Сравнительная токсичность хлорфенапира для имаго Musca domestica разных линий
Автор: Нурисламова А.Р., Кинарейкина А.Г., Янгирова Л.Я., Крестоношина К.С., Маслакова К.Ю., Мельничук А.Д., Силиванова Е.А.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Зоотехния и ветеринария
Статья в выпуске: 12, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - сравнение токсичности хлорфенапира для M. domestica разных линий, в т. ч. и природной популяции, обитающей в Тюменской области. Задачи: установление чувствительности к хлорфенапиру данных линий путем расчета летальных концентраций и показателя резистентности. Объекты исследования - особи двух лабораторных линий (Lab TY и Lab UF), ранее не подвергавшихся воздействию инсектицидами, и природная популяция Nik. Линия Lab TY была получена из Новосибирского аграрного университета в 2009 г., линия Lab UF - из Института биохимии и генетики УФИЦ РАН в 2023 г. Особи природной популяции Nik были отловлены в мае - сентябре 2023 г. в животноводческих помещениях Сладковского района Тюменской области. Оценку контактно-кишечного действия инсектицида («Пирафен», КЭ, д. в. хлорфенапир, 360 г/л) для M. domestica осуществляли методом группового кормления мух. Эксперимент проводился в лабораторных условиях, где насекомые были подвергнуты воздействию хлорфенапира различных концентраций. Учет гибели насекомых проводили через 24; 48 и 72 ч после воздействия инсектицидом. Насекомых, неспособных к передвижению и полету, относили к погибшим. Результаты токсикологических опытов анализировали методом пробит-анализа для расчета летальных концентраций (ЛК5, ЛК50, ЛК95 - концентрации, при которых погибает соответственно 5; 50; 95 % подопытных насекомых) с использованием бесплатной версии программы. Отличия двух величин ЛК считали статистически значимыми, если соответствующие 95 %-е доверительные интервалы не перекрывались. Имаго обеих лабораторных линий были близки по чувствительности к инсектициду хлорфенапиру. Особи природной популяции оказались высокочувствительны к хлорфенапиру, что свидетельствует о перспективности применения препаратов на его основе в сфере ветеринарной дезинсекции.
Инсектицид, токсическое воздействие, хлорфенапир, природная популяция musca domestica, имаго, musca domestica
Короткий адрес: https://sciup.org/140308309
IDR: 140308309 | DOI: 10.36718/1819-4036-2024-12-113-120
Текст научной статьи Сравнительная токсичность хлорфенапира для имаго Musca domestica разных линий
Acknowledgments : reseach was carried out by the All-Russian Research Institute of Veterinary Entomology and Arachnology of the Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (topic № FWRZ-2022-0022).
Введение. Комнатная муха Musca domestica (Diptera:Muscidae) относится к насекомым, имеющим большое ветеринарное значение в силу способности механически переносить пато- гены человека и животных [1]. Дезинсекционные мероприятия против мух в животноводстве и птицеводстве, как правило, проводятся химическим методом, основанным на использовании хи- мических препаратов [2]. Инсектицидная эффективность препаратов против M. domestica может снижаться из-за развития устойчивости у насекомых, что фиксируется в отношении природных популяций в России и во всем мире [3, 4].
Препараты на основе хлорфенапира (особенно в форме приманок) считаются эффективными средствами для снижения численности резистентных популяций насекомых [5–7], однако даже к данному соединению насекомые могут развивать устойчивость [8, 9]. Учитывая сказанное, для обеспечения эффективной дезинсекции важно иметь информацию о восприимчивости популяций M. domestica , обитающих на территории птицеводческих и животноводческих хозяйств, не только к традиционным препаратам, но и тем, которые планируются к внедрению.
Цель исследования – сравнение токсичности хлорфенапира для M. domestica разных линий, в т. ч. и природной популяции, обитающей в Тюменской области.
Задачи: установление чувствительности к хлорфенапиру данных линий путем расчета летальных концентраций и показателя резистентности.
