Резюме

Вредителите, които заразяват складирани хранителни продукти, са важен проблем в световен мащаб. Освен че причиняват загуба и отхвърляне от потребителите на продукти, тези вредители могат да предизвикат алергични реакции и може би да разпространяват болестотворни микроорганизми. Booklice (Liposcelis spp.), Зърнени акари (Acarus siro) и брашни бръмбари (Tribolium spp.) Са често срещани вредители на складирани продукти, които преди са били идентифицирани в нашето лабораторно животно съоръжение. Тези вредители традиционно се описват като безвредни за нашите животни, но в някои случаи тяхното присъствие може да предизвика безпокойство. Тук обсъждаме биологията на тези видове и тяхното потенциално въздействие върху здравето на хората и животните. Покрити са професионалните рискове за здравето и са обобщени общите методи за наблюдение и контрол.

Няколко вида насекоми и акари се наричат ​​„вредители от складиран продукт“, отразявайки факта, че те редовно заразяват предмети като храни, съхранявани за всеки забележителен период от време. Някои от икономически най-важните насекоми вредители включват бръмбари от разред Coleoptera и молци и пеперуди от разред Lepidoptera. 43, 50 В допълнение, арахнидните акари, като тези от семействата Acaridae и Glycyphagidae, могат да причинят значителни щети. 38, 50 Глобалните пазари и транспортът са позволили широко разпространение, а някои видове дори са открити в складираните хранителни запаси в отдалечени антарктически изследователски станции. 14, 53 Оценките на количествата складирани зърна, загубени поради увреждане от насекоми, са 5% до 10% в развитите страни и до 35% в развиващите се страни. 11 В развития свят замърсяването на храната, водещо до намалена естетическа стойност, поражда по-голямо безпокойство, отколкото пряката загуба на материал поради консумация от насекоми. 11 Освен естетическите проблеми, вредителите от складираните продукти са описани като безвредни за хората и животните. Тези организми обаче могат да предизвикат алергични реакции, да променят вкуса на храната и потенциално да служат като механични вектори за човешки патогени. 11.

Вредни организми за съхранявани продукти са идентифицирани в лабораторни съоръжения за животни, но като се има предвид, че те се считат за „псевдопаразити“, те обикновено не са основните цели на програмите за управление на вредителите или са адресирани по време на карантината за внос на животни. 13, 31, 42 Дори когато целостта на изследванията и здравето на животните не е вероятно да бъдат повлияни отрицателно от нашествия, откриването на тези вредители върху животни или храни може да има нежелани последици. 13 Нетренираното око може лесно да обърка някои видове, като зърнени акари, със загрижени ектопаразити от гризачи. Ако се обърка с ектопаразити, може да се предприеме скъпа допълнителна диагностика и животните могат да бъдат избити или лекувани ненужно. 13 Освен това има известна загриженост, че тези псевдопаразити могат да бъдат фомити или вектори за адвентивни патогени. 3, 13, 24, 53 Освен това, наличието на тези вредители в зоните за съхранение и настаняване може да доведе до загуба на храна и отрицателни последици за човешкото здраве, като алергична свръхчувствителност. 11, 52, 53 В светлината на тези атрибути, тези видове може би не трябва да бъдат пренебрегвани в кратък срок, ако бъдат открити в лабораторни съоръжения за животни.

В този кратък преглед обсъждаме общата биология на 3 вредители, съхранявани в продукта - книжа (Liposcelis spp.), Акари от зърно (Acarus siro) и брашни бръмбари (Tribolium spp.). Всички са наблюдавани в нашата институция с известна редовност. Ние също така разглеждаме потенциалния риск от неблагоприятни последици от тези вредители за персонала и животните и мисли относно тяхното управление.

Booklice

Таксономия и биология.

Псоцидите обикновено са с дължина под 3 mm, видими без увеличение, с бели до светло оцветени меки тела и дълги нишковидни антени (Фигура 1) 38. Псоцидните яйца обикновено са прости, гладки, удължени яйцевидни или цилиндри без микропил. 6 Яйцата могат да бъдат голи или покрити с фекален материал или слой копринена лента и могат да се слагат на групи или поотделно. 2 Няколко псоцидни вида, включително L. bostrychophila, са партеногенетични. 62 Партеногенезата е форма на безполово размножаване, която позволява бърза колонизация на нови местообитания, но ограничава генетичните вариации. 62 Околната температура от 30 ± 2,5 ° C и относителната влажност от 70% до 80% са оптимални за растеж. 2 В типични домакински условия с приблизително 20 ° C и над 60% относителна влажност, L. bostrychophila може да оцелее до 2 месеца без храна, а оцеляването може да надвиши 100 d при влажност над 70%. 54 Psocids е малко вероятно да завършат развитието си или да се възпроизвеждат при температури под 20 ° C или над 40 ° C и те не могат да оцелеят, когато относителната влажност е постоянно под 50% до 60%. 43, 53, 58 Наблюдавано е, че през нощта се изнасят от контейнер с храна с ниско съдържание на влага, за да се рехидратират и да се върнат в кошчето сутрин. 43

тези вредители

Възрастен Liposcelis spp. (booklouse); 4x увеличение.

