Conceptualizarea rolurilor, curatarea datelor, achiziționarea de fonduri, investigație, metodologie, administrarea proiectului, resurse, supraveghere, scriere - schiță originală, scriere - revizuire și editare

dietelor

Divizia de afiliere a bolilor parazitare și a malariei, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, Filiala Entomologie, Atlanta, Georgia, Statele Unite ale Americii

Investigarea rolurilor, Scrierea - schiță originală, Scrierea - revizuirea și editarea

Divizia de afiliere a bolilor parazitare și a malariei, Centrele pentru controlul și prevenirea bolilor, filiala entomologie, Atlanta, Georgia, Statele Unite ale Americii

Investigații de roluri, metodologie, resurse, scriere - schiță originală, scriere - recenzie și editare

Affiliation Frontier Scientific Services, Newark, Delaware, Statele Unite ale Americii

Investigarea rolurilor, Scrierea - schiță originală, Scrierea - revizuirea și editarea

Affiliation Frontier Scientific Services, Newark, Delaware, Statele Unite ale Americii

Roluri Achiziție finanțare, Administrare proiect, Supraveghere, Scriere - schiță originală, Scriere - revizuire și editare

Divizia de afiliere a bolilor parazitare și a malariei, Centrele pentru controlul și prevenirea bolilor, filiala entomologie, Atlanta, Georgia, Statele Unite ale Americii

Roluri Arhivarea datelor, Analiza formală, Software, Vizualizare, Scriere - schiță originală, Scriere - revizuire și editare

Centrul de afiliere pentru politica de mediu, Imperial College London, Londra, Regatul Unit

  • Mark Q. Benedict,
  • Catherine M. Hunt,
  • Michael G. Vella,
  • Cassandra M. Gonzalez,
  • Ellen M. Dotson,
  • C. Matilda Collins
  • Articol
  • Autori
  • Valori
  • Comentarii
  • Acoperire media
  • Evaluare inter pares

Cifre

Abstract

Citare: Benedict MQ, Hunt CM, Vella MG, Gonzalez KM, Dotson EM, Collins CM (2020) Selecție pragmatică a dietelor de țânțari larvari pentru creșterea insectară a Anopheles gambiae și Aedes aegypti. PLOS ONE 15 (3): e0221838. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0221838

Editor: Immo A. Hansen, Universitatea de Stat din New Mexico, STATELE UNITE

Primit: 12 august 2019; Admis: 6 februarie 2020; Publicat: 11 martie 2020

Acesta este un articol cu ​​acces liber, fără drepturi de autor și poate fi reprodus, distribuit, transmis, modificat, construit sau utilizat în orice mod de către oricine în orice scop legal. Lucrarea este pusă la dispoziție sub dedicarea domeniului public Creative Commons CC0.

Disponibilitatea datelor: Datele care stau la baza studiului sunt disponibile în depozitul OSF (https://osf.io/zc6dr/).

Finanțarea: MQB, EMD și CMT sunt angajați plătiți ai Target Malaria, un proiect care primește finanțare de bază de la Bill & Melinda Gates Foundation și de la Open Philanthropy Project Fund, un fond consiliat al Silicon Valley Community Foundation către proiectul Target Malaria, PI Austin Burt. MV și KG sunt angajați plătiți ai serviciilor științifice Frontier care au furnizat formularul către CDC cu înțelegerea că proiectarea experimentală și comparațiile dietetice nu ar fi influențate de potențialul de comercializare. Frontier a formulat cu amabilitate dieta și a oferit-o fără taxe pentru aceste comparații. MV și KG au revizuit manuscrisul pentru stil și acuratețe. Următorii reactivi au fost obținuți prin NIH Biodefense and Emerging Infections Research Resources Repository, NIAID, NIH: An. gambiae, tulpina ‘G3’ (MRA-112) și Ae. tulpina aegypti ‘New Orleans’ (NR-49160). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului. Rolurile specifice ale acestor autori sunt articulate în secțiunea „contribuțiile autorului”.

Interese concurente: Autorii au citit politica revistei, iar autorii acestui manuscris au următoarele interese concurente: MQB, EMD și CMT sunt angajați plătiți ai Malariei țintă. MV și KG sunt angajați plătiți ai Frontier Scientific Services care au furnizat formularul către CDC. Acest lucru nu modifică aderarea noastră la politicile PLOS ONE privind schimbul de date și materiale.

