Mesocyclops sinh sản hữu tính thơng qua giao phối. Con đực nhỏ hơn con cái, cĩ bĩ sinh tinh nằm ở đốt ngực 5 - 6, ăng ten cong về phía tr−ớc. Con cái cĩ túi chứa tinh ở đốt sinh dục nên chỉ cần giao phối 1 lần cũng đủ tinh trùng thụ tinh cho nhiều lứa trứng. Khả năng sinh sản của Mesocyclops rất cao. Trung bình một con cái cĩ thể đẻ 20 - 50 con mỗi lứa và lặp lại sau 5 ngày. Khả năng này phụ thuộc vào nhiệt độ, thiên địch và đặc biệt là thức ăn. Chính vì thế chúng cĩ thể khơi phục quần thể nhanh chĩng trong điều kiện thuận lợi. Chu kỳ phát triển của Mesocyclops rất ngắn. Tuỳ theo mơi tr−ờng sống mà Mesocyclops cĩ thể sống từ 3 - 30 tuần.
Hình 1.7. Mesocyclops tr−ởng thành
Thức ăn là chất hữu cơ thối rữa: tảo, vi khuẩn, động vật đơn bào và bọ gậy muỗi. Đặc biệt khi khơng đủ thức ăn chúng cĩ thể ăn lẫn nhau. Đặc tính này cũng giúp Mesocyclops tự điều chỉnh quần thể phù hợp với điều kiện thức ăn để tránh diệt vong.
Hiện t−ợng "nghỉ" (Diapause): trong điều kiện khơng thuận lợi: lạnh quá hoặc khơ hạn Mesocyclops cĩ thể tồn tại bằng cách chui vào lớp cặn ở đáy khi ở giai đoạn ấu trùng copepodid 4 - 5. Đây là một đặc tr−ng giúp cho Mesocyclops thích nghi và tồn tại trong các mơi tr−ờng mới.
1.6.5. Vai trị của Mesocyclops trong phịng chống vectơ Aedes
Năm 1936-1939, Lindberg và Hurlbut ( Kay B.H, 1992 ) là những ng−ời đầu tiên phát hiện thấy Mesocyclops cĩ khả năng ăn bọ gậy muỗi. Hai m−ơi năm sau, ở Hawai, Bonnet và Mukaida ngẫu nhiên phát hiện thấy 1 Mesocyclops obsoletus cĩ thể giết 15-20 bọ gậy muỗi trong một ngày [43]. Năm 1976, Riviere và Thirel đã chứng minh Mesocyclops aspericornis cĩ khả năng diệt 99,3% bọ gậy Aedes, 9,7% bọ gậy Culex quinquefasciatus và 1,9% bọ gậy Toxorhynchites amboinensis. Kết quả nghiên cứu của ( B.H.Kay 1992) cho thấy Mesocyclops aspericornis tồn tại lâu dài trong hàng loạt lốp xe. Sau 5 năm, 17% các hốc tre và 48% giếng vẫn cĩ Mesocyclops aspericornis. Tính trung bình, bọ gậy Aedes đã giảm từ 91-100% trong thời gian ít
nhất từ 6-12 tháng, và kéo dài tới 5 năm. Trong nhiều nghiên cứu về Cyclopoid copepods, G. G. Marten và cộng sự đã chứng minh hiệu quả diệt bọ gậy Aedes trong các dụng cụ chứa n−ớc của tác nhân sinh học Mesocyclops đạt tới gần 100%. Chính vì vậy, ơng cho rằng Cyclops là một dạng mới đầy hứa hẹn trong phịng chống sinh học dùng để diệt bọ gậy Aedes trong các dụng cụ chứa n−ớc [53,57].
