蘭堅(jiān)強(qiáng) , 任曉露 , 廖承紅 , 程俊豪 , 吳媛媛 , 王文照 , 許文洋 , 潘保良 , 韓 謙

(1.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ， 海南 ?？?570228； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院 ， 北京 海淀 100193)

伊維菌素和乙基多殺菌素對(duì)埃及伊蚊作用研究

蘭堅(jiān)強(qiáng)1, 任曉露1, 廖承紅1, 程俊豪1, 吳媛媛1, 王文照1, 許文洋1, 潘保良2, 韓 謙1

(1.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ， 海南 海口 570228； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院 ， 北京 海淀 100193)

利用伊維菌素與乙基多殺菌素對(duì)埃及伊蚊幼蟲(chóng)進(jìn)行生物測(cè)定，通過(guò)使用誘餌結(jié)合藥物處理伊蚊成蟲(chóng)，觀察其生存情況，了解上述兩種藥物對(duì)蚊蟲(chóng)的作用效果，從而為蚊媒防控提供一定的參考。伊維菌素與乙基多殺菌素處理幼蟲(chóng)后得到半致死濃度LC50分別為1.427 mg/L、0.031 mg/L。飼以1.82mg/kg(A1組)與9.1mg/kg(A2組)伊維菌素血餐成蚊的半數(shù)生存期分別為7.681 d和5.400 d，平均產(chǎn)卵量為31.58和13.79，孵化率也降低為23%與0%，二次吸血后的產(chǎn)卵量受影響較小，但孵化率為0；以0.1、1、5、10、20 mg/L(B1-B5組)伊維菌素糖水飼養(yǎng)成蚊，B4組與B5組的蚊蟲(chóng)半數(shù)生存期分別為3.110 d與2.980 d，B1組與B2組的平均產(chǎn)卵量為91.80和94.95，與對(duì)照無(wú)明顯差異，但孵化率僅為10%和0.3%。試驗(yàn)表明，乙基多殺菌素可用于伊蚊幼蟲(chóng)的生物防治，伊維菌素的不同誘餌處理后對(duì)埃及伊蚊成蚊從產(chǎn)卵至二次吸血以及卵的孵化率均有較明顯的影響。

伊維菌素 ； 乙基多殺菌素 ； 埃及伊蚊 ； 蚊媒防控

埃及伊蚊(Aedesaegypti)是寨卡，登革熱，黃熱病，西尼羅河熱等蟲(chóng)媒病的傳播媒介。由于缺乏有效的疫苗和治療手段，媒介防控對(duì)于蚊媒病的防治起到至關(guān)重要的作用，其中以化學(xué)防治最為直接有效。蚊蟲(chóng)控制需綜合治理，針對(duì)蚊蟲(chóng)不同生長(zhǎng)環(huán)境施用殺蟲(chóng)劑降低蚊蟲(chóng)種群密度。伊維菌素是一類(lèi)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物，被廣泛應(yīng)用于盤(pán)尾絲蟲(chóng)病和淋巴絲蟲(chóng)病的控制[1]。乙基多殺菌素是由刺糖多胞菌發(fā)酵得到的一類(lèi)新型的殺蟲(chóng)劑，也是一類(lèi)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物，能夠有效防治多種農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)[2]。這兩個(gè)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物均對(duì)人有較好的安全特性，同時(shí)對(duì)埃及伊蚊有較好的防治效果[3-4]。

本文測(cè)定兩種藥物對(duì)埃及伊蚊幼蟲(chóng)的半致死濃度，并通過(guò)糖水和血液兩種飼喂方式對(duì)成蟲(chóng)致死率、產(chǎn)卵及二次吸血等方面進(jìn)行比較，探究不同的給藥方式對(duì)蚊蟲(chóng)的影響，旨在為蚊媒防治提供策略，進(jìn)而為阻斷基孔肯尼亞熱、西尼羅河熱等人獸共患病的傳播提供參考。

1.材料與方法

1.1 試驗(yàn)試劑 伊維菌素(純度為95.6%)由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)潘保良教授實(shí)驗(yàn)室制備純化。艾綠士，6%乙基多殺菌素，購(gòu)自美國(guó)陶氏益農(nóng)公司。

