Китайская команда предложила метод предварительной обработки «токсичной кровавой трапезы» для содействия применению технологии стерильных насекомых у комаров

Китайские исследователи недавно предложили новый подход к разделению по полу для технологии стерильных насекомых (SIT) у комаров: добавление определённого химического агента в кровь, которую потребляют самки комаров, используя биологическое различие «самки питаются кровью, а самцы — нет», чтобы значительно сократить количество самок перед выпуском. Соответствующее исследование опубликовано в июньском номере Journal of Medical Entomology.

Технология стерильных насекомых — это метод борьбы с популяциями вредителей, основанный на радиационной стерилизации. Основной процесс заключается в массовом разведении самцов целевого насекомого в лаборатории, обработке их радиацией для утраты репродуктивной способности и последующем выпуске в дикую природу, где они спариваются с самками, производя нежизнеспособные яйца, что сдерживает рост целевой популяции. Эта технология была включена в комплексные системы управления вредителями и считается относительно экологически чистым средством борьбы с вредителями.

Однако применение SIT у комаров долгое время сталкивалось с ключевым препятствием: перед выпуском необходимо максимально удалить самок. В отличие от таких вредителей, как плодовые мухи, самки комаров кусаются и могут передавать трансмиссивные заболевания, поэтому их нельзя выпускать вместе с самцами. Для комаров рода Aedes исследователи могут использовать различия в размерах личинок или куколок самцов и самок для механической сортировки; однако у комаров рода Anopheles различия в размерах и времени окукливания между самцами и самками незначительны, что делает механическую сортировку нецелесообразной, а ручная сортировка не может обеспечить эффективность для крупномасштабного полевого выпуска.

Доктор Чжан Дунцзин из Сунь Ятсенского университета отметил, что метод исследовательской группы использует самое фундаментальное различие между самцами и самками комаров: самки питаются кровью, а самцы — нет. В эксперименте самки комаров погибали после употребления кровавой трапезы с добавлением химического агента, тогда как самцы выживали, поскольку не питались кровью. Хотя этот метод ещё не снизил долю остаточных самок до порога ниже 1%, необходимого для прямого выпуска, он может служить эффективным этапом предварительной обработки, значительно снижая нагрузку на последующую ручную или более точную сортировку.

Исследователи отобрали и протестировали 11 химических агентов, сначала оценив их воздействие на Aedes albopictus, а затем проверив их эффективность на Anopheles stephensi. Исследование также сравнивало влияние различных химических веществ на кровососущее поведение комаров, а также изучало такие факторы, как температура, частота кровососания, продолжительность кровососания и возраст комаров. Для выживших самцов команда дополнительно оценила лётную способность, продолжительность жизни, способность к спариванию и конкурентоспособность за самок с полевыми самцами.

Результаты экспериментов показали, что наиболее эффективными комбинациями были дельтаметрин и пиперонилбутоксид. Дельтаметрин воздействует на нервную систему насекомых, а пиперонилбутоксид подавляет способность насекомых детоксифицировать пиретроидные компоненты, усиливая токсичность. Исследователи также добавляли АТФ в смесь для стимуляции кровососущего поведения самок, увеличивая вероятность получения ими летальной дозы.

Исследовательская группа заявила, что после удаления большинства самок с помощью «токсичной кровавой трапезы» можно также комбинировать технологии искусственного интеллекта и генетики для более точной дополнительной сортировки, приближая партии к полностью самцовому составу. Чжан Дунцзин считает, что, хотя этот подход пока не может самостоятельно удовлетворить требования по контролю самок для прямого выпуска в рамках SIT у комаров, в качестве этапа предварительной обработки он уже продемонстрировал высокую практическую ценность.