| Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand (2MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-340617
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.34061
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 21 März 2016 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Joachim Ruther |
| Tag der Prüfung: | 5 Juli 2016 |
| Institutionen: | Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Zoologie Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Zoologie > Chemische Ökologie (Prof. Dr. Joachim Ruther) |
| Stichwörter / Keywords: | Stechmückenkontrolle, Aedes aegypti, Spatial Repellent, Push-Pull |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie) |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 34061 |
Zusammenfassung (Englisch)
Mosquito-borne diseases are a major threat to human health: malaria is responsible for a half million deaths, while dengue kills approximately 10,000 people per year. Dengue is transmitted by two important vector species, Aedes aegypti and Ae. albopictus. Especially Ae. aegypti is highly domestic and has a strong preference for human hosts. Control of the disease primarily relies on control of ...
Zusammenfassung (Englisch)
Mosquito-borne diseases are a major threat to human health: malaria is responsible for a half million deaths, while dengue kills approximately 10,000 people per year. Dengue is transmitted by two important vector species, Aedes aegypti and Ae. albopictus. Especially Ae. aegypti is highly domestic and has a strong preference for human hosts. Control of the disease primarily relies on control of the vector but traditional intervention methods like outdoor adulticidal fogging frequently fail because Ae. aegypti tends to rest indoors or in secluded sites. In addition, emerging insecticide resistance in wild mosquito populations necessitates a shift in current control strategies. An interesting new concept is push-pull, a system that combines repelling and attracting stimuli to change the abundance of an insect pest in a given area (Pyke et al., 1987; Cook et al., 2007). Adult trapping systems like the BG-Sentinel trap (BGS) (Kröckel et al., 2006) have been suggested as a pull component for Ae. aegypti (Paz-Soldan et al., 2011; Salazar et al., 2012a) and several volatile pyrethroids have been tested for their spatial repellent (push) potential (Achee, 2012ab; Ogoma et al., 2012a, Wagman, 2014). However, the use of insecticides conflicts with the general idea of push-pull as a non-toxic means of pest management. In addition, constant human exposure to insecticides should be avoided and further insecticide resistance in the target population needs to be prevented which necessitates the screening for potent, non-toxic spatial repellents. Static air chambers are commonly used to assess spatial repellency (Grieco et al., 2005; Peterson & Coats, 2011), however, these set-ups may overestimate spatial repellent effects due to the confined air space. This thesis introduces a laboratory evaluation technique that allows for a more realistic evaluation of potential spatial repellents before they are tested in the field. In a first step, the efficacy of non-pyrethroid spatial repellents was evaluated in y-tube olfactometers and the most promising candidates were used for the development of a novel and larger scaled procedure. The new room test included a repellent dispensing system that created a repellent-loaded air curtain which had to be overcome by the mosquitoes in order to reach an attractive trap (BGS) located behind. Best results were obtained with a dispensing system based on conventional fans (five fan system, FFS) and a repellent sachet containing polymer granules with catnip (Nepeta cataria) essential oil. Mosquito attraction to a BGS-trap was reduced by 70 % in the presence of repellent volatiles (push-only trials). The indoor success of the FFS was attributed to a homogenous and constant dispersal of active ingredients (in contrast to a former set-up that used pressurized air), as confirmed by quantification experiments using thermal desorption gas chromatography coupled to mass spectrometry (TD-GC-MS). However, protection of a human volunteer was insufficient in push-only trials proving the strong attraction of Ae. aegypti to its natural host. Additional cues like exhaled carbon dioxide (CO2) most likely rendered the spatial repellency of catnip ineffective. The integration of a potential CO2 blocking blend in combination with catnip did not restore the attraction reduction to human odors. Successful protection, however, was achieved in push-pull trials using catnip (push) in combination with a BGS trap (pull). In these trials, human landing collections were reduced by 50 %.
When tested under semi-field conditions, prominent spatial repellent effects of the FFS could not be detected. BGS trap catch rates in push-only trials were not reduced in the presence of catnip and human landing collections in push-pull trials were only slightly reduced. Future research needs to focus on (1) testing higher spatial repellent concentrations in an outdoor setting, (2) the use of additional attracting cues like CO2 in the trapping system and (3) testing the impact of more than one trap as a pull component.
