Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Oviposition cues as a tool for developing a new malaria control strategy
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE), Chemistry, Organic Chemistry. (Chemical Ecology)
2016 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Anopheles gambiae sensu lato mosquitoes are among the dominant malaria vectors in sub-Saharan Africa. However, not much is known about the oviposition behaviour of these species necessary for the development of malaria vector control strategies. With the aim of investigating cues associated with selected oviposition sites, artificial oviposition sites- ponds (soil mixed with water) were set-up in an open field at Mbita, Western Kenya in 2012 and 2013. Ponds were allowed to be colonized by wild An. gambiae s.l.. The numbers of Anopheles early instar larvae were counted and used as a proxy for oviposition preference. Water samples were then analysed for physicochemical, bacterial and chemical profiles. The bacterial profiles were analysed using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and the chemical profiles with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).

The detection of possible oviposition cues from oviposition substrates requires sensitive analytical methods. Volatiles detection was improved seven times. The detection of bacteria deoxyribonucleic acid (DNA) bands with DGGE was also improved to a minimum DNA concentration of 50 ng/µl.

Results showed that ponds were colonized differently. Fresh ponds were preferred over slightly older ponds. Bacterial analysis revealed a low number of bacteria colony forming units (CFU) in preferred ponds. Some volatiles, including: 6,10-dimethyl-5,9-undecadien-2-one (geranylacetone) and 4-ethylbenzaldehyde, were associated with the oviposition preferred pond. In addition, low pH and high turbidity were associated with the ponds selected for oviposition.

Finally, fungi isolated from the rhizomes of nut grass yielded a promising array of volatiles of which one is known to attract oviposition site seeking malaria mosquitoes. This finding opens the door for a cost effective and environmental friendly method of using fungi in an “attract and kill” strategy targeting malaria vectors.

Abstract [sv]

Myggor i Anopheles gambiae sensu lato komplexet tillhör de myggor som är bäst på att sprida malaria parasiter i afrika söder om Sahara. Kunskapen om de här myggornas äggläggningsbeteende är begränsad. Den här kunskapen behövs för att kunna utveckla nya och förbättra tillgängliga malaria vektor kontroll metoder. Nya metoder som kan komplettera de som används idag (insecticides treated nets (ITNs) och indoor residual spraying (IRS)) behövs eftersom de metoderna har problem med resistensutveckling.

Två studier utfördes på icipe fältstation i Mbita västra Kenya under 2012 och 2013 med målet att identifiera faktorer som påverkar myggornas äggläggningsbeteende. Baljor fyllda med en blandning av jord och vatten (äggläggningssubstrat) användes för att tillverka artificiella äggläggningsplatser som liknar de vattenpölar som de här myggarterna gärna lägger ägg i. Baljorna koloniserades av vilda myggor och antalet mygglarver som detekterades i baljorna jämfördes och användes som en proxy för äggläggningspreferens. Fysikaliska och kemiska parametrar mättes på jordvattenblandningarna i baljorna och prover togs för att analysera bakteriepopulationer med hjälp av denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) och flyktiga ämnen med hjälp av gas-kromatografi kopplat till mass-spektrometri (GC-MS).

För att kunna detektera de låga halter av flyktiga ämnen och bakterier som fanns i de här proverna krävdes det känsliga metoder. Antalet flyktiga ämnen som kunde detekteras ökades sju gånger genom att tillsätta NaCl till vattenproverna innan doften insamlades och termisk desorption användes istället för lösningsmedels desorption. För att förbättra detektionsgränsen för bakterier amplifierades bakterie-DNA i två PCR reaktioner som sedan mixades och koncentrerades.

Resultaten från fältstudierna med baljorna visade att de koloniserades olika av Anopheles myggorna. Baljor med nyblandat substrat innehöll dubbelt så många mygglarver som baljor med jord-vattensubstrat som åldrats under en längre tid. Lägre mängd bakterier, lägre pH och högre grumlighet var gemensamt för de baljor som myggorna föredrog. De flyktiga ämnen som detekterades i de olika baljor varierade mellan olika försök och inget ämne fanns med i alla upprepningar av ett försök. Trots det detekterades några ämnen oftare i de baljor som myggorna föredrog att lägga ägg jämfört med de med en mindre mängd mygglarver. De inkluderar geranylacetone och 4-ethylbenzaldehyde.

