Nutzung chemischer Signalstoffe von Fischen für die Kontrolle von Stechmücken als Vektoren

• Antragsteller: Professor Dr. Eric von Elert, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543399299

Vor dem Hintergrund von Klimawandel und zunehmender Insektizidresistenz von Arthropoden wächst die Besorgnis über die Ausbreitung von Krankheiten, die durch Mücken als Vektoren übertragen werden. Im Hinblick auf Vektorkontrolle sind die Wirkungen fischbürtiger Infochemikalien auf Mücken während ihrer aquatischen Phase unzureichend erforscht, was vor allem daran liegt, dass diese Infochemikalien noch nicht identifiziert wurden. Es wurde jedoch gezeigt, dass Fischinfochemikalien die Eiablage erwachsener Mücken reduzieren und sich negativ auf Life-history und Verhalten von Mückenlarven auswirken. Jeder dieser Effekte kann leicht gemessen werden und stellt ein potenzielles Mittel zur Mückenbekämpfung dar. Hier schlagen wir vor, einen chemischen mit einem ökologischen Ansatz zu kombinieren, um die zugrundeliegenden fischbürtigen Infochemikalien zu identifizieren. Diese Zusammenarbeit stützt sich auf die Kompetenz in der Identifizierung flüchtiger und nicht-flüchtiger Infochemikalien im Wasser (Prof. von Elert, Univ. Köln, Deutschland) und die Expertise bei nicht-konsumptiven Effekten auf natürliche Stechmückenpopulationen (Dr. Silberbush, Univ. Haifa, Israel). Wir schlagen vor, mit fünf Mückenarten (Culiseta longiareolata, Culex pipiens, Culex laticinctus, Culex perexiguus und Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) zu arbeiten, die alle Überträger mehrerer Arboviren sind. Jede der Wirkungen von Fischinfochemikalien (reduzierte Eiablage, Veränderung bei Life-History und Verhalten der Larven) kann leicht gemessen werden und stellt ein potenzielles Mittel zur Mückenbekämpfung dar. Aufbauend auf eigenen Vorarbeiten schlagen wir vor, Fische mild mit Antibiotika zu behandeln und zu untersuchen, wie sich dies auf das Bouquet flüchtiger Stoffe (Messung mittels Gaschromatographie in Verbindung mit Massenspektrometrie) und auf die Verminderung der Eiablage bei natürlichen Stechmückenpopulationen in Israel beeinflusst. Mittels multivariater Metabolomics sollen dann Kandidaten-Substanzen identifiziert und in anschließenden Feldversuchen getestet werden. Im Hinblick auf Veränderungen der Life-History und des Verhaltens von Mückenlarven wird das Von-Elert-Labor ein Biotest-basiertes Protokoll für die Anreicherung und Reinigung von Infochemikalien aus Fischwasser entwickeln und hochauflösende GC-MS oder LC-MS zur Identifizierung von Substanzen einsetzen. Die Extrakte und Fraktionen werden auf ihre Auswirkungen auf Life-History und Verhalten natürlich vorkommende Mückenpopulationen in einer Indoor-Anlage in Israel getestet werden. Diese Arbeiten werden Aufschluss über die Rolle chemischer Signale in der Ökologie von Stechmücken geben und könnten langfristig zu einer Anwendung in der Vektorkontrolle führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländischer Mitantragsteller: Dr. Alon Silberbush