Соединения, композиции и способы приманивания и/или поимки постельных клопов
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых содержит гистамин. Изобретение позволяет реализовать указанное назначение. 11 н. и 24 з.п. ф-лы, 1 ил., 13 табл., 15 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к соединениям, композициям и способам приманивания и/или поимки постельных клопов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В течение многих лет от конца Второй мировой войны и до последнего десятилетия 20 века большая часть мира не была заражена обычным клопом постельным, Cimex lectularius (Heteroptera: Cimicidae). Это приписано современным мерам гигиены и широкому распространению ДДТ и других стойких инсектицидов (Potter 2012). Однако в последние два десятилетия происходило восстановление их распространенности, и клопы постельные стали обычными городскими вредителями (Boase 2001; Myles et al., 2003; Jones 2004) и иногда приводили к подтачивающему здоровье раздражению кожи и поражениям (Ter Porten et al., 2005). Это восстановление их распространенности привело к возобновлению интереса к обнаружению, мониторингу и борьбе с заражением клопами постельными, в особенности к разработке эффективных соединений, композиций и способов для приманивания и/или поимки постельных клопов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описанное изобретение включает ряд объектов.
Одним объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Композиция включает гистамин. Композиция может дополнительно включать летучие соединения, такие как сульфиды, альдегиды и кетоны, например, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон. Летучие соединения могут включать, по массе, 0,5-99% диметилдисульфида, 0,5-99% диметилтрисульфида, 0,5-99% (E)-2-гексеналя, 0,599% (E)-2-октеналя и 0,5-99% 2-гексанона. Композиция может дополнительно содержать эффективное количество одного или большего количества дополнительных соединений, таких как бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
Гистамин может быть в форме основания гистамина. Композицию можно приготовить в виде гранулы, порошка, дуста, пасты, геля, суспензии, эмульсии или жидкого раствора. Композицию можно приготовить в виде приманки медленного высвобождения. Гистаминный компонент композиции можно приготовить в виде приманки медленного высвобождения. Смесь диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона можно приготовить в виде приманки медленного высвобождения. Смесь диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона объединяют с эффективным количеством одного или большего количества этих дополнительных соединений можно приготовить в виде приманки медленного высвобождения. Одно или большее количество дополнительных соединений можно выбрать из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
Другим объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, где активный ингредиент композиции в основном содержит гистамин.
Другим объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, где активный ингредиент композиции в основном содержит диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон.
Другим объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, где активный ингредиент композиции в основном содержит гистамин, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон.
Другим объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, где активный ингредиент композиции в основном содержит диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон, объединенные с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
Другим объектом является композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, где активный ингредиент композиции в основном содержит гистамин, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон, объединенные с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
Другим объектом является способ приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Способ включает использование композиции, описанной в настоящем изобретении, в необходимом положении. Гистамин можно использовать в устройстве медленного высвобождения, включающем поглощающий материал, такой как слой целлюлозы, пропитанный гистамином. Диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон можно использовать в устройстве медленного высвобождения, включающем газопроницаемый герметизированный резервуар, содержащий диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон. Диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон и одно или большее количество дополнительных соединений можно использовать в устройстве медленного высвобождения, включающем газопроницаемый герметизированный резервуар, содержащий диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон и одно или большее количество дополнительных соединений, где одно или большее количество дополнительных соединений выбраны из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus. Желательным может быть положение в, на или вблизи устройства для борьбы с клопами постельными. Устройством для борьбы с клопами постельными может быть детектор, монитор или ловушка. Устройства медленного высвобождения можно поместить в детектор, монитор или ловушку. Способ может дополнительно включать объединение композиции с источником тепла. Способ может дополнительно включать объединение композиции с источником диоксида углерода. Способ может дополнительно включать объединение композиции с пестицидом, который является смертельным для клопов постельных.
Другим объектом является применение гистамина для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
Другим объектом является применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
Другим объектом является применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенных с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол, для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
Другим объектом является применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенных с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол, для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
Другим объектом является применение композиции, описанной в настоящем изобретении, для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых. Питающимся кровью насекомым может быть обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
Проведенное выше обсуждение в основном описывает некоторые объекты настоящего изобретения и не предназначено и не должно рассматриваться в качестве каким-либо образом ограничивающего настоящее изобретение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
На фиг. 1 представлена конструкция (a) трехчашечного двухкомпонентного ольфактометра и (b) большой площадки из плексигласа; на вставке представлено укрытие для клопов постельных, состоящее из пропитанной гистамином или контрольной фильтровальной бумаги (FP), гофрированного картона (CC) и перевернутой крышки для флакона (IVL), содержащей летучие феромонные компоненты, приготовленные в минеральном масле, или только минеральное масло. Чертеж сделан не в масштабе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании конкретные подробности приведены для более полного разъяснения настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение можно осуществить на практике без этих частностей. В других случаях хорошо известные элементы не указаны или не описаны подробно, чтобы исключить ненужное запутывание описания изобретения. Соответственно, описания следует считать иллюстративными, а не ограничивающими.
Некоторыми объектами настоящего изобретения являются композиции для приманивания и/или поимки постельных клопов, таких как обычный клоп постельный, Cimex lectularius, и тропический клоп постельный, C. hemipterus. В некоторых вариантах осуществления композиция может включать феромонные компоненты, выделенные из экзувия или фекалий клопов постельных Cimex lectularius, или синтетические эквиваленты таких соединений. В некоторых вариантах осуществления композиция включает гистамин. В некоторых вариантах осуществления активный ингредиент композиции может в основном включать гистамин. В некоторых вариантах осуществления гистамин используют в виде основания. В некоторых вариантах осуществления композиция включает гистамин и смесь летучих соединений, включающую сульфиды, альдегиды и кетоны. В некоторых вариантах осуществления смесь летучих соединений включает одно или большее количество следующих соединений: диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон. В некоторых вариантах осуществления активные ингредиенты композиции может в основном включать гистамин и одно или большее количество следующих соединений: метилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон. В некоторых вариантах осуществления композиция может включать или в основном включать гистамин, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон.
В некоторых вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем изобретении, могут включать один или большее количество дополнительных активных ингредиентов, таких как бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
В некоторых вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем изобретении, могут быть приготовлены в виде гранулы, порошка, дуста, пасты, геля, суспензии, эмульсии или жидкого раствора.
Некоторыми объектами настоящего изобретения являются способы приманивания и/или поимки постельных клопов, таких как обычный клоп постельный, Cimex lectularius, и тропический клоп постельный, C. hemipterus, в желательном положении. В некоторых вариантах осуществления способы включают использование композиции, описанной в настоящем изобретении, в желательном положении. В некоторых вариантах осуществления желательным может быть положение в, на или вблизи устройства для борьбы с клопами постельными, которое находится в любом жилом помещении для людей или животных, таком как одно или большее количество жилых помещений в жилых, использующихся учреждениями, коммерческих, промышленных или сельскохозяйственных помещениях, в которых находились, находятся или предположительно находятся клопы постельные. В некоторых вариантах осуществления подходящие устройства для борьбы с клопами постельными включают детекторы, мониторы и ловушки.
В некоторых вариантах осуществления композиции можно приготовить в виде приманки, такой как приманка медленного высвобождения и они расположены в, на или вблизи устройства для борьбы с клопами постельными. В некоторых вариантах осуществления композиции можно использовать в устройстве медленного высвобождения, расположенном в, на или вблизи устройства для борьбы с клопами постельными. В некоторых вариантах осуществления некоторые компоненты композиции можно использовать в отдельных устройствах медленного высвобождения. Например, в некоторых вариантах осуществления устройством медленного высвобождения для гистамина может быть поглощающий материал (например, поглощающий слой, такой как слой целлюлозы), пропитанный гистамином и устройством медленного высвобождения для летучих соединений, описанных в настоящем изобретении, или летучие соединения и одно или большее количество дополнительных соединений, описанных в настоящем изобретении, может быть газопроницаемый герметизированный резервуар (например, проницаемый для феромона герметизированный пластмассовый резервуар). В некоторых вариантах осуществления компоненты композиции можно использовать в одном и том же устройстве медленного высвобождения.
В некоторых вариантах осуществления композиции можно объединять с источником тепла, диоксида углерода и/или пестицида, который смертелен для клопов постельных.
Некоторыми объектами настоящего изобретения являются применения соединений и композиций для приманивания и/или поимки постельных клопов. В некоторых вариантах осуществления гистамин используют для приманивания и/или поимки постельных клопов. В некоторых вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем изобретении, используют для приманивания и/или поимки постельных клопов.
Настоящее изобретение можно полнее понять со ссылкой на примеры, краткое и подробное описание которых приведено ниже. Эти примеры приведены для иллюстрации и не являются ограничивающими.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ
Культуру клопов постельных использовали в качестве источника экзувия и фекалий, и для получения насекомых для биологических анализов. Трехчашечные двухкомпонентные ольфактометры и ольфактометры с большой площадкой использовали для биологических анализов для определения биологической активности натуральных источников феромона, экстрактов указанных источников и синтетических химикатов, идентифицированных в указанных экстрактах.
50, 10, 2 или 1 экзувий приводили к одинаковому приманиванию и поимке куколок 3-й - 5-й возрастных стадий клопов постельных в двухкомпонентном ольфактометре с неподвижным воздухом. Кроме того, экзувий, хранившийся в течение двух месяцев при комнатной температуре, сохранял активность, такую же, как экзувий, извлеченный непосредственно из убежища клопов постельных.
