Если Вы - умный или дурак, патриот или космополит, террорист или борец с терроризмом, глобалист или антиглобалист, экстремист или борец с экстремизмом,

педофил или педофоб, русофил или русофоб, гомофил или гомофоб,

верующий или атеист, коммунист или антикоммунист, феминист или антифеминист, фашист или антифашист, защитник прав детей или защитник прав родителей,

покоритель природы или её защитник, правозащитник или правонарушитель,

а для людей, у которых нет априорных установок.

[Здесь отредактированный текст. Смысл не изменился, а читать и использовать будет, надеюсь, удобнее. СР. 01.03.2021.]

Влияние плотности личинок комаров Aedes aegypti на их гибель под действием препаратов Bacillus thuringiensis Berl.

Влияние концентрации и численности личинок Anopheles stephensi на их смертность под действием Bacillus thuringiensis

Влияние концентрации и численности личинок комаров (Diptera, Culicidae) на результаты испытаний бактериальных инсектицидов.

Влияние условий развития личинок комаров на их чувстивительность к бактериальным инсектицидам.

Влияние экспозиции и корма на результаты тестирования бактериальных инсектицидов на личинках комаров.

Сравнение нескольких видов малярийных комаров по реакции на бактериальные инсектициды.

Связь между способом питания личинок малярийных комаров и их устойчивостью к бактериальным инсектицидам.

Оптимизация метода определения инсектицидной активности бактериальных препаратов в отношении личинок комаров.

Оценка совместного действия двух видов энтомопатогенных бактерий на личинок комаров.

Влияние температуры на действие бактериальных препаратов на личинок комаров.

Применимость бактериальных препаратов, предназначенных для борьбы с комарами, в соленой воде.

Оценка стабильности метода тестирования инсектицидной активности бактериальных препаратов в отношении личинок комаров.

Влияние плотности личинок комаров Aedes aegypti на их гибель под действием препаратов Bacillus thuringiensis Berl.¹

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1983, N 1, С. 78-80.

При испытании энтомоцидных препаратов как химического, так и биологического происхождения и при проведении практических мероприятий по борьбе с личинками кровососущих комаров необходимая концентрация препаратов определяется на основании степени их токсичности против целевых организмов, препаративной формы, особенностей биологии вида, с которым ведется борьба, характера растительности в водоеме и многих других факторов (2, 3, 6-10). При этом, как правило, не учитывается плотность заселения водоема личинками.

В то же время известно, что плотность личинок оказывает большое влияние на их размеры, выживаемость, многие физиологические процессы и т. п. (1, 4, 5, 11 и др.). Поэтому нельзя не предположить, что в зависимости от этого фактора может также измениться и их реакция на воздействие энтомопатогенов.

В задачу настоящей работы входило изучение в лабораторных условиях зависимости степени эффективности патогенов от плотности личинок комаров.

Опыты проводили в лабораторных условиях на личинках II стадии комаров Aedes aegypti с использованием двух препаратов Bac. thuringiensis, серотип 14: бактокулицида и R-153-78². Препараты вносили в виде суспензий. Каждый препарат использовали в 3 концентрациях: 0.01, 0.05 и 0.10 мг на 1 л среды. Плотность личинок изменяли двумя способами. В 1-м варианте разное число особей (25, 125, 225) помещали в постоянный объем среды (250 мл). Таким способом достигали плотности 0.1, 0.5 и 0.9 особей на 1 мл среды. Во 2-м варианте группы личинок одинаковой численности (по 25 особей) помещали в сосуды с разным объемом среды (1000, 500, 250, 100 и 50 мл). Плотность личинок при этом составляла 0.025, 0.05, 0.1, 0.25 и 0.5 особей на 1 мл среды.

Опыты проводили при температуре 27^оС и рассеянном освещении 18 ч в сутки. Результаты регистрировали каждые 24 ч, каждый вариант опыта проводили в 2 - 4 повторностях.

Для оценки влияния концентрации препарата и плотности личинок на их гибель использовали стандартный метод двухфакторного дисперсионного анализа.

На рис. 1 и 2 приведены данные о гибели личинок комаров от разных концентраций испытанных препаратов в условиях различной плотности личинок. В большинстве случаев при сохранении концентрации препарата увеличение плотности личинок приводило к уменьшению доли погибших особей. Исключения из этого правила редки и вызваны, вероятно, возрастной гетерогенностью отдельных групп личинок (различным возрастом в пределах одной стадии).

Дисперсионный анализ (см. таблицу) показал, что влияние обоих факторов (концентрации препарата и плотности личинок) и их сочетания (кроме 2-го варианта с препаратом R-153-78) велико и статистически достоверно (вероятность случайного совпадения ни в одном случае не превышает 0.001). Важно отметить, что влияние плотности личинок обнаружено в обоих вариантах опыта с обоими препаратами. Влияние этого фактора по силе влияния не уступало таковому десятикратно увеличенной дозировки инсектицида и определяло от 27 до 40 % дисперсии результатов.

Большое влияние (до 34 %) сочетания обоих факторов свидетельствует о том, что при разной концентрации инсектицидов зависимость смертности личинок от их плотности имеет разный характер. И, действительно (см. рис. 1 и 2), чем ниже концентрация препарата, тем существеннее разница в доле особей, погибших в условиях низкой и высокой плотности.

Различия в гибели личинок комаров под действием инсектицидных препаратов в зависимости от их плотности требует объяснения. Наиболее вероятно, что это явление связано с тем, что при изменении плотности особей меняется доза препарата - абсолютное количество инсектицида на 1 особь. При равной концентрации препарата (т. е. при равном его количестве на единицу объема среды) с увеличением плотности личинок (т. е. с увеличением числа особей на единицу объема) пропорционально уменьшается доза. Чем меньше (в среднем) инсектицида приходится на каждую особь, тем меньшая доля особей получает летальную дозу.

Обнаруженный эффект - зависимость действия энтомопатогенных препаратов типа Bac. thuringiensis от плотности объекта борьбы может иметь большое практическое значение. Если подобное явление наблюдается в полевых условиях, то снижение гибели личинок в местах их высокой плотности может уменьшить эффективность проводимых мероприятий. При высокой плотности (что при прочих равных условиях свидетельствует о высокой численности) даже если уцелеет малая доля комаров, их абсолютное число может быть настолько большим, что они обеспечат сохранение неблагополучной эпидемиологической обстановки.

¹ Работа выполнялась при поддержке ПРООН /Всемирный банк/ ВОЗ в рамках Спецпрограммы научных исследований и подготовки специалистов по тропическим болезням.

² R-153-78 - препарат B.thuringiensis 14 серотипа, принятый за эталон и полученный через ВОЗ из Института им. Пастера в Париже.

1. Валентюк Е. И., Ермаков А. А. // Вестн. зоол. - 1980.- N 5.-С. 90-93. рДу78-139-148.

2. Дубицкий А. М. Биологические методы борьбы с гнусом в СССР.- Алма-Ата.- 1978.- С. 139-148.

3. Лаврентьев В. П., Сальников В. Г. // Учен. записки Казан. вет. ин-та им. Н. Э. Баумана.- 1969.- Т. 102.- С. 329-332.

4. Некрасова Л. С. // Экология.- 1974.- N 1.- С. 68-72. рНе80-43-44

5. Некрасова Л. С. // В кн: Информационные материалы Института экологии растений и животных. Отчетная сессия зоологической лаборатории. - 1980.- С. 43-44.

6. Сальников В. Г. // В кн.:Проблемы ветеринарии.- Казань.- 1971.- С. 222-226.

7. Саубенова О. Г., Садовникова Т. П. и др. // Паразитология.- 1973.- Т. 7., N 3.- С. 227-231.

8. Чагин К. П., Гольберг А. М., Ганушкина Л. А. // Мед. парзитол. - 1976.- N 3.-С. 340-346.

9. Черепанов А. И. // В кн.: Биологические основы борьбы с гнусом в бассейне Оби.- Новосибирск.- 1966.- С. 238-264.

Табл. Степень влияния дозы препарата и концентрации личинок на их гибель (%).

Препарат	Бактокулицид		R-153-78
Вариант опыта	I	II	I	II
Доза препарата	17	38	30	39
Концентрация особей	37	32	40	27
Сочетание факторов	34	20	29	4
Случайные факторы	12	10	1	30

Влияние концентрации и численности личинок Anopheles stephensi на их смертность под действием Bacillus thuringiensis¹

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1985, N 3, С. 31-35.

Препараты на основе Bacillus thuringiensis находят все более широкое применение в качестве ларвицидов комаров и мошек (2, 9, 16-18 и др.). Как показано в литературе (1), смертность личинок комаров под действием этих препаратов, помимо всего прочего, зависит также от эффекта группы. Однако известно, что эффект группы - результат действия двух составляющих: концентрации особей (их числа на единицу пространства) и численности группы (общего числа особей в группе ) (14).

Задачей настоящей работы было определение влияния каждой из составляющих (концентрации особей и численности группы) на смертность личинок Anopheles stephensi под действием препаратов B. thuringiensis. Выяснение поставленного вопроса необходимо для разработки стандартного метода определения чувствительности комаров к инсектицидам биогенного происхождения. Кроме того, опыты моделировали ситуацию, которая может возникнуть в реальных случаях борьбы с переносчиком. Анализ модели может предвидеть возможные проблемы и подготовиться к их решению.

Вместе с тем мы считаем необходимым дать некоторые пояснения к используемым терминам. Термин "концентрация", а не "плотность" использован потому, что "плотность " подразумевает сокращение от понятия "плотность популяции", тогда как изучаемая группа личинок популяцией не является. Нельзя использовать термин "среднее обилие личинок на единицу площади", так как среднее обилие вычисляется как результат отлова. Здесь же отловы не проводились, численность личинок в группе задавалась в опыте.

Для того чтобы оценить влияние изучавшихся факторов (численности и концентрации особей) независимо друг от друга, мы организовали опыты следующим образом: личинок комаров помещали в опытные сосуды группами, численность которых составляла 20, 100 или 150 особей. Группы каждого варианта численности содержали в трех вариантах концентрации особей (20, 100 и 500 личинок на 1 дм² поверхности воды).Для того чтобы получить заданную концентрацию особей, группы личинок одной и той же численности помещали в разные по размерам сосуды, в результате чего каждый опыт имел 9 вариантов содержания личинок. В каждом варианте большие группы личинок (100 и 500 особей) брали в одной повторности, а малые (20 особей) - в трех повторностях, поэтому общее число личинок в опыте было равно 1980. Указанными способами личинок выращивали двумя параллельными сериями: в отстоенной водопроводной воде без инсектицида и в той же воде с инсектицидом. В качестве инсектицидов использовали препараты R-153-78 (в концентрации 0.002 мг/л) и ISP-80 (в концентрации 0.0005 мг/л), полученные через ВОЗ из института Луи Пастера (Париж). Для всех сосудов одного опыта приготавливали общую суспензию инсектицида.

В опыт брали личинок II стадии. Опыт заканчивали после окукления всех оставшихся в живых особей. Выживаемость особей (В) определяли как долю (в процентах) куколок от числа личинок, посаженных в определенные условия. Эффективность действия препаратов оценивали по формуле Э= (В_к- В_о):В_кх100%, где В_о - выживаемость в опыте; В_к - выживаемость в контроле.

Условия содержания личинок в опыте: в боксе, где проводили опыты, температура воздуха была 28±1^оС, освещение - около 2000 лк. Личинки находились в сосудах из органического стекла, глубина воды во всех сосудах была одинаковой - 2 см. В течение опыта воду в сосудах не меняли, а только доливали по мере испарения. В качестве корма для личинок использовали растертый в порошок кормовой концентрат для лабораторных мышей и крыс, его вносили в сосуды 1-3 раза в день по мере поедания. В случае появления на поверхности воды бактериальной пленки ее разрушали путем продувания воздуха через толщу воды с помощью пастеровской пипетки.

Из большого числа опытов для данного анализа использовали только те 3 опыта (и контроль к каждому их них), в которых выживаемость личинок под действием препаратов в среднем варианте их содержания (группа из 100 особей при концентрации 100 особей на дм²) была близка к 50 %.

В табл. 1 представлены данные, характеризующие выживаемость личинок An. stephensi до стадии куколки в случае выращивания их без инсектицида. Увеличение концентрации особей от 20 до 100 личинок на 1 дм² не приводит к существенным изменениям их выживаемости, но когда концентрация достигает 500 личинок на 1 дм², наблюдается резкое повышение их смертности. Особенно велика смертность в малых группах, состоящих из 20 особей. При низкой и умеренной концентрации увеличение численности группы способствовало выживанию особей. Дисперсионный анализ (табл. 2) показывает, что в данном случае основное влияние на выживаемость личинок оказывала концентрация особей (около 80 % факториальной дисперсии), совместное действие концентрации и численности группы было невелико (около 15 % дисперсии), а самостоятельная роль численности группы была очень малой.

Полученные данные аналогичны результатам опытов, выполненных на Aedes aegypti (14). Естественно, что степень влияния факторов иная, что вызвано, вероятно, различиями в значениях каждого фактора (и особенно в амплитуде этих значений) и видовыми особенностями комаров.

В табл.3 представлены данные, характеризующие выживаемость личинок в среде, содержащей токсины B. thuringiensis. В условиях наличия инсектицида резко возросло влияние фактора численности на выживаемость особей. При всех использованных в опыте концентрациях личинок комаров наблюдалось повышение их выживаемости с увеличением численности группы. Роль этого фактора превысила 30 % факториальной дисперсии результатов (см. табл. 2). Однако ведущая роль осталась все же за фактором концентрации особей (около 60 % факториальной дисперсии). Увеличение концентрации личинок, особенно от наименьшей (20 особей на 1 дм²) до средней (100 особей на 1 дм²), приводило к значительному снижению их смертности - от 90 до 50 %. Дальнейшее повышение концентрации личинок не способствовало их выживанию потому, вероятно, что в этом случае гибель комаров под действием препарата дополнилась гибелью, вызванной перенаселенностью.

Следует отметить, что повышение влияния фактора численности на выживаемость личинок комаров при наличии инсектицида аналогично увеличению влияния этого фактора в условиях дефицита корма (14). Поскольку и концентрация и численность личинок комаров оказывали существенное влияние на их выживаемость, как при наличии, так и в отсутствие инсектицида, они не могли не повлиять и на эффективность обработок. И действительно (табл.4), в зависимости от этих факторов эффективность действия инсектицида была неодинакова: от 0 до 100 %, вплоть до того, что в отдельных опытах токсикант вызывал повышение выживаемости личинок (значения показателя эффективности имеют отрицательное значение). Парадоксальный результат - повышение выживаемости в среде, содержащей инсектицид, по сравнению с такими же условиями, но без инсектицида _ наблюдался лишь при наивысшей концентрации особей. Он вызван, вероятно, тем, что токсикант, "выбив" часть личинок, снижал их концентрацию и тем самым ослаблял угнетающее действие особей друг на друга.

1. Алексеев А.Н., Соколова Э.И., Расницын С.П., Ганушкина Л.А., Бикунова А.Н. Влияние плотности личинок комаров Aedes aegypti на их гибель под действием препаратов Bacillus thuringiensis Berl. Мед. паразитол. 1983, N 1, С. 78-80.

2. Байжанов М. // Изв. АН КазССРю Сер. биол.- 1982.- N 1.- С. 28.