Trên thế giới cĩ khoảng 400 lồi cyclopoid, trong đĩ hơn 50 lồi cĩ thể ăn bọ gậy muỗi. Những nghiên cứu áp dụng cyclops để phịng chống vectơ đã tập trung vào sự lựa chọn lồi cĩ hiệu quả nhất, dễ thích nghi, phát triển và tồn tại lâu dài trong mơi tr−ờng phĩng thả, dễ dàng nhân nuơi, dự trữ và phân phối trong phạm vi rộng cũng nh− sự kết hợp trong thực hành phịng chống vectơ trên thực địa.
Theo Marten M. longisetus đã làm giảm hơn 99,9% quần thể bọ gậy Ae. aegypti trên thực địa nhỏ [55]. (Kay và cộng sự,1992) đã kết luận M. aspericornis là tác nhân phịng chống hiệu quả Aedes aegypti, nh−ng khơng cĩ hiệu quả với Anopheles và Culex, trong khi đĩ M. longisetus cĩ thể giết 100% bọ gậy Aedes aegypti, Anopheles farauti và Culex quinquefasciatus. (Vasconcelos 1992) và (Rodriguez 1992) đã cơng bố kết quả t−ơng tự khi thử nghiệm với M. longisetus trên thực địa nhỏ ở Brazil và Mexico. Tại một thực địa khác Marten nhận thấy Aedes albopictus bị loại trừ hồn tồn sau hai tháng trong những lốp xe cĩ M. albidus, kết quả này vẫn đ−ợc duy trì sau một năm thử nghiệm [54]. Brown và cộng sự năm 1991, cũng cho thấy Mesocyclops aspericornis cĩ hiệu quả nhất, đ−ợc chọn làm đối t−ợng thử nghiệm trên thực địa. Lồi Mesocyclops này cĩ thể loại trừ quần thể muỗi Aedes tr−ởng thành sau 4-7 tuần, nh−ng ít cĩ hiệu quả đối với Culex quinquefasciatus [36]. (Riviere và cộng sự, 1987) cũng cĩ kết quả t−ơng tự khi nghiên cứu M. leuckarti trong bẫy trứng của hai lồi Aedes aegypti và Aedes polynesiensis (giảm 85-91,6% so với đối chứng trong 14 tháng thử nghiệm). Một thử nghiệm khác của Marten tại Orleans, sau 6-8 tuần phĩng thả Diacyclops navus, Acanthocyclops vernalis, Mesocyclops ruttneri và M. edax đã làm giảm số l−ợng bọ gậy Aedes albopictus t−ơng ứng là 83, 90, 95 và 96%. Thử nghiệm trên thực địa Honduras với 4 lồi: M. longisetus, M.
thermocyclopoides, M. venezolanus và M. albidus. Kết quả cả 4 lồi đã làm giảm 98% bọ gậy tuổi 3 và 4 của Aedes aegypti [58]. ở thực địa khác, (Marten,1984 ), (Reviere và cộng sự,1987 ) và (Brown, 1989 ) kết quả thu đ−ợc cao hơn M. aspericornis đã làm giảm 99% quần thể Aedes aegypti và Aedes polynesiensis tại vùng thử nghiệm. (Brown, 1989) cịn thấy M. aspericornis cĩ khả năng tấn cơng cả bọ gậy Anopheles ở Australia. ở Trung Quốc, Lin và cộng sự kết luận M. quangxiensis làm giảm quần thể bọ gậy Aedes aegypti, Culex quinquefasciatus và Anopheles từ 82-100% sau 72 giờ. Trong 6 tuần bọ gậy muỗi hồn tồn bị tiêu diệt và quần thể muỗi tr−ởng thành cũng giảm tới 0 sau 11 tuần [51]. Nh− vậy khả năng ăn bọ gậy Aedes của một số lồi cyclops là rất rõ ràng, việc áp dụng phịng chống muỗi trên thực địa đã thu đ−ợc những kết quả khả quan.
