Memoire Online - Alternative à la résistance aux pyréthrinoà¯des au Burkina Faso: évaluation des activités insecticides et répulsives-irritantes d'huiles essentielles de plantes locales seules et en combinaison sur les populations de anopheles gambiae et de aedes aegypti (diptera: culicidae)

Thèse Présentée
Par Mahamoudou BALBONE
Pour obtenir le grade de
Docteur de l'Université Joseph KI-ZERBO

Alternative à la résistance aux pyréthrinoïdes au Burkina Faso : Évaluation des
activités insecticides et répulsives-irritantes d'huiles essentielles de plantes locales
seules et en combinaison sur les populations de Anopheles gambiae et de Aedes
aegypti (Diptera: Culicidae).

Président : Laya SAWADOGO, Professeur titulaire, Université Joseph KI-ZERBO

- Moussa NAMOUNTOUGOU, Maître de Conférences, Université Nazi-Boni (Examinateur)

- Olivier GNANKINE, Professeur titulaire, Université Joseph KI-ZERBO (Directeur de thèse)

Je rends gloire à Allah Le Miséricordieux qui m'a permis de produire cette thèse.

- A mes feus parents (grand-père, père et mère) qui m'ont inspiré tout au long de cette

- Ma 2^e mère YEMBONE Fatoumata qui s'est sentie abandonnée durant la période de mes

- A mon Directeur de thèse Professeur GNANKINE et sa famille pour leurs soutiens

Ce travail est le fruit de quatre années d'études universitaires et d'une collaboration fructueuse entre deux institutions auxquelles je ne saurais exprimer assez ma profonde gratitude. Je cite : l'Université Joseph KI-ZERBO (UJKZ) à travers le Laboratoire d'Entomologie Fondamentale et Appliquée (LEFA) et l'Unité de Formation et de Recherche en Sciences de la Vie et de la Terre (UFR/SVT) à Ouagadougou, Burkina Faso ; l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/Direction Régionale de l'Ouest (IRSS/DRO) à travers le Laboratoire d'Entomologie et Parasitologie Médicales (LEPM) à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso.

Cette thèse a pu être réalisée grâce à l'appui financier de The World Academy of Science (TWAS) à travers le financement TWAS 18-163 RG/BIO/AF/AC_G - FR3240303649 octroyé au Professeur Olivier GNANKINE, coordonnateur du Projet, qui m'a permis de terminer ma thèse dans de bonnes conditions.

C'est de tout coeur que je tiens à remercier tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail. La liste est longue mais, dans les lignes qui suivent, je tiens particulièrement à nommer certains dont le soutien a été inconditionnel. Nos sincères remerciements vont :

Au Professeur Olivier GNANKINE, Enseignant-chercheur à l'Université Joseph KI-Zerbo, mon directeur de thèse, qui a dirigé de bout en bout ce travail avec toute la dextérité et la clairvoyance requises. J'ai été honoré de faire partie de son équipe, de travailler à ses côtés et de profiter de son immense savoir. Sa disponibilité, sa sollicitude, sa magnanimité, sa rigueur scientifique, ses immenses qualités humaines ainsi que ses soutiens multiples et multiformes ont permis de mener cette thèse à bon port et dans de meilleures conditions. C'est à lui que je dois la plus importante part de mes connaissances dans le domaine de la recherche scientifique de façon générale et de l'entomologie en particulier. Professeur, sachez que vous avez été pour moi plus qu'un Directeur de thèse. Merci pour toute la confiance portée à mon égard et aussi pour vos permanents soutiens et conseils. Donc, du fond du coeur, MERCI à vous mon Mentor !

Au Professeur Roch K. DABIRE, Directeur de Recherche, Directeur de l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/ Direction Régionale de l'Ouest (IRSS/DRO), de m'avoir accepté dans votre institut, aussi pour les encouragements et la confiance placée en moi.

Au Professeur Antoine SANON, Enseignant-chercheur à l'Université Joseph KI-ZERBO

et Responsable du Laboratoire d'Entomologie Fondamentale et Appliquée (LEFA), pour m'avoir accepté dans son laboratoire, pour ses conseils et la formation de qualité que nous avons reçue de lui.

Au Professeur Laya SAWADOGO, Enseignant-chercheur à l'Université Joseph KI-ZERBO, Président du jury de cette thèse. Cher Maître, les mots ne sauraient exprimer toute notre reconnaissance et notre profonde gratitude !

Docteur Moussa NAMOUNTOUGOU, Enseignant-chercheur à l'Université Nazi-Boni et Chercheur associé en Entomologie Médicale à l'IRSS DRO, qui a accepté avec enthousiasme d'examiner ce travail de thèse. Plus qu'un privilège, c'est un honneur pour moi de faire ces premiers pas dans la recherche à vos côtés. Cher maître, sachez que vous êtes un modèle pour moi à plus d'un titre. Je vous suis infiniment reconnaissant pour les moyens matériels, scientifiques mis à ma disposition pour ce travail. Veuillez trouver ici l'expression de ma profonde gratitude.

Au Docteur Ibrahima DIA, Directeur de recherche à l'Institut Pasteur de Dakar, Sénégal, éminents spécialistes de l'entomologie médicale, qui a bien voulu lire cette thèse et apporter des suggestions très pertinentes, malgré leurs multiples occupations. Toute ma gratitude et ma reconnaissance pour avoir consacré beaucoup de votre temps pour l'amélioration de ce travail !

Au Docteur Cédric PENNETIER, Chercheur, HDR, MIVEGEC-IRD-Montpellier, pour avoir accepté avec promptitude d'être rapporteur de cette thèse. Cher Maître les mots ne sauraient exprimer toute notre reconnaissance et notre profonde gratitude !

Au Docteur Samson GUENNE, Maître de Conférences à l'Université Joseph KI-ZERBO, pour avoir accepté avec promptitude d'être rapporteur de cette thèse. Veuillez trouver ici l'expression de ma profonde gratitude.

Au Docteur Dieudonné Diloma SOMA, pour son encadrement et sa disponibilité. Travailler pendant toutes ces années auprès de vous a été un plaisir aux plans professionnel et humain. Vous m'avez accordé votre confiance et votre aide, je vous en suis immensément reconnaissant. Vos conseils et vos qualités d'ainé en Entomologie ont énormément compté dans le succès de ces travaux de thèse, soyez-en remercié.

Au Professeur Imaël Henri Nestor BASSOLE, Enseignant-chercheur à l'Université Joseph Ki-Zerbo, à qui nous adressons nos sincères remerciements et toute notre reconnaissance pour sa collaboration dans l'aboutissement de cette thèse. Nous souhaitons pouvoir bénéficier

Au Docteur Roger C.H. NEBIE, Chercheur en chimie organique, Directeur de recherche au CNRST et premier responsable de l'Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies à qui j'adresse mes sincères remerciements et toute ma reconnaissance pour sa collaboration dans l'aboutissement de cette thèse.

Au Docteur Ahmed COULIBALI, Enseignant-chercheur à l'Université Norbert ZONGO de Koudougou, merci pour vos conseils, encouragements et contributions à la réalisation de ce document.

Au Docteur Etienne BILGO, Chercheur en Entomologie Médicale à l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/ Direction Régionale de l'Ouest (IRSS/DRO) à qui j'adresse mes sincères remerciements et toute ma reconnaissance pour sa collaboration dans l'aboutissement de cette thèse.

Au Docteur Koama BAYILI, à qui j'adresse mes sincères remerciements et toute ma reconnaissance pour sa collaboration dans l'aboutissement de cette thèse.

Au Docteur Samuel Fogné DRABO, Enseignant-chercheur au Centre Universitaire de Ziniaré, pour sa collaboration, son soutien et ses conseils.

Au Docteur Rahim Romba, Enseignant-chercheur à l'Université Joseph KI-ZERBO pour sa collaboration, ses conseils et ses encouragements.

Au Docteur François D. Sales Hien, Chercheur en Entomologie Médicale à l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/ Direction Régionale de l'Ouest (IRSS/DRO) à qui j'adresse mes sincères remerciements et toute ma reconnaissance pour sa collaboration dans l'aboutissement de cette thèse. Merci « capitaine » pour avoir facilité mon intégration dans l'équipe de football de l'IRSS/Centre MURAZ.

Au Docteur Aristide S. HIEN, Chercheur en Entomologie Médicale à l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/ Direction Régionale de l'Ouest (IRSS/DRO) pour ses conseils et ses encouragements.

Aux Docteurs Charles NIGNAN, Dimitri W. WANGRAWA et Serge B. PODA, pour leurs conseils et leurs encouragements.

Au grand frère Casimir GNANKINE pour ses apports pendant les corrections de nos articles scientifiques.

A tous les Enseignants de l'UFR/SVT et particulièrement à ceux du département de

Biologie et Physiologie Animale pour les encouragements et les conseils durant toutes ces années de formation. Nous pensons aux : Professeur Mahamoudou DICKO, Professeur Balé BAYALA, Professeur Athanase BADOLO, Docteur Malika KANGOYE, Professeur Joseph BOUSSIM, Docteur Ernest R. TRAORE, Docteur Zakaria ILBOUDO, Docteur Samson GUENNE, Docteur Moussa COMPAORE, Docteurs Fousseni TRAORE et Lacina TRAORE.

Au personnel de l'Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies (IRSAT), particulièrement à Monsieur SAWADOGO Ignace.

A tous les travailleurs de l'Institut de Recherche en Sciences de la Santé/ Direction Régionale Ouest (IRSS/DRO). Je cite particulièrement, Baudoin DABIRE, Ali SANOU, Maurice COMBASSERE, Leonard BAZIE, Simplice SANOU, Hamidou TRAORE (mon kalanfa), Hervé SOMDA, Siaka TOURO. Une mention spéciale à George Benson MEDA, technicien à l'IRSS/DRO, pour ses conseils et ses soutiens multiformes. Merci mon frère de Koper.

Aux étudiants stagiaires à l'IRSS/DRO, particulièrement, Mahamadi KHIÈTEGA, Didier A. KABORE, KONATE Hamadou, Samina MAIGA, Kelly Lionelle NGAFFO, Daniel SANOU, Delphine O. KARAMA, Abdramane CAMARA, TOE Oumar, BELEM Ismael.

Merci à tous mes amis de l'IRSS/Centre Muraz pour tous les bons moments passés ensemble: Docteur Bazoma BAYILI, Roger SANOU, Siaka TOURO, Thomas BAZIÉ, Docteur Séverin N'DO, Bernard SOMÉ, Kambou Sansan Simplice, Dabiré Bodouin, Emmanuel Sougué, Rodrigue DAH, NEA Catherien, Abel S. MILLOGO, Issaka SARÉ, docteur Lassane KOALA. Je vous suis très reconnaissant de l'amitié que vous me portez.

A tous mes amis de l'UFR SVT et particulièrement ceux du LEFA: OUEDRAGO Y. Theodore, Docteur Edouard DRABO, COMPAORE Idrissa, YAMEOGO Felix, SANON Aboubacar, SAGNON Bakary, Prisca S. PARE, Mariam YOUBA.

A mes collegues Inspecteurs de l'Enseignement Secondaire, particulièrement à Emmanuel ZONGO, Boukary CONSEIBO, Hermane P. BONOU, Benjamin BALBONE, Abdoulaye BALBONE, Innocent BAMOUNI, Jean P. S. TONI, Magloire B. SOME, Harouna DEMBELE, Lacina TRAORE, Kalifa G. TRAORE, Raoul SANON.

BALBONE Ibrahim, Dahiman BALBONE, Yacouba BALBONET (Champion), ma grand-mère Adja Awa KERE, à mes mamans Fatoumata (Toubabou), Fatimata (Korlos), Abibou (Nagouta), Zenabou (Worotigui), Feue Awa (Yabaworo), Aguiratou (Yababinré) et à mes grand frères Abdoulaye, Aboukare, Dramane, Oumarou, Inoussa, Drissa (Vichy), Issa (Kofi koffi), à la famille SEONI pour leurs soutiens, leurs conseils et leurs bénédictions.

A mes amis (es), Souleymane KERE, Emmanuel SORGHO, Bakary BAMBARA, Ousmane SORGHO, Boubakar GUINKO, Mamadou WARMA, Drissa ZARE, Docteur Boukari SORGHO, Rodolphe BANCE, Issiaka KERE, Jérémy NANA, Abdoulaye TANOU, Docteur ILBOUDO Hermann, Madina ZEBA, Mariam KERE, Docteur Hamidou MAIGA, Docteur Grissoum TARNAGDA, Docteur Oumarou SAMBARE, Nassirou NOMBRE, Karim YENKENE, Docteur Mamadou BOUNTOGO et Issouf BALBONE. Merci pour vos soutiens multiformes.

1- 1.3. Répartition géographique mondiale des moustiques Aedes aegypti et Anopheles

1- 1.5. Les conséquences du repas sanguine des femelles de Aedes et de Anopheles - 18 -

1- 3.1.1. Mécanismes de résistance métabolique	- 27
1- 3.1.2. La résistance cuticulaire	- 29
1- 3.2. La résistance liée à la modification de la cible	- 29
1- 3.2.1. Les mutations kdr/le canal sodium	- 29
1- 3.2.2. La mutation Ace-1/l'acétylcholinestérase (AChE)	- 29
1- 3.3. Résistance comportementale	- 30
1- 4. Stratégies de gestion de la résistance aux insecticides	- 30
1- 4.1. Peintures insecticides	- 31
1- 4.2. L'ivermectine comme outil de lutte antivectorielle	- 32
1- 4.3. Les stratégies des pièges à appât sucré et des « tubes d'avant-toit »	- 32
1- 4.4. Huiles essentielles comme bio-insecticides alternatifs	- 33
1.5. Importance des HE	- 35
PARTIE 2 : METHODOLOGIE GENERALE	- 37
2- 1. Cadre d'étude	- 38
2- 2. Matériel	- 40
2- 2.1. Matériel végétal	- 40
2- 2.2. Matériel animal : les souches de moustiques	- 43
2- 2.3. Matériel physique	- 43
2- 2.3.1. Matériels d'extraction des huiles végétales	- 43
2- 2.3.3. Matériels pour les tests bio-essais.		- 44
2- 3. Méthodes		- 45
2- 3.1. Collecte larvaire et élevage des moustiques		- 45
2- 3.2. Techniques d'extraction		- 46
2- 3.3. Caractérisation des huiles essentielles		- 47
2- 3.3.1. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse (CPG)		- 47
2- 3.3.2. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée avec la		- 47
spectrométrie de masse (CPG/SM)		- 47
2- 3.3.3. Identification des composants des huiles		- 48

2- 2.3.2. Matériels pour l'élevage des larves et adultes de An. gambiae et de Ae. aegypti - 44 - - - - - - - - - - 2- 3.4. Méthode de dilution des huiles essentielles et des combinaisons d'huiles essentielles

Chapitre 1 : Activités larvicides de cinq huiles essentielles extraites de cinq plantes locales vis-à-vis des populations de Aedes aegypti et de Anopheles gambiae collectés à l'Ouest du

Chapitre 2 : Évaluation des propriétés adulticides des huiles essentielles de cinq plantes locales et des combinaisons de deux d'entre elles sur des populations de Aedes aegypti et de

Chapitre 3 : Activité excito-répulsive de cinq huiles essentielles extraites de plantes locales

3.3.3.1. Réponses comportementales avec les populations de Anopheles gambiae - 95 -

3- 3-3.2. Réponses comportementales avec les populations de Aedes aegypti - 99 -

Figure 6: Distributions potentielles de Anopheles gambiae dans les conditions climatiques

actuelles (Li et al., 2021). - 16 -
Figure 7 : Méthodes biologiques de contrôle des moustiques (Benelli, Jeffries & Walker, 2016)

.- 21 -
Figure 8: Mécanismes de résistance des vecteurs aux insecticides (in Carnevale et Robert, 2009)

Figure 15: Les huiles essentielles et l'imprégnation des papiers whatman (Cliché Balboné, 2020)

Figure 17: Mortalités des larves de la souche sensible de An. gambiae « Kisumu » en fonction des

concentrations des HE. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%) ............... - 59 -
Figure 18: Mortalités des larves de la souche de terrain de An. gambiae « VK » en fonction des

concentrations des HE. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%) - 59 -
Figure 19: Mortalités en fonction des concentrations des HE des larves de la souche de Ae.

aegypti de Bobo-Dioulasso. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%) .- 62

Figure 20: Mortalités en fonction des concentrations des HE des larves de la souche de Ae.

aegypti de Bobo-Dioulasso. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%). ... - 63 -

Figure 22: Taux de Mortalité des adultes de An. gambiae Kisumu et VK en fonction des

concentration des HE. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%). - 71 -
Figure 23: Taux de Mortalité des adultes de An. gambiae de Kisumu et VK en fonction des concentration des combinaisons des HE de C. nardus et O. americanum. (Les barres

Figure 24: Mortalité des adultes de Ae. aegypti en fonction des concentrations des HE. - 80 -

Figure 25: Mortalité des adultes de Ae. aegypti en fonction des concentration des combinaisons des HE de C. nardus et O. americanum. (Les barres d'erreurs représentent l'IC à 95%).- 82

Figure 26: Dispositif de Grieco et al. (2005) adapté à Anopheles gambiae (Deletre et al. 2013)

Figure 29: Taux d'échappés des femelles de la souche sensible de Anopheles gambiae «Kisumu» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs

effets irritants de contact. - 98 -
Figure 30: Taux d'échappés des femelles de la souche de terrain de Anopheles gambiae «VK» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs

effets irritants de contact. - 98 -
Figure 31: Taux d'échappés des femelles de la souche sensible de Aedes aegypti «Bora Bora» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs

effets irritants de contact. - 100 -
Figure 32: Taux d'échappés des femelles de la souche de terrain de Aedes aegypti «Bobo-Dioulasso» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les

réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides

Tableau I: Présentation des espèces végétales - 41 -
Tableau II : Composition chimique des huiles essentielles des 5 plantes Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum

- 56 -
Tableau III : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles de plantes contre les larves de la souche sensible de An.

gambiae, Kisumu - 57 -
Tableau IV : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles des plantes contre les larves de la souche résistante de An.

gambiae de VK - 57 -
Tableau V : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles de plantes contre les larves de la souche sensible de Ae.

aegypti, Bora Bora - 60 -
Tableau VI : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles de plantes contre les larves de la souche de An. gambiae de

Bobo-Dioulasso - 60 -
Tableau VII : Concentrations létales 50 et 99 (CL50, CL99) et concentrations diagnostiques pour

les huiles - 72 -
Tableau VIII: KDT50, KDT95 obtenus avec les huiles essentielles des 5 plantes sur les deux

souches de Anopheles gambiae (Kisumu et de VK) - 73 -
Tableau IX: KDT50, KDT95 avec les combinaisons d'huiles essentielles de C. nardus et de O.

Tableau X: Effets des interactions des HE de Cymbopogon nardus (C.n) et - 77 -

Tableau XI: Effets des interactions des HE de Cymbopogon nardus (C.n) et Ocimum americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche de An. gambiae de VK (n = 150)....

Tableau XII : les temps nécessaires pour assommer 50 et 95% (KDT50 et KDT95) avec les intervalles de confiance à 95% (IC95%) obtenus sur les deux souches de Ae. Aegypti testées

(Bora bora et de Bobo-Dioulasso) avec les HE. - 79 -
Tableau VII : Concentrations létales 50 et 99 (CL50, CL99) et concentrations diagnostiques pour

Tableau XIV : KDT50, KDT95 produits par les combinaisons d'huiles essentielles de C. nardus et de O. americanum sur les souches de Aedes aegypti (Bora bora et de Bobo-Dioulasso)- 84 -

Tableau XV : Effets des interactions des huiles essentielles de Cymbopogon nardus (C.n) et Ocimum americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche sensible de

Aedes aegypti Bora Bora (n = 150). - 85 -
Tableau XVI : Effets des interactions des huiles essentielles de Cymbopogon nardus (C.n) et Ocimum americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche de Bobo-

Tableau XVII: Taux de KD obtenus parmi les moustiques qui ne se sont pas échappés - 97 -

CPG/SM : Chromatographie en phase gazeuse couplée avec la spectrométrie de masse

A. Publications issues de la thèse

1-Balboné M., Soma, D. D., Namountougou, M., Drabo, S. F., Konaté, H., Toé O., Bayili, K., Meda, G. B., Dabiré, R. K. and Gnankine, O. (2022a). Essential oils from five local plants: an alternative larvicide for Anopheles gambiae s.l. (Diptera: Culicidae) and Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) Control in Western Burkina Faso. Front. Trop. Dis. 3:853405. https://doi.org/:10.3389/fitd.2022.853405.

