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Impact of sunlight exposure on the residual efficacy of biolarvicides Bacillus thuringiensis israelensis and Bacillus sphaericus against the main malaria vector, Anopheles gambiae

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  • Additional Information
    • Contributors:
      Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie]); Institut Pierre Richet (IPR); Institut de Recherche en Sciences de la Santé Bobo Dioulasso (INSSA); Université Nazi Boni (Bobo-Dioulasso) (UNB); Université d’Abomey-Calavi = University of Abomey Calavi (UAC); Vector Control Group (MIVEGEC-VCG); Evolution des Systèmes Vectoriels (ESV); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie]); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]); Université Polytechnique Nazi Boni Bobo-Dioulasso (UNB); Université d’Abomey-Calavi (UAC); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC); Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
    • Publication Information:
      Springer Science and Business Media LLC, 2019.
    • Publication Date:
      2019
    • Abstract:
      Des facteurs biotiques et abiotiques ont été rapportés pour affecter l'efficacité larvicide de Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) et Bacillus sphaericus (Bs), bien que la mesure dans laquelle ils sont affectés ait été mal documentée. Cet article étudie l'effet de l'exposition au soleil sur l'efficacité d'une nouvelle formulation larvicide à base de Bti et de Bs, ci-après dénommée BTBSWAX, appliquée à deux stades larvaires différents. L'apparition de l'inhibition présentée par BTBSWAX à trois doses différentes (1 g/m2, 1,5 g/m2 et 2 g/m2) a été surveillée dans des conditions de semi-champ à l'aide d'un total de 32 récipients comprenant 16 qui ont été couverts et 16 qui ont été découverts. Deux expériences ont été menées en utilisant des larves de premier et de deuxième stade d'Anopheles gambiae, respectivement. BTBSWAX à 2 g/m2 dans des récipients couverts présentait une forte inhibition de l'émergence (> 80 %) lorsque les larves étaient exposées à partir du 1er stade au jour 6 après le traitement, alors que l'inhibition de l'émergence n'était que de 28 % dans des récipients non couverts. Pour les larves exposées à partir du 1er stade au jour 12 après le traitement, l'inhibition de l'émergence était modérée (70 %) dans des contenants couverts, mais faible (< 20 %) dans des contenants non couverts. Pour les larves exposées à partir du 2e stade au 10e jour après le traitement, l'inhibition de l'émergence était modérée (31 %) dans des contenants couverts, mais très faible (< 10 %) dans des contenants non couverts. De plus, l'efficacité résiduelle de BTBSWAX a été nettement affectée par les stress environnementaux, y compris l'exposition au soleil (Hazard ratio (HR) = 0,12, p < 0,001 et HR = 0,63, p = 0,033 pour BTBSWAX à 2 g/m2 contre les larves du 1er et du 2ème stade, respectivement). Ces résultats soulignent l'impact des variables environnementales (par exemple, l'exposition au soleil) sur l'efficacité résiduelle des biolarvicides Bti et Bs sur le terrain. Ils soulignent donc la nécessité de prendre en compte ces facteurs dans les processus de développement des formulations larvicides. De plus, les études de l'écologie des larves d'Anopheles dans les zones ciblées sont également cruciales pour l'intégration des stratégies de contrôle des larves dans les plans de transmission du paludisme conçus par les programmes nationaux de lutte contre le paludisme des pays endémiques.
      Se ha informado que los factores bióticos y abióticos afectan la eficacia larvicida de Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) y Bacillus sphaericus (Bs), aunque la medida en que se ven afectados ha sido poco documentada. Este documento estudia el efecto de la exposición a la luz solar sobre la eficacia de una nueva formulación de larvicida basada tanto en Bti como en Bs, en lo sucesivo denominada BTBSWAX, aplicada contra dos etapas larvarias diferentes. La aparición de inhibición exhibida por BTBSWAX en tres dosis diferentes (1 g/m2, 1.5 g/m2 y 2 g/m2) se monitoreó en condiciones de semicampo utilizando un total de 32 recipientes que comprendían 16 que estaban cubiertos y 16 que estaban descubiertos. Se realizaron dos experimentos con larvas de primer y segundo estadio de Anopheles gambiae, respectivamente. BTBSWAX a 2 g/m2 en recipientes cubiertos exhibió una alta inhibición de emergencia (> 80%) cuando las larvas se expusieron desde el primer estadio el día 6 después del tratamiento, mientras que la inhibición de emergencia fue solo del 28% en recipientes descubiertos. Para las larvas expuestas desde el primer estadio el día 12 después del tratamiento, la inhibición de la emergencia fue moderada (70%) en los recipientes cubiertos, pero fue baja (< 20%) en los recipientes descubiertos. Para las larvas expuestas desde el segundo estadio el día 10 después del tratamiento, la inhibición de la emergencia fue moderada (31%) en los recipientes cubiertos, pero fue muy baja (< 10%) en los recipientes descubiertos. Además, la eficacia residual de BTBSWAX se vio notablemente afectada por las tensiones ambientales, incluida la exposición a la luz solar (Hazard ratio (HR) = 0.12, p < 0.001 y HR = 0.63, p = 0.033 para BTBSWAX a 2 g/m2 contra larvas de 1er y 2do estadio, respectivamente). Estos hallazgos enfatizan el impacto de las variables ambientales (por ejemplo, la exposición a la luz solar) en la eficacia residual de los biolarvicidas Bti y Bs en el campo. Por lo tanto, destacan la necesidad de tener en cuenta estos factores para los procesos de desarrollo de formulaciones de larvicidas. Además, los estudios de la ecología de las larvas de Anopheles en áreas específicas también son cruciales para la integración de las estrategias de control de larvas en los planes de transmisión de la malaria ideados por los programas nacionales de control de la malaria de los países endémicos.
