Predição in vitro da atividade tóxica de isolados de Bacillus thuringiensis Berliner e efeito sinergístico no controle de larvas de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Distribuição espacial de criadouros de Aedes (Stegomyia) aegypti Linnaeus 1762 (Diptera: Culicidae) em pontos georreferenciados de dois bairros da cidade de Macapá-AP: área endêmica de dengue

O presente trabalho teve como objetivo estudar a distribuição espacial dos criadouros de Aedes (Stegomyia) aegypti Linnaeus 1762 Diptera: Culicidae) em pontos georreferenciados de dois bairros da cidade de Macapá-AP. Os espécimes foram coletados em dois períodos (seco e chuvoso) e analisados qualitativa e quantitativamente. Realizou-se mapeamento dos imóveis inspecionados, destacando-se aqueles com criadouros positivos para formas imaturas de A. aegypti, além de entrevistas com os residentes locais, a fim de se avaliar aspectos sócio-econômicos relacionados à ocorrência da espécie em questão. No bairro do Trem os depósitos móveis, detiveram 21,90% das larvas coletadas no período seco e 24,60% no período chuvoso; depósitos fixos 22,38% no período seco e 20,59% no período chuvoso; e depósitos removíveis 49,05% no período seco e 48,93% no período chuvoso. No Bairro Cidade Nova as fossas e depósitos de água para consumo, detiveram 26,79% e 18,66% no período seco respectivamente. No período chuvoso, os depósitos de água para consumo subiram para 34,16 %, as fossas se mantiveram inalteradas, sugerindo que esse último seja considerado um recipiente preferencial para a desova do mosquito. Constatou-se que o abastecimento de água encanada cobre 93% das residências do bairro do Trem, e 73% do bairro Cidade Nova, o qual não dispõe de rede de esgoto sanitário. No bairro do Trem houve variabilidade regular na distribuição dos criadouros nos dois períodos estudados. No bairro Cidade Nova o comportamento espacial apresentou uma tendência de variabilidade irregular, sendo possível caracterizar as áreas de risco existentes em relação ao tipo de criadouro. De modo geral, conclui-se que uma das grandes capacidades da análise de dados georeferenciados é a sua manipulação para produzir novas informações que contribuam para uma melhor gestão das medidas de controle.

Estudo da filogenia dos anofelinos brasileiros do subgênero Nyssorhynchus e padronização da amplificação dos genes do receptor do peptídeo sexual (SPR) e do peptídeo sexual (SP)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Avaliação dos componentes de óleos essenciais 1,8-cineol, β-cariofileno e α-humuleno como possíveis repelentes para Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera: Culicidae)

Aedes aegypti, mosquito da família Culicidae responsável pela transmissão dos vírus da dengue, da febre amarela urbana e da febre chikungunya, apresenta grande proliferação em áreas urbanas das regiões tropicais e subtropicais, além de representar um fator de incômodo por causar alergias devido à inoculação dos componentes salivares durante o processo do repasto sanguíneo. Como forma de evitar os problemas causados por eles, o repelente mais usado e registrado comercialmente desde 1957 é o DEET (N,N-dietil-3-metilbenzamida ou N,N-dietil-meta-toluamida), que apesar de apresentar eficácia comprovada possui determinada toxicidade quando utilizado por crianças e por mulheres grávidas ou lactantes. Atualmente, grande parte dos estudos sobre novas substâncias repelentes envolvem óleos essenciais de plantas, principalmente por serem atóxicos, biodegradáveis, possuírem um preço mais acessível e uma ampla atividade contra diferentes espécies de mosquitos. Os terpenos 1,8-cineol, β-cariofileno e α-humuleno podem ser encontrados em óleos essenciais de uma grande variedade de plantas e apesar de dados da literatura mostrarem uma eficácia dessas substâncias como repelentes para outras espécies de insetos, até o presente momento não existem estudos que relacionam porcentagem de repelência ao longo do tempo para avaliar o potencial de repelência das mesmas para culicídeos.O presente estudo avaliou tais substâncias como possíveis repelentes para A. aegypti, utilizando o DEET como controle positivo. Para avaliar a eficácia do β-cariofileno foi utilizada a BG-cage, uma gaiola desenvolvida especificamente para testes de repelência onde o voluntário expõe um braço sob uma abertura coberta por uma tela onde os mosquitos pousam, mas não picam. Os testes foram repetidos a cada 30 minutos após a aplicação do produto por um tempo máximo de duas horas (seguindo a recomendação de reaplicação do produto comercial ...