2-Balboné M., Soma, D. D., Drabo, S. F., Namountougou, M., Konaté, H., Meda, G. B.,

Sawadogo I., Romba R., Bilgo E., Nebié R. C. H., Bassolé I. H. N., Dabire R. K. and Gnankine O. (2022b). Alternatives to Chemical Resistance: Combinations of Cymbopogon nardus and Ocimum americanum essential oils improve the bioefficiency control against the adults populations of Aedes aegypti L . ( Diptera : Culicidae ). Journal of Medical Entomology 59(6), 2102-2109. https://doi.org/10.1093/jme/tjac148.

3-Balboné M., Sawadogo I., Soma D. D., Drabo S. F., Namountougou M., Bayili K., Romba R., Meda G. B., Nebié H. C. R., Dabire R. K., Bassolé I. H. N., Gnankine O. (2022c). Essential oils of plants and their combinations as an alternative adulticides against Anopheles gambiae (Diptera: Culicidae) Populations. Scientific Reports 12, 19077. https://doi.org/10.1038/s41598-022-23554-6.

Balboné M., Gnankine O., Namountougou M., Soma D. D., Drabo S. F., Romba R., Bassolé I.H. N. and Dabire R. K. (2022). Excito-repellent activity of five essential oils extracted from local plants against dengue and malaria vectors in Burkina Faso. (Soumis à Biologia).

B. Publications issus d'autres travaux de recherche

1-Namountougou M., Soma D. D., Kientega M., Balboné M., Kaboré D. P. A., Drabo S., Coulibaly A. Y., Fournet F., Baldet T., Diabaté A., Dabiré R. K., Gnankine O. 2019. Insecticide resistance mechanisms in Anopheles gambiae complex populations from Burkina Faso, West Africa. Acta Tropica, 197:105054, 9 p. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.105054.

2-Namountougou M., Soma D. D., Balboné M., Kaboré D. A., Kientega M., Hien A., ... & Dabiré R. K. (2020). Monitoring insecticide susceptibility in Aedes Aegypti populations from the two biggest cities, Ouagadougou and Bobo-Dioulasso, in Burkina Faso: implication of metabolic resistance. Tropical Medicine and Infectious Disease, 5(2), 84. https://doi.org/10.3390/tropicalmed5020084.

3-Drabo F. S., Coulibaly A. Y., Romba R., Balboné Mahamoudou, & Gnankiné O. (2019). Biochemical resistance to insecticide in Bemisia tabaci field population from Burkina Faso, West Africa. Phytoparasitica, 47(5), 671-681. doi. 10.1007/s12600-019-00765-8.

4-Namountougou M., Soma D. D., Sangare I., Djouaka R., Hien A. S., Kientega M., Kaboré

D. P. A., Sawadogo S. P., Millogo A. A., Balboné M., Baldet T., Ouédraogo J., Martin T., Simard F., Ouédraogo G. A., Diabaté A., Gnankine O. and Dabiré R. K. (2022). Use of different cotton pest control strategies (conventional, organic and transgenic) had no impact on insecticide resistance in Anopheles gambiae sl populations in Burkina Faso, West Africa. International Journal of Pest Management, 1-12. doi.org/10.1080/09670874.2022.2051642.

Mahamoudou Balboné, Dieudonné Diloma Soma, Samuel F. Drabo, Hamadou Konaté, Oumarou Toe, Koama Bayili, Georges B. Meda, Moussa Namountougou, Roch K. Dabire, Olivier Gnankine. Activité larvicide des huiles essentielles de cinq plantes

aromatiques locales contre Anopheles gambiae (Diptera : Culicidae), dans l'Ouest du Burkina Faso. IX^e Journées Burkinabè de Parasitologie, du 02 au 04 juin au Centre Muraz, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso (Communication affichée).

Mahamoudou Balboné, Dieudonné Diloma Soma, Samuel F. Drabo, Hamadou Konaté,

Oumarou Toe, Koama Bayili, Georges B. Meda, Moussa Namountougou, Roch K. Dabire, Olivier Gnankine. Activité larvicide des huiles essentielles de cinq plantes aromatiques locales contre Aedes aegypti (Diptera : Culicidae), dans l'Ouest du Burkina Faso. Doctoriales 2022 de l'Université Joseph KI-ZERBO, du 02 au 04 juin à l'Université Joseph KI-ZERBO, Ouagadougou, Burkina Faso (Communication orale).

Mahamoudou Balboné, Dieudonné D. Soma, Ignace Sawadogo, Samuel F. Drabo, Moussa Namountougou, Koama Bayili, Rahim Roamba, Honorat C. R. Nebié⁴, Imaël H. N. Bassolé, Roch K. Dabire, Olivier Gnankine. Huiles essentielles de plantes et leurs combinaisons comme adulticides alternatifs contre Anopheles gambiae (Diptera : Culicidae). Journées Scientifiques de l'IRSS, 2^e édition du 20 au 22 octobre à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso (Communication orale).

Mahamoudou Balboné, Dieudonné Diloma Soma, Samuel F. Drabo, Hamadou Konaté,

Oumarou Toe, Koama Bayili, Georges B. Meda, Moussa Namountougou, Roch K. Dabire, Olivier Gnankine. Activité larvicide des huiles essentielles de cinq plantes aromatiques locales contre Aedes aegypti (Diptera : Culicidae), dans l'Ouest du Burkina Faso. Colloque Internationale Sciences et Technologies de l'Université Nobert Zongo, 2e édition, du 21 au 23 novembre 2022 à l'Université Nobert Zongo, Koudougou, Burkina Faso (Communication orale).

Résumé

Le paludisme et la dengue sont les deux principales maladies vectorielles transmises respectivement par les genres Anopheles et Aedes. La lutte antivectorielle (LAV) est basée essentiellement sur l'utilisation d'insecticides de synthèse à partir de produits chimiques. La prolifération des molécules insecticides et le développement de la résistance de ces vecteurs aux insecticides de synthèse suscitent un intérêt de rechercher des outils innovants comme ceux basés sur les produits naturels extraits de plantes à propriété insecticide, comme les huiles essentielles (HE) qui peuvent constituer une alternative aux insecticides chimiques. L'objectif de cette thèse est d'étudier les activités larvicides, adulticides et répulsives-irritantes des HE de Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum seules et en combinaison sur les populations de Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso et An. gambiae de la Vallée du Kou (VK) dans l'Ouest du Burkina Faso selon les protocoles de l'OMS (2017). Les composés chimiques des HE extraites de ces 5 plantes ont été identifiés par GC-MS. L'HE de L. multiflora dont les composés majeurs sont le ß-caryophyllène, le p-cymène, l'acétate de thymol et le 1,8 cinéol est la plus toxique sur les larves de Ae. aegypti et de An. gambiae avec une activité proche du pyriproxyfène, contrôle positif sur les larves. La population de An. gambiae a été plus sensible aux HE testées que celle de Ae. aegypti. Concernant les tests adulticides, l'HE de L. multiflora et les combinaisons constituées de C. nardus : 80% et O. americanum : 20% (C8) et C. nardus : 90% et O. americanum : 10% (C9) sur An. gambiae et C. nardus : 20% et O. americanum : 80% (), C8 et C9 sur Ae. aegypti, ont été les plus toxiques. Aussi, les combinaisons C9 et C8 ont donné des effets synergiques respectivement sur An. gambiae de VK et Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso. En plus, les combinaisons C9 et ont donné des effets additionnels sur Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso.

Les HE de C. citratus, C. nardus et E. camaldulensis ont produit des effets répulsifs irritants de contact très proches de ceux du DEET sur An. gambiae et Ae. aegypti.

L'HE de L. multiflora et les combinaisons C8 et C9 de C. nardus et de O. americanum pourraient être utilisées comme bio insecticides alternatifs aux insecticides chimiques dans la LAV. Les données de cette thèse sont précieuses et contribueront sans doute à l'amélioration du dispositif de lutte antivectorielle contre ces espèces de moustiques au Burkina Faso.

Mots clés : Aedes aegypti, Anopheles gambiae, Huile essentielle, combinaison, Lutte antivectorielle Abstract

Malaria and dengue fever are the two main vector diseases transmitted by Anopheles gambiae and Aedes aegypti respectively. Vector Control is based mainly on the use of chemicals. Concern for environmental safety and the development of chemical resistance in these vectors has led to an interest in investigating innovative tools, including plant-based insecticides as alternatives to chemical insecticides.

The thesis aimed at evaluating larvicides, adulticides and repellent-irritant of 5 essential oils namely Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora and Ocimum americanum alone or in combinations on populations of Bobo-Dioulasso Ae. aegypti and «Vallée du Kou» An. gambiae collected in western Burkina Faso according to WHO protocols. As results, the EO of L. multiflora whose major compounds were ß-caryophyllene, p-cymene, thymol acetate and 1,8-cineole were more toxic against larvae of Ae. aegypti and An. gambiae and their activity was close to Pyriproxyfen (The positive control). In terms of adulticides tests, L. multiflora EO and combinations of C8 (C. nardus: 80% and O. americanum: 20%) and C9 (C. nardus: 90% and O. americanum: 10%) on An. gambiae and (C. nardus: 20% and O. americanum: 80%), C8 and C9 on Ae. aegypti were the most toxic. The combinations C9 and C8 gave synergistic effects on An. gambiae from the «Vallée du Kou» and Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso respectively. The combinations C9 and gave additional effects on Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso. The EOs of C. citratus, C. nardus and E. camaldulensis produced contact irritant repellent effects very similar to those of DEET on An. gambiae. On Ae. aegypti, the EOs of C. citratus, O. americanum and E. camaldulensis were very close to DEET.L. multiflora and combinations of C8 and C9 of C. nardus and O. americanum could be used as alternative insecticides to chemical insecticides in vector control. The data of this thesis are valuable and will undoubtedly contribute to the improvement of the vector control strategies against these mosquitos' species in Burkina Faso.

Key words: Aedes aegypti, Anopheles gambiae, essential oil, combination, vector control

INTRODUCTION GENERALE

Introduction générale

Les maladies à transmission vectorielle sont des maladies infectieuses causées par des parasites, des virus ou des bactéries qui sont transmis par des vecteurs (OMS, 2020). Ces maladies à transmission vectorielle sont la dengue, la fièvre jaune, l'encéphalite japonaise, la leishmaniose, la maladie de Chagas, l'onchocercose, le paludisme, la schistosomiase et la trypanosomiase humaine africaine. Elles sont responsables de plus de 17% des maladies infectieuses et provoquent plus d'un million de décès par an dans le monde (OMS, 2021a).

Parmi les maladies à transmission vectorielle, le paludisme et la dengue sont les plus répandues. Au cours de la dernière décennie, l'incidence mondiale et la mortalité dues au paludisme ont considérablement diminué. En revanche, l'incidence mondiale de la dengue est en pleine croissance (OMS, 2020). Ces deux grandes maladies à transmission vectorielle ont approximativement les mêmes symptômes à telle enseigne que certains ont nommé la dengue « palu-dengue ».

Le paludisme est une maladie potentiellement mortelle causée par des parasites transmis aux hommes par des piqûres de moustiques femelles, du genre Anopheles, infectés. Parmi les nombreuses espèces de Anopheles, seulement une vingtaine assurent la transmission du paludisme dans le monde (Pagès, Orlandi-Pradines et Corbel, 2007). En 2019, le nombre de cas de paludisme dans le monde a été estimé à 229 millions et le nombre estimé de décès imputables à cette maladie à transmission vectorielle s'élevait à 409.000 (OMS, 2020). Et de surcroit, ce sont les enfants âgés de moins de cinq ans et les femmes enceintes qui constituent le groupe le plus vulnérable touché par cette maladie. En effet, 67 % des décès dus au paludisme dans le monde concernent les enfants âgés de moins de cinq ans (OMS, 2021a). Selon le Bulletin épidémiologique, le Burkina Faso a enregistré en 2021, plus de 12 millions de cas dans les établissements sanitaires avec 605.504 cas de paludisme grave et 4.355 décès (Ministère de la Santé du Burkina Faso, 2022).

Quant à la dengue, elle est une infection virale transmise à l'être humain par la piqûre de moustiques femelles, du genre Aedes, infectés. Les principaux vecteurs de cette maladie sont les moustiques de l'espèce Aedes aegypti et dans une moindre mesure Aedes albopictus (OMS, 2022a). Selon Bhatt et al. (2013), on compterait dans le monde 390 millions de cas de dengue par an, dont 96 millions présentent des manifestations cliniques (quelle que soit la gravité de la maladie). Une autre étude sur la prévalence de la dengue avait estimé que 3,9 milliards de

personnes dans 128 pays étaient exposées à l'infection par les virus de la dengue (Brady et al., 2012). Le nombre de cas de dengue notifiés dans le monde a atteint son maximum en 2019 et toutes les Régions de l'OMS ont été touchées (OMS, 2021a).

Au Burkina Faso, une augmentation de l'incidence hebdomadaire de cas de dengue a été constatée à partir de la 31^ème semaine de l'année 2017 (Ministère de la Santé du Burkina Faso, 2017).

La lutte contre les maladies à transmission vectorielle humaine repose principalement sur l'utilisation des Moustiquaires Imprégnées d'insecticide à Longue Durée d'Action (MILDA) et dans une moindre mesure sur la Pulvérisation Intra Domiciliaire (PID) d'insecticides à effet rémanent pour réduire le contact homme-vecteur et/ou diminuer la population vectrice (OMS, 2021b). Par ailleurs, les insecticides anciennement utilisés en santé publique pour l'imprégnation des moustiquaires sont de la famille des pyréthrinoïdes (Zaim, Aitio et Nakashima, 2000). En effet, ils présentent des propriétés physico-chimiques nécessaires pour protéger à la fois l'utilisateur de la moustiquaire et avoir un impact au niveau communautaire (Henry et al., 2005 ; Fegan et al., 2007). Les pyréthrinoïdes à faible dose sont inoffensifs pour l'homme, agissent très rapidement sur les moustiques (effet Knock down) et présentent un effet excito-répulsif (Zaim, Aitio et Nakashima, 2000). Cet effet excito-répulsif empêche le moustique de rester suffisamment longtemps au même endroit sur la moustiquaire pour pouvoir piquer en cas de contact entre le dormeur et la moustiquaire pendant son sommeil. Malheureusement, l'émergence de la résistance aux pyréthrinoïdes chez les vecteurs du paludisme constitue une menace à l'encontre des stratégies de lutte utilisées par les Programmes Nationaux de Lutte contre le Paludisme (Ranson et Lissenden, 2016). En effet, des études antérieures avaient rapporté la résistance des vecteurs du paludisme aux insecticides chimiques (Chandre et al., 1999; Diabate et al., 2002; Namountougou et al., 2019). Aussi, plusieurs études ont signalé une résistance aux insecticides chez les vecteurs de la dengue dans le monde entier, notamment en Inde (Bharati & Saha, 2018), au Brésil (de Araújo et al., 2019), en Malaisie (Ishak et al., 2017), au Laos (Marcombe et al., 2019), au Myanmar (Kawada et al., 2014), en Afrique (Kamgang et al., 2011; Kawada et al., 2016), et particulièrement au Burkina Faso (Badolo et al., 2019; Sombié et al., 2019; Namountougou et al., 2020, Toé et al., 2022).

Face à l'émergence de la résistance aux insecticides chimiques qui a réduit l'efficacité des outils actuels de lutte antivectorielle, les recherches sont dirigées de plus en plus sur d'autres

formes de luttes qui peuvent être des alternatives efficaces contre les moustiques vecteurs de maladie (Vani, Cheng et Chuah, 2009; Ileke et al., 2015). En effet, plusieurs stratégies alternatives et/ou complémentaires sont envisagées afin de contourner les mécanismes de résistance. Parmi ces moyens complémentaires, nous avons les insecticides biologiques notamment les extraits naturels de plantes.

Les extraits naturels de plantes offrent l'avantage de provoquer très peu de résistance contrairement aux insecticides synthétiques, car leur efficacité provient d'une synergie d'action entre les différents composés organiques qu'ils contiennent (Pavela, 2014 ; Deletre et al., 2015). Les huiles essentielles (HE) étant biodégradables et peu toxiques pour les mammifères, elles font partie des produits d'origine naturelle les plus employés dans la lutte antivectorielle (LAV) (Deletre et al., 2013). En effet, elles possèdent des propriétés insecticides et répulsives (Deletre et al., 2016; Pohlit et al., 2011).

Au Burkina Faso où les vecteurs du paludisme ont une activité surtout nocturne, les hommes reçoivent un nombre important de piqûres, environ 15% des piqûres des moustiques du genre Anopheles intervenant entre 18 et 20 heures (Badolo et al., 2004). Le moustique de l'espèce Ae. aegypti se nourrit le jour ; il pique principalement tôt le matin, ainsi que le soir avant le coucher du soleil (Trpis et al., 1973). Cette situation nécessite l'usage de moyens complémentaires comme les répulsifs pour prévenir les piqûres de moustiques avant de se retrouver sous la moustiquaire.

En effet, des évaluations quantitatives récentes indiquent que la lutte contre les larves peut entraîner des réductions plus importantes que prévues de la transmission des agents pathogènes dans certaines circonstances (Smith et al., 2013; Ouédraogo et al., 2018). Par conséquent, cibler les moustiques vecteurs au stade larvaire demeure une des meilleures alternatives, car les larves sont relativement confinées dans des sites de reproduction souvent accessibles ; elles sont donc plus vulnérables par rapport aux moustiques adultes (Tomé et al., 2014).

Toutefois, au Burkina Faso, les études menées sur l'activité insecticide des extraits végétaux vis-à-vis des moustiques est en plein essor avec des travaux déjà menés par Bassolé et al. (2003), Gnankiné et Bassolé (2017), Yameogo et al. (2021) et récemment Wangrawa et al.(2022a; 2022b). Mais ces études n'ont pas concerné les populations de moustiques de la partie occidentale du pays. Aussi, ces études ne se sont pas intéressées aux effets combinés et répulsifs des HE sur les populations de moustiques.

Les travaux de notre thèse s'inscrivent dans un contexte de recherche de nouvelles stratégies de lutte antivectorielle et ont été initiés dans le but d'acquérir de meilleures connaissances sur les effets insecticides et répulsifs irritants de contact des huiles essentielles (HE) et des combinaisons d'HE sur des vecteurs du paludisme et de la dengue.

Nos travaux ont pour objectif principal d'examiner l'efficacité entomologique des HE de cinq (5) plantes locales, Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lyppia multiflora, Ocimum americanum, et des combinaisons des HE de deux plantes, Cymbopogon nardus et Ocimum americanum en vue d'une meilleure gestion de la résistance de An. gambiae s.l., responsable de la transmission du parasite du paludisme et de Ae. aegypti, vecteur du virus de la dengue au Burkina Faso.

De façon spécifique, nous avons d'abord évalué l'efficacité larvicide et adulticide des HE de ces plantes sur des populations de moustiques de An. gambiae collectées au niveau de la Vallée du Kou (VK) et de Ae. aegypti collectées à Bobo-Dioulasso.

Ensuite, nous avons examiné le renforcement de l'efficacité insecticide de différentes combinaisons des HE de deux (2) des plantes sur les adultes des mêmes populations de moustiques de An. gambiae et de Ae. aegypti.

