Ứng dụng kỹ thuật cho ăn nhân tạo bằng máy hemotek trong việc nuôi giữ các loài muỗi ở Labo Viện Sốt rét-Ký sinh trùng-Côn trùng Quy Nhơn
Việc nuôi giữ các loài muỗi thuộc giống Aedes và giống Anopheles trong phòng thí nghiệm là điều rất cần thiết cho các nghiên cứu cơ bản, ứng dụng và chủ động trong nghiên cứu về hình thể, sinh lý, sinh thái, di truyền và các nghiên cứu về hiệu lực của các loại hóa chất diệt côn trùng cũng như hiểu rõ hơn về khả năng truyền bệnh của chúng. Giai đoạn trưởng thành của muỗi cái, đòi hỏi phải được no máu đều đặn mỗi ngày để cơ thể chiết xuất protein và sắt từ máu, rồi tạo ra các amino axit và từ đó phát triển trứng. Nguồn máu dùng để cung cấp hằng ngày cho muỗi nuôi trong phòng thí nghiệm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và sinh sản của chúng. Chính vì thế, nghiên cứu cho muỗi ăn qua màng ăn nhân tạo bằng hệ thống máy Hemotek để thay thế việc cho muỗi đốt máu trực tiếp trên động vật thí nghiệm là việc làm cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần làm giảm việc sử dụng động vật thí nghiệm sống trong nghiên cứu khoa học, đồng thời giảm các chi phí khi duy trì một số lượng lớn động vật thí nghiệm trong một thời gian dài và các chi phí trong nghiên cứu khoa học liên quan đến hoạt động phòng chống véc tơ.
Cho muỗi hút máu bằng máy Hemotek. Tỷ lệ sống sốt của muỗi đốt máu trực tiếp trên chuột và đốt máu qua màng Có sự khác biệt về tỷ lệ sống sót của các loài muỗi khi cho ăn bởi các phương pháp khác nhau (p<0,05). Cụ thể, khi tiến hành theo dõi 30 con muỗi của mỗi loài cho vào từng lồng nuôi, đánh số thứ tự cho từng phương pháp cho ăn máu ta thấy, cả 4 loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột có tỷ lệ sống sót cao từ 77 - 83% và tương tự với cho ăn nhân tạo qua màng ruột heo có tỷ lệ sống sót là 73 - 80%, ngoại trừ An. dirus ở màng ruột heo là dưới 70%. Tỷ lệ sống sót của các loàiAe. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus khi cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek có tỷ lệ sống sót là thấp hơn so với hai phương pháp cho ăn trên 37 - 57%. Bảng 1. Tỷ lệ sống sót của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt máu qua màng ăn nhân tạo. Loài | Muỗi theo dõi | Chuột | Màng Hemotek | Màng ruột heo | p | Muỗi sống | % | Muỗi sống | % | Muỗi sống | % | Ae. aegypti | 30 | 25 | 83 | 17 | 57 | 24 | 80 | < 0,05 | Ae. albopictus | 30 | 24 | 80 | 16 | 53 | 24 | 80 | An. dirus | 30 | 23 | 77 | 10 | 33 | 20 | 67 | An. epiroticus | 30 | 24 | 80 | 11 | 37 | 22 | 73 |
Khả năng đẻ trứng của muỗi bằng các phương pháp cho ăn khác nhau Bảng 2: Số trung bình trứng của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt máu qua màng ăn nhân tạo Loài | Chuột | Màng Hemotek | Màng ruột heo | p | Muỗi đẻ | Trứng | TB trứng | Muỗi đẻ | Trứng | TB trứng | Muỗi đẻ | Trứng | TB trứng | Ae. aegypti | 22 | 3540 | 160,9 | 11 | 561 | 51,5 | 21 | 2951 | 140,5 | < 0,05 | Ae. albopictus | 20 | 3928 | 196,4 | 12 | 593 | 49,4 | 22 | 3160 | 143,6 | An. dirus | 18 | 1791 | 99,5 | 8 | 310 | 38,8 | 15 | 1170 | 78 | An. epiroticus | 18 | 1181 | 65,6 | 8 | 322 | 40,2 | 16 | 1547 | 96,7 |
