世界上最危险的动物还很挑食

为了纪念世界蚊子日，Krisztian Magori回顾了最近一篇关于蚊子对微量营养素需求的论文，并试图建立自己的蚊子种群。

8月20日，是世界蚊子日，纪念和思考这个世界上最危险的动物的重要性。众所周知，蚊子很难控制。造成这一困难的一个因素是，它们可以繁殖的静水位置非常丰富，从后院的池塘、被遗忘的水桶和玩具到污泥池塘和沼泽，其中一些很难发现或不可能消除。理想情况下，我们可以通过观察这些繁殖地，或者测量这些繁殖地的水质和营养水平，来判断这些繁殖地产生蚊子的可能性。不幸的是，我们对蚊子幼虫营养需求的了解比预期的要少。我们确实知道一些蚊子(如埃及库蚊)确实需要大量的营养物质，如粪便，而其他蚊子(如埃及伊蚊)可以在看似微小的资源(如花盆)存在下成功地发育。在成蚊身上，我们对从花蜜和血粉中提取的大量营养素对成虫生存和繁殖的重要性有了相当深入的了解。这些问题对我的实验室个人来说变得很重要，因为我正试图从特恩布尔国家野生动物保护区收集的蚊子中建立一个蚊子种群。

我之前的阅读和观察其他蚊子群落的经验表明，我所有的蚊子都需要糖水生存，我的血液为了繁殖，提供大量的营养物质，如碳水化合物和脂肪酸。然而，Rivera-Perez等人最近发表的一篇综述了微量营养素对蚊子生理学的重要性的论文向我表明，我的假设可能过于天真。微量营养素，或非能量营养素(NENs)，包括氨基酸、维生素、盐、金属和甾醇，对蚊子的生理和行为，以及它们的免疫和媒介能力都是必不可少的。在自然界中，雄蚊和雌蚊都会消耗花蜜和蜜露，这是一种复杂的化学混合物，包括氨基酸、蛋白质、脂类、抗氧化剂、生物碱、维生素、有机酸、尿囊素和尿囊酸、糊精和矿物质，还有我的糖水里的蔗糖。虽然所有的血液都含有氨基酸、胆固醇、脂类和金属，但并不是所有的血液对蚊子来说都是一样的。特别是，氨基酸异亮氨酸在雌蚊的产卵过程中起着关键作用——人类血液中严重缺乏这种氨基酸，使得它不太适合某些蚊子品种。作者综述的另一种必需氨基酸是脯氨酸，它在飞行和餐后生理氨解毒中起着重要作用。

血粉的另一个丰富成分是血红蛋白，它被消化成蛋白质血红素。血红素本身在不与蛋白质结合时是促氧化剂，促进自由基的形成。血红素的增加导致大范围的多效性改变，包括血粉消化。亚铁血红素以铁蛋白的形式存在于卵细胞中，在胚胎发育过程中作为抗氧化剂。铜也是呼吸、氧化应激保护和色素沉着的关键酶的重要组成部分，但大量的铜可能是有毒的。铜胁迫对蚊幼虫和成蚊的影响已有研究，但对铜胁迫对医学上重要的蚊虫媒介能力和免疫能力的影响尚不清楚。钙和锰在渗透调节、离子稳态、解毒、免疫以及线粒体呼吸和细胞代谢方面也都是必不可少的。

无价盐，如Cl, K, Na，已经被证明对幼虫的发育很重要，而成年雌蚊在含盐浓度对血淋巴等渗的情况下更能接受蔗糖。维生素，如硫胺、核黄素、烟酸、吡哆醇、泛酸和生物素也是幼虫发育所必需的，而视黄醇是形成视觉色素所必需的，B族维生素是必需的辅酶。和其他昆虫一样，蚊子自身也不能合成固醇，比如胆固醇。胆固醇对于细胞膜的稳定性、细胞信号转导以及为了产生蜕皮类固醇激素，对卵细胞的发育起着积极的作用。作者还指出，蚊子与几种细菌(如沃尔巴克氏体)的共生关系具有营养基础，这对它们的营养、生理和行为以及免疫和媒介能力具有重要意义。

Rivera-Perez等人的综述让我意识到幼虫和成蚊对生存和繁殖的复杂要求。最理想的情况是，为了确保蚊子在实验室里的最佳生存和繁殖，幼虫和成年蚊子应该吃复杂的食物，而不是简单的蔗糖水和我的血液。我们要看看我实验室里的蚊子，我给它们做特别的晚餐!