Isolation of Bacillus thuringiensis from the state of Amazonas, in Brazil, and screening against Aedes aegypti (Diptera, Culicidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

NEW RECORDS OF ANOPHELES HOMUNCULUS IN CENTRAL AND SERRA DO MAR BIODIVERSITY CORRIDORS OF THE ATLANTIC FOREST, BRAZIL

Two new records of Anopheles homunculus in the eastern part of the Atlantic Forest are reported. This species was found for the first time in Barra do Ouro district, Maquine municipality, Rio Grande do Sul state, located in the southern limit of the Atlantic Forest. The 2nd new record was in the Serra Bonita Reserve, Camacan municipality, southeast Bahia state. These records extend the geographical distribution of An. homunculus, suggesting that the species may be widely distributed in coastal areas of the Atlantic Forest. It is hypothesized that the disjunct distribution of the species may be caused by inadequate sampling, and also difficulties in species identification based only on female external characteristics. Species identification was based on morphological characters of the male, larva, and pupa, and corroborated by DNA sequence analyses, employing data from both 2nd internal transcribed spacer of nuclear ribosomal DNA and of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I.

Wing geometry of Anopheles darlingi Root (Diptera: Culicidae) in five major Brazilian ecoregions

We undertook geometric morphometric analysis of wing venation to assess this character's ability to distinguish Anopheles darlingi Root populations and to test the hypothesis that populations from coastal areas of the Brazilian Atlantic Forest differ from those of the interior Atlantic Forest, Cerrado, and the regions South and North of the Amazon River. Results suggest that populations from the coastal and interior Atlantic Forest are more similar to each other than to any of the other regional populations. Notably, the Cerrado population was more similar to that from north of the Amazon River than to that collected of south of the River. thus showing no correlation with geographical distances. We hypothesize that environmental and ecological factors may affect wing evolution in An. darlingi. Although it is premature to associate environmental and ecological determinants with wing features and evolution of the species, investigations on this field are promising. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Comparison of wing geometry data and genetic data for assessing the population structure of Aedes aegypti

Aedes aegypti is the most important vector of dengue viruses in tropical and subtropical regions. Because vaccines are still under development, dengue prevention depends primarily on vector control. Population genetics is a common approach in research involving Ae. aegypti. In the context of medical entomology, wing morphometric analysis has been proposed as a strong and low-cost complementary tool for investigating population structure. Therefore, we comparatively evaluated the genetic and phenotypic variability of population samples of Ae. aegypti from four sampling sites in the metropolitan area of Sao Paulo city, Brazil. The distances between the sites ranged from 7.1 to 50 km. This area, where knowledge on the population genetics of this mosquito is incipient, was chosen due to the thousands of dengue cases registered yearly. The analysed loci were polymorphic, and they revealed population structure (global F-ST = 0.062; p < 0.05) and low levels of gene flow (Nm = 0.47) between the four locations. Principal component and discriminant analyses of wing shape variables (18 landmarks) demonstrated that wing polymorphisms were only slightly more common between populations than within populations. Whereas microsatellites allowed for geographic differentiation, wing geometry failed to distinguish the samples. These data suggest that microevolution in this species may affect genetic and morphological characters to different degrees. In this case, wing shape was not validated as a marker for assessing population structure. According to the interpretation of a previous report, the wing shape of Ae. aegypti does not vary significantly because it is stabilised by selective pressure. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Detection of DENV-4 genotype I from mosquitoes collected in the city of Manaus, Brazil

Background Dengue epidemics have been reported in Brazil since 1981. In Manaus, a large city in the Amazon region, dengue is endemic with all four-virus serotypes (DENV-1, -2, -3, and -4) simultaneously causing human disease. In 2008, during a surveillance of dengue virus in mosquitoes in the district of Tancredo Neves in Manaus, 260 mosquitoes of Aedes genus were captured, identified and grouped into pools of 10 mosquitoes. Findings RNA extracts of mosquito pools were tested by a RT-Hemi-Nested-PCR for detection of flaviviruses. One amplicon of 222 bp, compatible with dengue virus serotype 4, was obtained from a pool of Aedes aegypti. The nucleotide sequence of the amplicon indicated that the mosquitoes were infected with DENV-4 of genotype I. This virus of Asian origin has been described in Manaus in 2008 infecting acute febrile illness patients. Conclusion This is the first report of dengue virus serotype 4 genotype I infecting Aedes aegypti in the Americas.

Phylogeography of the neotropical Anopheles triannulatus complex (Diptera: Culicidae) supports deep structure and complex patterns