Ghi chú:TB: trung bình. Số trứng thu được của các loài muỗi khi cho ăn ở các phương pháp khác nhau là có sự khác biệt (p<0,05). Cụ thể, Aedes khi cho đốt trực tiếp trên chuột và đốt qua màng ruột heo có số trứng trung bình thu được là rất cao trên 140 trứng/con. Đặc biệt, muỗi Ae. albopictus khi cho đốt trực tiếp trên chuột có số trứng trung bình gần 200 trứng/con. Riêng, cho đốt qua màng Hemotek, số trứng trung bình thu được ở hai giống Aedes và Anopheles thấp từ 38,8 - 51,5 trứng/con Tỷ lệ trứng nở thành bọ gậy của muỗi ở các phương pháp cho ăn khác nhau Sự khác biệt về tỷ lệ trứng nở ra bọ gậy tuổi hai ở tất cả các loài tại 3 phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn nhân tạo qua hai loại màng Hemotek và màng ruột heo là không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). Cụ thể, tỷ lệ trứng nở thành bọ gậy tuổi hai ở cả bốn loài Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus là rất cao khi cho đốt trực tiếp trên chuột và cả ở đốt qua hai loại màng Hemotek và màng ruột heo là từ 72,9 - 96,3%. Bảng 3: Tỷ lệ trứng nở bọ gậy của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt máu qua màng ăn nhân tạo Loài | Chuột | Màng Hemotek | Màng ruột heo | p | Trứng | Bọ gậy tuổi 2 | % | Trứng | Bọ gậy tuổi 2 | % | Trứng | Bọ gậy tuổi 2 | % | Ae. aegypti | 3540 | 3211 | 90,7 | 561 | 493 | 88 | 2951 | 2408 | 81,6 | < 0,05 | Ae. albopictus | 3928 | 3551 | 90.4 | 593 | 547 | 92,2 | 3160 | 2917 | 92,3 | > 0,05 | An. dirus | 1791 | 1510 | 84.3 | 310 | 226 | 72,9 | 1170 | 1012 | 86,5 | > 0,05 | An. epiroticus | 1181 | 1137 | 96.3 | 322 | 296 | 92 | 1547 | 1456 | 94,1 | > 0,05 |
Tỷ lệ bọ gậy nở thành quăng của muỗi ở các phương pháp cho ăn khác nhau Bảng 4: Tỷ lệ bọ gậy nở quăng của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt máu qua màng ăn nhân tạo Loài | Chuột | Màng Hemotek | Màng ruột heo | p | Bọ gậy tuổi 2 | Quăng | % | Bọ gậy tuổi 2 | quăng | % | Bọ gậy tuổi 2 | Quăng | % | Ae. aegypti | 3211 | 2957 | 92,1 | 493 | 266 | 86,1 | 2408 | 2131 | 88,5 | < 0,05 | Ae. albopictus | 3551 | 2908 | 90,5 | 547 | 309 | 89,3 | 2917 | 2640 | 90,5 | An. dirus | 1510 | 1069 | 70,8 | 226 | 110 | 71 | 1012 | 784 | 77,5 | An. epiroticus | 1137 | 957 | 51 | 296 | 105 | 52 | 1456 | 748 | 51,4 |
Sự khác biệt về tỷ lệ bọ gậy từ tuổi hai phát triển thành quăng ở tất cả các loài tại 3 phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn nhân tạo qua hai loại màng là có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Tỷ lệ phát triển từ giai đoạn bọ gậy tuổi hai đến giai đoạn quăng qua cả ba phương pháp cho ăn ở các loài muỗi là rất cao trên 70%. Tuy nhiên, ở loài An. epiroticus có tỷ lệ là thấp dưới 53%. Tỷ lệ quăng nở thành muỗi ở các phương pháp cho ăn khác nhau Bảng 5: Tỷ lệ quăng nở thành muỗi của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt máu qua màng ăn nhân tạo Loài | Chuột | Màng Hemotek | Màng ruột heo | p | Quăng | Muỗi | % | Quăng | Muỗi | % | Quăng | Muỗi | % | Ae. aegypti | 2957 | 2800 | 94,7 | 266 | 231 | 86,8 | 2131 | 1986 | 93,2 | >0,05 | Ae. albopictus | 2908 | 2716 | 93,4 | 309 | 264 | 85,4 | 2640 | 2130 | 80,7 | < 0,05 | An. dirus | 1069 | 845 | 79 | 110 | 91 | 82,7 | 784 | 672 | 85,7 | > 0,05 | An. epiroticus | 2957 | 2759 | 93,3 | 105 | 81 | 76,9 | 748 | 588 | 78,6 | <0,05 |
