De verwerving en distributie van voedingsstoffen integreert foerageergedrag van insecten en levensgeschiedeniskenmerken. Om tekorten aan specifieke voedingsstoffen in verschillende levensfasen te compenseren, kunnen insecten deze voedingsstoffen verkrijgen door aanvullende voeding, bijvoorbeeld door zich te voeden met secreties van gewervelde dieren in een proces dat bekend staat als plassen. De mug Anopheles arabiani lijkt ondervoed te zijn en heeft daarom voedingsstoffen nodig voor zowel metabolisme als voortplanting.arabiensis agitatie op koeienurine voor opname van voedingsstoffen verbetert levensgeschiedeniskenmerken.
Zorg ervoor dat het veilig is.arabiensis werd aangetrokken door de geur van verse, 24-uurs, 72-uurs en 168-uurs oude koeienurine, en gastheerzoekende en bloedgevoede (48 uur na bloedmaaltijd) vrouwtjes werden gemeten in een olfactometer met Y-buis, en zwangere vrouwtjes werden beoordeeld voor paaitest. Een gecombineerde chemische en elektrofysiologische analyse werd vervolgens gebruikt om bioactieve stoffen in koeienurine te identificeren in alle vier de leeftijdsklassen. Synthetische mengsels van bioactieve verbindingen werden geëvalueerd in Y-buis- en veldproeven. Om koeienurine en de belangrijkste stikstofbevattende verbinding ureum te onderzoeken als mogelijke aanvullende voeding voor malariavectoren, werden voedingsparameters en levensgeschiedeniskenmerken gemeten. Het aandeel vrouwelijke muggen en de hoeveelheid geabsorbeerde koeienurine en ureum werden beoordeeld. Na het voeren werden de vrouwtjes beoordeeld op overleving, vastgebonden vlucht en voortplanting.
Zoek naar het bloed en de voeding van de gastheer. In laboratorium- en veldonderzoek werden Arabieren aangetrokken door de natuurlijke en synthetische geur van verse en oude koeienurine. Zwangere vrouwtjes waren onverschillig voor de reacties van koeienurine op paaiplaatsen.
Anopheles arabinis acquisitie en distributie van koeienurine voor verbeterde levensgeschiedeniskenmerken. Aanvullende voeding van koeienurine beïnvloedt de vectorcapaciteit direct door de dagelijkse overleving en vectordichtheid te verhogen, en indirect door de vluchtactiviteit te veranderen en moet daarom worden overwogen in toekomstige modellen.
De verwerving en distributie van voedingsstoffen integreert foerageergedrag van insecten en kenmerken van de levensgeschiedenis [1,2,3]. Insecten zijn in staat om voedsel te selecteren en te verkrijgen en compenserende voeding uit te voeren op basis van de beschikbaarheid van voedsel en de behoefte aan voedingsstoffen [1, 3]. De verdeling van voedingsstoffen hangt af van het levensgeschiedenisproces en kan leiden tot verschillende vereisten voor de kwaliteit en kwantiteit van het dieet in verschillende levensfasen van insecten [1, 2]. gewervelde dieren en aas, een proces dat bekend staat als plassen [2]. Hoewel er voornamelijk een verscheidenheid aan vlinder- en mottensoorten wordt beschreven, komen drinkplaatsen ook voor bij andere insectenorden, en het aantrekken van en zich voeden met dit soort hulpbronnen kan aanzienlijke gevolgen hebben voor de gezondheid en andere levensgeschiedeniskenmerken [2, 4, 5, 6], 7]. De malariamug Anopheles gambiae sensu lato (sl) verschijnt als een 'ondervoede' volwassene [8], dus water geven kan spelen een belangrijke rol in de kenmerken van zijn levensgeschiedenis, maar dit gedrag is tot nu toe verwaarloosd. Het gebruik van agitatie als middel om de opname van voedingsstoffen in dit belangrijke voertuig te verhogen, verdient aandacht, aangezien dit belangrijke epidemiologische gevolgen kan hebben.
De inname van stikstof bij volwassen vrouwelijke Anopheles-muggen is beperkt vanwege de lage calorische reserves die vanaf het larvale stadium worden aangevoerd en het inefficiënte gebruik van bloedmeel [9]. Vrouwelijke Ann.gambiae sl compenseert dit doorgaans door aanvullende bloedmaaltijden toe te voegen [10, 11], waardoor meer mensen het risico lopen de ziekte op te lopen en muggen een groter risico op predatie lopen. , zoals aangetoond door andere insecten [2]. In dit opzicht is de sterke en duidelijke aantrekkingskracht van een van de verwante soorten binnen An.The Gambian sl species complex, Anopheles arabinis, verse en verouderde koeienurine [12,13,14], interessant. Anopheles arabinis is opportunistisch in zijn gastheervoorkeuren en staat erom bekend om te associëren met en zich te voeden met vee. 15, 16]. Naarmate koeienurine ouder wordt, gebruiken micro-organismen deze bronnen om de complexiteit van stikstofverbindingen binnen 24 uur te verminderen [15]. Met de snelle toename van ammoniak, geassocieerd met een afname van organische stikstof, gedijen alkalofiele micro-organismen (waarvan er vele verbindingen produceren die giftig zijn voor muggen) [15], wat mogelijk vrouwelijke Ann.arabiensis is, wordt bij voorkeur aangetrokken door urine van 24 uur of jonger [13, 14].
In deze studie werd gezocht naar gastheer- en bloedgevoede Ans. Tijdens de eerste gonadotropinecyclus werd arabiensis beoordeeld op de opname van stikstofverbindingen, waaronder ureum, door urine te mengen. Vervolgens werd een reeks experimenten uitgevoerd om te beoordelen hoe vrouwelijke muggen deze potentiële voedingsbron toewijzen voor verbeterde overleving, voortplanting en verder foerageren. Ten slotte werd de geur van verse en oude koeienurine beoordeeld om te bepalen of deze betrouwbare aanwijzingen opleverden voor gastheer en bloedgevoede An. resource, arabiensis ontdekte chemische correlaties achter de waargenomen differentiële aantrekkelijkheid. Synthetische geurmengsels van vluchtige organische stoffen (VOC's) geïdentificeerd in 24-uurs urine werden verder geëvalueerd onder veldomstandigheden, waarbij de resultaten die onder laboratoriumomstandigheden werden verkregen, werden uitgebreid en het effect van runderurinegeur op verschillende fysiologische toestanden werd aangetoond.Mosquito attractie. De verkregen resultaten bevestigen dat An.arabiensis verwerft en verspreidt stikstofhoudende verbindingen die in de urine van gewervelde dieren worden aangetroffen om levensgeschiedeniskenmerken te beïnvloeden. Deze resultaten worden besproken in de context van mogelijke epidemiologische gevolgen en hoe ze kunnen worden gebruikt voor vectorsurveillance en -bestrijding.
