宿主ではないウシの臭気プロファイルを模倣することで、東アフリカの小規模農場の牛をツェツェバエから保護する

Protecting cows in small holder farms in East Africa from tsetse flies by mimicking the odor profile of a non-host bovid.

• Rajinder K Saini
• Benedict O Orindi
• Norber Mbahin
• John A Andoke
• Peter N Muasa
• David M Mbuvi
• Caroline M Muya
• John A Pickett
• Christian W Borgemeister

抄録

背景:

脊椎動物への病原体ベクターの誘引力の違いを初めて明らかにし、好ましい宿主動物に適用すると非宿主動物に変化する新しい忌避剤の研究を行い、革新的なベクター防除のための新たなパラダイムを提供します。近年、アフリカトリパノソーマ症の媒介動物であるツツェツェバエ（Glossina spp.本研究では、これらの忌避剤を用いて、牛を水牛のように魅力的でない状態にすることで、長鼻から牛を守ることを目的とした研究を行っています。

BACKGROUND: For the first time, differential attraction of pathogen vectors to vertebrate animals is investigated for novel repellents which when applied to preferred host animals turn them into non-hosts thereby providing a new paradigm for innovative vector control. For effectively controlling tsetse flies (Glossina spp.), vectors of African trypanosomosis, causing nagana, repellents more powerful than plant derived, from a non-host animal the waterbuck, Kobus ellipsiprymnus defassa, have recently been identified. Here we investigate these repellents in the field to protect cattle from nagana by making cattle as unattractive as the buck.

方法論/主要な結果:

グアイアコール、ゲラニルアセトン、ペンタン酸、δ-オクタラクトンからなる水牛忌避剤を散布するために、私たちは革新的な首輪装着型の牛用忌避剤散布システムを開発しました（特許出願）。私たちは、ケニアで1,100頭の牛に忌避用首輪を装着し、24ヶ月間、自然のツツェツェの挑戦の下で、ツツェツェに感染したナガナから牛を保護することを大規模な野外試験でテストしました。首輪はトリパノソーマ感染から家畜を実質的に保護し、病気のレベルを80%以上低下させることができました。保護された牛は健康で、病気のレベルが大幅に低下し、パックされた細胞量が増加し、体重が大幅に増加していました。首輪の使用率が 60%を超えるとトリパノサイドの使用量が減少し、1 世帯あたりの牛の所有率が 72.7%増加し、牽引力が向上しました（保護された牛は保護されていない牛に比べて 66%多くの土地を耕作しました）。耕作地は73.4％増加した。保護された動物の牽引力の向上により、耕作シーズンごとに一世帯あたり手で耕したエーカーが69.1％減少した。首輪の受け入れ率が非常に高い（99％）ことから、食糧安全保障と家計収入が向上したことから、農民たちは、統合的なツェツェツェ防除のための首輪とその商業化を推進するために、登録されたコミュニティベースの組織を結成することになりました。

METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: To dispense the waterbuck repellents comprising guaiacol, geranylacetone, pentanoic acid and δ-octalactone, (patent application) we developed an innovative collar-mounted release system for individual cattle. We tested protecting cattle, under natural tsetse challenge, from tsetse transmitted nagana in a large field trial comprising 1,100 cattle with repellent collars in Kenya for 24 months. The collars provided substantial protection to livestock from trypanosome infection by reducing disease levels >80%. Protected cattle were healthier, showed significantly reduced disease levels, higher packed cell volume and significantly increased weight. Collars >60% reduced trypanocide use, 72.7% increase in ownership of oxen per household and enhanced traction power (protected animals ploughed 66% more land than unprotected). Land under cultivation increased by 73.4%. Increase in traction power of protected animals reduced by 69.1% acres tilled by hand per household per ploughing season. Improved food security and household income from very high acceptance of collars (99%) motivated the farmers to form a registered community based organization promoting collars for integrated tsetse control and their commercialization.

結論・意義:

好まれない宿主からの忌避剤が宿主とベクターの接触を防ぎ、それによって病気の伝播を防ぐことを明確に示している：ベクターコントロールの新しいパラダイム。水牛忌避剤を配備することで、牛をツェツェバエの宿主ではない「水牛の服を着た牛」に変えることができるという証拠。

CONCLUSION/SIGNIFICANCE: Clear demonstration that repellents from un-preferred hosts prevent contact between host and vector, thereby preventing disease transmission: a new paradigm for vector control. Evidence that deploying water buck repellents converts cattle into non-hosts for tsetse flies-'cows in waterbuck clothing'.