3. Беклемишев В. Н. Экология малярийного комара (Anopheles maculipennis Mgn).- M., Медгиз.- 1944.- 299 С.

4.Беклемишев В. Н., Половодова В. П. Растительные сообщества, как фактор в биологии личинки Anopheles maculipennis//Мед. паразитол. и паразитар. болезни. 1933. N 6. С. 341-363.

5. Валентюк Е. И., Ермаков А. А. // Вестн. зоол.- 1980.- N 5.- С. 90-92

6. Викторов Г. А. Проблемы динамики численности насекомых на примере вредной черепашки.- М.- 1967.

7. Всемирная организация здравоохранения.- Серия технических докладов. Докл. N 256. Резистентность к инсектицидам и борьба с переносчиками. 13 доклад комитета экспертов ВОЗ.- М.- 1964.

8. Всемирная организация здравоохранения. - Серия технических докладов. Докл. N 256. Резистентность к инсектицидам и борьба с переносчиками. 17 доклад Комитета экспертов ВОЗ.- М.- 1972.

9. Кандыбин Н. Б., Ермолова В. П., Барбашова Н. М. // Бюл. ВНИИ с.-х. микробиол.- 1981.- N 33.-С. 51

10.Методические указания по испытанию новых химических препаратов для борьбы кровососущими двукрылыми. Сборник основных информационных документов по впросам профилактики инфекционных и паразитарных заболеваний. Раздел 3-й. Паразитарные болезни.- Новгород.- 1980.- Ч. 4.- С. 75.

11.Олифан В. И. // В кн: Экология личинки малярийного комара.- М.-Л.-1934.- С. 109.

12.Олиифан В. И., Успенская В. Д., Рахманова П. И. и др. // Там же .- С.

13.Плохинский Н. А. Дисперсионный анализ.- Новосибирск.- 1960.- 124 С.

14. Расницын С.П., Волкова Л.Б. Анализ эффекта группы на примере личинок комаров Aedes aegypti (Diptera, Culicidae). Экология. 1982, N 4, С. 73-77.

16.Davidson E. W., Sweeney A. W., Cooper R. // J. Econom. Entomol.- 1981.- N 3.- P. 350.

18.Garcia R., Rochers B. D. // In: Vosquito and Vector Control.- Visalia, Calif.- 1980.- P. 37.

19.Hwang Yih-Shen, Mulla M. S. // In: Mosquito and Vector Control.- Visalia , Calif.1975.- P. 73.

Табл. 1. Эффективность действия инсектицида в зависимости от численности и концентрации личинок.

Обозначения: S - суммарные данные по всем опытам; К - выживаемость личинок в среде без инсектицида (%); О - выживаемость личинок в среде с инсектицидом (%); Э - эффективность действия инсектицида (%).

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1986, N 1, С. 13-15.

Известно, что реакция личинок комаров на ларвицидные бактериальные препараты зависит от эффекта группы (1, 5), подобно тому как это наблюдается у окрыленных особей при их контакте с инсектицидом (4). Известно также, что эффект группы складывается из действия двух составляющих - эффекта численности и эффекта концентрации особей (3) и что оба эти фактора влияют на эффективность действия инсектицидов (2). Имеющиеся данные заставляют предполагать, что эффект группы проявится также при определении токсикологических характеристик - зависимости смертности от концентрации инсектицида.

Настоящая работа выполнена с целью проверки данного предположения и количественного измерения связи между эффектом группы и токсикологическими характеристиками этой группы. Таковыми характеристиками служили значение концентрации инсектицида, вызывающей гибель 50 % особей (LC₅₀), и величиной угла наклона линии регрессии доза-смертность (b).

Опыты проводили на личинках II стадии комаров Anopheles stephensi List. Группы личинок разной численности и разной концентрации создавали следующим образом: группы личинок - по 500 особей в каждой - помещали в сосуды площадью 1, 5 и 25 дм², группы по 100 личинок - в сосуды площадью 0.2, 1 и 5 дм², а группы по 20 личинок - в сосуды 0.04, 0.2 и 1 дм². В результате для каждого варианта численности группы получали 3 варианта концентрации особей: 20, 100 и 500 личинок на 1 дм².В каждом варианте опыта группы численностью 20 особей использовали в 3 повторностях, так что число подопытных личинок составило 60. Уровень воды во всех сосудах был одинаковым - 2 см. Для каждого варианта содержания личинок определяли летальную дозу, вызывающую гибель 50 % особей (LC₅₀) и коэффициент регрессии доза-смертность (b).Доза оценивалась логарифмом концентрации инсектицида, смертность - пробитом. Токсилогические характеристики определяли в следующих условиях: температура воды 27^о С, освещенность 2000 лк. В течение опыта личинки корма не получали. В качестве инсектицида использовали бактокулицид, хранившийся около 0.5 года. При определении регрессии концентрацию препарата изменяли от 0.44 до 450 мкг/л, разница между соседними дозировками двукратная. В каждом варианте содержания личинок токсикологические характеристики определяли 2-3 раза. Экспозиция личинок в инсектициде 24 ч.

Результаты определения LC₅₀ при разной численности и концентрации личинок комаров приведены в табл. 1, из которой видно, что во всех случаях с повышением концентрации особей происходит увеличение LC₅₀. Влияние этого фактора определяет 92 % дисперсии данного показателя. В среднем пятикратное увеличение концентрации особей приводит к увеличению значения определяемой LC₅₀ в 10 раз. Причем различия между всеми значениями этого показателя статистически достоверны: вероятность того, что они вызваны случайными причинами не превышает 0.01.

Влияние фактора численности на результаты определения LC₅₀ на фоне влияния концентрации особей ничтожно (только 3 % дисперсии) и статистически недостоверно. И в абсолютных цифрах оно почти не проявилось: в среднем пятикратный прирост численности привел к снижению определяемой LC₅₀ всего в 1.8 раза. Причем в 5 случаях рост численности привел к уменьшению определяемой LC₅₀, а в одном - к ее увеличению. Такой результат говорит о том, что связь численности и определяемой LC₅₀ не имеет закономерного характера. В общем итоге следует заключить, что при принятой методике определения LC₅₀ и исследованном размахе изменчивости численности личинок в группах этот фактор существенной роли не играет.

Что касается влияния изучавшихся факторов на коэффициент регрессии (b), то оно практически вовсе не обнаруживалось (табл. 2). Ни в рядах, отражающих изменение концентрации особей, ни в столбцах, отражающих изменение их численности, нет закономерного изменения этого показателя. Более того, в большинстве случаев коэффициенты регрессии, измеренные в разных условиях содержания личинок, были близки и не имели достоверных различий.

Тот факт, что увеличение концентрации особей ведет к увеличению определяемой LC₅₀, подтверждает сделанный ранее вывод (2, 5) о снижении эффективности действия инсектицидов на загущенные группы личинок комаров. Большая роль концентрации особей к устойчивости комаров к действию неблагоприятного фактора в данном случае проявлялась уже через сутки.

Полученные данные имеют значение в двух аспектах. В общебиологическом плане они выявляют один из механизмов, обеспечивающих выживание популяции; в конкретном случае этому способствует образование скоплений особей. В методическом плане они показывают важность соблюдения идентичности данного параметра при определении токсилогических показателей. Не исключено, что различия в результатах оценки бактериальных препаратов разными исследователями объясняются не только неодинаковой токсичностью, но и различиями применявшихся методик, в частности различиями в концентрации особей в опыте.

У исследованного вида не было обнаружено влияния численности группы на определяемую LC₅₀. Этот результата открывает возможность варьирования методики опытов по этому параметру, что в некоторых случаях может облегчить и ускорить работу. Однако переносить результат, полученный на одном виде, на другие виды было бы преждевременным. Весьма возможно, что иные виды, особенно те, личинки которых склонны образовывать скопления (как, например, Aedes aegypti L.), окажутся более чувствительными к фактору численности.

1. Алексеев А. Н., Соколова Э. И., Косовских В. Л., Хорхордин Е. Г. и др. // Мед. паразитол. - 1983.- N 1.- С. 78.

2 Расницын С.П. Влияние концентрации и численности личинок Anopheles stephensi на их смертность под действием Bacillus thuringiensis. Мед. паразитол. 1985, N 3, С. 31-35.

3. Расницын С.П., Волкова Л.Б. Анализ эффекта группы на примере личинок комаров Aedes aegypti (Diptera, Culicidae). Экология. 1982, N 4, С. 73-77.

4. Sinerge G., Gaven B., Jullien J. // Cahiers ORSTOM. Ser. Entom. Med. Parasitol.- 1981.- Vol. 19. P. 157.

5. Sautet J., Aldichieri J., Quilisi M. // Bull. Wld Hlth Org.- 1968.-Vol. 38.- P. 967.

Таблица 1. Значение LC₅₀ (в микрограммах на литр), измеренное в разных условиях содержания личинок комаров

Примечание. В таблице приведено значение LC₅₀±tm при Р=0.05

Таблица 2. Значение коэффициента доза-смертность (b), измеренное в различных условиях содержания личинок комаров

Примечание. В таблице приведено значение коэффициента b±tm при Р=0.05

Влияние условий развития личинок комаров на их чувстивительность к бактериальным инсектицидам.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1988, N 1, С. 15-18.

Хорошо известно, что чувствительность личинок комаров к инсектицидам зависит от их стадии, видовых особенностей (2, 5, 9, 10) и от условий, в которых они находятся в момент обработки (4, 6-8). В то же время известно, что условия развития в большей степени влияют на состояние особей. Остается, однако, неизвестным, влияют ли условия развития настолько, чтобы изменить чувствительность личинок к инсектицидам. В практическом аспекте ответ на поставленный вопрос имеет значение в двух отношениях: во-первых, от него зависит жесткость требований к способам получения материала для тестирования энтомоцидных препаратов (и, следовательно, величина расходов на получение этого материала); во-вторых, от этого ответа зависит анализ причин изменения эффективности практических мероприятий, направленных на борьбу с комарами.

В настоящей работе проведена оценка влияния температуры и концентрации особей на чувствительность к инсектицидам личинок II и IY стадий комаров Аedes aegypti и Culex pipiens molestus. Выбор указанных факторов вызван тем, что в реальных условиях они действуют чаще, чем любые другие. Причем первый фактор (температура) выступает в качестве экзогенных, а второй (концентрация особей) - эндогенных для популяции факторов. Избранные для опытов виды комаров - стандартные объекты, используемые для тестирования бактериальных инсектицидов Bacillus turingiensis (Аedes aegypti) и B. sphaericus (Culex pipiens ). Личинок указанных стадий мы взяли из-за того, что именно их чаще всего используют в качестве тест-объектов.

Опыты начинали с личинок I стадии, спустя 1-2 ч после их выхода из яиц. Личинок выращивали в кюветах с площадью водного зеркала 4 дм² и глубиной слоя воды 4-6 см. Изменение концентрации особей (плотности посадки) достигалось различием в числе личинок в кювете: низкая концентрация - 500±100 особей, высокая - 3000±500 особей на кювету. Низкая температура лежала в пределах 17±2^оС, высокая для Aedes - 27±1^оС, для Culex - 25±1^оС. Корм личинки получали в достаточном количестве - он добавлялся по мере поедания.

По достижении особями требуемой стадии их извлекали и определяли ЛК50 - концентрацию, вызывающую гибель 50 % особей. Тестирование проводили по принятой в ИМП и ТМ им. Е. И. Марциновского методике при температуре 27±0.5^оС и плотности посадки 20 особей на чашку Петри. Математическая обработка - по методу площадей (1). В качестве инсектицидов использовали для Aedes - препарат бактокулицид (действующее начало - токсины B.turingiensis) для Culex - сфероларвицид (действующее начало токсины B. sphaericus). Для каждого варианта содержания личинок каждой стадии и каждого вида ЛК50 определялась 4-8 раз в независимых группах особей. Всего выращено и исследовано 96 групп личинок общей численностью 200 000 особей.

В табл. 1 приведены данные, характеризующие чувствительность к бактериальным инсектицидам личинок разных видов и стадий, выращенных в различных условиях. Эти данные показывают, что наблюдается существенное закономерное и статистически достоверное изменение изученного показателя в связи со всеми учтенными в опыте факторами. Наиболее велики различия в чувствительности к инсектициду особей разных стадий. ЛК50 личинок IY стадии превосходит ЛК50 личинок II стадии, выращенных в тех же условиях, в 14-28 раз. Особенно велики эти различия для особей, выращенных при низкой плотности посадки.

Большое значение также имеет изменчивость показателя чувствительности личинок - стандартное отклонение (s). Как видно из табл. 2, значение показателя изменчивости чувствительности к инсектицидам личинок IY стадии превосходит тот же показатель для личинок II стадии примерно в 10 раз (от 4 до 35 раз).

Влияние условий выращивания личинок на их чувствительность к инсектицидам отражено в табл. 3. Анализ показал, что эти условия определяют не менее 50 % дисперсии результатов. Особенно велико влияние изменений температуры среды. При прочих равных условиях снижение температуры ведет к росту ЛК50 в 1.5 - 2.5 раза. Личинки старшей стадии подвержены влиянию этого фактора сильнее, чем особи II стадии. Оно и понятно - в них накоплены изменения , происшедшие и на II, и на последующих стадиях. Влияние концентрации особей достоверно проявляется лишь у личинок IY стадии. Разреженная посадка приводит к повышению ЛК50 в 1.5-2 раза - почти так же, как снижение температуры. В итоге следует подчеркнуть, что изменение только лишь двух факторов - способно изменить уровень чувствительности личинок весьма существенно: младших стадий в 2-2.5 раза, а старших в 2.5- 4 раза.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой лабильности уровня чувствительности личинок комаров к бактериальным инсектицидам, о его зависимости от условий , в которых происходит развитие особей. Наличие этой зависимости требует, чтобы условия получения биоматериала для тестирования инсектицидов регламентировались так же строго, как регламентируются условия проведения этого теста. Из исследованных факторов наиболее влиятельным и, следовательно, требующим наиболее строгого соблюдения оказалась температура. В исследованном диапазоне наилучший материал был получен при высокой температуре выращивания личиной - они были более чувствительными и точность результатов теста, как правило, была выше. Использование высоких температур для получения биоматериала целесообразно также потому, что это способствует ускорению развития личинок и как результат оперативности в работе. Что касается других факторов, в том числе и не затронутых данным исследованием, нет сомнений, что все факторы, способные изменить состояние особей, могут повлиять на их чувствительность к инсектицидам. Задача дальнейших работ состоит в том, чтобы определить их оптимальные значения.

Наряду с основной целью полученные результаты дают основания для выбора стадии личинок, наиболее подходящей в качестве тест-объекта. Нет сомнений, что у обоих видов таковой является II стадия. Аргументы: 1) личинки этой стадии более чувствительны к инсектициду, и поэтому на их тестирование требуется меньше инсектицида; 2) изменчивость чувствительности личинок II стадии ниже, и поэтому для достижения той же точности результатов при их использовании можно ограничиться меньшим объемом исследований и тем самым сократить затраты труда; 3) доращивание личинок до II стадии требует гораздо меньше времени, производственных площадей, затрат труда и материалов, чем доращивание до IY стадии; 4) короткий период развития личинок до II стадии по сравнению с периодом роста до IY стадии обеспечивает оперативное получение тест-объекта.

1. Повышение температуры на 8-10 ^оС ведет к снижению ЛК50 личинок II стадии в 1.5-2 раза, личинок IY стадии в 2-2.5 раза.

