2017年廣州市白紋伊蚊對5種殺蟲劑的抗藥性調(diào)查*

彭麗蘭 解銳歷 言 慧 蘇興華 李 君 何珮清 王向東 陳曉光 李 華**

(1.南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，廣州 510515； 2.南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院病原生物學(xué)系，廣州 510515)

隨著化學(xué)殺蟲劑的長期使用，抗藥性已經(jīng)成為蚊媒防制中的突出問題(Cuietal., 2006;劉起勇等，2006； Antonio-Nkondjioetal., 2017; Weetmanetal., 2018)。白紋伊蚊Aedesalbopictus是登革熱、寨卡、黃熱病等多種蚊媒傳染病的傳播媒介。近十多年來，為應(yīng)對登革熱的暴發(fā)而大量使用殺蟲劑除蚊，進(jìn)而導(dǎo)致白紋伊蚊的抗藥性問題日益嚴(yán)重(蔡松武等，2006；Wangetal., 2016; Lietal., 2018)。靳建超等(2011)發(fā)現(xiàn)浙江慈溪市白紋伊蚊幼蟲對溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯的抗性分別為15.16、7.32和7.76倍。劉洪霞等(2009)發(fā)現(xiàn)普陀區(qū)的白紋伊蚊對溴氰菊酯和高效氯氰菊酯抗性高達(dá)77和81倍。蔡松武等(2006)對2002～2003年期間廣東省5個地級市白紋伊蚊抗藥性的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)白紋伊蚊對溴氰菊酯和高效氯氰菊酯呈低抗藥性，對馬拉硫磷敏感。2014年，李奕基等(2018)對廣州市白云、越秀、番禺和從化4個行政區(qū)的白紋伊蚊抗藥性進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)成蚊對溴氰菊酯、殘殺威和DDT產(chǎn)生抗藥性。Wang等(2017)對2014年廣州市花都、黃埔、蘿崗和南沙4個行政區(qū)的白紋伊蚊抗藥性展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)成蚊對溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯氰菊酯、氯菊酯、雙硫磷和DDT產(chǎn)生抗藥性。廣州是登革熱高發(fā)區(qū)，尚缺乏完整的白紋伊蚊抗藥性背景資料；2014年登革熱暴發(fā)及大面積滅蚊之后，該區(qū)域白紋伊蚊的抗性水平有何變化？本研究于2017年在廣州市10個行政區(qū)的居民區(qū)、公園和建筑工地等11個采集點(diǎn)采集白紋伊蚊進(jìn)行抗藥性檢測，同時(shí)與2014年報(bào)道的蚊蟲抗性水平進(jìn)行縱向比較，探究廣州地區(qū)白紋伊蚊抗藥性的發(fā)展趨勢。

1 材料與方法

1.1 白紋伊蚊采集

根據(jù)廣州市2014年蚊蟲抗性監(jiān)測點(diǎn)(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)，2017年在11個行政區(qū)設(shè)立12個蚊蟲采集點(diǎn)，因南沙區(qū)大規(guī)模噴殺蚊蟲防治登革熱，未能采集到足夠蚊蟲進(jìn)行抗藥性檢測。因此，本研究從廣州市10個行政區(qū)的11個采集點(diǎn)(圖1)采集白紋伊蚊幼蟲和蟲蛹，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)(溫度 27±2 ℃，相對濕度 60%～80%，日光燈照射14 h/d)至F1～F3代，用于抗性水平檢測。白紋伊蚊敏感株為自1981年以來在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的佛山株。

圖1 廣州各地區(qū)白紋伊蚊樣本采集地點(diǎn)Fig.1 The distribution of the sampling sites of Aedes albopictus in Guangzhou

1.2 藥膜來源

WHO推薦的區(qū)分劑量(WHO，1998)標(biāo)準(zhǔn)藥膜濾紙購自馬來西亞大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院，包括：0.05%溴氰菊酯(批號：DE401)、0.75%氯菊酯(批號：PE370)、5%馬拉硫磷(批號：MA209)、0.1%惡蟲威(批號：BE169)和4% DDT(批號：DD253)。

