文：回溯档案

编辑：回溯档案

杀虫剂耐药性可能会削弱基于杀虫剂的疟疾媒介控制策略的功效，因此，迫切需要新的杀虫化合物，黑胡椒用作食品添加剂和香料，其主要生物碱胡椒碱先前已被证明具有杀幼虫特性。

本研究的目的是调查黑胡椒对来自几种实验室饲养的抗杀虫剂和敏感阿拉伯按蚊品系的第三龄和第四龄按蚊幼虫的杀幼虫作用。

背景

疟疾在全球范围内造成高发病率和死亡率，在撒哈拉以南非洲地区尤为严重，该地区是几种最有效的疟疾病媒的家园，主要物种是冈比亚按蚊，coluzzii阿拉伯和安，福内斯特斯，前三个物种是冈比亚按蚊物种复合体的成员，后者是按蚊物种群的名义成员和唯一主要媒介。

主要针对成年蚊子的基于杀虫剂的病媒控制策略在过去十年中显着降低了疟疾发病率，其中室内滞留喷洒杀虫剂和分发长效杀虫剂处理的蚊帐至关重要，此外，特别是鉴于目标病媒群体中杀虫剂抗药性的发生率不断增加，幼虫源管理在病媒控制中发挥着越来越重要的作用。

自从转向使用合成蚊成虫剂以来，作为媒介控制技术的幼虫源管理已急剧减少——尽管在 1900 年代初期至中期杀幼虫取得了显著的成功 ，目前世界卫生组织仅将 LSM 视为 IRS 和 LLIN 核心干预措施的补充，在 97 个疟疾持续传播国家中，仅 38 各国家采用了 LSM 。

尽管如此，世界卫生组织鼓励在条件合适且可行的情况下使用LSM，而且最近的证据虽然很少，但确实表明杀幼虫可能在病媒综合管理中发挥新的、有价值的作用，正是由于这些原因对杀幼虫的潜在选择的调查正在进行中。

近年来，人们越来越关注天然杀虫剂，特别是植物源杀虫剂，植物与昆虫共同进化了多个世纪，它们针对昆虫捕食的防御机制也是如此，与合成对应物相比，植物化感物质作为杀虫活性物质非常有利，因为它们是可生物降解的，并且在许多情况下对非目标生物体显示出减少的不利影响或没有不利影响。

Piper nigrum L.具有多种传统和现代应用，从美国 FDA 认可的食品添加剂到潜在的杀虫剂，在评估金龟子绿僵菌和白僵菌昆虫病原真菌孢子的传播剂时，观察到按蚊死亡率为 100%即使没有真菌孢子，幼虫也会接触白胡椒。

这引起了人们对使用胡椒作为杀幼虫剂用于疟疾媒介控制的兴趣，此外，胡椒碱是造成胡椒辛辣味的主要生物碱，已证明对登革热和黄热病媒介埃及伊蚊的四龄幼虫具有毒性。

蚊种

本研究中使用的所有蚊子品系均存放在约翰内斯堡国家传染病研究所 的 Botha De Meillon 昆虫库中，所有幼虫均在标准昆虫条件下饲养并进行生物测定每种菌株的详细信息。

技术资料

将市售黑胡椒粉在 Qiagen Tissue Lyser II 中进一步均质化 5 分钟，直至达到细粉状稠度，粉末形式的分析级胡椒碱购自 Sigma Aldrich，将每种技术材料与标准幼虫食物按比例混合，以获得从0%胡椒/胡椒碱到100%胡椒/胡椒碱的处理混合物。

幼虫毒性生物测定

将每个按蚊品系的 50 只第三龄至第四龄幼虫轻轻放入装有 500 毫升蒸馏水的塑料容器中，除了完全由标准幼虫食物组成的对照之外，将五十毫克的每种处理混合物轻轻敲入每个容器中，以使其均匀分布在水面上，施用黑胡椒混合物后24小时和胡椒碱混合物后48小时记录死亡率，在此期间结束时轻轻刺动幼虫，无反应的幼虫被记录为死亡，每个菌株的每种处理混合物的生物测定重复三次。

黑胡椒

当将黑胡椒涂在水中时，往往会非常均匀且有效地散布在表面上，所有含有胡椒的处理都会诱导所有物种和品系的死亡，一般来说死亡率随着处理混合物中胡椒比例的增加而增加，此外，胡椒的存在始终会导致按蚊的死亡率显着升高，冈比亚的幼虫比安更复杂。

阿拉伯按蚊

100% 黑胡椒的治疗剂量使所有三种按蚊的死亡率高达 98% 以上,对于 KGB、SENN，阿拉伯菌株和所有处理剂量诱导的死亡率显着高于对照和?SENN-DDT,SENN-DDT 与 KGB 或 SENN 之间的平均死亡率没有显着差异。

冈比亚按蚊和按蚊

除了暴露于 10% 黑胡椒的 GAH 之外，所有处理混合物对 GAH幼虫的死亡率均显着较高和按蚊幼虫,coluzzii菌株 SILC和 SUA,当仅接受黑胡椒处理时，各个菌株的平均死亡率均超过 95%；即使是最低治疗剂量，除了该剂量的 GAH 之外，平均死亡率也高达 70% 以上,与 SILC 或 SUA 相比，GAH 引起的平均死亡率没有显着差异。

四环按蚊

SANGWE 菌株对黑胡椒特别敏感,与对照组相比所有含辣椒的处理均实现了显着更高的平均死亡率，即使在最低辣椒剂量下也观察到约 90% 的死亡率。

毛按蚊

除了暴露于 100% 剂量的 FANG 死亡率低于 40% 和 80% 剂量外，An. funestus幼虫会随着黑胡椒比例的增加而增加,一般来说摄入黑胡椒不会导致任何一种黑猩猩的死亡率超过 50% ，funestus菌株。