Метанольный экстракт, использованный для биологических анализов при дозе, равной 6 эквивалентов экзувия, был биологически активным и приводил к поимке в ольфактометрах с приманкой, но экстракты экзувия в гексане, эфире, дихлорметане и ацетонитриле были неэффективны для обеспечения поимки куколок 3-й - 5-й возрастных стадий. Результаты показывают, что этот феромонный компонент обладает молекулярной структурой, характеризующейся значительной полярностью.
Выделение феромонного компонента для исследования структуры проводили путем экстракции экзувия с помощью последовательности органических растворителей, обладающих увеличивающейся полярностью (гексан, эфир, дихлорметан, ацетонитрил и метанол), так что конечный метанольный экстракт содержал преимущественно полярные соединения. Затем этот метанольный экстракт фракционировали через силикагель в стеклянной колонке путем элюирования пятью последовательными порциями (2 мл каждая) смеси пентан/эфир с увеличивающимся содержанием эфира [1) 100:0; 2) 90:10; 3) 80:20; 4) 50:50; 5) 0:100], затем пятью последовательными порциями (1 мл каждая) смеси дихлорметана/метанол с увеличивающимся содержанием метанола [1) 100:0; 2) 90:10; 3) 80:20; 4) 50:50; 5) 0:100]. Биологический анализ пяти фракций дихлорметан/метанол показал, что только фракции с дихлорметаном (CH2Cl2; 50%) и метанолом (MeOH; 50%) в качестве элюентов приводили к поимке куколок 3-й - 5-й возрастных стадий клопов постельных.
Метанольные экстракты экзувия клопов постельных подвергали микроаналитической обработке диазометаном или уксусным ангидридом в пиридине и затем использовали для биологических анализов. Биологическая активность сохранялась после обработки диазометаном, но не после обработки уксусным ангидридом. Эти эксперименты показывают, что ключевой феромонный компонент содержит одну или большее количество гидроксигрупп и/или аминогрупп.
Молекулярную структуру возможных агрегатов феромонных компонентов исследовали путем исследования полученных с помощью диоксида кремния биологически активных фракций, содержащих лишь немногие компоненты, с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС) с использованием ацетонитрила в качестве элюента и с помощью экспериментов одно- и двумерного ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Результаты этих анализов привели к обнаружению нескольких компонентов, идентифицированных, как N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинурен-O-сульфат, L-валин, L-аланин, гистамин и диметиламиноэтанол.
Смесь гистамина и диметиламиноэтанола приводила к поимке клопов постельных обоих полов и всех стадий развития в трехчашечных двухкомпонентных ольфактометрах, но роль диметиламиноэтанола осталась неясной. Установлено, что N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинурен-O-сульфат, L-валин и L-аланин не являются существенными феромонными компонентами.
Летучие вещества в свободном пространстве над фильтровальной бумагой, загрязненное фекалиями клопов постельных, анализировали с помощью прибора Agilent Headspace Analyzer, связанного с хромато-масс-спектрографом Varian 2000 Ion Trap GC-MS, снабженным колонкой DB-5 MS GC (30 м×0,25 мкм внутренний диаметр). Анализ обнаружил смесь 15 кислород- или серусодержащих летучих компонентов, содержащую 6 альдегидов (бутаналь, пентаналь, гексаналь, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, бензальдегид), 1 спирт (бензиловый спирт), 3 кетона (2-гексанон, ацетофенон, вербенон), 3 сложных эфира (метилоктаноат, этилоктаноат, пентилгексаноат) и 2 сульфида (диметилдисульфид, диметилтрисульфид). Синтетическая смесь всех 15 летучих веществ приводила к поимке клопов постельных в трехчашечных двухкомпонентных ольфактометрах при дозах, равных 50, 5,0 и 0,5 мкг.
Серия экспериментов с исключением компонентов, в которой 15-компонентную синтетическую смесь исследовали отдельно в трехчашечных двухкомпонентных ольфактометрах или с исключением ключевых групп компонентов, показала, что одно или большее количество следующих соединений: альдегиды, сульфиды и кетоны или спирт являются существенными феромонными компонентами клопов постельных. В дополнительных экспериментах с исключением установлено, что существенными приманивающими летучими феромонными компонентами клопов постельных являются следующие 6 соединений: (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, ацетофенон и 2-гексанон. В заключительной серии экспериментов с исключением установлено, что ацетофенон не является существенным и оба сульфида и оба альдегида вносят вклад в биологическую активность смеси. Поэтому сделан вывод о том, что существенными приманивающими летучими феромонными компонентами являются (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид и 2-гексанон.
Биологические анализы в ольфактометрах с большой площадкой с ловушкой в укрытии на любом конце показали, что наибольший захват происходит, когда в ловушки помещены менее летучий гистамин и 5-компонентная летучая композиция, содержащая (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид и 2-гексанон, и что менее летучие и летучие феромонные компоненты действуют синергетически.
Полевые эксперименты, в которых содержащие приманку или контрольные ловушки в укрытии помещали в зараженные помещения, подтвердили синергетическое взаимодействие между менее летучим гистамином и 5-компонентной летучей композицией, содержащей (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид и 2-гексанон, и это показывало, что все 6 из указанных выше синтетических феромонных компонентов были существенны для оперативной поимки клопов постельных. Полевые эксперименты также показали, что ловушки в укрытии с приманкой из указанной выше 6-компонентной композиции были весьма эффективны для обнаружения заражений клопами постельными помещений при очень низкой степени заражения клопами постельными.
ПРИМЕР 1
Поддержание колонии обычных клопов постельных для получения экзувия и применения в биологических анализах
Колонию обычных клопов постельных выдерживали в инсектариии при 22-24°C, нормальной влажности окружающей среды и световом периоде, включающем 10 ч затемнения и 14 ч освещения. Для сбора феромона для экстракции, выделения и идентификации размер колонии увеличивали от 2400 до 6000 клопов и поддерживали на этом высоком уровне в течение 18 месяцев.
Примерно 150 клопов постельных держали в каждой банке объемом 40 - 50 мл. На дно каждой банки помещали кусок картона (2×2 см) и полоску (2×5 см) гофрированного картона диагонально поперек банки. Банку закрывали пластмассовой крышкой с небольшими отверстиями для вентиляции.
Каждому клопу постельному давали возможность кормиться 1 раз в месяц на человеке-добровольце. При 1500 клопах постельных в неделю в течение 30 месяцев это составляло 180000 отдельных кормлений. Банки с клопами постельными, подлежащими кормлению, закрывали мелкой сеткой и прижимали к предплечью добровольца, так что клопы постельные могли кормиться через сетку. После кормления окуклившиеся клопы постельные линяли и в это время теряли свои экзувии. Каждый экзувий куколок 5-й возрастной стадии весил примерно 0,07 мг. Сбор экзувия 1200 куколок 5-й возрастной стадии (20% от всей колонии) в месяц давал 84 мг (1200×0,07 мг) экзувия в месяц и всего 1512 мг экзувия. Это являлось исходным веществом для экстракции, выделения и идентификации совокупности феромонов.
ПРИМЕР 2
Общая схема эксперимента для исследования реакции клопов постельных на исследовательские стимулы
Биологические анализы проводили в двухкомпонентных ольфактометрах и на больших площадках из плексигласа (фиг. 1). Двухкомпонентные ольфактометры состоят их двух боковых чашек Петри, изготовленных из стекла пирекс®, соединенных с центральной чашкой (все чашки обладают размером 3×9 см (внутренний диаметр)) с помощью стеклянной трубки из пирекса® (2,5 см длина ×2 см внутренний диаметр). Чашки в этом ольфактометре имитируют естественные укрытия с неподвижным воздухом, в которых клопы постельные находятся днем. До начала биологических анализов в каждую чашку помещали диск из бумажного полотенца (диаметром 9 см) и полоску бумажного полотенца (2,4×0,6 см) вставляли в соединительную стеклянную трубку и образовывали дорожку для передвижения клопов постельных. Кроме того, в каждую боковую чашку помещали кусок фильтровальной бумаги (2×3 см; Whatman) и ее закрывали куском картона (2×2 см) в качестве убежища для биологического анализа насекомых.
Обработку и контрольный стимул случайным образом проводили в каждой боковой чашке. Ольфактометры закрывали непрозрачными пластмассовыми лотками для предупреждения попадания света и влияния на реакцию насекомых. Для каждого повторяющегося эксперимента одну куколку 3-й, 4-й и 5-й возрастных стадий C. lectularius высвобождали из центральной камеры ольфактометра, которую затем закрывали центральной пластинкой для предупреждения выхода насекомых. Затем одиночным клопам постельным в каждом ольфактометре предоставляли возможность обследовать все камеры. Каждое насекомое выпускали в ольфактометр в конце 14-часовой фазы освещения и ему предоставляли возможность обследовать камеры в течение 10 ч затемнения и возвратиться на место в одно из укрытий во время 10 ч освещения. После этого 20-часового периода регистрировали положение насекомого в ольфактометре. Любых насекомых, не обнаруженных в боковой камере, регистрировали, как не реагирующих. Все повторные эксперименты проводили при 24 ± 2°C и 30-60% RH (относительная влажность). Ольфактометры промывали моющим средством Sparkleen (Fisher Scientific Co, Pittsburgh, PA, USA) и перед каждым биологическим анализом сушили в сушильном шкафу (Precision, Winchester, VA, USA).
