电触角图和行为证据表明香芹酮和IR3535是Rhodnius prolixus (St?l, 1872)的叮咬驱避剂

《Insects》：Electroantennographic and Behavioral Evidence Identifies Carvone and IR3535 as Biting Deterrents Against Rhodnius prolixus (St?l, 1872)

　　

研究人员使用电触角图（EAG）监测昆虫触角对杀虫剂和测试化合物的反应，并可能提供一种初步筛选方法，以识别对医学重要昆虫媒介具有潜在活性的化合物。本研究的目的是评估Rhodnius prolixus对不同外源化合物的EAG反应，并将这些电生理反应与宿主接近和叮咬保护进行比较。将经历长期禁食（≥30天）的成年锥蝽的触角暴露于测试化合物。同时，使用家鸡（Gallus gallus）和新设计的实验室装置进行活饵行为生物测定。暴露于IR3535和香芹酮导致氨诱导的EAG振幅降低超过60%，与行为测定中观察到的保护时间一致（分别为135.6 ± 43.29分钟和108.0 ± 26.33分钟）。这些发现表明，IR3535和香芹酮改变了触角对氨的反应，并提供了对R. prolixus叮咬的长时间保护。由于这两种化合物均未显著延迟宿主接近，观察到的行为效应更符合叮咬驱避作用，而非已证实的空间驱避作用。因此，EAG可作为初步的补充筛选方法，但其识别干扰吸血摄食的化合物的能力需要使用更大且化学多样性的化合物库进一步验证。

**论文解读：电触角图和行为证据表明香芹酮和IR3535是Rhodnius prolixus的叮咬驱避剂**

**研究背景与问题**

恰加斯病（Chagas disease, CD）是拉丁美洲重要的公共卫生问题，由锥蝽（triatomines）传播的克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）引起。当前防控策略主要依赖拟除虫菊酯类杀虫剂，但长期使用导致抗药性种群出现，亟需补充方法减少人-媒介接触。此前研究缺乏针对锥蝽嗅觉系统的标准化分子筛选方法，且DEET（N,N-二乙基间甲苯酰胺）对Rhodnius prolixus无效，因此需探索新的驱避分子及其作用机制。

**研究方法**

研究人员从CINTROP-UIS昆虫饲养室获取成年R. prolixus（禁食≥30天），采用电触角图（EAG）记录触角对测试化合物的电生理反应，并以氨（NH₃）作为宿主相关嗅觉刺激。同时，使用家鸡（Gallus gallus）作为活饵，通过新设计的CINTROP装置（丙烯酸材质，含Bait Zone、Intermediate Zone和Refuge Zone）进行行为生物测定，记录宿主接近时间和叮咬保护时间。测试化合物包括IR3535、DEET、香芹酮（carvone）、柠檬烯（limonene）、香芹酚（carvacrol）和香茅醛（citronellal），均以丙酮为溶剂，在90%、60%和30%浓度下评估。

**研究结果**

**3.1 EAG记录（EAG Records of Xenobiotic Compounds）**
通过EAG记录，研究人员发现各化合物直接诱导的振幅低于氨诱导的10%。IR3535和香芹酮在90%浓度下使氨诱导的EAG振幅降低超过60%（Kruskal-Wallis检验，p<0.05；Dunn's事后检验），而其他化合物（DEET、柠檬烯、香芹酚、香茅醛）未引起显著变化。丙酮溶剂对照未改变氨诱导的EAG响应。

**3.2 宿主接近与叮咬保护（Host Approach and Protection Against Biting）**
**3.2.1 CINTROP与Zermoglio装置比较**
比较两种装置，IR3535（90%）的保护时间无显著差异（Mann-Whitney U检验，p>0.05），且均显著长于丙酮对照。CINTROP装置因结构稳定、易于操作而被用于后续实验。

**3.2.2 测试化合物的叮咬保护评估**
IR3535提供最长保护时间（135.6±43.29 min），香芹酮次之（108.0±26.33 min），两者间无显著差异，但均显著长于其他化合物（≤5 min）（Kruskal-Wallis检验，p<0.05；Dunn's事后检验）。DEET、柠檬烯、香芹酚、香茅醛的保护时间均未超过5分钟。

**3.2.3 宿主接近**
所有化合物的宿主接近时间无显著差异（单因素方差分析，F(6,61)=1.066，p=0.39）。在IR3535和香芹酮处理下，昆虫可进入Bait Zone但未成功叮咬，随后退回Refuge Zone；其他处理中昆虫完成叮咬并留下可见刺痕。

**讨论与结论**

**讨论**
IR3535和香芹酮降低了氨诱导的EAG振幅，并提供了长时间叮咬保护，但未显著延迟宿主接近，表明其行为效应更符合叮咬驱避（biting deterrence）而非空间驱避（spatial repellency）。EAG可作为初步筛选工具，但需扩大化合物库验证其预测能力。CINTROP装置在保护时间测量上与Zermoglio装置等效，且操作更简便。

**结论**
综合而言，香芹酮和IR3535显著降低了R. prolixus氨诱导的EAG响应，并提供了长时间叮咬保护。由于两种化合物均未显著延迟宿主接近，观察到的行为效应更符合叮咬驱避而非已证实的空间驱避。结合电生理记录与活饵行为生物测定，可识别同时改变氨诱导触角响应和减少叮咬的化合物，但未建立直接因果机制。此外，CINTROP装置的评估和验证为测量保护时间提供了实用的方法学替代方案，能更好地模拟近距离宿主-媒介相互作用。这些发现支持将行为与电生理方法结合作为初步筛选干扰吸血摄食的化合物的补充手段，并凸显了此类策略在开发非杀虫剂干预措施以改善恰加斯病媒介控制中的潜力。