ở Việt Nam, việc phát hiện ra Mesocyclops địa ph−ơng cĩ khả năng ăn bọ gậy Aedes aegypti lần đầu tiên vào năm 1989. Từ 1989-2000 Mesocyclops đ−ợc nghiên cứu đầy đủ hơn về thành phần lồi, khả năng ăn bọ gậy khả năng sống sĩt và sự phân bố ở các địa ph−ơng khác nhau, đã thu thập đ−ợc Mesocyclops từ các ao, hồ và dụng cụ chứa n−ớc sinh hoạt ở 31 tỉnh, thành. Đến nay Vũ Sinh Nam và Nguyễn Thị Yên, Viện Vệ sinh Dịch tễ trung Ương đã xác định đ−ợc 10 lồi Mesocyclops là: M. woutersi, M. pehpeiensis (M. ruttneri), M. aspericornis, M. affinis, M. thermocyclopoides, M. ogunnus, M. ferjemurami, M. dissimilis, M. yennae, M. Shenzhenensis [16, 34]. Các kết quả nghiên cứu trong phịng thí nghiệm cho thấy Mesocyclops cĩ sức sinh sản rất cao, một Mesocyclops cái cĩ thể đẻ trung bình 25,1 nauplii, chu kỳ đ−ợc lại lặp lại sau 3 ngày, chu kỳ vịng đời trung bình 11,6 ngày, tuổi thọ trung bình thay đổi từ 3-30 tuần. Kết quả trong phịng thí nghiệm cho thấy Mesocyclops cĩ khả năng ăn và cắn chết bọ gậy rất cao, từ 24 đến 41,3 bọ gậy Aedes aegypti tuổi 1 trong 24 giờ. [8]. So với kết quả thí nghiệm của Marten và cộng sự., 1994 [58], thì các lồi Mesocyclops này ăn ít hơn. Theo Vũ Sinh Nam, một quần thể ban đầu gồm 10 Mesocyclops, sau 1 tháng phát triển bình th−ờng trong DCCN cĩ thể tiêu diệt ít nhất 350 bọ gậy Aedes aegypti tuổi 1 mỗi ngày [13,17].
(Trần Vũ Phong,1996 ) nhận thấy Mesocyclops đã cĩ sẵn trong các dụng cụ chứa n−ớc của dân từ lâu mà ng−ời dân ch−a phát hiện ra tr−ớc đĩ. ở Gia L−ơng Hà Bắc, Đồng Quang, Quốc Oai, Hà Tây, 91% tổng số dụng cụ chứa n−ớc cĩ Mesocyclops phát triển, và ở những vùng cĩ l−u hành SD/SXHD cũng cĩ Mesocyclops nh−ng tỷ lệ nhiễm thấp hơn rất nhiều (11%).
Năm 1993 viện Vệ sinh dịch tễ trung −ơng đã thử nghiệm thành cơng trên thực địa nhỏ 400 hộ gia đình tỉnh H−ng Yên, bọ gậy Aedesaegypti bị loại trừ sau 18 tháng thử nghiệm và kết quả đ−ợc duy trì cho tới ngày nay [8]. Quần thể muỗi Aedes aegypti đã giảm xuống 0 tại xã Tiền Phong - Th−ờng Tín - Hà tây sau 13 tháng phĩng thả Mesocyclops và đ−ợc duy trì trong nhiều tháng tiếp theo. Tại Tân Minh tỉnh Hà Tây cũng cho kết quả t−ơng tự, sau khi phĩng thả Mesocyclops chỉ số mật độ muỗi Aedes aegypti giảm tới 0 nh−ng phải sau 2 năm thực hiện can thiệp.
(Vũ Sinh Nam, 2000) tại 6 xã thuộc 3 tỉnh miền Bắc: Hải Phịng, H−ng Yên, Nam Định và 3 xã thuộc 3 tỉnh miền Trung là Quảng Nam , Quảng Ngãi Khánh Hồ cũng thu đ−ợc kết quả t−ơng tự sau 2 năm thực hiện can thiệp.