然而，在 40-100% 处理剂量下，FANG 幼虫的死亡率显着高于对照组，对于 FUMOZ-R，虽然单向方差分析表明剂量之间的死亡率存在显着差异，治疗死亡率与对照组没有显着差异，这可能是由于对辣椒摄入的反应存在很大差异，虽然这表明 FUMOZ-R 比 FANG 更不易受黑胡椒影响，但发现这在统计上并不显着。

胡椒碱

与黑胡椒不同，胡椒碱粉不能有效散布，如果不小心散布在水面上，它往往会结块，黑胡椒实验中观察到的幼虫聚集现象在胡椒碱试验中并未发生，所有死亡率结果均在饲喂胡椒碱后48小时记录。

SENN、SENN-DDT 和 GAH 中诱导的死亡率与 An 中的死亡率没有显着差异，funestus幼虫可能是由于平均值周围的高度变异，而其他冈比亚复合菌株的死亡率明显高于 An.funestus 幼虫中记录的死亡率。

具体研究成果

在这项研究之前，尚未明确研究因摄入黑胡椒或胡椒碱而引起的按蚊幼虫毒性，迄今为止，对黑胡椒杀虫活性的评估主要集中在其生物碱成分及其对多种昆虫的影响，从具有经济重要性的昆虫到疾病媒介，如埃及伊蚊、黑斑蚊，斯蒂芬斯和致倦库蚊，包含P. nigrum的化合物胡椒碱是最受认可的，并且在植物完全分化的芽中含量丰富。

商业黑胡椒粉和胡椒碱对所有按蚊的晚龄幼虫均表现出明显的毒性作用，测试了冈比亚复合菌株，摄入胡椒碱对按蚊幼虫的毒性明显低于黑胡椒，但会在 48 小时内引起幼虫死亡，并且可能作为构成黑胡椒的各种酰胺之间的增效剂。

黑胡椒和胡椒碱导致对杀虫剂敏感和抗性的按蚊死亡，冈比亚复杂菌株之间没有统计学上的显着差异，这表明杀虫剂抗性机制在这些物种的黑胡椒和胡椒碱的解毒过程中没有发挥作用。

然而， funestus菌株对黑胡椒和胡椒碱的敏感性明显较低，这可能反映了它们的饮食习惯和新陈代谢的差异，另外，它们的幼体饲养条件部分反映了其自然繁殖地的特征，可能影响了它们的相对敏感性。这是因为FANG和FUMOZ-R安。funestus菌株在含有从附近鱼塘获得的藻类的水中饲养，而An . 冈比亚复杂的幼虫在除幼虫食物外不含任何添加剂的水中饲养。

然而，目前尚不清楚这如何或为何影响他们对黑胡椒和胡椒碱的反应，一种可能性是藻类中的食物来源降低了它们以胡椒/胡椒碱处理为食的倾向，这就提出了一个问题：竞争的多种食物来源会对自然繁殖地的此类处理的功效产生什么影响。

杀幼虫是四种幼虫源管理策略之一，其他策略是栖息地改变、栖息地操纵和生物控制，建议主要在幼虫栖息地很少、固定且可找到的地区使用，在实施后，LSM可以作为一种有用的补充病媒控制措施，针对蚊子生命周期中其活动能力仅限于其栖息水体的阶段。

目前使用的杀幼虫剂必须符合世界卫生组织农药评估计划制定的严格标准，其中包括评估它们对人类和环境的危害程度、储存要求和保质期、当地病媒的敏感性以及利用它们的相关成本，就这些标准而言，胡椒和胡椒碱等植物源产品可能特别有利，具体取决于它们在田间条件下的功效和残留活性。

这些数据没有表明黑胡椒粉和胡椒碱随时间的持久性，但预计任何基于胡椒或胡椒碱的对照产品都需要配制以增加持久性，配方产品还需要确保在水面上充分分散，特别是对于容易结块的胡椒碱而言。

利用哌酰胺控制幼虫的一个潜在优势是它们作为神经毒素发挥作用，但其作用方式与拟除虫菊酯不同，因此代表了一种新的作用模式，这是病媒控制替代方法所迫切需要的，它们还对酶有抑制作用，并与除虫菊联合使用时显示出协同作用，它们对哺乳动物的毒性较低，并且不具有环境持久性，在充足的阳光下会迅速降解。

结语

细磨黑胡椒形式的黑胡椒对安族成员有剧毒，冈比亚物种复合体包括An. 冈比亚, An. 科鲁兹，An. 阿拉伯和安四环，它对 An 的毒性似乎明显较小，同样胡椒碱被证明对 An. 成员的毒性要大得多，冈比亚物种比安复杂，富内斯图斯,尽管在所有测试的物种和品系中，胡椒碱的毒性总体上低于黑胡椒。

不同物种的杀虫剂抗性菌株和相应的杀虫剂敏感菌株对黑胡椒或胡椒碱中毒的反应没有差异，这表明杀虫剂抗性机制对其对这些化合物/衍生物的相对敏感性没有影响，在幼虫源管理在综合病媒控制的支持下增加效益的环境中，适当配制的黑胡椒或衍生产品可能具有作为疟疾病媒控制的杀幼虫剂的潜力，对黑胡椒中存在的其他哌酰胺的评估可能有助于进一步了解这种植物及其衍生物的杀幼虫作用。

参考文献

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