2. Повышение плотности посадки личинок от 125 до 750 особей на дм² среды не оказывает существенного влияния на чувствительность к инсектицидам личиной II стадии, но ведет к повышению ЛК50 личинок IY стадии в 1.5-2 раза.

3. Поскольку условия выращивания личинок комаров оказывают существенное влияние на их чувствительность к бактериальным инсектицидам, в регламент тестирования инсектицидов необходимо включить стандартную процедуру получения биоматериала.

4. Личинки II стадии в 14-28 раз чувствительнее к бактериальным инсектицидам личинок IY стадии.

5. В равных условиях личинки II стадии дают меньший (в 4-35 раз) разброс результатов тестирования бактериальных препаратов, чем личинки IY стадии.

6. Поскольку личинки II стадии более чувствительны к инсектицидам, чем личинки IY стадии, и дают меньший разброс результатов испытаний, рекомендуется применение в качестве тест-объектов личинок II стадии, что обеспечивает сокращение затрат труда, материалов и производственных площадей, а также повышение оперативности работы.

1. Ван дер Варден Б. Л. Математическая статистика.- М.- 1960.

2. Ганушкина Л. А., Войцик А. А. // Мед. паразитол.- 1986.- N 6.- С. 55-58.

3. Плохинский Н. А. Дисперсионный анализ.- Новосибирск.- 1960.- 124 С.

4. Расницын С.П. Влияние концентрации и численности личинок Anopheles stephensi на их смертность под действием Bacillus thuringiensis. Мед. паразитол. 1985, N 3, С. 31-35.

5. Ali A., Sauerman D. M., Naygar G. K. // Folia Entomol.- 1984.- Vol. 6.- P. 193-197.

8. Helson B. V., Surgeoner G. A. // Canad. Entomol.- 1983.- Vol. 115.- P. 623-628.

10.Wraight S. P., Molloy D., Gamback M. // Canad. Entomol.- 1981.- Vol. 113.- P. 379-386.

Таблица 1. Чувствительность к бактериальнным инсектицидам личинок комаров, выращенных в разных условиях (ЛК-50 в мкг/л).

Таблица 2. Стандартное отклонение результатов определения чувствительность к бактериальнным инсектицидам личинок комаров, выращенных в разных условиях (s в мкг/л).

Табл. 3. Влияние условий развития на чувствительность личинок к бактериальным инсектицидам (доля дисперсии в %).

Обозначения: ^* - вероятность случайности более 0.01;

Влияние экспозиции и корма на результаты тестирования бактериальных инсектицидов на личинках комаров.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1991, N 1, С. 21-23.

В борьбе с комарами широкое применение находят препараты, действующим веществом которых являются токсины энтомопатогенных бактерий (3, 11). В процессе поиска новых штаммов-продуцентов, производства и хранения препаратов необходим контроль их инсектицидной активности. В настоящее время нет химических или бактериологических методов определения этого показателя - ни число спор, ни характеристики и обилие кристаллов не коррелируют с токсичностью бактерий и препаратов для целевого объекта (16). Судить об инсектицидной активности позволяет лишь биологический тест, основанный на оценке гибели личинок комаров. В большинстве случаев (1, 12, 15 и др.) экспозиция личинок в суспензии препарата длится 2 - 3 суток. Для того, чтобы избежать гибели личинок от голода, их подкармливают. На основании того, что гибель личинок начинается и при более короткой экспозиции (13, 14, 17), и того, что они способны долго жить без пищи (8), предложено (16) сократить экспозицию при тестировании одного из видов бактерий. Но это предложение не было обосновано соответствующими экспериментами и потому, вероятно, не получило распространения.

Задача данного исследования - определить степень влияния продолжительности экспозиции и наличия корма на результаты теста, выяснить сопоставимость результатов, получаемых в разных условиях и на этой основе определить возможность упрощения методики тестирования.

Исследования проведены с препаратами бактокулицид (действующее вещество - токсины Bacillus thuringiensis var. israilensis, тест-объект - Aedes aegypti) и сфероларвицид (действующее вещество - токсины B. sphaericus, тест-объект Culex pipiens). Каждый препарат был взят в виде двух партий: бактокулицид стандартный, 1983 г. выпуска (в дальнейшем - препарат N 1) и бактокулицид на основе штамма N 393, 1985 г. выпуска (в дальнейшем - препарат N 2); сфероларвицид - экспериментальная партия 1984 г. выпуска (в дальнейшем - препарат N 3) и сфероларвицид - опытная партия 1986 г. выпуска (в дальнейшем - препарат N 4). Использование указанных партий обеспечило достаточное разнообразие: крайние варианты отличались по показателю инсектицидной активности примерно в 20 раз. Тест проводили по методике описанной и обоснованной ранее (1, 5-7). Сравниваемые варианты отличались продолжительностью экспозиции и наличием корма (личинкам A. aegypti давали 20 мг размолотого кормового концентрата, а личинкам C. pipiens - 13 мг сухих пивных дрожжей на сосуд). Каждый опыт проводился 6 - 10 раз по 3 повторности за раз. Показатель инсектицидной активности (ЛК-50) определяли методом площадей (2), прочие математические показатели - стандартными методами (4, 9).

Для того, чтобы отказаться от кормления личинок надо было убедиться, что они достаточно хорошо выживают в контроле. Как показано в табл. 1, в течение первых суток гибель голодающих личинок не велика, примерно такая же, какая наблюдалась в независимых экспериментах (8). Мало отличается она и от гибели личинок, получавших корм. С увеличением продолжительности становятся заметны видовые отличия: личинки A. aegypti выдерживают голодание лучше, чем C. pipiens, но и для того и для другого видов трехсуточное пребывание без корма недопустимо - слишком велика доля опытов, в которых гибло более 15 % особей.

И увеличение экспозиции и отсутствие корма снижают величину показателя инсектицидной активности до 3 - 4 раз (табл. 2). Как показывает анализ (табл. 3), эти факторы определяют около 50 % дисперсии результатов. Для разных сочетаний препарат-тест-объект влияние факторов не одинаково: для A. aegypti основное значение имело наличие корма (более 40 % дисперсии), а для C. pipiens - продолжительность экспозиции (более 25 % дисперсии). Во всех случаях, однако, действие факторов было независимым.

Влияние голодания и продолжительности экспозиции на результаты теста не служит препятствием для изменения этих параметров - если мы сможем вычислить, каким было бы значение результата при одном варианте условий по данным, полученным в другом, то эти варианты можно рассматривать как взаимозаменяемые. Чтобы такие вычисления имели смысл, необходимо, чтобы соответствующие данные тесно коррелировали. Результаты проведенных исследований (табл. 4) выявили наличие статистической связи между результатами токсикологических испытаний при всех вариантах теста - коэффициент корреляции не ниже 0.9 и достигает 0.999. А раз так, варианты проведения теста взаимозаменяемы и можно выбрать наилучший. Таковым, несомненно, следует считать тестирование с экспозицией 1 сутки без кормления личинок. Преимущества: сокращенная экспозиция обеспечивает ускоренное получение результата, более эффективное использование оборудования и производственных площадей, снижается вероятность срыва опыта из-за случайных причин; отказ от кормления обеспечивает сокращение расходов и затрат труда на приготовление и внесение корма, а также обеспечивает повышение точности результатов за счет снижения их изменчивости (табл. 5).

1. Продолжительность экспозиции и наличие корма оказывает достоверное влияние на определение уровня инсектицидной активности бактериальных препаратов. Действуют эти факторы независимо.

2. Существует тесная корреляция между результатами, полученными в разных условиях тестирования, что дает возможность пересчета данных, полученных в одних условиях, на те, которые следует ожидать в других.

3. Целесообразно проводить тест с экспозицией 1 сутки без кормления личинок.

1. Алексеев А. Н., Соколова Э. И., Косовских В. Л. и др. // Мед. паразитол.- 1983.- N 1.- С. 78-80.

2. Ван дер Варден Б. Л. Математическая статистика.- М.- 1960.

3. Кандыбин Н. В., Смирнов О. В., Барабашова Н.М., Ермолова В. П. // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственной биотехнологии.- Л.- 1986.- С. 220-221.

4. Плохинский Н. А. Дисперсионный анализ.- Новосибирск.- 1960.

5. Расницын С.П. Влияние концентрации и численности личинок Anopheles stephensi на их смертность под действием Bacillus thuringiensis. Мед. паразитол. 1985, N 3, С. 31-35.

6 Расницын С.П., Войцик А.А., Евсеева В.Е. Влияние концентрации и численности личинок комаров (Diptera, Culicidae) на результаты токсикологических испытаний бактериальных инсектицидов. Мед. паразитол. 1986, N 1, С. 13-15.

7. Расницын С.П., Войцик А.А., Званцов А.Б. Влияние условий развития личинок комаров на их чувстивительность к бактериальным инсектицидам. Мед. паразитол. 1988, N 1, С. 15-18.

8. Расницын С.П., Ясюкевич В.В. О способности личинок комаров (Diptera, Culicidae) переносить голодание. Энтомол. обозр. 1988, т 67, N 4, С. 708-715.

10.Dulmage H. T.,McLaughlin R. E., Lasey L. A. et al. // Bull. Entomol. Soc. Amer.- 1985.- Vol. 31, N 2.- P. 21-34.

12.McLaughlin R. E., Dulmage H. T., Alls R. T. et al. // Bull. Entomol. Soc. Amer.- 1984.- Vol. 30, N 1.- P. 26-29.

14.Nicolescu G. // Arch. roum. Path. exp. Microbiol.- 1982.- Vol. 41, N 1.- P. 67-72.

15.Ramoska W., Pacey C., Watts S. // J. Kansas entomol. Soc.- 1981.- Vol. 54.- P. 56-60

16.Rishikesh N., Quelennec G. // Bull. Wld Hlth. Org.- 1983.- Vol. 61,N 1.- P. 93-97.

Тест-объект

Наличие корма

Экспозиция (сутки)

Число опытов

D-15

A.aegypty

Есть

Нет

C.pipiens

Есть

Нет

100

Обозначения: D - Средняя доля погибших особей (%);

D-15 - Доля опытов (%), в которых гибель особей превышала 15%.

Табл. 2. Показатель инсектицидной активности (ЛК-50 в мкг/л) в разных условиях тестирования.

Тест-объет

N препарата

Наличие корма

Экспозиция (сутки)

A.aegypty

Есть

Нет

46± 6

18± 3

37± 6

12± 2

36±6

Есть

Нет

6± 1

4± 0

5± 1

3± 0

4±1

C.pipiens

Есть

Нет

96±20

43± 9

65±10

22± 4

44±6

Есть

Нет

5± 1

4± 1

2± 0

2±1

Табл. 3. Влияние наличия корма и продолжительности экспозиции на величину показателя инсектицидной активности препаратов (доля дисперсии в %).

Обозначение: * - вероятность случайности p<0.01

Табл. 4. Статистическая связь меду результатами определения показателя инсектициднй активности в разных условиях.

Табл. 5. Изменчивость показателя инсектицидной активности

Сравнение нескольких видов малярийных комаров по реакции на бактериальные инсектициды.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1991, N 4, C. 6-9.

Определение реакции комаров на бактериальные инсектициды ( как, впрочем, и на любые другие) - необходимый этап для оценки возможности применения испытываемых веществ и определения их дозировок. Опубликовано большое число работ, посвященных данному вопросу. Однако важнейшие переносчики малярии в малярии в СССР (а именно An.pulcherrimus и An.superpictus ) в данном отношении не были исследованы.

В предлагаемой работе приводятся результаты изучения реакции на бактериальные инсектициды указанных видов в сравнении с другими представителями рода Anopheles. Благодаря тому, что исследования охватили несколько видов и несколько препаратов, возникла возможность определить причины видовых отличий в чувствительности комаров и предложить виды, наиболее пригодные в качестве тест-объектов.

В опытах использовано 5 видов комаров рода Anopheles из лабораторных культур, условия поддержания которых опубликованы (1, 3, 4, 6, 7). Для оценки популяционных различий у одного вида (An.pulcherrimus) исследованы два штамма: молодой (происходящий из Тахтакупырского района Караколпакии, проживший в лаборатории менее 2 месяцев, т. е. 1 - 2 поколения) и старый (происходящий из Пянджского района Узбекистана, проживший в лаборатории более 2 лет - около 30 поколений).

Реакцию личинок исследовали по отношению к токсинам двух видов бактерий: Bacillus sphaericus (препарат бактокулицид) и B. turingiensis var. israilensis (препарат сфероларвицид, 1987 г. выпуска). Для расширения спектра сравнения в опытах использованы две партии бактокулицида, отличающиеся годом выпуска и, как показали наши опыты, инсектицидной активностью.

Со всеми препаратами опыты проводили параллельно и по одной и той же методике: тестировали личинок второй стадии при температуре 27±1⁰С в чашках Петри объемом 50 мл с экспозицией 23 часа. Каждый опыт включал 8 вариантов концентрации препарата с разницей между соседними концентрациями в 4 раза. Показатель уровня реакции на препарат - значение концентрации, вызывающей гибель 50% особей (ЛК-50 в мкг/л). Эту величину мы называем "показатель устойчивости". Этот термин предпочтительнее более распространенного термина "показатель чувствительности", так как увеличение числового значения ЛК-50 свидетельствует о повышении устойчивости и, соответственно, снижении чувствительности. Показатель устойчивости вычисляли методом площадей (9), его среднее значение и доверительные границы - по серии повторных опытов. Относительную устойчивость вычисляли как частное от деления показателей устойчивости сравниваемых видов. Для сопоставления видов по уровню устойчивости ко всем препаратам и размерам особей использована шкала бальной оценки (от 1 до 5). Наименьший балл присваивался виду с наименьшим, а наибольший - с наибольшим значением соответствующего показателя.

Прежде всего следует отметить, что проведенные исследования не выявили существенных различий, которые можно было бы связать с популяционными особенностями комаров или с продолжительностью содержания штаммов в лаборатории. Как явствует из результатов, приведенных в таблице 1, максимум различий не достигал 50%. И это различие, несмотря на большое число опытов, оказалось статистически недостоверным (р>0.1). А это значит, что оно вызвано, вероятно, случайными причинами. Этот результат позволяет считать корректным сравнение видов по лабораторным популяциям.

Уровень устойчивости исследованных видов показан в табл. 2. Из приведенных данных видно, что различия между видами одного рода могут быть очень велики, в нашем случае до 60 раз. Для большинства пар видов эти различия статистически достоверны. Наиболее чувствительным ко всем препаратам оказался An.stephensi. Средний балл уровня его устойчивости равен 1.0. Наиболее устойчив An.sacharovi, а остальные виды занимают промежуточное положение. По уровню реакции они оказались близки друг к другу, что и отразилось на близости балловой оценки их устойчивости (табл. 3).

Для всех видов характерна общая закономерность: рост уровня устойчивости в ряду использованных препаратов. Общность этой закономерности количественно описывается коэффициентами корреляции показателей устойчивости, которые приведены в табл. 4. Для некоторых пар видов этот показатель велик, что отражает высокую степень постоянства относительной устойчивости. Так, например, An.superpictus всегда устойчивее An.stephensi в 5 - 6 раз, соответственно и коэффициент корреляции между ними 0.98. Но для большинства пар видов относительная устойчивость менялась очень резко. Непостоянство относительной устойчивости - еще одно (в дополнении к различиям в абсолютных значениях показателя устойчивости) проявление видовых особенностей реакции на препараты.