Introducere

Tantarii larvali sunt hranitori acvatici oportunisti omnivori care colecteaza si inghit particule mici, pot mesteca particule mai mari si pot razui alimentele de pe suprafetele scufundate [1]. Cultura de țânțari de laborator rareori încearcă să reproducă dietele naturale, dar constă de obicei dintr-un material ușor disponibil, care experiența a dovedit că permite creșterea consecventă. Acestea se încadrează în general în două clase: amestecuri simple de ingrediente precum drojdie și pulbere de ficat care sunt formulate de utilizatori sau formulări comerciale cu compoziție complexă, inclusiv alimente precum fulgi de pește [2] sau pelete [3], supliment de porc [4], cereale și mai rar, polen și alge de porumb [5]. Multe ingrediente neobișnuite precum fecalele de cobai și infuzia de fân sunt citate de Gerberg [6]. Diversitatea alimentelor larvare „de succes” demonstrează că, în multe scopuri, există numeroase alegeri.

Dietele fabricate comercial oferă avantajele de care cercetătorul nu are nevoie pentru a formula dieta, se poate baza pe măsurile de control al calității folosite de producător și, adesea, disponibilitatea imediată. Unele dezavantaje ale alimentelor comerciale complexe sunt că cercetătorul nu are control asupra componentelor specifice ale dietei, care se pot schimba fără notificare prealabilă, iar obținerea aceleiași diete la nivel local în diferite țări poate fi dificilă.

Considerentele pentru alegerea unui aliment sunt simple: trebuie să promoveze creșterea de rutină a țânțarilor de bună calitate (oricum se definește), să fie ușor disponibile, de calitate consecventă și de preferință ieftine. Un avantaj mai puțin aparent și rareori considerat este acela de a alege o dietă pe care numeroase laboratoare o pot folosi pentru a oferi o anumită asigurare a rezultatelor comparabile. Dacă se vor efectua teste de zbor, teste de împerechere sau activități de eliberare, este necesar să se furnizeze acizi grași esențiali [7].

Acest studiu a determinat, printre cele patru diete larvare candidate pentru doi țânțari vector de boală crescută frecvent, Anopheles gambiae Giles (Diptera: Culicidae) și Aedes aegypti Linnaeus (Diptera: Culicidae), care dieta și nivelul de hrănire au dus la performanțe optime pentru mai multe istorii importante ale vieții trăsături precum rata de creștere imatură, supraviețuirea, dimensiunea și longevitatea adulților. Una dintre aceste diete, fulgii TetraMin, este utilizată pe scară largă atât pentru Anopheles, cât și pentru Aedes spp. Facem o recomandare pentru selectarea dintre aceste diete, care ia în considerare și costul și disponibilitatea.

Materiale și metode

Pregătirea dietei

Patru diete au fost pregătite pentru comparații; două dintre acestea au fost formulări personalizate ale unei diete special concepute pentru țânțari dezvoltate de Damiens și colab. [8]. Această dietă constă dintr-un raport 2: 2: 1 (în greutate) de pulbere de ficat bovin, făină de ton și amestec de vitamine Vanderzant. O formulare a fost preparată la CDC din Atlanta, GA folosind pulbere de ficat marca „Now” (Bloomingdale, IL SUA), făină de ton (AA Baits, Rock Ferry, Birkenhead, Marea Britanie) și amestec de vitamine Vanderzant (Bio-Serv, Flemington, NJ, STATELE UNITE ALE AMERICII). Particulele mari au fost îndepărtate din făina de ton și pulbere de ficat folosind o sită standard (600 μ). Ciorchinii de amestec de vitamine au fost rupți manual, dar nu s-a mai făcut o cernere, deoarece amestecul este solubil și dimensiunea particulelor a permis chiar amestecarea.

Cealaltă formulare a dietei Damiens a fost preparată de Frontier Scientific Services (Newark, DE USA) folosind pulbere de ficat degresată, desecată (produs nr. 1320; Frontier Scientific Services), amestec de vitamine Vanderzant (produs nr. F8045, Frontier Scientific Services) și același lot de masă de ton ca și cel folosit la CDC. Pentru a se asigura că dimensiunea particulelor a fost suficient de mică pentru consum prin dezvoltarea larvelor, a fost utilizată o procedură de măcinare și screening. O sursă semnificativă de particule supradimensionate a fost făina de ton. Cele mai multe particule mari au fost identificate ca resturi de scară și os de la producătorii care prelucrează masa. Masa de ton a fost prelucrată într-o moară cu ciocan de alimentare superioară (The Fitzpatrick Co., Toronto, Canada) cu o particulă de plasă de 60-80 (177 μ), cu excepția ecranului. Pentru a se asigura că particulele au fost măcinate conform specificațiilor fără excluderea completă a componentelor de masă, materialul a fost trecut de două ori prin moara cu ciocan. Masa de ton măcinată a fost apoi amestecată cu ingredientele rămase într-un malaxor de pâine „Kitchen Aid” de pe bancă timp de 20 de minute. După ce amestecarea a fost completă, dieta finală a fost cernută manual printr-un ecran de 60 de ochiuri (177 μ) pentru a elimina orice particule supradimensionate rămase.