1.2 蚊蟲(chóng)飼養(yǎng) 埃及伊蚊由中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物與流行病所提供，飼養(yǎng)條件為：室溫26 ℃±1 ℃、相對(duì)濕度60%±5%、光周期為12 L∶12 D (光照：黑暗)。幼蟲(chóng)以老鼠飼料飼養(yǎng)，成蟲(chóng)以8%糖水飼養(yǎng)，試驗(yàn)選用羽化后3～5 d后的成蟲(chóng)，并于試驗(yàn)前做饑餓處理。

1.3 幼蟲(chóng)生物測(cè)定 為了檢驗(yàn)藥物的作用效果，首先對(duì)幼蟲(chóng)進(jìn)行生物測(cè)定。參照WHO幼蟲(chóng)浸漬法[5]，具體操作步驟如下：將殺蟲(chóng)劑乙基多殺菌素和伊維菌素用二甲基亞砜(DMSO)稀釋成7～8個(gè)濃度梯度。挑取30條三齡末四齡初幼蟲(chóng)，放入199 mL過(guò)夜脫氯水中，分別加入1 mL不同濃度的藥液，對(duì)照組加入1 mL DMSO。將幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至養(yǎng)蚊室中，24 h后觀察結(jié)果，以幼蟲(chóng)不能逃避機(jī)械刺激視為死亡。當(dāng)對(duì)照組死亡率或化蛹率超過(guò)20%，試驗(yàn)視為無(wú)效，試驗(yàn)平行重復(fù)3次。

1.4 不同伊維菌素誘餌對(duì)成蚊的影響 試驗(yàn)分兩組：第一組，首先選取兩只小鼠，分別注射1.82 mg/kg體重(A1組)和9.1 mg/kg體重(A2組)的伊維菌素，對(duì)照組A小鼠注射相同劑量的生理鹽水。選取135只處于較為饑餓狀態(tài)的雌蚊以不同處理的小鼠飼喂，結(jié)束后正常飼養(yǎng)。第二組，分別選取100只成蚊置于蚊籠中，飼以濃度為0.1、1、5、10 mg/L與 20 mg/L(B1-B5組)的伊維菌素糖水，對(duì)照組B飼以正常糖水，24 h后以無(wú)藥物的糖水替換，并飼以正常小鼠血餐。

每隔24 h統(tǒng)計(jì)蚊蟲(chóng)死亡數(shù)，并及時(shí)將死亡蚊蟲(chóng)移除。血餐2 d后收集蟲(chóng)卵并統(tǒng)計(jì)日產(chǎn)卵量。第一次生殖周期結(jié)束后，向存活的雌蚊提供第二次血餐，選取每組10只飽血的雌蚊麻醉后稱重，收集各組蟲(chóng)卵。統(tǒng)計(jì)不同處理組的產(chǎn)卵量，并各取100個(gè)卵孵化，統(tǒng)計(jì)其孵化率。

1.5 數(shù)據(jù)處理 利用Sigmaplot 8.0軟件對(duì)不同濃度殺蟲(chóng)劑導(dǎo)致的死亡率進(jìn)行分析，并繪圖。伊維菌素血餐與糖水對(duì)成蚊的影響由SPSS 13.0進(jìn)行Kaplan-Meier生存分析，試驗(yàn)組與對(duì)照組的二次吸血與產(chǎn)卵量等差異進(jìn)行單因素檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 幼蟲(chóng)生物測(cè)定 伊維菌素對(duì)埃及伊蚊幼蟲(chóng)的LC50為1.427(1.295-1.572，95% CI)mg/L，卡方為0.973，乙基多殺菌素對(duì)埃及伊蚊的幼蟲(chóng)的LC50為0.0308(0.0301-0.0315，95% CI)mg/L，卡方為0.987。乙基多殺菌素的生物活性約是伊維菌素的50倍。如圖1、2所示，兩種殺蟲(chóng)劑隨著濃度的增大，幼蟲(chóng)的死亡率也逐漸增大，對(duì)幼蟲(chóng)的影響均呈S型分布。

