곤충병원성 곰팡이 치료는 Rhipicephalus microplus 진드기의 장내 세균 다양성을 변화시킵니다.

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 185(2023) 이 기사 인용

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진드기는 주로 병원체 전염으로 인해 인간과 동물의 건강에 심각한 경제적 손실과 우려를 초래하는 필수 흡혈 기생충입니다. 곤충병원성 진균은 진드기 통합 관리에서 합성 살비제와 함께 사용할 수 있는 진드기 방제를 위한 대체 전략으로 집중적으로 연구되어 왔습니다. 여기에서 우리는 Metarhizium anisopliae 치료 후 Rhipicephalus microplus의 장내 세균 공동체가 어떻게 형성되는지, 그리고 장내 세균 미생물군을 파괴한 후 곰팡이에 대한 진드기 감수성이 어떻게 영향을 받는지 조사했습니다.

부분적으로 충혈된 진드기 암컷에게 순수한 소 혈액 또는 혈액과 테트라사이클린을 인공적으로 공급했습니다. 다른 두 그룹에는 동일한 식단을 제공하고 M. anisopliae를 국소적으로 치료했습니다. 내장을 해부하고 처리 3일 후 게놈 DNA를 추출했습니다. 박테리아 16S rRNA 유전자의 V3-V4 가변 영역이 증폭되었습니다.

항생제를 투여하지 않고 M. anisopliae로 처리한 진드기의 내장에서는 박테리아 다양성이 낮고 Coxiella 종의 발생률이 더 높았습니다. Simpson 다양성 지수와 Pielou 동등성 계수는 ​​R. microplus에 테트라사이클린을 공급하고 곰팡이를 처리한 경우 장내 세균 군집에서 더 높았습니다. 곰팡이 처리 그룹(테트라사이클린 유무에 관계없이)의 진드기는 처리되지 않은 암컷보다 생존율이 낮았습니다. 이전에 진드기에게 항생제를 먹여도 곰팡이에 대한 감수성은 변하지 않았습니다. 에를리히아종(Ehrlichia spp.) gueated 그룹에서는 발견되지 않았습니다.

이러한 발견은 진드기를 수용하는 송아지가 항생제 치료를 받고 있는 경우 진균 살비 작용이 영향을 받지 않을 것임을 시사합니다. 더욱이, 곤충병원성 진균이 충혈된 R. microplus 암컷 장내 박테리아 군집에 영향을 미칠 수 있다는 가설은 M. anisopliae에 노출된 진드기가 박테리아 다양성의 극적인 감소를 나타냈다는 사실로 뒷받침됩니다. 이것은 진드기 장내 미생물에 영향을 미치는 곤충병원성 곰팡이에 대한 첫 번째 보고입니다.

의학적, 수의학적 중요성을 지닌 진드기 미생물군집의 중요성은 최근 몇 년간 점점 더 인식되고 있습니다[1,2,3]. 이러한 연구의 대부분은 진드기 매개 질병에 대한 통제력을 향상시키기 위해 이해하는 것이 중요하다는 점에서 추진됩니다. 흡혈 필수 체외 기생충인 진드기는 영양 보충을 위해 내공생체에 의존해야 합니다[4,5,6]. 열대 지역에서 가장 널리 분포하는 진드기로 간주되는 Rhipicephalus microplus[7]는 소에 우선적으로 기생하는 1기주 진드기 종이며, 주로 바베시아 보비스(Babesia bovis), 바베시아 비게미나(Babesia bigemina), 및 아나플라즈마 마지날레[8, 9].

진드기 및 진드기 매개 질병의 생물학에서 장내 미생물군집의 역할을 이해하기 위해 척추동물 숙주 또는 인공 먹이 또는 주사를 통해 진드기에 직접 항생제 치료가 사용되었습니다[10,11,12]. 진드기의 장내 미생물군 구성이 진드기 매개 병원체의 획득, 집락화 및 전염에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다[13]. Ixodes scapularis에서 장내 미생물총이 변경되었을 때 Borrelia burgdorferi의 집락화가 감소했습니다[11]. 그럼에도 불구하고 그 반대의 일이 일어날 것을 제안합니다. Adegokeet al. [14]는 R. microplus가 apicomplexan인 Theileria sp.에 감염되었을 때 장내 미생물 군집이 변경되었으며 그 다양성, 종 풍부성 및 균등성이 감염되지 않은 진드기보다 낮다는 것을 입증했습니다.

합성 살비제 적용은 일반적으로 진드기 방제를 위해 선택되는 방법이지만 인간, 동물 및 환경 건강에 대한 우려를 불러일으키고 저항성 진드기 개체군이 출현하게 되었습니다[15]. 곤충병원성 진균의 사용은 진드기 제어를 위한 보다 안전하고 지속 가능한 방법을 모색할 때 유망한 대안입니다[16]. 곤충병원성 곰팡이 속 Metarhizium에는 농업에서 가장 많이 연구되고 성공적으로 활용되는 생물농약 중 하나인 여러 종이 포함되어 있으며[17] 진드기에 대해 상업적으로 사용될 가능성이 있습니다. 이전 연구에 따르면 곰팡이 포자는 접촉 시 진드기를 감염시키고 통합 해충 관리에 사용될 수 있어 합성 살비제의 남용을 줄일 수 있습니다[16, 18, 19]. 그럼에도 불구하고 진드기-진균 상호작용, 특히 곰팡이에 감염된 진드기의 면역 및 생화학적 반응을 완전히 이해하기 위해서는 아직 조사해야 할 부분이 많이 남아 있습니다 [20,21,22,23,24,25]. 우리가 아는 한, 진드기 장내 세균과 곰팡이성 곤충병원체의 작용을 연결하는 보고는 없습니다. 진드기 미생물군이 곤충병원성 진균에 대한 감수성에 영향을 미칠 수 있습니까? 곤충의 경우 대답은 숙주에 따라 달라지는 것 같습니다. 모기 Anopheles stephensi와 딱정벌레 Dendroctonus valens의 경우 숙주의 미생물군이 곰팡이 활동에 긍정적으로 기여했지만[26, 27], 독일 바퀴벌레 Blattella germanica[28]에서는 입증되지 않았습니다. .