利用小球藻(Chlorella vulgaris)生物防治埃及璃眼蜱(Hyalomma aegyptium)的机制研究及其生态意义

【字体: 时间:2025年08月17日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究为解决化学杀螨剂导致的蜱虫耐药性和环境污染问题,首次评估了小球藻(C. vulgaris)对龟类寄生蜱H. aegyptium若虫的杀灭效果。通过粉末处理法发现藻类可造成80%死亡率,延迟蜕皮周期并导致形态学异常,扫描电镜显示其通过机械阻塞和生理干扰双重机制破坏蜱虫体壁结构。该研究为开发新型环保蜱虫防控策略提供了重要依据。

  

在蜱虫防控领域,化学杀螨剂的长期使用已引发严峻的环境污染和耐药性问题。作为龟类主要寄生虫的埃及璃眼蜱(Hyalomma aegyptium)不仅是人畜共患病的传播媒介,其防控还面临特殊挑战——传统化学药剂对濒危龟类宿主的潜在毒性。这种三宿主蜱虫在亚洲、北非和中东地区广泛分布,可携带立克次体、原虫等多种病原体。面对这一困境,开罗艾因夏姆斯大学科学学院的研究团队在《Scientific Reports》发表创新研究,首次探索微藻小球藻(Chlorella vulgaris)作为生物防治剂的可行性。

研究团队采用粉末处理法结合多尺度观察技术,从非洲盾龟(Centrochelys sulcata)采集H. aegyptium若虫样本,通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)进行形态学分析,并运用半薄切片技术观察体壁组织结构变化。

生物研究

实验显示藻粉处理4天后开始显现效果,18天内死亡率达80%,显著高于对照组。蜕皮周期从对照组的12.7天延长至14.67天(p<0.01),且成功蜕皮的若虫仅20%,全部发育为雄性个体。

形态学研究

SEM图像揭示藻粉颗粒嵌入体表形成"干裂地貌"样结构,附肢关节处积聚藻粉导致节段脱落。口器内陷作为应激反应,基节板出现裂纹,触须脆化断裂。

体壁病理学

半薄切片显示处理组体壁各层严重破坏:上表皮(epicuticle)出现侵蚀区,原皮层(procuticle)失去片层结构,内皮层(endocuticle)凝固成致密团块。表皮细胞溶解破碎,皮腺导管被凝固分泌物堵塞,未见新角质层形成迹象。

这项研究首次阐明微藻通过双重机制发挥杀蜱作用:机械性阻塞气孔和关节,同时干扰甲壳素合成通路。藻粉中的矿物质可能通过氧化应激和神经毒性加剧损伤,而高浓度处理抑制了蜱虫免疫应答。从应用角度看,小球藻的易获取性、低成本和环境友好特性,使其特别适合在保护区等敏感环境中替代化学杀螨剂。研究不仅为蜱虫防控提供了新思路,也为理解节肢动物体壁病理学建立了重要模型。未来研究可进一步探索藻类活性成分的分子机制,并评估其对其他蜱虫物种的广谱效应。

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