Künstliche Blutfütterung einiger afrikanischer und paläarktischer Simuliiden (Diptera)1
Authors: Grunewald J. , Wirtz H. P. 
Published: July 2010

Artificial blood feeding of some African and palaearctic simuliids (Diptera)

One of the main difficulties of laboratory colonization of Simuliidae, including the main vectors of human onchocerciasis, has been to persuade the females to feed under laboratory conditions. The best results are obtained with blood feeding on rabbit's ears. The results, however, depend on the individual rabbit utilized. The percentage of females of the African blackfly species, Simulium damnosum “Kibwezi”, S. damnosum “Kisiwani”, and S. vorax that gorged on a brown rabbit was significantly higher than that fed on a white rabbit (table 1). A difference in the temperature of the skin of rabbit's ears may be the reason for the different feeding behaviour. When a mixture of blood and saturated sucrose solution absorbed in filter paper and heated up to 37°–40° C was offered, 73 (96.1%) of 76 S. damnosum “Kibwezi”, 12 (100%) of 12 S. damnosum “Kisiwani”, 37 (84.1%) of 44 S. vorax and 24 (92.3%) of 26 S. adersi took blood meals in 11, 1, 3 and 5 trials, respectively (table 2). Unfortunately hardly any eggs developed after the females had fed on the blood‐sucrose mixture. Beside feeding on rabbit's ears a membrane feeding apparatus was constructed (on the basis of WADE'S device [1976]) in which the blood was heated and stirred to prevent erythrocyte sedimentation on the membrane. The percentage of females of the palaearctic species, Boophthora erythrocephala, that took human blood and rabbit's blood through a latex membrane (prophylactics) was 68.2% and 79.7%, respectively, while on rabbit's ears the percentage of fed females was 73.0%. The figures for Wilhelmia lineata were 40.5%, 34.9% and 56.5%, respectively (table 3). Offering fresh and deepfrozen human blood, both, B. erythrocephala and W. lineata preferred the fresh blood. While the Boophthora females fed better on blood containing Heparin (73.5%) than on blood containing tri‐sodium citrate (64.5%), Wilhelmia females appeared to prefer citrated blood (40.9%) to Heparin‐blood (23.5%) (table 4). In both B. erythrocephala and W. lineata females addition of 10−4 M Adenosine tri‐phosphate (ATP) yielded significantly higher figures than human blood without ATP. When the percentage of females of B. erythrocephala and W. lineata feeding through a latex membrane are compared with that of females imbibing blood through a laboratory‐made silicone membrane, latex membrane feeding resulted in significantly higher figures (table 5).

Für den Aufbau von Laboratoriumskolonien mit Simuliiden, zu denen die Überträger der menschlichen Onchozerkose gehören, ist eine Fütterung der meist anautogenen Weibchen mit Blut unbedingt notwendig. Die besten Fütterungsraten erhält man mit dem Ansetzen der Mücken‐Weibchen an Kaninchenohren. Die Saugergebnisse, die erzielt werden, hängen jedoch sehr vom jeweils eingesetzten Kaninchen ab. So war der Prozentsatz der an einem braunen Kaninchen gefütterten Weibchen der ostafrikanischen Arten Simulium damnosum „Kibwezi”, S. damnosum „Kisiwani” und S. vorax signifikant höher als der Prozentsatz der Weibchen, die an einem weißen Kaninchen Blut aufnahmen. Das unterschiedliche Blutsaugeverhalten der Mücken ist wahrscheinlich auf eine unterschiedliche Hauttemperatur der Kaninchenohren zurückzuführen. Fütterungsraten von 84,1% bis 100% wurden mit Weibchen von S. damnosum „Kibwezi”, S. damnosum „Kisiwani”, S. vorax und S. adersi erzielt, denen ein Blut‐Zucker‐Gemisch auf einem Filtrierpapierstreifen angeboten wurde. Da die Weibchen nach der Aufnahme des Blut‐Zucker‐Gemisches nur in wenigen Fällen Eier entwickelten, ist diese Technik im Hinblick auf den Aufbau von Laboratoriumskolonien jedoch nicht anwendbar. Mit der Fütterapparatur, in der Blut erwärmt und zur Vermeidung einer Erythrozytensedimentation gerührt werden kann, konnten Weibchen der paläarktischen Arten Boophthora erythrocephala und Wilhelmia lineata mit Erfolgsraten von bis zu 79,7% (94/118) und 44,2% (576/1304) gefüttert werden, vorausgesetzt, die Mücken konnten das Blut durch eine Latex‐Membran aufnehmen. Bei der Verwendung von selbst hergestellten, dünnen Silicon‐Membranen war der Prozentsatz gefütterter Weibchen bei beiden Arten signifikant niederer (33,3% und 22,2%). Während die Fütterungsrate der Boophthora‐Weibchen bei einem Angebot von frischem und tiefgefrorenem, menschlichem Blut nur wenig differierte (65,5% zu 61,5%), zogen die Wilhelmia‐Weibchen das frische Blut dem tiefgefrorenen Blut deutlich vor (40,9% zu 25,0%). Bei einem Angebot von Citrat‐ und Heparin‐Blut lag der Prozentsatz gefütterter Boophthora‐Weibchen bei 64,5% und 73,5%. Bei W. lineata war der prozentuale Anteil der Weibchen, die Citrat‐Blut saugten, größer (40,9%) als der Anteil, der Heparin‐Blut aufnahm (23,5%). Signifikant höhere Fütterungsraten wurden mit den Weibchen beider Arten erzielt, wenn das Blut 10−4mol ATP enthielt. Die Anzahl entwickelter Eier pro Weibchen war nach der Blutfütterung am Kaninchen größer als nach der Blutaufnahme durch die Membranen. Wie die Versuche gezeigt haben, ist eine künstliche Blutfütterung von Simuliiden‐Weibchen mit hohen und konstanten Fütterungsraten sehr gut möglich.