Tỷ lệ quăng phát triển thành muỗi trưởng thành tại 3 phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn nhân tạo qua hai loại màng Hemotek và màng ruột heo ở mỗi loài là có sự khác biệt. Cụ thể, tỷ lệ quăng nở thành muỗi trưởng thành ở cả 4 loài khi cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và qua hai loại màng hemotek, màng ruột heo lần lượt là từ 79 - 94,7%, 76,9 - 86,8% và 78,6 - 93,2%. Tỷ lệ đực, cái của muỗi khi cho ăn ở các phương pháp khác nhau Các loài muỗi Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus khi cho đốt trực tiếp trên chuột và cho ăn nhân tạo qua hai loại màng Hemotek và màng ruột heo cho tỷ lệ muỗi nở lên con đực và con cái giữa các loài là không có sự khác biệt (p>0,05). Cụ thể, cả 4 loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột có tỷ lệ con đực, con cái lần lượt là từ 31,4 - 35,9% và 64 -68.6%, cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek có tỷ lệ con đực, con cái lần lượt là từ 34,2 - 35% và 56,5 - 65,8%, cho ăn qua màng ruột heo có tỷ lệ con đực, con cái lần lượt là 33,1 - 41,5% và 58,5 - 66.9%
Hình 1: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ đực, cái của các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột và đốt máu qua màng ăn nhân tạo
BÀN LUẬN Nuôi giữ các loài muỗi thuộc họ Culicidae trong phòng thí nghiệm là cần thiết để tiến hành nghiên cứu và hiểu rõ hơn về các đặc điểm sinh học cũng như tác nhân gây bệnh do muỗi truyền. Để duy trì họ muỗi này trong phòng thí nghiệm, cần phải có nguồn cung cấp máu thích hợp cho quá trình sinh trưởng và phát triển trứng của chúng. Cho các loài muỗi đốt máu trực tiếp trên chuột bạch hàng ngày cũng đòi hỏi phải nuôi giữ chuột bạch song song với việc duy trì các loài muỗi trong phòng thí nghiệm. Điều này cũng đồng nghĩa với việc phải chi ra một khoảng chi phí lớn về tài chính cũng như công chăm sóc chuột. Cho muỗi ăn nhân tạo là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay ở các phòng thí nghiệm trên thế giới để loại bỏ dần phương pháp cho muỗi đốt máu trực tiếp trên chuột bạch vừa làm giảm thiểu sự đau đớn, khó chịu cho động vật thí nghiệm, vừa giảm các chi phí khi duy trì một số lượng lớn động vật thí nghiệm trong một thời gian dài. Kết quả cho thấy, khi tiến hành theo dõi 30 con muỗi cho mỗi loài Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus, thì tỷ lệ sống sót của các loài qua từng phương pháp cho ăn là khác nhau (p<0,05). Cụ thể, ở phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn nhân tạo qua màng ruột heo thì tỷ lệ muỗi sống sót ở cả 4 loài là gần như tương đương nhau từ 73 - 83%, ngoại trừ muỗi An. dirus khi cho ăn nhân tạo qua màng ruột heo có tỷ lệ thấp hơn so với các loài khác là 67%. Riêng ở phương pháp cho ăn qua màng Hemotek thì tỷ lệ muỗi sống của cả 4 loài là rất thấp từ 33 - 57%. Điều này cho thấy rằng, cả 4 loài muỗi Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus khi cho ăn nhân tạo qua màng ruột heo có tỷ lệ sống sót gần tương đương với phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch. Ở phương pháp cho ăn qua màng Hemotek, đây là một loại màng được làm bằng các sợi collagen tổng hợp, không mùi, vì thế độ thu hút con mồi là rất thấp, màng ruột heo là một loại màng được lấy từ phần ruột non còn tươi của heo, đã qua xử lý nên bề mặt của ruột mỏng, có mùi, vì thế độ thu hút con mồi là cao. Vì thế, tỷ lệ muỗi đốt máu qua màng ruột heo cho kết quả cao hơn khi cho đốt nhân tạo qua màng Hemotek. Kết quả số liệu ở bảng 2 khi đếm số trứng của các loài muỗi thu được qua 3 phương pháp cho đốt khác nhau ta thấy, 2 loài muỗi Ae. aegypti