Đặc biệt các lồi Mesocyclops rất ít nhậy cảm với permethrin, khơng bị vi khuẩn Bacillus thruringiensis và dầu diệt bọ gậy làm hại, vì vậy cĩ thể đ−ợc dùng phối hợp với các hợp chất trên để làm tăng thêm hiệu quả phịng chống [54]). Mesocyclops phân bố rộng rãi trong tự nhiên, tồn tại lâu dài trong các dụng cụ chứa n−ớc khác nhau, đặc biệt là sự cĩ mặt của các lồi Mesocyclops trong các dụng cụ chứa n−ớc sinh hoạt nh−: giếng, bể xây, chum, vại chứa n−ớc ở các vùng dân c−. Mesocyclops cĩ khả năng sống sĩt trong xốp ẩm khoảng 30 ngày nên dễ đĩng gĩi, vận chuyển đến các địa ph−ơng.
Từ những đặc điểm và các kết quả trên Mesocyclops đã trở thành tác nhân sinh học mới gĩp phần tích cực ngăn chặn sự phát triển của muỗi Aedes aegypti trong chiến l−ợc phịng chống chủ động sốt Dengue/ số xuất huyết Dengue Việt Nam.
Ch−ơng 2
đối t−ợng vμ ph−ơng pháp nghiên cứu
2.1. Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu đ−ợc tiến hành tại xã Hàm Phú, huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận
Hình 2.1. Địa điểm nghiên cứu tại xã Hàm phú, huyện Hàm thuận Bắc, tỉnh Bình thuận
Xã Hàm Phú huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận là một xã thuộc vùng nơng thơn cĩ diện tích 10,314 ha . Tổng số hộ gia đình trong xã là 1.547 hộ với dân số 7,969. Xã đ−ợc chia làm 4 thơn là Phú Lập, Phú Điền, Lâm Thuận và Phú Sơn. Từ năm 2000 đến năm 2006 nơi đây luơn là địa ph−ơng cĩ dịch SXH xảy ra.
Bảng 2.1. Tình hình sốt xuất huyết tại xã Hàm Phú từ năm 2000 - 2006
Năm 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Ca mắc 24 28 6 0 4 72 8
2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 10/2006 đến tháng 9/2007
2.3. Đối t−ợng nghiên cứu
- Mesocyclops tại các thủy vực thực địa xã Hàm Phú. - Hộ gia đình tại xã Hàm Phú.
+ Quần thể vectơ SXH tại xã Hàm Phú + Dụng cụ chứa n−ớc tại xã Hàm Phú. + Bọ gậy trong dụng cụ chứa n−ớc.
+ Mesocyclops trong các dụng cụ chứa n−ớc.
2.4. vật liệu nghiên cứu: 2.4.1 dụng cụ 2.4.1 dụng cụ
- Vợt bọ gậy và vợt Mesocyclops. - Bẫy phễu.
- Khay men.
- Pipette thu thập bọ gậy, Mesocyclops.
- Cốc thủy tinh : 100 cc, 250 cc, 500 cc và bocal 2,5lit - Lọ đựng mẫu bọ gậy và Mesocyclops.
- Lồng nuơi muỗi các cĩ các kích cỡ : 70 cm x 70 cm, 20 cm x 20 cm. - ống nghiệm bắt muỗi, ống hút muỗi.
- Đèn pin.
- Lam kính, lam men.
- Thức ăn cho bọ gậy, Mesocyclops và muỗi. - Biểu mẫu thu thập kết quả.
- Bộ đồ mổ cơn trùng. - Kính hiển vi, kính lúp.
- Bản đồ và các biểu mẫu điều tra.
- Khĩa định loại muỗi, bọ gậy và Mesocyclops
2.4.2 Hĩa chất
- Formaline để bảo quản mẫu. - Cồn 70º.
- Ether.
- Gơm gắn tiêu bản.