Какие же свойства видов могут быть причиной этих различий ? Реакцию на исследованные инсектициды нельзя связать с таксономическим положением видов, поскольку представители подрода Anopheles хотя и имеют близкие показатели устойчивости к сфероларвициду, но резко различаются по реакции на бактокулициды. По этому показателю An.atroparvus ближе к An.superpictus (разница не более, чем в 2 раза), чем к своему виду-двойнику An.sacharovi (различие в 4 - 9 раз). Аналогично и с представителями подрода Cellia. Так, например, по реакции на все препараты An.pulcherrimus ближе к An.atroparvus (различие не более, чем в 4 раза), чем к An.stephensi (различие не менее, чем в 6 раз).

Нет четкой связи устойчивости к инсектицидам и с размерами тестируемых особей (табл. 3), хотя некоторая закономерность прослеживается (чем крупнее личинки, тем они устойчивее), но корреляция балловых оценок этих показателей не велика и статистически недостоверна (R=0.49+0.50).

Картина проясняется, если обратить внимание на особенности питания личинок, а именно на какой глубине они способны добывать корм. Как известно (5), разные виды малярийных комаров различаются по этой способности очень сильно. Так An.sacharovi питается исключительно у поверхностной пленки воды, An.stephensi способен добывать корм со значительной глубины, а An.atroparvus по этой способности занимает промежуточное положение. Соответственно и устойчивость к препаратам наиболее высока у первого вида, наименее развита у второго, а у третьего - промежуточная. Корреляция между способом питания и действием инсектицидов объясняется тем, что в процессе экспозиции частицы препарата оседают и становятся недоступны для тех, кто питается у поверхности, а для тех, кто питается в глубине, их концентрация возрастает. В данном случае, вероятно, различия в устойчивости связаны не с физиологическими, а с поведенческими особенностями видов. Если эта гипотеза справедлива, следует ожидать, что личинки An.superpictus и An.pulcherrimus по способу добычи корма близки к An.atroparvus - в поисках его они, вероятно, способны погружаться под поверхность воды, но делают это гораздо реже, чем An.stephensi.

Результаты исследований показали возможность судить о чувствительности личинок комаров к бактериальным инсектицидам по особям, выращенным в лабораторных условиях. Учитывая это, можно сделать заключение о применимости исследованных препаратов для уничтожения личинок пяти конкретных видов.

Для этого сопоставим уровень их устойчивости с аналогичными данными о тех видах, против которых эти препараты заведомо применимы. Известно, что в тех же условиях тестирования показатель устойчивости Aedes aegypti к бактокулициду выпуска 1983 г. равен 18 мкг/л, а к бактокулициду выпуска 1985 г. - 4 мкг/л; для Culex pipiens показатель устойчивости к сфероларвициду - 4.6 мкг/л (2). Сопоставление этих данных с данными, приведенными в табл. 2, позволяет заключить, что для An.stephensi бактокулицид будет почти так же эффективен, как и для Ae.aegypti. Для уничтожения личинок других видов потребуются, несомненно, более высокие нормы расхода препарата. Особенно большое сомнение вызывает возможность применения бактокулицида против An.sacharovi, т. к. для этого вида придется повысить дозу примерно в 30 раз.

Поскольку устойчивость исследованных видов к сфероларвициду превосходит устойчивость целевого объекта (C.pipiens, для борьбы с которым и был создан сфероларвицид) как минимум в 5 раз, едва ли имеет смысл бороться с ними этим препаратом, т. к. для достижения успеха потребуются очень высокие дозы.

Наличие существенных различий в реакции разных видов комаров одного рода (в данном случае Anopheles) на инсектициды (в данном случае бактериальные) свидетельствует о том, что подбор дозировок должен проводиться индивидуально против каждого из них. Если мы будем ориентироваться на самый чувствительный вид, во многих случаях наши усилия не дадут нужного результата, а если на самый устойчивый - препараты будут расходоваться в излишнем количестве, что удорожит мероприятия и приведет к напрасному загрязнению окружающей среды. Если ориентироваться на "середняка", будем получать то тот, то иной результат. Но для сравнительной оценки различных агентов (видов и штаммов бактерий) тестирование всех видов совершенно излишне. Наличие высокой степени корреляции между видами в их реакции на различные препараты обеспечивает возможность ограничиться небольшим набором представителей или даже одним из них, т. е. видом - тест-объектом. На эту роль лучше всего подходит вид, имеющий наибольшее сходство в реакции на препараты со всеми другими видами. Среди испытанного набора таковым оказался An.pulcherrimus, корреляция которого с другими была не ниже 0.84 и достигала 0.97 (табл. 4). Если же стремиться к учету крайних вариантов, то в качестве тест-объектов целесообразно использовать An.sacharovi (самый устойчивый) и An.stephensi (самый чувствительный).

1. Не обнаружено различий в реакции на бактериальные инсектициды, связанных с происхождением популяций и длительностью их культивирования.

2. Имеются существенные различия в уровне устойчивости разных видов малярийных комаров к бактериальным инсектицидам. Указанные различия требуют индивидуального подбора дозировок для борьбы с каждым конкретным видом.

3. Уровень чувствительности личинок малярийных комаров к бактериальным инсектицидам не коррелирует ни с таксономическим положением видов, ни с размерами особей. Вероятно он связан со способом добывания корма. Чем сильнее развит у личинок поиск пищи в глубине водоема, тем более они подвержены действию препаратов.

4. Имеется существенная корреляция в реакции разных видов комаров на исследованный набор препаратов. Эта закономерность позволяет ограничиться немногими видами для сравнительной оценки энтомоцидного эффекта различных агентов. В качестве тест-объекта - представителя малярийных комаров - целесообразно использовать либо 1 вид - An.pulcherrimus, либо 2 вида - An.sacharovi и An.stephensi.

1. Беклемишев В. Н., Виноградская О. Н., Иванова Л. В., Шипицина Н. К. // Мед. паразитол.- 1936.- N 3.- С. 363-366.

3. Расницын С.П. Массовое культивирование Anopheles sacharovi Favre. Мед. паразитол. 1985, N 6, С. 54-56.

4. Расницын С.П., Званцов А.Б., Войцик А.А., Ясюкевич В.В. Создание лабораторной колонии комаров Anopheles pulcherrimus. Мед. паразитол. 1989, N 3, С. 88.

5. Расницын С.П., Ясюкевич В.В. Связь способов питания личинок малярийных комаров с их строением и поведением. Зоол. ж. 1989, т. 68, N 7, 155-158.

6. Расницын С.П., Ясюкевич В.В., Званцов А.Б., Артемьев М.М. Воссоздание лабораторной колонии Anopheles superpictus. Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1990, N 1, С. 7-9.

7. Ansari M.A., Sharma V. P., Razdan R. K. // J. cjmmun. Dis.- 1978.-Vol. 10, N 2.- P. 131-135.

8. Roberts D. W., Daoust R. A., Wraight S. P. Bibliography on Pathogens of Medically Important Arthopods. - 1981.-Geneva, 1983.

Табл. 1. Показатель устойчивости 2 штаммов An. pulcherrimus.

Примечание: Здесь и в табл. 2-4: БК 85 - бактокулицид (выпуск 1985 г.), БК 83 - бактокулицид (выпуск 1983 г.), СФЛ - сфероларвицид, N - число опытов, ПУ - показатель устойчивости (среднее значение и ошибка репрезентативности ЛК-50).

Табл. 2. Показатели устойчивости разных видов комаров к бактериальным инсектицидам.

Примечание: H - показатели устойчивости разных видов к одному и тому же препарату, различие между которыми недостоверно (p >= 0.05); во всех остальных случаях достоверно (p <= 0.01).

Табл. 3. Сопоставление уровня устойчивости комаров препаратам с размерами особей.

Вид

Уровень устойчивости (в баллах)

Размер особей

БК85

БК83

СФЛ

СРД

An.stephensi

An.atroparvus

An.superpictus

An.pulcherrimus

An.sacharovi

3.5

1.0

2.7

2.8

3.5

5.0

1.77±0.07

2.41±0.08

1.84±0.02

2.31±0.05

2.06±0.06

Примечание: СРД - среднее значение балла устойчивости по всем препаратам, N - число исследованных особей, L - длина личинки II стадии (в мм), Б - балл по размерному показателю.

Табл. 4. Относительная устойчивость разных видов комаров к одним и тем же бактериальным препаратам и корреляция между видами по их реакции на препараты.

Связь между способом питания личинок малярийных комаров и их устойчивостью к бактериальным инсектицидам.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1992, N 3, с. 28-30.

Благодаря тому, что бактериальные инсектициды практически не загрязняют окружающую среду, они получили широкое распространение в качестве средства борьбы с комарами. Одной из сложностей применения бакпрепаратов является определение их дозировок. Поскольку уровень устойчивости разных видов весьма различен [1, 3, 5], дозировки целесобразно подбирать в соответствии с видом целевого объекта: это позволит избежать неудач (в тех случаях, когда принятая доза недостаточна) и излишних расходов (при использовании завышенных дозировок).

В настоящее время нет объяснений причины различной устойчивости видов малярийных комаров, и поэтому свойства конкретного объекта можно установить лишь эмпиричеки. Такой подход трудоёмок и недостаточно продуктивен т.к. тестирование возможно лишь при наличии лабораторных культур соответствующих видов (а создание и поддержание культур требует больших затрат) или в сезон развития личинок в природе (т.е. тогда, когда тестировать уже поздно, а надо проводить мероприятия).

Недавно, однако, было высказано предположение, что устойчивость личинок малярийных комаров к бакпрепаратам зависит от их пищевого поведения [3]. Цель предлагаемой работы - проверка указанного предположения.

В работе использованы данные об устойчивости 5 видов комаров к трём бактериальным препаратам. Показателем уровня устойчивости служил натуральный логарифм дозы, вызывающей гибель 50% особей (ЛК-50). В качестве характеристик пищевого поведения личинок использованы показатели, отражающие их способность добывать пищу путем обскребывания субстрата, под поверхностью воды: продолжительность жизни без контакта с атмосферным воздухом (устойчивость к анафиксии) и пропорции головной капсулы (головной индекс). Обоснование этих показателей и способ их измерения описаны ранее [4]. В анализе учитывалась так же длина личинок (от переднего края головной капсулы до конца последнего сегмента брюшка), которая измерялась у живых особей под микроскопом с точностью до 0.1 mm.

В табл. 1 сведены данные, имеющие отношение к обсуждаемому вопросу. Анализ характеристик показывает, что все они в той или иной степени коррелируют друг с другом. Из биологических показателей наиболее тесную статистическую связь имеет головной индекс и устойчивость к анафиксии (R = 0.99±0.08). Связь между обоими признаками конечно не функциональная, а вызвана приспособлением к одному и тому же способу питания: чем шире голова, тем сильнее развиты мышцы, обеспечивающие работу ротовых органов при обскребывании субстрата [2]; чем выше устойчивость к анафиксии, тем дольше личинки могут пробыть под водой, где этот субстрат расположен. Тесная корреляция между показателями позволяет отказаться от измерения их обоих. Достаточно определить один (любой) из них; другой легко рассчитать по формулам, приведенным ниже:

где Г - головной индекс (в долях), В - продолжительность жизни без воздуха (в часах).

Довольно велика также корреляция между длинной тела личинок и их способностью к питанию под поверхностью воды: головным индексом и устойчивостью к анафиксии (R = -0.75 0.38 и -0.78 0.36 соответственно), однако, большая величина ошибки репрезентативности, вызванная тем, что исследовано всего 5 видов, не позволяет давать формулы для расчета. Все же достоверно, что связь между этими показателями отрицательная. А это значит: чем крупнее вид, тем меньше у него развита способность к питанию указанным способом.

Сопоставление биологических характеристик видов и показателя их устойчивости к бактериальным препаратам приведено в табл. 2. Из таблицы ясно: чем лучше развита способность личинок питаться путем обскребывания, тем ниже их устойчивость к препаратам (коэффициент корреляции отрицательный). Степень связи биологических показателей со степенью устойчивости к различным препаратами несколько различается, но эти различия не велики (от -0.72 до -1.00) и статистически недостоверны. (Тот факт, что связь показателя устойчивости к препаратам с головным индексом и с устойчивостью к анафиксии очень близки - результат тесной корреляции между указанными биологическими характеристиками.) Таким образом подтверждается их взаимозаменяемость.) Достоверность указанных связей даёт возможность оценивать уровень устойчивости личинок к инсектицидам по их морфологическим (головной индекс) и (или) физиологическим (устойчивость к анафиксии) характеристикам. Конечно, точно определить предлагаемым способом показатель устойчивости конкретного вида к конкретному препарату невозможно. Возможно другое: если имеются виды, для одного из которых известен и биологический, и токсикологический показатель, а для другого только биологический, то (судя по разнице в биологических показателях) можно, предсказать, будет ли второй вид более или менее чувствителен к бакпрепарату, чем первый. Если же полностью изученных видов несколько, то таким образом можно указать место, которое займет в их ряду (по устойчивости) вид, тестирование которого по отношению к инсектицидам не проводилось.

Использование биологических характеристик, особенно головного индекса, для ориентировочного определения уровня устойчивости к инсектицидам может быть полезно не только тогда, когда провести прямое тестирование невозможно. Этим способом целесобразно определить ожидаемый диапазон токсикологического показателя перед проведением теста. В результате сузится зона поиска и тем самым сократятся затраты сил и средств. Дело в том, что измерить головной индекс значительно быстрее и проще, чем поставить токсикологический тест: измерение 30 личинок (что вполне достаточно для получения статистически достоверных данных) и обсчет результатов занимает не более одного часа, а токсикологический опыт требует по меньшей мере 6 рабочих часов, и длится он (от закладки до получения результата) не менее суток.

Чем крупнее личинки комаров, тем меньше они поддаются действию бактериальных токсинов, но коэффициент корреляции между соответствующими показателями не велик (от 0.30 до 0.76) и в большинстве случаев статистически недостоверен. Для предварительной оценки уровня устойчивости можно, конечно, ориентироваться и на длину личинок, но этот ориентир надежен гораздо менее, чем характеристики, приведенные выше. (Этот вывод относится к межвидовым различиям. Слабая связь между размерами и устойчивостью вызвана тем, что размеры сравниваемых видов очень близки.)

Выводы

1. Проверяемая гипотеза подтвердилась: обнаружена существенная и статистически достоверная корреляция между способностью личинок малярийных комаров питаться путем обскребывания субстрата и степенью их устойчивости к бактериальным инсектицидам.

2. Выявлена возможность прогнозировать уровень устойчивости личинок комаров к бактериальным инсектицидам по величине головного индекса. (Чем больше головной индекс, тем ниже уровень устойчивости.) Поскольку измерение головы менее трудоёмко, чем токсикологическое тестирование, указанную возможность целесобразно использовать тогда, когда тест неосуществим, и в качестве предварительного ориентира.

3. Признаки, связанные с питанием личинок комаров путем обскребывания субстрата (головной индекс и устойчивость к анафиксии), тесно коррелируют между собой и, поэтому взаимозаменяемы. В тексте приведены формулы, обеспечивающие их пересчёт.

4. Чем крупнее личинки комаров, тем выше их устойчивость к бактериальным инсектицидам, но корреляция между этими показателями у разных видов не велика.