Объекты и методы. Объектом исследования служили взрослые особи 3–5-дневного возраста комнатной мухи Musca domestica L. двух лабораторных линий Lab TY и Lab UF, не подвергавшихся воздействию инсектицидами, и природной популяции Nik. Линия Lab TY была получена из Новосибирского аграрного университета в 2009 г., линия Lab UF – из Института биохимии и генетики УФИЦ РАН в 2023 г. Особи природной популяции Nik были отловлены в мае-сентябре 2023 г. в животноводческих помещениях Сладковского района Тюменской области. Оценку контактно-кишечного действия инсектицида (Пирафен КЭ, д.в. хлорфенапир, 360 г/л) для M. domestica осуществляли методом группового кормления мух [10]. Учет гибели насекомых проводили через 24; 48 ч и 72 ч после воздействия инсектицидом. Насекомых, неспособных к передвижению и полету, относили к погибшим. Результаты токсикологических опытов анализировали методом пробит-анализа для расчета летальных концентраций (ЛК5, ЛК50, ЛК95 – концентрации, при которых погибает соответственно 5; 50; 95 % подопытных насекомых) с использованием бесплатной вер- сии программы [11]. Отличия двух величин ЛК считали статистически значимыми, если соответствующие 95 %-е доверительные интервалы не перекрывались.
Результаты и их обсуждение. На рисунке 1 представлены данные по гибели насекомых после инсектицидного воздействия. Видно, что смертность насекомых зависела от концентрации инсектицида для всех трех линий. Особи природной популяции Nik оказались более чувствительны к инсектициду в сравнении с особями лабораторных линий. Так, при учете через 72 ч все самки и самцы природной популяции погибали при использовании концентрации хлорфена-пира 6 мкг/г сахара, а в случае особей лабораторных линий 100 %-я смертность самок достигалась при использовании концентраций 12 мкг/г сахара (Lab TY) и 48 мкг/г сахара (Lab UF). Расчеты летальных концентраций и показателя резистентности (ПР) также подтверждают более высокую чувствительность к хлорфенапиру насекомых природной популяций (табл.).
Как видно из данных в таблице, величины полулетальных концентраций (ЛК50) хлорфена-пира для обеих лабораторных линий при учете через 48 ч и 72 ч статистически значимо не отличались. Вместе с тем, ЛК95 для имаго обоих полов линии Lab UF оказалась в 3–10 раз статистически значимо выше, чем для особей линии TY. Ожидаемо токсичность хлорфенапира для самцов была выше, чем для самок. Значения полулетальной концентрации при учете через 72 ч после воздействия были статистически значимо ниже в 2,4 и в 2,8 раза для самцов, чем для самок линий Lab TY и UF соответственно, однако в случае природной популяции таких отличий обнаружить не удалось (табл.).
Известно, что токсический эффект инсектицидов на насекомых может зависеть от их массы. Например, снижение чувствительности к пиретроидам у комнатной мухи может сопровождаться увеличением массы тела [12]. В нашем исследовании средняя масса одного самца была меньше средней массы самки (рис. 2) и возможно поэтому хлорфенапир был более токсичен для самцов. Однако, в случае природной популяции токсичность хлорфенапира для имаго разного пола (если судить по величине ЛК50 через 72 ч) была одинакова несмотря на отличия средней массы самок и самцов.
Рис. 1. Смертность насекомых после инсектицидного воздействия в зависимости от концентрации хлорфенапира (Пирафен КЭ, 360 г/л) и времени наблюдения для имаго Musca domestica лабораторных линий Lab UF (а) и Lab TY (б) и природной популяции Nik (в), %
|
г |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
сч" |
Т— |
Т— |
LO Т— |
оо Т— |
Т— |
сч Т— |
ю со" |
со со" |
03 со" |
03 со" |
оо со" |
|
ч— “О |
LO |
со |
со |
Ю |
ю |
N- |
со |
со |
со |
со |
ю |
со |
со |
со |
сч |
сч |
сч |
|
|
04 X |
СО СО СО |
сч со" |
со со" |
со со" |
СО СО" |
о со" |
со со ю со" |
03 со ю со" |