Abstract Background The molecular phylogenetic relationships and population structure of the species of the Anopheles triannulatus complex: Anopheles triannulatus s.s., Anopheles halophylus and the putative species Anopheles triannulatus C were investigated. Methods The mitochondrial COI gene, the nuclear white gene and rDNA ITS2 of samples that include the known geographic distribution of these taxa were analyzed. Phylogenetic analyses were performed using Bayesian inference, Maximum parsimony and Maximum likelihood approaches. Results Each data set analyzed septely yielded a different topology but none provided evidence for the seption of An. halophylus and An. triannulatus C, consistent with the hypothesis that the two are undergoing incipient speciation. The phylogenetic analyses of the white gene found three main clades, whereas the statistical parsimony network detected only a single metapopulation of Anopheles triannulatus s.l. Seven COI lineages were detected by phylogenetic and network analysis. In contrast, the network, but not the phylogenetic analyses, strongly supported three ITS2 groups. Combined data analyses provided the best resolution of the trees, with two major clades, Amazonian (clade I) and trans-Andean + Amazon Delta (clade II). Clade I consists of multiple subclades: An. halophylus + An. triannulatus C; trans-Andean Venezuela; central Amazonia + central Bolivia; Atlantic coastal lowland; and Amazon delta. Clade II includes three subclades: Panama; cis-Andean Colombia; and cis-Venezuela. The Amazon delta specimens are in both clades, likely indicating local sympatry. Spatial and molecular variance analyses detected nine groups, corroborating some of subclades obtained in the combined data analysis. Conclusion Combination of the three molecular markers provided the best resolution for differentiation within An. triannulatus s.s. and An. halophylus and C. The latest two species seem to be very closely related and the analyses performed were not conclusive regarding species differentiation. Further studies including new molecular markers would be desirable to solve this species status question. Besides, results of the study indicate a trans-Andean origin for An. triannulatus s.l. The potential implications for malaria epidemiology remain to be investigated.

Genetic Control of Mosquitoes: population suppression strategies

Over the last two decades, morbidity and mortality from malaria and dengue fever among other pathogens are an increasing Public Health problem. The increase in the geographic distribution of vectors is accompanied by the emergence of viruses and diseases in new areas. There are insufficient specific therapeutic drugs available and there are no reliable vaccines for malaria or dengue, although some progress has been achieved, there is still a long way between its development and actual field use. Most mosquito control measures have failed to achieve their goals, mostly because of the mosquito's great reproductive capacity and genomic flexibility. Chemical control is increasingly restricted due to potential human toxicity, mortality in no target organisms, insecticide resistance, and other environmental impacts. Other strategies for mosquito control are desperately needed. The Sterile Insect Technique (SIT) is a species-specific and environmentally benign method for insect population suppression, it is based on mass rearing, radiation mediated sterilization, and release of a large number of male insects. Releasing of Insects carrying a dominant lethal gene (RIDL) offers a solution to many of the drawbacks of traditional SIT that have limited its application in mosquitoes while maintaining its environmentally friendly and species-specific utility. The self-limiting nature of sterile mosquitoes tends to make the issues related to field use of these somewhat less challenging than for self-spreading systems characteristic of population replacement strategies. They also are closer to field use, so might be appropriate to consider first. The prospect of genetic control methods against mosquito vectored human diseases is rapidly becoming a reality, many decisions will need to be made on a national, regional and international level regarding the biosafety, social, cultural and ethical aspects of the use and deployment of these vector control methods.

Canine heartworm disease in Porto Velho: first record, distribution map and occurrence of positive mosquitoes

The aim of this study was to make the first report on canine heartworm disease in the state of Rondônia and confirm its transmission in this state. Blood samples were randomly collected from 727 dogs in the city of Porto Velho. The samples were analyzed to search for microfilariae and circulating antigens, using three different techniques: optical microscopy on thick blood smears stained with Giemsa; immunochromatography; and PCR. Mosquitoes were collected inside and outside the homes of all the cases of positive dogs and were tested using PCR to search for DNA of Dirofilaria immitis. Ninety-three blood samples out of 727 (12.8%) were positive according to the immunoassay technique and none according to the thick smear method. Among the 93 positive dogs, 89 (95.7%) were born in Porto Velho. No difference in the frequency of infection was observed between dogs raised indoors and in the yard. PCR on the mosquitoes resulted in only one positive pool. This result shows that the transmission of canine heartworm disease is occurring in the city of Porto Velho and that there is moderate prevalence among the dogs. The techniques of immunochromatography and PCR were more effective for detecting canine heartworm than thick blood smears. The confirmation of canine heartworm disease transmission in Porto Velho places this disease in the ranking for differential diagnosis of pulmonary nodules in humans in Rondônia.

Survey of Bancroftian filariasis infection in humans and Culex mosquitoes in the western Brazilian Amazon region: implications for transmission and control

Introduction: The aim of this work was to identify possible lymphatic filariasis foci in the western Brazilian Amazonian that could be established from the reports of Rachou in the 1950s. The study was conducted in three cities of the western Brazilian Amazon region - Porto Velho and Guajará-Mirim (State of Rondônia) and Humaitá (State of Amazonas). Methods: For human infection evaluation thick blood smear stained with Giemsa was used to analyze samples collected from 10pm to 1am. Polymerase chain reaction (PCR) was used to examine mosquito vectors for the presence of Wuchereria bancrofti DNA. Humans were randomly sampled from night schools students and from inhabitants in neighborhoods lacking sanitation. Mosquitoes were collected from residences only. Results: A total 2,709 night students enrolled in the Program for Education of Young Adults (EJA), and 935 people registered in the residences near the schools were examined, being 641 from Porto Velho, 214 from Guajará-Mirim and 80 from Humaitá. No individual examined was positive for the presence of microfilariae in the blood stream. A total of 7,860 female Culex quinquefasciatus specimens examined were negative by PCR. Conclusions: This survey including human and mosquito examinations indicates that the western Amazon region of Brazil is not a focus of Bancroftian filariasis infection or transmission. Therefore, there is no need to be included in the Brazilian lymphatic filariasis control program.