Большая двухкамерная площадка из плексигласа (180 см длина×12 см высота×13 см ширина) снабжена центральным разделителем (180 см длина×5,5 см высота) в котором находятся два куска древесины (162 см длина×3,8 см ширина×0,8 см высота), каждый кусок предназначен для исследования реакции одного клопа постельного на укрытие с приманкой из феромона или контрольное укрытие (см. вставку на фиг. 1.b), которые случайным образом располагали с каждой стороны от древесины. Когда некоторые клопы постельные успешно пересекали разделитель от одной камеры до другой все повторные эксперименты проводили только в одной камере каждой площадки. В каждом повторном эксперименте одного клопа постельного помещали в центр куска древесины непосредственно перед концом 14-часовой фазы освещения и его положение оценивали на следующее утро после начала фазы освещения.
ПРИМЕР 3
Данные о том, что экзувий клопа постельного (кутикула, отделенная во время линьки) приводит к поимке питающихся клопов постельных: влияние количества и степени старения исследуемого экзувия
В эксперименте 1 исследовали, приводят ли 50 экзувиев куколок 5-й возрастной стадии клопов постельных (1 экзувий = 0,08 мг) к поимке питающихся куколок 5-й возрастной стадии. С учетом значительной реакции с поимкой куколок на 50 экзувиев (см. таблицу 1) в последующих экспериментах 2-4 исследовали, приведет ли меньшее количество экзувия к реакции с поимкой. В эксперименте 5 исследовали, будет ли экзувий, который состаривали при комнатной температуре в течение 2 месяцев, все еще эффективным для стимулирования поимки клопов постельных.
В экспериментах 1-4, 50, 10, 2 или 1 экзувиев неожиданно оказались в одинаковой степени эффективными для стимулирования поимки клопов постельных (таблица 1). В эксперименте 5 неожиданно установлено, что экзувий после 2 месяцев хранения при комнатной температуре все еще стимулирует поимку клопов постельных.
Таблица 1 иллюстрирует влияние количества и степени старения экзувия на реакцию клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре в экспериментах (эксперименты) 1-5.
| Эксперимент № | Количество экзувиев | Количество пойманных камере приманкой | Количество пойманных в контрольной камере | Количество не реагирующих |
| 1 | 50 | 12 | 0 | 0 |
| 2 | 10 | 12 | 0 | 0 |
| 3 | 2 | 21 | 1 | 2 |
| 4 | 1 | 10 | 2 | 0 |
| 5 | 2 (хранили 1 месяц) | 12 | 0 | 0 |
ПРИМЕР 4
Эффективность органического растворителя для экстракции феромона из экзувия
В эксперименте 6-10 исследовали эффективность разных органических растворителей (гексан, эфир, дихлорметан, ацетонитрил, метанол) для экстракции феромона из экзувия. В каждом эксперименте в ольфактометре исследовали 6 эквивалентом экстрактов экзувия, т.е. количество вещества, возможно, включающего феромон, который можно было экстрагировать всего из 6 экзувиев.
В экспериментах 6-9 гексан, эфир, дихлорметан и ацетонитрил оказались неэффективными для экстракции феромона из экзувия и стимулирования реакции для поимки куколок 3-й - 5-й возрастных стадий (таблица 2). В эксперименте 10 метанольный экстракт экзувия вызывал сильную реакцию для поимки (таблица 2) и это указывало на то, что в метанольном экстракте клопа постельного содержался феромонный компонент для поимки.
Таблица 2 иллюстрирует влияние органического растворителя, использующегося для экстракции экзувия, на реакцию клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре в экспериментах (эксперименты) 6-10.
| Эксперимент № | Исследуемый растворитель | Количество пойманных в камере с приманкой | Количество пойманных в контрольной камере | Количество не реагирующих |
| 6 | Гексан | 6 | 6 | 0 |
| 7 | Эфир | 3 | 5 | 4 |
| 8 | Дихлорметан | 1 | 7 | 3 |
| 9 | Ацетонитрил | 4 | 7 | 2 |
| 10 | Метанол | 10 | 1 | 0 |
ПРИМЕР 5
Выделение приводящего к поимке феромонного компонента
Наличие приводящего к поимке феромонного компонента в метанольном экстракте экзувия (таблица 2, эксперимент 10) показывает, что он обладает молекулярной структурой, характеризующейся значительной полярностью. Для выделения феромонного компонента для исследования структуры экзувий экстрагировали с помощью последовательности органических растворителей, обладающих увеличивающейся полярностью (гексан, эфир, дихлорметан, ацетонитрил и метанол). Следовательно, конечный метанольный экстракт содержал преимущественно полярные соединения. Затем этот метанольный экстракт фракционировали через силикагель (0,6 г) в стеклянной колонке (14 см длина × 0,5 см внутренний диаметр). После предварительной промывки диоксида кремния пентаном вводили метанольный экстракт и давали ему впитаться в силикагель, и затем элюировали с помощью 5 последовательных порций (2 мл каждая) смеси пентан/эфир с увеличивающимся содержанием эфира [1) 100:0; 2) 90:10; 3) 80:20; 4) 50:50; 5) 0:100], затем с помощью 5 последовательных порций (1 мл каждая) смеси дихлорметана/метанол с увеличивающимся содержанием метанола [1) 100:0; 2) 90:10; 3) 80:20; 4) 50:50; 5) 0:100]. Затем эти 5 фракций дихлорметан/метанол использовали для биологических анализов в экспериментах 11-15.
В экспериментах 11-15 (таблица 3) только полученные с помощью диоксида кремния фракции с использованием 50% метанола в качестве элюента (эксперимент 14) стимулировали поимку куколок клопов постельных.
Таблица 3 иллюстрирует влияние системы растворителей на элюирование феромонного компонента (компонентов) клопа постельного, стимулирующего поимку, из силикагеля. Отметим, что в эксперименте 14, в котором использовали дихлорметан (CH2Cl2; 50%) и метанол (MeOH; 50%) в качестве элюентов, только один исследуемый стимул стимулировал реакцию для поимки клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре.
| Эксперимент № | Система растворителей | Количество пойманных в камере с приманкой | Количество пойманных в контрольной камере | Количество не реагирующих |
| 11 | CH2Cl2 (100%) | 5 | 6 | 1 |
| 12 | CH2Cl2/MeOH (10%) | 5 | 5 | 2 |
| 13 | CH2Cl2/MeOH (25%) | 6 | 4 | 2 |
| 14 | CH2Cl2/MeOH (50%) | 9 | 2 | 1 |
| 15 | MeOH (100%) | 4 | 2 | 6 |
Эту методику выделения феромона несколько раз повторяли в такой же или немного измененной форме. Каждый раз реакции подвергавшихся биологическому анализу насекомых на полученные с помощью диоксида кремния фракции показывали, что приводящий к поимке феромонный компонент содержался во фракции, элюированной с помощью 50% или 100% метанола. Эти результаты совместно ясно показывают, что приводящий к поимке феромонный компонент является сильно полярным.
ПРИМЕР 6
Идентификация феромона: Микроаналитическая обработка биологически активного экстракта
Для определения того, содержит ли полярный приводящий к поимке феромонный компонент кислотную группу, аминогрупп или гидроксигруппу, метанольные экстракты экзувия (см. таблицу 2) подвергали микроаналитической обработке диазометаном (превращает кислоты в сложные эфиры) или уксусным ангидридом в пиридине (превращает спирты в сложные эфиры) и затем использовали для биологических анализов в экспериментах 16 и 17.
В эксперименте 16 (таблица 4) обработанный диазометаном метанольный экстракт экзувия стимулировал реакции для поимки куколок клопов постельных и это показывало, что обработка диазометаном не изменила молекулу феромона и что этот феромонный компонент, вероятно, не содержит кислотную группу. Следовательно, в эксперименте 17 обработанный уксусным ангидридом метанольный экстракт экзувия не стимулирует поимку куколок клопов постельных и это показывало, что обработка уксусным ангидридом изменила молекулярную структуру феромонного компонента и что он содержит одну или большее количество гидроксигрупп и/или аминогрупп.
Таблица 4 иллюстрирует влияние микроаналитической обработки экстракта феромон на стимулирование реакции для поимки куколок клопов постельных в экспериментах 16 и 17. Отметим, что обработка уксусным ангидридом метанольного экстракта экзувия изменила молекулярную структуру феромонного компонента и поэтому не произошло стимулирование значительной реакции для поимки куколок клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре.
| Эксперимент № | Обработка | Количество пойманных в камере с приманкой | Количество пойманных в контрольной камере | Количество не реагирующих |
| 16 | Обработанный диазометаном экстракт феромона | 9 | 0 | 3 |
| 17 | Обработанный уксусным ангидридом экстракт феромона | 3 | 6 | 3 |
ПРИМЕР 7
Идентификация феромона: спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) биологически активного экстракта
Для исследования молекулярной структуры приводящего к поимке феромонного компонента исследованы и сопоставлены спектры 1H ЯМР нескольких метанольных экстрактов экзувия и фекалий. Анализ спектров 1H ЯМР выявил некоторые общие компоненты, которые идентифицировали как L-валин, L-аланин, N-ацетилглюкозамин, гистамин, диметиламиноэтанол, и 3-гидроксикинуренин-O-сульфат.