Способността за бързо заразяване поради партеногенеза и кратък (21 d) жизнен цикъл, заедно с дълголетието на възрастните (72 до 144 d) и способността за оцеляване при неблагоприятни условия без храна се комбинират, за да се получи Liposcelis spp. много трудно за изкореняване. 2, 39 Обекти като палети могат да служат едновременно като скривалища и като средство за транспортиране на Liposcelis spp. между съоръженията. 2 Освен това стандартните практики за съхранение на храни за защита и дезинсекция често не успяват да контролират псоцидите. 39 Те не се поддават на практики, които са разработени предимно за борба с вредителите на бръмбари, а няколко псоцидни популации са показали силна устойчивост на фосфин и други често използвани зърнени протектори. 36

Значение за здравето на животните.

Зърнени акари

Таксономия и биология.

Описани са над 30 000 вида паякообразни акари и кърлежи в подкласа Acari и общо се очаква да съществуват половин милион вида. 49 Акарите са разпространени по целия свят в различни местообитания, включително почва, океани, пустини и ледени полета, но относително малко се считат за паразити. 49 Има известни разногласия по отношение на имената и класификацията на групите в подкласа Acari. 49 Acari могат да бъдат разделени на 2 суперардери: Parasitiformes (Anactinotrichida), съставени от кърлежи и различни акари, и Acariformes (Actinotrichida), най-разнообразната група акари. 49 Трите ордена в рамките на свръхпоставката Acariformes са Acaridida (Astigmata), Actinedida (Prostigmata) и Oribatida (Cryptostigmata). 49 Зърненият акар (Acarus siro), известен също като брашнен акар, е от реда Acaridida и семейство Acaridae, който включва акари, свободно живеещи, широко наричани акари за съхранение или складирани продукти. 15, 49 Повече от 50 вида акари са открити във връзка със складирани продукти, но A. siro е един от най-често срещаните и добре познати видове. 11, 22 Други важни акари за съхранение включват Tyrophagus putrescentiae от семейство Acaridae и Lepidoglyphus destructor и Glycyphagus domesticus от семейство Glycyphagidae. 38

Зърнените акари заразяват широк спектър от хранителни продукти, включително зърно, брашно, зърнени храни, зеленчуци, сирене и фуражи за животни. 11 Тези акари могат да бъдат трудни за идентифициране със сигурност и много акари, описани в литературата като A. siro, всъщност могат да бъдат от вида A. farris или A. immobilis. 15, 61 Въпреки това, A. farris и A. immobilis се срещат предимно в открити среди и е възможно морфологично разграничаване от предимно закритите видове A. siro. 61 A. siro акари обикновено не се виждат с просто око, с дължина приблизително 0,5 mm с почти безцветни, овални тела и кафяви крака (Фигура 2). 11, 51 Интересното е, че те се описват като остра миризлива миризма, особено когато са смачкани. 51 Яйцата от акари, съхранявани в продукта, включително A. siro, обикновено са по-къси от 165 µm, бели, лъскави, симетрични и елипсоидни, със заоблени краища и без микропил. 30 A. siro процъфтява при околна температура и относителна влажност - съответно близо до 25 ° C и 90%. 51 При относителна влажност 60% и по-ниска, популацията в крайна сметка ще изчезне, но някои акари могат да оцелеят при 62,5%, стига температурата да не е много под 10 ° C или над 20 ° C. 51 Някои етапи на A. siro са устойчиви на екстремни температури, но е малко вероятно да се случи пълен жизнен цикъл извън температурен диапазон от 2,5 до 32 ° C. 18, 19

Зърнени акари (няколко възможни вида) заразяват пресен хляб в кухненското съхранение. Обърнете внимание на множеството заоблени, лъскави организми близо до центъра на изображението (снимката е предоставена от DWSPL/N.Cattlin).

Значение за здравето на животните.