1.3 蚊蟲抗藥性檢測方法

采用WHO推薦的成蚊濾紙接觸筒法(WHO，2016)，取羽化后3～5 d未吸血的雌性白紋伊蚊，分別置于含0.05%溴氰菊酯、0.75%氯菊酯、5%馬拉硫磷、0.1%惡蟲威和4% DDT標(biāo)準(zhǔn)藥膜濾紙的接觸筒中，每筒 20～25只，每種藥物設(shè)立4個實(shí)驗(yàn)組和2個空白對照組；根據(jù)WHO推薦方法，前4種藥物均接觸60 min，DDT接觸30 min，并且每隔10 min記錄擊倒數(shù)(將蚊蟲不能爬行、原地翻轉(zhuǎn)和不能飛行判斷為被擊倒)，計(jì)算前4種藥物對成蚊的半數(shù)擊倒時(shí)間(Knock-down time, KDT50)，未計(jì)算DDT對成蚊的KDT50；蚊蟲接觸藥物相應(yīng)的時(shí)間后分別轉(zhuǎn)入恢復(fù)筒，24 h后記錄死亡蚊數(shù)(用外物觸碰蚊體無明顯反應(yīng)則判斷視為死亡)，計(jì)算死亡率。

1.4 蚊蟲抗性評價(jià)

按照WHO推薦的抗性評價(jià)指標(biāo)：死亡率<90%為抗性群體，死亡率 90%～97%為初步抗性群體，死亡率98%～100%為敏感群體；用擊倒抗性比率(Knock-down resistance ratio, KRR50=野外種群的KDT50/敏感株的KDT50)評估成蚊對同一種殺蟲劑的抗性強(qiáng)度。若空白對照組死亡率大于20%，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果無效。若空白對照組死亡率在 5%～20%之間，則用 Abbott 公式校正實(shí)驗(yàn)組的死亡率：校正死亡率(%)=(實(shí)驗(yàn)組死亡率-對照組死亡率)/(1-對照組死亡率)×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

KDT50計(jì)算參照文獻(xiàn)(李海龍等，2011)，采用SPSS20.0軟件(IBM, Chicago, IL, United States)log-probit模型進(jìn)行；多個區(qū)的白紋伊蚊種群死亡率通過χ2檢驗(yàn)比較。

2 結(jié)果

2.1 白紋伊蚊采集點(diǎn)的特征

在廣州市11個行政區(qū)均設(shè)置了蚊蟲采集點(diǎn)，其中增城區(qū)設(shè)置了2個采集點(diǎn)，其他區(qū)均設(shè)置了1個采集點(diǎn)。南沙區(qū)采集點(diǎn)由于施藥未采到足夠蚊蟲，其他區(qū)的各采集點(diǎn)均采集到足夠白紋伊蚊幼蟲和蟲蛹用于蚊蟲抗藥性分析。各采集點(diǎn)地理位置與生境特點(diǎn)見表1。

2.2 KDT50和KRR50

用接觸筒法對廣州市10個行政區(qū)的白紋伊蚊成蚊進(jìn)行抗藥性檢測，結(jié)果：溴氰菊酯的KDT50為34～62 min，KRR50為1.79～3.26；氯菊酯的KDT50為36～77 min，KRR50為1.33～2.85；馬拉硫磷的KDT50為29～65 min，KRR50為0.97～2.17；惡蟲威的KDT50為45～166 min，KRR50為1.67～6.15。廣州10個行政區(qū)的白紋伊蚊種群對溴氰菊酯、氯菊酯、DDT和惡蟲威均存在抗性(死亡率<90%)，但對馬拉硫磷仍然敏感(死亡率>97%)。其中，對溴氰菊酯抗性程度最高的白紋伊蚊種群為從化區(qū)(KRR50為3.26)，最低為花都區(qū)(KRR50為1.79)；對氯菊酯抗性程度最高為白云區(qū)(KRR50為2.85)最低為增城區(qū)(KRR50為1.33)；對惡蟲威抗性程度最高為海珠區(qū)(KRR50為4.41)，最低為白云區(qū)(KRR50為1.67)(表2)。

表1 廣州市10個行政區(qū)白紋伊蚊采集地點(diǎn)的地理位置與生境特點(diǎn)Tab.1 The collection sites and habitats of 10 mosquito populations in Guangzhou

表2 廣州地區(qū)白紋伊蚊對5種殺蟲劑的抗藥性測定結(jié)果Tab.2 Susceptibility of Aedes albopictus to five insecticides in Guangzhou area

*同一列數(shù)據(jù)中凡上標(biāo)中出現(xiàn)任意相同字母表示蚊蟲敏感性水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；上標(biāo)字母完全不同時(shí)表示蚊蟲敏感性水平有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。*Sites in the same column connected by different letters represent significant difference in resistance levels atP< 0.05.

