ABSTRACT Botanical pyrethrins and synthetic pyrethroids are highly potent and environmentally safe insecticides that are used to control a wide range of disease vector and pest arthropods. Unfortunately, resistance to these insecticides has been demonstrated in numerous medically important mosquito species. In this study, adult Culex pipiens sensu lato were captured in agricultural and urban locations in Fresno County, California, and subsequently exposed to a commercial formulation of pyrethrin insecticide by ultra-low-volume spraying. Following insecticide exposure, two pyrethroid-like, fluorescent substrates (4-methyl-2-oxo-2H-chromen-6-yl, cis-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate (cis-DCVC) and 4-methyl-2-oxo-2H-chromen-6-yl, cis-3-((Z)-2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-enyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate (cis-TFMCVC)) and 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) were used to measure esterase and glutathione S-transferase (GST) activities in surviving mosquitoes. Elevated esterase activity (2.5-fold) was found in surviving urban mosquitoes at 12-h post-pyrethrin exposure (in comparison to non-insecticide-exposed control mosquitoes) when cis-TFMCVC was used as a substrate. Additionally, when CDNB was used as a substrate, 2.8-fold higher GST activity was found. A simple assay was established using our pyrethroid-like, fluorescent substrates that was able to detect low-level esterase activities in homogenates made from individual mosquitoes. The cis-TFMCVC-based assay suggested that esterase activity plays a role in pyrethrin resistance in urban mosquitoes in California.

中文翻译：

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使用拟除虫菊酯类荧光底物定量抗除虫菊酯蚊子的 GST 和酯酶活性

摘要 植物除虫菊酯和合成拟除虫菊酯是高效且环境安全的杀虫剂，用于控制多种疾病媒介和害虫节肢动物。不幸的是，已经在许多医学上重要的蚊子物种中证明了对这些杀虫剂的抗性。在这项研究中，成年库蚊在加利福尼亚州弗雷斯诺县的农业和城市地区被捕获，随后通过超低量喷洒暴露于除虫菊酯杀虫剂的商业配方。杀虫剂暴露后，两种拟除虫菊酯类荧光底物（4-methyl-2-oxo-2H-chromen-6-yl、cis-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate (cis-DCVC)）和 4-methyl-2-oxo-2H-chromen-6-yl, cis-3-((Z)-2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-enyl)-2, 2-二甲基环丙烷羧酸酯 (cis-TFMCVC)) 和 1-氯-2,4-二硝基苯 (CDNB) 用于测量幸存蚊子的酯酶和谷胱甘肽 S-转移酶 (GST) 活性。当使用 cis-TFMCVC 作为底物时，在除虫菊酯暴露后 12 小时（与未暴露于杀虫剂的对照蚊子相比），在幸存的城市蚊子中发现酯酶活性升高（2.5 倍）。此外，当 CDNB 用作底物时，发现 GST 活性高 2.8 倍。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。4-二硝基苯 (CDNB) 用于测量幸存蚊子的酯酶和谷胱甘肽 S-转移酶 (GST) 活性。当使用 cis-TFMCVC 作为底物时，在除虫菊酯暴露后 12 小时（与未暴露于杀虫剂的对照蚊子相比），在幸存的城市蚊子中发现酯酶活性升高（2.5 倍）。此外，当 CDNB 用作底物时，发现 GST 活性高 2.8 倍。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。4-二硝基苯 (CDNB) 用于测量幸存蚊子的酯酶和谷胱甘肽 S-转移酶 (GST) 活性。当使用 cis-TFMCVC 作为底物时，在除虫菊酯暴露后 12 小时（与未暴露于杀虫剂的对照蚊子相比），在幸存的城市蚊子中发现酯酶活性升高（2.5 倍）。此外，当 CDNB 用作底物时，发现 GST 活性高 2.8 倍。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。当 cis-TFMCVC 用作底物时，在除虫菊酯暴露后 12 小时（与未暴露于杀虫剂的对照蚊子相比），在幸存的城市蚊子中发现了 5 倍）。此外，当 CDNB 用作底物时，发现 GST 活性高 2.8 倍。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。当 cis-TFMCVC 用作底物时，在除虫菊酯暴露后 12 小时（与未暴露于杀虫剂的对照蚊子相比），在幸存的城市蚊子中发现了 5 倍）。此外，当 CDNB 用作底物时，发现 GST 活性高 2.8 倍。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。使用我们的拟除虫菊酯类荧光底物建立了一个简单的检测方法，该底物能够检测由单个蚊子制成的匀浆中的低水平酯酶活性。基于顺式 TFMCVC 的测定表明酯酶活性在加利福尼亚城市蚊子的除虫菊酯抗性中起作用。