      Biotic and abiotic factors have been reported to affect the larvicidal efficacy of Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) and Bacillus sphaericus (Bs), although the extent to which they are affected has been poorly documented. This paper studies the effect of sunlight exposure on the efficacy of a new larvicide formulation based on both Bti and Bs, herein after referred to as BTBSWAX, applied against two different larval stages. The emergence of inhibition exhibited by BTBSWAX at three different dosages (1 g/m2, 1.5 g/m2, and 2 g/m2) was monitored under semi-field conditions using a total of 32 containers comprising 16 that were covered and 16 that were uncovered. Two experiments were conducted using first- and second-instar larvae of Anopheles gambiae, respectively. BTBSWAX at 2 g/m2 in covered containers exhibited high emergence inhibition (> 80%) when larvae were exposed from 1st instar on day-6 post-treatment, whereas the emergence inhibition was only 28% in uncovered containers. For larvae exposed from 1st instar on day-12 post-treatment, the emergence inhibition was moderate (70%) in covered containers but was low (< 20%) in uncovered containers. For larvae exposed from 2nd instar on day-10 post-treatment, the emergence inhibition was moderate (31%) in covered containers but was very low (< 10%) in uncovered containers. Moreover, the residual efficacy of BTBSWAX was markedly affected by environmental stresses, including sunlight exposure (Hazard ratio (HR) = 0.12, p < 0.001 and HR = 0.63, p = 0.033 for BTBSWAX at 2 g/m2 against 1st and 2nd instar larvae, respectively). These findings emphasize the impact of environmental variables (e.g., sunlight exposure) on the residual efficacy of Bti and Bs biolarvicides in the field. They hence highlight the need to take these factors into account for larvicide formulation development processes. Moreover, studies of the ecology of Anopheles larvae in targeted areas are also crucial for the integration of larval control strategies into malaria transmission plans devised by national malaria control programmes of endemic countries.
      تم الإبلاغ عن أن العوامل الحيوية واللاأحيائية تؤثر على فعالية قتل اليرقات للعصية التورينجية الإسرائيلية (Bti) والعصية الكروية (Bs)، على الرغم من أن مدى تأثرها قد تم توثيقه بشكل سيئ. تدرس هذه الورقة تأثير التعرض لأشعة الشمس على فعالية تركيبة مبيدات اليرقات الجديدة القائمة على كل من Bti و Bs، المشار إليها فيما يلي باسم BTBSWAX، المطبقة على مرحلتين مختلفتين من اليرقات. تمت مراقبة ظهور التثبيط الذي أظهره BTBSWAX بثلاث جرعات مختلفة (1 جم/م 2، 1.5 جم/م 2، و 2 جم/م 2) في ظل ظروف شبه ميدانية باستخدام ما مجموعه 32 حاوية تتألف من 16 حاوية تم تغطيتها و 16 حاوية تم الكشف عنها. تم إجراء تجربتين باستخدام يرقات النجمين الأول والثاني من Anopheles gambiae، على التوالي. أظهر BTBSWAX عند 2 جم/م 2 في الحاويات المغطاة تثبيطًا عالي الظهور (> 80 ٪) عندما تعرضت اليرقات من المرحلة الأولى في اليوم السادس بعد المعالجة، في حين أن تثبيط الظهور كان 28 ٪ فقط في الحاويات غير المغطاة. بالنسبة لليرقات المعرضة من المرحلة الأولى في اليوم الثاني عشر بعد العلاج، كان تثبيط الظهور معتدلاً (70 ٪) في الحاويات المغطاة ولكنه كان منخفضًا (< 20 ٪) في الحاويات غير المغطاة. بالنسبة لليرقات المعرضة من المرحلة الثانية في اليوم العاشر بعد العلاج، كان تثبيط الظهور معتدلاً (31 ٪) في الحاويات المغطاة ولكنه كان منخفضًا جدًا (< 10 ٪) في الحاويات غير المغطاة. علاوة على ذلك، تأثرت الفعالية المتبقية لـ BTBSWAX بشكل ملحوظ بالضغوط البيئية، بما في ذلك التعرض لأشعة الشمس (نسبة الخطر (HR) = 0.12، p < 0.001 و HR = 0.63، p = 0.033 لـ BTBSWAX عند 2 جم/م 2 مقابل يرقات الطور الأول والثاني، على التوالي). تؤكد هذه النتائج على تأثير المتغيرات البيئية (على سبيل المثال، التعرض لأشعة الشمس) على الفعالية المتبقية للمبيدات الحيوية Bti و Bs في هذا المجال. وبالتالي فإنها تسلط الضوء على الحاجة إلى أخذ هذه العوامل في الاعتبار لعمليات تطوير تركيبة مبيدات اليرقات. علاوة على ذلك، فإن دراسات إيكولوجية يرقات الأنوفيليس في المناطق المستهدفة أمر بالغ الأهمية أيضًا لدمج استراتيجيات مكافحة اليرقات في خطط انتقال الملاريا التي وضعتها البرامج الوطنية لمكافحة الملاريا في البلدان الموبوءة.
    • File Description:
      text/pdf
    • ISSN:
      1475-2875
    • Accession Number:
      10.1186/s12936-019-2687-0
    • Accession Number:
      10.60692/n4k3y-sdc39
    • Accession Number:
      10.60692/h7st0-kb170
    • Rights:
      CC BY
    • Accession Number:
      edsair.doi.dedup.....db848e5a953aa8715dc8bf99dc2264da