Акарите са добре документирани като гъбични вектори в съхраняваните продукти, с потенциал да променят гъбичните популации и косвено да повлияят на съдържанието на микотоксини. 24 Някои лабораторни животински видове могат да бъдат податливи на акариаза, синдром, описан при хора, причинен от инвазия на акари в различни тъкани. 17, 32 Експериментално инжектиране на 5 вида акари, включително A. siro, в трахеята на морски свинчета доведе до белодробни промени, подобни на тези, наблюдавани при хора с белодробна акариаза. 17 Едно проучване нахрани заразена с A. siro храна на бременни мишки и се наблюдава статистически значимо увеличение на феталната смъртност и приема на фураж. Размерите на 59 отпадъци също бяха намалени, но не значително. 59 Зърнени акари, погълнати от гризачи, са открити във изпражненията и са объркани с други, по-проблемни видове акари, като Myocoptes musculinus, Myobia musculi и Radfordia spp. 13 В лабораторно съоръжение за животни погрешната идентификация на възрастни зърнени акари или яйца, открити в изпражненията на гризачи, може да доведе до неподходящи методи за лечение и контрол. Инфекцията на зърнени акари на различни органи, потенциал за пренасяне на гъбички и репродуктивни ефекти могат да повлияят отрицателно на научноизследователските и производствените колонии. 24, 32, 59

Брашни бръмбари

Таксономия и биология.

Класът Insecta и ред Coleoptera (бръмбари) включва много видове, които показват завладяващ набор от характеристики, включително хемилуминесценция (светулки), отбранително изплюване на течности (бръмбари бомбардиращи) и поведенческа или химическа мимикрия. 16 Брашнените бръмбари принадлежат към семейство Tenebrionidae и родове Tribolium. 12 Най-често срещаните хранителни вредители от рода Tribolium са червеният бръмбар (T. castaneum) и обърканият брашнен бръмбар (T. confusum). 12, 50 брашнени бръмбари са открити в повече от 100 вида храни, включително зърнени храни, семена, подправки, брашно и зърнени продукти; животинска материя; дърво; зеленчуци; и различни лекарства. 21.

Възрастен Tribolium confusum (объркан бръмбар); (снимката е предоставена от Саймън Хинкли и Кен Уокър, музей Виктория).

Значение за здравето на животните.

Рискове за човешкото професионално здраве

Управление

Цялостните стратегии за управление на вредителите са жизненоважни части от всяка програма за грижа за животните и всъщност се препоръчват или изискват от акредитиращите и регулаторните органи. Според Ръководството за грижа и използване на лабораторни животни програмите трябва да прилагат „редовно планирана и документирана програма за контрол и наблюдение“. 25 Регламентите на Закона за хуманно отношение към животните изискват създаването на ефективна програма за борба с вредителите, която да се занимава с насекоми, ектопаразити и вредители по птиците и бозайниците. 1 Целевите видове на такива програми не са предписани, но обикновено включват паразити като диви мишки и плъхове, паяци, хлебарки и други видове в зависимост от географското местоположение. Малко вероятно е вредителите, съхраняващи храни, да се разглеждат рутинно при разработването на програмата за контрол на вредителите.

Често използваните техники за наблюдение в съоръжения за животни, като леки и лепкави капани, може да не са ефективни методи за привличане и визуализиране на много малки и нелетящи видове акари и книжарници. 60 Освен това тези вредители могат да бъдат устойчиви на рутинно използвани техники за контрол. Например, перметринът се използва за контрол на вредителите в лабораторни съоръжения за животни, но теренните опити в Индонезия установяват, че популациите псоциди могат да процъфтяват след третиране с перметрин, което показва толерантност към инсектицида и потенциална полза от премахването на чувствителните към перметрин хищници и конкурентни видове. 37, 60

Мониторингът на насекомите в съоръженията за преработка и съхранение на храни често се извършва чрез използване на директно визуално вземане на проби или капани. 11 Визуалната проверка може да отнеме много време, да разруши, когато трябва да се отворят опаковки, и изисква подходящо обучение. 11 Прякото наблюдение обаче има предимството не само да идентифицира признаци на заразяване, но и да открие други потенциални проблеми, като разлив и разваляне. 11 Предлагат се разнообразни капани и повечето използват атрактант от някакъв вид като феромони, миризми на храна или светлина. 11 Светлините често се използват за управление на мухи, но могат да привлекат някои насекоми, които съхраняват храна, и да позволят наблюдение на видовете и броя им. 11 Феромоните позволяват насочване към специфичен вид с високо чувствителен инструмент за откриване. 43 Най-често използваните методи за откриване на акари включват пресяване с визуална проверка, екстракция с фунийки на Тулгрен-Берлезе и флотация на мръсотия. 29 Съвсем наскоро разработените методи включват имунохимични методи (ELISA), близка инфрачервена детекция и газови сензори за „електронен нос“, които идентифицират специфичен профил на миризма. 28, 29, 46