Enfin, nous avons évalué l'effet répulsif irritant de contact des HE de ces cinq (5) plantes locales sur les adultes des mêmes populations de moustiques de An. gambiae et de Ae. aegypti. Les hypothèses de recherche suivantes ont été émises :

Le présent document est structuré en trois parties et est basé sur les différentes publications relatives aux travaux de recherche liés à notre thèse.

o La première partie intitulée « Revue bibliographique » présente les connaissances sur la classification et la bio-écologie des vecteurs de la dengue et du paludisme. Nous y évoquons également les mécanismes de résistance des vecteurs de ces deux maladies à transmission

vectorielles aux insecticides chimiques et les stratégies de LAV utilisées ou en développement. Enfin, nous évoquons les informations sur les répulsifs et les HE.

PARTIE 1 : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE

- Sous-famille : Anophelinae (Anophèles) - Sous-famille : Culicinae (Aedes)

Le genre Anopheles, vecteur du paludisme, comporte plus de 400 espèces mais seulement une trentaine assure, avec une efficacité importante, la transmission des Plasmodium humains dans le monde (Sinka et al., 2010; Sinka et al., 2012; OMS, 2020). En Afrique subsaharienne, les vecteurs du paludisme appartiennent majoritairement au complexe Anopheles gambiae s.l. (Figure 1A) (9 espèces dont trois vecteurs principaux : An. coluzzii, An. gambiae et An. arabiensis), groupe An. funestus (neuf espèces dont deux vectrices : An. funestus s.s. et An. rivulorum) et An. nili (quatre espèces dont trois vecteurs principaux : An. nili s.s., An. carnevalei et An. ovengensis) ( Carnevale et Robert, 2009; Sinka et al., 2012; Soma et al., 2020). Certaines espèces de Anopheles jouent également un rôle en santé animale en assurant la transmission de Plasmodium de mammifères, notamment de rongeurs, et de filaires animales (Carnevale et Robert, 2009). D'autres sont impliquées dans la transmission de virus animaux tels que ceux de la myxomatose et de la fièvre de la Vallée du Rift (ANSES, 2020).

Le genre Aedes, vecteur des arboviroses, regroupe actuellement 263 espèces en 21 sous-genres (Harbach, 2007). Le sous-genre Stegomyia héberge de nombreuses espèces vectrices d'arboviroses humaines dont Aedes aegypti (Figure 1B) vecteur de la dengue et dans une moindre mesure, Aedes albopictus (OMS, 2020b). Aedes aegypti est aussi vecteur de l'infection à Zika, du chikungunya et de la fièvre jaune (OMS, 2022).

Les moustiques sont des insectes à métamorphose complète ou holométaboles. Leur cycle de développement (Figures 2 et 3), comme chez tous les insectes diptères, est un cycle biphasique qui se déroule en quatre stades (l'oeuf, la larve, la nymphe et l'adulte). Le temps de développement de chaque stade dépend de la température de l'eau et d'autres facteurs.

La phase pré-imaginale qui se déroule en milieu aquatique regroupe le stade oeuf, le stade larvaire et le stade nymphal.

Les femelles des moustiques (Anophèles et Aedes) ne s'accouplent qu'une seule fois au cours de leur vie et peuvent continue à pondre pendant toute leur vie. La plupart des femelles

pondent 1 à 3 fois, mais certaines peuvent pondre jusqu'à 5 à 7 fois (OMS, 2014). Pour la maturation des oeufs, les femelles prennent un repas de sang. Les oeufs des moustiques mesurent environ 1 millimètre de long. Blanchâtres au moment de la ponte, ils s'assombrissent dans les heures qui suivent.

Les oeufs des moustiques comprennent 3 membranes : la membrane interne qui entoure le vitellus et l'embryon ; la membrane intermédiaire ou endochorion et la troisième membrane ou exochorion.

En fonction des espèces de moustiques, nous avons une variété bien déterminée de gîtes aquatiques pour la ponte :

Le cycle gonotrophique se caractérise premièrement par la recherche de l'hôte pour le repas sanguin, suivi de l'ingestion et la digestion du sang accompagnées de la maturation des follicules ovariens. Pendant cette phase, le moustique est moins actif. La femelle gravide achève ce cycle par la recherche d'un site d'oviposition.

1- 1.3. Répartition géographique mondiale des moustiques Aedes aegypti et Anopheles gambiae

Historiquement, les moustiques se sont toujours déplacés au gré des migrations humaines, de leurs habitats d'origine en Afrique et en Asie au reste du monde. Au cours des prochaines années, le changement climatique leur permettra de se déplacer encore davantage, y compris dans des zones qu'ils n'avaient pas encore colonisées.

Le commerce des pneus usagés, qui constituent l'un des principaux gîtes larvaires artificiels, a joué un rôle important. Ajoutons que Ae. aegypti est essentiellement urbain. Son caractère anthropophile (qui aime les lieux habités par l'homme) explique qu'une fois installer dans une zone, il est pratiquement impossible de s'en débarrasser.

La carte montrant la distribution mondiale prédite pour Ae. aegypti est présentée dans la Figure 5. Ae. aegypti est principalement présente dans les régions tropicales et subtropicales, avec des concentrations dans le nord du Brésil et dans le sud-est de l'Asie, y compris toute l'Inde, mais

avec relativement peu de zones propices en Europe (uniquement en Espagne et en Grèce) et en Amérique du Nord tempérée (Kraemer et al., 2015).

Figure 5: Répartition géographique mondiale de Aedes aegypti (Kraemer et al., 2015).

La Figure 6 représente la carte montrant la distribution mondiale pour An. gambiae. Dans les conditions climatiques actuelles, les zones potentiellement favorables à An. gambiae sont principalement situées près de l'équateur, comprenant le centre et le nord de l'Amérique du Sud, une fraction des zones proches de l'équateur en Amérique du Nord, le centre et le sud de l'Afrique, certaines régions tropicales du sud de l'Asie et de petites zones en Océanie (Li et al., 2021). Les zones hautement et moyennement appropriées étaient principalement distribuées en Afrique centrale et australe (y compris la Gambie, le Ghana, le Nigeria, l'Afrique centrale, le Soudan, Madagascar, le Mozambique); en Asie du Sud et du Sud-Est (y compris la côte sud-ouest de l'Inde, la Thaïlande, le Cambodge et le Vietnam); dans les parties les plus occidentales, les plus orientales et les plus septentrionales de l'Amérique du Sud (Est du Brésil, Équateur, Venezuela) ; et sur la côte Nord de l'Australie (Li et al., 2021). Les zones faiblement adaptées étaient principalement distribuées le long de la côte sud-ouest de l'Amérique du Nord (y compris le Mexique et le Nicaragua), le centre de l'Amérique du Sud (y compris le Brésil), le Sud de

l'Afrique (y compris l'Angola, la Zambie, le Zimbabwe et l'Afrique du Sud), le Centre de l'Inde et le Laos en Asie, et la côte Ouest et Nord de l'Australie (Li et al., 2021).

Figure 6: Distributions potentielles de Anopheles gambiae dans les conditions climatiques actuelles (Li et al., 2021).

La biologie des adultes des moustiques est caractérisée par deux principales phases qui sont l'alimentation et la reproduction. Le cycle de reproduction étant conditionné par le repas sanguin chez les femelles, entraine leur dispersion à la recherche successive de l'hôte vertébré, du site de repos et du gîte de ponte. L'ensemble de ces comportements définit ce qu'on appelle le « cycle gonotrophique » qui ne concerne que la femelle, hématophage (se nourrissant de sang) car le mâle se nourrit exclusivement de jus sucré et n'est pas hématophage. En effet, le repas sanguin sert pour la maturation des oeufs chez les femelles pares.

L'accouplement (2 à 3 jours après l'émergence, avant ou après le premier repas de sang) est souvent précédé d'un essaimage de mâles observables au-dessus de plusieurs marqueurs

physiques (Sawadogo et al., 2013). L'accouplement peut se dérouler entièrement pendant le vol ou débuter pendant le vol et s'achever lorsque le couple est au sol. Il aboutit au stockage du sperme dans la spermathèque de la femelle. Les femelles sont attirées dans les essaims par des stimuli optique, olfactif (phéromone) et auditif tandis que les mâles sont attirés par la fréquence de vibration des ailes de la femelle (Carnevale et Robert 2009).

Une légère différence de comportement trophique s'observe chez les deux types de moustiques. L'espèce Ae. aegypti, étroitement liée à l'homme à cause de la nature anthropisée de ses gîtes, présente une anthropophilie relativement exclusive. Quant au vecteur du paludisme, An. gambiae, il est très fortement anthropophile et endophages, mais l'abondance locale du bétail ou la mise en place de méthodes de lutte contribue à moduler ce comportement (Boussès et Granouillac, 2011). Les deux espèces de moustiques peuvent piquer aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur des habitations. Ae. aegypti pique principalement pendant la journée et An. gambiae pique généralement la nuit, du crépuscule à l'aube. Après son repas sanguin, les femelles de Ae. aegypti comme celle de An. gambiae peuvent se reposer aussi bien à l'intérieur (endophilie) qu'à l'extérieur (exophilie) des habitations. En milieu urbain, l'endophilie semble plus prononcée.

Les gîtes de ponte de An. gambiae sont très variés et constitués généralement de petites collections d'eau temporaires dépendant des pluies, peu profondes et ensoleillées dans lesquelles la végétation est absente : empreintes de pas, de sabots ou de roue, trous d'emprunt de terre, marécages partiellement drainés, flaques résiduelles à la décrue des cours d'eau, etc. An. gambiae disparait pendant la saison sèche, dans les zones de savane et réapparait en grand nombre dès les premières pluies (Boussès et Granouillac, 2011; Lehmann et al., 2014).

Les gîtes de ponte de Ae aegypti sont des réservoirs artificiels crées par l'Homme : vases, soucoupes des fleurs, récipients de stockage des eaux de pluies, bidons, gouttières, gobelets en plastique usagés, bouchons de bouteilles. Ces gîtes sont apprécies des Aedes, car ils contiennent généralement de l'eau stagnante et claire (peu polluée) (Carnevale et Robert, 2009). C'est pourquoi ils se déplacent peu, et restent souvent à proximité^ì des habitations, dans lesquelles ils rentrent pour piquer ou se reposer (Carnevale et Robert, 2009). La capacité à piquer à la fois à l'intérieur et à l'extérieur des habitations, et aussi la nature essentiellement diurne de l'activité de piqûre de Ae. aegypti constituent d'ailleurs une véritable difficulté^ì à surmonter pour la mise en place de stratégies efficaces de lutte contre le vecteur de la dengue.

1- 1.5. Les conséquences du repas sanguine des femelles de Aedes et de Anopheles

Le moustique femelle lors de son repas de sang, pique une personne, il lui injecte sa salive et aspire son sang.

Si cette personne auparavant était infecté par le virus de la dengue ou le plasmodium agent causal du paludisme, le moustique femelle aspire le sang contenant des virus de la dengue (DENV) ou des plasmodiums, selon qu'il soit de l'espèce Ae. aegypti ou An. gambiae. L'agent causal va se multiplier dans l'organisme du moustique puis s'accumuler dans ses glandes salivaires. Lors d'un repas de sang, ce moustique infectieux pique une personne (saine) et lui injecte sa salive contenant l'agent causal de la dengue ou du paludisme.

La continuité de ce cycle entretient l'expansion des maladies dont les vecteurs sont des moustiques.

La lutte antivectorielle est une composante importante de la prévention des maladies à transmission vectorielle.

Les stratégies de lutte anti vectorielle (LAV) ont trois (3) objectifs : la diminution du contact homme - vecteur, la lutte contre les moustiques adultes et la lutte contre les larves (OMS, 2014). Les deux derniers objectifs visent la diminution de la densité des vecteurs et la durée de vie des vecteurs adultes.

L'objectif majeur de ces outils de lutte est d'empêcher les vecteurs d'entrer en contact direct avec l'Homme (Duvallet, Fontenille et Robert, 2017). Cette barrière direct Homme-vecteur peut se faire par l'installation des barrières physiques. En effet, elles permettent la protection de l'individu contre les piqûres de moustiques. Parmi ces outils, nous avons : les vêtements, les tentes, les bâches, les moustiquaires, les rideaux, les grillages pour la protection des ouvertures des maisons et les répulsifs. La plupart de ces outils sont des barrières physiques direct Homme-vecteur. L'efficacité des barrières physiques a été renforcée par leur imprégnation aux insecticides pyréthrinoïdes qui procurent en plus un effet répulsif et létal (Darriet, 1998).

La moustiquaire imprégnée à longue durée d'action (MILDA) et la moustiquaire imprégnée d'insecticide (MII) agissent i) en protégeant la personne qui dort en dessous (niveau

individuel : protection personnelle) et ii) en étendant leur effet à l'ensemble d'une zone (niveau communautaire : effet de masse). La protection personnelle opère en évitant le contact entre le moustique et la personne qui se trouve sous la moustiquaire. Le succès des moustiquaires imprégnées d'insecticides (MII) fut observé dans les années 1980 avec l'utilisation d'insecticides de la famille des pyréthrinoïdes. L'efficacité résiduelle de la deltaméthrine et de la perméthrine a été évaluée par des bio essais en utilisant la souche Aedes aegypti à Bobo-Dioulasso ( Hervy et Sales, 1980). Dans la MII, l'insecticide à effet rémanent constitue une barrière chimique qui renforce la barrière physique.

Un répulsif est une substance chimique naturelle très volatile capable de repousser tout animal nuisible pour l'homme. Les essences de certaines plantes sont utilisées pour chasser les moustiques (Paluch, Bartholomay et Coats, 2010 ; Rehman, Ali et Khan, 2014 ; Deletre et al., 2013 ; Semmler et al, 2014). Des répulsifs chimiques ont été développées pour renforcer le pouvoir de répulsion des substances naturelles (Semmler et al., 2014). Ces répulsifs chimiques sont des molécules dérivées des principes actifs de plantes, telle que la pyréthrine, ou des molécules provenant des composés chimiques simples, tel que le DEET (N1, N-diéthyl-m-toluamide), IR35-35 (N-acétyl-N-butyl-ß-alaninate d'éthyle), KBR3023 (Carboxylate de Sec-butyl 2-(2-hydroxyéthyl) pipéridine-1/Icaridine).

o Les pyréthrinoïdes sont des dérivés synthétiques des pyréthrines, insecticides naturels extraits des fleurs d'une espèce de chrysantème, Chrysanthemum cinerariaefolium (Namountougou et al., 2013). Dotés d'une toxicité considérable, mais moins aiguës que le DDT, les pyréthrinoïdes tuent presque instantanément les insectes par effet de choc neurotoxique, ce qui permet de les utiliser à des doses très réduites. Comme les organochlorés, les pyréthrinoïdes tuent l'insecte en bloquant le fonctionnement des canaux sodium indispensables à la transmission de l'influx nerveux (Chapman, 1969). Réputés peu toxiques pour les mammifères, on leur attribue le coefficient de sécurité le plus élevé parmi les insecticides chimiques. Très biodégradables, donc peu persistants, ils sont cependant très toxiques pour certains organismes aquatiques (poissons) ainsi que pour les insectes auxiliaires de l'agriculture dont les abeilles qui assurent la pollinisation. Les pyréthrinoïdes sont des candidats de choix en santé publique pour l'imprégnation des MILDA à cause de leur photo-stabilité, leur toxicité sélective et leur innocuité pour les vertébrés à sang chaud (Zaim, Aitio et Nakashima, 2000). Les pyréthrinoïdes sont en autres, la bifenthrine, la bioresméthrine, la deltaméthrine, l'etofenprox, la cyperméthrine, la cyfluthrine, la lambda-cyhalothrine, la perméthrine, etc.

Certains insecticides chimiques sont des Régulateurs de Croissance d'Insectes (RCI). Ils sont caractérisés par un mode d'action perturbant la mue ( Casida et Quistad, 1998).

La réduction de la longévité des vecteurs adultes peut être obtenue surtout par les luttes génétique et chimique.

La généralisation des aspersions intra domiciliaires d'insecticides à effet rémanent et les pulvérisations spatiales à l'intérieur mais surtout à l'extérieur des maisons peuvent influencer la durée de vie des vecteurs adultes.

Cet objectif de LAV peut être atteint surtout avec l'utilisation des Régulateurs de Croissance d'Insectes (RCI). Ces RCI peuvent être :

Les enzymes intervenant dans les mécanismes de résistance métabolique peuvent être classées en trois familles : les estérases, les Glutathion-S transférases (GST) et les oxydases.

De nos jours, plusieurs outils sont proposés afin de maintenir l'efficacité de la LAV malgré la menace de résistances (OMS, 2012).

Ce sont de nouvelles formulations de peintures dans lesquelles différents insecticides microencapsulés sont incorporés dans des résines, puis sont libérés progressivement à la surface des supports peints. Les insectes volants ou rampants se contaminent par un simple contact avec la surface du revêtement. Puis, de la partie contaminée de l'insecte, la matière active de l'insecticide va remonter jusqu'à son système nerveux. Il s'en suit alors un effet Knock down et l'insecte tombe sur le sol sans tacher le support peint.

Les peintures insecticides s'adaptent à toutes sortes de supports minéraux, poreux ou absorbant.

En fonction des conditions ambiantes, les peintures insecticides peuvent rester actives sur les supports peints, pendant plusieurs années. Malgré cela, elles ne sont pas nocives ou toxiques pour les humains ou les animaux domestiques et n'émettent pas de vapeurs odorantes.

Inesfly ®5A IGR est un exemple de peinture de vinyle avec une base aqueuse contenant deux organophosphorés, le chlorpyriphos (1,5%) et le diazinon (1,5%) et un régulateur de croissance d'insectes (RCI), le pyriproxyfène (0,063%) incorporés dans du carbonate de calcium (CaCO3) et des microcapsules de résine. Des études antérieures ont démontré que le chlorpyrifos induit une excito-toxicité due au glutamate, que le diazinon provoque la mort neuronale apoptotique et que pyriproxyfène agit sur la fertilité des femelles de moustiques, sur les larves et les nymphes des insectes (Aldridge, 1950; Dhadialla, Carlson et Le, 1998; Mbare, Lindsay et Fillinger, 2014 ; Bayili et al., 2015).

L'ivermectine (IVM) est un dérivé des avermectines, isolé à partir de la fermentation de bouillons de Streptomyces avermitilis. Il est utilisé en santé animale contre les nématodes (vers ronds) et les arthropodes (insectes et tiques) (Campbell et al., 1983; Benz, Roncalli et Gross, 1989). En santé humaine, il est très utilisé pour le traitement des maladies tropicales négligées telles que l'onchocercose, la filariose lymphatique et les strongyloidoses (Suputtamongkol et al., 2011).

Au début de la pandémie, l'intérêt de l'ivermectine pour traiter le COVID-19 a été évalué avec quelques études qui ont semblé être prometteuses (Caly et al., 2020; Kory et al., 2021) mais qui n'ont pas connu le consensus scientifique.

Autrefois, utilisée pour lutter contre les maladies parasitaires négligées, l'ivermectine suscite un intérêt grandissant pour les chercheurs qui l'envisagent comme un outil alternatif de lutte contre les vecteurs du paludisme (Chippaux, Boussinesq et Prod'hon, 1995; Chaccour et al., 2013; Pooda et al., 2015). Plusieurs études ont montré les propriétés insecticides de l'ivermectine sur différentes espèces d'anophèles (Jones et al., 1992; Rohrer et al., 1994; Foley, Bryan et Lawrence, 2000; Chaccour, Lines et Whitty, 2010; Pooda et al., 2015; Sampaio et al., 2016). Aussi, d'autres études ont montré une diminution de la survie et de la fécondité chez des populations d'anophèles gorgées sur des sujets humains ou animaux ayant pris des doses thérapeutiques d'ivermectine (Sylla et al., 2010 ; Kobylinski et al., 2011, 2014; Chaccour et al., 2013; Slater et al. 2020). En effet, les distributions de masse d'ivermectine peuvent constituer un outil très efficace dans la LAV, si ces distributions sont répétées fréquemment avec une couverture large (Slater et al., 2014, 2020).