Anopheles arabicans (Dongola-stam) werden gehouden bij 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RH en een 12:12 uur licht:donkercyclus. Larven werden gekweekt in plastic bakjes (20 cm x 18 cm x 7 cm) gevuld met gedestilleerd water en gevoed met Tetramin® visvoer (Tetra Werke, Melle, DE). Poppen werden verzameld in kopjes van 30 ml (Nolato Hertila, Ås torp, SE) en vervolgens overgebracht naar Bugdorm-kooien (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Taiwan) om volwassen opkomst mogelijk te maken. Volwassenen kregen ad libitum een ​​10% sucrose-oplossing tot 4 dagen na opkomst (dpe), op welk punt gastheerzoekende vrouwtjes een dieet kregen aangeboden onmiddellijk voorafgaand aan het experiment, of werden 's nachts uitgehongerd met gedestilleerd water voorafgaand aan het experiment, zoals hieronder beschreven. Vrouwtjes die werden gebruikt voor vluchtbuisexperimenten waren ster slechts 4-6 uur ad libitum met water gevoed. Om bloedzuigende muggen voor te bereiden op daaropvolgende bioassays, werden 4 dpe vrouwtjes voorzien van defibrotisch schapenbloed (Håtunalab, Bro, SE) met behulp van een membraanvoedingssysteem (Hemotek Discovery Workshops, Accrington, VK). Volledig verstopte vrouwtjes werden vervolgens overgebracht naar individuele kooien en kregen direct voedsel, zoals hieronder beschreven, of 10% sucrose ad libitum gedurende 3 dagen voorafgaand aan de hieronder beschreven experimenten. werden gebruikt voor bioassays in de vluchtbuis en overgebracht naar het laboratorium, en hadden vervolgens ad libitum gedestilleerd water gedurende 4-6 uur vóór het experiment.
Voedingstesten werden gebruikt om de urine- en ureumconsumptie bij volwassen An.Arabische vrouwen te kwantificeren. Gastheerzoekende en bloedgevoede vrouwen kregen gedurende 48 uur een dieet met 1% verdunde verse en verouderde koeienurine, verschillende concentraties ureum en twee controles (10% sucrose en water). dieet en geleverd in een 4 × 4 matrix in microcentrifugebuisjes van 250 µl (Axygen Scientific, Union City, CA, VS; figuur 1A) Vul tot aan de rand (~ 300 µl). Om concurrentie tussen muggen en mogelijke effecten van kleurstofkleur te voorkomen, plaatst u 10 muggen in een grote petrischaal (12 cm in diameter en 6 cm hoog; Semadeni, Ostermundigen, CH; figuur 1A) in volledige duisternis bij 25 ± 2 cm °C en 65 ± 5% relatieve vochtigheid. Deze experimenten werden 5 tot 10 keer herhaald. Na blootstelling aan voeding werden muggen bij -20 °C geplaatst tot verdere analyse.
Zoek naar runderurine en ureum die zijn opgenomen door de gastheer en het bloedzuigende vrouwtje Anopheles arabianus. Tijdens de voedingsproef (A) kregen vrouwtjesmuggen een dieet dat bestond uit verse en verouderde koeienurine, verschillende concentraties ureum, sucrose (10%) en gedestilleerd water (H2O). Gastheerzoekende (B) en bloedgevoede (C) vrouwtjes absorbeerden meer sucrose dan enig ander getest dieet. -uur koeienurine (B). Het gemiddelde totale stikstofgehalte (± standaarddeviatie) van urine wordt weergegeven in de inzet. Gastheerzoekende (D, F) en bloedzuigende (E, G) vrouwtjes nemen ureum op een dosisafhankelijke manier op. De gemiddelde ingeademde volumes (D, E) met verschillende letternamen verschilden significant van elkaar (eenrichtings-ANOVA met Tukey's post-hocanalyse; p < 0,05). Foutbalken vertegenwoordigen de standaardfout van het gemiddelde (BE). lijn vertegenwoordigt de log-lineaire regressielijn (F, G)
Om geabsorbeerd voedsel vrij te maken, werden de muggen afzonderlijk in microcentrifugebuisjes van 1,5 ml met 230 µl gedestilleerd water geplaatst en werd het weefsel opengebroken met behulp van een wegwerpbare stamper en snoerloze motor (VWR International, Lund, SE), gevolgd door centrifugatie bij 10 krpm gedurende 10 min. Het supernatant (200 µl) werd overgebracht naar een microplaat met 96 putjes (Sigma-Aldrich) en de absorptie (λ620) werd bepaald met behulp van een op een fotometer gebaseerde microplaatlezer (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Als alternatief werden de muggen vermalen in 1 ml gedestilleerd water, waarvan 900 µl werd overgebracht naar een cuvet voor spectrofotometrische analyse (λ 620 nm; UV 1800, Shimadzu, Kista, SE). l van 1 mg ml-1 xyleencyanide. Vervolgens werd de optische dichtheid van bekende kleurstofconcentraties gebruikt om de hoeveelheid voedsel te bepalen die elke mug binnenkreeg.
Volumegegevens werden geanalyseerd met behulp van one-way variantieanalyse (ANOVA) gevolgd door Tukey's post-hoc paarsgewijze vergelijkingen (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, VS, 1989-2007). Lineaire regressieanalyses beschreven concentratie-afhankelijke ureuminname en vergeleken reacties tussen gastheerzoekende en bloedzuigende muggen (GraphPad Prism v8.0.0 voor Mac, GraphPad Software, San Diego, CA, VS).
Ongeveer 20 µl urinemonsters van elke leeftijdsgroep werd gebonden aan Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 mesh, Sigma Aldrich) en ingekapseld in blikken capsules (8 mm × 5 mm). Capsules werden in de verbrandingskamer van een CHNS/O-analysator (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, VS) geplaatst om het stikstofgehalte in verse en verouderde urine te bepalen volgens het protocol van de fabrikant. Totaal stikstof (g N l- 1) werd gekwantificeerd op basis van bekende ureumconcentraties die als standaard werden gebruikt.
