Альтернативные методы борьбы с кровососущими комарами (Diptera:Culicidae) (обзор)

Введение. Кровососущие комары как переносчики различных инфекционных и инвазионных заболеваний представляют собой опасность для здоровья человека и животных. На сегодняшний день численность комаров в основном контролируется синтетическими инсектицидами и репеллентами. Однако использование данных защитных средств сопровождается быстрым развитием устойчивости к ним у насекомых и создает соответствующие риски для здоровья человека и состояния окружающей среды [1, 2].

Вследствие этого появляется острая необходимость разработки альтернативных методов контроля численности кровососущих комаров, которые действовали бы на разные фазы жизненного цикла насекомых. Натуральные и биологические пестициды являются экологически чистой заменой синтетических инсектицидов, что позволит снизить негативные эффекты от синтетических химических веществ [3, 4].

Цель исследования. Обобщение зарубежных и отечественных литературных данных об альтернативных методах борьбы с кровососущими комарами.

Результаты исследования и их обсуждение. Новые инструменты контроля численности кровососов включают химические вещества бо- танического и микробного происхождения, растительные протравители и репелленты, а также ловушки и агенты биологической борьбы с членистоногими [5-8].

Применение биопестицидов на основе растительных экстрактов, содержащих эфирные масла, является наиболее распространенным методом биологической борьбы с кровососущими двукрылыми [9, 10].

К компонентам, входящим в состав эфирных масел и обладающим репеллентной активностью, относятся терпеноиды - монотерпены, дитерпены и сесквитерпены, а также фенилпропа-ноиды, бензоиды и др. [11]. Среди монотерпенов автор отмечает лимонен, карвакрол, тимол, а-пинен, лимонен, камфору как соединения с высоким инсектицидным действием [12]. Такие соединения входят в состав эфирных масел многих растений, таких как лемонграсс ( Cymbopogon flexuosus ), эвкалипт ( Eucalyptus sp. ), розмарин ( Rosmarinus officinalis ), гвоздика ( Eugenia caryo-phyllus ), тимьян ( Thymus vulgaris ), айован ( Trachy-spermum sp. ) и шалфей ( Salvia sp. ) [13, 14].

Эфирные масла душицы турецкой Origanum onites L., содержащие карвакрол (75,5 %) и тимол (около 2 %), показали высокую репеллент-ную активность в отношении комаров Aedes aegypti [15]. Котовник кошачий (кошачья мята), содержащий монотерпеновое соединение – не-петалактон, характеризуется также сильным репеллентным действием [13].

Авторами установлено, что при действии на взрослых комаров Cx. pipiens высоких доз эфирного масла пеларгонии ( Pelargonium roseum ), содержащего цитронеллол и гераниол, смертность отмечалась около 50 % имаго [16]. Воздействие растительных экстрактов полыни (Artemisia annua), цимбопогона ( Cymbopogon citratus ), мускатного ореха ( Myristica fragrans ) и центеллы ( Centella asiatica ) на имаго An. stephensi приводило к 80–100 % смертности особей [17].

Применение ловушек против имаго кровососущих комаров является экологически чистым методом уничтожения комаров. Наиболее эффективные ловушки включают сочетание аттрактантов, таких как свет, тепло, углекислый газ, и привлекающих химических веществ [18].

Известна ловушка борьбы с кровососущими комарами на открытой местности. Устройство состоит из корпуса, блока-уничтожителя, двигателя с крыльчаткой, нагревательного элемента, сетки под напряжением, «входа» для комаров (ловушки), защитной сетки, съемной емкости с CO 2 , устройства подсчета количества уничтоженных комаров и др. Устройство приманивает насекомых аттрактантами (тепло, углекислый газ), всасывает с поверхности корпуса и убивает при помощи сетки под напряжением [19].

Известен способ борьбы с летающими кровососами, где применяется сосуд с плоским дном диаметром 30–50 см, наполненный прозрачной клеящей жидкостью, на которую садятся напившиеся кровью самки комаров для откладки яиц [20, 21].

Борьба с кровососущими комарами наиболее эффективна на личиночной стадии, так как незрелые особи относительно менее подвижны и более локализованы по сравнению со стадией имаго. Так как токсикологические свойства синтетических препаратов влияют не только на личинок, но и на всю водную среду, то замена их на природные протравители позволит снизить нагрузку на экосистему [22, 23].

Для уничтожения личинок в водной среде применяют ларвициды, которые вводятся посредством опрыскивания мест выплода. К ларвицидам относятся регуляторы роста, органиче- ские протравители и агенты биологического контроля [24, 25].

Природные ларвициды на основе эфирных масел и растительных экстрактов характеризуются селективным действием на насекомых и низкой токсичностью для водной среды. Их эффект выражается в цитотоксическом, нейротоксическом и мутагенном действии на насекомых [26, 27].