1- 4.3. Les stratégies des pièges à appât sucré et des « tubes d'avant-toit »

La stratégie des pièges à appât sucré sur l'approche « attirer et tuer » (ou « attractive toxic sugar bait » (ATSB) en anglais). Elle consiste en l'utilisation des pièges contenant à la fois du jus sucré qui attire les moustiques et des substances toxiques comme les insecticides pour les tuer (Müller et al., 2010 ; Marshall et al., 2013 ; Traore et al., 2020) . Les études effectuées ont montré des résultats encourageants. En effet, une étude menée au Mali à grande échelle a montré que cette stratégie entrainait une réduction considérable de la densité d'agressivité des moustiques (Traore et al., 2020).

La stratégie « tubes d'avant-toit » ou (« Eavetubes » en anglais) consiste à fermer les ouvertures des avant-toits des habitations à l'aide de revêtement électrostatique afin d'empêcher les moustiques d'entrer dans les maisons (Knols et al., 2016 ; Sternberg et al., 2016; Snetselaar et al., 2017 ; Barreaux et al., 2019).

Les extraits de plantes sont aussi utilisés comme outils dans la lutte anti vectorielle. En effet, ces extraits de plantes aqueux ou sous forme d'huiles essentielles (HE) contiennent des substances toxiques pouvant agir efficacement sur les moustiques.

Ce sont des sources de molécules naturelles présentant un grand potentiel d'application contre les insectes et d'autres parasites des plantes et du monde animal (Guarrera, 1999).

Les HE sont classées usuellement selon la nature chimique des composés actifs majeurs. On retient neuf principales classes (Georges, 1979) :

La plupart des HE sont constituées dans leur grande majorité d'un mélange assez complexe de monoterpènes, de sesquiterpènes, d'alcools, d'esters, d'aldéhydes, d'oxydes, etc.

Les HE sont des mélanges naturels complexes de métabolites secondaires volatils, isolées par hydrodistillation ou par expression mécanique (Kalemba et Kunicka, 2003). Elles sont obtenues par hydrodistillation, expression à froid à partir de feuilles, de graines, de bourgeons, de fleurs de brindilles, d'écorces, de bois, de racines, de tiges ou de fruits (Burt, 2004), mais également à partir de gommes qui s'écoulent du tronc des arbres.

Les plantes ayant des propriétés insecticides sont réparties dans une cinquantaine de familles incluant les Lamiaceae, les Asteraceae, les Rutaceae, les Lauraceae, les Magnoliaceae et

les Verbenaceae (Bruneton, 1993). On dénombre plus de 1200 plantes répertoriées comme possédant des effets répulsifs (Curtis et al., 1987). Différentes parties des plantes sont utilisées pour les extractions des différents composés : les feuilles, les fleurs, les écorces et les tiges.

Les HE contiennent surtout des terpénoïdes oxygénés et hydrocarbonés. Ces composés peuvent être extraits et utilisés comme insecticides ou répulsifs contre les insectes. Les HE peuvent tuer les insectes à tous les stades de développement (Dell`Agli et al., 2012). Plusieurs études ont démontré les effets ovicides, larvicides et adulticides des HE vis-à- vis des moustiques (Bassolé et al., 2003; Sengottayan, 2007; Tchoumbougnang et al., 2009; Dua, Pandey et Dash 2010.; Wangrawa et al., 2015; Yameogo et al., 2021; Balboné et al., 2022a, 2022b).

Les larves de Aedes aegypti et de Culex pipiens sont tuées à de faibles doses par les HE de Citrus bergamia, Cuminum myrrha, Pimenta racemosa, Psidium rotundatum et Melaleuca leucadendron qui entrainent 100% de mortalité à 25 ppm (Lee, 2006). Les HE exercent également une activité Knock down et adulticide sur différentes espèces de moustiques (Dua, Pandey, and Dash 2010). Les HE sont toxiques vis-à-vis des larves et des adultes de An. gambiae, Ae. aegypti, Cx. quinquefasciatus, An. culicifacies, An. fluvialitis et An. stephensi (Dua, Pandey, and Dash 2010.; Oparaocha, Iwu et Ahanaku, 2010; Kweka et al., 2011).

Les méthodes d'extraction des HE peuvent être entre autres, la méthode par hydrodistillation avec le Clevenger, la méthode par hydrodistillation avec le Soxhlet et la méthode d'extraction par hydro-diffusion avec l'alambic.

L'échantillon broyé (broyat) de la plante à extraire est entassé dans une cartouche qui est déposée dans le Soxhlet avec 1L de solvant pour chaque extraction. Soixante-quinze (75) centilitres de solvant sont versés directement sur le broyat et les 25cl restants versés dans le ballon dans lequel sont déposés au préalable quelques grains de pierres ponces. Le tout est porté à

ébullition dans le thermostat. L'ensemble est donc prêt pour l'extraction à l'aide de l'éther de pétrole 60-80 à ébullition qui dissout graduellement l'huile végétale. Le solvant contenant l'huile végétale retourne dans le ballon par déversements successifs causés par un effet de siphon dans le coude latéral. La matière grasse s'accumule dans le ballon jusqu'à ce que l'extraction soit complète. Une fois l'extraction terminée, l'éther de pétrole est évaporé, généralement sur un évaporateur rotatif.

Ce dispositif est composé d'une cuve dans laquelle on place les plantes à distiller. Les plantes sont dissociées de l'eau dans la même cuve. La cuve est chauffée et recouverte par un chapiteau qui est prolongé par un col de cygne, celui-ci est raccordé à un serpentin de refroidissement. Pour cela, celui-ci est plongé dans une cuve d'eau froide. Le serpentin débouche sur l'essencier, muni de deux robinets. Celui du bas permet de recueillir l'hydrolat ou eau florale et celui du haut l'huile essentielle.

Figure 9: Appareils d'extraction des huiles essentielles (A = Appareil de Clevenger ; B = Alambic ; C = Dispositif par le Soxhlet)

Les extraits de plantes jouent un rôle dans l'écologie de la plante, notamment dans les interactions plantes-plantes et les interactions plantes insectes. C'est ainsi que la plupart des HE, produits du métabolisme secondaire, ont des propriétés allopathiques ou pesticides.

Les HE sont utilisées dans différentes formulations, comme les médicaments traditionnels pour des soins de santé primaire et dans la parfumerie (Heath, 1981; OMS, 2002).

Cette ruée vers la médecine par les plantes peut s'expliquer par le fait que les plantes sont accessibles et abondantes, surtout dans les pays en voie de développement (OMS, 2002; Muthu et al., 2006) . De plus, les effets secondaires causés par les plantes sont minimes voire absents, au contraire des médicaments semi-synthétiques ou synthétiques (Iwu, Duncan et Okunji, 1999). Plusieurs études ont montré les propriétés antibactériennes et antifongiques des HE (Bassolé et al., 2005; Burt, 2004 ; Samba et al., 2020 ; Sawadogo et al., 2022).

Les HE présentent également un intérêt scientifique en plus de celui économique et agro-alimentaire, résidant dans le fait qu'elles procurent souvent de nouvelles molécules, qui servent de modèles pour la synthèse industrielle d'analogues structuraux.

PARTIE 2 : METHODOLOGIE GENERALE

Cette partie présente la description des sites de collectes larvaires, des sites de récolte des différentes plantes, ainsi que le matériel biologique (animal et végétal) et le matériel expérimental. Il décrit aussi les différentes méthodes d'extraction des HE et les tests statistiques qui ont été réalisés sur les données obtenues lors de cette étude. Les travaux de cette thèse se sont déroulés sur trois années consécutives (2019, 2020 et 2021).

Cette étude a été menée au Burkina Faso, pays situé au coeur de l'Afrique de l'Ouest. Le Burkina Faso s'étend sur une superficie de 274 200 km² (INSD 2020). Son réseau hydrographique assez important est constitué de trois bassins principaux : les bassins de la Volta, de la Comoé et du Niger. Le bassin de la Volta s'étend au Centre et à l'Ouest du pays sur une superficie de 178 000 km² (INSD 2020). Il est constitué par trois sous-bassins majeurs : le Mouhoun, le Nakambé et le Nazinon. Le bassin de la Comoé draine l'extrémité Sud-Ouest du pays sur un bassin versant de 18 000 km² comprenant de nombreux affluents (INSD 2020). Le bassin du Niger draine le Nord-Est et l'Est du pays avec un bassin versant de 72 000 km². Les cours d'eau du Burkina Faso, à l'exception du Mouhoun et de ceux du Sud-Ouest (bassin de la Comoé), sont temporaires et ne coulent que de juillet à octobre (INSD 2020).

Le Burkina Faso a un climat tropical sec où s'alternent deux saisons : une longue saison sèche (d'octobre à avril) et une courte saison pluvieuse (de mai à septembre). Le climat tropical sec est subdivisé en trois zones climatiques qui sont :

Pays en voie de développement, le Burkina Faso est un pays où l'agriculture représente 32% du produit intérieur brut (PIB) et occupe 80% de la population active (INSD 2020). Les pratiques agricoles regroupent principalement les cultures de rente (coton, arachide, sésame, canne à sucre, anacarde, etc.), les cultures céréalières (sorgho, mil, maïs et riz) et les cultures maraîchères de contre-saison (INSD, 2020). En plus de l'agriculture, d'autres activités sont

pratiquées par les populations notamment la pisciculture, l'élevage et la sylviculture (INSD, 2020).

La province du Houet, située dans la zone soudano-guinéenne, est un carrefour et l'une des grandes zones industrielles du pays. Bobo-Dioulasso est le chef-lieu de la province et Bama (Vallée du Kou), l'un de ses départements où l'agriculture est l'activité principale de la population cause à des aménagements hydro-agricoles.

Les travaux de cette thèse ont été réalisés dans la région des Hauts-Bassins du Burkina Faso (Figure 10).

Les prospections larvaires pour An. gambiae ont été effectuées dans la Vallée du Kou (Bama) et dans divers quartiers de Bobo Dioulasso pour Ae. aegypti.

La Vallée du Kou (VK) (11°24'N et 4°24'O) est située à une trentaine de kilomètres au Nord de Bobo-Dioulasso (Figure 10). La température moyenne annuelle y est de 27,7°C et les précipitations sont en moyenne de 900,8 mm par an (INSD, 2020). C'est une zone rizicole aménagée depuis 1972, composée de sept (7) quartiers rizicoles avec une population estimée à environ 85.798 habitants sur une superficie de 1.500 ha (INSD, 2020).

En raison du système d'irrigation et de la disponibilité en eau, les casiers rizicoles dans la Vallée du Kou créent en permanence des gîtes très productifs aux culicidés. D'autres gîtes temporaires favorables aux Anophèles, composés de dépressions et de retenues d'eau, s'y ajoutent pendant la saison des pluies. Plusieurs études menées dans la commune de Bama ont confirmé la résistance des vecteurs du paludisme aux pyréthrinoïdes et au DDT avec des fréquences de la mutation kdr-L1014F quasiment fixées (Dabiré et al., 2008; M. Namountougou et al., 2019).

Bobo-Dioulasso (11°11'N et 4°17'O), situé à environ 360 kilomètres de Ouagadougou, est la capitale économique du Burkina Faso et la deuxième grande ville en population après Ouagadougou. C'est la capitale de la région des Hauts-Bassins et le chef-lieu de la province du Houet. A cause de l'essor démographique, les gîtes de Ae. aegypti se sont développés dans la ville de Bobo-Dioulasso aussi bien dans les domiciles que dans les services. D'après une enquête menée en 2015 par Fournet F. et al., les Indices de Breteau (nombre de maisons avec gîtes positifs pour 100 maisons) sont plus élevés à Bobo-Dioulasso avec des gîtes positifs plus fréquents dans l'ensemble des quartiers visités. Des études ont montré la résistance des vecteurs de la dengue aux insecticides chimiques dans cette localité (Ouattara et al., 2019; Namountougou et al., 2020).

Le choix de ces sites se justifie en grande partie par la situation de résistance des moustiques aux insecticides chimiques.

Le matériel végétal est constitué des feuilles de plantes de Eucaluptus camaldulensis, de Cymbopogon nardus, de Cymbopogon citratus, de Lippia multiflora et de Ocimum americanum (Figure 11). Les cinq plantes ont été choisies tout d'abord en raison des informations provenant de personnes interrogées dans les régions étudiées ainsi qu'à partir de la littérature.

Les spécimens ont été identifiés et conservés à l'Herbier de l'Université Joseph KI-ZERBO. Lesdites feuilles ont été récoltées dans le mois de juillet 2019 dans le jardin de l'Institut de Recherche en Sciences Appliqués et Technologies (IRSAT) (Tableau I).

Tableau I: Les espèces végétales dont les feuilles ont été collectées dans le jardin de l'IRSAT pour l'extraction des huiles essentielles

Figure 11: Les plantes dont les huiles essentielles ont été extraites (Cliché Balboné, 2019)

o Vf = Volume final de la solution diluée en millilitre ; nous avons supposé qu'il fût égal à 100 ml pour toutes les dilutions.

Les différentes combinaisons ont été faites de la façon suivante : X ml de l'HE (A) + Y ml de l'HE B avec X + Y correspondant à 100 %.

Pour obtenir 2 ml de la solution finale à la concentration de 1 % qui a servi à l'imprégnation d'un papier Whattman n°1, 20 ul d'HE pure ou de la combinaison d'HE pure ont été dilués dans 1980 ul d'acétone.

L'imprégnation des papiers Whattman n°1 a été faite selon le protocole adopté par N'Guessan et al., (2007) et Corbel et al., (2017). Quatre papiers (4) découpés en rectangle de dimensions 12cm x 15cm ont été imprégnés chacun de 2ml de la solution obtenue par la dilution de l'HE dans de l'acétone. Les HE ont été diluées en 3 concentrations et chaque concentration a été imprégnée en 4 répliques. Les trois concentrations 0,1, 0,5 et 1 % ont été retenues après des tests préliminaires sur les souches de référence de Ae. aegypti (Bora Bora) et de An. gambiae (Kisumu) et à partir de la littérature.

Les papiers ont été déposés individuellement sur une planche à clous, puis imprégné avec 2 ml de l'HE diluée à l'aide d'une pipette (Figure 15B). Les papiers imprégnés ont été séchés au laboratoire pendant 10 minutes (Figure 15C) avant d'être conservés dans du papier aluminium et gardés au réfrigérateur (4°C) jusqu'à l'utilisation pour le test.

Figure 15: Les huiles essentielles et l'imprégnation des papiers whatman (Cliché Balboné, 2020)
A : Les 5 huiles essentielles ; B : Imprégnation d'un papier whatman ; C : séchage des papiers imprégnés.

Les analyses ont été réalisées à l'aide du logiciel statistique XLSTAT version 2015.1.01. Les valeurs de CL50, CL90 pour les larves mortes et les temps de paralysie des moustiques adultes ou temps de knock-down (KDT50 et KDT95), les concentrations létales à la moitié et à 99% (CL50 et CL99) ainsi que leurs intervalles de confiance à 95% (IC95%) ont été calculés par analyse probit en utilisant le même logiciel statistique afin de comparer la sensibilité des larves de moustiques testées aux HE des 5 cinq plantes et du pyriproxyfène et, de comparer la toxicité des mêmes HE et des combinaisons d'HE contre les moustiques adultes testés. Les valeurs CL50 et CL90 pour les larves et, les valeurs KDT50, KDT95, CL50, CL99 et les mortalités pour les adultes ont été considérées comme significativement différentes entre les HE si p < 0,05. Dans tous les tests, aucune mortalité de contrôle n'a été détectée après l'exposition de 24 heures ; par conséquent, aucune correction n'a été requise selon la formule d'Abbot (Abbott, 1925).

Les interactions entre les combinaisons réalisées ont été déterminées à l'aide des indices de concentration fractionnelle inhibitrice ou indices FIC. Ces indices ont été calculés de la manière suivante : Indice FIC = FICA+ FICB et FICA = MICAB / MICA et

FICB = MICAB / MICB où FICA et FICB sont les concentrations inhibitrices ou létales minimales qui tuent les moustiques adultes pour les huiles essentielles A et B respectivement. Ainsi, nous avons i) FICA : Concentration fractionnaire létale de A ; ii) FICB : Concentration fractionnaire létale de B ; iii) MICAB : Concentration létale de A dans la combinaison ; iv) MICA : Concentration létale de A ; v) MICAB : Concentration minimale inhibitrice de B dans la combinaison.

Les résultats ont été interprétés comme suit : i) Synergie : FIC < 0,5 ; ii) addition : 0,5 = FIC = 1 ; iii) indifférence : 1 = FIC = 4 ; ou iv) antagonisme : FIC > 4 (Schelz, Molnar, et Hohmann 2006 ; Bassolé et Juliani 2012).

Le rapport de résistance (RR) entre les souches VK et Kisumu a été calculé en divisant la CL50 de la souche VK par la CL50 de la souche Kisumu. Selon l'OMS (2017), RR < 5 indique une faible résistance, RR 5-10 dénote une résistance modérée, et RR > 10 indique une résistance significative.

PARTIE 3 : RESULTATS ET DISCUSSIONS

Dans cette partie, nous présenterons les différents résultats obtenus à la suite de nos travaux de recherches puis nous les discuterons. Dans chaque chapitre, nous ferons une introduction où nous indiquerons le contexte scientifique qui a motivé chaque étape de nos recherches. Nous décrierons la méthodologie spécifique utilisée pour l'atteinte des objectifs à chaque niveau de nos travaux.

Chapitre 1 : Activités larvicides de cinq huiles essentielles extraites de cinq plantes locales vis-à-vis des populations de Aedes aegypti et de Anopheles gambiae collectés à l'Ouest du Burkina Faso.

Les résultats présentés dans ce chapitre ont fait l'objet d'un article publié dans le journal Frontiers in Tropical Diseases (article 1).

Les stratégies actuelles de lutte antivectorielle sont basées principalement sur l'utilisation des insecticides chimiques. Cependant, l'émergence de la résistance aux insecticides chimiques chez les principales espèces de vecteurs de maladies, la pollution de l'environnement et les effets toxiques de ces insecticides chimiques pour l'homme et d'autres organismes non ciblés, en raison de leur large spectre d'activité, compromettent le succès de la LAV (Minjas et Sarda, 1986 ; OMS, 1992 ; Hemingway, 2004). Ce constat a suscité un intérêt accru dans la recherche de produits naturels dérivés de plantes comme alternatifs (Gnankiné et al., 2013 ; Redwane et al., 2002). Parmi les nombreux produits naturels, les huiles essentielles (HE) et leurs constituants chimiques ont fait l'objet d'une attention considérable dans la recherche de nouveaux pesticides. En effet, des études menées au Burkina Faso ont montré qu'ils possédaient un potentiel insecticide en général (Bassolé et al., 2003 ; Drabo et al., 2017 ; Wangrawa et al., 2016 ; Gnankiné et Bassolé, 2017) et des propriétés larvicides en particulier (Yaméogo et al., 2021, Wangrawa et al., 2022a). Par contre, très peu d'études ont concerné la sensibilité des HE aux larves de An. gambiae et de Ae. aegypti, respectivement vecteurs de la dengue et du paludisme, de la partie occidentale du pays. De plus, les études précédentes n'ont pas pris en compte le pyriproxyfène comme contrôle positif dans les différents tests larvaires.

Notre travail avait pour objectif d'étudier les propriétés larvicides des HE de cinq (5) plantes aromatiques locales du Burkina Faso, que sont Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf., Cymbopogon nardus (Linn.) Rendle, Eucalyptus camaldulensis Dehn., Lippia multiflora Moldenke, Ocimum americanum (Wild.) A.J. Paton, en termes de concentrations létales (CL50 et CL90) sur des populations de terrain de Aedes aegypti et de Anopheles gambiae collectées respectivement à Bobo-Dioulasso et à la Vallée du Kou (VK).

Les tests ont été réalisés dans l'un des laboratoires d'entomologie médicale de l'IRSS/DRO dans les conditions décrites dans la méthodologie générale. Les tests ont consisté à évaluer la mortalité des larves de An. gambiae et de Ae. aegypti en contact avec des solutions diluées d'HE suivant une méthodologie inspirée du protocole de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS, 2017). Des expériences préliminaires ont permis de retenir une gamme de concentrations devant servir aux tests proprement dits.