Валин, аланин, N-ацетилглюкозамин, гистамин и диметиламиноэтанол идентифицировали путем сопоставления полученных данных 1H и 13C ЯМР и масс-спектрометрических данных с опубликованными ранее для этих соединений. Кроме того, аутентичные образцы L-валина, N-ацетилглюкозамина, гистамина и диметиламиноэтанола приобретали у поставщиков и добавляли к неочищенному метанольному экстракту в отдельных экспериментах. В каждом из этих дополнительных экспериментов резонансы, наблюдавшиеся в спектрах 1H ЯМР, регистрировали в неочищенном метанольном экстракте и приписанные конкретному компоненту (т. е. L-валину, L-аланину, N-ацетилглюкозамину, гистамину и диметиламиноэтанолу), усиливали путем добавления аутентичного образца этого компонента, что подтверждало идентичность и наличие этих химикатов в неочищенных метанольных экстрактах.
Структура 3-гидроксикинуренин-O-сульфата была предложена после сопоставления характерных резонансов, наблюдающихся в спектрах 1H ЯМР, зарегистрированных для неочищенных метанольных экстрактов, с описанными ранее для 3-гидроксикинуренин-O-сульфата. Кроме того, аутентичный образец 3-гидроксикинуренин-O-сульфата получали из 3-гидроксикинуренина после защиты карбоновой кислоты в виде метилового эфира и аминогруппы в виде карбоксибензиламида. Сульфирование свободного спирта с помощью Me3N-SO3, последующее удаление карбоксибензильной защитной группы путем гидрогенолиза и гидролиз метилового эфира давал аутентичный образец 3-гидроксикинуренин-O-сульфата. 1D и 2D спектры ЯМР (1H, COSY, HMQC, HMBC), зарегистрированные для синтетического образца 3-гидроксикинуренин-O-сульфата полностью согласуются с данными для природного вещества, содержащегося в неочищенном метанольном экстракте.
В таблице 5 указаны относительные количества каждого из этих компонентов в каждом из 5 отдельных метанольных экстрактов и в таблице 6 указана биологическая активность каждого экстракта в экспериментах 18-22. Отметим, что наибольшие реакции (эксперименты 18-20) обеспечивали 3 экстракта, в которых гистамин и диметиламиноэтанол оба содержались в существенных количествах.
Таблица 5 иллюстрирует выраженные в миллиграммах относительные количества каждого из общих компонентов, обнаруживаемых в метанольных экстрактах экзувия и фекалий клопа постельного.
| Экстракт № | |||||
| Соединение | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| L-Валин | 0,14 | 0,07 | 0,0 | 0,0 | 0,06 |
| L-Аланин | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| N-Ацетилглюкозамин | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,25 | 0,0 |
| 3-Гидроксикинуренин-O-сульфат | 3,7 | 2,5 | 3,2 | 0,48 | 2,1 |
| Гистамин | 4,7 | 1,9 | 8,2 | 0,0 | 0,0 |
| Диметиламиноэтанол | 3,0 | 0,7 | 0,9 | 0,0 | 0,0 |
Таблица 6 иллюстрирует реакцию клопов постельных в биологических анализах в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре для 5 экстрактов, результаты анализа компонентов для которых приведены в таблице 5.
| Экстракт № | Эксперимент № | Количество пойманных в камере с приманкой | Количество пойманных в контрольной камере | Количество не реагирующих |
| 1 | 18 | 10 | 1 | 1 |
| 2 | 19 | 10 | 1 | 1 |
| 3 | 20 | 10 | 1 | 1 |
| 4 | 21 | 9 | 2 | 2 |
| 5 | 22 | 7 | 4 | 2 |
ПРИМЕР 8
Гистамин: существенный феромонный компонент клопов постельных
Поскольку наиболее значительная реакция клопов постельных наблюдалась при использовании экстрактов, в которых содержатся и гистамин, и диметиламиноэтанол (таблицы 5, 6), последующие эксперименты были направлены на исследование реакции клопов постельных на аутентичные стандарты. В экспериментах 23-25 увеличенные дозы диметиламиноэтанола и гистамина при соотношении 1:1 улучшили реакцию с поимкой клопов постельных (таблица 7). Затем в экспериментах 26-28 исследовали диметиламиноэтанол (20 мкг) и гистамин (20 мкг), когда гистамин использовался в виде основания, соли или основания и соли. Результаты показывают, что гистамин только в качестве основания приводит к реакции с поимкой клопов постельных (таблица 7). Следовательно, во всех последующих экспериментах использовали гистамин в виде основания.
В экспериментах 29-31 исследовали, приводит ли 10-кратное (от 20 мкг до 200 мкг) увеличение содержания диметиламиноэтанола или гистамина к улучшению эффективности приманки. Результаты показывают, что 10-кратное увеличение содержания гистамина усиливает реакцию с поимкой клопов постельных (таблица 7). С использованием результатов экспериментов 29-31 в экспериментах 32-34 исследовали диметиламиноэтанол и гистамин в соотношении 1:10 при дозах, равных 2 мкг:20 мкг, 20 мкг:200 мкг и 200 мкг:2000 мкг. Результаты показывают, что две наибольшие дозы весьма эффективно усиливают реакцию с поимкой клопов постельных (таблица 7). Для изучения влияния диметиламиноэтанола или гистамина в 2-компонентной смеси в экспериментах 35-37 исследовали диметиламиноэтанол и гистамин по отдельности по 200 мкг каждого и в двойной комбинации в соотношении 20 мкг:200 мкг. Эти данные показывают, что гистамин, но не диметиламиноэтанол, является биологически активным при использовании по отдельности и исследованные дозы столь же эффективны для поимки клопов постельных, как и 2-компонентная смесь.
В экспериментах 23-37 четко не установлена роль диметиламиноэтанола. С одной стороны, когда диметиламиноэтанол и гистамин использовали при соотношении 2 мкг:20 мкг в эксперименте 32, не наблюдался предпочтительный выбор камеры с приманкой. Однако, когда дозу диметиламиноэтанола повышали до 20 мкг, равной дозе гистамина, в экспериментах 24 и 29, наблюдался предпочтительный выбор камеры с приманкой. С другой стороны, в отличие от гистамина в эксперименте 37, один диметиламиноэтанол в эксперименте 36 был неактивным. Кроме того, увеличение дозы диметиламиноэтанола, 10-кратное в эксперименте 32, при постоянной дозе гистамина не приводило к усилению реакции.
Таблица 7 иллюстрирует реакцию в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре куколок клопов постельных в экспериментах 23-37 на 1- или 2-компонентные приманки диметиламиноэтанола (D) и гистамина (H); числа в скобках указывают количества в микрограммах.
| Эксперимент № | Приманка* | Количество насекомых в камере с приманкой | Количество насекомых в контрольной камере | Количество не реагирующих насекомых |
| 23 | D (2): H (2) | 4 | 4 | 4 |
| 24 | D (20): H (20) | 8 | 2 | 2 |
| 25 | D (200): H (200) | 12 | 0 | 0 |
| 26 | D (20): H (20) (основание) | 10 | 1 | 1 |
| 27 | D (20): H (20) (соль) | 5 | 4 | 3 |
| 28 | D (20): H (20) (основание/соль) | 9 | 1 | 2 |
| 29 | D (20): H (20) | 15 | 5 | 4 |
| 30 | D (200): H (20) | 13 | 4 | 7 |
| 31 | D (20): H (200) | 20 | 2 | 2 |
| 32 | D (2): H (20) | 6 | 5 | 2 |
| 33 | D (20): H (200) | 10 | 2 | 0 |
| 34 | D (200): H (2000) | 10 | 1 | 1 |
| 35 | D (20): H (200) | 33 | 11 | 4 |
| 36 | D (200): H (0) | 14 | 15 | 19 |
| 37 | D (0): H (200) | 35 | 10 | 3 |
ПРИМЕР 9
Влияние дополнительных компонентов (L-валин, L-аланин, N-ацетилглюкозамин, 3-гидроксикинуренин-O-сульфат) в смеси гистамина и диметиламиноэтанола
С учетом того, что в метанольных экстрактах экзувия или фекалий клопа постельного содержатся другие компоненты (таблица 5), в экспериментах 38 и 39, и 40 и 41 исследовали, становится ли 2-компонентная смесь диметиламиноэтанола и гистамина (20 мкг:200 мкг) более эффективной при добавлении L-валина, L-аланина и N-ацетилглюкозамина (эксперимент 39) или при добавлении 3-гидроксикинуренин-O-сульфата (эксперимент 41). Данные показывают, что эффективность поимки клопов постельных в случае 2-компонентной смеси диметиламиноэтанола и гистамина (эксперименты 38 и 40) не улучшается при добавлении других компонентов (таблица 8).
Таблица 8 иллюстрирует реакцию куколок клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре в экспериментах 38-42 на 2-компонентную приманку диметиламиноэтанола (D) и гистамина (H) или такую же приманку с дополнительными компонентами [L-валин (V), L-аланин (A), N-ацетилглюкозамин (N-ac), 3-гидроксикинуренин-O-сульфат (3-Hyd)], идентифицированными в метанольных экстрактах экзувия и фекалий клопа постельного; числа в скобках указывают количества в микрограммах.
| Эксперимент № | Приманка* | Количество насекомых в камере с приманкой | Количество насекомых в контрольной камере | Количество не реагирующих насекомых |
| 38 | D (20): H (200) | 13 | 3 | 2 |
| 39 | D (20): H (200): V (20): A (20): N-ac (20) | 12 | 4 | 2 |
| 40 | D (20): H (200) | 10 | 2 | 0 |
| 41 | D (20): H (200): 3-Hyd (200) | 9 | 3 | 0 |
ПРИМЕР 10
Сравнительная реакция куколок клопов постельных, взрослых самцов и взрослых самок на смесь диметиламиноэтанола и гистамина
Для установления того, приводит ли 2-компонентная смесь диметиламиноэтанола и гистамина к реакции для поимки клопов постельных в стадии незрелости и зрелости, в экспериментах 42-44 исследовали влияние диметиламиноэтанола и гистамина (20 мкг:200 мкг) на реакцию куколок клопов постельных, взрослых самцов и взрослых самок. Данные показывают, что 2-компонентная смесь столь же эффективно стимулирует реакцию для поимки куколок и взрослых самцов и самок (таблица 9).