Om het effect van het dieet op de overleving van vrouwelijke en bloedzuigende vrouwtjes te beoordelen, werden de muggen afzonderlijk in grote petrischalen geplaatst (12 cm in diameter en 6 cm hoog; Semadeni) met een met gaas bedekt gat in het deksel (3 cm in diameter) met voor ventilatie en voedselvoorziening. Diëten werden direct na 4 dpe verstrekt en omvatten 1% verdunde verse en verouderde koeienurine, vier concentraties ureum en twee controles, 10% sucrose en water. Elk dieet werd op een tandheelkundige tampon (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) ingebracht in een spuit van 5 ml (Thermo Fisher Scientific, Göteborg, SE), de zuiger verwijderd en bovenop een petrischaal geplaatst (figuur 1).1A). Verander uw dieet elke dag. Onderhoud het laboratorium zoals hierboven beschreven. Overlevende muggen werden twee keer per dag geteld, terwijl dode muggen werden weggegooid totdat de laatste mug stierf (n = 40 per behandeling). s werd statistisch geanalyseerd met behulp van Kaplan-Meyer-overlevingscurven en log-rank-tests om vergelijkingen van overlevingsverdelingen tussen diëten te vergelijken (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Een op maat gemaakte muggenvliegmolen gebaseerd op Attisano et al. [17], gemaakt van 5 mm dikke heldere acrylpanelen (10 cm breed x 10 cm lang x 10 cm hoog) zonder voor- en achterpanelen (Fig. 3: boven). 6,5 cm L) doorsneed de verticale buis om een ​​vastgebonden arm te vormen en een arm die een klein stukje aluminiumfolie droeg als een lichtonderbrekend signaal.
Vrouwtjes die 24 uur lang uitgehongerd waren, kregen het bovenstaande dieet gedurende 30 minuten voordat ze in bedwang werden gehouden. Volledig gevoede vrouwtjesmuggen werden vervolgens individueel 2-3 minuten op ijs verdoofd en met bijenwas aan insectenpinnen vastgemaakt (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE) en vervolgens aan de armen van de horizontale buizen vastgemaakt. b 2000™ software (v4.01; Velleman, Gavere, BE). De vliegmolen werd in een klimaatgeregelde ruimte geplaatst (12 u:12 u, licht: donker, 25 ± 2 °C, 65 ± 5% RV).
Om het patroon van de vliegactiviteit te visualiseren, werden de totale gevlogen afstand (m) en het totale aantal opeenvolgende vluchtactiviteiten per uur berekend over een periode van 24 uur. Daarnaast werden de gemiddelde afstanden die door individuele vrouwtjes werden gevlogen vergeleken tussen behandelingen en geanalyseerd met behulp van one-way ANOVA en Tukey's post hoc analyse (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.), waarbij de gemiddelde afstand werd beschouwd als een afhankelijke variabele, terwijl de behandeling een onafhankelijke factor is. Bovendien wordt het gemiddelde aantal ronden berekend in Stappen van 10 minuten.
Om het effect van het dieet op de voortplantingsprestaties van An.arabiensis te beoordelen, werden zes vrouwtjes (4 dpe) na bloedafname direct overgebracht naar Bugdorm-kooien (30 cm × 30 cm × 30 cm) en vervolgens gedurende 48 uur het experimentele dieet gegeven zoals hierboven beschreven. De diëten werden vervolgens verwijderd en paaibekers (30 ml; Nolato Hertila) gevuld met 20 ml gedestilleerd water werden op de derde dag gedurende 48 uur verstrekt, en werden elke 24 uur vervangen. bij elk voedingsregime 20-50 keer. Eieren werden geteld en geregistreerd voor elke experimentele kooi. Submonsters van eieren werden gebruikt om de gemiddelde grootte en lengtevariatie van individuele eieren te beoordelen (n ≥ 200 per dieet) met behulp van een Dialux-20 microscoop (DM1000; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) uitgerust met een Leica Camera (DFC) 320 R2;Leica Microsystems Ltd., DE). De resterende eieren werden gedurende 24 uur in een geklimatiseerde ruimte bewaard onder standaard kweekomstandigheden, en een submonster van recent opgekomen larven van het eerste stadium (n ≥ 200 per dieet) werd gemeten, zoals hierboven beschreven. Het aantal eieren en de grootte van eieren en larven werden vergeleken tussen behandelingen en met behulp van one-way ANOVA en Tukey's post hoc analyse (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc. .).
Vluchtige stoffen in de vrije ruimte van verse (1 uur na bemonstering), 24 uur, 72 uur en 168 uur oude urine werden verzameld uit monsters van Zebu-vee, Arsi-races. Voor het gemak werden urinemonsters vroeg in de ochtend verzameld terwijl de koeien nog in de stal waren. Urinemonsters werden verzameld van 10 individuen en 100-200 ml van elk monster werd overgebracht naar individuele polyamide bakzakken (Toppits Cofresco, Frischhalteprodukte GmbH en Co., Minden, DE) in 3 l polyamide met deksel In plastic vaten van vinylchloride. De vluchtige stoffen in de vrije ruimte van elk urinemonster van runderen werden ofwel direct (vers) of na rijping bij kamertemperatuur gedurende 24 uur, 72 uur en 168 uur verzameld, dwz elk urinemonster was representatief voor elke leeftijdsgroep.
Voor het verzamelen van vluchtige stoffen in de headspace werd een systeem met gesloten lus gebruikt om een ​​met actieve kool gefilterde gasstroom (100 ml min-1) door een polyamidezak naar de adsorptiekolom te laten circuleren gedurende 2,5 uur met behulp van een membraanvacuümpomp (KNF Neuberger, Freiburg, DE). Ter controle werd de headspace-verzameling uitgevoerd uit een lege polyamidezak. Q (50/80 mesh; Waters Associates, Milford, MA, VS) tussen pluggen van glaswol. Vóór gebruik werd de kolom gespoeld met 1 ml opnieuw gedestilleerd n-hexaan (Merck, Darmstadt, DE) en 1 ml pentaan (99,0% zuiver oplosmiddel GC-kwaliteit, Sigma Aldrich). De geadsorbeerde vluchtige stoffen werden geëlueerd met 400 μl pentaan. °C tot gebruik voor verdere analyse.