Des larves de stades 3 et 4 ont été utilisées pour ces tests. Ces larves ont été isolées (Figure 16A) grâce à des tamis et aux critères morphologiques caractérisant celles-ci, puis triées à l'aide des pipettes Pasteur et gardées en observation pendant 30 minutes. Pendant ce temps, les larves qui ont présenté des difficultés de mouvement ou un aspect anormal ont été remplacées.

Les tests ont été réalisés dans des gobelets en plastique transparents (Figure 16B) d'une capacité de 200 ml. Une quantité appropriée de chaque HE a été dissoute dans de l'acétone pour préparer 1 ml de solution mère, en fonction des concentrations voulues, 50, 100, 150 et 200 ppm. Dans chaque gobelet contenant initialement un volume d'eau distillée de 149 ml avec 20 larves de moustiques (Figure 16B), 1 ml de la solution mère d'HE préparée avec l'acétone a été ajouté (Figure 16C) afin d'obtenir les concentrations finales voulues dans un volume total de 150 ml. Pour chaque concentration, quatre (4) répétitions ont été faites plus quatre (4) témoins. Dans les témoins, 20 larves ont été introduites dans 149 ml d'eau distillée et 1 ml d'acétone. Le pyriproxyfène a été utilisé comme témoin positif.

Les larves mortes et les larves moribondes (celles qui bougeront lentement après agitation de l'eau) considérées comme mortes ont été dénombrées pour l'évaluation de la mortalité larvaire 24 heures après leur mise en contact avec les HE.

A : Tri des larves de stades 3 et 4 ; B : Les larves au repos dans l'eau distillée ; C : Ajout du mélange d'acétone et l'huile essentielle aux concentrations 50, 100, 150 et 200 PPM (Cliché Balboné, 2020).

Les différents composés de chacun des 5 huiles essentielles sont résumés dans le tableau II. L'HE de C. citratus s'avère riche en géranial (48,1%), néral (35,8%) et myrcène (11%). Celle de C. nardus est principalement composée de citronellal (41,7%), de géraniol (20,8%) et de f3-élémène (11%). L'HE de E. camaldulensis était riche en 1,8-cinéole (59,5%) et en á-pinène (9,17%). L'HE de L. multiflora était caractérisée par du p-cymène (25,27%), du f3-caryophyllène (12,7%) et du thymol (11,88%). L'HE de O. americanum se caractérise par un pourcentage élevé de 1,8-cinéole (31,22%) suivi du camphre (12,73%).

Tableau II : Composition chimique des huiles essentielles des 5 plantes Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum

Composés JR Cymbopogon citratus (%)			Cymbopogon nardus (%)	Eucalyptus Camaldulensis (%)			Lippia multiflora (%)	Ocimum americanum (%)
á-Thujene	925	-	-			1,6			0,13
á-Pinene	933	-	-		9,17	0,9			6,87
Camphene	945	-	-		0,19	-			2,77
Sabinene	975	-	-		-	-			-
f3-pinene	981	-	-		2,49	-			0,65
Myrcene	992	-	-		0,15	-			3,71
2-carene	999	-	-		-	-			2,04
á-Phellandrene	1003	-	-		0,32	3,1			0,39
á- Terpinene	1017	-	-		-	1,41			0,40
p-Cymene	1027	-	-		4,73	14,6			0,21
Limonene	1028	-	-		8,76	-			4,66
1,8-cineole	1034	-	-		59,55	11,6			31,22
f3-Ocimene	1048	-	-		-	9,4			-
ã-Terpinene	1061	-	-		1,39	-			1,13
Terpinolène	1081	-	-		0,21	-			0,65
Camphor	1124	-	-		-	-			12,73
Citronellal	1158	-	41,7		-	-			-
Citronellol	1230	-	8,0		-	-			-
Borneol	1156	-	-		0,46	-			0,13
4-Terpineol	1168	-	-		1,14	-			0,92
á-Terpineol	1177	-	-		2,65	-			2,08
Neral	1242	44,7	-			-
Piperitone	1252	-	-		0,09	-			2,44
Geraniol	1253	-	20,8		-	-			-
Geranial	1268	55,2	-		-	-			-
Bornyl acetate	1269	-	-		-	-			3,96
Thymol	1288	-	-		-	8,3			-
Thymol acetate	1355	-	-		-	12,0			-
f3-Elemene	1372	-	11,0		-	-			-
á-Copaene	1390	-	3,7		-	-			-
f3-Caryophyllene	1415	-	-		-	20,1			3,55
Trans-á-Bergamotene	1433	-	-		-	-			5,32
á-Humulene	1442	-	-		-	4,8			0,25
allo-Aromadendrene	1446	-	-		1,40	-			-
á -Amorphene	1485	-	-		-	1,4			-
Germacrene D	1495	-	-		-	1,5			0,24
(Z, E)-á-farnesène	1497	-	-		-	-			3,64
Â-himachalene	1499	-	-		-	-			-
Hedycaryol	1520	-	7,4		-	-			-
Elemol	1545	-	-		-	2,1			1,6
f3-eudesmol	1650	-	-		-	2,5			-
Caryophyllene oxyde	1581	-	-		-	4,5			0,08
Hydrocarbon monoterpenes		-	-		24,89	33,01			23,61
Oxygenated monoterpenes		99,9	77,9		66,96	36,5			53,48
Hydrocarbon sesquiterpenes		-	14,7		1,4	25,8			13,03
Oxygenated sesquiterpenes		-	-		0,34	4,5			1,68
Total		99,9	92,6		93,59	99,81			91,8

NB : Les composes en gras représentent les composes majeurs de chaque HE ; JR : Jndice de rétention

3- 1-3.2. Activités larvicides des huiles essentielles sur Anopheles gambiae

Les huiles essentielles (HE) des cinq (5) espèces végétales ont démontré une activité larvicide vis-à-vis des larves de stades 3 et 4 des deux (2) souches de An. gambiae, la souche sensible aux insecticides chimiques (Kisumu) et celle collectée à la Vallée du Kou (VK). Dans l'ensemble, toutes les cinq (5) HE ont été plus toxiques sur les larves des stades 3 et 4 de la souche sensible Kisumu avec des valeurs de CL50 et de CL90 qui ont été respectivement de 3,9 à 75,8 ppm et de 29,5 à 193,5 ppm (Tableau III). Sur les larves de An. gambiae de VK, les valeurs des CL50 et CL90 étaient comprises entre 39,5 et 138,1 ppm et 90,2 et 328,9 ppm, respectivement (Tableau IV).

Tableau III : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles de plantes contre les larves de la souche sensible de An. gambiae Kisumu

CL50 et CL90 : Concentration létal à 50 et 90 ; IC : Intervalle de confiance ; ppm : Partie par million. Les produits dont les _CL50 sont suivies de lettres alphabétiques identiques ne diffèrent pas statistiquement par le test (HSD) de Tukey p<0,001.

Tableau IV : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles des plantes contre les larves de la souche résistante de An. gambiae de VK

CL50 et CL90 : Concentration létal à 50 et 90 ; IC : Intervalle de confiance ; ppm : Partie par million. Les produits dont les CL50 sont suivies de lettres alphabétiques identiques ne diffèrent pas statistiquement par le test (HSD) de Tukey p<0,001.

L'HE de L. multiflora a été plus efficace sur les 2 souches de An. gambiae avec des valeurs de CL50 et de CL90, qui ont été respectivement de 3,9 et 29,5 ppm pour les larves de Kisumu et, de 39,5 et 90,2 ppm pour les larves de VK.

L'HE de O. americanum a montré la plus faible activité larvicide sur Kisumu la souche sensible aux insecticides chimiques avec des valeurs de CL50 = 75,8 ppm et de CL90 = 193,5 ppm, tandis que celle de C. citratus a montré la plus faible activité larvicide sur les larves de la souche de terrain VK avec des valeurs CL50 = 138,1 ppm et CL90 = 328,9 ppm.

En outre, sur les larves de Kisumu, les HE de E. camaldulensis, C. nardus et C. citratus ont montré de fortes activités larvicides après l'HE de L. multiflora, avec des valeurs CL50 < 50 ppm et CL90 < 91 ppm. Sur les larves VK, les HE de C. nardus, de O. americanum et de E. camaldulensis ont montré une forte activité larvicide après l'HE de L. multiflora avec des valeurs CL50 <140 ppm et une valeur CL90 < 270 ppm.

Seule l'HE de L. multiflora a donné des valeurs CL50 et CL90 proches de celles du témoin positif, le pyriproxyfène, sur les larves de Kisumu et de VK. En effet, au niveau des valeurs CL50 et CL90, aucune différence significative n'a été observée entre L. multiflora et le pyriproxyfène sur les deux souches de An. gambiae testées (p = 0,95) avec un chevauchement des intervalles de confiance.

En ce qui concerne les mortalités obtenues sur les larves de Kisumu la souche sensible aux insecticides chimiques, l'HE de L. multiflora a montré une mortalité de 90 et 100% respectivement à 50 et 100 ppm (Figure 17). Elle a été suivie par les HE de C. citratus, E. camaldulensis et C. nardus qui ont donné des mortalités supérieures à 50% déjà à 50 ppm et supérieures à 80% à la concentration 100 ppm. L'HE de O. americanum avait donné la mortalité la plus faible (35% à 50 ppm et 50% à 100 ppm). Toutes les HE ont donné 100% de mortalités à partir de 150 ppm (Figure 17).

Sur les larves de la souche VK, seule l'HE de L. multiflora a donné une mortalité supérieure à 65% à 50 ppm, pendant que les autres HE ont donné des mortalités inférieures à 30% (Figure 18). A 100 ppm, l'HE de L. multiflora a donné des mortalités de 87,1% suivie de l'HE de C. nardus qui a donné des mortalités de 64,58%. Tandis que les trois (3) autres HE ont donné des mortalités inférieures à 50%. A 150 ppm, l'HE de L. multiflora a donné des mortalités de 100% et celles de C. nardus et O. americanum ont donné des mortalités supérieures à 80%

suivies de l'HE de E. camaldulensis dont les mortalités produites ont été supérieures à 50%. A 200 ppm, toutes les cinq (5) HE testées ont donné des mortalités supérieures à 85% (Figure 18).

Figure 17: Mortalités des larves de la souche de An. gambiae « Kisumu » sensible aux insecticides chimiques en fonction des concentrations des HE. Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%. Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Figure 18: Mortalités des larves de la souche de terrain de An. gambiae « VK » en fonction des

concentrations des HE. Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%. Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Toutes les cinq (5) HE testées ont montré une toxicité contre les larves de stades 3 et 4 des deux (2) souches de Ae. aegypti, sensibles (Bora Bora) et collectée sur le terrain à Bobo-Dioulasso (Tableaux V et VI ; Figures 19 et 20) . Comme dans le cas des populations de An. gambiae, parmi les HE, l'HE de L. multiflora a été la plus toxique sur les deux (2) souches de Ae. aegypti testées. Cette toxicité est perçue à travers les valeurs des concentrations létales (CL50 et CL90) et les mortalités produites sur les différentes souches de moustiques testées.

Tableau V : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles contre les larves de la souche de Ae. aegypti sensible Bora Bora aux insecticides chimiques

Les différences significatives entre les produits testés par le test LSD de Fisher (P<0,05) ; Les produits dont les _CL50 sont suivies de lettres alphabétiques identiques ne diffèrent pas statistiquement par le test (HSD) de Tukey p<0,001. CL50 ^et CL90 : Concentration létal à 50 et 90 ; IC : Intervalle de confiance ; ppm : Partie par million

Tableau VI : Les concentrations létales à 50 et 90 % (CL50 et CL90) et leurs intervalles de confiance des huiles essentielles contre les larves de la souche de Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso

En effet, les valeurs de CL50 et CL90 ont été respectivement de 42 et 74,6 ppm pour l'HE de L. multiflora testées sur les stades larvaires 3 et 4 de la souche de terrain de Ae. aegypti collectée à Bobo-Dioulasso. Ces valeurs ont été légèrement plus faibles que celles obtenues sur les larves des mêmes stades de la souche sensible Bora Bora (Tableaux V et VI). Également, les valeurs CL50 et CL90 obtenues avec l'HE de L. multiflora sur les larves de Bobo-Dioulasso ont été significativement inférieures à celles obtenues avec les autres HE testées pour lesquelles les valeurs de CL50 et CL90 ont varié respectivement de 63,5 à 103,8 ppm et de 148,5 à 311,3 ppm sur la souche collectée à Bobo-Dioulasso (Tableau VI).

Sur la souche Bora bora, les valeurs de CL50 et CL90 ont varié respectivement de 61,5 à 101,3 ppm et de 132 à 188,8 ppm pour les HE de C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, et O. americanum (Tableau V). L'HE de E. camaldulensis reste la moins toxique sur les deux souches de Ae. aegypti au regard des valeurs CL50 et CL90 qui ont été respectivement de 101,3 à 188 ppm pour Boro Bora et de 103,8 à 311,3 ppm pour la souche collectée à Bobo-Dioulasso. L'HE de L. multiflora et le pyriproxyfène à la CL90 sur Bora Bora ont présenté un niveau de toxicité élevé avec un chevauchement des limites de confiance à 95%, leurs taux de mortalités a été supérieur à 95% à 100 ppm. Nous constatons qu'il n'y a pas de différence significative entre l'HE de L. multiflora et le pyriproxyfène sur la souche sensible de Ae. aegypti, Bora Bora (F= 0,02; DDL=8, p= 0,97).

De même, il n'y a pas eu de différences significatives entre C. citratus et C. nardus concernant les valeurs CL50 et CL90 sur les deux souches de Ae. aegypti testées. De même, il n'y a pas eu de différences significatives entre les HE de E. camaldulensis et O. americanum concernant la CL90 sur les larves des deux souches de Ae. aegypti testées et la CL50 sur les larves de Bora Bora.

Aussi, sur les larves de la souche sensible Bora Bora, l'HE de L. multiflora a montré une mortalité de 67,5 et 98,75% respectivement à 50 et 100 ppm. A partir de 150 ppm, cette HE a donné 100% de mortalités sur les mêmes larves (Figure 19). Par contre, les autres HE ont donné des mortalités inférieures à 40% à 50 ppm. A 100 ppm, les HE de C. citratus et C. nardus ont donné respectivement des mortalités de 77,5 et 90% sur les larves de Bora Bora. Cependant, les mortalités des HE de E. camaldulensis et O. americanum ont été inférieures à 50% à 100 ppm. A partir de 150 ppm, toutes les HE ont donné des mortalités supérieures à 80% (Figure 19).

Sur les larves de la souche de Bobo-Dioulasso, les mortalités obtenues à 50 ppm avec l'HE de L. multiflora ont été de 64,65% tandis que celles des autres HE ont été inférieures à 30%. Les mortalités obtenues à 100 ppm avec l'HE du L. multiflora étaient supérieures à 95% et à partir de 150 ppm, elles ont été de 100%. Les mortalités obtenues avec les HE de C. citratus et C. nardus ont été respectivement de 70 et 74,13% à 100 ppm et à partir de 150 ppm, elles ont été supérieures à 85% (Figure 20). Tandis que celles obtenues avec les HE de E. camaldulensis et O. americanum ont été inférieures à 50% à 100 ppm et à 150 ppm, elles ont été respectivement de 51,25 et 78,75% (Figure 20). A 200 ppm, les mortalités de toutes les HE ont été supérieures à 90% sauf celles de l'HE de E. camaldulensis.

Figure 19: Mortalités en fonction des concentrations des HE des larves de la souche de Ae.

aegypti Bora Bora sensible aux insecticides chimiques. (Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Figure 20: Mortalités en fonction des concentrations des HE des larves de la souche de Ae.

aegypti de Bobo-Dioulasso. (Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

A l'heure actuelle, les moustiquaires imprégnées d'insecticide à longue durée d'action (MILD) et les pulvérisations intra domiciliaires à effet rémanent (PID) restent les deux principaux outils ciblant principalement les adultes de An. gambiae et, dans une moindre mesure, Ae. aegypti. Ainsi, il y a un besoin urgent de développer des outils et des techniques innovantes, y compris l'utilisation des HE contre les oeufs, les stades larvaires et les adultes afin d'augmenter le succès de la lutte antivectorielle (Bassolé et al., 2003 ; Yaméogo et al., 2021).

Le statut de résistance des populations du complexe An. gambiae aux insecticides recommandés pour la lutte anti vectorielle a été signalé dans la partie occidentale du Burkina Faso (Dabiré et al., 2014 ; Namountougou et al., 2019). Aussi, d'autres études ont confirmé le statut de résistance de la population de Ae. aegypti de la ville de Bobo-Dioulasso (Namountougou et al., 2020).

Notre travail visait à étudier la bio-efficacité de cinq (5) HE de plantes locales sur les larves de Ae. aegypti et de An. gambiae selon les méthodes standard de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Il est connu que la plupart des études sur les tests larvicides, n'ont pas pris en compte le Pyriproxyfène comme témoin chimique, un Régulateur de Croissance des Insectes (RCI). Les RCI agissent en imitant l'une des hormones de croissance des insectes ou en perturbant directement la formation de la cuticule ou la biosynthèse des lipides. Le pyriproxyfène est recommandé par l'OMS contre les larves de moustiques à des concentrations comprises entre 0,02 et 0,05 mg/L (5 à 10 g/ha) avec un temps d'activité de 6 semaines (OMS, 2001, 2006).

Dans cette étude, toutes les cinq HE testées ont montré une activité insecticide variable contre les larves de An. gambiae et de Ae. aegypti. En ce qui concerne les valeurs CL50 et CL90, les HE de C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multiflora et O. americanum, ont présenté une activité larvicide plus élevée contre les larves de troisième et quatrième stade des souches de laboratoire et de terrain de An. gambiae et Ae. aegypti après 24 heures d'exposition. La plus efficace de toutes ces HE a été celle de L. multiflora. La CL50 de l'HE de E. camaldulensis a été la moins efficace sur Ae. aegypti, alors que l'HE de C. citratus reste la moins efficace sur An. gambiae. Ces données ne sont pas en accord avec celles trouvées par Ho Dung Manh et al. (2020) qui ont rapporté que sur les larves de Ae. aegypti, l'HE de C. citratus (CL50 = 120,6 ppm) est moins efficace que celle de E. camaldulensis (CL50 = 33,7 ppm).

Nos résultats obtenus avec l'HE de C. nardus sur An. gambiae dans cette étude sont inférieurs à ceux obtenus par Ahouansou et al. (2019) qui ont obtenu une valeur de 97,3 ppm pour la CL50 sur An. gambiae. Nos résultats sont similaires à ceux rapportés par Cavalcanti et al. (2004) sur les populations de Ae. aegypti. Dans leur étude, les HE de O. americanum et C. citratus ont donné des valeurs de CL50 égales à 67 et 69 ppm respectivement. Cependant, nos résultats obtenus avec l'HE de O. americanum sont inférieurs à ceux rapportés par Wangrawa et al. (2016) sur les lerves de An. gambiae dont la CL50 était de 209,84 ppm.

Les valeurs de CL50 et CL90 obtenues avec l'HE de L. multiflora dans notre étude sont plus faibles que celles rapportées par Bassolé et al. (2003). Récemment, la même tendance a été observée avec Yameogo et al. (2021) qui ont également montré l'effet toxique de l'HE de L. multiflora contre les populations de Ae. aegypti de Tabtenga à Ouagadougou.

Il est intéressant de noter que l'activité élevée de l'HE du L. multiflora peut résulter de la présence de trois composants majeurs : le thymol, le p-cymène et le â-caryophyllène. Selon

Folashade et Omoregie (2012), le thymol, le germacrène D, le ñ-cymène, l'acétate de thymyle et le sabinène ont été trouvés dans l'HE de L. multiflora au Ghana et semblent être impliqués dans son activité contre les larves de moustiques. Inversement, l'activité larvicide plus faible des HE de C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis et O. americanum peut s'expliquer par l'effet mineur de la pipéritone, du géraniol et du 1,8-cinéole sur les larves de Ae. aegypti et de An. gambiae (Bossou et al., 2013). La diversité de composition chimique des HE testées pourrait expliquer les différences observées dans leurs activités larvicides observées dans cette étude.

