伊維菌素和乙基多殺菌素對埃及伊蚊作用研究

蘭堅強 , 任曉露 , 廖承紅 , 程俊豪 , 吳媛媛 , 王文照 , 許文洋 , 潘保良 , 韓 謙

(1.海南大學農學院 ， 海南 海口 570228； 2.中國農業大學動物醫學院 ， 北京 海淀 100193)

伊維菌素和乙基多殺菌素對埃及伊蚊作用研究

蘭堅強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.海南大學農學院 ， 海南 海口 570228； 2.中國農業大學動物醫學院 ， 北京 海淀 100193)

利用伊維菌素與乙基多殺菌素對埃及伊蚊幼蟲進行生物測定，通過使用誘餌結合藥物處理伊蚊成蟲，觀察其生存情況，了解上述兩種藥物對蚊蟲的作用效果，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生存期分別為7.681 d和5.400 d，平均產卵量為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)伊維菌素糖水飼養成蚊，B4組與B5組的蚊蟲半數生存期分別為3.110 d與2.980 d，B1組與B2組的平均產卵量為91.80和94.95，與對照無明顯差異，但孵化率僅為10%和0.3%。試驗表明，乙基多殺菌素可用于伊蚊幼蟲的生物防治，伊維菌素的不同誘餌處理后對埃及伊蚊成蚊從產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，媒介防控對于蚊媒病的防治起到至關重要的作用，其中以化學防治最為直接有效。蚊蟲控制需綜合治理，針對蚊蟲不同生長環境施用殺蟲劑降低蚊蟲種群密度。伊維菌素是一類大環內酯類藥物，被廣泛應用于盤尾絲蟲病和淋巴絲蟲病的控制[1]。乙基多殺菌素是由刺糖多胞菌發酵得到的一類新型的殺蟲劑，也是一類大環內酯類藥物，能夠有效防治多種農業害蟲[2]。這兩個大環內酯類藥物均對人有較好的安全特性，同時對埃及伊蚊有較好的防治效果[3-4]。

本文測定兩種藥物對埃及伊蚊幼蟲的半致死濃度，并通過糖水和血液兩種飼喂方式對成蟲致死率、產卵及二次吸血等方面進行比較，探究不同的給藥方式對蚊蟲的影響，旨在為蚊媒防治提供策略，進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 試驗試劑 伊維菌素(純度為95.6%)由中國農業大學潘保良教授實驗室制備純化。艾綠士，6%乙基多殺菌素，購自美國陶氏益農公司。

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

1.3 幼蟲生物測定 為了檢驗藥物的作用效果，首先對幼蟲進行生物測定。參照WHO幼蟲浸漬法[5]，具體操作步驟如下：將殺蟲劑乙基多殺菌素和伊維菌素用二甲基亞砜(DMSO)稀釋成7～8個濃度梯度。挑取30條三齡末四齡初幼蟲，放入199 mL過夜脫氯水中，分別加入1 mL不同濃度的藥液，對照組加入1 mL DMSO。將幼蟲轉移至養蚊室中，24 h后觀察結果，以幼蟲不能逃避機械刺激視為死亡。當對照組死亡率或化蛹率超過20%，試驗視為無效，試驗平行重復3次。

1.4 不同伊維菌素誘餌對成蚊的影響 試驗分兩組：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的雌蚊以不同處理的小鼠飼喂，結束后正常飼養。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，對照組B飼以正常糖水，24 h后以無藥物的糖水替換，并飼以正常小鼠血餐。

每隔24 h統計蚊蟲死亡數，并及時將死亡蚊蟲移除。血餐2 d后收集蟲卵并統計日產卵量。第一次生殖周期結束后，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，收集各組蟲卵。統計不同處理組的產卵量，并各取100個卵孵化，統計其孵化率。

1.5 數據處理 利用Sigmaplot 8.0軟件對不同濃度殺蟲劑導致的死亡率進行分析，并繪圖。伊維菌素血餐與糖水對成蚊的影響由SPSS 13.0進行Kaplan-Meier生存分析，試驗組與對照組的二次吸血與產卵量等差異進行單因素檢驗。

