Comparison of the efficacy of light traps with carbon dioxide generated from dry ice and limestone reacting with acid for sampling of mosquitoes

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของกับดักแสงไฟร่วมกับคาร์บอน-ไดออกไซด์ที่ได้มาจากน้ำแข็งแห้งกับปฏิกิริยาของหินปูนกับกรดสำหรับการเก็บตัวอย่างยุง

Name: Sutasinee Madang

LCSH: Animal traps

LCSH: Mosquitoes

LCSH: Carbon dioxide

LCSH: Dry ice

Abstract: กับดักที่ใช้ในการจับยุงและสัตว์ขาข้อกินเลือดชนิดอื่น ๆ มักใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นตัวดึงดูด น้ำแข็งแห้งเป็นที่นิยมใช้ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและใช้งานง่าย อย่างไรก็ตามน้ำแข็งแห้งอาจหาได้ยากในชนบทหรือพื้นที่ห่างไกล จึงมีการศึกษาการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีอื่น เช่น การหมักของน้ำตาลและยีสต์ การทำปฏิกิริยาของกรดอ่อนกับสารกลุ่มคาร์บอเนตและการเผาไหม้ก๊าซปิโตรเลียม ปัญหาที่พบของวิธีการที่กล่าวมานี้คือสามารถผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้น้อยหรือไม่ต่อเนื่องหรือใช้เครื่องมือราคาแพง การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ง่ายและราคาไม่แพง โดยสามารถผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ต่อเนื่องตลอดทั้งคืน (ประมาณ 10 ชั่วโมง) สามารถใช้ร่วมกับกับดักแสงไฟ CDC ในการเก็บตัวอย่างยุงตัวเต็มวัย โดยอาศัยหลักการที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกผลิตจากปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดแก่ คือ กรดไฮโดรคลอริก (HCl) ที่มีความเข้มข้นร้อยละ 12 โดยน้ำหนัก (12% w/w) หรือ 4 โมลาร์ (4M) กับผงหินปูน (ส่วนประกอบหลัก คือ แคลเซียมคาร์บอเนต CaCO3) จากการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่าหินปูน 1 กรัมจะให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้เฉลี่ย 247 มิลลิลิตร สำหรับการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างต่อเนื่อง ได้ใช้อุปกรณ์ให้น้ำเกลือที่ใช้กันทั่วไปตามโรงพยาบาลมาดัดแปลงเพื่อให้หยดสารละลายกรด (ใช้ถุงน้ำเกลือขนาด 1 ลิตร) ลงบนผงหินปูน (ผงหินปูน 800 กรัมในขวดพลาสติก 1.5 ลิตร) ปรับอัตราการไหลที่ 30 หยด/นาที (ประมาณ 1.6 มล./นาที) ซึ่งจะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เฉลี่ย 57 มล./นาที ใกล้เคียงกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการหายใจออกของไก่ 2 ตัว ประสิทธิภาพของระบบการสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นี้เมื่อใช้ร่วมกับกับดักแสงไฟ CDC ในการเก็บตัวอย่างยุงนี้ได้ถูกประเมินใน 3 หมู่บ้าน ในอำเภอสันป่าตอง จังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย โดยมี 3 แบบ ได้แก่ แบบที่ 1 กับดักแสงไฟเพียงอย่างเดียว แบบที่ 2 กับดักแสงไฟร่วมกับน้ำแข็งแห้ง (1 กก.) และแบบที่ 3 กับดักแสงไฟร่วมกับหินปูนและกรด ใช้แผนการทดลองแบบลาตินสแควร์เพื่อลดอคติในการทดลอง ในแต่ละหมู่บ้านกำหนดตำแหน่งที่วางกับดักตายตัว 3 จุด โดยให้กับดักแต่ละแบบหมุนเวียนกันทุกคืนจำนวน 3 ซ้ำ (หมู่บ้านละ 9 คืน รวมทั้งหมด 27 คืน) ผลการศึกษาพบว่าสามารถจับยุงตัวเต็มวัยได้ทั้งหมด 1,624 ตัว (เพศเมีย 97.7%) ประกอบด้วย 10 ชนิดที่พบได้ทั่วไป และ 6 ชนิดที่จับได้น้อย ยุงที่พบมี 6 สกุล คือ Aedes, Anopheles, Armigeres, Coquilletidia, Culex และ Mansonia ยุงที่จับได้มากที่สุดเป็นยุงรำคาญ 3 ชนิด คือ Culex vishnui จำนวน 760 ตัว (46.80%), Cx. bitaeniorhynchus จำนวน 504 ตัว (31.03%) และ Cx. tritaeniorhynchus จำนวน 157 ตัว (9.67%) กับดักแสงไฟอย่างเดียว (แบบที่ 1) เก็บยุงได้จำนวนและชนิดน้อยมาก (12 ตัว 6 ชนิด) ในขณะที่กับดักแสงไฟร่วมกับน้ำแข็งแห้ง (แบบที่ 2) เก็บยุงได้จำนวนและชนิดมากที่สุด (1,345 ตัว 16 ชนิด) ถึงแม้ว่ากับดักแสงไฟร่วมกับปฏิกิริยาจากหินปูนกับกรด (แบบที่ 3) จะเก็บยุงได้น้อยกว่า (267 ตัว 9 ชนิด) กับดักที่ใช้น้ำแข็งแห้ง แต่กับดักแบบที่ 3 นี้สามารถเก็บยุงพาหะที่สำคัญในสกุล Aeded, Culex, Coquillettidia และ Mansonia ในพื้นที่ที่ทำการศึกษาได้ทั้งหมดเช่นเดียวกับที่เก็บได้โดยกับดักแบบที่ 2 สัดส่วนของยุงที่เคยวางไข่และไม่เคยวางไข่ของยุงรำคาญแต่ละชนิดที่จับได้มากที่สุดทั้ง 3 ชนิดจากกับดักแบบต่าง ๆ พบว่าไม่มีความแตกต่างทางสถิติ แสดงว่าไอระเหยของกรดไฮโดรคลอริกไม่มีอคติต่อการเก็บยุงที่มีอายุต่างกัน การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นี้มีความน่าเชื่อถือและราคาไม่แพง และสามารถใช้ร่วมกับกับดักแสงไฟ CDC ในการเก็บตัวอย่างยุงพาหะชนิดต่าง ๆ เมื่อไม่สามารถหาน้ำแข็งแห้งได้ โดยสามารถดัดแปลงเพื่อให้ได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการจับยุง และวิธีการนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการดักจับสัตว์ขาข้อปล้องกินเลือดชนิดอื่น ๆ ได้