Sviluppo della lotta autocida contro Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae)

SCOPO DELLA RICERCA Aedes albopictus è diventata in pochi anni dalla sua introduzione in Italia la specie di zanzara più nociva e più importante sotto il profilo sanitario. Essendo una zanzara tipicamente urbana e ad attività diurna, limita fortemente la fruizione degli spazi aperti ed incide negativamente su alcune attività economiche. Il recente episodio epidemico di Chikungunya, che ha colpito il nostro Paese, ha allarmato le autorità sanitarie nazionali ed europee che stanno attivando misure di prevenzione e contrasto per fronteggiare il rischio che il virus diventi endemico o che altri virus possano essere introdotti nelle nostre aree. Le misure di lotta contro Aedes albopictus attualmente in essere (lotta larvicida, rimozione dei microfocolai, informazione e coinvolgimento dei cittadini) non danno risultati sufficienti in termini di capacità di contenimento delle densità del vettore. Per questo è stato avviato un progetto di ricerca centrato sull'applicazione del metodo dell'autocidio a questa specie. L’attività di ricerca svolta ha avuto come scopo la messa a punto delle metodiche di allevamento massale e di sterilizzazione in grado di permettere la produzione di maschi di qualità sufficiente a garantire una buona fitness nelle condizioni di campo e competitività coi maschi selvatici nella fase di accoppiamento. Le prove condotte possono essere raggruppate sotto tre principali campi di indagine: Prove di allevamento, Prove di Irraggiamento e Prove di Competizione. 1. Prove di allevamento In questo ambito sono state esaminate nuove diete larvali al fine di ottenere una più elevata produttività in termini di pupe con tempi di impupamento e dimensioni delle pupe più omogenei. È stata inoltre valutata la possibile reazione fagostimolante dell’ATP addizionato al pasto di sangue delle femmine adulte con lo scopo di incrementare la produttività di uova prodotte dai ceppi di Ae.albopictus in allevamento. 2. Prove di irraggiamento Attraverso prove di laboratorio sono stati investigati in gabbia gli effetti sterilizzanti di diverse dosi radianti (20 - 85 Gy) sulle pupe maschio di Ae. albopictus per la valutazione dei livelli di sterilità, fertilità e fecondità indotti sulle femmine. Si sono compiute inoltre indagini per valutare eventuali alterazioni dello stato fisiologico dei maschi irraggiati e dei livelli di sterilità indotti su femmine, in funzione dell’età pupale alla quale venivano sottoposti a radiazioni. Analisi degli effetti delle radiazioni sui tempi di rotazione genitale, sulla velocità ed efficacia degli accoppiamenti e sui tempi di sfarfallamento degli adulti sono state condotte su maschi irraggiati a diverse dosi. Infine su femmine di Ae. albopictus si sono realizzate prove in gabbia per lo studio dei tempi di recettività all'accoppiamento. Prove di competizione L'effetto negativo della colonizzazione in condizioni artificiali e l'irraggiamento sono riconosciuti come i fattori principali che incidono sulla competitività dei maschi sterilizzati nei confronti di quelli fertili. Per la verifica della variazione di fitness dovuta a imbreeding ed eterosi, prove di competizione in serra (7,5 x 5 x 2,80 m) sono state realizzate impiegando ceppi allevati in laboratorio, ceppi selvatici raccolti in campo e ceppi ibridi ottenuti incrociando diversi ceppi di laboratorio. RISULTATI 1. Prove di allevamento Sono state confrontate la dieta standard (DS = 2,5 mg/larva Friskies Adult ® + 0,5 mg/larva lievito di birra) e la nuova dieta integrata addizionata di Tetramin ® (DI = DS + 0,2 mg/larva Tetramin ®) per l’alimentazione delle larve in allevamento. Le prove condotte hanno evidenziato una buona risposta nelle percentuali di impupamento e di produttività in termini di pupe per la nuova dieta senza però evidenziare miglioramenti significativi con la DS. Con la dieta integrata si ottiene un impupamento a 7 giorni del 66,6% delle larve allevate (65% con la DS) e il setacciamento a 1400 μm delle pupe ottenute produce in media il 98,3% di maschi nel setacciato (98,5% con la DS). Con la dieta standard la percentuale di maschi ottenuti sulle larve iniziali è pari a 27,2% (20-25% con la DS). Come riportato da Timmermann e Briegel (1999) la dieta delle larve va strutturata con l’obiettivo di garantire un ampio range di elementi nutritivi evitando così il rischio di carenze o sub-carenze che possano influire negativamente sulla produttività dell’allevamento e sulle condizioni di vigore dei maschi. Secondo Reisen (1980, 1982), l’influenza negativa dell’allevamento sulla competitività dei maschi nella fase di accoppiamento potrebbe essere di maggiore peso rispetto all’influenza dell’irraggiamento dei maschi. Infine le prove di laboratorio condotte per la verifica dell’efficacia fagostimolante di ATP nel pasto di sangue offerto alle femmine dell’allevamento non hanno evidenziato differenze significative in nessuno dei parametri considerati tra il campione nutrito con ATP e il testimone. Nella realizzazione di allevamenti massali per la produzione di maschi da irraggiare, si ritiene quindi opportuno mantenere la nuova dieta testata che garantisce una spettro nutritivo più ampio e completo alle larve in allevamento. L’aggiunta di ATP nel pasto di sangue delle femmine adulte non sarà impiegato in quanto troppo costoso e significativamente poco produttivo nel garantire un aumento del numero di uova prodotte. 