En ce qui concerne les valeurs CL50 et CL90, la bio-efficacité de l'HE de L. multiflora sur les larves des souches de An. gambiae est plus proche de celle du pyriproxyfène, le contrôle positif utilisé dans cette étude qui est le larvicide de référence. Cela ouvrirait une nouvelle alternative pour le contrôle des moustiques.

Globalement, dans les populations des deux (2) souches de An. gambiae, les larves de la souche Kisumu se sont avérées les plus sensibles aux HE que celles de la population de terrain (VK), connues pour leur résistance aux pyréthroïdes (Namountougou et al., 2019 ; Chandre, et al., 1999 ; Poda et al., 2018).

Comme obtenu avec An. gambiae, les tests avec les larves de Ae. aegypti ont aussi montré une sensibilité de l'HE de L. multiflora proche de celle du pyriproxyfène. Les valeurs de CL50 trouvées dans cette étude ont été légèrement inférieures à celles observées dans les populations de Ae. aegypti de Ouagadougou (Yaméogo et al., 2021) qui pourrait s'expliquer par le développement très prononcée de la résistance phénotypique chez les populations de Ae. aegypti de Ouagadougou aux principaux produits chimiques. Cette résistance phénotypique aux insecticides chimiques chez les populations de Ae. aegypti de Ouagadougou ont été montré par Namountougou et al. (2020) à travers les tests réalisés avec la deltaméthrine sur des populations de Ae. aegypti collectées à Bobo-Dioulasso et à Ouagadougou. En effet, ces études ont montré des taux de mortalité atteignant 89,62% et 82,72% respectivement pour 2013 et 2014, avec les populations de Ae. aegypti collectées à Bobo-Dioulasso et 50,7% et 20,7% respectivement pour 2013 et 2014, avec Ae. aegypti collectées à Ouagadougou. Toutes ces valeurs étaient inférieures à 90%, suggérant une résistance.

Il est très urgent de rechercher des alternatives aux produits chimiques. Nos données permettront de développer des stratégies innovantes à base d'HE.

Nos résultats ont montré que l'utilisation des HE comme larvicides est une stratégie prometteuse. Par conséquent, les HE pourraient faire l'objet d'une attention particulière dans la recherche de nouveaux produits larvicides naturels, sélectifs et biodégradables qui peuvent être utilisés dans les programmes de santé publique de lutte antivectorielle contre An. gambiae et Ae. aegypti en particulier.

Dans la perspective de valorisation de ces HE, il serait intéressant d'évaluer l'efficacité de ces HE sur les adultes de ces deux populations de moustiques.

Chapitre 2 : Évaluation des propriétés adulticides des huiles essentielles de cinq plantes locales et des combinaisons de deux d'entre elles sur des populations de Aedes aegypti et de Anopheles gambiae (Diptera : culicidae) de l'Ouest du Burkina Faso.

Les résultats présentés dans ce chapitre ont fait l'objet de deux articles publiés dans Journal of Medical Entomology (Article 2) et Scientific report (Article 3).

Les moustiquaires et la PID à effet rémanent sont les méthodes sur lesquelles se basent la LAV actuelle (OMS 2017). Les insecticides chimiques de la famille des pyréthrinoïdes sont ceux utilisés en santé publique pour l'imprégnation des moustiquaires et la PID (OMS, 2019). Cependant, la résistance aux pyréthrinoïdes constitue une menace pour l'efficacité de ces outils de protection, surtout lorsque la résistance est présente à des niveaux élevés (Churcher et al. 2016 ; Hemingway et al. 2016). Et au Burkina Faso, nous crayons que l'objectif de l'utilisation des MILDA à base de pyréthrinoïdes ne soit pas atteint (Dabire et al. 2012b).

Les extraits de plantes tels que les HE peuvent être utilisés comme alternative aux insecticides chimiques auparavant utilisés dans la LAV (Zoubiri et Baaliouamer 2014. Tripathi et al., 2009 ; Balbone et al., 2022a).

Des études antérieures avaient montré les propriétés adulticides des HE sur des moustiques (Chansang et al., 2018; Wangrawa et al., 2018; Yaméogo et al., 2021).

Tout récemment, les études de Balboné et al. (2022a) ont montré des activités larvicides intéressantes sur les populations de Anopheles et Aedes au Burkina Faso. D'autres études avaient montré que la toxicité des HE est liée à certains de leurs composés bioactifs (Sarma et al., 2019 ; Isman, 2000). Certaines études avaient également tenté de formuler des insecticides efficaces en combinant différents extraits de plantes avec des insecticides chimiques pour augmenter la toxicité globale et minimiser les effets secondaires (Mansour, Foda et Aly, 2012). Bien que des études récentes aient montré que des combinaisons des HE de L. multilora et de Cymbopogon schoenanthus ont donné des effets synergiques contre les moustiques des populations de An. gambiae de la souche sensible Kisumu (Wangrawa et al., 2022b), peu de connaissances sont disponibles sur l'effet du mélange d'HE sur les populations de An. gambiae résistantes et les populations sensibles et résistantes de Ae. aegypti.

Dans cette partie nous présenterons les principaux résultats des tests adulticides des HE de Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora, et Ocimum americanum et des combinaisons des HE de Cymbopogon nardus et Ocimum americanum sur des populations sensibles et résistantes de Ae. aegypti et de An. gambiae, respectivement de la ville de Bobo-Dioulasso et de la Vallée du Kou, à l'Ouest du Burkina Faso.

Les tests de sensibilité des HE sur les populations de An. gambiae et de Ae. aegypti ont été réalisés à l'aide des kits de tests de sensibilité aux insecticides de l'OMS et selon les procédures standard (OMS, 2017) (Figure 21). Pour chaque concentration d'HE, quatre (4) lots de 20 à 25 femelles de moustiques à jeun âgés de 2 à 3 jours ont été introduits dans des tubes OMS contenant les papiers imprégnés où ils ont été mis en contact forcé avec le produit pendant une (1) heure, temps pendant lequel le nombre de moustiques femelles ayant subi un effet Knock Down (KD), c'est-à-dire les moustiques qui sont tombés sur le dos ou sur le côté, a été évalué à des intervalles de 5 minutes. Pour chaque concentration, un lot de 25 femelles de moustiques à jeun âgés de 2 à 3 jours, servant de témoin, a toujours été placé dans un tube contenant du papier neutre. Après le temps d'exposition aux HE ou aux combinaisons d'HE, les moustiques ont été transférés dans les tubes d'observation, contenant des papiers neutres, puis nourris avec du jus sucré (glucose 5%) et conservés pendant 24h. L'effet létal des HE ou des combinaisons d'HE testé a été observé à partir des taux de mortalité déterminés.

Les concentrations appliquées sur les adultes lors de ces tests en tubes OMS sont 0,1%, 0,5% et 1%. La perméthrine a été utilisée comme témoin positif.

Pour chaque HE ou combinaison d'HE testée, les souches de An. gambiae « Kisumu » et de Ae. aegypti « Bora bora » ont servi de souches de référence sensible. Lorsque la mortalité des moustiques témoins était inférieure à 5%, le test était validé. Par contre, si elle était comprise entre 5 et 20%, la mortalité des moustiques exposées aux insecticides était corrigée par la formule d'Abbott (Abbott, 1925). Si la mortalité des témoins était supérieure à 20%, le test était repris.

Pour la combinaison des deux (2) HE, neuf (9) combinaisons ont été obtenues selon les proportions de chaque HE dans la combinaisons : i) C.n 10 % : O.a 90 % ; ii) C.n 20 % : O.a 80 % ; iii) C.n 30 % : O.a 70 % ; iv) C.n 40 % : O.a 60 % ; v) C.n 50 % : O.a 50 % ; vi) C.n 60 % :

O.a 40 % ; vii) C.n 70 % : O.a 30 % ; viii) C.n 80 % : O.a 20 % et ix) C.n 90 % : O.a 10 % correspondant respectivement à C1, , C3, C4, C5, C6, C7, C8 et C9.

A : Aspiration des moustiques femelles de 3 à 5 jours non gorgés ; B : Mise en contact des moustiques avec les papiers imprégnés ; C : Mise en observation des moustiques pour 24 heures après le contact avec les papiers imprégnés (Cliché Balboné, 2020)

Les différents composés chimiques de chacune des cinq huiles essentielles sont résumés dans le tableau II. La description de leurs composés majeurs a été faite dans le chapitre 1 partie 31.3.1.

Les HE et les combinaisons d'HE testées ont présenté une activité adulticide plus ou moins efficaces sur les deux souches de An. gambiae. Cette activité a été perçue à travers les mortalités des HE/combinaisons et leurs concentrations létales.

Avec les HE seules, les mortalités obtenues sur la souche de An. gambiae de terrain VK ont varié de 0,0 à 13,16 % à la concentration 0,1 % ; de 1,12 à 23,56 % à la concentration 0,5% et de 3,16 à 96,88 % à la concentration 1 % (Figure 22).

L'HE de L. multiflora seule a montré une forte activité avec une mortalité de 100 et 96,88 % à la concentration de 1 %, respectivement sur la souche sensible Kisumu et la souche de terrain VK. De même, l'activité élevée de l'HE de L. multiflora a été observée avec des valeurs CL50 de 0,21 et 0,67 %, de CL99 de 0,74 et 1,17 %, respectivement sur les souches Kisumu et VK, (Tableau VII). Également, cette HE a donné les plus faibles valeurs de KDT50 et KDT95 sur les deux souches de An. gambiae testées (KDT50 = 19,8 et 58,8; KDT95 = 87,2 et 142,7 min, respectivement pour Kisumu et VK à la concentration plus faible, 0,1 %) (Tableau VIII).

L'HE de E. camaldulensis a été la moins toxique avec une mortalité inférieure à 10 % à la concentration de 1 % sur la souche sensible Kisumu (Figure 22), des valeurs de KDT50 et KDT95 élevée (KTD50 = 144,8 et 166,1 min, respectivement pour les souches Kisumu et VK à la concentration la plus élevée, 1 %) et des valeurs CL50 de 2,86 et 2,94 %, CL99 de 5,05 et 5,26 %, respectivement sur les souches Kisumu et VK.

De plus, les HE de C. nardus (mortalités de 86,36 et 40,63 %, CL50 de 0,63 et 1,12 %, respectivement sur Kisumu et VK) et de O. americanum (mortalités de 41,49 et 6,38 %, des CL50 de 2,18 et 2,21 %, respectivement sur Kisumu et VK) ont des activités adulticides plus élevées que celle de l'HE de C. citratus (mortalités de 35,29 et 4,76 %, CL50 de 2,3 et 2,7% sur Kisumu et VK, respectivement) (Figure 22 et Tableau VII).

Pour la souche sensible Kisumu, aucune différence significative n'a été observée avec la CL50 et la CL99 pour les HE de C. citratus, E. camaldulensis et O. americanum. Cependant, sur la souche de terrain VK, il y avait une différence significative avec toutes les HE (Tableau VII).

La concentration diagnostique a été obtenue à partir de deux fois la CL99 sur la souche sensible (OMS, 2017). La concentration diagnostique la plus faible (1,48%) a été obtenue avec l'HE de L.

multiflora. Cette concentration diagnostique n'a pas été significativement différente de la concentration diagnostique de la perméthrine 0,75%, le contrôle positif. Les concentrations diagnostiques les plus élevées ont été obtenues avec les HE de O. americanum (9,18%), C. citratus (9,4%) et E. camaldulensis (10,1%).

Figure 22: Taux de Mortalité des adultes de An. gambiae Kisumu et VK en fonction des

concentration des HE. (Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Tableau VII : Concentrations létales 50 et 99 (CL50, CL99) et concentrations diagnostiques pour les huiles essentielles et les combinaisons de C. nardus et O. americanum testées sur Anopheles gambiae

	Kisumu		VK		Diagnostic concentration (%)	Rapport de résistance (RR)
Traitements	CL50 (%) (IC95)	CL99 (%) (IC95)	CL50 (%) (IC95)	CL99 (%) (IC95)	Diagnostic concentration (%)	RR50	RR99
	2,3	4,7	2,7	4,84
C. citratus	(1,9-2,7)	(4,4-6)	-	-	9,4	1,17	0,97
	0,63	1,66	1,12	2,16
C. nardus	(0,6-0,7)	(1,4-2)	(1-1,3)	(1,8-2,7)	3,32	1,78	0,77
E. camaldulensis	2,86 (1,6-9,3)	5,26 (4,1-5,5)	2,94 -	5,05 -	10,1	1,028	1,04
	0,21	0,74	0,67	1,17
L. multiflora	0,16-0,3	(0,6-0,9)	(0,6-0,7)	(1,1-1,3)	1,48	3,19	0,63
	2,18	4,13	2,21	4,59
O. americanum	(1,5-3)	(2,6-5,5)	(1,5-3,5)	(2,9-5,8)	9,18	1,01	0,9
C1	1,37	2,95	2,9	6,4
	(1,1-1,8)	(2,3-3,4)	-	-	5,9	2,12	0,46
	0,76	1,69	1,18	2,45
	(0,7-0,8)	(1,5-2)	(1,0-1,4)	(2-3,3)	3,38	1,55	0,69
C3	0,61	1,31	2,07	5
	(0,5-0,7)	(1,2-1,5)	(1,5-5)	(4,2-5,9)	2,62	3,39	0,26
C4	0,46	1,19	1,25	2,48
	(0,4-0,5)	(1-1,4)	(1,2-1,5)	(2-3,4)	2,38	2,72	0,48
C5	0,57	1,16	1,36	3,26
	(0,5-0,6)	(1-1,3)	(1,1-2)	(2,4-5,5)	2,32	2,38	0,35
C6	0,28	1	1,08	2,15
	(0,2-0,3)	(0,9-1,2)	-	-	2	3,86	0,46
C7	1,93	4,3	2,44	5,07
	(1,4-4)	(3-4,7)	(1,6-3,2)	(3,1-5,6)	8,6	1,26	0,85
C8	0,23	0,58	0,89	1,3
	(0,2-0,3)	(0,5-0,7)	(0,8-1)	(1,9-3)	1,16	1,17	0,97
C9	0,22	0,52	0,32	0,59
	(0,2-0,3)	(0,4-0,6)	(0,3-0,4)	(0,5-0,7)	1,04	3,87	0,12
	0,63	1,1	1,75	2,4
Permethrine	(0,59-0,8)	(0,9-1,3)	(1,7-2,1)	(2,1-2,8)	2,2	1,17	0,97

CL = Concentration létale ; IC = Intervalle de confiance ; Cn = Cymbopogon nardus; Oa = Ocimum americanum

Tableau VIII: KDT50, KDT95 obtenus avec les huiles essentielles des 5 plantes sur les deux souches de Anopheles gambiae (Kisumu et de VK)

KDT50 : temps nécessaire pour assommer 50% des moustiques et KDT95 : temps nécessaire pour assommer 95% des moustiques

En utilisant les combinaisons sur les deux souches de An. gambiae (Kisumu et VK), les mortalités sur la souche de terrain VK ont varié de 1,15 à 12,15 %; 5,21 à 94 % et 9,62 à 100 %, respectivement aux concentrations de 0,1 ; 0,5 et 1 % (Figure 23). Les mortalités sur la souche Kisumu ont été plus remarquables aux mêmes concentrations (Figure 23).

Mortalité des adultes de Anopheles gambiae aux combinaisons d'HE de C. nardus et de O. americanum

Figure 23: Taux de Mortalité des adultes de An. gambiae de Kisumu et VK en fonction des

concentration des combinaisons des HE de C. nardus et O. americanum. (Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

La combinaison C9 présentait une toxicité élevée sur toutes les souches. En effet, cette combinaison a donné une mortalité de 100% à la concentration de 1% sur les deux souches de An. gambiae testées, 96,7 et 94 % à la concentration de 0,5 %, respectivement sur les souches Kisumu et VK. De plus, C9 a présenté les plus faibles valeurs de KDT (Tableau IX) et les plus faibles valeurs de CL50 et CL99 sur les deux souches (CL50 de 0,22 et 0,32 %, CL99 de 0,52 et 0,59 %, respectivement sur Kisumu et VK) (Tableau VIII). Également, C9 a été la seule combinaison qui a produit un effet synergique sur les deux souches (Tableaux X et XI).

En outre, les combinaisons C6 et C8 ont présenté une toxicité élevée avec des taux de mortalité supérieurs à 98% à la concentration de 1 % sur la souche Kisumu. Sur la souche VK, la toxicité de ces deux combinaisons était relativement élevée avec des mortalités de 45,21 et 80,7

% à la concentration de 1%, respectivement pour C6 et C8. Avec ces deux combinaisons, les valeurs de KDT étaient légèrement faibles sur les deux souches (KDT95 = 20.7 min 12.2 min à la concentration de 1% sur la souche VK, respectivement pour C6 et C8) aussi, les CL50 et CL99 étaient légèrement élevées par rapport à C9 sur les deux souches (CL50 = 1.08 et 0.89%, CL99 =1.3 et 2.15%, respectivement). Sur la souche Kisumu, C8 a produit un effet synergique et C6 un effet additif (Tableau X).

Les combinaisons , C4 et C6 ont donné des valeurs CL50 et CL99 respectivement inférieures à 1,5 et 2,5% avec la souche VK. Toutes les autres combinaisons ont donné des CL50 supérieures à 2 et des CL99 supérieures à 5%, sauf C5 qui a donné 1,36% comme CL50 et 3,26% pour CL99 sur la souche VK (Tableau VIII).

Les plus faibles concentrations diagnostiques de 1,04%, 1,16% et 1,48% ont été obtenues respectivement avec les C9 et C8, et l'HE de L. multiflora (Tableau VIII).

Les CL50 et CL99 obtenues sur les deux souches de An. gambiae ont été significativement plus faibles pour les combinaisons C9, C8 et C6 que celles obtenues avec chacune des 2 HE qui ont servi à la combinaison (Tableau VIII). Les valeurs de CL50 obtenues avec les combinaisons C8 sur la souche VK n'ont montré aucune différence avec celles obtenues avec l'HE de C. nardus avec des intervalles de confiance qui se chevauchent, de même les CL50 obtenues avec C3, C4, C5 et C7 n'ont montré aucune différence avec celles obtenues avec l'HE de O. americanum sur la souche VK (p < 0,0001) (Tableau VIII).

Les ratios de résistance obtenus avec toutes les HE ainsi qu'avec toutes les combinaisons étaient inférieurs à 5 (Tableau VIII). Cela indique que même s'il y a une résistance avec certaines HE et les combinaisons, elle serait très faible.

L'HE L. multiflora et la combinaison C9 ont produit des mortalités plus élevées et des KDT plus faibles à la concentration de 0,5% que la perméthrine 0,75%.

Les concentrations diagnostiques les plus faibles ont été obtenues respectivement avec C9 et C8 avec des valeurs de 1,04 et 1,16 % respectivement. Ces deux concentrations diagnostiques n'ont pas été significativement différentes de la concentration diagnostique de perméthrine 0,75%, le contrôle positif (p = 0,91). Les concentrations diagnostiques les plus élevées ont été obtenues avec C1 (5,9%) et C7 (8,6%).