1. Ганушкина Л.А., Войцик А.А. // Мед. паразитол.- 1986.- N 6.- С. 55-58.

2. Маслов А.В. Кровососущие комары подтрибы Culisetina (Diptera, Culicidae) мировой фауны. - Л., 1967.

3. Расницын С.П., Войцик А.А., Ясюкевич В.В. // Мед. паразитол. - 1991. - N 4.- С. 6-9.

4. Расницын С.П., Ясюкевич В.В. // Зоол. ж.- 1989.- Т. 68, Вып. 7. - С. 155-157.

Табл. 1. Характеристики, связанные с уровнем устойчивости личинок малярийных

Обозначения: БК-85 - Бактокулицид 1985 года выпуска, БК-83 - то же 1983 года выпуска, ПЖ - продолжительность жизни в условиях анафиксии (часы). Все данные приведеныс вероятностью ошибки репрезентативности (p) 0.05.

Табл. 2. Оценка связи между устойчивостью личинок к бактериальным инсектицидам и их биологическими характеристиками (коэффициент корреляции и его доверительный интервал).

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1992, N 4, С. 55-57.

В настоящее время для борьбы с комарами используются препараты, действующим началом которых являются токсины Bacillus thuringiensis var. israelensis и B. sphaericus. При производстве препаратов, их хранении, а также в работе по их усовершенствованию необходим контроль инсектицидной активности. Существует большое число вариантов теста, с помощью которого определяется этот показатель [8]. Общая черта всех вариантов - оценка гибели личинок Aedes aegypti или Culex pipiens после определенной экспозиции в наборе суспензий (различающихся по концентрации) изучаемого препарата. На основании результатов теста как правило вычисляется концентрация, вызывающая гибель 50 % особей (ЛК-50). Этот показатель именуется обычно "уровень чувствительности личинок". Различаются же варианты тестирования по многим параметрам: сосудам, объемам суспензии, температуре, продолжительности экспозиции, возрасту тест-объекта и др. Из-за того, что эти параметры влияют на выживаемость личинок, результаты, получаемые разными вариантами теста, могут быть несравнимы.

В предлагаемой статье дается описание методики, пригодной в качестве стандарта, и обоснование параметров, характеризующих этот метод. Выбирая параметры, мы стремились к тому, чтобы при минимальных затратах труда можно было получить как можно более точные результаты.

Предлагаемый метод, как и все ему аналогичные, дает возможность количественной оценки активности действия токсичных (для личинок комаров) веществ, содержащихся в препарате. Не более. (Для оценки качества препаративной формы нужен иной метод). Поэтому любой испытываемый препарат должен быть тщательно измельчен и суспендирован.

Показатель ЛК-50 в чистом виде неудобен для оценки инсектицидной активности. Его применение вызывает логическое противоречие: чем выше показатель, тем ниже активность. При оценке препаратов неудобно и названии этого показателя. Мы предлагаем (и в данной статье применяем) использовать "Показатель инсектицидной активности препарата" (сокращенно "ПИА"), измеряемый величиной, обратной ЛК-50. Физический смысл предлагаемого показателя не менее обоснован, чем ЛК-50: он указывает разведение препарата, вызывающее гибель 50 % особей.

Как указывалось, оценка активности препарата основывается на определении гибели особей в наборе его суспензий. По нашим данным оптимальным является набор, в котором соседние концентрации отличаются в 4 раза (шкала с шагом 4). В этом случае набор может состоять из четырех вариантов при разнице между крайними в 64 раза. Как правило такой набор (при соблюдении всех условий теста, описанных ниже) покрывает все варианты гибели особей от 0 до 100%. Использование большего шага (например, в 10 раз) ведёт к падению точности результатов, а затраты труда сокращаются ничтожно: вместо 5 вариантов (4 с препаратом плюс 1 контроль) для перекрытия того же диапазона требуется 4 варианта (3 с препаратом плюс 1 контроль). Сокращение шага также нерационально. Например, если взять шаг, равный 2, число сосудов для испытаний увеличится по сравнению с предлагаемым в 2 раза.

2.2. Сосуды, объем суспензии, число и концентрация особей. Из большого числа вариантов перечисленных показателей мы предлагаем (и сами применяем) следующее сочетание: сосуды - чашки Петри диаметром 80 - 100 мм, объем суспензии - 50 мл, в каждый сосуд помещать 20 особей. Предложение основано на следующем: чашки Петри указанного размера - стандартная лабораторная посуда, выпускаемая во многих странах. Они гораздо удобнее стаканов как для хранения (занимают меньше места), так (и это главное) для работы. Во-первых, в плоских чашках легче снимать результаты опытов (определять, живы ли личинки и их подсчитывать), что существенно экономит время и сокращает число ошибок. Во-вторых, наличие крышек обеспечивает в чашках Петри стабильность температуры и сохранение объема среды, которые иначе могут значительно изменяться из-за испарения. Изменения размеров сосудов в указанных пределах так же как и изменения их материала (стекло, пластик) по нашим данным не оказывает существенного влияния на результаты теста. (В наших опытах всегда использовались стеклянные чашки диаметром 94 мм.).Предлагаемый объем суспензии соответствует предлагаемым сосудам и дает глубину его слоя 6-10 мм. (Влияния изменения в этих пределах на результаты теста не обнаружено).

Посадка 20 личинок на сосуд удобна тем, что среди них легче подсчитать живых и погибших (при снятии результатов), чем при посадке 25 и более особей на сосуд, но, в то же время для одного и того же числа личинок не требуется слишком много сосудов, как если бы их сажали по 10 шт. или менее. Промежуточное (между 10, 20 и 25) число особей неудобно, т.к. это усложнило бы расчеты.

Число подсаживаемых особей и объем суспензии следует строго соблюдать, т.к. хорошо известно [1, 5, 6, 7, 13, 16], что численность и плотность посадки особей могут существенно изменять результаты теста.

Известно [4, 10, 11, 12, 15], что уровень чувствительности сильно зависит от стадии особей. Мы предлагаем использовать личинок второй стадии. Дело в том, что таких личинок быстрее и дешевле вырастить, легче (и, соответственно, быстрее) отлавливать, отсчитывать и определять у них выживаемость, особенно по сравнению с особями I стадии. Как показали специальные исследования [3], на личинках второй стадии (по сравнению с более старшими) меньше сказываются условия развития особей, и опыты с ними дают более стабильный результат. Кроме того, поскольку особи младших стадий чувствительнее, чем старших, использование молодых личинок обеспечивает повышение чувствительности теста.

2.4. Продолжительность экспозиции и необходимость кормления личинок.

Мы предлагаем экспозицию, равную 23 часам. В течение этого времени личинок не кормить. Обоснования сокращения экспозиции (по сравнению с 48 и даже 72 часами, принятыми некоторыми исследователями) и отказа от корма подробно изложены в специальной публикации [2]. Здесь же объясним лишь, почему 23 часа, а не 24. Высвобождаемый час (как показали специальные наблюдения) не отражается на результатах, но он очень важен в плане организации работы. За это время как раз можно успеть снять результаты одного теста и заложить следующий. В тех случаях, когда требуется провести большой объем анализов, и работа продолжается день за днем, экспозиция 23 часа обеспечивает постоянный график работы, а при экспозиции 24 часа график сдвигается (на 1 час в день).

Поскольку результаты анализа зависят от температуры [3], необходимо выбрать какую-либо стабильную. Мы предлагаем 27 C. Требование более низкой температуры ограничило бы возможность применения теста, т.к. охладить гораздо дороже, чем подогреть. Высокая температура благоприятна также тем, что обеспечивает повышение чувствительности теста [3]. Повышать же ее выше 27 C не целесообразно, т.к. это резко утяжеляет условия работы для человека (а значит, и качество, и производительность труда). Точность поддержания температуры зависит от используемого тест-объекта; подробно этот вопрос рассмотрен в специальной публикации [3].

Важно подчеркнуть, что предлагаемые параметры теста не вызывают гибели особей в контроле - условие, важнейшее для любой методики.

Тест для определения инсектицидной активности бактериальных препаратов предлагается проводить следующим образом:

1. В опыт брать суспензии испытываемых препаратов (шкала разведений с шагом 4).

2. Для каждой повторности использовать 50 мл суспензии препарата в стандартных чашках Петри.

3. Тестирование вести на личиках второй стадии (по 20 особей на чашку).

4. Личинок в суспензии выдерживать при 27 C в течение 23 часов.

5. В качестве показателя инсектицидной активности использовать величину, обратную ЛК-50.

1. Алексеев А.Н., Соколова Э.И., Косовских В.Л. и др. // Мед. паразитол. - 1983. - N 1. - С. 78-80.

2. Войцик А.А., Расницын С.П. // Мед. паразитол. - 1991. - N 1. - С. 21-23.

3. Войцик А.А., Расницын С.П., Ясюкевич В.В. // Мед. паразитол. - 1992.

4. Ганушкина Л.А., Войцик А.А. // Мед. паразитол. - 1986. - N 6. - С. 53-58.

5. Расницын С.П. // Мед. паразитол. - 1985. - N 3. - С. 31-35.

6. Расницын С.П., Волкова Л.Б. // Экология. - 1982. – N 4. - С. 73-76.

7. Расницын С.П., Войцик А.А., Евсеева В.Е. // Мед. паразитол. - 1986.- N 1. - C. 13-15.

8. Расницын С.П., Войцик А.А., Евсеева В.Е. // Сб.:"Пути совершенствования микробиологической борьбы с вредными насекомыми и болезнями растений". Всес. конф. Тез. докл. - Оболенск, 1986. - С. 164.

9. Расницын С.П., Войцик А.А., Званцов А.Б. // Мед. паразитол. - 1988. - N 1. - С. 15-18.

10. Laceylawrence A., Oldence S.L.// Naval Bioscieces Laborotory: Techn. Progr. Rep. - 1983. - Vol. 43. - P.176-180.

11. Panbangred W., Pautuwatana S., Bhumiranna A.J. // J. Invertebr. Path. - 1980. - Vol. 33. - P. 340-347.

12. Ramoska W.A., Burgess J., Sinegr S. // Mosquito News. - 1978. - Vol. 38. - P. 57-60.

13. Sautet J., Aldchieri J., Quilisi M. // Bull. Wld. Hlth. Org. - 1968. - Vol. 38. - P. 967-973.

14. Sinerge G., Gaven B., Jullien J. // Cahiers ORSTOM. Ser. Entom., Med. parasinol. - 1981. - Vol. 19. - P. 157-166.

15. Wright S.P. Molloy D., Tamnback H., McCoy P. // J. Invert. Path. - 1981. - Vol. 38. - P. 78-87.

Оценка совместного действия двух видов энтомопатогенных бактерий на личинок комаров.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1992, N 5-6, с. 44-45.

Для истребления личинок комаров используют токсины 2 видов патогенных бактерий: Bacillus thuringiensis var. israelensis (B.t.) и B. sphaericus (B. s.). Инсектицидные препараты на основе этих бактерий производятся на одном и том же оборудовании, обрабатываются этими препаратами подчас одни и те же водоемы. В связи с этим совместное попадание токсинов обоих видов бактерий к личинкам комаров весьма вероятно. Чтобы предвидеть результаты мероприятий, надо знать, к чему может привести такое смешение - усилится их инсектицидное действие или ослабеет. Несмотря на обширные исследования по токсичности энтомопатогенных бактерий для личинок комаров (1, 10-12, 15, 16), их совместное действие до сих пор не было исследовано. Все внимание уделялось изучению сочетания бактерий с инсектицидами и другими агентами борьбы (3, 4, 6-9, 13). О сочетании бактерий до настоящего времени было известно лишь то, что смеси разных серотипов одного и того же вида могут быть более эффективны, чем "чистые" препараты, как для комаров (2), так и для бабочек (14).

Задача предлагаемой работы - восполнить указанный пробел наших знаний.

Работа выполнена на лабораторных культурах 3 видов комаров: Aedes aegypti, Culex pipiens molestus и Aedes caspius. Первые два вида взяты потому, что они являются стандартными тест-объектами для оценки энтомоцидной активности B.thuringiensis и B. sphaericus, а третий вид - один из целевых объектов борьбы. Использование в опытах последнего вида диктовалось также тем, что попутно определяли уровень его чувствительности к указанным инсектицидам, который до настоящего времени неизвестен.

Опыты проводили при 27±1^оС в чашках Петри вместимостью 50 мл, в которые сажали по 20 личинок II стадии. Экспозиция 24±1 ч. Каждый опыт состоял в том, что в отношении личинок одного вида определяли концентрацию, вызывающую гибель 50 % особей (ЛК₅₀ мкг/л) при следующем соотношении препаратов указанных видов энтомопатогенных бактерий (по массе):

Каждый опыт выполняли в один день с использованием одних и тех же навесок препаратов и одной и той же партии личинок.

Всего выполнено по 9 опытов с Ae. aegypti и Cx.pipiens и 6 опытов с Ae.caspius.

Данные, характеризующие чувствительность комаров к различным энтопатогенным бактериям и их смесям, приведены в табл. 1, из которой следует, что чувствительность к чистому B.t. всех трех видов примерно одинакова (ЛК₅₀ 4.2-4.8 мкг/л), а по чувствительности к чистому B.s. сходны лишь виды рода Aedes. Личинки Culex примерно в 100 раз чувствительнее к токсинам этих бактерий, чем представители рода Aedes. Что же касается действия смесей препаратов на личинок, то различия между видами носят иной характер. Как видно из табл.2, коэффициенты синергизма (КС), вычисленные по методике

П. В. Попова (5), различаются уже не по родовой принадлежности особей. Для всех вариантов смесей показатели синергизма для личинок Ae. aegypti и Cx.pipiens близки, а для личинок Ae.caspius - значительно выше, и эта разница статистически достоверна для II и III смесей препарата.

КС действия разных вариантов смесей энтомопатогенных бактерий (см. табл. 2) показывают прежде всего, что сочетание разных токсинов ни в одном случае не привело к их антагонизму. Это свидетельствует, что их взаимное "загрязнение" не может привести к ухудшению результатов их использования. Более того, как правило, сочетанное применение препаратов более эффективно, чем раздельное. Для всех видов характерна одна и та же закономерность - чем ниже доля B.s. в смеси, тем выше КС. Статистический анализ показывает вероятность того, что это явление вызвано ошибкой репрезентативности р< 0.002.

1. Смешение препаратов B.thuringiensis и B. sphaericus либо вызывает синергистический эффект в их действии на личинок комаров, либо они действуют аддитивно. При любом варианте сочетания антагонизм в действии токсинов отсутствует.

2. Чем ниже доля B.sphaericus в смеси препаратов, тем сильнее выражен синергизм в их действии. Но все же он невелик - не превышает (по средним данным) 3.2.

3. Видовые различия в эффективности действия смесей препаратов на личинок комаров заключаются в том, что при содержании в смеси 50 % B. thuringiensis и более показатели синергизма для Ae. aegypti существенно и статистически достоверно выше, чем для других исследованных видов.

4. Чувствительность всех исследованных видов к B.thuringiensis была одинаковой, а к B. sphaericus разной - личинки Cx.pipiens в 100 раз более чувствительны к токсинам данных бактерий, чем другие исследованные виды.