Таблица 9 иллюстрирует реакцию в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре куколок клопов постельных, взрослых самцов и взрослых самок на 2-компонентную смесь диметиламиноэтанола (D) и гистамина (H); числа в скобках указывают количества в микрограммах.
| Эксперимент № | Приманка* | Исследуемые насекомые | Количество насекомых в камере с приманкой | Количество насекомых в контрольной камере | Количество не реагирующих насекомых |
| 42 | D (20): H (200) | куколки | 18 | 4 | 2 |
| 43 | D (20): H (200) | самцы | 19 | 1 | 4 |
| 44 | D (20): H (200) | самки | 19 | 2 | 3 |
ПРИМЕР 11
Идентификация возможных летучих феромонных компонентов в фекалиях клопа постельного
С учетом того, что диметиламиноэтанол играет лишь ограниченную феромонную роль (таблица 7) и того, что гистамин является менее летучим и поэтому, вероятно, выступает в качестве обеспечивающего поимку, а не аттрактанта, исследование продолжали для являющихся аттрактантами летучих феромонных компонентов. Основное внимание направлено на фекалии клопа постельного, которые содержатся в естественных укрытиях клопа постельного наряду с экзувием.
Кусочки фильтровальной бумаги (5×10 см), на которые фекалии примерно 300 клопов постельных воздействовали в течение 4 недель, разрезали на небольшие фрагменты размером 0,75×0,5 см каждый и их анализировали с помощью прибора Agilent Headspace Analyzer, связанного с хромато-масс-спектрографом Varian 2000 Ion Trap GC-MS, снабженным колонкой DB-5 MS GC (30 м×0,25 мкм внутренний диаметр). После помещения загрязненной фекалиями бумаги во флакон объемом 20 мл его герметизировали гофрированной крышкой наружным диаметром 20 мм с белой силиконовой мембраной и нагревали при 90°C в течение 5 мин. Переносимые воздухом находящиеся в свободном пространстве летучие вещества отбирали автоматическим шприцем и подвергали анализу с помощью ГХ-МС с использованием следующей температурной программы: 50°C в течение 5 мин, затем повышение температуры со скоростью 10°C/мин до 280°C. Анализ обнаружил сложную смесь 15 кислород- или серусодержащих летучих компонентов, включающих 6 альдегидов (бутаналь, пентаналь, гексаналь, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, бензальдегид), 1 спирт (бензиловый спирт), 3 кетона (2-гексанон, ацетофенон, вербенон), 3 сложных эфира (метилоктаноат, этилоктаноат, пентилгексаноат) и 2 сульфида (диметилдисульфид, диметилтрисульфид). Все эти 15 соединений считались возможными феромонными компонентами, исследуемыми для приманки клопов постельных при биологических анализах в двухкомпонентном ольфактометре (см. ПРИМЕР 2; фиг. 1).
ПРИМЕР 12
Реакция взрослых самцов клопов постельных на синтетические смеси при трех дозах летучих веществ фекалий клопа постельного
Для определения того, приманивает ли смесь 15 летучих веществ фекалий клопа постельного, которую обнаружили в фекалиях клопа постельного (см. ПРИМЕР 11) клопов постельных и таким образом содержит один или большее количество феромонных компонентов клопа постельного, синтетическую смесь (SB) исследовали при средней дозе (50 мкг; эксперимент 45), низкой дозе (5 мкг; эксперимент 46) и очень низкой дозе (0,5 мкг; эксперимент 47) для определения реакции клопов постельных в трехчашечных двухкомпонентных ольфактометрах (см. ПРИМЕР 2, фиг. 1). При каждой исследуемой дозе все компоненты готовили в одинаковых количествах в минеральном масле и их с помощью пипетки помещали в перевернутую крышку флакона объемом 4 мл. Затем флакон помещали сверху на укрытие из гофрированного картона (см. фиг. 1) в случайным образом выбранную для обработки чашку ольфактометра (см. ПРИМЕР 2). Контрольный стимул представлял собой крышку такого же типа на укрытии из гофрированного картона с использованием контрольной чашки ольфактометра, содержащей минеральное масло без исследуемых синтетических химикатов.
В экспериментах 45-47 синтетические смеси летучих веществ фекалий клопа постельного при средней, низкой и очень низкой дозе все приманивали большее количество самцов клопа постельного, чем контрольный стимул, и это показывало, что смесь содержала один или большее количество феромонных компонентов клопа постельного. Для использования в последующих экспериментах выбрали среднюю дозу.
Таблица 10 иллюстрирует реакцию самцов клопа постельного в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре на синтетическую смесь (SB) 15 летучих веществ фекалий клопа постельного (пример 11), исследованную при средней дозе (50 мкг), низкой дозе (5 мкг) и очень низкой дозе (0,5 мкг); при каждой дозе все компоненты готовили в одинаковых количествах в минеральном масле.
| Эксперимент № | Приманка* | Количество насекомых в камере с приманкой | Количество насекомых в контрольной камере | Количество не реагирующих насекомых |
| 45 | SB (50 мкг) | 29 | 7 | 0 |
| 46 | SB (5,0 мкг) | 21 | 12 | 3 |
| 47 | SB (0,5 мкг) | 24 | 10 | 2 |
ПРИМЕР 13
Определение феромонных компонентов в синтетической смеси летучих веществ фекалий клопа постельного
Для определения существенного компонента (компонентов) в 15-компонентной синтетической смеси (SB) летучих веществ фекалий клопа постельного, которая приманивает клопов постельных (пример 12; таблица 10), в экспериментах 48-52 сопоставляли их реакции на полную SB всех 15 компонентов (эксперимент 48), с реакцией на SB, в которых отсутствовали группы родственных органических химикатов, т. е. сложные эфиры (метилоктаноат, этилоктаноат, пентилгексаноат; эксперимент 49), альдегиды (бутаналь, пентаналь, гексаналь, E2-гексеналь, E2-октеналь, бензальдегид; эксперимент 50), сульфиды (диметилдисульфид, диметилтрисульфид; эксперимент 51) и кетоны/спирт (2-гексанон, ацетофенон, вербенон, бензиловый спирт; эксперимент 52). Все SB готовили и использовали для биологических анализов, как это описано в примере 11.
В эксперименте 48 (таблица 11) 15-компонентная SB сильно приманивала взрослых самцов клопов постельных, подтверждая, что эта SB содержала один или большее количество феромонных компонентов клопа постельного. Аналогичным образом, в эксперименте 49 (таблица 11) SB без сложных эфиров сильно приманивала взрослых самцов клопов постельных, показывая, что сложные эфиры не являются существенной частью смеси феромонов клопа постельного. Напротив, укрытия, в которых в качестве приманки находились SB, в которых отсутствовали альдегиды (эксперимент 50), сульфиды (эксперимент 51) или кетоны и спирт (эксперимент 52) все не приводили к поимке значительно большего количества взрослых самцов клопов постельных, чем контрольные укрытия, и это показывало, что одно или большее количество следующих соединений: альдегиды, сульфиды, и кетоны или спирт, являются существенными феромонными компонентами клопа постельного.
Таблица 11 иллюстрирует реакцию взрослых самцов клопов постельных в трехчашечном двухкомпонентном ольфактометре на: 15-компонентную синтетическую смесь (SB), включающую 6 альдегидов (бутаналь, пентаналь, гексаналь, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, бензальдегид), 1 спирт (бензиловый спирт), 3 кетона (2-гексанон, ацетофенон, вербенон), 3 сложных эфира (метилоктаноат, этилоктаноат, пентилгексаноат) и 2 сульфида (диметилдисульфид и диметилтрисульфид) (эксперименты 48, 53 и 57); указанную 15-компонентную смесь с исключением указанных 3 сложных эфиров, 6 альдегидов, 2 сульфидов или 1 спирта и 3 кетонов (эксперименты 49-52 соответственно); указанную 15-компонентную смесь с исключением бензальдегид и бензиловый спирт (эксперименты 54), вербенон (эксперименты 55) или (E)-2-гексеналь и (E)-2- октаналь (эксперименты 56); 6-компонентную синтетическую смесь (6-компонентная SB), включающую (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, 2-гексанон, ацетофенон, диметилдисульфид и диметилтрисульфид (эксперименты 58, 59, 62 и 65); и указанную 6-компонентную синтетическую смесь с исключением ацетофенона (эксперименты 60), 2-гексанона (эксперименты 61), диметилдисульфида (эксперименты 63), диметилтрисульфида (эксперименты 64), (E)-2-гексеналя (эксперименты 66), или (E)-2-октеналя (эксперименты 67). Эксперименты в каждой из следующих групп проводили параллельно: 48-52, 53-56, 57-58, 59-61, 62-64, и 65-67. Все смеси исследовали при дозе, равной 50 мкг.
