Полухимические системы доставки на основе природных полимеров для привлечения москитов (Diptera: Psychodidae)

Паразиты и переносчики, том 16, Артикульный номер: 303 (2023) Цитировать эту статью

62 доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Успешное использование семиохимических веществ для привлечения насекомых в ловушки основано на исследованиях наиболее подходящих соединений и профилей их высвобождения с течением времени. На основе многообещающих результатов группы были разработаны матрицы с более адекватным профилем высвобождения и более экологически чистыми свойствами для выделения 1-гексанола. Чтобы использовать более подходящий прототип в полевых условиях, наиболее перспективные системы были помещены в капсулу и оценены в аэродинамической трубе. Для оценки эффективности предложенной системы были проведены поведенческие эксперименты с использованием вида москитов Lutzomyia longipalpis.

Различные системы доставки были разработаны путем изменения соотношения полимеров (геллановая камедь и пектин), концентрации сшивающего агента (хлорида алюминия) и удаления глутарового альдегида. Системы доставки были загружены 1-гексанолом, и их профили высвобождения оценивались с помощью гравиметрического анализа при температуре окружающей среды и условия повышенной влажности. Когда матричную систему поместили в пластиковый контейнер, наблюдались модуляции профиля активного высвобождения, и систему можно было использовать повторно. Активное влечение видов москитов, Lu. longipalpis, оценивались в аэродинамической трубе при воздействии систем высвобождения, содержащих 1-гексанол, в разное время.

Среди четырех оцененных составов Система 2 (геллановая камедь и пектин в соотношении 1:1 с 5% хлорида алюминия) продемонстрировала наиболее многообещающий профиль высвобождения с большей однородностью и более длительным временем высвобождения соединения. Максимальная однородность выделения 1-гексанола достигалась в течение более длительного времени, преимущественно каждые 24 часа, как в условиях окружающей среды, так и в условиях повышенной влажности. Систему 2 можно использовать повторно хотя бы один раз с той же структурой. Испытания в аэродинамической трубе продемонстрировали эффективную активацию и привлечение Лу. longipalpis на 1-гексанол через 24, 48 и 72 ч в Системе 2, помещенной внутрь капсул.

Полимерная матрица с добавкой 1-гексанола и введенная в пластиковые капсулы показала многообещающие результаты в привлечении москитов. Эту систему можно использовать в качестве решения для других привлекательных соединений, а также в других приложениях, где их высвобождение необходимо контролировать или продлевать.

Москиты (Diptera: Psychodidae) — гематофаги с полным обменом веществ [1]. Они являются естественными переносчиками вирусов, бактерий и простейших Leishmania [2]. Насекомые-гематофаги проявляют обонятельную реакцию на химические соединения для получения источников кровяной муки [3].

Среди соединений, отнесенных к аллелохимической категории, кайромоны представляют собой летучие соединения, вырабатываемые организмами одного вида и приносящие пользу особям другого вида [4]. Некоторые кайромоны, продуцируемые позвоночными животными (например, углекислый газ, молочная кислота, аммиак и 1-октен-3-ол), были оценены у различных групп насекомых, включая кулициды, триатомины, кератопогониды и симулиды [5,6,7, 8,9].

Предыдущие исследования изучали привлекательность кайромонов, таких как октенол и 1-гексанол, для москитов у видов Nyssomyia neivai [10, 11]. Для Lutzomyia longipalpis октенол и нонанол продемонстрировали лучшие реакции привлекательности у женщин и реакции гептанола у мужчин [12]. Исследуемые спирты присутствуют в поте человека и продуцируются бактериями [13]. Во всех цитируемых исследованиях спирты помещались в капиллярные системы освобождения на веревке или фильтровальной бумаге, служащие ловушками.

Важным аспектом исследований химической экологии является выброс соединений в окружающую среду для привлечения насекомых и улучшения их отлова. Чтобы обеспечить успех этих стратегий улавливания, необходимо оценить как подходящие привлекательные соединения, так и лучший способ их выпуска в природу.

Соответствующие успехи были достигнуты в отношении систем высвобождения соединений, привлекающих насекомых сельскохозяйственного или эпидемиологического значения [14,15,16,17]; однако при разработке этих систем были выявлены некоторые проблемы, главным образом из-за их использования в непредсказуемых условиях с большими колебаниями температуры и влажности. Таким образом, разработка новых систем, которые позволяют модулировать скорость высвобождения привлекательных соединений через заранее установленные интервалы времени и в постоянных соотношениях, пытается преодолеть эти проблемы.