圖1 伊維菌素對(duì)埃及伊蚊幼蟲(chóng)的生物測(cè)定

圖2 乙基多殺菌素對(duì)埃及伊蚊幼蟲(chóng)的生物測(cè)定

2.2 伊維菌素血餐對(duì)埃及伊蚊成蟲(chóng)的影響 如中插彩版圖3所示，與對(duì)照組A相比，A1組存活率無(wú)顯著差異，而A2組的雌蚊的存活率顯著下降。A1與A2組的半數(shù)生存期分別為7.681(7.450-7.913)天和5.400(4.961-5.839)天。

產(chǎn)卵及孵化情況如表1所示。吸血兩天后觀察產(chǎn)卵情況，A1組與對(duì)照組A的產(chǎn)卵高峰期同步，但平均產(chǎn)卵量與孵化率均大幅降低。A2組較對(duì)照組A高峰期延遲1 d，平均產(chǎn)卵量及孵化率與對(duì)照組A及A1組相比均顯著下降。二次血餐完成后，選取10只吸飽血的雌蚊進(jìn)行稱重，處理組與對(duì)照組相比均存在顯著差異，即伊維菌素血餐濃度為1.82 mg/kg與9.1 mg/kg時(shí)，均會(huì)對(duì)蚊蟲(chóng)二次吸血產(chǎn)生影響。A1組二次產(chǎn)卵平均量較對(duì)照組下降，而A2組的產(chǎn)卵量有所增加，但處理組卵的孵化率不高。

表1 伊維菌素對(duì)成蚊產(chǎn)卵量及孵化率的影響

2.3 伊維菌素糖水對(duì)埃及伊蚊成蟲(chóng)的影響 如中插彩版圖4所示，高濃度糖水誘餌伊維菌素處理后，成蚊的存活率急劇下降。經(jīng)生存分析后可知，B4組與B5組的蚊蟲(chóng)半數(shù)生存期分別為3.110 d(2.641-3.578，95% CI)與2.980 d(2.420-3.540，95% CI)，與對(duì)照組(8.280 d(7.975-8.585，95% CI))相比，差異極為顯著。B3組的蚊蟲(chóng)半數(shù)生存期為7.430 d(6.765-8.095，95% CI)，在喂血1 d后有80%處于麻痹抽搐狀態(tài)，故未探討后續(xù)二次吸血等的影響。

低濃度處理雌蚊后的累計(jì)存活率與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異，但雌蚊吸飽血所需時(shí)間更長(zhǎng)且不易達(dá)到飽血的狀態(tài)。吸血兩天后觀察產(chǎn)卵情況發(fā)現(xiàn)B1組與對(duì)照組B的產(chǎn)卵高峰期同步，B2組的高峰期延遲了1 d。與對(duì)照組B相比，處理組的卵孵化率極低。

產(chǎn)卵結(jié)束后，向三組雌蚊提供正常小鼠血餐，選取十只吸飽血的雌蚊進(jìn)行稱重，與對(duì)照組B，B1組，B2組均存在顯著差異，即伊維菌素糖水濃度為0.1mg/L與1mg/L時(shí)，均會(huì)對(duì)蚊蟲(chóng)二次吸血的能力產(chǎn)生影響。

3 討論

多殺菌素是一類(lèi)新穎的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)化合物，對(duì)許多鱗翅目、雙翅目的害蟲(chóng)有良好的滅殺作用[6]。伊維菌素被廣泛應(yīng)用于人類(lèi)和獸藥方面，有較為光譜的抗體內(nèi)或體外寄生蟲(chóng)的活性。二者對(duì)人類(lèi)的毒性都較小。