2.5. Thiết kế nghiên cứu
- Nghiên cứu thử nghiệm trong phịng thí nghiệm . - Thử nghiệm thực địa ngẫu nhiên cĩ đối chứng.
2.6. cỡ mẫu vμ chọn mẫu nghiên cứu: 2.6.1. ph−ơng pháp chọn mẫu:
- Chọn xã nghiên cứu: Theo ph−ơng pháp chủ định, Xã Hàm Phú là nơi do điều kiện tự nhiên đất bị nhiễm phèn, nguồn n−ớc th−ờng xuyên bị thiếu, các hộ gia đình cĩ thĩi quen tích trữ n−ớc m−a để sử dụng. Dụng cụ trữ n−ớc ở đây là các bể Unicef, bể hình chữ nhật, hình vuơng, các lu, chum vại, giếng, DCCN th−ờng cĩ thể tích lớn từ 100 lít đến 2000 lít là nơi thích hợp cho muỗi Aedes.aegypti sinh sản, những dụng cụ này cũng là nơi phù hợp cho việc sử dụng Mesocyclops
- Tồn bộ các xĩm của thơn Phú lập, Phú điền và Lâm Thạch bao gồm 18 xĩm, trong đĩ 9 xĩm đ−a đ−ợc chọn thử nghiệm sử dụng Mesocylops, và 9 xĩm đối chứng. Theo ph−ơng pháp ngẫu nhiên đơn
- Chọn hộ gia đình : Chọn mẫu theo ph−ơng pháp ngẫu nhiên đơn hệ thống [ 27] .
+ Lập danh sách tồn bộ chủ hộ gia đình của 18 xĩm trong xã bao gồm 9 xĩm thử và 9 xĩm chứng (khung mẫu), đánh số thứ tự các hộ gia đình liên tục theo xĩm từ hộ đầu tiên đến hộ cuối cùng của từng xĩm.
+ Sử dụng phần mềm Epi-Info 6.4 để chọn ngẫu nhiên 100 hộ gia đình của nhĩm thử trong khung mẫu gồm 613 hộ và 100 hộ gia đình của nhĩm chứng trong khung mẫu gồm 635 hộ cho mỗi đợt điều tra.
+ Tại điểm nghiên cứu tr−ớc khi can thiệp sử dụng Mesocyclops tiến hành điều tra cơ bản để xác định thành phần lồi véc tơ ,ổ bọ gậy nguồn, tập quán sinh hoạt, các loại dụng cụ chứa n−ớc cĩ tại địa ph−ơng.
2.6.2. Chọn cỡ mẫu :
- Chọn lồi Mesocyclops sử dụng trên thực địa (mục đích 1):
Điều tra ít nhất 50 thuỷ vực tại điểm nghiên cứu. Bao gồm những loại thuỷ vực nh− ao hồ, sơng suối, ruộng lúa, và DCCN trong các hộ gia đình.
- Cỡ mẫu sử dụng để đánh giá tính hiệu quả của Mesocylops (mục đích 2) là :
100 hộ gia đình điểm thử và 100 hộ gia đình điểm chứng để điều tra muỗi, bọ gậy và Mesocyclops. (Cỡ mẫu điều tra hộ gia đình để điều tra vetơ và ổ bọ gậy nguồn đ−ợc chọn theo tiêu chuẩn của tổ chức Y tế Thế giới ( WHO 70).
2.7. ph−ơng pháp nghiên cứu
2.7.1. Mesocyclops
Xác định lồi Mesocyclops cĩ tại địa ph−ơng, đánh giá, chọn lồi cĩ khả năng diệt bọ gậy muỗi SXHD cao nhất bằng điều tra thu thập Mesocyclops tại thực địa,
nhân nuơi, đánh giá khả năng diệt bọ gậy trong phịng thí nghiệm. Sau đĩ chọn lồi phù hợp nhân nuơi và phĩng thả.