Gedragsreacties van gastheerzoekende en bloedetende An.Headspace-vluchtige extracten verzameld uit verse, 24-uurs, 72-uurs en 168-uurs urine werden geanalyseerd op vluchtige extracten van Arabidopsis-muggen met behulp van een rechte glazen buis olfactometer [18]. De experimenten werden uitgevoerd tijdens ZT 13-15, de piekperiode van An's thuiszoekactiviteit.Arab [19]. Een glazen buis olfactometer (80 cm × 9,5 cm id) werd verlicht met 3 ± 1 lx rood licht van bovenaf. Met houtskool gefilterde en bevochtigde luchtstroom (25 ± 2 °C, 65 ± 2% relatieve vochtigheid) passeerde de bioassay bij 30 cm s-1. Lucht wordt door een reeks roestvrijstalen gaasschermen gevoerd, waardoor een laminaire stroming en een uniforme pluimstructuur ontstaat. Spoel van 5 cm aan de loefzijde van de olfactometer, met stimulatorwisselingen om de 5 minuten. Voor analyse werd 10 μl van elk headspace-extract, 1:10 verdund, gebruikt als stimulus. Een gelijke hoeveelheid pentaan werd gebruikt als controle. Individuele gastheerzoekende of bloedzuigende muggen werden 2-3 uur voor aanvang van het experiment in individuele vrijlatingskooien geplaatst. Ze kregen 1 minuut de tijd om te acclimatiseren en vervolgens werd de vlinderklep van de kooi geopend om vrij te geven. Aantrekking tot behandeling of controle werd geanalyseerd als het percentage muggen dat binnen 5 minuten na vrijgave in contact kwam met de bron. Elk vluchtig extract en controle uit de headspace werd minstens 30 keer gerepliceerd en om de effecten van een dag te vermijden, werd hetzelfde aantal behandelingen en controles getest op elke experimentele dag. logistische regressie gevolgd door paarsgewijze vergelijkingen voor oneven verhoudingen (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
An's spawning-respons. Headspace-extracten van verse en verouderde koeienurine werden geanalyseerd in Bugdorm-kooien (30 cm x 30 cm x 30 cm; MegaView Science). Plastic bekers (30 ml; Nolato Hertila) gevuld met 20 ml gedestilleerd water vormden het kweeksubstraat en werden in tegenovergestelde hoeken van de kooi geplaatst, 24 cm uit elkaar. Behandelbekers werden aangepast met 10 μl van elk headspace-extract in een verhouding van 1:10 verdunning. Er werd een gelijke hoeveelheid pentaan gebruikt om de controlebeker af te stellen. Behandelings- en controlebekers werden tussen elk experiment uitgewisseld om te controleren op positie-effecten. Tien met bloed gevoede vrouwtjes werden vrijgelaten in experimentele kooien op ZT 9-11 en de eieren in kopjes werden 24 uur later geteld. De formule voor het berekenen van de spawning-index is: (het aantal eieren gelegd in de behandelingsbeker - het aantal eieren gelegd in de controlebeker)/(het totale aantal gelegde eieren). Elke behandeling werd 8 keer herhaald.
Gaschromatografische en elektronenantennepatroondetectie (GC-EAD) analyse van vrouwelijke An.arabiensis werd uitgevoerd zoals eerder beschreven [20]. In het kort werden verse vluchtige extracten in de kopruimte gescheiden met behulp van een Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, VS) uitgerust met een HP-5-kolom (30 m × 0,25 mm id, 0,25 μm filmdikte, Agilent Technologies).en verouderende urine. Waterstof werd gebruikt als de mobiele fase met een gemiddeld lineair debiet van 45 cm s-1. Elk monster (2 μl) werd gedurende 30 seconden geïnjecteerd in splitless modus met een inlaattemperatuur van 225 °C. De temperatuur van de GC-oven was geprogrammeerd van 35 °C (3 minuten vasthouden) tot 300 °C (10 minuten vasthouden) bij 10 °C min-1. In de GC-effluentsplitser werd 4 psi stikstof toegevoegd en 1:1 gesplitst in een Gerstel 3D/2 kruis met laag dood volume (Gerstel, Mülheim, DE) tussen de vlamionisatiedetector en de EAD. Het GC-effluentcapillair voor EAD werd door een Gerstel ODP-2-overdrachtsleiding gevoerd, die de GC-oventemperatuur plus 5 °C volgt, in een glazen buis (10 cm x 8 mm), waar het werd gemengd met koolstofgefilterde, bevochtigde lucht (1,5 l min−1). De antenne werd geplaatst 0,5 cm van de uitlaat van de buis. Elke individuele mug was goed voor één duplicaat, en voor gastheerzoekende muggen werden ten minste drie duplo's uitgevoerd op urinemonsters van elke leeftijd.
Identificatie van bioactieve verbindingen in headspace-collecties van verse en verouderde runderurine met behulp van een gecombineerde GC- en massaspectrometer (GC-MS; 6890 GC en 5975 MS; Agilent Technologies) om antennereacties op te wekken in GC-EAD-analyse, werkend in elektronenimpactionisatiemodus bij 70 eV. 25 μm filmdikte) met behulp van helium als de mobiele fase met een gemiddelde lineaire stroomsnelheid van 35 cm s-1. Een monster van 2 μl werd geïnjecteerd met dezelfde injectorinstellingen en oventemperatuur als voor de GC-EAD-analyse. Verbindingen werden geïdentificeerd op basis van hun retentietijd (Kovát-index) en massaspectra vergeleken met de aangepaste bibliotheek en de NIST14-bibliotheek (Agilent). Geïdentificeerde verbindingen werden bevestigd door authentieke standaarden te injecteren (aanvullend bestand 1: tabel S2). kwantificering werd heptylacetaat (10 ng, 99,8% chemische zuiverheid, Aldrich) geïnjecteerd als een externe standaard.