本研究中，使用乙基多殺菌素測(cè)得對(duì)敏感株埃及伊蚊的LC50為0.029 mg/L，較本次試驗(yàn)中涉及的伊維菌素高50倍。小鼠的注射劑量為1.82 mg/kg體重，是由人的MDA(Mass Drug Administration)安全劑量0.2 mg/kg等效得到[9]?；謴?fù)正常吸血后的二次產(chǎn)卵中，處理組從第一次產(chǎn)卵與第二次產(chǎn)卵的平均數(shù)量均多于對(duì)照組，很可能是因?yàn)樗幬锖Y選掉弱小個(gè)體，存活的個(gè)體適應(yīng)性更強(qiáng)，但其卵的孵化率仍為0，蚊蟲(chóng)叮咬伊維菌素處理后的小鼠，雖然不能直接將成蚊全部致死，但可以通過(guò)影響卵巢發(fā)育引起卵的不育[10]，從而降低蚊蟲(chóng)整個(gè)群體的數(shù)量。高濃度糖水誘餌可直接將成蚊大量致死，可在短時(shí)間內(nèi)以高濃度糖水為誘餌進(jìn)行蚊媒防控，低濃度處理后一周內(nèi)存活率仍高于90%，不能在短時(shí)間內(nèi)將成蚊致死，但是從對(duì)其二次吸血及產(chǎn)卵的數(shù)量及活性來(lái)看，低濃度的藥物可使得蚊蟲(chóng)產(chǎn)生不育的卵與低的孵化率，從而使得整個(gè)群體密度下降。有研究報(bào)道[10]，低濃度的伊維菌素會(huì)影響圍食膜的形成，延遲血液的消化并影響卵巢的發(fā)育，從而降低產(chǎn)卵量，降低卵的孵化率。

本文以伊維菌素和乙基多殺菌素對(duì)埃及伊蚊作用效果的研究，發(fā)現(xiàn)乙基多殺菌素可用于伊蚊幼蟲(chóng)的生物防治，伊維菌素的不同誘餌處理后對(duì)埃及伊蚊成蚊從產(chǎn)卵至二次吸血以及卵的孵化率均有較明顯的影響。因此，伊維菌素和乙基多殺菌素對(duì)蚊蟲(chóng)整個(gè)群體的密度將有明顯的防控效果。

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Effects of ivermectin and spinetoram on the yellow fever mosquitoes, Aedes aegypti

LAN Jian-qiang1, REN Xiao-lu1, LIAO Cheng-hong1, CHENG Jun-hao1, WU Yuan-yuan1, WANG Wen-zhao1, XU Wen-yang1, PAN Bao-liang2, HAN Qian1

(1.College of Agriculture, Hainan University, Haikou 570228, China; 2.College of Veterinary Medicine, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

Larval bioassay ofAedesaegyptiexposure to ivermectin and spinetoram was performed, and the effects of the combination of ivermectin and baits on mosquitoes were studied. Logit regression of mortality at 24h post-treatment against log10[concentration]gave estimated LC50values of 1.427 mg/L (ivermectin) and 0.031 mg/L (spinetoram). When the adults mosquitoes were fed on mice blood containing 1.82 and 9.1 mg/kg of ivermectin, the means for survival times were 7.681 and 5.400 days, the numbers of eggs laid were 31.58 and 13.79 per adult, and the rates of egg hatching were 23% and 0%, respectively. After given second normal blood meal, the numbers of eggs laid were not affected, but the eggs were not hatched, suggesting a long term effect of ivermectin on mosquito eggs. Our results indicated that spinetoram was an effective mosquito larvae control drug, and ivermectin given to adults mosquitoes with baits would have remarkable negative effect on second time blood feeding, egg laying, and egg hatching, which may be very useful in controlling mosquito-borne diseases, as second time blood feeding is required for the diseases transmission.

ivermectin; spinetoram;Aedesaegypti; mosquito control

s:HAN Qian; LIAO Cheng-hong

2016-05-26

海南大學(xué)中西部計(jì)劃學(xué)科重點(diǎn)領(lǐng)域建設(shè)項(xiàng)目(ZXBJH-XK002)；海南省研究生創(chuàng)新科研課題項(xiàng)目(Hys2015-06)

蘭堅(jiān)強(qiáng)(1993-)，男，碩士，從事媒介生物學(xué)研究，E-mail：lanjqiang@163.com

任曉露(1994-)，女，本科，從事媒介生物學(xué)研究，E-mail：m13198932666@163.com

注：任曉露與蘭堅(jiān)強(qiáng)對(duì)本文具有同等貢獻(xiàn)

韓謙，E-mail：qianhan@hainu.edu.cn；廖承紅，E-mail：liaochh77@163.com

S859.796

A

0529-6005(2016)12-0007-03