2.7.1.1. Cách thu thập Mesocyclops
Dùng vợt để thu thập Mesocyclops trong các thuỷ vực tự nhiên và trong các dụng cụ chứa n−ớc sinh hoạt.
− Cấu tạo của vợt: Vợt đ−ợc may bằng vải thống, kích th−ớc lỗ 200 nanơmet, đ−ờng kính miệng vợt 20cm và cĩ cán dài 1,2m.
− Sử dụng vợt: đ−a vợt gần ngập trong n−ớc quay vợt xung quanh thành dụng cụ chứa n−ớc, hoặc gần các cây thuỷ sinh nếu ở thuỷ vực tự nhiên 5 vịng để tạo xốy n−ớc. Rồi dùng vợt bắt Mesocyclops tại xốy n−ớc. Sau khi bắt Mesocyclops lộn trái vợt rồi nhúng đáy vợt vào cốc thuỷ tinh cĩ n−ớc. Sau mỗi lần bắt Mesocyclops tại các thuỷ vực vợt phải đ−ợc rửa sạch để tránh lẫn.
Mẫu thu đ−ợc cố định trong cồn 700 hoặc dung dịch formaldehyde 5% mang về Viện Pasteur Nha Trang để định loại và gửi phịng thí nghiệm Cơn trùng Y học Viện vệ sinh dịch tễ Trung −ơng để kiểm tra. Một phần mẫu đ−ợc giữ sống mang về phịng thí nghiệm để làm thực nghiệm
2.7.1.2. Định loại Mesocyclops
Định loại Mesocyclops là một kỹ thuật khĩ. Định loại trên cá thể cái tr−ởng thành. Mesocyclops cái tr−ởng thành phải đ−ợc mổ tách các bộ phận: 2 đơi ăng ten, đuơi, các đơi chân 5, 4, 3, 2, 1, và bộ phận hàm. Đặt trong 1 giọt dung dịch glycerin d−ới kính lúp soi nổi. Sau đĩ đ−ợc định loại theo khố định loại của Maria Holynska Viện bảo tàng động vật học Ba Lan và tài liệu cơ sở xác định một số lồi Mesocyclops tại Việt Nam do Viện VSDT TW biên dịch và biên soạn [28].
2.7.1.3. Nuơi Mesocyclops trong phịng thí nghiệm
Mesocyclops từ thực địa đ−ợc mang về Viện Pasteur Nha Trang nuơi trong hộp bằng nhựa cĩ kích th−ớc 45 x 35 x 18 cm cĩ nắp. Hộp đ−ợc rửa sạch bằng n−ớc
sơi tr−ớc khi sử dụng. Cho vào hộp khoảng 2,5 lít n−ớc. Nếu là n−ớc máy thì phải để sau 72 h để loại bỏ chlorin. Thêm vào đĩ một ít hạt lúa mì hoặc 10cm2 rau xà lách t−ơi để làm thức ăn cho đơn bào paramecium. Đơn bào này sẽ là nguồn thức ăn cho Mesocyclops và bọ gậy tuổi 1. Ngồi ra Mesocyclops cĩ thể ăn tảo và các vi sinh vật cĩ sẵn trong n−ớc.
2.7.1.4. Thử nghiệm khả năng ăn bọ gậy Aedes. aegypti của Mesocyclops
Với mỗi lồi Mesocyclops tiến hành 20 lơ thí nghiệm: Mỗi cốc thuỷ tinh cĩ 500ml n−ớc, thả 50 bọ gậy tuổi 1 và 1 Mesocyclops tr−ởng thành. Theo dõi sau 24 h đếm số l−ợng bọ gậy cịn sống sĩt và bọ gậy bị cắn chết. Lơ đối chứng đ−ợc thực hiện t−ơng tự nh−ng khơng cĩ Mesocyclops.
Số l−ợng bọ gậy tuổi 1 bị ăn và cắn chết = Tổng số bọ gậy - số bọ gậy cịn