2. Prove di irraggiamento Oltre alla sopravvivenza e alla sterilità, la scelta dello stadio di sviluppo più conveniente da irraggiare in un programma SIT dipende dalla possibilità di maneggiare in sicurezza grandi quantità di insetti senza danneggiarli durante tutte le fasi che intercorrono tra l’allevamento massale, l’irraggiamento e il lancio in campo. La fase pupale risulta sicuramente più vantaggiosa per il maggior numero di pupe irraggiabili per unità di volume e per il minimo danneggiamento arrecabile all'insetto che viene mantenuto in acqua durante tutte le procedure. La possibilità di lavorare con la minima dose radiante efficace, significa ridurre lo stress provocato inevitabilmente alle pupe maschio, che si manifesta nell’adulto con una ridotta longevità, una diminuita capacità di accoppiamento o di ricerca del partner e attraverso possibili alterazioni comportamentali che possono rendere il maschio inattivo o inefficace una volta introdotto in campo. I risultati ottenuti sottoponendo pupe maschili a irraggiamento a differenti ore dall’impupamento evidenziano come la maturità del campione influisca sia sulla mortalità delle pupe che sull’efficacia sterilizzante dell’irraggiamento. Come riportato anche da Wijeyaratne (1977) le pupe più vecchie mostrano una minore mortalità e una maggiore sensibilità alle radiazioni rispetto a quelle più giovani. In particolare si è osservato come pupe maschili di età superiore 24h fossero maggiormente sensibili all’irraggiamento riportando minore perdita di competitività rispetto alle pupe irraggiate precocemente. La minore dose impiegata per il raggiungimento della sterilità con minimi effetti sulla longevità dei maschi trattati e con livelli di fecondità e fertilità indotti sulle femmine non differenti dal testimone, corrisponde a 40Gy (Cs 137 - 2,3 Gy/min). Analizzando la sopravvivenza dei maschi, si osserva una tendenza all'aumento della mortalità in funzione dell’aumento della dose fornita per tutte le età pupali di irraggiamento testate. Per trattamenti condotti su pupe di età > 30h la longevità dei maschi non risente dell’irraggiamento fino a dosi di 40Gy. La fecondità delle femmine accoppiatesi con maschi irraggiati con dosi superiori a 40Gy mostra una tendenza alla riduzione del numero di uova prodotte con l’aumentare della dose ricevuta dal maschio. L’irraggiamento delle pupe non determina variazioni significative nei tempi di sfarfallamento degli adulti per le diverse dosi radianti fornite e per le differenti età pupali testate in rapporto al testimone. L’irraggiamento influenza al contrario i tempi di rotazione dei genitali esterni dei maschi evidenziando un ritardo proporzionale alla dose ricevuta. Resta da definire sui maschi irraggiati l’effetto combinato dei due effetti sui tempi di sfarfallamento degli adulti anche se appare chiara l’assenza di variazioni significative per la dose di irraggiamento 40Gy scelta come radiazione utile per la sterilizzazione dei maschi da lanciare in campo. Per quanto riguarda l’analisi dei tempi di accoppiamento dei maschi irraggiati si osserva in generale una minore reattività rispetto ai maschi fertili particolarmente marcata nei maschi irraggiati a dosi superiori i 40 Gy. Gli studi condotti sui tempi di accoppiamento delle femmine evidenziano una buona recettività (>80%) all’accoppiamento solo per femmine di età superiore a 42 - 48 h femmine. Prima di tale periodo la femmina realizza accoppiamenti con normale appaiamento dei due sessi ma non riceve il trasferimento degli spermi. 3. Prove di competizione Prove preliminari di competizione in tunnel svolte nel 2006 su ceppi selvatici e di allevamento avevano mostrato risultati di competitività dei maschi sterili (50 Gy) segnati da forte variabilità. Nel 2007 dopo aver condotto analisi per la verifica dei tempi di sfarfallamento, di accoppiamento e di rotazione genitale nei maschi sterilizzati, e di recettività nelle femmine, sono state realizzate nuove prove. In queste prove maschi adulti di Ae. albopictus irraggiati a 40Gy sono stati posizionati in campo, in ambiente naturale ombreggiato ed isolato, all’interno di serre (8x5x2,8 m) insieme a maschi adulti fertili e femmine vergini di Ae. albopictus con rapporto 1:1:1. Le prove preliminari 2006 erano condotte con le medesime condizioni sperimentali del 2007 ad eccezione dei tempi di inserimento delle femmine vergini passati da 1 giorno nel 2006, a 3 giorni nel 2007 dall’immissione dei maschi in tunnel. Sono state effettuate prove testando la competizione tra esemplari provenienti da ceppi di allevamento (cicli di allevamento in gabbia > 15), ceppi selvatici (da materiale raccolto in campo e con cicli di allevamento in gabbia < 5) e ceppi ibridi (ottenuti dall’incrocio di ceppi italiani di diversa provenienza geografica). I risultati ottenuti mostrano indici di competizioni medi accettabili senza evidenziare differenza fra i ceppi impiegati. L’allevamento massale quindi non deprime i ceppi allevati e gli ibridi realizzati non mostrano una vigoria superiore ne rispetto ai ceppi selvatici ne rispetto agli allevati in laboratorio.