Svampar isolerades från rotstockar av gräs som fanns i den jord som användes för att göra äggläggningssubstraten i fältstudierna. De flyktiga ämnen som avgavs från svampkulturerna analyserades. Bland annat så identifierades ett ämne som fungerar som en äggläggningsattrahent för An. gambiae s.l. myggor.Resultaten från den här avhandlingen kommer att kunna användas för att utveckla miljövänliga ”attract and kill” metoder för att kontrollera malaria myggor.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2016. , iv, 50 p.
Series
TRITA-CHE-Report, ISSN 1654-1081 ; 2016:8
Keyword [en]
Anopheles gambiae, Malaria, Oviposition, Volatile compounds, GC-MS, DGGE, Sorption, Fungi, Bacteria, Physicochemical parameters, Nut grass, Bermuda grass
Keyword [sv]
Anopheles gambiae, Malaria, Äggläggning, Flyktiga ämnen, GC-MS, DGGE, Sorptionen, Svampar, Bakterier, Gräs
National Category
Natural Sciences
Research subject
Chemistry
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-181951ISBN: 978-91-7595-861-3OAI: oai:DiVA.org:kth-181951DiVA: diva2:902137
Public defence
2016-03-04, F3,, Lindstedtsvägen 26, KTH, Stockholm, 13:00 (English)
Opponent
Supervisors
Funder
Sida - Swedish International Development Cooperation Agency, SWE-2010-129
Note

QC 20160211

Available from: 2016-02-11 Created: 2016-02-10 Last updated: 2016-02-17Bibliographically approved
List of papers
1. Hay infusion and its volatiles are avoided for egg-laying by the malaria mosquito Anopheles gambiae s.s
Open this publication in new window or tab >>Hay infusion and its volatiles are avoided for egg-laying by the malaria mosquito Anopheles gambiae s.s
Show others...
(English)Manuscript (preprint) (Other academic)
National Category
Natural Sciences
Research subject
Chemistry
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-181944 (URN)
Funder
Sida - Swedish International Development Cooperation Agency, SWE-2010-129
Note

QS 2016

Available from: 2016-02-10 Created: 2016-02-10 Last updated: 2016-02-11Bibliographically approved
2. Oviposition choice of malaria mosquitoes Anopheles gambiae s.l.:  do they choose between similar habitats?
Open this publication in new window or tab >>Oviposition choice of malaria mosquitoes Anopheles gambiae s.l.:  do they choose between similar habitats?
Show others...
(English)Manuscript (preprint) (Other academic)
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-181948 (URN)
Funder
Sida - Swedish International Development Cooperation Agency, SWE-2010-129
Note

QS 2016

Available from: 2016-02-10 Created: 2016-02-10 Last updated: 2016-02-11Bibliographically approved
3. Factors associated with preferred Anopheles gambiae s.l. oviposition sites
Open this publication in new window or tab >>Factors associated with preferred Anopheles gambiae s.l. oviposition sites
Show others...
(English)Manuscript (preprint) (Other academic)
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-181949 (URN)
Funder
Sida - Swedish International Development Cooperation Agency, SWE-2010-129
Note

QS 2016

Available from: 2016-02-10 Created: 2016-02-10 Last updated: 2016-02-11Bibliographically approved
4. Cedrol, a malaria mosquito oviposition attractant is produced by fungi isolated from rhizomes of the grass Cyperus rotundus
Open this publication in new window or tab >>Cedrol, a malaria mosquito oviposition attractant is produced by fungi isolated from rhizomes of the grass Cyperus rotundus
Show others...
(English)Manuscript (preprint) (Other academic)
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-181950 (URN)
Funder
Sida - Swedish International Development Cooperation Agency, SWE-2010-129
Note

QS 2016

Available from: 2016-02-10 Created: 2016-02-10 Last updated: 2016-02-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

The full text will be freely available from 2016-09-30 12:31
Available from 2016-09-30 12:31

Search in DiVA

By author/editor
Eneh, Lynda
By organisation
Organic Chemistry
Natural Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 182 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link