và Ae. albopictus khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và đốt qua màng ruột heo có số trứng trung bình thu được là rất cao trên 140 trứng/con. Đặc biệt Ae. albopictus khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch có số trứng trung bình gần 200 trứng/con. Riêng 4 loài muỗi này, khi cho đốt qua màng Hemotek có số trứng trung bình là thấp từ 38,8 - 51,5%. Kết quả trên cho thấy, muỗi Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn qua màng ruột heo có khả năng sinh sản là cao hơn so với phương pháp cho ăn máu qua màng Hemotek. Điều này cho thấy rằng, hiệu suất đốt máu ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh sản củamuỗi, muỗi phải thật sự no máu và đốt nhiều lần thì khả năng phát triển trứng càng cao do cơ thể muỗi được cung cấp một lượng protein và sắt dồi dào, điều này cũng lý giải vì sao muỗi đốt trực tiếp trên chuột bạch và muỗi đốt qua màng ruột heo cho số trứng trung bình là rất cao. Trong khi đó, khi muỗi đốt máu qua màng Hemotek, sự thu hút của màng này đối với muỗi là rất thấp, kéo theo số lượng muỗi đốt no máu là thấp, điều này ảnh hưởng đến chất lượng cũng như số lượng trứng của muỗi khi đốt qua màng Hemotek. Nhìn vào số liệu bảng 3, không có sự khác biệt về tỷ lệ trứng nở ra bọ gậy khi cho đốt qua 3 phương pháp khác nhau, tỷ lệ nở trứng nở thành bọ gậy tuổi hai ở cả 4 loài muỗi là rất cao khi cho đốt trực tiếp trên chuột và cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek, màng ruột heo. Điều này chứng tỏ rằng, các phương pháp cho đốt khác nhau chỉ ảnh hưởng đến giai đoạn từ muỗi trưởng thành và khả năng phát triến trứng, còn từ giai đoạn trứng nở thành bọ gậy là không bị ảnh hưởng bởi các phương pháp cho ăn khác nhau. Tương tự với tỷ lệ trứng nở thành bọ gậy, ở bảng 4 kết quả cho thấy, tỷ lệ bọ gậy nở thành quăng ở cả 4 loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột và cho ăn qua màng Hemotek, màng ruột heo là không có sự khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, hai loài muỗi Ae. aegypti và Ae. albopictus khi cho đốt qua 3 phương pháp là vẫn chiếm ưu thế hơn với tỷ lệ nở là từ 86,1 - 92,1% so với loài An. dius với tỷ lệ nở từ 70,8 - 77,5%. Riêng A. epiroticus là có tỷ lệ nở thấp 51 - 52%, xong điều này không có nghĩa tỷ lệ nở từ bọ gậy thành quăng của An. epiroticus bị ảnh hưởng bởi phương pháp cho ăn nhân tạo qua các loại màng Hemotek và màng ruột heo, mà tỷ lệ này xảy ra đồng loạt ở cả phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch. Kết quả bảng 5 cũng cho thấy, tỷ lệ quăng phát triển thành muỗi trưởng thành ở tất cả các loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn qua màng Hemotek, màng ruột heo là không có sự khác biệt, mặc dù số lượng muỗi thu được từ quăng là khác nhau. Cụ thể, tỷ lệ quăng nở thành muỗi ở cả 4 loài đạt từ 79 - 94,7%. Điều này cho thấy, tỷ lệ quăng nở thành muỗi trưởng thành không bị ảnh hưởng bởi các phương pháp cho đốt khác nhau. Riêng An. epiroticus, ở giai đoạn quăng nở thành muỗi trưởng thành có tỷ lệ cao hơn so với tỷ lệ bọ gậy nở thành quăng, chứng tỏ ở giai đoạn đã lên quăng thì chúng có tỷ lệ nở thành muỗi trưởng thành rất cao và có tỷ lệ gần tương đương với các loài khác. Nhìn vào biểu đồ hình 1 cho thấy, các loài muỗi Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus khi cho đốt trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn nhân tạo qua hai loại màng Hemotek, màng ruột heo có tỷ lệ muỗi nở lên con đực và con cái ở mỗi loài là không có sự khác biệt. Cụ thể, cả 4 loài muỗi khi cho đốt trực tiếp trên chuột có tỷ lệ đực, cái lần lượt là từ 31,4 - 35,9% và 64 - 68.6%, cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek có tỷ lệ đực, cái lần lượt là từ 34,2 - 35% và 56,5 - 65,8%, cho ăn qua màng ruột heo có tỷ lệ đực, cái lần lượt là 33,1 - 41,5% và 58,5 - 66.9%. Kết quả trên cho thấy, ở cả 4 loài muỗi Ae. aegypti, Ae. albopictus và An. dirus, An. epiroticus, khi cho muỗi đốt ở 3 phương pháp khác nhau, phương pháp đốt máu trực tiếp trên chuột bạch và cho ăn máu nhân tạo qua màng Hemotek, màng ruột heo có tỷ lệ muỗi đực và muỗi cái ở mỗi phương pháp là gần tương đương nhau. Nghĩa là, phương pháp cho ăn nhân tạo qua hai loại màng cho kết quả gần giống với phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch. Chứng tỏ rằng, phương pháp cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek và màng ruột heo không ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ muỗi nở thành con đực và con cái. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi trùng với kết quả của tác giả Dias Luciana (2018), khi tiến hành cho ăn nhân tạo để duy trì các họ muỗi Culicidae được nuôi trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy, các phương pháp cho ăn nhân tạo trên hai loại máu khác nhau, máu cừu và máu thỏ với hai phương pháp khử máu từ nguồn máu tươi để tránh máu đông khô là khử fibrin và khử bằng sắt citrate thì tỷ lệ đốt máu, khả năng sinh sản và phát triển trứng tương đương với phương pháp cho muỗi Culicidae đốt máu trực tiếp từ chuột lang. Kết quả này cũng tương tự với kết quả của Gunathilaka N (2017), khi cho muỗi đốt với 3 nguồn máu khác nhau, máu người, máu bò và máu gà qua 3 hệ thống máy cho ăn nhân tạo, máy Hemotek, máy bằng hệ thống ly thủy tinh và máy sử dụng các miếng kim loại để đánh giá tỷ lệ ăn máu, tỷ lệ sinh sản và tỷlệ trứng nở của Ae. aegypti. Kết quả cho thấy, không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ ăn máu, tỷ lệ sinh sản và tỷ lệ trứng nở của Ae. aegypti khi cho đốt bởi các nguồn máu khác nhau cũng như qua các hệ thống máy khác nhau. Tuy nhiên, tỷ lệ ăn máu nhân tạo, khả năng sinh sản và tỷ lệ trứng nở của Ae. aegypti khi được cho ăn bởi nguồn máu bò là chiếm ưu thế. Như vậy, qua nghiên cứu này chúng tôi xác định rằng, cho muỗi ăn nhân tạo qua màng ruột heo có tỷ lệ ăn máu, tỷ lệ sinh sản và tỷ lệ trứng nở ở cả 4 loài muỗi là gần tương đương với phương pháp cho đốt máu trực tiếp trên chuột bạch, trong đó Ae. aegypti và Ae. albopictus là chiếm ưu thế. Cho ăn nhân tạo qua màng Hemotek cho tỷ lệ đốt máu và tỷ lệ sinh sản là rất thấp, tuy nhiên từ giai đoạn trứng nở đến giai đoan trưởng thành thì các tỷ lệ này không còn bị ảnh hưởng bởi phương pháp cho ăn qua màng Hemotek. KẾT LUẬN Phương pháp cho muỗi ăn nhân tạo qua màng ruột heo có thể thay thế được phương pháp cho muỗi đốt máu trực tiếp trên chuột bạch trong phòng thí nghiệm tại Khoa Côn trùng Việt Sốt rét-Ký sinh trùng-Côn trùng Quy Nhơn. KIẾN NGHỊ Tiếp tục duy trì phương pháp cho ăn nhân tạo qua màng ruột heo bằng hệ thống máy Hemotek để thay thế phương pháp cho muỗi đốt máu trực tiếp trên động vật thí nghiệm nhằm làm giảm thiểu sự đau đớn cũng như khó chịu cho chúng.
|