03 х— со" |
сч 03 со" |
со ю 03 со" |
03 S со" |
3 со со" |
оо со" |
сч 03 со" |
3 со со" |
Т— со со" |
со 03 со со" |
|
ш со +1 ф о со |
3 СО СО +1 LO СО СО сч" |
со со со" +1 со со сч" |
ОО со со со" +1 ю S сч" |
со со со со" +1 ОО ю ^ со" |
СО СО со" +1 СО СЧ сч" |
со со со со" +1 х— сч" |
оо сч со" +1 03 сч Т— |
03 со со" +1 сч со ^ Т— |
со со со" +1 оо со ^ Т— |
3 со" +1 сч 03 Т— |
со со со" +1 со со ^ Т— |
Ю со" +1 со Т— |
сч ю со" +1 оо 04 Т— |
сч 03 со со" +1 со оо сч" |
сч со со" +1 со оо Т— |
сч 03 со со" +1 со 03 сч сч" |
оо со со" +1 со сч" |
оо со" +1 ю со ^ Т— |
|
- аз & Ох“ Ф Ю >< CD 03 1 о О > со й СЁ CD 1 |
^ 03 LO 1 сч оо 3 со со о |
о? со со" сч 1 со" со оо" Т— |
ОО4 со со" 7" ОО со со со со аз" |
й. сч ю сч" сч 1 со сч" со о со" |
(o' ОО со" 7 ю N оо" сч сч" Т— |
ф сч оо~ ю оо оо ю" |
* ю из со сч со оз" |
* со" со 7 со 03 оз" s оо |
* LO сч" со 1 LO ^ 3 LO сч оз" со |
=tt * 03 ^ со" 7" Т— оо" сч со 03 LO |
=tt * со" J СО 03 т— СЧ |
* со со" со 1 ю N оз" Т— |
* 03 со" со 1 оо со со" оо со оз" ю Т— |
7" со оо~ Т— |
со 7 со 03 оо со" 3 со" Т— |
й. со ^ сч 1 ю со оз" 03 Т— х— |
* со 3 03 со" оо сч со ф |
о 7 сч 03 оо ю" сч со со" Т— |
|
- аз & Ох“ Ф Ю >< CD Ф о > '—' m 8 ^ 1 |
3 со 03 1 ОО со ^ со со со со" |
ОО4 сч ф 1 ОО S сч" 03 со" |
о ^ со" 1 ОО со сч со со сч" |
й. о со со" 1 Т— сч" ОО ОО сч" |
й. оо оо 7 ю о со" со со ^ Т— |
й. оо о сч 7" сч СО со" ■*»✓ 03 со" |
* Т— сч" со 1 сч со" 03 оо" Т— |
©o' LO со со" 7 со г? со" сч LO со" |
со* со со" 1 Т— со сч" со со" |
й. 3 со 7" сч" 3 ^ |
о оо со" 1 сч ю со" со сч сч" |
й. 03 оо сч сч" 1 сч оо со" со со Т— |
ф сч со" 7" 03 Т— оо" |
ф 03 оо сч" 1 ю сч оо со О) Т— |
о оо сч" 1 ю со оо со" со со Т— |
й. 03 со 7 03 3 сч" |
©o' 03 оо оо со" оо Т— Т— |
3 7" со со" со оо со" |
|
. ф t LO Ф 03 о LO СЁ |
ОО со сч ОО со |
о? сч Т— сч ОО ю со" ОО со" |
ОО4 S со" 1 со сч со" со ОО ю со" |
ю СО 7 со со со" ОО со ОО со" |
й. со со сч со" 1 ю со со" со" |
й. ю сч со" 1 сч со" сч со со" |
LT? о 7 со" 03 со со" |
©o' со" 1 оо сч со" со" |
оо' LO со" 1 оо сч сч со" со со со со" |
сч" со со" 1 со со сч со" ■*»✓ сч со" |
LT? со со" 1 со со со" со сч со" |
й. оо ю со" 1 со ю со со" 3 со со" |
сч" со оо со" 1 сч со" 03 Т— со" |
со" 1 со со сч со" оо со со со" |
сч со" 1 03 со со" сч со" |
о S со" 1 ю сч со со" со" |
©o' 03 со со" 1 сч 03 со" со сч со" |
со" 1 оо со со со" ю со со со" |
|
к О) ^ ОО |
3 |
N |
3 |
сч |
3 |
сч |
3 |
сч |
3 |
сч |
3 |
сч |
||||||
|
с; о г |
ф о |
ф о |
ф о |
ф о |
ф о |
ф о |
||||||||||||
|
СК X S |
________1 |
■ф ________1 |
||||||||||||||||
ф аз
ф аз
ф
ф ф аз ю ф о аз
Ф ф со
Ф со
Ф со
Ф X ф с ф
аз
со аз
ф
ф
аз
аз х аз
ф X со аз
аз х со
аз
Ю
аз
аз
аз
ш со аз"
5 аз
аз
2 со
ф
аз аз
ф
ф
аз
ф
аз аз
ф
со
со
Ф
Ф
ф
ф
аз
аз
аз
ф
со ф
ф ь-аз со аз
аз ^. со с[ о_ о ф ко t О т со
Ф
аз
fl:
аз
ф О Ф ь-аз со аз
аз х аз
ф X со аз
аз х со
ф
ф
аз
ф О Ф ь-аз со
Рис. 2. Средняя масса одной особи имаго Musca domestica лабораторных линий и природной популяции (m ± SD, мг)
В целом изученную природную популяцию Musca domestica можно считать не имеющей толерантности к препаратам на основе хлорфе-напира, поскольку значения показателя резистентности при учете через 72 ч составили 0,6 и 0,8 для самок и самцов соответственно. Согласно шкале уровней резистентности при ПР ≤ 1 и ПР = 1–2 насекомые считаются высокочувствительными и чувствительными к инсектициду [10]. Полученные результаты сопоставимы с данными других исследований. Так, ПР для имаго природной популяции M. domestica, собранной в Тюменском районе Тюменской области составил 0,8 и 1,1 через 24 и 48 ч соответственно [13]. Комнатные мухи из Московской (Красногорск) и Калужской (Калуга) областей также были высокочувствительны к хлорфена-пиру: ПР при учете через 72 ч составил 0,25 и 0,33 соответственно [3].