2 結果

2.1 幼蟲生物測定 伊維菌素對埃及伊蚊幼蟲的LC50為1.427(1.295-1.572，95% CI)mg/L，卡方為0.973，乙基多殺菌素對埃及伊蚊的幼蟲的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，兩種殺蟲劑隨著濃度的增大，幼蟲的死亡率也逐漸增大，對幼蟲的影響均呈S型分布。

圖1 伊維菌素對埃及伊蚊幼蟲的生物測定

圖2 乙基多殺菌素對埃及伊蚊幼蟲的生物測定

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

產卵及孵化情況如表1所示。吸血兩天后觀察產卵情況，A1組與對照組A的產卵高峰期同步，但平均產卵量與孵化率均大幅降低。A2組較對照組A高峰期延遲1 d，平均產卵量及孵化率與對照組A及A1組相比均顯著下降。二次血餐完成后，選取10只吸飽血的雌蚊進行稱重，處理組與對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，均會對蚊蟲二次吸血產生影響。A1組二次產卵平均量較對照組下降，而A2組的產卵量有所增加，但處理組卵的孵化率不高。

表1 伊維菌素對成蚊產卵量及孵化率的影響

2.3 伊維菌素糖水對埃及伊蚊成蟲的影響 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。經生存分析后可知，B4組與B5組的蚊蟲半數生存期分別為3.110 d(2.641-3.578，95% CI)與2.980 d(2.420-3.540，95% CI)，與對照組(8.280 d(7.975-8.585，95% CI))相比，差異極為顯著。B3組的蚊蟲半數生存期為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，故未探討后續二次吸血等的影響。

低濃度處理雌蚊后的累計存活率與對照組相比無明顯差異，但雌蚊吸飽血所需時間更長且不易達到飽血的狀態。吸血兩天后觀察產卵情況發現B1組與對照組B的產卵高峰期同步，B2組的高峰期延遲了1 d。與對照組B相比，處理組的卵孵化率極低。

產卵結束后，向三組雌蚊提供正常小鼠血餐，選取十只吸飽血的雌蚊進行稱重，與對照組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，均會對蚊蟲二次吸血的能力產生影響。

3 討論

多殺菌素是一類新穎的大環內酯類化合物，對許多鱗翅目、雙翅目的害蟲有良好的滅殺作用[6]。伊維菌素被廣泛應用于人類和獸藥方面，有較為光譜的抗體內或體外寄生蟲的活性。二者對人類的毒性都較小。

本研究中，使用乙基多殺菌素測得對敏感株埃及伊蚊的LC50為0.029 mg/L，較本次試驗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]。恢復正常吸血后的二次產卵中，處理組從第一次產卵與第二次產卵的平均數量均多于對照組，很可能是因為藥物篩選掉弱小個體，存活的個體適應性更強，但其卵的孵化率仍為0，蚊蟲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，但可以通過影響卵巢發育引起卵的不育[10]，從而降低蚊蟲整個群體的數量。高濃度糖水誘餌可直接將成蚊大量致死，可在短時間內以高濃度糖水為誘餌進行蚊媒防控，低濃度處理后一周內存活率仍高于90%，不能在短時間內將成蚊致死，但是從對其二次吸血及產卵的數量及活性來看，低濃度的藥物可使得蚊蟲產生不育的卵與低的孵化率，從而使得整個群體密度下降。有研究報道[10]，低濃度的伊維菌素會影響圍食膜的形成，延遲血液的消化并影響卵巢的發育，從而降低產卵量，降低卵的孵化率。

本文以伊維菌素和乙基多殺菌素對埃及伊蚊作用效果的研究，發現乙基多殺菌素可用于伊蚊幼蟲的生物防治，伊維菌素的不同誘餌處理后對埃及伊蚊成蚊從產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蚊蟲整個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

海南大學中西部計劃學科重點領域建設項目(ZXBJH-XK002)；海南省研究生創新科研課題項目(Hys2015-06)

蘭堅強(1993-)，男，碩士，從事媒介生物學研究，E-mail：lanjqiang@163.com

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

注：任曉露與蘭堅強對本文具有同等貢獻

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