Исследование, где личинок комаров рода Aedes и Culex помещали в воду с масляным раствором, содержащим эфирное масло, показало 100 % смертность в течение суток от масел растений коричника камфорного ( Cinnamo-mum camphora ), амириса ( Amyris balsamifera ), лимона ( Citrus limon ), тимьяна ползучего ( Thymus serpyllum ), можжевельника виргинского ( Juniperus virginiana ), ладана ( Boswellia carteri ), укропа пахучего ( Anethum graveolens ), мирта обыкновенного ( Myrtus communis ), лимонной вербены ( Lippia citriodora ) и бессмертника ( Heli-chrysum italicum ) [28]. Авторами было выявлено, что водный экстракт перца длинного ( Piper longum ) вызывает патологические изменения средней кишки личинок Ae. aegypti , An. stephensi и Cx. quinquefasciatus , такие как деформация микроворсинок и повреждение эпителиальных клеток, тем самым снижая выживаемость насекомых [29].

Согласно исследованиям ряда авторов, монотерпеновое соединение – лимонен, входящий в состав эфирных масел цитрусовых, показал эффективность против личинок комаров Ae. Aegypti , Cx. pipiens molestus , Ae. albopictus и Cx. quinquefasciatus [30–32].

Некоторые компоненты растительных ларвицидов, такие как α-гумулен и транскариофиллен, ингибируют фермент ацетилхолинэстеразу, участвующий в образовании нейротрансмиттера ацетилхолина, что приводит к прекращению возбуждения нейронов и вследствие этого к параличу и смерти насекомого. Эти соединения входят в состав эфирных масел растений рода перец ( Piper sp .), шпороцветник ( Plectranthus sp .) и др. [33, 34].

Синтетический ювенильный гормон – мето-прен является эффективным биохимическим пестицидом против личинок, ингибирующим их рост. Исследование показало, что метопрен вызывал нарушения морфогенеза во время линьки на личиночной стадии комаров рода Aedes и в процессе формировании имаго [35, 36]. Препараты на основе ингибитора синтеза хитина (ИСХ) вызывали у личинок 4-го возраста нарушения в процессе линьки развития имагинальных дисков, крыльев, ног и внутренних органов [25, 37].

Использование биологических агентов против личинок, в частности хищных насекомых, обеспечит надлежащий контроль численности комаров-переносчиков [38, 39]. Хищники-беспозвоночные, обитающие в водной среде и поедающие личинок комаров, рассматриваются как инструменты биологической борьбы с кровососами. Известно, что хищники семейства Гладыши ( Notonectidae ) и личинки отряда Стрекозы ( Odonata ) были высоко эффективны против личинок рода Anopheles и Aedes , снижая плотность популяции данных комаров [40, 41].

Потенциальным альтернативным методом уничтожения личинок кровососов является использование комаров рода Toxorhynchites . Представители данного рода на личиночной стадии являются хищниками, поедающими других личинок комаров. К тому же имаго Toxorhynchites sp . не питаются кровью, поэтому не участвуют в распространении трансмиссивных заболеваний. Однако вследствие неустойчивости популяций комаров рода Toxorhynchites и медленного развития личинок по сравнению с комарами-вредителями не всегда обеспечивается оптимальный уровень контроля численности. Поэтому данный метод нуждается в дальнейших исследованиях [42, 43].

Ларвициды на основе микробиологических препаратов являются перспективной альтернативой химическим пестицидам. Основные компоненты протравителей – штампы бактерий Bacillus thuringiensis israeliensis (Bti) и Bacillus sphaericus (Bs) выделяют кристаллические белки или δ-эндотоксины, являющиеся высокотоксичными для личинок комаров, перфорирующие мембраны эпителиальных клеток средней кишки личинки [44–47].

Применение энтомопатогенных грибов является перспективным направлением в борьбе с личинками комаров. Так, авторами было выявлено, что грибы рода Lagenidium, Coelomomyces и Culicinomyces эффективны против комаров рода Anopheles, Aedes и Culex. Заражение спорами Leptolegnia caudata и Leptolegnia chapmanii вы- зывало 100 % смертность личинок An. culicifacies [48, 49]. Широко изучен водный энтомопатоген-ный гриб Lagenidium giganteum, поражающий комаров на личиночной стадии. Зооспоры гриба могут избирательно проникать в тело через кутикулу и прорастать изнутри [49, 50].

Выводы. В данном обзоре представлены наиболее распространенные альтернативные методы контроля численности кровососущих комаров. Преимущества таких инструментов заключаются в специфичности действия для конкретных видов, минимальном воздействии на окружающую среду и низкой вероятности развития устойчивости у насекомых. Однако данные альтернативные методы не находят широко применения вследствие не такого быстрого эффекта, как от синтетических инсектицидов, и низкой стойкости в полевых условиях, поэтому преимущества природных средств, как правило, не осознаются в полной мере [51, 52].

Более широкое внедрение альтернативных методов в стратегию обычной борьбы с кровососущими двукрылыми позволит создать экономически выгодные и эффективные программы уничтожения комаров-переносчиков. Поэтому дальнейшие исследования позволят сделать данные методы более доступными для программы борьбы с переносчиками трансмиссивных заболеваний.