Таблица 1. Уровень чувствительности (ЛК₅₀ мкг/л) личинок разных видов комаров к энтомопатогенным бактериям и их смесям

Примечание. M - среднее значение ЛК₅₀ ; m - ошибка репрезентативности ЛК₅₀

Таблица 2. КС в действии токсинов двух видов бактерий на личинок комаров

Примечание. M - средне значение КС; Me - медианное значение КС

1. Ганушкина Л. А., Войцик А. А. // Мед. паразитол. - 1986.- N 6.- С. 55-58 рЕр83-21-25

2. Ермакова Р. М., Тонконоженко А. П. // Химические и биологические методы борьбы с вредными членистоногими и их экономический эффект.- М.- 1983.- С. 21-25

3. Костина М. Н., Дремова В. П. // Мед. паразитол. - 1986.- N 1.- С. 3-8 рПо80-197-198

4. Поважная Т. Н., Лебединец В. П., Янишевская Г. С. // Исследования по энтомологии и акарологии на Украине.- Киев.- 1980.- С. 197-198

5. Попов П. В. // Химия в сельск. хоз-ве.- 1965.- N 8.- С. 73-79 рСо82-42-45

6. Соколова Э. И., Ганушкина Л. А. // Мед. паразитол.- 1982.- N 4.- С. 42-45

7. Тонконоженко А. П., Ермакова Р. М. // Гигиена и ветеринарно-санитарные требования к промышленным животноводческим комплексам.- М.- 1979.- С. 44-49

8. Черкашин А. Н., Абдилодаев М. А., Дубицкий А. М. // Изв. АН КазССР. Сер. биол.- 1987.- N 5.- С. 43-46

9. Farghal A. I. // Anz. Schadlibgsk. Pflanzenschutz, Umweltschutz.- 1982.- Bd.55, N 11.- S. 164-167

10.Goettel M. S., Toohey V. K., Pillai J. S. // Mosquito News.- 1982.- Vol. 42, N 2.- P. 163-167

11. Ignoffo C. M., Couch T. L., Gareia C., Kroha M. J. // J. Econ. Entomol.- 1981.- Vol. 74, N 2.- P. 218-222

13.Pussimier L., De Borger R. // J. environ. Sci. Hlth.- 1984.- Vol. 19, N 6.- P. 539-554

14.Salama H. S., Foda M. S., Sharaby A. // Z. angew. Entomol.- 1983.- Bd 95, N 1.- S. 68-74

15.Wickermesinghe R. S., Mendis C. L. // Mosquito News.- 1981.- Vol. 41, N 3.- P. 558-559

16. Wraight S. P., Molloy D., Jamback H. // Canad. Entomol.- 1981.- Vol. 113. - P. 379-386

"Оценка совместного действия двух видов энтомопатогенных бактерий на личинок комаров."

Estimation of joint effect of two species of entomopathogenic bacteries against mosquito larvae.

Joint action of Bacillus thuringiensis and B. sphaericus on mosquito larvae in laboratory results in additional growth of mortality, with the coefficient of synergism depending on mosquito species and proporcion of ingridients.

Влияние температуры на действие бактериальных препаратов на личинок комаров.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1993, N 1, с. 8-10.

В связи с распространением бактериальных препаратов, как средств уничтожения личинок комаров, встал вопрос о том, влияет ли (и, если влияет, то насколько) температура обрабатываемого водоема на эффективность их действия. В зависимости от ответа на поставленный вопрос можно будет прогнозировать применяемость препаратов в различных климатических зонах и различных водоёмах, а так же величину вносимых дозировок. Кроме того, от этого ответа зависит методика тестирования препаратов и интерпретация полученных результатов.

Известно, что температура среды (в пределах зоны существования) повышает пищевую активность комаров [8]. Поскольку бактериальные препараты - яды кишечного действия, можно заранее предполагать, что повышенная пищевая активность приведет к увеличению количества заглатываемого токсина, и, как результат, к повышению их гибели. Тому же должно способствовать и вызванное повышенной температурой ускорение физиологических процессов.

Эксперименты, выполненные с разными видами насекомых и бактерий, подтверждают это предположение [1, 3 - 7, 9]. Но нас интересует не только наличие общей закономерности, но и ее количественное описание, на основании которого можно делать практические выводы. А такие данные в литературе отсутствуют.

Предлагаемая работа дает ответ на следующие вопросы: Какова форма и величина зависимости токсического действия от температуры; имеются ли и (если имеются) каковы видовые особенности комаров и бактерий в их реакции на изменение температуры среды. Проводится так же анализ одной из причин, которая может влиять на искомую зависимость.

Эксперименты проводились с двумя препаратами, выпускающимися в нашей стране и применяющимися на практике: Бактокулицидом (действующее вещество - токсины Bacillus thuringiensis var israelensis) и Сфероларвицидом (действующее вещество – токсины B. sphaericus). Опыты проведены с представителями двух родов комаров Aedes (Ae. aegypti) и Culex (C. pipiens). Оценкой действия препарата служила средняя токсическая концентрация (концентрация, вызывающая гибель 50% особей - ЛК-50). Методика тестирования не отличалась от описанной раньше [2], за исключением того, что тест осуществлялся при разных температурах. При определении ЛК-50 для каждого варианта (т.е. для определенного препарата, вида и температуры) проводилось по нескольку повторных опытов и окончательное значение определялось как среднее из всех повторностей.

Интенсивность питания оценивалась по следующей методике: Личинок помещали в сосуды с кормом в условия с заданной температурой на 2-4 часа. После этого их переносили в сосуды с той же температурой, в которых в воду вместе с кормом было добавлено небольшое количество чёрной туши. После определенной экспозиции сосуды с личинками в растворе туши извлекали из термостата и резко охлаждали до 0 град., добавляя в них снег (с тем, чтобы остановить пищевой процесс). Затем личинок просматривали под микроскопом, определяя как далеко продвинулся комок пищи, окрашенный тушью. Оценка интенсивности питания ставилась индивидуально для каждой особи по числу сегментов тела, заполненных окрашенной пищей по следующей шкале: 0 - окрашенной пищи нет; 1 - пища только в пределах головы; 2 - пища достигла первого сегмента брюшка; 3 - пища достигла 2-го сегмента брюшка и т.д. по числу занятых сегментов.

Во всех опытах и по определению действия токсина и по определению скорости питания температура поддерживалась с точностью 1 град. С. Объём исследованного материала приведен вместе с результатами.

1.Влияние температуры на величину средней токсической концентрации.

В табл. 1 приведены фактические данные о величине средней токсической концентрации в разных условиях. Они демонстрируют наличие зависимости измеряемой величины от температуры. При преобразовании ЛК-50 в его логарифм указанная зависимость приобретает прямолинейный характер (рис.1) и становится более удобной для анализа. Прежде всего следует подчеркнуть наличие тесной корреляции между температурой среды и логарифмом средней токсической концентрации для всех исследованных видов комаров и всех бактерий: даже в самом слабом случае абсолютное значение коэффициента корреляции больше 0.9, а его статистическая значимость не вызывает сомнений (табл. 2). Наличие тесной прямолинейной зависимости между фактором (температура) и показателем (lg ЛК-50), позволяет вычислить уравнения, определяющие связь между ними. Эти уравнения дают возможность определить, каково будет значение ЛК-50 при некой заданной температуре, если оно известно для какой-либо иной. Тем самым создается возможность дать количественный прогноз эффективности препаратов при изменении температурных условий и вносить поправки в применяемые дозировки с тем, чтобы с минимальными затратами достигнуть требуемых результатов.

Полученные данные выявили роль видовых особенностей комаров и энтомопатогенных бактерий в степени влияния температуры на смертность особей. Для Ae. aegypti изменение температуры почти одинаково действует на токсичность обоих видов бактерий: с изменением ее на 10 град. величина логарифма средней токсической концентрации изменяется на 0.13-0.18 единиц, что соответствует изменению ЛК-50 в 1.35-1.51 раза. Действие препаратов на C.pipiens зависит от температуры гораздо сильнее: так изменение её на 10 град. изменяет ЛК-50 Бактокулицида примерно в 4.6 раза (на 0.66 логарифма), а Сфероларвицида почти в 43 раза (на 1.63 логарифма).

В общем объёме дисперсии коэффициента зависимости ЛК-50 от температуры видовые особенности комаров составляют около 68%. На этом фоне видовые особенности бактерий проявились слабо (около 15% дисперсии) и лишь чуть сильнее (18% дисперсии) - взаимодействие обоих факторов. Видовые особенности бактерий заключается в том, что (в среднем) действие Сфероларвицида сильнее зависит от температуры, чем действие Бактокулицида. А взаимодействие факторов в том, что при действии на Ae.aegipti Бактокулицидом результат зависит от температуры сильнее чем при действии Сфероларвицидом, а в отношении C.pipiens - наоборот.

Существенное снижение средней токсической концентрации при повышении температуры среды имеет значение для оценки результатов лабораторного тестирования препаратов. Оно требует поддерживать температуру в опытах достаточно точно (особенно при работе с токсинами B. sphaericus и при использовании в качестве тест-объекта личинок C. pipiens) или использовать формулы, приведенные в табл. 2 для приведения получаемых данных к стандартным условиям. Ещё большее значение имеют полученные данные для практики: они свидетельствуют о том, что применение бактериальных препаратов (особенно тех, действующим веществом которых являются токсины B. sphaericus) в тепловодных водоемах даст более высокий эффект, чем в холодноводных. То есть применение этих препаратов в южных странах более перспективно. Есть основания думать, что C. pipiens - не единственный вид с повышенной зависимостью токсической реакции от температуры. Применение против таких видов B. sphaericus в тепловодных водоемах будет особенно успешно.

2. Связь токсического эффекта с интенсивностью питания личинок комаров.

Первое объяснение видовых особенностей комаров по степени влияния температуры на действие бактериальных токсинов, которое приходит в голову, - у разных видов по разному меняется активность питания. С целью проверки этого предположения проведены специальные опыты в том же диапазоне температур, в каком испытывали препараты. Результаты (рис 2.) показывают: А) Скорость заполнения кишечника зависит как от температуры среды, так и от экспозиции. (В этом, собственно, и не могло быть сомнений, но констатация данного факта необходима для оценки корректности принятого метода.). Б) При одинаковой температуре личинки Culex питаются быстрее, чем личинки Aedes. (Точнее пища быстрее проходит через их кишечник). И это различие сохраняется при всех температурах в пределах использованного диапазона. В) Влияние температуры на скорость наполнения кишечника не зависит от вида комаров. Последний вывод, как наиболее важный для данной задачи, нуждается в более точном доказательстве. Вот оно: Рассмотрим скорость заполнения кишечника за 5 минут при различной температуре (для анализа взят лишь этот временной интервал, т.к. во всех других случаях у Culex кишечник заполняется полностью уже при 18 град.). Корреляция между температурой и скоростью заполнения кишечника у обоих видов весьма велика (табл. 3). Так как зависимость между фактором и показателем имеет прямолинейный характер, её легко описать уравнением (табл. 3). Близость коэффициентов уравнений для сравниваемых видов (0.21 и 0.22) свидетельствует о том, что видовые особенности в реакции скорости питания на температуру среды если и имеются, то весьма невелики. Они не совпадают с большими различиями в действии токсинов. Поскольку частицы препарата попадают вместе с пищей, можно считать, что видовые особенности комаров в изменении их токсической реакции под влиянием температуры не могут объясняться лишь изменением количества заглатываемых частиц токсина. Остаётся предполагать различия в скорости и полноте пищеварительных процессов или каких-то других физиологических факторов.

Хотя нам не удалось найти механизм, объясняющий видовые различия во влиянии температуры на гибель комаров от бактериальных препаратов, исключение одного из возможных объяснений (количества заглатываемых частиц) уже является шагом вперёд т. к. сокращает зону поиска.

1. Подтверждено, что повышение температуры вызывает повышение гибели личинок комаров под действием бактериальных препаратов.

2. Обнаружено, что логарифм средней токсичной дозы (ЛК-50) обратно пропорционален температуре среды (абсолютное значение коэффициента корреляции более 0.9).

3. Для всех сочетаний двух видов комаров и двух препаратов, включающих два вида энтомопатогенных бактерий, рассчитаны уравнения, позволяющие вычислять величину средней токсичной дозы (ЛК-50) при любой температуре, если этот показатель известен при какой-либо одной (формулы приведены в тексте).

4. Обнаружены большие видовые различия личинок комаров в изменении средней токсической концентрации под влиянием температуры. Видовые особенности бактерий и сочетания обоих факторов так же играют роль, но их значение сказывается слабее.

5. Показано, что видовые особенности комаров в изменении реакции на бактериальные препараты под влиянием температуры не могут объясняться лишь изменением количества заглатываемых частиц токсина.

6. Предсказывается повышенная эффективность бактериальных препаратов (особенно на основе B. sphaericus) в тепловодных водоемах южных стран.

1. Березина Н.Э. //Изв.АН Каз.ССР. сер. биол.- 1988.- N 2. - С. 29-32.

2. Войцик А.А., Расницин С.П. //Мед.паразитолог. и паразит. бол.- 1992.- N1.

3. Лаврентьев П.А., Сальников В.Г., Анисин С.Д. //Ветеренария. - 1965.- Т. 42.- N 1.- С. 107 -108.

4. Мисялюнене И.С.//Тр.АН Лит.ССР.- 1978.- сер.B.- Т.3 (83).- С. 67-71.

5. Саубенова О.Г.//Изв.АН Каз.ССР.- сер.биол.- 1973.-N 5.- С. 26-30.

7. Molloy D., Gaugler R., Jamnback H.//J.Econ.Entomol.- 1981.- V.74,N 1.- P.61-64.

9. Wraight S.P.,Molloy D., Jamnback H., McCoy P.//J.Invertebr. Pathol.- 1981.- V.38,N 1.-P.78-87.

Таблица 1. Величина средней токсической концентрации (ЛК-50) в разных вариантах опыта.

Вид и препарат

Ae.aegipti

Бактокулицид

11.4±0.7

13.4±2.4

7.6±0.9

5.3±1.1

4.5±1.2

6.9±1.7

2.5±0.7

3.1±0.8

Ae.aegipti

Сфероларвицид

586.4±69.2

526.9±36.4

332.4±43.3

345.0±67.0

229.4±48.8

120.6±25.7

143.7±30.6

234.0±47.8

C.pipiens

Бактокулицид

50.8±2.7

18.7±1.4

14.0±1.1

7.1±0.9

1.7±0.3

9.5±1.9

5.0±1.0

3.6±0.8

3.2±0.6

1.1±0.2

C.pipiens

Сфероларвицид

1172.5±382.5

348.5±113.0

37.5±8.6

5.4±0.9

0.6±0.1

869.0±217.2

339.2±75.8

27.3±6.1

2.8±0.6

0.4±0.1

M - среднее значение ЛК-50 мкг/л и его ошибка репрезентативности;

S - среднее квадратичное отклонение ЛК- 50 мкг/л и его ошибка репрезентативности;

Таблица 2 Влияние температуры на величину средней токсической концентрации (ЛК-50) для разных видов комаров и бактерий.

R - коэффициент корреляции между температурой и логорифмом средней токсической дозы и ошибка репрезентативности этого показателя;

Lk - десятичный логорифм средней токсической дозы при температуре K град.;

Li - то же при температуре I град. (K и I - значение температуры по шкале Цельсия).

Таблица 3. Показатели зависимости интенсивности питания личинок комаров от температуры среды.