Evaluatie van de werkzaamheid van een synthetisch geurmengsel bestaande uit bioactieve verbindingen geïdentificeerd in verse en verouderde urine om gastheerzoekende en bloedzuigende Ans.arabiensis aan te trekken, met behulp van dezelfde olfactometer en hetzelfde protocol als hierboven. Synthetische mengsels bootsten de samenstelling en verhoudingen van verbindingen na in vluchtige extracten van gemengde headspace van verse, 24 uur, 48 uur, 72 uur en 168 uur oude urine (Figuur 5D-G; Aanvullend bestand 1 : Tabel S2). Gebruik voor analyse 10 μl van een 1:100 verdunning van het volledig synthetische mengsel, met een totale afgiftesnelheid variërend van ongeveer 140-2400 ng h-1, voor het beoordelen van de aantrekkelijkheid voor gastheer- en bloedzuigende muggen. Daarna wordt de test uitgevoerd op volledige mengsels, waarin subtractieve mengsels van enkele verbindingen van het volledige mengsel worden verwijderd. Zoek reacties van gastheer en bloedgevoede Ans.Arab vs synthetische en subtractieve mengsels werden geanalyseerd met behulp van nominale logistische regressie gevolgd door paarsgewijze vergelijkingen voor oneven verhoudingen (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Om te beoordelen of koeienurine zou kunnen dienen als gastheerhabitat-richtsnoer voor malariamuggen, werden verse en oude koeienurine, verzameld zoals hierboven beschreven, en water in emmers van 3 liter met mazen (100 ml) geplaatst en in lokaasvallen geplaatst.(BG-HDT-versie; BioGents, Regensburg, DE). Tien vallen geplaatst op 50 m van elkaar in weiland, 400 m van de dorpsgemeenschap (Silay, Ethiopië, 5°53'24''N, 37°29'24''E) en geen vee, op permanente broedplaatsen en dorpen. Vijf vallen werden verwarmd om de aanwezigheid van een gastheer te simuleren, terwijl vijf vallen onverwarmd werden gelaten. quito-aantallen die werden gevangen in vallen met urine van verschillende leeftijden werden vergeleken met behulp van logistische regressie met een bèta-binominale verdeling (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
In een malaria-endemisch dorp nabij de stad Maki, regio Oromia, Ethiopië (8 ° 11 ′ 08 ″ N, 38 ° 81 ′ 70 ″ E; figuur 6A). Het onderzoek werd uitgevoerd tussen half augustus en half september vóór de jaarlijkse restsproeiing binnenshuis, samen met een lang regenseizoen. Vijf paar huizen (20-50 m uit elkaar) gelegen aan de rand van het dorp werden geselecteerd voor het onderzoek (fig. 6A ).De criteria die werden gebruikt om de huizen te selecteren waren: geen dieren toegestaan ​​in het huis, niet binnenshuis koken (brandhout of houtskool trekken) was toegestaan ​​(althans tijdens de proefperiode), en huizen met maximaal twee bewoners, slapen in insectenwerende middelen.onder het behandelde muskietennet. Ethische goedkeuring is verleend door de Institutional Research Ethics Review Board (IRB/022/2016) van de Faculteit der Natuurwetenschappen (CNS-IRB), Addis Ababa University, in overeenstemming met de richtlijnen die zijn opgesteld door de World Medical Association Declaration of Helsinki. Toestemming van elk gezinshoofd werd verkregen met de hulp van gezondheidsvoorlichtingspersoneel. Het hele proces wordt onderschreven door lokale besturen op district- en afdelingsniveau ('kebele'). 2 Latijns vierkant ontwerp, waarin synthetische mengsels en controles werden toegewezen aan gepaarde huizen op de eerste nacht en verwisseld tussen huizen op de volgende experimentele nacht. Dit proces werd tien keer herhaald. Bovendien, om de muggenactiviteit in geselecteerde huizen te schatten, werden de CDC-vallen ingesteld om vijf opeenvolgende nachten te lopen aan het begin, midden en einde van de veldproef op hetzelfde tijdstip van de dag.
Een synthetisch mengsel met zes bioactieve verbindingen werd opgelost in heptaan (97,0% oplosmiddel GC-kwaliteit, Sigma Aldrich) en vrijgegeven bij 140 ng h-1 met behulp van een katoenen lontdispenser [20]. Dankzij de lontdispenser konden alle verbindingen in constante verhoudingen worden afgegeven gedurende het 12 uur durende experiment. Heptaan werd gebruikt als controle. VS; figuur 6A). De vallen werden 0,8 – 1 m boven de grond gehangen, nabij het voeteneinde van het bed, en een vrijwilliger sliep onder een onbehandeld klamboe en werd tussen 18.00 en 06.30 uur bediend. sl. Leden van het complex [23] In de veldstudie werd het vangen van vallen van gepaarde huizen geanalyseerd met behulp van een nominaal logistiek fit-model, waarbij aantrekking de afhankelijke variabele was en behandeling (synthetisch mengsel versus controle) het vaste effect was (JMP® 14.0.0. SAS Instituut Inc.).Hier rapporteren we de χ2- en p-waarden van de waarschijnlijkheidsratio-test.
Evalueer of het veilig is. arabiensis was in staat om urine, de belangrijkste stikstofbron, ureum, te verkrijgen door directe voeding, binnen 48 uur na toediening gedurende 4 dagen na (dpe) gastheerzoekende en bloedgevoede vrouwelijke voedingsproeven (Fig. 1A). Zowel gastheerzoekende als bloedzuigende vrouwtjes absorbeerden significant meer sucrose dan enig ander dieet of water (F(5,426) = 20,15, p < 0,0001 en F(5, 299) = 56,00, respectievelijk p < 0,0001; Fig. 1B, C).Bovendien aten gastheerzoekende vrouwtjes minder in urine na 72 uur in vergelijking met urine na 168 uur (Fig. 1B). Wanneer ze een dieet met ureum kregen, absorbeerden gastheerzoekende vrouwtjes een significant grotere hoeveelheid ureum bij 2,69 mM in vergelijking met alle andere concentraties en water, terwijl ze niet te onderscheiden waren van 10% sucrose ( F(10.813) = 15,72, p < 0,0001; figuur 1D). Dit was in tegenstelling tot de respons van bloedgevoede vrouwen, die doorgaans significant meer ureumbevattende diëten absorbeerden dan water, zij het significant minder dan 10% sucrose (F (10.557) = 78,35, p < 0,0001; figuur 1). 1E). Bovendien, bij het vergelijken tussen de twee fysiologische toestanden , geflebotomiseerde vrouwtjes absorbeerden meer ureum dan gastheerzoekende vrouwtjes bij de laagste concentraties, en deze vrouwtjes absorbeerden vergelijkbare hoeveelheden ureum bij hogere concentraties (F(1,953)= 78,82, p < 0,0001;Fig. 1F, G). Hoewel de inname van een ureumbevattend dieet optimale waarden leek te hebben (Fig. 1D,E), waren vrouwen in beide fysiologische toestanden in staat om de hoeveelheid geabsorbeerd ureum over het gehele bereik van ureumconcentraties log-lineair te moduleren (Fig. 1F,G).Evenzo lijken muggen hun stikstofopname te beheersen door de hoeveelheid geabsorbeerde urine te reguleren, aangezien de hoeveelheid stikstof in de urine wordt weerspiegeld in de hoeveelheid die wordt geabsorbeerd (Figuur 1B, C en B inzetstukken).