Abstract: Traps for capturing mosquitoes and other blood-feeding arthropods are commonly baited with carbon dioxide (CO2) as an attractant. Dry ice is popularly used as a CO2 source due to its high efficiency and convenience. In many rural or remote areas, however, dry ice may be difficult to obtain. Several alternative CO2 production methods have been reported such as fermentation of sugar and yeast, reaction of weak acids and carbonate sources, and burning of petroleum gases. The problems of these methods include low or discontinuous output of CO2 or requirement of expensive tools. The objective of this study was to develop a simple and inexpensive method that can continuously generate CO2 overnight (about 10 h) to incorporate with CDC light traps for sampling of adult mosquitoes. In principle, CO2 was produced from the reaction between an aqueous solution of strong acid, hydrochloric acid (HCl) (12% w/w or about 4M), and limestone powder (mainly composed of calcium carbonate, CaCO3). In laboratory experiments, it was found that an average of 247 ml of CO2 was produced from 1 g of limestone. For continuous production of CO2, an intravenous drip infusion set, as commonly used in hospitals, was modified for dripping the acid solution (1 L in a normal saline bag) onto limestone powder (800 g in a 1.5 L bottle) at the flow rate of 30 drops/min (about 1.6 ml/min). According to this procedure, an average of 57 ml of CO2 per min was obtained, which is approximately equivalent to CO2 exhaled by two chickens. The performance of this CO2 generating system incorporated with CDC light traps for sampling of mosquitoes was evaluated in three rural villages of Sanpatong District, Chiang Mai Province, Thailand. Three trap sets were used, i.e., Set I, light trap alone ; Set II, light trap with dry ice (1 kg) ; and Set III, light trap with limestone and acid. A Latin square design was applied to reduce biases. In each village, mosquitoes were collected at three fixed sites, each with one of the three trap sets. They were rotated daily for three rounds (nine nights per village and 27 nights in total). A total of 1,624 mosquitoes (97.7% being females) consisting of ten common and six rare species. Six genera, Aedes, Anopheles, Armigeres, Coquilletidia, Culex and Mansonia, were captured across three different sampling sets from all villages. The predominant species collected were Culex vishnui (n = 760, 46.80%), Cx. bitaeniorhynchus (n = 504, 31.03%) and Cx. tritaeniorhynchus (n = 157, 9.67%). Light trap alone (Set I) collected very low numbers of mosquitoes (n = 12) and species (6 spp.), whereas light traps with dry ice (Set II) collected the highest numbers of mosquitoes (n = 1,345) and species (16 spp.). Although light trap with limestone and acid (Set III) collected lower number of mosquitoes (n = 267) and species (9 spp.) than the trap set with dry ice, it collected all important vector species of Culex, Coquillettidia and Mansonia in the study areas as collected by Set II. The parous rates of the three predominant Culex species collected by the different trap sets were not statistically different, indicating that the presence of hydrochloric acid vapour had no bias on the collection of mosquitoes with different physiological ages. The present study demonstrated that this CO2 generating system is reliable and inexpensive and could be incorporated with CDC light trap for sampling common mosquito vector species when dry ice is not available. Modification is allowed to increase the amount of generated CO2 for higher efficacy of mosquito collection. This CO2 production method can be applied for collection of other blood sucking arthropods.

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Wannapa Suwonkerd

Role: Chairman

Name: Pradya Somboon

Role: Member

Name: Atipom Saeung

Role: Member

Name: Jassada Saigamsook

Role: กรรมการ

Created: 2022

Modified: 2022-10-22

Issued: 2022-10-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Parasitology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	610731033.pdf	1.93 MB	1	2024-02-13 17:23:39

ใช้เวลา

0.023823 วินาที