Impiego di Ciclopoidi (Crustacea, Copepoda) come agenti di lotta biologica contro le zanzare (Diptera, Culicidae)

Da 25 anni la letteratura scientifica internazionale riporta studi su varie specie di microcrostacei copepodi ciclopoidi dei generi Macrocyclops, Megacyclops e Mesocyclops predatori di larve di 1a e 2a età di culicidi. Si tratta di prove di predazione in laboratorio e in pieno campo, in diverse aree del pianeta nessuna delle quali riguarda l’Italia o il resto d’Europa, contro principalmente Aedes aegypti (L.), Ae. albopictus (Skuse) e altre specie del genere Anopheles e Culex. L’allevamento massale di copepodi ciclopoidi appare praticabile e questo, assieme alle buone prestazioni predatorie, rende tali ausiliari candidati assai interessanti contro le due principali specie di zanzare, Culex pipiens L. e Ae. albpopictus, che nelle aree urbane e periurbane italiane riescono a sfruttare raccolte d’acqua artificiali di volume variabile e a regime idrico periodico o permanente. Pertanto lo scopo dello studio è stato quello di arrivare a selezionare una o più specie di copepodi candidati per la lotta biologica e valutarne la possibilità applicativa nell’ambito dei programmi di controllo delle zanzare nocive dell’ambiente urbano. L’argomento del tutto nuovo per il nostro paese, è stato sviluppato attraverso varie fasi ciascuna delle quali propedeutica a quella successiva. •Indagine faunistica nell’area di pianura e costiera sulle specie di ciclopoidi associate a varie tipologie di raccolte d’acqua naturali e artificiali (fossi, scoline, canali, risaie e pozze temporanee). I campionamenti sono stati condotti con l’obiettivo di ottenere le specie di maggiori dimensioni (≥1 mm) in ristagni con diverse caratteristiche in termini di qualità dell’acqua e complessità biocenotica. •Prove preliminari di predazione in laboratorio con alcune specie rinvenute negli ambienti campionati, nei confronti delle larve di Ae. albopictus e Cx. pipiens. Le prestazioni di predazione sono state testate sottoponendo ai copepodi larve giovani di zanzare provenienti da allevamento e calcolato il numero giornaliero di larve attaccate. •Implementazione di un allevamento pilota della specie valutata più interessante, Macrocyclops albidus (Jurine) (Cyclopoida, Cyclopidae, Eucyclopinae), per i risultati ottenuti in laboratorio in termini di numero di larve predate/giorno e per le caratteristiche biologiche confacenti agli ambienti potenzialmente adatti ai lanci. Questa parte della ricerca è stata guidata dalla finalità di mettere a punto una tecnica di allevamento in scala in modo da disporre di stock di copepodi dalla primavera, nonchè da criteri di economicità nell’impianto e nella sua gestione. •Prove di efficacia in condizioni di semicampo e di campo in raccolte d’acqua normalmente colonizzate dai culicidi in ambito urbano: bidoni per lo stoccaggio di acqua per l’irrigazione degli orti e tombini stradali. In questo caso l’obiettivo principale è stato quello di ottenere dati sull’efficienza del controllo di M. albidus nei confronti della popolazione culicidica selvatica e sulla capacità del copepode di colonizzare stabilmente tali tipologie di focolai larvali. Risultati e conclusioni Indagine faunistica e prove di predazione in laboratorio L’indagine faunistica condotta nell’area costiera ferrarese, in quella ravennate e della pianura bolognese ha portato al rinvenimento di varie specie di ciclopoidi mantenuti in laboratorio per la conduzione delle prove di predazione. Le specie testate sono state: Acanthocyclops robustus (G. O. Sars), Macrocyclops albidus (Jurine), Thermocyclops crassus (Fischer), Megacyclops gigas (Claus). La scelta delle specie da testare è stata basata sulla loro abbondanza e frequenza di ritrovamento nei campionamenti nonché sulle loro dimensioni. Ciascuna prova è stata condotta sottoponendo a un singolo copepode, oppure a gruppi di 3 e di 5 esemplari, 50 larve di 1a età all’interno di contenitori cilindrici in plastica con 40 ml di acqua di acquedotto declorata e una piccola quantità di cibo per le larve di zanzara. Ciascuna combinazione “copepode/i + larve di Ae. albopictus”, è stata replicata 3-4 volte, e confrontata con un testimone (50 larve di Ae. albopictus senza copepodi). A 24 e 48 ore sono state registrate le