymo pradžioje, viduryje ir pabaigoje. Kiekvienoje spąstų poroje buvo sugautas panašus uodų skaičius. nerodant jokio šališkumo tarp namų (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0,05) ir populiacijos sumažėjimo tyrimo laikotarpiu. Palyginti su kontroliniais spąstais, spąstuose su sintetiniu mišiniu sugautų uodų skaičius buvo reikšmingai didesnis: ieškantys šeimininko > kraujasiurbiai > vaikingi > pusiau vaikingi > patinėliai.
24 valandų sintetinio karvių šlapimo kvapo mišinio veiksmingumo lauko vertinimas. Lauko bandymai buvo atlikti pietų centrinėje Etiopijoje (žemėlapis), netoli Maki miesto (įdėklas), naudojant Ligų kontrolės centrų (CDC) šviesos gaudyklę (dešinėje) poriniuose nameliuose, su Lotynų kvadrato dizainu (nuotrauka iš oro) (A). Sintetiniai kvapo masalu aprūpinti CDC fotospąstai pritraukia ir gaudo Anopheles arabesques pateles (B), bet ne Anopheles farroes (C), kitokiu būdu, priklausomai nuo fiziologinės būsenos. Be to, šie spąstai pagavo žymiai padidėjusį Culex uodų šeimininkų skaičių. (D) Palyginti su kontroline grupe. Kairėje pusėje esantys stulpeliai rodo vidutinį uodų, sugautų kvapo masalo (žalias) ir kontrolinės (atviros) gaudyklių porose (N = 10), atrankos indeksą, o dešinėje pusėje esantys stulpeliai rodo vidutinį atrankos indeksą kontrolinių gaudyklių porose (atviros; N = 5). Žvaigždutės rodo statistinio reikšmingumo lygius (*p = 0,01 ir ***p < 0,0001).
Trys rūšys buvo sugautos skirtingais būdais spąstais su sintetiniais mišiniais. Ieškant šeimininko (χ2(1, 1345) = 71,7, p < 0,0001), kraujo maitinimo (χ2(1, 517) = 16,7, p < 0,0001) ir nėštumo (χ2(1, 180) = 6,11, p = 0,0134), sintetinį mišinį išleidžiančioje spąstuose buvo įkalinta .arabiensis (6B pav.), o An kiekis nesiskyrė. Buvo rasti skirtingų fiziologinių būsenų Pharoensis (6C pav.). Culex atveju, palyginti su kontroliniais spąstais, spąstuose su sintetiniu mišiniu pastebėtas tik reikšmingas šeimininkų ieškančių uodų skaičiaus padidėjimas (χ2(1,1319) = 12,6, p = 0,0004; 6D pav.).
Etiopijoje, siekiant įvertinti, ar maliariniai uodai naudoja karvės šlapimo kvapą kaip šeimininko buveinės užuominą, esančius už potencialių šeimininkų ribų tarp veisimosi vietų ir kaimo bendruomenių, buvo naudojami šeimininkų masalo spąstai, išdėstyti už potencialių šeimininkų ribų. Nesant šeimininko užuominų, esant karščiui ir esant karvės šlapimo kvapui ar be jo, uodai nebuvo sugauti (1 papildomas failas: S3 pav.). Tačiau esant aukštai temperatūrai ir karvės šlapimo kvapui, maliarinių uodų patelės buvo pritrauktos ir sugautos, nors ir nedideliu skaičiumi, nepriklausomai nuo šlapimo amžiaus (χ2(5, 25) = 2,29, p = 0,13; 1 papildomas failas: S3 pav.). Priešingai, vandens kontrolės grupėse maliarinių uodų nebuvo sugauta esant aukštai temperatūrai (1 papildomas failas: S3 pav.).
Maliariniai uodai įgyja ir platina azoto turinčius junginius kompensaciniu būdu maitindamiesi karvių šlapimu (t. y. balomis), kad pagerintų gyvenimo ciklo savybes, panašiai kaip ir kiti vabzdžiai [2, 4, 24, 25, 26]. Karvių šlapimas yra lengvai prieinamas atsinaujinantis išteklius, glaudžiai susijęs su maliarijos pernešėjų poilsio vietomis, tokiomis kaip tvartai ir aukšta augmenija šalia kaimo namų ir nerštaviečių. Uodų patelės šį išteklių randa pagal kvapą ir gali reguliuoti azoto junginių, įskaitant karbamidą, pagrindinį azoto komponentą šlapime, pasisavinimą [15, 16]. Priklausomai nuo uodų patelių fiziologinės būklės, šlapime esančios maistinės medžiagos yra paskirstomos taip, kad pagerintų šeimininkus ieškančių uodų patelių skrydžio aktyvumą ir išgyvenimą, taip pat krauju maitinamų individų išgyvenamumą ir reprodukcines savybes pirmojo gonadotropinio ciklo metu. Todėl šlapimo maišymas atlieka svarbų mitybos vaidmenį maliarijos pernešėjams, kurie yra uždari, kaip ir nepakankamai maitinami suaugusieji [8], nes tai suteikia uodų patelėms galimybę gauti svarbių azoto junginių, maitindamosi mažai rizikingai. Šis atradimas turi reikšmingų epidemiologinių pasekmių, nes patelių gyvenimo trukmė, aktyvumas ir reprodukcinis pajėgumas ilgėja. išvestis, visa tai turi įtakos vektorių talpai. Be to, šis elgesys gali būti būsimų vektorių valdymo programų taikinys.