| Эксперимент № | Приманка | Количество насекомых в камере с приманкой | Количество насекомых в контрольной камере | Количество не реагирующих насекомых |
| 48 | SB | 18 | 4 | 2 |
| 49 | SB с исключением сложных эфиров | 16 | 4 | 4 |
| 50 | SB с исключением альдегидов | 11 | 7 | 6 |
| 51 | SB с исключением сульфидов | 10 | 7 | 7 |
| 52 | SB с исключением кетонов и спирта | 11 | 10 | 3 |
| 53 | SB | 12 | 6 | 2 |
| 54 | SB с исключением бензальдегида и бензилового спирта | 13 | 6 | 1 |
| 55 | SB с исключением вербенон | 14 | 6 | 0 |
| 56 | SB с исключением (E)-2-гексеналя и (E)-2-октеналя | 9 | 9 | 2 |
| 57 | SB | 15 | 5 | 0 |
| 58 | 6-компонентная SB | 14 | 2 | 1 |
| 59 | 6-компонентная SB | 20 | 3 | 1 |
| 60 | 6-компонентная SB с исключением ацетофенона | 20 | 3 | 1 |
| 61 | 6-компонентная SB с исключением 2-гексанона | 13 | 9 | 1 |
| 62 | 6-компонентная SB | 20 | 3 | 1 |
| 63 | 6-компонентная SB с исключением диметилтрисульфида | 18 | 6 | 0 |
| 64 | 6-компонентная SB с исключением диметилдисульфида | 17 | 6 | 1 |
| 65 | 6-компонентная SB | 19 | 5 | 0 |
| 66 | 6-компонентная SB с исключением (E)-2-гексеналя | 18 | 5 | 1 |
| 67 | 6-компонентная SB с исключением (E)-2-гексеналя | 15 | 8 | 1 |
Для определения конкретного альдегида (альдегидов), кетона (кетонов) или сульфида (сульфидов), которые образуют феромонные компоненты клопа постельного в последующих и параллельно проводимых экспериментах повторно исследовали полную SB (эксперимент 53) и SB, в которых отсутствовали бензальдегид и бензиловый спирт (эксперимент 54), вербенон (эксперимент 55) или (E)-2-гексеналь и (E)-2-октеналь (эксперимент 56).
В эксперименте 53 (таблица 11), укрытия, в которых в качестве приманки находилась 15-компонентная SB, приводили к поимке вдвое большего количества взрослых самцов клопа постельного, чем контрольные укрытия. Аналогичные данные получали для SB, в которых отсутствовали бензальдегид и бензиловый спирт (эксперимент 54) или отсутствовал вербенон (эксперимент 55), и это показывало, что ни одно из этих трех соединений не является существенным феромонным компонентом клопа постельного. Напротив, укрытия, в которых в качестве приманки находилась SB, в которой отсутствовали (E)-2-гексеналь и (E)-2-октеналь (эксперимент 56), не приводили к поимке большего количества взрослых самцов клопов постельных, чем контрольные укрытия, и это показывало, что один или оба из этих двух альдегидов являются феромонными компонентами клопа постельного.
Объединенные данные экспериментов 48-56 показывают, что существенные приманивающие феромонные компоненты клопов постельных входят в число следующих 6 соединений: (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, ацетофенон и 2-гексанон. Для определения того, являлась ли эта 6-компонентная синтетическая смесь (6-компонентная SB) столь же эффективной, как 15-компонентная SB для приманивания клопов постельных, в экспериментах 57 и 58 исследовали SB и 6-компонентная SB и результаты сопоставляли с данными для контрольных стимулов.
В эксперименте 57 (таблица 11) 15-компонентная SB, как и ожидалось, приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. В эксперименте 58 6-компонентная SB приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Поскольку SB и 6-компонентная SB, видимо, обладали одинаковой способностью приманивать клопов постельных, сделан вывод о том, что все существенные феромонные компоненты содержатся в 6-компонентной SB.
Для определения существенного кетона (кетонов) в 6-компонентной SB в последующих и параллельно проводимых экспериментах сопоставляли реакции на 6-компонентную SB (эксперимент 59), 6-компонентную SB, в которой отсутствовал ацетофенон (эксперимент 60), и 6-компонентную SB, в которой отсутствовал 2-гексанон (эксперимент 61).
В эксперименте 59 (таблица 11) 6-компонентная SB приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Аналогичным образом, в эксперименте 60 6-компонентная SB, в которой отсутствовал ацетофенон, приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул, и это показывало, что ацетофенон не является существенным феромонным компонентом клопа постельного. Напротив, в эксперименте 61, 6-компонентная SB, в которой отсутствовал 2-гексанон, не приманивала значительные количества взрослых самцов клопов постельных, и это показывало, что 2-гексанон является ключевым феромонным компонентом клопа постельного.
Для определения ключевого сульфида (сульфидов) в 6-компонентной SB, в последующих и параллельно проводимых экспериментах сопоставляли реакции на 6-компонентную SB (эксперимент 62), 6-компонентную SB, в которой отсутствовал диметилдисульфид (эксперимент 63), и 6-компонентную SB, в которой отсутствовал диметилтрисульфид (эксперимент 64).
В эксперименте 62, 6-компонентная SB приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Аналогичным образом, две 6-компонентные SB, в которых отсутствовал диметилдисульфид (эксперимент 63) или диметилтрисульфид (эксперимент 64), были еще более эффективными, чем контрольный стимул при приманивании взрослых самцов клопов постельных. Однако 6-компонентная SB, содержащая оба этих сульфида (эксперимент 62), видимо, обладала относительно большей приманивающей способностью, чем SB, содержащие только один сульфид (эксперименты 63 и 64), и это показывало, что оба эти сульфида являются важными феромонными компонентами и их следует включать в действующие приманки.
Для определения ключевого альдегида (альдегидов) 6-компонентной SB в последующих трех и параллельно проводимых экспериментах сопоставляли реакции на 6-компонентную SB (эксперимент 65), 6-компонентную SB, в которой отсутствовал (E)-2-гексеналь (эксперимент 66), и 6-компонентную SB, в которой отсутствовал (E)-2-октеналь (эксперимент 67).
В эксперименте 65 (таблица 11), 6-компонентная SB приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Аналогичным образом, в эксперименте 66 6-компонентная SB, в которой отсутствовал (E)-2-гексеналь, приманивала значительно большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Напротив, в эксперименте 67 6-компонентная SB, в которой отсутствовал (E)-2-октеналь, приманивала вдвое большее количество взрослых самцов клопов постельных, чем контрольный стимул. Совместно эти данные показывают, что (E)-2-октеналь является относительно более важным феромонным компонентом, чем (E)-2-гексеналь. Тем не менее, оба альдегида следует включать в коммерческую феромонную приманку для клопа постельного для оптимального приманивания.
ПРИМЕР 14
Реакции клопов постельных на синтетические феромонные приманки на больших площадках для биологического анализа
Эксперименты 68-75 проводили для установления того, реагируют ли клопы постельные на синтетический феромон не только в небольших ольфактометрах (пример 2; фиг. 1; таблицы 7-11), но и на больших площадках для биологического анализа. В экспериментах 68-75 также исследовали влияние летучих феромонных компонентов (VPCs) (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя, диметилдисульфида, диметилтрисульфида и 2-гексанона и влияние менее летучего феромонного компонента гистамина (H) на приманивание и поимку клопов постельных. Стимулы для обработки состояли из фильтровальной бумаги (4×2,2 см), пропитанной с помощью H (2000 мкг) и накрытой куском гофрированного картонного укрытия (3×2,2 см), и VPCs, приготовленного в большой дозе (500 мкг; эксперименты 68-74) или средней дозе (50 мкг; эксперимент 75) в минеральном масле (0,5 мл), и которые пипеткой вводили в перевернутую крышку сцинтилляционного флакона объемом 20 мл, находящуюся сверху на укрытии (фиг. 1). Контрольные стимулы были устроены таким же образом, но фильтровальная бумага не содержала H и минеральное масло не содержало VPCs.
Точнее, в эксперименте 68 исследовали полную синтетическую смесь феромонов, содержащую VPCs и H, и результаты сопоставляли с данными для контрольного стимула, тогда как в параллельном эксперименте 69 исследовали частичную смесь феромонов, содержащую только VPCs, и результаты сопоставляли с данными для контрольного стимула.
В эксперименте 68 (таблица 12), 15 из 16 самцов клопов постельных, которых исследовали по отдельности, реагировали на полную смесь феромонов, и это показывало, что полная смесь содержала все существенные феромонные компоненты клопа постельного. В отличие от этого, в эксперименте 69 только 6 из 16 исследованных самцов клопов постельных реагировали на частичную смесь феромонов, содержащую VPCs без гистамина, и это подтверждало, что гистамин является существенным феромонным компонентом клопа постельного (см. также таблицы 7-9) и что H играет роль в поимке клопов постельных в укрытии, когда они приманены в него с помощью VPCs.
Таблица 12 иллюстрирует реакцию взрослых самцов клопов постельных на полные или частичные смеси синтетических феромонов, включающие летучие феромонные компоненты (VPCs) (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид и 2-гексанон и/или менее летучий феромонный компонент гистамин (H). VPCs в экспериментах 68-74 исследовали в дозе, равной 500 мкг, и в эксперименте 75 в дозе, равной 50 мкг. Гистамин исследовали в дозе, равной 2000 мкг. Эксперименты 68-69, 70-71, 72-73, и 74-75 проводили параллельно.
| Эксперимент № | Укрытие 1 | Укрытие 2 | Количество насекомых в укрытии 1 | Количество насекомых в укрытии 2 | Количество не реагирующих насекомых |
| 68 | VPC + H | без приманки | 15 | 0 | 1 |
| 69 | VPC | без приманки | 6 | 3 | 7 |
| 70 | H | без приманки | 12 | 1 | 5 |
| 71 | VPC + H | без приманки | 17 | 1 | 3 |
| 72 | VPC | H | 2 | 14 | 4 |
| 73 | VPC + H | без приманки | 15 | 1 | 4 |
| 74 | VPC + H | H | 17 | 5 | 3 |
| 75 | VPC + H | H | 10 | 0 | 6 |
Для определения влияния VPCs в смеси феромонов после этого параллельно исследовали только гистамин и результаты сопоставляли с данными для контроля (эксперимент 70) и полные феромонные смеси из VPCs и гистамина и результаты сопоставляли с данными для контроля (эксперимент 71).