Celelalte două diete erau produse alimentare din pește disponibile în comerț: Doctori Foster și Smith Koi Staple Diet (Rhinelander, WI SUA) și TetraMin Plus Flakes (Tetra GmbH, Melle, Germania). Pentru o comparație corectă, ambele alimente din pește au fost măcinate la o dimensiune similară cu dietele personalizate. Peletele Koi au fost măcinate într-o moară electrică de cereale și făină Miracle Model MR-300 (Danbury, CT SUA) urmată de o sitare într-o sită standard de 600 μ și salvarea particulelor care au trecut. TetraMin a fost măcinat într-o râșniță de cafea „SmartGrind” Black and Decker (Beachwood, OH SUA), după care a trecut cu ușurință printr-o sită de 600 μ. Aceste tipuri de diete vor fi identificate ca CDC, Frontier, Koi și, respectiv, TetraMin.

Dietele la sol au fost amestecate la 0,4, 0,8, 1,6 și 3,2% g/v în apă de tip II și stocate în cca. Alicote de 13 ml și congelate la -20 ° C, unde au rămas până au fost dezghețate în apă caldă imediat înainte de hrănire. Când s-au hrănit 4 ml de suspensie, aceste concentrații au ca rezultat viteze de hrănire (niveluri) de 8, 16, 32 și 64 mg dietă/vas/zi. În continuare, ne vom referi de obicei la niveluri ca de ex. 32 mg.

Tantarii

Tantarii Anopheles gambiae au fost tulpina ‘G3’ (MRA-112) obtinuta de la Centrul de Resurse de Cercetare si Referinta a Malariei (MR4, BEI Resources, Manassas VA SUA). Aedes aegypti au fost tulpina „New Orleans” (NR-49160), obținută și din MR4 și au fost în generațiile F16-F18 în timpul experimentelor. O apă standard de creștere a fost făcută din 0,3 g săruri de iaz (API, McLean, VA SUA) pe litru de apă purificată de tip II. Ouăle Anopheles gambiae au fost colectate, ținute peste noapte pe hârtie de filtru umedă și plasate în tăvi în ziua eclozării. Ouăle Aedes aegypti au fost uscate pentru embrionare timp de 4 zile după colectare înainte de depozitare în pungi de plastic într-o cutie de plastic. În termen de o lună, au fost eclozați prin plasarea hârtiei cu ouă în vid timp de 30 de minute. Embrionii eclozionatori ai ambelor specii au fost plasați în 500 ml de apă conținând 5 pelete Koi intacte timp de o zi înainte de a număra 80 de larve în cutii Petri din polistiren de 150 ml (Nr. Articol Z717231, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO SUA).

Proiectare de încercare

A fost utilizat un design ortogonal; s-au stabilit trei feluri de mâncare (replici) pentru fiecare dintre cele patru diete la toate cele patru niveluri pentru ambele specii (Fig. 1). Pentru acești țânțari, nu este posibil să se determine sexul la primul stadiu larvar și s-a presupus că alicote aleatorii ar oferi un raport de sex reprezentativ. Înainte de a număra larvele în vase Petri, vasele goale erau cântărite până la o zecime de gram pe o balanță cu trei grinzi (seria 700/800, Ohaus, Parsippany, NJ SUA) și etichetate cu greutatea lor. În ziua următoare ecloziunii, 80 de larve au fost numărate în vase și apă de creștere a fost adăugată până când greutatea netă a fost de 96 g. Apoi s-au adăugat 4 ml de alimente pentru un volum total aproximativ de 100 ml. Concentrațiile au fost selectate pentru a încadra un interval arătat pentru a permite supraviețuirea maximă și rata de dezvoltare cu Anopheles arabiensis [9]. S-a adăugat o dietă suplimentară în zile alternative, înainte de care vasele au fost cântărite și apa a fost îndepărtată (aproximativ 2-3 ml), pentru a readuce greutatea netă la 96 g înainte de a adăuga 4 ml de suspensie de dietă pentru a menține un volum total aproximativ de 100 ml. Tânțarii au fost crescuți într-o cameră de mediu stabilită la 27 ° C și 70% umiditate relativă cu un ciclu de lumină 12:12: întuneric și 30 de minute de zori și amurg.