植物精油对白纹伊蚊和埃及伊蚊的驱避效果研究

摘要

白纹伊蚊（Aedes albopictus Skuse）和埃及伊蚊(Aedes aegypti Linnaeus)是热带传染性疾病登革热(Dengue Fever，DF)是传播媒介。由于该病的发病率在最近几十年里大幅度上升，现今无安全有效的药物用于登革热的特异性预防和治疗。因此，当今大多数国家多采用控制和监测其传播媒介伊蚊的方法来防治登革热。其中，驱避剂的使用一直是阻止该病传播的一个重要手段。国内外关于驱避剂研究报道较多，但随着合成驱避剂DEET的抗性和副作用问题越来越引起大众的担忧，研究者们开始更多的从植物中寻找更加高效安全低毒的天然驱避剂来替代DEET。本研究以白纹伊蚊（主）和埃及伊蚊（次）为实验对象，综合运用多种生物测定方法来评估24种精油的驱避活性，具体研究内容如下:
　　1.伊蚊类蚊虫标准饲养方法改进研究。在比较国内外实验室饲养蚊虫的差异基础上优化实验室内蚊虫饲养步骤，如更快更好分离蚊虫蛹与幼虫，成功组装一套人工血膜装置，可代替动物用于蚊虫饲养与繁殖，也可改装成离体模型生物测定方法来评价待测物的驱避活性;
　　2.植物精油驱避蚊虫效果生物测试方法的改进研究。本章综合探讨四种离体生物测试模型的组装和应用。实验摸索后确定K&D模型的最佳叮咬膜界面为Parafilm封口膜，其引诱率达到66.7％，确定Y型嗅觉行为测试仪的最佳测试条件为:流速0.3 L/min，135s，195s和255s时其引诱率达到稳定值83％;
　　3.24种植物精油对伊蚊的驱避效果研究。采用Y型嗅觉仪初筛24种植物精油后证实以H油，生姜油，丁香花蕾油，广藿香油等13种精油在内表现出95％以上的驱避率，再用人手涂肤蚊笼实验评价9种精油，对白纹伊蚊的驱避效果最好的是30％的丁香花蕾油，其完全保护时间(CPT)达到130min，其次是广藿香油90min，同时丁香花蕾油的ED50值为0.002μg/cm2[95％，0.000-0.005]，该浓度显著低于广藿香油的2.496μg/cm2[95％，0.504-5.068]，丁香花蕾油CPT中值为60min与广藿香的36min差异不显著，丁香花蕾油比广藿香油在更低浓度能展示更好的驱避活性，但持效性差异不大。对三种不同产地的H精油用Hemotek人工血膜系统离体方法评价其驱避率，以DEET为阳性对照，确定3个H系列精油的驱避率极佳。
　　4.陈年精油与新鲜精油驱避持效性比较研究。通过对比9种新鲜的和陈年的精油驱避活性，发现同浓度下，陈年精油的持效性得到大力延长，如生姜最高可以比新鲜精油的CPT高8倍之多，由最初的15min改善到120min。
　　5.白纹伊蚊对三种植物精油的嗅觉电位反应测定。通过结合GC-MS和GC-EAD两种蚊虫化学生态学方法鉴定三个H精油，广藿香油及丁香花蕾油的驱避活性成分。证实蚊虫对多种化合物呈现强烈的嗅觉活性电生理反应，常见的已报道具有驱避活性的如芳樟醇，石竹烯等化合物，同时茉莉酮，二氢茉莉酮酸甲酯也具有很明显的触角电生理反应，可能是很好的潜在驱避活性单体。
　　综上所述，本论文以白纹伊蚊和埃及伊蚊为研究对象，组装了一套膜系统喂血装置用于蚊虫饲养，改进了包括K&D离体模型和Y-tube嗅觉行为测试仪等在内的多种离体生物测定方法，用Y型嗅觉仪初筛24种植物精油，有10种包括A油在内的精油达到95％以上的驱避率，用Hemotek离体方法进一步证实A油的良好驱蚊活性，对丁香花蕾油和广藿香油等多种精油采用人手涂肤方法评价其驱避率和完全保护时间，结论是丁香花蕾油能在更低浓度下保护人类不被蚊虫叮咬。用GC-MS和GC-EAD等生化生理方法确定了白纹伊蚊对多种植物精油具有强烈的触角电生理活性，常见的如芳樟醇等，还有多种化合物不曾有报道证实其驱蚊活性。这些研究结果为新型蚊虫驱避剂的研究与开发提供了依据，最终对登革热的预防和防治具有一定的现实意义。