В эксперименте 70 (таблица 12) 12 клопов постельных реагировали на укрытие, в котором находилась пропитанная гистамином фильтровальная бумага, тогда как только один клоп постельный реагировал на укрытие, в котором находилась чистая фильтровальная бумага, и это также показывало, что клопы постельные подвергаются ловле в присутствии гистамина. В эксперименте 71, 17 клопов постельных реагировали на укрытие, в котором находилась полная феромонная смесь из VPCs и гистамина, и только один клоп постельный реагировал на контрольное укрытие и это показывало, что полная феромонная смесь, возможно, была более эффективной, чем частичная смесь (исследованная в эксперименте 70) для приманивания или ловли клопов постельных.
Для дополнительного исследования относительной важности гистамина и VPCs в качестве феромонных компонентов клопа постельного параллельно исследовали реакцию клопов постельных на укрытия, в которых в качестве приманки находились гистамин или VPCs (эксперимент 72) и полная феромонная смесь из VPCs и гистамина, и результаты сопоставляли с данными для контроля (эксперимент 73).
В эксперименте 72 (таблица 12) 14 клопов постельных реагировали на укрытие, в котором в качестве приманки находился гистамин, и 2 клопа постельных реагировали на укрытие, в котором в качестве приманки находились VPCs, и это показывало, что гистамин оказывает более сильное влияние на решение клопов постельных по выбору укрытия. В эксперименте 73, 15 клопов постельных реагировали на укрытие, в котором в качестве приманки находилась полная смесь феромонов (VPCs + гистамин) и только один клоп постельный реагировал на контрольное укрытие без приманки и это подтверждало превосходное влияние полной смеси феромонов клопа постельного.
Поскольку гистамин эффективно приводит к поимке клопов постельных в укрытии (см. эксперименты 70 и 72 таблицу 12), после этого исследовали, можно ли усилить влияние гистамина путем добавления VPCs к гистамину. Соответственно, исследовали реакцию клопов постельных на гистамин или на гистамин вместе с VPCs, при наличии большой дозы VPCs (500 мкг; эксперимент 75) и средней дозы VPCs (50 мкг; эксперимент 74).
В экспериментах 74 и 75 полная смесь феромонов гистамина с добавлением VPCs в большой дозе и в средней дозе приманивала и улавливала значительно большее количество клопов постельных, чем только гистамин, и это ясно подтверждало синергетический эффект VPCs (приманивание клопов постельных) и гистамина (ловля клопов постельных).
ПРИМЕР 14
Реакция клопов постельных на синтетические феромонные приманки в сильно зараженном жилом помещении
Для определения того, реагируют ли клопы постельные на синтетические феромонные приманки не только на большой площадке для лабораторных биологических анализов, но и в зараженных помещениях (жилые помещения), укрытия с ловушками, в которых в качестве приманки находились феромоны (см. фиг. 1) устанавливали в помещениях, зараженных или предположительно зараженных клопами постельными. Укрытие было таким, как описанное в примере 13, с тем отличием, что пропитанную гистамином фильтровальную бумагу или контрольную фильтровальную бумагу приклеивали к укрытию из гофрированного картона, чтобы легче было установить укрытие. На основании результатов проводимой в течение 24 ч ловли в нескольких помещениях одно сильно зараженное помещение (далее обозначаемое, как помещение 106) выбрали для исследования синтетических феромонных приманок клопа постельного.
По результатам полевых исследований получили данные о синергетическим взаимодействии VPCs и гистамина в синтетических феромонных приманках (см. лабораторные эксперименты 74 и 75 в таблице 12), проводили два последовательных набора из двух экспериментов (набор 1: эксперименты 76 и 77; набор 2: эксперименты 78 и 79) в помещении 106. Повторения (n=15-20) каждого эксперимента включали пары укрытий, помещенных у стены или мебели с расстоянием между укрытиями в паре, равным примерно 30 см, и с расстоянием между парами укрытий, равным >1 м. В каждую пару укрытий в каждом эксперименте случайным образом помещали феромон и контрольное средство обработки и расположение повторений чередовали в двух экспериментах набора 1 и набора 2. Поскольку в помещении 106 в любой момент времени можно было разместить не более 10 пар укрытий, экспериментальные данные накапливали в течение нескольких последовательных 24-часовых периодов. Каждое утро в 9:00 укрытия собирали в помещении 106 и сразу же помещали в отдельные маркированные мешки с застежкой-молнией и затем помещали на твердый диоксид углерода для умерщвления клопов постельных, которые попали в укрытие. Затем клопов постельных в каждом укрытии подсчитывали под микроскопом в лаборатории и отмечали их стадию развития (1-я, 2-я, 3-я, 4-я, куколка, взрослая), пол (мужской, женский) и признак (или его отсутствие) питания кровью до попадания в укрытие. Сразу же после извлечения укрытий клопа постельного из помещения 106 каждое утро в новые приготовленные укрытия помещали приманку из феромона (обработка) или ее не помещали (контроль) и их положения в парах укрытий определяли случайным образом (см. выше), и опять расположение пар укрытий чередовали в экспериментах 76 и 77 (набор 1) и в экспериментах 78 и 79 (набор 2).
Для определения эффективности синтетических феромонных приманок в присутствии или при отсутствии летучих феромонных компонентов (VPCs) (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя, диметилдисульфида, диметилтрисульфида, 2-гексанона (для которых прогнозировалось, что они будут приманивать клопов постельных в укрытие), и менее летучего компонента гистамина (для которого прогнозировалось, что он будет удерживать клопов постельных в укрытии), сопоставляли реакцию клопов постельных на полные и частичные синтетических феромонные приманки в экспериментах 76 и 77, и в экспериментах 78 и 79, с данными экспериментов в каждом наборе, проведенных параллельно.
В эксперименте 76 исследовали укрытия, в которых в качестве приманки находилась полная синтетическая феромонная приманка (VPCs + гистамин), и результаты сопоставляли с данными для укрытий без приманки, и в эксперименте 77 исследовали укрытия, в которых в качестве приманки находились только VPCs, и результаты сопоставляли с данными для укрытий без приманки. Аналогичным образом, в эксперименте 78 исследовали укрытия, в которых в качестве приманки находилась полная синтетическая феромонная приманка (VPCs + гистамин), и результаты сопоставляли с данными для укрытий без приманки, и в эксперименте 79 исследовали укрытия, в которых в качестве приманки находился только гистамин, и результаты сопоставляли с данными для укрытий без приманки.
В эксперименте 76 (таблица 13) укрытия, в которых в качестве приманки находилась полная синтетическая смесь феромонов, приманивали и удерживали в среднем 21,4 клопа постельных, тогда как для контрольных укрытий это значение в среднем составляло 4,8 клопа постельных. Эти данные показывают, что полная синтетическая феромонная приманка оказывала значительное влияние на приманивание и удерживание клопов постельных. Напротив, в эксперименте 77 укрытия, в которых в качестве приманки находились только VPCs, приманивали и удерживали в среднем только 10,3 клопов постельных, тогда как для контрольных укрытий это значение в среднем составляло 4,7 клопа постельных.
Таблица 13 иллюстрирует реакцию окуклившихся и взрослых клопов постельных жилом помещении на ловушки в укрытии из гофрированного картона (см. фиг. 1), в которых в качестве приманки находилась полная синтетическая смесь феромонов, включающая летучие феромонные компоненты (VPCs) (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид и 2-гексанон (полное количество равнялось 500 мкг) и менее летучий феромонный компонент гистамин (H) (2000 мкг), или в качестве приманки находилась частичная смесь феромонов, в которой отсутствовал VPCs или гистамин.
Укрытие, в котором в качестве приманки находился феромон, и контрольное укрытие без приманки при каждом повторении эксперимента находились на расстоянии, равном не менее 30 см, и расстояние между повторениями составляло >1 м. В проводимых параллельно экспериментах 76 и 77 (по 20 повторений в каждом), и в проводимых параллельно экспериментах 78 и 79 (по 15 повторений в каждом) размещения чередовали.
| Эксперимент № | Приманка* | Среднее ± СО** количество насекомых в укрытии с приманкой | Среднее ± СО количество насекомых в контрольном укрытии |
| 76 | VPCs + H | 21,4±5,93 | 4,8±1,82 |
| 77 | VPCs | 10,3±3,45 | 4,7±1,73 |
| 78 | VPCs + H | 24,86±6,84 | 3,73±1,43 |
| 79 | H | 6,06±1,28 | 4,53±1,8 |
| **СО - стандартное отклонение |
Объединенные данные экспериментов 76 и 77 показывают, что полная синтетическая феромонная приманка лучше, чем частичная феромонная приманка (отсутствует гистамин) приманивают и удерживают клопов постельных.