R - коэффициент корреляции между температурой и степеннью (баллом) заплонения кишечника и ошибка репрезентативности этого показателя.

Bk - балл заполнения кишечника при температуре K град.

Bi - балл заполнения кишечника при температуре I град.

Рис.1. Связь между температурой среды и средней токсической дозой бактериальных препаратов для личинок комаров.

По оси абсцисс - температура в градусах Цельсия. По оси ординат - логaрифм средней токсической дозы (Lg ЛК-50).

Рис.2. Скорость наполнения кишечника пищей у личинок комаров при разной температуре.

По оси абсцисс - температура в градусах Цельсия.

По оси ординат - средний балл наполнения кишечника.

Цифры у кривых обозначают число минут экспозиции.

Установлено, что для личинок Aedes aegypti и Culex pipiens логарифм средней токсической концентрации (ЛК-50) токсинов Bacilus turingiensis var. israilensis и B. sphaericus обратно пропорционален температуре среды. (В тексте приведены уравнения, позволяющие определить величину ЛК-50 при любой температуре, если этот показатель известен при любой другой температуре.) Для личинок C. pipiens влияние температуры на эффект действия токсинов сказывается гораздо сильнее, чем для A. aegypti. Аналогично, эффект действия токсинов B. sphaericus зависит от температуры среды гораздо сильнее, чем эффект действия токсинов B. turingiensis. Видовые различия комаров по зависимости действия препаратов от температуры не связаны с особенностями влияния этого фактора на активность их питания. Прогнозируется высокая эффективность препаратов на основе

"Влияние температуры среды на действие бактериальных инсектицидов на личинок комаров".

Influence of water temperature on effect of bacterial insecticides on mosquito larvae.

Logarithm of LC-50 of Bacillus thuringiensis and B. sphaericus on mosquito larvae is negatively correlated to water temperature. Effect of insecticides on Culex pipiens is more strongly depended on temperature than for Aedes aegypti. Insecticides effect of B.sphaericus is more strongly depended on temperature than in the case of B.thuringiensis.

Применимость бактериальных препаратов, предназначенных для борьбы с комарами, в соленой воде.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1993. N 3, C. 33 - 34.

Экологическая безопасность бактериальных препаратов делает перспективным их широкое использование в борьбе с кровососущими комарами. До сих пор, однако, еще недостаточно известен диапазон условий, допускающих их применение. В частности, не известно, можно ли применять их в местах выплода комаров, содержащих соленую воду. Данные, приведенные в обзоре литературы [6], не дают четкого ответа на этот вопрос т.к. во многом противоречивы и основываются на немногочисленных опытах, из-за чего невозможно судить, связан ли обнаруженный эффект с реальным влиянием изучаемого фактора или с ошибкой репрезентативности.

Исследования проведены на двух видах комаров: Aedes aegypti (L) и Culex pipiens L, взятых из лабораторной культуры ИМПиТМ. (Авторы пользуются случаем поблагодарить В.В. Ясюкевича, который поддерживает эти колонии и нарабатывает биоматериал.) Выбор видов основан на том, что они служат стандартными тест-объектами, использующимися для оценки инсектицидов, предназначенных для борьбы с комарами. Представителями бактериальных препаратов были бактокулицид (смачивающийся порошок на основе Bacillus thuringiensis var israelensis) и сферикс (смачивающийся порошок на основе Bacillus sphaericus). Выбор именно этих препаратов вызван тем, что они производятся промышленностью и реально используются в борьбе с комарами. Опыты проводились по известной методике [2]. Отличие заключалось лишь в том, что тестирование каждого препарата на каждом виде проводилось параллельно в дистиллированной воде и в воде, содержащей хлористый натрий в концентрации 1%. Личинок в параллельные тесты отбирали из одной и той же партии. Таким образом устранялось возможное влияние условий выращивания разных партий личинок, которое, как известно [3], существенно отражается на их реакции на инсектицид. Для каждого варианта (т.е. для каждого вида и препарата) выполнено по 9 пар опытов. Значение средней токсической концентрации в каждом опыте вычислялось методом площадей [1].

Фактические данные о зависимости смертности личинок от концентрации препарата в воде, содержащей и не содержащей соль, приведены на рисунке. Прежде всего следует отметить, что зависимость доза - смертность (при использовании логарифма дозы и пробита смертности) во всех вариантах опыта имеет прямолинейный характер. Это говорит о том, что гибель личинок вызывается токсинами бактерий аналогично синтетическим химическим соединениям - размножения бактерий в личинках в данных условиях либо не происходит, либо оно не играет роли. Обращает на себя внимание удивительный параллелизм линии регрессии доза - смертность для разных сочетаний тест-объектов, видов бактерий и наличия соли. Небольшие отклонения линий от строго математического параллелизма не превышают 10 град. (в масштабах, принятых на рисунке), т.е. 8% или 0.005 пробита на каждое удвоение дозы. Не говоря уже о том, что такие отклонения очень не велики и не могут считаться существенными, есть все основания считать, что они вызваны ошибкой репрезентативности - вероятность которой (p) больше 0.1.

Влияние наличия соли на эффект действия бакпрепаратов (табл. 1.) оказалось не однозначным. Наличие соли не сказалось на результатах действия обоих бактериальных препаратов на C. pipiens. Значение средней токсической концентрации для сфероларвицида отличалось на 24%, а бактокулицида всего на 5%. Эти различия и не велики и, несмотря на большое число опытов, статистически недостоверны (p > 0.1). Иное дело Ae. aegypti. Для этого вида действие обоих препаратов существенно зависело от солености среды, причем зависимость эта в обоих случаях была почти одинаковой: наличие соли снижало величину средней токсической концентрации в 2.3 раза. И в обоих случаях разница статистически достоверна - вероятность того, что она вызвана случайными причинами (p) меньше 0.005. Этот результат не является неожиданным: ранее уже отмечали наличие видовых особенностей во влиянии на эффективность бактериальных препаратов температуры среды [4] и ее солености [5], в последнем случае, правда, в отношении бактерий, которые для борьбы с комарами не применяются.

Результаты, полученные в лаборатории, позволяют сделать ряд выводов, полезных для практики. Во-первых, обнаружено, что наличие соли не изменяет характер зависимости доза - смертность, а это значит, что расчет дозировок бактериальных препаратов для солоноводных мест выплода комаров может осуществляться по тем же правилам, как и для пресноводных. Во-вторых, обнаружены существенные различия во влиянии солености воды на эффект действия бактериальных инсектицидов на различные виды комаров. Это свидетельствует о том, что при подборе дозировок для солоноватых водоемов следует учитывать видовые особенности комаров, которые в них выплаживаются. И, наконец, обнаружено, что наличие соли либо не влияет на эффект действия бактериальных препаратов, либо усиливает их инсектицидные свойства. Это явление говорит о правомерности использования NaCl для осушения биомассы в процессе производства препаратов и о возможности применения бактериальных препаратов в солоноводных водоёмах.

6. Саубенова О. Г. // Влияние биотических и абиотических факторов на токсичность энтобактерина для личинок кровососущих комаров и мокрецов. - Изв. АН Каз.ССР. Сер. биол. - 1973. - N 5. - С. 26-30.

2. Войцик А. А., Раснцын С. П. // Оптимизация метода определения инсектицидной активности бактериальных препаратов в отношении личимнок комаров. - Мед. Паразитол. - 1992. - N . - С.

3. Расницын С. П., Войцик А. А., Званцов А. Б. // Влияние условий развития личинок комаров на их чувствительность к бактериальным инсектицидам. - Мед. Паразитол. - 1988. – N 1. - С. 15-18.

4. Ван дер Варден В. Л. // Математическая статистика. - М. изд. Иностранной литературы. - 1960. - 436 С.

5. Расницын С. П., Войцик А. А., Ясюкевич В. В. // Влияние температуры на действие бактериальных препаратов на личинок комаров. - Мед. Паразитол. - 1992. - N .- С. 1

Табл. 1. Значение средней токсической концентрации бактериальных препаратов (в мкг/л) в зависимости от наличия соли в воде.

Зависимость смертности личинок комаров от концентрации бактериальных препаратов в пресной и соленой воде.

По оси абсцисс - концентрация препарата в мкг/л (шкала логорифмическая).

По оси ординат - гибель особей в процентах (пробиты).

1 - Действие бактокулицида на C. pipiens в пресной воде.

2 - Действие бактокулицида на C. pipiens в соленой воде.

3 - Действие сфероларвицида на C. pipiens в пресной воде.

4 - Действие сфероларвицида на C. pipiens в соленой воде.

5 - Действие бактокулицида на Ae.aegypti в пресной воде.

6 - Действие бактокулицида на Ae.aegypti в соленой воде.

7 - Действие сфероларвицида на Ae. aegypti в пресной воде.

8 - Действие сфероларвицида на Ae. aegypti в соленой воде.

На основании лабораторных испытаний сделан вывод о перспективности использования бактериальных препаратов на основе B.thuringiensis и B.sphaericus в солоноводных местах выплода комаров. Выявлены видовые различия комаров в зависимости их реакции на бактериальные препараты от наличия соли в воде.

Laborotory investigations show, that bacterial insecticides (Bacillus thuringiensis, B. sphaericus.) can be used in salinary breeding places of mosquitoes. There are species difference in susceptibility of mosquito larvae to bacterial insecticides in dependens of availability of salt.

Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1995. N 2, с. 4-7.

Экологическая безопасность бактериальных инсектицидов способствует широкому их применению для борьбы с вредными членистоногими, в том числе и комарами. Производство и использование препаратов немыслимы без контроля их качества. Для оценки инсектицидной активности препаратов предложено много вариантов теста [5], но ни для одного из них до сих пор не известна стабильность - воспроизводимость результатов, которую он обеспечивает. А не зная стабильности, невозможно судить о точности полученных данных.

В предлагаемой работе изложены результаты определения стабильности метода, описанного в самое последнее время [1]. Выбор именно этого метода вызван его жесткими требованиями к методике выполнения, которые направлены на сокращение вариабельности результатов. Зная характеристики указанного метода, можно судить и о других - их результаты будут по крайней мере не лучше.

Статья рассчитана на работников науки и практики, связанных с использованием инсектицидов. Она показывает какую точность можно ждать от тестирования инсектицидной активности бактериальных препаратов и демонстрирует способ определения стабильности метода. Тем же, кто использует исследованный метод, приведенные данные будут полезны для конкретного планирования своей работы.

Исследованным методом определена инсектицидная активность 30 партий препарата Сферикс, действующим веществом которого являются токсины Bacillus sphaericus. Тест-объектом служили личинки II стадии Culex pipiens molestus. Колебания температуры в опыте не превышали 1,5 С. Каждый препарат тестировался не менее 5 раз (как правило 10). Тесты с одним и тем же препаратом выполнялись в течение нескольких дней на партиях личинок, выращенных в разное время. Исключение составляет препарат N 30, все опыты с которым выполнены в один день на партиях личинок, выращенных одновременно. Поэтому результаты тестирования этого препарата использованы не для характеристики метода, а лишь для анализа причин вариабельности результатов.

Показателем стабильности результатов (ПС) служило отношение среднего значения показателя инсектицидной активности (ПИА) к его стандартному отклонению: ПС=ПИА. На основании показателя стабильности вычислялся показатель точности: ПТ = ПС*n/2/t, где ПТ - показатель точности, n - число повторных опытов, t - критерий Стюдента. Биологический смысл показателя точности в том, что он указывает во сколько раз среднее значение показателя инсектицидной активности превосходит свой доверительный интервал при вероятности ошибки p = 0.05.

Объем исследованного материала и данные об инсектицидной активности препаратов приведены в табл. 1.

Разброс результатов каждого отдельного испытания одного и того же препарата очень высок (табл. 2). Лишь менее, чем в 15% случаев результаты отдельных тестов отклонялись от их среднего значения не более, чем на 10% (в 1.1 раза). Более чем в половине случаев отклонение превышало 20 %. Даже такое отклонение, как в 3 раза и более, встретилось чаще, чем в 5% случаев, а однажды отклонение было восьмикратным. Естественно, что различия между отдельными опытами были еще большими (табл. 3). В нескольких случаях их результаты отличались в 10 и более раз. Судя по ошибке репрезентативности каждого отдельного опыта, разница в результатах тестирования одного и того же препарата в разные дни как правило (более чем в 75 % случаев) статистически достоверна. Это свидетельствует о том, что различия результатов вызваны не только (и не столько) случайным отбором особей в опыт (именно эту случайность и только ее учитывает ошибка репрезентативности отдельного опыта).

Из-за большого разброса результатов показатель стабильности не высок (табл. 4). Ни в одном случае он не превысил 5, примерно в половине опытов был менее 2.5, а в 10% не превышал 1.5.

Изменчивость показателя стабильности при тестировании разных препаратов не носит закономерного характера. Как видно из рис. 1, величина показателя стабильности не связана со значением показателя инсектицидной активности. Это подтверждает и специальный расчет: коэффициент корреляции этих показателей мал и, несмотря на большое число данных, не отличается от нуля (R=-0.16±0.18). Судя по характеру распределения частот различных значений показателя стабильности (табл. 4), его изменчивость имеет случайный характер, близкий к нормальному распределению. Указанные данные делают осмысленным использование среднего значения показателя стабильности. С вероятностью ошибки 0.05 оно равно 2.5±0.3.

Прежде всего следует отметить, что низкая стабильность (высокая вариабельность) результатов тестирования бактериальных препаратов на личинках комаров не вызвана какими-то особенностями исследованной серии опытов - она выявляется (и примерно на том же уровне ) всегда, когда определение инсектицидной активности проводится путем повторных испытаний [7-9].

Имеющиеся данные позволяют судить о причинах вариабельности. Сравним данные опытов с препаратом N 30 (они, напомним, выполнены в один день) с данными по другим препаратам (табл.1). Оценка препарата N 30 существенно стабильнее всех других. Этот факт говорит о том, что разнокачественность тест-объектов и колебания условий опыта - основные причины нестабильности результатов. На этом дело явно не исчерпывается. Возможно отличались какие-то детали манипуляций, выполняемых в ходе опыта, нельзя исключить также неравномерность распределения инсектицида в препарате. На этом фоне роль ошибки репрезентативности в отборе особей тест-объекта, которая определяет доверительный интервал регрессии "доза-смертность", не велика.

И вообще, оценка точности определения инсектицидной активности путем вычисления ошибки репрезентативности регрессии "доза-смертность" не адекватна задаче. Дело в том, что нас интересует прогноз результатов, которые могут быть получены во всех опытах, выполняемых по данной методике, а ошибка репрезентативности регрессии предсказывает результаты лишь для тех опытов, которые по всем параметрам абсолютно идентичны данному и в которых будут использованы особи тест-объекта из той же самой партии. Один опыт в принципе не способен отразить всего возможного их разнообразия. Условия выращивания тест-объекта для разных опытов неизбежно отличаются, а это, как известно [6], влияет на чувствительность к инсектицидам. Неизбежно колеблются и условия опытов (температура, химизм воды и т.п.), что тоже может сказаться на их результатах [2-4]. Отсюда следует, что показатель инсектицидной активности надо вычислять на основании повторного тестирования, а при определении его доверительного интервала ориентироваться на изменчивость результатов отдельных опытов, а не на ошибку репрезентативности регрессии "доза-смертность".