2.3 2017年廣州地區(qū)白紋伊蚊抗藥性水平與2014年調(diào)查結(jié)果比較

(1)白紋伊蚊對溴氰菊酯的抗藥性：與2014年8個行政區(qū)的調(diào)查結(jié)果(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)比較，白云、花都、黃埔、荔灣和越秀區(qū)白紋伊蚊種群對溴氰菊酯維持抗性；從化區(qū)白紋伊蚊種群對溴氰菊酯從敏感發(fā)展為抗性；番禺和天河區(qū)白紋伊蚊種群對溴氰菊酯從初步抗性發(fā)展為抗性(圖2-A)。(2)白紋伊蚊對氯菊酯的抗藥性：與2014年5個行政區(qū)的調(diào)查結(jié)果(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)比較，花都、黃埔和荔灣白紋伊蚊種群對氯菊酯保持抗性；從化和天河區(qū)白紋伊蚊種群對氯菊酯從敏感發(fā)展為抗性(圖2-B)。(3)白紋伊蚊對DDT的抗藥性：與2014年6個行政區(qū)的調(diào)查結(jié)果(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)比較，白云、從化、花都、黃埔、番禺和越秀區(qū)白紋伊蚊種群對DDT維持抗性，與之前調(diào)查結(jié)果一致(圖2-C)；其中番禺區(qū)白紋伊蚊種群從DDT初步抗性發(fā)展為抗性。同時(shí)DDT對白紋伊蚊造成的死亡率從54%～90%降低至7%～57%(圖2-C)。(4)白紋伊蚊對馬拉硫磷的抗藥性：與2014年4個行政區(qū)的調(diào)查結(jié)果(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)比較，白云、從化、番禺和越秀區(qū)白紋伊蚊種群對馬拉硫磷敏感；越秀區(qū)白紋伊蚊種群對馬拉硫磷從初步抗性變?yōu)槊舾?圖2-D)。由于缺乏2014年的調(diào)查數(shù)據(jù)，白紋伊蚊對惡蟲威的抗藥性未做比較。

圖2 2017年與2014年相同地點(diǎn)白紋伊蚊成蚊對4種殺蟲劑的死亡率比較Fig.2 The mortality rates of Aedes albopictus poputations against four insecticides in 2014 and 2017A.溴氰菊酯；B. 氯菊酯；C. DDT；D. 馬拉硫磷。A. Deltamethrin；B. Permethrin；C. DDT；D. Malathion.a: 2017 vs 2014 P<0.001；b: 2017 vs 2014 P<0.05；*: 無監(jiān)測數(shù)據(jù)。a: 2017 vs 2014 P<0.001；b: 2017 vs 2014 P<0.05；*: Not available data.

3 討論

目前常用的化學(xué)殺蟲劑包括有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類。在美洲、非洲和亞洲地區(qū)，白紋伊蚊已經(jīng)對有機(jī)磷類、有機(jī)氯類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生不同程度的抗藥性(Moyesetal., 2017)。我國不同蚊種對殺蟲劑也產(chǎn)生不同程度抗藥性(劉起勇等，2006；Lietal., 2018)，云南和安徽地區(qū)的中華按蚊均已對DDT、馬拉硫磷、惡蟲威、溴氰菊酯和氯菊酯產(chǎn)生抗藥性，死亡率低于80%(Changetal., 2014)。為全面了解廣州市白紋伊蚊對常用殺蟲劑的抗藥性現(xiàn)狀，本研究調(diào)查了廣州市10個行政區(qū)的白紋伊蚊成蚊對5種常用殺蟲劑的抗性水平，發(fā)現(xiàn)所有種群除對馬拉硫磷敏感外，對溴氰菊酯、氯菊酯、DDT和惡蟲威均已產(chǎn)生不同程度的抗藥性。

擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有高效、低毒、低殘留的特性，已成為當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的殺蟲劑之一。與2014年調(diào)查結(jié)果比，廣州市有5個行政區(qū)白紋伊蚊種群對溴氰菊酯維持抗性，3個行政區(qū)抗藥性級別從敏感或初步抗性發(fā)展為抗性。3個行政區(qū)白紋伊蚊種群對氯菊酯保持抗性，2個行政區(qū)抗藥性級別從敏感發(fā)展為抗性。表明白紋伊蚊對擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性發(fā)展迅速。這可能是由于80年代之后擬除蟲菊酯類殺蟲劑取代DDT被大規(guī)模地使用(胡志剛等，2006)，廣州市自2014年登革熱暴發(fā)后，一年內(nèi)開展了24次以擬除蟲菊酯類殺蟲劑為主的室外滯留噴灑和超低容量噴霧滅蚊行動，累計(jì)消殺面積3 291 km2(孟鳳霞等，2015)，過量擬除蟲菊酯類殺蟲劑的使用導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)的白紋伊蚊承受了極高的選擇壓力。雖然目前DDT已經(jīng)被擬除蟲菊酯類殺蟲劑所取代，但全球范圍內(nèi)白紋伊蚊對DDT的高抗性并未隨著DDT的禁用而消失，這在印度、馬來西亞和中國等亞洲國家尤為嚴(yán)重(Cuietal., 2006; Kushwahetal., 2015; Rahimetal., 2017)。Atencia 等(2016)研究表明，因擬除蟲菊酯類殺蟲劑的大量使用，可能導(dǎo)致白紋伊蚊對DDT的交互抗性。本研究發(fā)現(xiàn)，與2014年的調(diào)查結(jié)果相比，除原來對DDT具有抗性的5個行政區(qū)(白云、從化、花都、黃埔和越秀區(qū))的白紋伊蚊仍維持對DDT抗性外，番禺區(qū)白紋伊蚊種群由之前的DDT敏感發(fā)展為高度抗性，死亡率從90%降至7%，抗性水平不但未下降，反而上升。本研究所調(diào)查的白紋伊蚊對這兩類殺蟲劑是否存在交叉抗性，有待進(jìn)一步探討。

白紋伊蚊對馬拉硫磷的抗藥性，與2014年調(diào)查結(jié)果比較(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)，廣州市越秀區(qū)白紋伊蚊種群對馬拉硫磷從初步抗性變?yōu)槊舾?，其他行政區(qū)的白紋伊蚊對馬拉硫磷均敏感。這可能與廣州地區(qū)外環(huán)境滅蚊多使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑、較少使用馬拉硫磷有關(guān)(李奕基，2015)。但馬來西亞、美國佛羅里達(dá)州和新澤西州的白紋伊蚊對馬拉硫磷已經(jīng)產(chǎn)生抗性或可能抗性(Marcombeetal., 2014; Rahimetal., 2017)。因此，目前廣州市在白紋伊蚊防制中可優(yōu)先考慮使用馬拉硫磷，但應(yīng)注意及時(shí)監(jiān)測蚊蟲抗性水平。

化學(xué)殺蟲劑的長期使用會導(dǎo)致蚊蟲抗藥性的產(chǎn)生。防止抗藥性產(chǎn)生的理想策略是通過消除蚊蟲孳生地，或通過有效的生物防制等措施降低種群密度，以減少化學(xué)殺蟲劑的使用。但在蚊媒傳染病暴發(fā)時(shí)，化學(xué)防制仍是控制蚊媒的重要措施。本研究發(fā)現(xiàn)2017年廣州地區(qū)11個采樣點(diǎn)白紋伊蚊與文獻(xiàn)報(bào)道的2014年調(diào)查結(jié)果(徐建敏等，2014; Wangetal., 2017；Lietal., 2018)相比，白紋伊蚊對 DDT的抗性水平居高不下，并且對擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性水平快速上升。提示我們需加強(qiáng)監(jiān)測蚊蟲的抗藥性，并根據(jù)蚊蟲抗性水平選擇有效的殺蟲劑。從目前我們調(diào)查的結(jié)果看，建議在廣州地區(qū)暫時(shí)停用或少用溴氰菊酯、氯菊酯和DDT，可考慮優(yōu)先使用馬拉硫磷。