В эксперименте 78 (таблица 13) укрытия, в которых в качестве приманки находилась полная синтетическая смесь феромонов, приманивали и удерживали в среднем 24,86 клопа постельных, тогда как для контрольных укрытий это значение в среднем составляло 3,73 клопа постельных. Эти данные также показывают, что полная синтетическая феромонная приманка значительно влияет на приманивание и удерживание клопов постельных. Напротив, в эксперименте 79 укрытия, в которых в качестве приманки находилась частичная смесь феромонов, содержащая только гистамин, приманивали и удерживали в среднем только 6,06 клопа постельных, тогда как для контрольных укрытий это значение в среднем составляло 4,53 клопа постельных.
Объединенные данные экспериментов 76-79 показывают, что полная синтетическая смесь феромонов наиболее эффективна для приманивания и удерживания клопов постельных. Неожиданные превосходные характеристики полной синтетической феромонной смеси обусловлены суммарным влиянием двух типов феромонных компонентов, летучих компонентов (VPCs), которые приманивают клопов постельных в убежище, и менее летучего феромонного компонента гистамина, который удерживает клопов постельных в убежище после того, как они были в него приманены.
Укрытия, в которых в качестве приманки находились феромоны, содержали куколок всех возрастных стадий (питающихся и не питающихся), а также взрослых самцов и самок (питающихся и не питающихся), и это ясно показывало, что полный синтетический феромон приманивает и удерживает клопов постельных независимо о стадии их развития, пола или физиологического состояния.
ПРИМЕР 15
Реакция клопов постельных на синтетические феромонные приманки в жилом помещении, слабо зараженном клопами постельными
Для определения того, реагируют ли клопы постельные на полный синтетический феромон не только в жилых помещениях, сильно зараженных клопами постельными (см. ПРИМЕР 14; таблица 13), но и в жилых помещениях, очень слабо зараженных клопами постельными, проводили ловлю в 8 жилых помещениях в трех отдельных зданиях, в которых арендаторы на основании данных специалистов по борьбе с вредителями предполагали, что в них находятся клопы постельные. В каждом из этих помещений постельные принадлежности, матрацы и различную мебель тщательно обследовали на наличие живых клопов постельных и признаков активности клопа постельного, таких как пятна фекалий на простынях. В эксперименте 80, 1-5 пар укрытий с ловушками клопа постельного (см. фиг. 1) располагали в каждом помещении, всего 20 пар. В одном укрытии в каждой паре в качестве приманки находился феромон [VPCs: (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, 2-гексанон (500 мкг) с добавлением гистамина (2000 мкг)]; в другом приманки не было. Размещение укрытий и расстояние в парах и между парами укрытий были такими же, как описано в примере 14. Укрытия извлекали через 24 ч после размещения, сразу же помещали в маркированные мешки с застежкой-молнией и затем помещали на твердый диоксид углерода для умерщвления всех пойманных клопов постельных.
В эксперименте 80, 26 из 27 пойманных клопов постельных находились в укрытиях, в которых в качестве приманки находился феромон; только один клоп постельный находился в контрольном укрытии без приманки. Укрытия с ловушками во всех помещениях, в которых в начале эксперимента был обнаружен по меньшей мере один живой клоп постельный, захватывали по меньшей мере одного клопа постельного.
Эти данные показывают, что 6-компонентная синтетическая феромонная приманка, содержащая (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, 2-гексанон и гистамин, способна приманивать и удерживать клопов постельных в сильно зараженных жилых помещениях и что эта новая феромонная приманка перспективна в качестве эффективного средства обнаружения заражения клопами постельными в жилых и коммерческих помещениях.
Настоящая заявка охватывает любые варианты, применения или адаптации настоящего изобретения, образованные с использованием его общих положений. Кроме того, настоящая заявка охватывает такие отклонения от настоящего раскрытия, которые соответствуют известной или обычной практике в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения. Соответственно, объем формулы изобретения не ограничивается предпочтительными вариантами осуществления, приведенными в описании, и его следует интерпретировать самым широким образом в согласии с описанием в целом.
ЛИТЕРАТУРА
Boase, C. 2001. Bed bugs - back from the brink. Pesticide Outlook 12: 159-162.
Jones, S.C. 2004. Bed bugs. Ohio State University Extension FactSheet HYG-2105-04.
Myles, T., B. Brown, B. Bedard, R. Bhooi, K. Bruyere, A.-L. Chua, M. Macsai, R. Menezes, A. Salwan and M. Takahashi. 2003. Bed bugs in Toronto. University of Toronto Centre for Urban and Community Studies. Research Bulletin #19.
Potter, M.F. 2012. Bed bugs. University of Kentucky College of Agriculture, Cooperative Extension Service. Entfact-636.
Ter Poorten, M.C. and N.S. Prose. 2005. The return of the common bed bug. Pediatric Dermatology 22: 183-187.
1. Композиция для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, содержащая гистамин.
2. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая летучие соединения.
3. Композиция по п. 2, в которой летучие соединения включают сульфиды, альдегиды и кетоны.
4. Композиция по п. 3, в которой летучие соединения включают диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон.
5. Композиция по п. 4, содержащая, по массе, 0,5-99% диметилдисульфида, 0,5-99% диметилтрисульфида, 0,5-99% (E)-2-гексеналя, 0,5-99% (E)-2-октеналя и 0,5-99% 2-гексанона.
6. Композиция по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащая эффективное количество одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
7. Композиция по п. 1, в которой гистамином является основание гистамина.
8. Композиция по п. 1, приготовленная в виде гранулы, порошка, пудры, пасты, геля, суспензии, эмульсии или жидкого раствора.
9. Композиция по п. 1, приготовленная в виде приманки медленного высвобождения.
10. Композиция по п. 1, в которой гистамин готовят в виде приманки медленного высвобождения.
11. Композиция по п. 4, в которой смесь диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона готовят в виде приманки медленного высвобождения.
12. Композиция по п. 6, в которой смесь диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенную с эффективным количеством одного или большего количества этих дополнительных соединений, готовят в виде приманки медленного высвобождения, в которой одно или большее количество дополнительных соединений выбраны из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
13. Композиция для приманивания и/или поимки постельных клопов, где активный ингредиент композиции состоит из гистамина.
14. Композиция для приманивания и/или поимки постельных клопов, где активный ингредиент композиции состоит из диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона.
15. Композиция для приманивания и/или поимки постельных клопов, где активный ингредиент композиции состоит из гистамина, диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона.
16. Композиция для приманивания и/или поимки постельных клопов, где активный ингредиент композиции состоит из диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенные с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
17. Композиция для приманивания и/или поимки постельных клопов, где активный ингредиент композиции состоит из гистамина, диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенных с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
18. Способ приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых, включающий использование композиции по любому из пп. 1-17 в необходимом положении в, на или вблизи устройства для борьбы с клопами постельными, где устройствами для борьбы с клопами постельными являются детектор, монитор или ловушка.
19. Способ по п. 18, в котором гистамин используют в устройстве медленного высвобождения, включающем поглощающий материал, пропитанный гистамином.
20. Способ по п. 19, в котором поглощающим материалом является слой целлюлозы.
21. Способ по любому из пп. 18-20, в котором диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон используют в устройстве медленного высвобождения, включающем газопроницаемый герметизированный резервуар, содержащий диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон.
22. Способ по любому из пп. 18-20, в котором диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон и одно или большее количество дополнительных соединений используют в устройстве медленного высвобождения, включающем газопроницаемый герметизированный резервуар, содержащий диметилдисульфид, диметилтрисульфид, (E)-2-гексеналь, (E)-2-октеналь и 2-гексанон и одно или большее количество дополнительных соединений, где одно или большее количество дополнительных соединений выбраны из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол.
23. Способ по п. 18, в котором питающимся кровью насекомым является обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
24. Способ по п. 20, в котором устройство медленного высвобождения помещают в детектор, монитор или ловушку.
25. Способ по п. 18, дополнительно включающий объединение композиции с источником тепла.
26. Способ по п. 18, дополнительно включающий объединение композиции с источником диоксида углерода.
27. Способ по п. 18, дополнительно включающий объединение композиции с пестицидом, который является смертельным для клопов постельных.
28. Применение гистамина для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых.
29. Применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых.
30. Применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенных с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол, для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых.
31. Применение диметилдисульфида, диметилтрисульфида, (E)-2-гексеналя, (E)-2-октеналя и 2-гексанона, объединенных с эффективным количеством одного или большего количества дополнительных соединений, выбранных из группы, включающей бутаналь, пентаналь, гексаналь, бензальдегид, бензиловый спирт, ацетофенон, вербенон, этилоктаноат, метилоктаноат, пентилгексаноат, диметиламиноэтанол, N-ацетилглюкозамин, L-3-гидроксикинуренин-O-сульфат, L-валин, L-аланин, октаналь, нонаналь, деканаль, (E,E)-2,4-октадиеналь, (E,Z)-2,4-октадиеналь, бензилацетат, (+)-лимонен, (-)-лимонен, 6-метил-5-гептен-2-он (сулькатон), геранилацетон, диоксид углерода, 1-октен-3-ол, L-карвон, L-молочную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, линолевую кислоту, лауриновую кислоту, каприновую кислоту, миристиновую кислоту, андростенон, 3-метилиндол, 1-докозанол, пентадекановую кислоту, сквален, холестерин и 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-метанол, для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых.
32. Применение по любому из пп. 28-31, в котором питающимся кровью насекомым является обычный клоп постельный, Cimex lectularius, или тропический клоп постельный, C. hemipterus.
33. Применение композиции по любому из пп. 1-17 для приманивания и/или поимки питающихся кровью насекомых.
34. Применение по п. 33 для приманивания и/или поимки обычного клопа постельного, Cimex lectularius, или тропического клопа постельного, C. hemipterus.