Поскольку метод не дает стабильных результатов, встает вопрос о способах повышения точности. Есть две возможности: повысить стабильность метода и (или) увеличить число повторных испытаний. Какой бы соблазнительной ни казалась первая возможность, она фактически весьма ограничена. Во-первых, мы не можем работать только с одной группой тест-объектов и проводить все тесты одновременно (чтобы добиться максимальной идентичности условий), так как в этом случае опыты будут не репрезентативны по отношению к совокупности всех возможных опытов. Во-вторых, скрупулезное соблюдение чрезвычайно жестких условий опыта и выращивания тест-объектов может потребовать таких расходов и затрат времени, которые не окупят полученных результатов.

Как правило, если методика действительно освоена, и ее требования соблюдаются, единственный реальный путь повышения точности - увеличение числа повторностей. На рис.2 приведена номограмма, позволяющая спланировать число опытов, необходимых для достижения требуемой точности при ожидаемой стабильности. Из номограммы видно, что увеличение числа повторных испытаний обеспечивает существенный прирост точности лишь в диапазоне от 2 до 10 опытов. В дальнейшем прирост резко замедляется и становится пропорциональным корню квадратному из числа испытаний. В принципе, увеличивая число повторностей, можно, конечно, достичь любой точности, но это потребует такого объема работы, который практически невозможен. При реально осуществимом числе повторностей (около 10) и при среднем (наиболее вероятном) значении показателя стабильности (около 2.5) показатель точности равен примерно 2, а это значит, что доверительный интервал в 2 раза меньше среднего значения показателя инсектицидной активности. В этом случае различия между препаратами могут быть достоверно выявлены тогда, когда препараты отличаются не менее, чем в 1.5. Это наиболее вероятный результат. Если повезет и стабильность будет выше, такие различия могут быть уловлены и при меньшем числе испытаний (но все же не менее 5), а если стабильность будет ниже, то число испытаний придется увеличить. Естественно, если сравниваемые препараты различаются очень сильно, число повторностей можно сократить, но все же их должно быть не менее трех.

Последний вопрос, относящийся к обсуждаемой проблеме: насколько исследованный метод (точность которую он обеспечивает) соответствует задачам, для которых он предназначен. Инсектицидная активность разных партий препаратов, выпускаемых по одной и той же технологии, может различаться (и часто различается) в несколько раз. Особенно это относится к бактериальным препаратам. Известно, что эффективность действия любых инсектицидов зависит от конкретных условий их применения. Поэтому (так как выяснение минимально эффективной дозировки для каждого случая неосуществимо) используются дозировки по меньшей мере с двукратным запасом. А раз так, метод, позволяющий определить различия в 1.5-2 раза, пригоден для практических нужд.

1. Стабильность теста по определению инсектицидной активности бактериальных препаратов невелика (в среднем равна 2.5). Изменчивость результатов вызвана не только ошибкой репрезентативности отбора особей, но также различиями партий тест-объекта, условий опыта и другими причинами.

2. При определении доверительного интервала показателя инсектицидной активности препаратов следует ориентироваться на изменчивость результатов отдельных опытов, а не на ошибку репрезентативности регрессии "доза-смертность".

3. Оценка инсектицидной активности бактериальных препаратов в отношении личинок комаров позволяет достоверно выявлять их различия в том случае, когда они отличаются не менее, чем в 1.5 раза.

4. Исследованный метод пригоден для определения качества инсектицидных препаратов для практических нужд.

1. Войцик А.А., Расницын С.П. // Мед. паразитол.- 1992.- N 4.-С. 55-57.

2. Войцик А.А.,Расницын С.П. // Там же.- 1991.- N 1.- С. 21-23.

4. Расницын С.П., Войцик А.А., Евсеева В.Е. // Там же.- 1986.- N 1.- С. 13-15

5. Расницын С.П., Войцик А.А., Евсеева В.Е. // Пути повышения эффективности микробиологической борьбы с вредителями и болезнями растений.- Обнинск, 1986.- С. 192-193.

6. Расницын С.П., Войцик А.А., Званцов А.Б. // Мед. паразитол.-1988.- N 1.- С. 15-18

7. Расницын С.П., Войцик А.А., Званцов А.Б., Ясюкевич В.В. // Там же.- 1992.- N 5-6.- С. 44-45.

8. Расницын С.П., Войцик А.А., Ясюкевич В.В. // Там же.- 1991.- N 4.- С. 6-9.

9. Расницын С.П., Ясюкевич В.В., Войцик А.А. // Там же.- 1992.- N 3.- С. 28-30.

Таблица 1. Результаты определения инсектицидной активности препаратов.

номер

препа-

рата

число |

повторных|

тестов |

ПИА

ПС

|номер

|препа-

|рата

число |

повторных|

тестов |

ПИА

ПС

2.8

2.9

2.7

3.4

5.0

2.6

2.4

1.6

2.7

1.4

3.0

2.2

2.1

1.2

4.1

106

139

145

161

192

2.4

1.7

2.3

1.9

2.4

4.4

2.3

1.7

1.5

3.9

1.7

3.0

1.9

1.8

8.0

Обозначения: ПИА - показатель инсектицидной активности (л/мг),

Таблица 2. Встречаемость различных отклонений результатов определения показателя инсектицидной активности в отдельных опытах от его среднего значения.

Таблица 3. Встречаемость различных отклонений результатов определения показателя инсектицидной активности в отдельных опытах друг от друга.

Таблица 4. Встречаемость различных значений показателя стабильности.

Рис. 1. Соотношение показателей инсектицидной активности и стабильности результата.

По оси абсцисс - показатель инсектицидной активности (л/мг).

Рис. 2. Число повторных испытаний, необходимых для достижения определенной точности результатов теста, при разном уровне стабильности.

Разброс результатов опытов вызван не только ошибкой репрезентативности отбора особей в опыт, но также особенностями каждого отдельного опыта. При определении доверительного интервала показателя инсектицидной активности следует ориентироваться на изменчивость данных отдельных опытов, а не на ошибку репрезентативности регрессии "доза-смертность". Исследованный метод позволяет достоверно установить раличия инсектицидной активности препаратов, отличающихся по этому показателю не менее, чем в 1,5 раза.

Estimation of method's stability of bacteritic preparations isecticide activity concerning mosquito's larvaes.

Dispersion of the test's results depends on the different factors related to the individual test's procedure. It is necessary to take into account data variability of the individual tests, but not the representative mistake of regression "dose-mortality" to determinate trustfull interval of the insecticide activity index. Examined method permits to establish trustworthly the difference between insecticide activity of the preparations if those is at least 1.5.

При анализе результатов 30 опытов по определению инсектицидной активности бактериальных препаратов (действующее вещество - токсины Bacillus sphaericus) в отношении личинок Culex pipiens установлено: разброс результатов вызван не только ошибкой репрезентативности отбора особей в опыт, но также различиями групп тест-объектов и другими факторами, связанными с особенностями каждого отдельного опыта. При определении доверительного интервала показателя инсектицидной активности рекомендуется ориентироваться на изменчивость данных отдельных опытов, а не на ошибку репрезентативности регрессии "доза-смертность". Исследованный метод позволяет достоверно установить раличия инсектицидной активности препаратов, отличающихся по этому показателю не менее, чем в 1,5 раза. Библ. 9.

Число личинок в группах	Концентрация личинок (число особей на 1 дм²)
Число личинок в группах	20	100	500
500	0.72±0.10	1.95±0.13	58.9±16.5
100	0.87±0.18	2.95±0.83	34.7±6.2
20	1.23±0.60	12.50±4.40	53.7±11.2

Число личинок в группах	Концентрация личинок (число особей на 1 дм²)
Число личинок в группах	20	100	500
500	1.7±0.2	2.2±0.1	4.5±2.0
100	2.2±0.4	2.4±0.5	2.8±0.5
20	4.2±1.5	2.2±0.5	4.8±1.6

Условия развития		Вид и стадия личинок
Температура среды	Концентрация особей	A.aegypti		C.pipiens
Температура среды	Концентрация особей	II	IV	II	IV
Высокая	Высокая	14±2	193± 26	49±11	743± 66
Высокая	Низкая	16±3	296± 14	46± 8	1296±143
Низкая	Высокая	22±3	406± 66	83± 4	1178±145
Низкая	Низкая	33±3	763±104	75± 5	1658±217

Условия развития		Вид и стадия личинок
Температура среды	Концентрация особей	A.aegypti	C.pipiens
Температура среды	Концентрация особей	II	IV	II	IV
Высокая	Высокая	5±1	45± 18	28± 7	148± 47
Высокая	Низкая	8±2	32± 10	22± 6	319±101
Низкая	Высокая	10±2	148± 47	11± 3	289±102
Низкая	Низкая	2±2	180± 74	14± 4	485±153

Фактор	Вид и стадия личинок
	A.aegypti		C.pipiens
	II	IV	II	IV
Температура	37^***	49^***	49^***	23^**
Концентрация особей	9*	22**	0*	34**
Взаимодействие факторов	5*	7*	2*	0*
Все организованные факторы	51***	78***	50***	57**

Концентрация личинок (особей на дм²)	N опыта	Особей в группе
		20			100			500
		К	О	Э	К	О	Э	К	О	Э
20	1	93	5	95	94	9	90	91	22	76
	2	90	0	100	84	9	89	87	13	85
	3	100	0	100	81	1	99	84	6	93
	S	98	2	98	86	6	93	87	14	85
100	1	82	28	66	80	47	41	80	54	26
	2	85	25	71	87	46	47	86	49	43
	3	85	22	74	74	51	31	70	44	37
	S	84	25	70	80	48	40	79	51	35
500	1	12	15	-22	68	57	16	68	59	13
	2	18	8	56	40	48	-20	41	47	-15
	3	17	8	53	53	31	42	52	38	27
	S	16	10	28	54	45	13	54	48	8

Фактор	Номер прпарата
Фактор	1	2	3	4
Корм	46*	41*	19	12
Экспозиция	3	13	26*	28*
Взаимодействие факторов	0	0	0	6
Все организованные факторы	49*	54*	45*	46*

Сравниваемые условия			Коэффициент корреляции	Уравнение регрессии
X/Y	Экспозиция (сутки)	Наличие корма	Коэффициент корреляции	Уравнение регрессии
X	1	+	0.995±0.005	Y=1.16+0.23X
Y	1	-	0.995±0.005	X=-2.28+2.32Y

X	1	+	0.996±0.004	Y=1.74+0.68X
Y	2	+	0.996±0.004	X=-2.22+1.15Y

X	1	+	0.995±0.005	Y=1.30+0.22X
Y	2	-	0.995±0.005	X=-5.41+4.45Y

X	1	+	0.948±0.051	Y=3.46+0.47X
Y	3	+	0.948±0.051	X=-2.67+1.90Y

X	1	-	0.980±0.020	Y=0.88+0.51X
Y	2	-	0.980±0.020	X=-0.96+1.88Y

X		-	0.981±0.019	Y=0.45+1.56X
Y	2	+	0.981±0.019	X=-0.38+0.62Y

X	1	-	0.910±0.086	Y=3.04+1.06X
Y	3	+	0.910±0.086	X=0.63+0.78Y

X	2	+	0.999±0.001	Y=0.73+0.33X
Y	2	-	0.999±0.001	X=-2.18+3.04Y

X	2	+	0.973±0.027	Y=1.81+0.71X
Y	3	+	0.973±0.027	X=-0.94+1.33Y

X	2	-	0.973±0.027	Y=0.25+2.17X
Y	3	+	0.973±0.027	X=0.42+0.44Y

Вид комаров	№ препарата	Наличие корма	Экспозиция (сутки)
Вид комаров	№ препарата	Наличие корма	1	2	3
A.aegypty	1	есть	19± 4	18±4	19±4
	1	нет	2±1	2±1	2±1
	2	есть	2±1	2±1	2±1
	2	нет	1± 0	1± 0	-
C.pipiens	3	есть	75±14	38± 7	22±4
	3	нет	26± 6	13± 3	-
	4	есть	2± 1	2± 1	1±0
	4	нет	2± 0	1±0	-

Штамм	Препарат
	БК 85		БК 83		СФЛ
	N	ПУ	N	ПУ	N	ПУ
Старый	13	39±5	13	216±26	12	318±70
Молодой	8	41±7	8	221±46	8	222±49

Сравниваемые виды		Препарат			Коэффициент корреляции
Сравниваемые виды		БК85	БК83	СФЛ	Коэффициент корреляции
An.sacharovi An.sacharovi An.sacharovi An.sacharovi An.atroparvus An.atroparvus An.atroparvus An.pulcherrimus An.pulcherrimus An.superpictus	/ An.atroparvus / An.pulcherrimus / An.stephensi / An.superpictus / An.pulcherrimus / An.stephensi / An.superpictus / An.stephensi / An.superpictus / An.stephensi	4.0 3.0 17.3 3.0 0.7 4.7 0.7 5.8 1.0 5.8	8.9 2.2 23.0 4.5 0.2 2.6 0.5 10.5 2.0 5.1	1.3 3.7 63.3 10.3 2.9 50.1 8.2 17.3 2.8 6.1	0.96 0.96 0.74 0.86 0.84 0.52 0.69 0.90 0.97 0.98

	Устойчивость (ЛК-50 мкг/л) к препаратам			длина личинки (мм)	ПЖ	Головной индекс (доли)
Вид	БК-85	БК-83	СФ	длина личинки (мм)	ПЖ	Головной индекс (доли)
An. sacharovi	104±27	507±136	1392±581	2.06±0.06	0.60±0.10	0.957±0.006
An. atroparvus	24±9	57±14	1103±407	2.41±0.08	1.00±0.30	0.972±0.006
An. pulcherrimus	35±14	230±64	381±163	2.31±0.10	1.47±0.28	1.018±0.006
An. superpictus	35±9	113±22	135±54	1.84±0.04	2.79±0.21	1.066±0.009
An. stephensi	6±2	22±6	22±7	1.77±0.07	3.90±0.20	1.152±0.012

Смесь препаратов	Показатель	Виды комаров
Смесь препаратов	Показатель	Ae. aegypti	Ae.caspius	Cx.pipiens
I	M	4.4	4.8	4.2
.	m	0.5	0.7	0.7
II	M	3.4	2.3	2.8
.	m	0.6	0.7	0.4
III	M	8.2	4.9	3.6
.	m	0.8	0.9	0.4
IV	M	37.0	38.7	3.4
.	m	4.5	6.0	0.5
V	M	368.6	533.4	3.4
.	m	26.3	133.5	0.4

Вид	препарат	средняя токсическая концентрация
		без соли	с солью
Ae. aegypti бактокулицид 14.88 6.36 сфероларвицид 273 118
C. pipiens бактокулицид 9.16 8.72 сфероларвицид 2.87 2.26

Величина отклонения (разы)	число случаев	доля случаев (%)
8	1	0.4
5	5	1.8
4	8	2.9
3	18	6.5
2	47	17.0
1.5	99	35.7
1.2	184	66.4
1.1	237	85.6
1.1	40	14.4

Величина отклонения (разы)	число случаев	доля случаев\| (%)
10	6	0.6
5	51	4.3
4	90	7.6
3	178	15.0
2	388	32.6
1.5	659	55.4
1.2	992	77.5
1.1	1059	88.6
1.1	136	11.4

Показатель точности	число случаев	доля случаев (%)
5.0	29	100
4.5	28	97
4.0	26	90
3.5	25	87
3.0	24	83
2.5	17	59
2.0	10	34
1.5	3	10
1.0	0	0