Заключение. По результатам токсикологических опытов было установлено, что имаго исследованных лабораторных линий Musca domestica близки по чувствительности к инсектициду хлорфенапиру. Учитывая собственные результаты и литературные данные можно заключить, что комнатные мухи природных популяций чувствительны к хлорфенапиру, в связи с чем в ветеринарной дезинсекции против Musca domestica целесообразно применение препаратов на его основе.
Список литературы Сравнительная токсичность хлорфенапира для имаго Musca domestica разных линий
- A systematic review of human pathogens car-ried by the housefly (Musca domestica L.) / F. Khamesipour [et al.] // BMC Public Health. 2018. № 18 (1):1049.
- Методические рекомендации по дезинсекции и дезакаризации животноводческих объектов ветеринарно-санитарного надзора / Г.С. Сивков [и др.]. Тюмень, 2010. 45 с.
- Давлианидзе Т.А., Еремина О.Ю., Олифер В.В. Резистентность к инсектицидам комнатной мухи Musca domestica в центре европейской части России // Вестник защиты растений. 2022. Т. 105, № 3. С. 114–121.
- Freeman J.C., Ross D.H., Scott J.G. Insecti-cide resistance monitoring of house fly populations from the United States // Pesticide Bio-chemistry and Physiology. 2019. Vol. 158. P. 61–68.
- Еремина О.Ю. Хлорфенапир – перспективный инсектицид из группы пирролов для борьбы с резистентными синантропными насекомыми // Пест-менеджмент. 2017. Т. 1. № 101. С. 41–49.
- Attractive targeted sugar bait: the pyrrole in-secticide chlorfenapyr and the anti-malarial pharmaceutical artemether-lumefantrine arrest Plasmodium falciparum development inside wild pyrethroid-resistant Anopheles gambiae s.s. mosquitoes / R.N. Guessan [et al.] // Ma-lar. 2023. J. 22 (344).
- Comprehensive Review of the Current Know-ledge of Chlorfenapyr: Synthesis, Mode of Ac-tion, Resistance, and Environmental Toxicolo-gy / P. Huang [et al.] // Molecules. 2023. 28(22):7673.
- Хлорфенапир как средство борьбы с резистентными популяциями насекомых / К.С. Крестоношина [и др.] // Journal of Agri-culture and Environment. 2022. № 8 (28).
- Inheritance and Fitness of Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae) Resistance to Chlor-fenapyr / J.E. Lima Neto [et al.] // J Econ Entomol. 2021. Vol. 114 (2). P. 875–884. DOI: 10.1093/jee/toaa299.
- Р 4.2.3676-20. Методы лабораторных исследований и испытаний дезинфекционных средств для оценки их эффективности и безопасности. Утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 18.12.2020. URL: https://docs.cntd.ru/document/573820733 (дата обращения: 12.01.2024).
- Mekapogu A.R. Finney's probit analysis spreadsheet calculator. 2021. URL: https://pro-bitanalysis.wordpress.com (дата обращения: 21.01.24).
- Соколянская М.П. Токсикологическая и биохимическая характеристика процесса формирования резистентности у комнатной мухи (Musca domestica L.) к современным инсектицидам: автореф. … канд. биол. наук / Все-рос. науч.-исслед. ин-т защиты растений РАСХН. СПб., 2007. 21 с.
- Силиванова Е.А., Шумилова П.А., Левченко М.А. Чувствительность к инсектицидам и активность ферментов детоксикации у Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) природной популяции // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2020. № 12 (165). С. 102–109.