Разнообразни стратегии за контрол, използвани в съоръженията за преработка на храни, включват домакинство и практики за изключване, специални методи за опаковане, използване на пестициди и феромони и използване на топлина и биологичен контрол. 11 Феромоните се считат главно за инструмент за наблюдение, но също така са били използвани за масово улавяне и нарушаване на чифтосването. 11 Изборът на пестициди е ограничен от изискванията за безопасност на храните и известната устойчивост на инсектициди в някои случаи. 2 Възможностите за управление могат да бъдат дори по-ограничени за лабораторни съоръжения за животни поради потенциални ефекти върху здравето на животните и научните изследвания. Поради техния потенциал да предизвикат токсични ефекти върху изследователските животни, Ръководството казва, че пестицидите трябва да се използват само когато е необходимо. 25 Освен това трябва да се провеждат консултации с изследователи, преди животните им да са потенциално изложени на пестициди. 25 Биорационалните подходи избягват използването на химически пестициди или чрез директно използване на биологично базирани материали, или чрез възползване от ключовите аспекти на биологията на вредителя за манипулиране на околната среда. 43

Една от най-основните и важни стратегии за управление е санирането на зоните за съхранение на храни и изключването на вредители от хранителните пакети. 43 Кофите за храна трябва да се почистват, преди да се пълнят с прясна храна, за да се отстранят по-стари продукти, които могат да съдържат вредители. 43 Всички остатъци от храна трябва да бъдат внимателно пометени и/или прахосмукачки в зоните за съхранение на храни. Трябва да се обмислят палети и опаковки за храни, които могат да служат като места за приютяване на вредители, както и като транспортно средство. 2 Химическата обработка на торбички и палети обаче е малко вероятно да проникне във всички потенциално заразени зони или да бъде ефективна срещу всички вредители, като същевременно запази безопасността за животните. Според нашия опит зърнени акари и псоциди са открити в неотворени торбички с храна, което теоретично прави третирането на опаковката до голяма степен неефективно. В идеалния случай на потенциално заразени дървени палети няма да бъде разрешено да влизат в съоръжението и торбите трябва да бъдат внимателно изследвани за признаци на повреда, но, както беше отбелязано по-рано, визуализирането на някои от тези вредители е предизвикателство. Разработени са много стратегии за контрол, но повечето оставят остатъци от мъртвите вредители в храната, което прави превантивния подход за борба с вредителите идеален.

Ръководството препоръчва използването на нетоксични средства, включително регулатори на растежа на насекомите и аморфен силикагел (т.е. диатомична пръст). 25 При контакт с диатомитна пръст абсорбира въглеводороди от кутикулите на насекомите, причинявайки фатална дехидратация. 43 Диатомичната пръст е нетоксична за гръбначните животни и е често срещана хранителна добавка, но високите нива на абразивен прах могат да безпокоят работниците и да повредят оборудването. 43 Може би най-ефективният подход за предотвратяване на внасянето на вредители за съхранение в съоръжението е третирането на самите хранителни продукти по начини, които премахват вредителите преди разпръскването върху животните. Автоклавирането на храна е вероятно най-ефективният метод, предлаган в съоръженията за животни. Йонизиращата радиация може да убие насекоми чрез увреждане на ДНК и нарушаване на клетъчния цикъл, но не причинява незабавна смъртност. 43 Дози от 0,4 kGy или по-малко обикновено са ефективни. 43 Контролираните и модифицирани атмосфери с целеви концентрации на газове, по-малки или равни на 3% кислород или 60% въглероден диоксид, се считат за биорационален заместител на химическото фумигация. 43 Описани са много други стратегии за борба с хранителни вредители, включително удар или механично унищожаване, естествени врагове на насекоми, микробни инсектициди, ботанически инсектициди и регулатори на растежа на насекомите. 43

Обобщение

Booklice, зърнени акари и брашни бръмбари са само няколко от много вредители за съхранение на храна, които потенциално биха могли да се срещнат в лабораторно животно съоръжение. Вредителите за съхранение на храна представляват значителна икономическа заплаха за производството на храни в световен мащаб, но е малко вероятно леките нашествия да причинят големи загуби на храна. Потенциалният риск за здравето на животните от тези вредители може да е нисък, но изисква разглеждане и допълнително проучване. По-конкретно, трябва да се извършат допълнителни проучвания, изследващи значимостта и разпространението на тези вредители в лабораторните съоръжения за животни. Booklice, зърнени акари и брашни бръмбари са известни човешки алергени и трябва да се разглеждат като потенциални рискове за здравето при работа. В идеалния случай хранителните вредители трябва да бъдат изключени от съоръжението, за да се сведе до минимум излагането на персонала и да се избегнат променливи, които могат да усложнят изследванията. Разработването на стратегия за наблюдение и контрол, която е ефективна за всички целеви вредители и е безопасна за използване в съоръжението за животни, е забележително предизвикателство. При разработването на план трябва да се има предвид биологията на всеки вредител, заедно с потенциалните вторични ефекти върху здравето на животните и научните изследвания.

Благодарности

Благодарим на грижата за животните и ветеринарните техници от Университетския отдел на животинските ресурси на Emory, че ни уведомиха, когато тези вредители са наблюдавани в нашето съоръжение, основният тласък зад тази работа.