Tableau IX: KDT50, KDT95 avec les combinaisons d'huiles essentielles de C. nardus et de O. americanum sur les souches de Anopheles gambiae (Kisumu et VK)

Codes	Traitements	Doses (%)	Anopheles gambiae "Kisumu"		Anopheles gambiae "VK"
Codes	Traitements	Doses (%)	KDT50 (min)	KDT95 (min)	KDT50 (min)	KDT95 (min)
C1	C.n 10 % : O.a 90 %)	0,1	102	132,9	171,6	321,3
		0,5	9,6	22,1	33	57,3
		1	4,4	13,2	27,4	50,3
	C.n 20 % : O.a 80 %	0,1	131,7	232,7	222	310
		0,5	3,3	13,2	35	73,3
		1	2,4	10,2	16	25,9
C3	C.n 30 % : O.a 70 %	0,1	142,8	232,7	178,1	304
		0,5	10,8	21	25	38,5
		1	5,5	13,4	16	16,1
C4	C.n 40 % : O.a 60 %	0,1	108,7	147,1	142,4	172,1
		0,5	7,3	16,9	20,3	47,6
		1	6,7	12,4	7,7	14,3
C5	C.n 50 % : O.a 50 %	0,1	91	153,6	106,7	182,8
		0,5	11,2	18,6	23,5	78,7
		1	0,5	13,1	7,1	16,5
C6	C.n 60 % : O.a 40 %	0,1	77,4	145	116,1	168,1
		0,5	15,7	37,6	48,1	64,9
		1	8,6	13,4	8,9	20,7
C7	C.n 70 % : O.a 30 %	0,1	131,9	245,3	166,1	303,3
		0,5	48,7	99,6	137,2	225
		1	11,6	17,4	13,2	28,8
C8	C.n 80 % : O.a 20 %	0,1	76,4	150,6	119	218,2
		0,5	-25,2	28,8	24,2	52,7
		1	-26,9	1,4	-2,1	12,2
C9	C.n 90 % : O.a 10 %	0,1	23,5	77	53,5	126,7
		0,5	-32,3	3,7	-5	7,4
		1	-227,9	-70,1	-227,3	-69,6
	Perméthrine	0,75	16,3	30	41,2	90,4

KDT50 : temps nécessaire pour assommer 50% des moustiques et KDT95 : temps nécessaire pour assommer 95% des moustiques

Ocimum americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche sensible de An. gambiae Kisumu (n = 150).

Rapport des huiles dans les combinaisons	Codes	CL50 %	FICCn	FICO.a	FIC	Effet
C.n 0% : O.a 100%	-	2,18	-	-	-	-
C.n 10% : O.a 90%	C1	1,37	2,17	0,63	2,80	Sans effet
C.n 20% : O.a 80%		0,76	1,21	0,35	1,55	Sans effet
C.n 30% : O.a 70%	C3	0,61	0,97	0,28	1,25	Sans effet
C.n 40% : O.a 60%	C4	0,46	0,73	0,21	0,94	Sans effet
C.n 50% : O.a 50%	C5	0,57	0,90	0,26	1,17	Sans effet
C.n 60% : O.a 40%	C6	0,28	0,44	0,13	0,57	Additif
C.n 70% : O.a 30%	C7	1,93	3,06	0,89	3,95	Sans effet
C.n 80% : O.a 20%	C8	0,23	0,37	0,11	0,47	Synergiste
C.n 90% : O.a 10%	C9	0,22	0,35	0,10	0,45	Synergiste
C.n 100% : O.a 0%	-	0,63	-	-	-	-

FIC = FICCn + FICOa; Synergiste: FIC < 0.5; Additif; 05 = FIC = 1; Sans effet: 1 = FIC = 4; Antagoniste: FIC > 4.

Tableau XI: Effets des interactions des HE de Cymbopogon nardus (C.n) et Ocimum americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche de An. gambiae de VK (n = 150).

Rapport des huiles dans les combinaisons	Codes	CL50 %	FICCn	FICO.a	FIC	Effet
C.n 0% : O.a 100%	-	2,21	-	-	-	-
C.n 10% : O.a 90%	C1	2,9	1,31	2,59	3,9	Sans effet
C.n 20% : O.a 80%		1,18	0,53	1,05	1,58	Sans effet
C.n 30% : O.a 70%	C3	2,07	0,94	1,85	2,79	Sans effet
C.n 40% : O.a 60%	C4	1,25	0,56	1,12	1,68	Sans effet
C.n 50% : O.a 50%	C5	1.36	0,61	1,2	1,81	Sans effet
C.n 60% : O.a 40%	C6	1,08	0,49	0,96	1,45	Sans effet
C.n 70% : O.a 30%	C7	2,44	1,1	2,17	3,27	Sans effet
C.n 80% : O.a 20%	C8	0,89	0,40	0,79	1,19	Sans effet
C.n 90% : O.a 10%	C9	0,32	0,14	0,28	0,42	Synergiste
C.n 100% : O.a 0%	-	1,12	-	-	-	-

FIC = FICCn + FICOa; Synergiste: FIC < 0.5; Additif; 05 = FIC = 1; Sans effet: 1 = FIC = 4; Antagoniste: FIC > 4.

3- 2-3.3. Tests adulticides sur les populations de Aedes aegypti 3- 2-3.3.1. L'activité des huiles essentielles

Le tableau XII résume les temps nécessaires pour assommer 50 et 95% de moustiques (KDT50 et KDT95) avec les intervalles de confiance de 95% (IC95%) obtenus sur les deux souches de Ae. Aegypti testées (Bora bora et de Bobo-Dioulasso) avec les HE.

Sur la souche de Bobo-Dioulasso, les valeurs de KDT50 et KDT95 variaient respectivement de 234,1 à 113,5 min et 343,9 à 182,8 min à la concentration 0,1%, de 209,4 à 43 min et 297,2 à 75 min à 0,5% et de 190,5 à 20,5 et 287 à 32,8 à 1%. Sur cette souche, les valeurs de KDT les plus faibles ont été obtenues avec l'HE de L. multiflora, suivies par les HE de C. nardus et O. americanum, et les valeurs de KDT les plus élevées ont été obtenues avec l'HE de E. camaldulensis.

À la concentration la plus élevée (1%), il n'y a pas de différences significatives entre les valeurs de KDT obtenues avec les HE testées sur les deux souches de Ae. aegypti, à l'exception de celles obtenues avec les HE de C. nardus et de L. multiflora.

Sur la souche sensible Bora Bora, les valeurs du KDT50 et du KDT95 des HE de L. multiflora et de C. nardus ont été respectivement de -3,9 ; 7,8 min et 24 ; 33,7 min à une concentration de 1%. Sur la souche sensible Bora Bora, les KDT ont été les plus faibles et les mortalités les plus élevées que celles obtenues sur la souche Bobo-Dioulasso.

Tableau XII : les temps nécessaires pour assommer 50 et 95% (KDT50 et KDT95) avec les intervalles de confiance à 95% (IC95%) obtenus sur les deux souches de Ae. Aegypti testées (Bora bora et de Bobo-Dioulasso) avec les HE.

Les mortalités (Figure 24) et les valeurs de CL50 et CL99 (Tableau XIII) ont varié en fonction des HE testées, de leurs concentrations et de la souche de Ae. aegypti sur laquelle les HE ont été testées. Comme dans le cas de An. gambiae, L'HE de L. multiflora a été toujours celle qui a l'activité la plus élevée quelle que soit la souche de Ae. aegypti sur laquelle elle a été testée. En effet, elle a produit les mortalités les plus élevées et les concentrations létales les plus faibles (mortalité = 85% à la concentration de 1% ; CL50 = 0,79% et CL99 = 1,25 pour la souche de Bobo-Dioulasso et une mortalité de 100% à la concentration 1% avec pour CL50 = 0,57% et CL99 = 1,03 pour la souche Bora Bora). A la concentration 1%, l'HE de C. nardus a produit des mortalités de 20,34% et 12,75%, respectivement sur les souches Bora Bora et Bobo-Dioulasso. L'HE de E. camaldulensis a l'activité la plus faible avec les plus faibles mortalités sur les deux

souches (7,14 et 0,7% à la concentration 1%, respectivement sur les souches de Bora Bora et Bobo-Dioulasso).

La concentration diagnostique la plus faible de 2,06 %, a été obtenue avec l'HE de L. multiflora. La concentration diagnostique la plus élevée a été obtenue avec l'HE de E. camaldulensis (15,62 %).

Sur les deux souches de Ae. aegypti, les mortalités obtenues avec l'HE de L. multiflora ont été significativement plus élevées que celles obtenues avec la perméthrine 0,75%.

Figure 24: Mortalité des adultes de Ae. aegypti en fonction des concentrations des HE.

(Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Tableau XIII : Concentrations létales 50 et 99 (CL50, CL99) et concentrations diagnostiques pour les huiles essentielles et les combinaisons de C. nardus et O. americanum testées sur Aedes aegypti

	Bora Bora		Bobo-Dioulasso		Diagnostic concentration (%)	Rapport de résistance (RR)
Traitements	CL50 (%) (IC95)	CL99 (%) (IC95)	CL50 (%) (IC95)	CL99 (%) (IC95)	Diagnostic concentration (%)	RR50	RR99
C. citratus	2,7 (-)	4,9 (-)	-	-	9,88	-	-
	2,24	4,3	2,94	5,9
C. nardus	(1,6-2,7)	(2,7-4,9)	(1,4-3,8)	(5,7-8,7)	8,6	1,31	1,37
E. camaldulensis	3,58	7,81	-	-
	(3,3-4,2)	( - )			15,62	-	-
	0,57	1,03	0,79	1,25
L. multiflora	(0,5-0,6)	(0,9-1,2)	(0,7-0,8)	(1,1-1,4)	2,06	1,38	1,21
	2,7	4,9	3,1	5,3
O. americanum	(-)	(3,4-5,3)	(-)	(-)	9,8	1,14	1,08
C1	3,63	6,41	3,9	6,8
	( - )	( - )	(-)	(-)	12,72	1,07	1,06
	0,77	1,28	0,84	1,3
	(0,7-0,8)	(1,2-1,4)	(0,8-0,9)	(1,2-1,4)	2,56	1,09	1,01
C3	2,68	4,5	2,6	4,9
	(1,46-5)	(3,2-5,9)	( - )	( - )	8,4	0,97	1,09
C4	1,49	2.66	1,98	3,9
	(1,2-2,2)	(2-4,6)	(1,5-2,3)	(2,4-4,6)	5,06	1,33	1,47
C5	3,83	8,3	4,02	9,7
	( - )	( - )	( - )	( - )	16,6	1,05	1,17
C6	1,68	2,92	1,79	3,27
	(1,4-3,5)	(2,3-7,7)	1,3-3,3	(2,1-3,1)	6,54	1,06	1,11
C7	1,7	2,94	3,47	6,1
	(1,3-1,9)	(1,9-4,4)	( - )	( - )	5,88	2,04	2,07
C8	0,6	1,08	0,7	1,2
	(0,5-0,6)	(1-1,2)	0,6-0,8	(1,1-1,3)	2,16	1,17	1,11
C9	0,97	2,29	0,99	2,56
	(0,8-1,1)	(1,9-3)	(0,9-1.3)	(2-3,5)	4,58	1,02	1,12
	0,75	1,69	2,2	3,5
Permethrine	(0,6-1,1)	(1,6-1,8)	(2,1-2,6)	(2,3-5,8)	3,38	2,93	2,07

CL = Concentration létale ; IC = Intervalle de confiance ; Cn = Cymbopogon nardus; Oa = Ocimum americanum

Les valeurs des KDT50 et KDT95 (Tableau XIV) et les mortalités obtenues avec les combinaisons préparées à partir des HE de C. nardus et de Ocimum americanum sur les deux souches de Ae. aegypti ont varié selon les proportions des HE combinées et les concentrations des combinaisons (Figure 25).

Mortalité des adultes dAedes aegypti aux combinaisons d'HE de C.
nardus et de O. americanum

Figure 25: Mortalité des adultes de Ae. aegypti en fonction des concentration des combinaisons

des HE de C. nardus et O. americanum. (Les barres d'erreurs représentent l'intervalle de confiance à 95%). Les mortalités moyennes (#177;intervalle de confiance) ont été obtenues au seuil de probabilité de 5% d'après le test LSD de Fisher (p?0,05).

Sur les deux souches de Ae. aegypti, les valeurs de KDT les plus faibles ont été obtenues par la combinaison C8, suivie de . Par contre, les valeurs les plus élevées ont été obtenues avec C3 et C1. En effet, les valeurs de KDT50 et KDT95 avec C8 ont été respectivement de 48,9 et 77 min à la concentration 1% sur la souche Bora Bora, 60,6 et 79,8 min sur la souche de Bobo-Dioulasso. Globalement, toutes les combinaisons ont montré de faibles valeurs de KDT. En effet, sur les deux souches de Ae. aegypti, les valeurs de KDT95 ont été inférieures à 60 min à 1%, sauf pour les combinaisons C3 et C1 qui ont montré des valeurs de KDT95 respectivement de 186 et 172.4 min à 1%. Les valeurs de KDT obtenues avec les combinaisons C8, et C9 ont été significativement plus faibles que celles des deux (2) HE testées individuellement à toutes les concentrations.

En ce qui concerne les mortalités, les valeurs les plus élevées à la concentration de 1% ont été de 100 et 86,67% sur la souche Bora Bora et 95,09 et 81,99% sur la souche Bobo-Dioulasso obtenues respectivement avec les combinaisons C8 et . Quant à la combinaison C9, elle a donné une mortalité de 51,76% à la concentration de 1%. C'est seulement avec ces trois (3) combinaisons, , C8 et C9, que les mortalités obtenues ont été significativement plus élevées que celles obtenues avec les 2 HE testées séparément. Les mortalités les plus faibles ont été obtenues avec la combinaison C1 (2,66 et 1,6% à la concentration de 1%, respectivement sur les souches de Bora Bora et de Bobo-Dioulasso).

Les effets interactifs entre les deux HE dans les combinaisons (Tableaux XV et XVI) ont été obtenus à partir des indices de concentration inhibitrice/létale fractionnelle (FIC). Ces effets de combinaison ont été classés comme synergistes, additifs, indifférents ou antagonistes. Les combinaisons les plus efficaces en ce qui concerne les KDT, les concentrations létales et les mortalités ont été celles qui donnaient des effets synergiques et additifs. En effet, l'effet synergique a été obtenu sur les deux souches avec la combinaison C8 et l'effet additif a été trouvé avec les combinaisons et C9.

Le tableau XIII résume les CL50 et CL99 ainsi que les concentrations diagnostiques pour toutes les cinq (5) HE testées et les combinaisons préparées avec les HE de C. nardus et O. americanum. Sur les deux souches de Ae. aegypti, les CL50 obtenues avec les combinaisons C8, et C9 ont été inférieures à 1%, tandis que celles de C4 et C6 ont été légèrement inférieures à 2%.

Les concentrations diagnostiques les plus faibles de 2,16 % et 2,56 % ont été obtenues respectivement avec les combinaisons C8 et . Les concentrations diagnostiques les plus élevées ont été obtenues avec C5 (19,4 %) et C1 (12,72 %). A l'exception de C5 et C1, toutes les combinaisons ont donné des concentrations diagnostiques plus faibles que celles des HE de C. nardus et O. americanum.

Tableau XIV : KDT50, KDT95 produits par les combinaisons d'huiles essentielles de C. nardus et de O. americanum sur les souches de Aedes aegypti (Bora bora et de Bobo-Dioulasso)

Codes	Combinaisons d'huiles essentielles	Concentrations	Aedes aegypti Bora Bora		Aedes aegypti Bobo-Dioulasso
Codes	Combinaisons d'huiles essentielles	Concentrations	KDT50(min)	KDT95(min)	KDT50(min)	KDT95(min)
C1	C.n 10% : O.a 90%	0,1	11,75	15	127.3	187,4
		0,5	95	136,3	118.3	180,7
		1	76,5	116,3	110,7	172,4
	C.n 20% : O.a 80%	0,1	103,1	169,7	125,7	173,7
		0,5	65	113,4	103,3	163,4
		1	-4	0,9	1,2	9.2
C3	C.n 30% : O.a 70%	0,1	147,7	228,1	175,7	273,7
		0,5	98,2	164,8	118,6	252,7
		1	28,4	48,5	77,5	186
C4	C.n 40% : O.a 60%	0,1	173,5	281,3	190,3	287,2
		0,5	65,5	107,3	113,3	184,5
		1	15,2	33,2	17	42,2
C5	C.n 50 % : O.a 50 %	0,1	123,4	197,3	131,7	222,4
		0,5	76,6	139,4	102,2	168,8
		1	17,1	28,2	27	47,1
C6	C.n 60% : O.a 40%	0,1	96,2	161,2	151,7	252,3
		0,5	24,2	36,7	106,1	160,1
		1	10,5	16,7	17,1	22
C7	C.n 70% : O.a 30%	0,1	146	217	189,9	286,7
		0,5	115,3	184,1	130,8	199,7
		1	25,5	37,3	38,5	57,1
C8	C.n 80% : O.a 20%	0,1	48,9	77	60,6	79,8
		0,5	11,6	59,2	14,3	46,5
		1	-9,8	0,6	-3,9	7,8
C9	C.n 90% : O.a 10%	0,1	92,3	137,2	115,4	157,8
		0,5	13.5	40,5	20,5	53,8
		1	7.7	12,3	8,5	17,1
	Permethrin	0,75	16.6	29,1	144	188,7

Tableau XV : Effets des interactions des huiles essentielles de C. nardus (C.n) et O. americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche sensible de Aedes aegypti Bora Bora (n = 150).

Rapport des huiles dans les combinaisons	Codes	CL50 (%)	FICCn	FICO.a	FIC	Effet
C.n 0% : O.a 100%	O.a	2,7	-	-	-	-
C.n 10% : O.a 90%	C1	3,61	1,61	1,34	2,95	Sans effet
C.n 20% : O.a 80%		0,77	0,34	0,29	0,63	Additif
C.n 30% : O.a 70%	C3	2,35	1,05	0,87	1,92	Sans effet
C.n 40% : O.a 60%	C4	1,48	0,66	0,55	1,21	Sans effet
C.n 50% : O.a 50%	C5	3,31	1,48	1,23	2,70	Sans effet
C.n 60% : O.a 40%	C6	1,79	0,80	0,66	1,46	Sans effet
C.n 70% : O.a 30%	C7	1,78	0,79	0,66	1,45	Sans effet
C.n 80% : O.a 20%	C8	0,6	0,27	0,22	0,49	Synergiste
C.n 90% : O.a 10%	C9	0.97	0.43	0.36	0,79	Additif
C.n 100% : O.a 0%	C.n	2.24	-	-	-	-

FIC = FICCn + FICOa; Synergiste: FIC < 0.5; Additif; 05 = FIC = 1; Sans effet: 1 = FIC = 4; Antagoniste: FIC > 4.

Tableau XVI : Effets des interactions des huiles essentielles de C. nardus (C.n) et O. americanum (O.a) dans les combinations sur les adultes de la souche de Aedes aegypti de Bobo-Dioulasso (n = 150).
Rapport des huiles dans les combinaisons Codes CL50 (%) FICCn FICO.a FIC Effet
C.n 0% : O.a 100%	O.a	3,1	-	-	-	-
C.n 10% : O.a 90%	C1	3,9	1,25	1,32	2,57	Sans effet
C.n 20% : O.a 80%		0,84	0,27	0,28	0,55	Additif
C.n 30% : O.a 70%	C3	2,6	0,83	0,88	1,71	Sans effet
C.n 40% : O.a 60%	C4	2,18	0,7	0,74	1,44	Sans effet
C.n 50% : O.a 50%	C5	3,83	1,23	1,3	2,53	Sans effet
C.n 60% : O.a 40%	C6	1,68	0,54	0,57	1,11	Sans effet
C.n 70% : O.a 30%	C7	3,47	1,11	1,18	2,29	Sans effet
C.n 80% : O.a 20%	C8	0,7	0,22	0,24	0,46	Synergistee
C.n 90% : O.a 10%	C9	1,05	0,34	0,36	0,7	Additif
C.n 100% : O.a 0%	C.n	2,94	-	-	-	-

FIC = FICCn + FICOa; Synergiste: FIC < 0.5; Additif; 05 = FIC = 1; Sans effet: 1 = FIC = 4; Antagoniste: FIC > 4.

Jusqu'à présent, la gestion de la résistance aux insecticides reste un défi majeur pour parvenir à une élimination efficace du paludisme (OMS, 2012). En effet, la résistance aux pyréthrinoïdes a été signalée dans 27 pays d'Afrique sub-saharienne, soulignant l'urgence de trouver des alternatives à ces insecticides (Tchoumbougnang et al., 2009 ; Ranson et Lissenden, 2016). La recherche d'alternatives aux insecticides chimiques à base d'extraits de plantes peut représenter de nouvelles pistes pour le contrôle des populations de moustiques vecteurs du paludisme.