Om de effecten van urine en ureum op de overleving van gastheerzoekende en bloedzuigende muggen te beoordelen, kregen vrouwtjes urine van alle vier de leeftijden (vers, 24 uur, 72 uur en 168 uur na afzetting) en een reeks ureumconcentraties, evenals gedestilleerd water en 10% sucrose dienden als controle (Figuur 2A). 0,5, df = 5, p < 0,0001, ureum: χ2 = 122,8, df = 5, p < 0,0001, figuur 2B, C) en bloedgevoede vrouwtjes (urine: χ2 = 93,0, df = 5, p < 0,0001; ureum: χ2 = 137,9, df = 5, p < 0,0 001; Figuur 2D,E).In alle experimenten hadden vrouwtjes die een dieet van urine, ureum en water kregen significant lagere overlevingspercentages in vergelijking met vrouwtjes die een sucrose-dieet kregen (Figuur 2B-E).Gastzoekende vrouwtjes die verse en muffe urine kregen, vertoonden verschillende overlevingspercentages, waarbij degenen die 72-uurs muffe urine kregen (p = 0,016) de laagste overlevingskans hadden (Fig. 2B).Bovendien voedden gastheerzoekende vrouwtjes 135 mM ureum overleefden langer dan watercontroles (p < 0,04) (fig.2C). Vergeleken met water overleefden vrouwen gevoed met verse urine en 24-uurs urine langer (respectievelijk p = 0,001 en p = 0,012; figuur 2D), terwijl vrouwen gevoed met 72-uurs urine langer overleefden dan vrouwen die vrouwelijke korte verse urine en 24-uurs urine kregen (respectievelijk p < 0,0001 en p = 0,013; figuur 2D). Wanneer ze 135 mM ureum kregen, overleefden bloedgevoede vrouwtjes langer dan alle andere concentraties van ureum en water (p < 0,013; figuur 2E).
Overleving van gastheer en bloedzuigende vrouwelijke Anopheles arabinis die zich voedde met koeienurine en ureum. In de bioassay (A) kregen vrouwelijke muggen een dieet dat bestond uit verse en oude koeienurine, verschillende concentraties ureum, sucrose (10%) en gedestilleerd water (H2O). en controles, Sucrose en water, zijn dood
De totale afstand en het aantal rondes bepaald in de flight mill test over een periode van 24 uur verschilden tussen gastheerzoekende en bloedzuigende muggen, die over het algemeen minder vliegactiviteit vertoonden (fig. 3). Gastheerzoekende muggen die verse en verouderde urine of sucrose en water leverden, vertoonden verschillende vluchtpatronen (fig. 3), waarbij vrouwtjes die zich voedden met verse urine actiever waren bij het ochtendgloren, terwijl die gevoede 24- en 168-uursmuggen die zich voedden met urine verschillende vluchtpatronen vertoonden en voornamelijk waren overdag. Vrouwelijke muggen die sucrose of 72-uurs urine leverden, vertoonden activiteit gedurende de periode van 24 uur, terwijl vrouwtjes die water leverden actiever waren tijdens de mid-periode. Muggen die zich voedden met sucrose vertoonden de hoogste niveaus van activiteit laat in de nacht en vroeg in de ochtend, terwijl degenen die urine van 72 uur oud inslikten een gestage achteruitgang in activiteit ervoeren gedurende 24 uur (Figuur 3).
Vluchtprestaties van jager-zoekende bloedzuigende vrouwtjes Anopheles arabinis die zich voeden met koeienurine en ureum. In de vluchtmolentest werden vrouwelijke muggen gevoed met verse en oude koeienurine, verschillende concentraties ureum, sucrose (10%) en gedestilleerd water (H2O) werden vastgebonden aan horizontale, vrij roterende armen (boven). periode werden geregistreerd (donker: grijs; licht: wit). Gemiddelde afstand en gemiddeld aantal periodes worden rechts van de circadiane activiteitsgrafiek weergegeven. Foutbalken vertegenwoordigen de standaardfout van het gemiddelde. Statistische analyse zie tekst
Over het algemeen volgde de algehele vliegactiviteit van gastheerzoekende vrouwtjes een patroon dat vergelijkbaar was met dat van de vliegafstand over een periode van 24 uur. De gemiddelde vliegafstand werd significant beïnvloed door de ingenomen voeding (F(5, 138) = 28,27, p < 0,0001), en gastheerzoekende vrouwtjes die 72 uur urine binnenkregen, vlogen significant langere afstanden in vergelijking met alle andere diëten (p < 0,0001), en met sucrose gevoede muggen vlogen langer dan verse ( p = 0,022) en 24 uur oude urine (p = 0,022) gevoede muggen. In tegenstelling tot het vluchtactiviteitspatroon beschreven door het urinedieet, vertoonden ureumgevoede gastheerzoekende vrouwtjes aanhoudende vluchtactiviteit gedurende een periode van 24 uur, met een piek tijdens de tweede helft van de donkere fase (fig. 3). 8) = 1310,91, p < 0,0001). Gastheerzoekende vrouwtjes die elke concentratie ureum kregen, vlogen langer dan vrouwtjes die water of sucrose kregen (p < 0,03).
De algehele vluchtactiviteit van bloedzuigende muggen was stabiel en hield gedurende 24 uur aan bij alle diëten, met een verhoogde urineactiviteit tijdens de tweede helft van de donkere periode voor vrouwtjes die met water werden gevoed, evenals bij vrouwtjes die vers werden gevoerd en 24 uur oud waren (afbeelding 3). Terwijl het urinedieet de gemiddelde vluchtafstand bij bloedgevoede vrouwtjes aanzienlijk beïnvloedde (F(5, 138) = 4,83, p = 0,0004), deed het ureumdieet dat niet (F(5, 138) = 1,36, p = 0,24) met andere urine en controledieet (vers, p = 0,0091; 72 uur, p = 0,0022; 168 uur, p = 0,001; sucrose, p = 0,0017; dH2O, p = 0,036).
De effecten van urine- en ureumvoeding op voortplantingsparameters werden beoordeeld in bioassays voor het leggen van eieren (Figuur 4A) en werden onderzocht op basis van het aantal eieren dat door elk vrouwtje werd gelegd, de grootte van de eieren en de nieuw uitgekomen larven van het eerste stadium. Het aantal gelegde eieren. Urine-gevoede Arabische vrouwtjes varieerden per dieet (F (5.222) = 4,38, p = 0,0008; Fig. 4B). Vrouwtjes kregen 24 uur per dag urine, bloedmaaltijd significant meer eieren dan vrouwtjes die andere urinediëten kregen en waren vergelijkbaar met die gevoed met sucrose (fig. 4B). Evenzo varieerde de grootte van de eieren die werden gelegd door vrouwtjes die urine kregen, per dieet (F(5, 209) = 12,85, p <0,0001), waarbij 24-uurs urine en vrouwtjes die sucrose kregen aanzienlijk grotere eieren legden dan vrouwtjes die water kregen, terwijl de eieren van vrouwtjes die 168 uur urine kregen significant kleiner waren (Fig. 4C). Bovendien had het urinedieet een significante invloed op de grootte van de larven (F(5, 187) = 7,86, p < 0,0001), waarbij significant grotere larven tevoorschijn kwamen uit eieren die waren gelegd door 24- en 72-uur oude urinegevoede vrouwtjes dan uit eieren die waren gelegd uit eierlarven. Watergevoede en 168 uur urinegevoede vrouwtjes (Figuur 4D).