larve sopravvissute. Soltanto per M. albidus il test di predazione è stato condotto anche verso Cx. pipiens. Messa a punto della tecnica di allevamento La ricerca è proseguita concentrando l’interesse su M. albidus, che oltre ad aver mostrato la capacità di predare a 24 ore quasi 30 larve di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, dalla bibliografia risulta tollerare ampi valori di temperatura, di pH e alte concentrazioni di vari inquinanti. Dalla ricerca bibliografica è risultato che i ciclopoidi sono facilmente allevabili in contenitori di varia dimensione e foggia somministrando agli stadi di preadulto alghe unicellulari (Chlorella, Chilomonas), protozoi ciliati (Paramecium, Euplotes), rotiferi e cladoceri. Ciò presuppone colture e allevamenti in purezza di tali microrganismi mantenuti in parallelo, da utilizzare come inoculo e da aggiungere periodicamente nell’acqua di allevamento dei ciclopoidi. Nel caso di utilizzo di protozoi ciliati, occorre garantirne lo sviluppo che avviene a carico di flora batterica spontanea a sua volta cresciuta su di un substrato organico quale latte, cariossidi bollite di grano o soia, foglie di lattuga, paglia di riso bollita con cibo secco per pesci, lievito di birra. Per evitare il notevole impegno organizzativo e di manodopera nonché il rischio continuo di perdere la purezza della colonia degli organismi da utilizzare come cibo, le prove comparative di allevamento hanno portato ad un protocollo semplice ed sufficientemente efficiente in termini di copepodi ottenibili. Il sistema messo a punto si basa sull’utilizzo di una popolazione mista di ciliati e rotiferi, mantenuti nell'acqua di allevamento dei copepodi mediante la somministrazione periodica di cibo standard e pronto all’uso costituito da cibo secco per gatti. Prova di efficacia in bidoni da 220 l di capacità La predazione è stata studiata nel biennio 2007-2008 in bidoni da 220 l di capacità inoculati una sola volta in aprile 2007 con 100 e 500 esemplari di M. albidus/bidone e disposti all’aperto per la libera ovideposizione della popolazione culicidica selvatica. L’infestazione preimmaginale culicidica veniva campionata ogni due settimane fino ad ottobre, mediante un retino immanicato a maglia fitta e confrontata con quella dei bidoni testimone (senza copepodi). Nel 2007 il tasso di riduzione medio delle infestazioni di Ae. albopictus nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è del 99,90% e del 100,00% rispettivamente alle dosi iniziali di inoculo di 100 e 500 copepodi/bidone; per Cx. pipiens L. tale percentuale media è risultata di 88,69% e di 84,65%. Similmente, nel 2008 si è osservato ad entrambe le dosi iniziali di inoculo una riduzione di Ae. albopictus del 100,00% e di Cx. pipiens del 73,3%. La dose di inoculo di 100 copepodi per contenitore è risultata sufficiente a garantire un rapido incremento numerico della popolazione che ha raggiunto la massima densità in agosto-settembre e un eccellente controllo delle popolazioni di Ae. albopictus. Prova di efficacia in campo in serbatoi per l’acqua irrigua degli orti La prova è stata condotta a partire dalla metà di agosto 2008 interessando 15 serbatoi di varia foggia e capacità, variabile tra 200 e 600 l, utilizzati per stoccare acqua orti famigliari nel comune di Crevalcore (BO). Ai proprietari dei serbatoi era chiesto di gestire il prelievo dell’acqua e i rifornimenti come da abitudine con l’unica raccomandazione di non svuotarli mai completamente. In 8 contenitori sono stati immessi 100 esemplari di M.albidus e una compressa larvicida a base di Bacillus thuringiensis var. israelensis (B.t.i.); nei restanti 7 è stata soltanto immessa la compressa di B.t.i.. Il campionamento larvale è stato settimanale fino agli inizi di ottobre. Dopo l’introduzione in tutti i serbatoi sono stati ritrovati esemplari di copepodi, nonostante il volume di acqua misurato settimanalmente sia variato da pochi litri, in qualche bidone, fino a valori della massima capacità, per effetto del prelievo e dell’apporto dell’acqua da parte dei gestori degli orti. In post-trattamento sono state osservate differenze significative tra le densità larvali nelle due tesi solo al 22 settembre per Ae.albopictus Tuttavia in termini percentuali la riduzione media di larve di 3a-4a età e pupe nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è stata de 95,86% per Ae. albopictus e del 73,30% per Cx. pipiens. Prova di efficacia in tombini stradali Sono state condotte due prove in due differenti località, interessando 20 tombini (Marano di Castenaso in provincia di Bologna nel 2007) e 145 tombini (San Carlo in provincia di Ferrara nel 2008), quest’ultimi sottoposti a spurgo e pulizia completa nei precedenti 6 mesi l’inizio della prova. L’introduzione dei copepodi nei tombini è stata fatta all’inizio di luglio nella prova di Marano di Castenaso e alla fine di aprile e giugno in quelli di San Carlo, a dosi di 100 e 50 copepodi/tombino. Prima dell’introduzione dei copepodi e successivamente ogni 2 settimane per due mesi, in ogni tombino veniva campionata la presenza culicidica e dei copepodi con dipper immanicato. Nel 2007 dopo l’introduzione dei copepodi e per tutto il periodo di studio, mediamente soltanto nel 77% dei tombini i copepodi sono sopravvissuti. Nel periodo di prova le precipitazioni sono state scarse e la causa della rarefazione dei copepodi fino alla loro scomparsa in parte dei tombini è pertanto da ricercare non nell’eventuale dilavamento da parte della pioggia, quanto dalle caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Tra queste innanzitutto la concentrazione di ossigeno che è sempre stata molto bassa (0÷1,03 mg/l) per tutta la durata del periodo di studio. Inoltre, a questo fattore probabilmente è da aggiungere l’accumulo, a concentrazioni tossiche per M. albidus, di composti organici e chimici dalla degradazione e fermentazione dell’abbondante materiale vegetale (soprattutto foglie) in condizioni di ipossia o anossia. Nel 2008, dopo il primo inoculo di M. albidus la percentuale di tombini che al campionamento presentano copepodi decresce in modo brusco fino a raggiungere il 6% a 2 mesi dall’introduzione dei copepodi. Dopo 40 giorni dalla seconda introduzione, la percentuale di tombini con copepodi è del 6,7%. Nell’esperienza 2008 è le intense precipitazioni hanno avuto probabilmente un ruolo determinante sul mantenimento dei copepodi nei tombini. Nel periodo della prova infatti le piogge sono state frequenti con rovesci in varie occasioni di forte intensità per un totale di 342 mm. Sotto questi livelli di pioggia i tombini sono stati sottoposti a un continuo e probabilmente completo dilavamento che potrebbe aver impedito la colonizzazione stabile dei copepodi. Tuttavia non si osservano influenze significative della pioggia nella riduzione percentuale dei tombini colonizzati da copepodi e ciò fa propendere all’ipotesi che assieme alla pioggia siano anche le caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua a impedire una colonizzazione stabile da parte di M. albidus. In definitiva perciò si è dimostrato che i tombini stradali sono ambienti ostili per la sopravvivenza di M. albidus, anche se, dove il ciclopoide si è stabilito permanentemente, ha dimostrato un certo impatto nei confronti di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, che tuttavia è risultato non statisticamente significativo all’analisi della varianza. Nei confronti delle larve di Culex pipiens il copepode non permette livelli di controllo soddisfacente, confermando i dati bibliografici. Nei confronti invece di Ae. albopictus la predazione raggiunge buoni livelli; tuttavia ciò non è compensato dalla percentuale molto alta di tombini che, dopo periodi di pioggia copiosa o singoli episodi temporaleschi o per le condizioni di anossia rimangono senza i copepodi. Ciò costringerebbe a ripetute introduzioni di copepodi i cui costi attualmente non sono inferiori a quelli per trattamenti con prodotti larvicidi. In conclusione la ricerca ha portato a considerare Macrocyclops albidus un interessante ausiliario applicabile anche nelle realtà urbane del nostro paese nell’ambito di programmi integrati di contrasto alle infestazioni di Aedes albopictus. Tuttavia il suo utilizzo non si presta a tutti i focolai larvali ma soltanto a raccolte di acqua artificiali di un certo volume come i bidoni utilizzati per stoccare acqua da impiegare per l’orto e il giardino familiare nelle situazioni in cui non è garantita la copertura ermetica, lo svuotamento completo settimanale o l’utilizzo di sostanze ad azione larvozanzaricida.