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Von Stechmücken übertragene Krankheiten stellen eine enorme Bedrohung für Weltbevölkerung dar: Malaria führt pro Jahr zu etwa einer halben Million Todesfälle, Dengue tötet jährlich um die 10.000 Menschen. Das Dengue Virus wird von zwei Stechmückenarten (sog. Vektoren) übertragen, und zwar von der Gelbfiebermücke Aedes aegypti und der asiatischen Tigermücke Ae. albopictus. Aedes aegypti ist ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Von Stechmücken übertragene Krankheiten stellen eine enorme Bedrohung für Weltbevölkerung dar: Malaria führt pro Jahr zu etwa einer halben Million Todesfälle, Dengue tötet jährlich um die 10.000 Menschen. Das Dengue Virus wird von zwei Stechmückenarten (sog. Vektoren) übertragen, und zwar von der Gelbfiebermücke Aedes aegypti und der asiatischen Tigermücke Ae. albopictus. Aedes aegypti ist besonders angepasst an den menschlichen Lebensraum und bevorzugt den Menschen als Blutwirt. Die Kontrolle der Krankheit erfolgt über die Kontrolle der Vektorpopulation, allerdings scheitern traditionelle Verfahren wie das Ausbringen von Insektiziden im Außenbereich immer wieder daran, dass Ae. aegypti gerne im Innern von Häusern rastet bzw. an Orten, die schwer erreichbar sind. Weiterhin erfordern wachsende Insektizidresistenzen in der Wildpopulation eine Strategieänderung in den Bekämpfungsmassnahmen. Ein interessantes, neues Konzept ist Push-Pull; ein System, dass abschreckende und anlockende Reize kombiniert um das Auftraten von Schadinsekten zu verändern und einzudämmen (Pyke et al., 1987; Cook et al., 2007).
Fallensysteme für wirtssuchende Weibchen wie z.B. die BG-Sentinel Falle (BGS) (Kröckel et al., 2006) wurden als Pull-Komponente für Ae. aegypti vorgeschlagen (Paz-Soldan et al., 2011; Salazar et al., 2012a) und verschiedene volatile Pyrethroide sind als Push-Komponenten getestet worden (Achee, 2012ab; Ogoma et al., 2012a, Wagman, 2014). Allerdings widerspricht die Verwendung von Insektiziden der generellen Idee von Push-Pull als nicht-toxische, alternative Bekämpfungsmassnahme. Weiterhin soll die Exposition des Menschen an Insektizide vermieden und das Auftreten von Resistenzen in der Zielpopulation unterbunden werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zunächst Labormethoden untersucht und vorgestellt, die es erlauben, eine Aussage zur räumlichen Wirkung von nicht-toxischen Substanzen zu treffen, bevor die Testung im Feldversuch erfolgt. Eine Reihe von Kandidaten wurde in Y-Rohr Experimenten untersucht und die erfolgreichsten wurden im Anschluß in einen neuartigen Raumtest eingesetzt, der die Testung unter realistischeren Bedingungen erlaubte. Der Raumtest verwendete ein System zur Repellentausbringung, das einen Repellentbeladenen Luftvorhang erzeugte, den die Testmücken überwinden mussten um zu einer attraktiven Reizquelle (BGl Falle) zu gelangen. Die besten Ergbenisse wurden mit dem sog. five fan system (FFS) erzielt, es basierte auf konventionellen Ventilatoren und verwendete ein Repellent Dispenser Sachet, das mit Repellentbeladenem Polymer Granulat befüllt war. Die Attraktion zur BGS Falle war in der Anwesenheit der repellierenden Volatile um 70% reduziert. Dieser Effekt wurde auf eine räumlich homogene Ausbring der volatilen Wirkstoffe zurück geführt, dies wurde mit Hilfe von Quantifizierungsexperimenten (Thermo Desorption gekoppelt an Gaschromatografisch-Massenspektrometische Auftrennung, TD-GC-MS) bestätigt.
Jedoch war die Schutzwirkung durch alleinige Ausbringung volatiler Wirkstoffe für einen Probanden nicht ausreichend; ein Beleg für die starke Wirtsanziehung bei Ae. aegypti. In Kombination mit einer BGS Falle (push-pull Versuch) stellte sich aber eine erfolgreiche Schutzwirkung ein, in diesen Laborversuchen war die Landerate auf dem Probanden um 50% reduziert. In Semi-Field Versuchen stellte sich dieser schützende Effekt nicht ein, die Landeraten waren hier nur leicht reduziert. Weiterführende Experimente sollten sich mit (1) höheren Wirkstoffkonzentrationen, (2) zusätzlichen Lockstoffen für die BGS Falle (insbesondere CO2) und (3) der Verwendung von mehr als einer Falle als Pull-Komponente befassen.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 22:28
Nur für Besitzer und Autoren: Kontrollseite des Eintrags
Downloadstatistik