Voortplantingsprestaties van vrouwelijke Anopheles arabinis die zich voeden met koeienurine en ureum. Met bloed gevoede vrouwelijke muggen kregen gedurende 48 uur een dieet dat bestond uit verse en verouderde koeienurine, verschillende concentraties ureum, sucrose (10%) en gedestilleerd water (H2O) voordat ze in bioassays werden geplaatst en 48 uur lang substraat voor het leggen van eieren kregen (A). Aantal eieren (B, E), grootte van eieren (C, F) en grootte van larven (D, G) werden significant beïnvloed door het dieet verstrekt (koeienurine: BD; ureum: EG). Gemiddelden voor elke parameter gemeten met verschillende letternamen waren significant verschillend van elkaar (eenrichtings-ANOVA met behulp van Tukey's post-hocanalyse; p < 0,05). Foutbalken vertegenwoordigen de standaardfout van het gemiddelde
Als de belangrijkste stikstofcomponent van urine, had ureum, wanneer het werd verstrekt als een dieet aan met bloed gevoede vrouwtjes, een significante invloed op de voortplantingsparameters in alle onderzoeken. Het aantal eieren dat werd gelegd door vrouwtjes die ureum kregen, na een bloedmaaltijd, afhankelijk van de ureumconcentratie (F(11, 360) = 4,69; p < 0,0001), vrouwtjes die ureumconcentraties tussen 134 µM en 1,34 mM kregen, legden meer eieren (Figuur 4E). Vrouwtjes die met u werden gevoed rea-concentraties van 134 μM of hoger leggen grotere eieren dan vrouwtjes die met water worden gevoed (F(10, 4245) = 36,7; p < 0,0001; figuur 4F), en de grootte van de larven, hoewel beïnvloed door vergelijkbare ureumconcentraties bij moeders (F(10, 3305) = 37,9; p < 0,0001) was meer variabel (Fig. 4G).
Algehele aantrekkelijkheid voor vluchtige extracten van runderurine in de hoofdruimte die naar de gastheer zoeken. De arabiensis beoordeeld in de olfactometer met glazen buis (Fig. 5A) werd significant beïnvloed door de leeftijd van de urine (χ2 = 15,9, df = 4, p = 0,0032; Fig. 5B). 168 uur: p = 0,012, pentaan: p = 0,00070), behalve de geur van verse urine (p = 0,13; figuur 5B). Hoewel de algehele aantrekkingskracht van bloedzuigende muggen op urinegeur niet significant verschilde (χ2 = 8,78, df = 4, p = 0,067; figuur 5C), bleken deze vrouwtjes significant aantrekkelijker te zijn voor vluchtige extracten in de headspace vergeleken met 72 uur oude urine in vergelijking met controles (p = 0,0066; figuur 5C).
Gedragsreacties op natuurlijke en synthetische koeienurinegeuren bij het zoeken naar gastheer en bloedgevoede Anopheles arabianus. Schema van de olfactometer met glazen buis (A). -uur (G) verouderde koeienurine wordt getoond. Sporen van elektronenantennedetectie (EAD) tonen spanningsveranderingen als reactie op bioactieve verbindingen in de gaschromatograaf die worden geëlueerd door een vlamionisatiedetector (FID). De schaalbalk vertegenwoordigt responsamplitude (mV) versus retentietijd (s). De eigenschappen en afgiftesnelheden (µg h-1) van de biologisch actieve verbindingen worden weergegeven. Een enkele asterisk (*) geeft een consistente respons met lage amplitude aan. herleidbare reacties. Vind de gastheer (H) en de bloedzuigende (I) An.arabiensis heeft verschillende aantrekkingskracht op synthetische mengsels van verse en oude koeienurinegeuren.p < 0,05). Foutbalken vertegenwoordigen de standaardfout van de schaal
Vrouwelijke Ann.arabiensis, 72 uur en 120 uur na bloedmaaltijd, tijdens het uitzetten, werd geen voorkeur getoond voor vluchtige extracten uit de vrije ruimte van verse en verouderde koeienurine in vergelijking met pentaancontroles (χ2 = 3,07, p > 0,05; Aanvullend bestand 1: Fig. S1).
Voor vrouwelijke Ann.arabiensis identificeerden GC-EAD- en GC-MS-analyses acht, zes, drie en drie bioactieve verbindingen (Figuur 5D-G). Hoewel er verschillen werden waargenomen in het aantal verbindingen dat elektrofysiologische reacties opwekte, waren de meeste van deze verbindingen aanwezig in elk vluchtig extract uit de headspace dat werd verzameld uit verse en verouderde urine. Daarom werden voor elk extract alleen verbindingen opgenomen die een fysiologische reactie van de vrouwelijke antennes boven de drempel veroorzaakten, werden opgenomen in verdere analyses.
De totale vluchtige afgiftesnelheid van bioactieve stoffen in de headspace-collectie nam toe van 29 µg h-1 in verse urine tot 242 µg h-1 in urine van 168 uur oud, voornamelijk als gevolg van p-cresol en m-formaldehyde Toename van fenol en fenol. Daarentegen nam de afgiftesnelheid van andere verbindingen, zoals 2-cyclohexen-1-on en decanal, af met toenemende urineleeftijd, wat correleerde met de waargenomen afname in signaalintensiteit (abundantie) in de chromatogram (Fig. 5D)-G linkerpaneel) en fysiologische reacties op deze verbindingen (Fig. 5D-G rechterpaneel).
Over het algemeen had het synthetische mengsel een vergelijkbare natuurlijke verhouding van bioactieve stoffen die werden geïdentificeerd in vluchtige extracten van verse en verouderde urine-headspaces (Fig. 5D-G) en leek het geen significante aantrekkingskracht op te wekken bij het zoeken naar een gastheer (χ2 = 8,15, df = 4, p = 0,083; Fig. 5H) of bloedzuigende muggen (χ2 = 4,91, df = 4, p = 0,30; Fig. 5 I). Post-hoc paarsgewijze vergelijkingen tussen behandelingen toonden echter aan dat muggen die op zoek waren naar een gastheer significant aantrekkelijk waren voor het synthetische mengsel van 24 uur oude urine in vergelijking met pentaancontroles (p = 0,0086; figuur 5H).
Om de rol van individuele componenten in synthetische mengsels van urine van 24 uur oud te beoordelen, werden zes subtractieve mengsels geëvalueerd tegen volledige mengsels in de Y-buistest, waarin individuele verbindingen werden verwijderd. er dan volledig gemengd. Verwijdering van individuele verbindingen uit het volledig synthetische mengsel had daarentegen geen invloed op de gedragsreacties van bloedzuigende muggen (χ2 = 11,38, df = 6, p = 0,077), met uitzondering van decanal, wat resulteerde in lagere niveaus in vergelijking met het volledige mengsel Aantrekking (p = 0,022; Aanvullend bestand 1: Figuur S2B).
In een malaria-endemisch dorp in Ethiopië werd de werkzaamheid van een synthetisch mengsel van 24-uurs koeienurine bij het aantrekken van muggen onder veldomstandigheden gedurende tien nachten geëvalueerd (Fig. 6A). In totaal werden 4.861 muggen gevangen en geïdentificeerd, waarvan 45,7% was Anthropus.gambiae sl, 18,9% was Anopheles pharoensis en 35,4% was Culex spp. (Aanvullend bestand 1: Tabel S1). Anopheles arabinis is het enige lid van An.Gambian soortencomplex geïdentificeerd door PCR-analyse. Gemiddeld werden 320 muggen per nacht gevangen, gedurende welke tijd vallen met synthetisch gemengd aas meer muggen vingen dan gepaarde vallen zonder mengsel (χ2(0, 3196) = 170,0, p < 0,0001). Op elk van de vijf controlenachten werden aan het begin, midden en einde van de proef vallen zonder aas geplaatst.S vergelijkbare aantallen muggen werden gevangen in elk paar vallen, wat aangeeft dat er geen vertekening is tussen huizen (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0,05) en geen afname van de populatie tijdens de onderzoeksperiode. Vergeleken met controlevallen was het aantal muggen gevangen in de vallen die het synthetische mengsel bevatten significant toegenomen: gastheer zoeken (χ2(0, 2107) = 138,7, p < 0,0001), recente bloedvoeding (χ2(0, 650) = 32,2, p < 0,0001) en zwangerschap (χ2(0, 228) = 6,27, p = 0,0123;Aanvullend bestand 1: Tabel S1). Dit is ook terug te zien in het totaal aantal gevangen muggen: gastheer zoekend > bloedzuigend > drachtig > halfzwanger > mannetje.
Veldevaluatie van de werkzaamheid van een 24-uurs synthetisch geurmengsel van koeienurine. Er werden veldproeven uitgevoerd in Zuid-Centraal Ethiopië (kaart), nabij de stad Maki (inzet), met behulp van een lichtval van het Centers for Disease Control (CDC) (rechts) in huizenparen, met een Latijns vierkant ontwerp (luchtfoto) (A). op een andere manier, een fysiologisch toestandsafhankelijk effect. Bovendien vingen deze vallen aanzienlijk grotere aantallen Culex-gastmuggen. (D) Vergeleken met controle. De staven aan de linkerkant vertegenwoordigen de gemiddelde selectie-index van muggen die zijn gevangen in paren van geurende lokaas (groen) en controlevallen (open) (N = 10), terwijl de staven aan de rechterkant de gemiddelde selectie-index vertegenwoordigen in paren van controlevallen (open; N = 5).). Sterretjes geven statistische significantieniveaus aan (*p = 0,01 en ***p < 0,0001)
De drie soorten werden verschillend gevangen in vallen met synthetische mengsels. Op zoek naar gastheer (χ2(1, 1345) = 71,7, p < 0,0001), bloedvoeding (χ2(1, 517) = 16,7, p < 0,0001) en zwangerschap (χ2(1, 180) = 6,11, p = 0,0134) werd een .arabiensis gevangen in de val die het synthetische mengsel vrijgeeft (Fig. 6B), terwijl de hoeveelheid An niet verschilde. Pharoensis in verschillende fysiologische toestanden werden gevonden (Fig. 6C). Voor Culex werd alleen een significante toename van het aantal muggen dat gastheren zocht gevonden in vallen die met het synthetische mengsel waren gelokt (χ2(1,1319) = 12,6, p = 0,0004; Fig. 6D), vergeleken met controlevallen.
Gastheer-aasvallen buiten potentiële gastheren tussen broedplaatsen en plattelandsgemeenschappen in Ethiopië werden gebruikt om te beoordelen of malariamuggen de geur van koeienurine gebruiken als signaal voor de habitat van de gastheer. Bij afwezigheid van signalen van de gastheer, hitte en met of zonder de aanwezigheid van koe-urinegeur, werden er geen muggen gevangen (aanvullend bestand 1: figuur S3). Echter, in de aanwezigheid van hoge temperatuur en koe-urinegeur werden vrouwelijke malariamuggen aangetrokken en gevangen, zij het in kleine aantallen, onafhankelijk van de leeftijd van de urine (χ2(5, 25) = 2,29, p = 0,13 Aanvullend bestand 1: figuur S3). Watercontroles vingen daarentegen geen malariamuggen bij hoge temperaturen (aanvullend bestand 1: figuur S3).
Malariamuggen verwerven en verspreiden stikstofhoudende verbindingen door zich compenserend te voeden met koeienurine (d.w.z. plassen) om levensgeschiedeniskenmerken te verbeteren, vergelijkbaar met andere insecten [2, 4, 24, 25, 26]. Koeienurine is een direct beschikbare hernieuwbare bron die nauw verbonden is met rustplaatsen voor malariavectoren, zoals koeienstallen en hoge vegetatie dicht bij landelijke huizen en paaiplaatsen. Vrouwelijke muggen lokaliseren deze bron door geur en zijn in staat om de opname van stikstofverbindingen in urine te reguleren, inclusief ureum, de belangrijkste stikstofcomponent in de urine [15, 16]. Afhankelijk van de fysiologische toestand van de vrouwelijke mug, worden voedingsstoffen in de urine toegewezen om de vluchtactiviteit en overleving van vrouwelijke muggen die op zoek zijn naar een gastheer te verbeteren, evenals de overlevings- en voortplantingskenmerken van bloedgevoede individuen tijdens de eerste gonadotrope cyclus. Daarom speelt het mengen van urine een belangrijke voedingsrol voor malariavectoren die gesloten zijn zoals ondervoede volwassenen [8], omdat het vrouwtjesmuggen de mogelijkheid biedt om belangrijke stikstofverbindingen op te nemen door in te grijpen bij voeding met een laag risico. Deze bevinding heeft aanzienlijke epidemiologische gevolgen, aangezien vrouwtjes hun levensverwachting, activiteit en voortplantingsvermogen verhogen, die allemaal van invloed zijn op de vectorcapaciteit. Bovendien kan dit gedrag het doelwit zijn van toekomstige vectorbeheerprogramma's.