Ici, nous avons évalué le niveau d'efficacité de cinq (5) HE, à savoir les HE de Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum sur des populations de An. gambiae et de Ae. aegypti. Aussi, l'efficacité des combinaisons de C. nardus (C.n) et O. americanum (O.a) et des effets de ces HE dans la combinaison ont été examinés dans cette étude.

Globalement, presque toutes les HE testées ont montré un effet adulticide sur les souches de An. gambiae sensible Kisumu et résistante collectée à VK et sur les souches de Aedes aegypti sensible Bora Bora et résistante collectée à Bobo-Dioulasso. Cet effet insecticide, mis en évidence par des effets « knock-down », des concentrations létales et des mortalités des moustiques adultes testés, a varié significativement selon les concentrations et les HE utilisées.

Les résultats de la présente étude confirment partiellement les travaux de Yameogo et al. (2021) qui ont montré les effets adulticides de certaines HE identiques testées sur des populations de Ae. aegypti collectées à Ouagadougou. Ils confirment également les travaux réalisés par Drabo et al. (2017) qui ont montré les propriétés adulticides des HE de C. citratus et O. americanum sur des populations de Bemisia tabaci, confirmant ainsi l'efficacité de ces HE sur une large gamme d'insectes.

En effet, parmi les HE testées, celle de L. multiflora a été la plus efficace sur les adultes des deux souches de An. gambiae testées, suivie de l'HE de C. nardus. L'HE de E. camaldulensis a été la moins efficace. Il est intéressant de noter que l'HE de L. multiflora peut constituer une bonne alternative au regard de la mortalité à la concentration 1% qui atteignait 96,88% et 85%, respectivement sur les souches résistantes de An. gambiae collectée à VK et de Ae. aegypti collectées à Bobo-Dioulasso. L'efficacité de l'HE de L. multiflora dans la présente étude a été significativement supérieure à celles des HE de Lantana camara, Hyptis spicigera, Hyptis

suaveolens évaluées sur des souches de An. gambiae, Kisumu et VK dans les travaux de Wangrawa et al. (2018).

La différence relative de l'efficacité entre les HE testées dans nos travaux pourrait s'expliquer par leur composition chimique. En effet, plusieurs études antérieures ont montré que les composés majeurs étaient le facteur responsable de la bio-activité d'une HE, car ils constitueraient la partie la plus importante des composés totaux de l'HE (Lucia et al., 2007 ; Gbolade et Lockwood, 2008 ; Vani, Cheng et Chuah, 2009). Ainsi, l'efficacité de l'HE de L. multiflora peut être due à ses principaux composés qui sont le ß-caryophyllène, le p-cymène, l'acétate de thymol et le 1,8 cinéol. En effet, selon des études antérieures réalisées par Bassolé et al. (2003), la toxicité de l'HE de L. multiflora sur les larves de An. gambiae et de Ae. aegypti est due à la présence de trois composants majeurs : le thymol, le p-cymène et l'acétate de thymol. L'HE de Hyptis suaveolens contenant également du â-caryophyllène et 1,8 cinéol (Peerzada, 1997) a une activité insecticide élevée (Ilboudo et al. 2010). Ainsi, l'activité insecticide élevée de l'HE de L. multiflora a été attribuée au â-caryophyllène et au 1,8 cinéol qui sont des composés majeurs dans l'étude actuelle. Cependant, la faible activité insecticide de l'HE de E. camaldulensis peut être expliquée par l'absence de â-caryophyllène, dans la mesure où cette HE était riche en 1,8 cinéol. Également, l'HE de C. nardus a montré un effet adulticide intermédiaire sur les populations de An. gambiae testées contrairement à ce qui a été trouvé par Zulfikar, Aditama et Sitepu (2019). Selon ces auteurs, l'activité la plus élevée de C. nardus est due à la présence de géraniol, le même composé trouvé dans C. nardus testé dans notre étude.

D'autres études antérieures ont rapporté que les propriétés insecticides de l'HE de O. americanum est dues aux composés 1,8-cinéole, camphre et á-pinène trouvés dans cette HE (Koul, Walia et Dhaliwal, 2008). Ces composés ont été les mêmes que ceux trouvés dans l'HE de O. americanum testée dans la présente étude et pour lesquels nous avons obtenu la faible efficacité. Selon Ntonga et al. (2017), le 1,8-cinéole contribue fortement à l'efficacité de l'HE de Callistemon citrinus contre les adultes femelles de An. coluzzii. Cependant, l'HE de E. camaldulensis, riche en 1,8-cinéole, était la moins efficace sur les adultes femelles de Ae. aegypti. Cette faible efficacité peutt être due à l'absence du composé sabinène parmi les principaux composés de l'HE de E. camaldulensis. En effet, Liu et al. (2020) ont rapporté qu'il y a un effet additif entre le 1,8-cinéole et le sabinène sur Sitophilus oryzae, un ravageur du riz.

Les HE qui ont été moins efficaces comme adulticides dans la présente étude pourraient être efficaces comme répulsifs. En effet, des études précédentes ont montré l'effet répulsif de ces HE sur les moustiques (Ojewumi, Adeyemi et Ojewumi, 2018 ; Gnankiné et Bassolé, 2017 ; Bossou et al., 2013). Les valeurs de KDT de ces HE principalement à la concentration de 1% peut justifier cette propriété répulsive mise en évidence par l'activité excito-répulsive.

Si la préexposition des moustiques au PBO peut restaurer totalement ou partiellement la susceptibilité aux pyréthrinoïdes (Hien et al., 2021), il est fort probable que l'efficacité d'une HE peut être améliorée par ses combinaisons avec d'autres HE. Dans la présente étude, cette amélioration a été mise en évidence par les valeurs KDT, CL50, CL99 et les mortalités obtenues avec certaines combinaisons qui ont été supérieures à celles des HE testées seules. En termes d'efficacité après l'HE de L. multiflora, les HE de C. nardus et O. americanum ont donné des taux de mortalités relativement élevées. C'est pourquoi, dans cette étude, nous avons examiné les effets de leurs combinaisons à travers des concentrations binaires.

En effet, les combinaisons qui ont été plus efficaces que les HE de C. nardus et O. americanum testées individuellement étaient C6, C8 et C9 sur les populations de An. gambiae et, et C8 sur Ae. aegypti. Cela peut etre dû à l'effet toxique simultané des composés des HE combinées. Ceci est en accord avec les travaux de Bekele et Hassanali (2001) et de Pavela (2014) qui ont rapporté que l'activité biologique des HE dépend non seulement de leur composition qualitative, mais aussi du rapport quantitatif de leurs composants. On peut penser que l'HE de C. nardus a besoin d'une certaine quantité des principaux composés de l'HE de O. americanum pour être plus efficace. Inversement, l'HE de O. americanum a besoin de certains constituants de l'HE de C. nardus pour agir efficacement. En effet, des études ont montré que l'ajout d'un peu de citronellal renforce l'effet du mélange citral-myrcène contre Ae. aegypti. Cependant, le citronellal seul ne peut pas réduire de manière significative le comportement de recherche d'hôte des moustiques (Hao et al. 2008).

L'amélioration de l'efficacité par les combinaisons des 2 HE peut être expliquée par l'effet toxique combiné des principaux composés. En effet, des études ont montré que la toxicité des HE est due aux effets combinés de différents composants, avec ou sans action toxique individuelle significative contre les insectes (Tanprasit, 2005 ; Park et al. 2011). Selon Burt (2004), les HE individuelles contiennent des composants complexes qui, lorsqu'ils sont combinés entre eux, peuvent entraîner des effets indifférents, additifs, synergiques ou antagonistes. Dans

une étude antérieure, Abbassy, Abdelgaleil et Rabie (2009) ont rapporté que dans certains cas, l'HE entière peut avoir une activité insecticide plus élevée que ses composants majeurs isolés. Pour ces auteurs, les composés mineurs sont essentiels pour l'activité et peuvent permettre un effet synergique ou une influence potentielle. A partir de ces informations, nous pouvons dire que les combinaisons qui ont montré un effet synergique ou additionnel auraient comme composés majeurs, d'une part certains composés majeurs de l'HE de C. nardus et d'autre part ceux de l'HE de O. americanum, mais aussi une variété de composés mineurs.

Des études précédentes ont montré que la bio-activité de l'HE est une conséquence de l'interaction entre les composants majeurs, mais aussi d'autres composés, éventuellement des oligoéléments. Cela peut être dû à des effets combinés, à une action additive entre les classes chimiques et à une synergie ou à un antagonisme (Bassolé et al., 2003 ; Chiasson et al., 2001 ; Luz et al., 2020). En général, il semble que l'effet d'un composé actif puisse être renforcé par d'autres composés majeurs et/ou stimulé par des composés mineurs pour donner des effets additifs ou synergiques (Deletre et al., 2015). Par conséquent, selon Berenbaum et Neal (1985), les composants mineurs présents en faibles pourcentages peuvent agir comme des synergistes, améliorant la bio-efficacité des composants majeurs par divers mécanismes. En effet, des combinaisons de 1,8-cinéole et de citronellal ainsi que de plusieurs composés mineurs et de citronellal ont donné des effets synergistes sur les larves de Spodoptera littoralis (Pavela, 2014).

Selon Hyldgaard, Mygind et Meyer (2012), chaque composé d'une HE avait un mode d'action spécifique, mais ces composés pouvaient interagir avec les composés d'une autre HE dans une combinaison pour donner d'autres modes d'action. Ainsi, la combinaison de composés avec différents modes d'action pourrait augmenter les actions létales totales dans les mélanges (Sarma et al., 2019).

Il est intéressant de noter que seules les combinaisons C8 et C9 ont fourni un effet synergiste respectivement sur les populations résistantes de Ae. aegypti et de An. gambiae. L'effet synergiste obtenu par cette combinaison peut également s'expliquer par l'action simultanée des principaux composés. De plus, cet effet synergiste peut être dû à l'apparition de nouveaux composants qui n'existaient pas dans les HE individuelles (Muturi et al., 2017; Wangrawa et al., 2022b). Des études antérieures ont montré que certaines HE ou leurs composés peuvent interagir pour créer un effet synergiste à certains ratios et un effet antagoniste à d'autres ratios (Intirach et al., 2012; Pavela, 2015).

Notre étude a examiné les propriétés adulticides des huiles essentielles de cinq (5) espèces de plantes traditionnellement utilisées au Burkina Faso, Cymbopogon nardus, Cymbopogon citratus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum, et des combinaisons de deux (2) de ces HE contre les adultes de moustiques de Anopheles gambiae, vecteur du paludisme et de Aedes aegypti, vecteur de la dengue au Burkina Faso. Les HE de Cymbopogon nardus et Ocimum americanum ont été moins toxiques, mais leurs toxicités ont été améliorées par leurs combinaisons, à certaines proportions. L'HE de L. multiflora et les combinaisons de C9 (Cn 90% : Oa 10%), C8 (Cn 80% : Oa 20%), C6 (Cn 60% : Oa 40%) et dans une moindre mesure (Cn 20% : Oa 80%) peuvent être des alternatives prometteuses dans les stratégies de contrôle contre les adultes de Ae. aegypti, le vecteur de la dengue et de An. gambiae, vecteur du paludisme.

Pour une valorisation de ces HE testées, il serait bon d'examiner leur activité excito-répulsive sur les deux populations de moustiques, comme c'est le cas des pyréthrinoïdes qui malgré la présence de résistance vis-à-vis de certains insectes, peuvent procurer une activité excito-repulsive ou irritante qui peuvent être exploitée dans les stratégies de lutte antivectorielle.

Chapitre 3 : Activité excito-répulsive de cinq huiles essentielles extraites de plantes locales contre les vecteurs de la dengue et du paludisme au Burkina Faso

Dans les chapitres précédents, nous avons expliqué le contexte qui a motivé l'utilisation des huiles essentielles comme insecticides alternatifs ou complémentaires. Vu que l'homme n'est pas permanemment sous les MILDA et surtout que certains moustiques ont des activités diurnes (Ae. aegypti), il est donc nécessaire de chercher des outils de protection individuelle tels que les répulsifs. Les répulsifs sont des produits qui agissent localement ou à distance afin d'empêcher un arthropode de se poser sur la peau d'un homme ou d'un animal (ou sur toute autre surface en général), de voler vers lui ou de le piquer (Boulanger et Gentile, 2012).

Des études ont montré que la perméthrine et le DEET, deux produits chimiques, sont des répulsifs (Badolo et al., 2004; Deletre et al., 2019; Achee et al., 2009). D'autres études ont montré des pouvoirs répulsifs des plantes productrices d'HE sur les espèces d'arthropodes nuisibles (Deletre et al., 2013, 2016; Tawatsin et al., 2001; Gillij, Gleiser et Zygadlo, 2008; Omolo et al., 2004; Oyedele et al., 2002) et les propriétés de dissuasion de l'alimentation des moustiques (Hummelbrunner et Isman, 2001; Moretti, Zerba et Alzogaray, 2013).

Cinq phénomènes répulsifs ont été identifiés par Deletre et al. (2016) : répulsion-expulsion, répulsion-masquage, répulsion-irritation, répulsion-anti-appétence et répulsion visuelle. Un répulsif-expulsion est une substance qui agit à distance, faisant fuir l'insecte du stimulus (Bernier et al., 2006; Nerio, Olivero-Verbel et Stashenko, 2009 ; Nolen et al., 2002). Un répulsif masquant est défini comme un inhibiteur volatil qui empêche la recherche et la localisation de l'hôte (OMS, 2013b). Un répulsif irritant appelé «inhibiteur d'atterrissage» selon l'OMS (Koul, Walia et Dhaliwal, 2008), provoque un mouvement de fuite du stimulus après un contact physique avec celui-ci (Deletre et al., 2016). Les répulsifs anti-appétant agissent sur le comportement alimentaire de l'insecte en l'empêchant, l'interrompant ou l'interférant (Schoonhoven et Van, 2002).

Bien que de nombreuses études aient été menées sur les propriétés des HE au Burkina Faso, peu d'études ont été menées sur les propriétés répulsives des HE sur les moustiques encore moins sur les activités répulsives-irritantes au Burkina Faso.

Dans ce chapitre, nous présenterons les principaux résultats des tests répulsifs d'irritation de contact des HE de cinq plantes (Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum), du DEET (N, N-diethyl-3-methylbenzamide) et de la perméthrine, deux (2) témoins positifs, réalisé sur des souches de Ae. aegypti collecté à Bobo-Dioulasso et de An. gambiae de la Vallée du Kou.

La technique d'imprégnation des papiers Whatman avec HE a été décrite par Balboné et al. (2022b). La procédure de test répulsif irritant de Grieco et al. (2005) mise en place pour Ae. aegypti a été adaptée pour An. gambiae (Figure 26). Pour ce test, trois (3) concentrations ont été testées : 0,1%, 0,5% et 1%. Ces concentrations ont été retenues après des tests préliminaires. Pour chaque concentration et le témoin (acétone pur), 3 lots de 20 moustiques ont été testés. En effet, des lots de 20 moustiques femelles non nourris au sang et âgés de 3 à 7 jours ont été aspirés (Figure 28A) puis introduits dans trois tubes contenant du papier imprégné (Tube rouge) (Figure 27A). Ensuite, chaque tube «imprégné» contenant des moustiques a été fixé sur un tube de contrôle (Tube vert) contenant du papier neutre (Figure 27B). Après 30 secondes d'exposition (Figure 28B), le tiroir séparant le tube imprégné du tube neutre (contenant le papier neutre) a été ouvert (Figure 27C). Les moustiques ont ensuite été laissés libres pendant 10 minutes. Les moustiques passant du tube imprégné au tube neutre étaient considérés comme «échappés». A l'inverse, les moustiques qui restaient dans le tube imprégné étaient considérés comme des moustiques «restés». Après la fermeture du tiroir, on a compté le nombre de moustiques «échappés» et «restés» dans chaque tube (Figure 28C). Parmi les moustiques «restés», certains ont été assommés.

Pour le témoin, les moustiques ont été mis dans un tube neutre qui a été fixé sur un autre tube neutre. Le test est validé lorsque la proportion de moustiques «échappés» dans le témoin a été inférieure à 50%.

L'effet répulsif-irritant de contact d'un produit a été évalué sur la base de la proportion de moustiques qui s'échappent. Les moustiques assommés ont été enregistrés. Le DEET et la perméthrine ont été utilisés comme témoins positifs.

Les proportions du nombre de moustiques «échappés» ont été comparées par paire avec le témoin par le test de Fisher et corrigées avec la méthode de Bonferroni-Holm. Un modèle linéaire

généralisé (distribution binomiale) a été étudié pour connaître l'effet du produit, de la concentration et de l'interaction concentration-produit (dose dépendante) sur l'effet irritant sur le moustique. Enfin, une classification ascendante hiérarchique a été effectuée pour classer les extraits de plantes.

Figure 26: Dispositif de Grieco et al. (2005) adapté à Anopheles gambiae (Deletre et al. 2013) A : Séquence de test ; B : Photo du dispositif

(1) : un papier filtre (12*15cm) est traité avec 2mL de solution ; (2) : le papier est placé dans le tube traité ; (3) : les moustiques sont introduits dans le tube traité ; (4) : la porte est ouverte après 30s d'acclimatation ; (5) : les moustiques sont laissés libres pendant 10 min ; (6) : après fermeture de la porte, le nombre de moustiques échappés est calculé.

Figure 27: Présentation des tubes OMS (OMS 2022b) (A : Tube rouge, B : Tube vert, C : Tube

A : Aspiration des moustiques femelles de 3 à 7 jours non gorgés ; B : Les moustiques libres dans

le tube contenant les papiers imprégnés après l'ouverture du tiroir ; C : Dénombrement des

L'effet répulsif irritant de contact a été différent selon la souche de moustique et le produit testé. De plus, il a été dose-dépendant. Globalement, chez les populations de An. gambiae, les HE testées ont montré un effet irritant de contact (taux d'échappement supérieur à 30%). Ce qui n'a pas été le cas avec les populations de Ae. aegypti. Les HE des cinq extraits de plantes ainsi que les deux produits chimiques synthétiques, le DEET et la perméthrine, ont montré des effets irritants de contact significatifs à de faibles concentrations pour les HE et à des concentrations élevées pour les produits chimiques (Figures 29 et 32). Dans toutes les populations de moustiques testées, la classification ascendante hiérarchique (CAH) est résumée en 3 classes en fonction de la similarité de la réponse comportementale du moustique (Figures 29-32).

3.3.3.1. Réponses comportementales avec les populations de Anopheles gambiae

Sur la souche sensible de An. gambiae «Kisumu», la classe 1 est constituée de l'HE de C. citratus et le DEET présentant des taux d'échappés légèrement supérieurs à 50 % à la concentration la plus faible (0,1 %) et des taux d'échappés, respectivement de 84,63 et 85 % à la concentration de 0,5 % (Figure 29). À la concentration la plus élevée, l'HE de C. citratus a été moins répulsif-irritante (31,16 % de taux d'échappés) par rapport au DEET (56 % de taux d'échappés), tandis que les effets knock-down (KD) ont été élevés chez les moustiques restants (Tableau XVII).

La classe 2 a été constituée par les HE de C. nardus et O. americanum qui ont été significativement plus répulsif-irritantes à faible concentration avec une efficacité décroissante avec la concentration et leurs activités diminuaient avec l'augmentation de la concentration (60,05 et 51,88% à la concentration 0,1%, 32,27 et 40,53% à 0,5%, 19,76 et 36,82% à 1%, respectivement pour C. nardus et O. americanum). En même temps, ces deux HE ont produit des effets KD croissants en fonction de la concentration du produit au niveau des moustiques restés (Tableau XVII). La classe 3 a été constituée par les HE de E. camaldulensis, de L. multiflora et la perméthrine qui ont été les produits les moins irritants à la faible concentration (taux d'échappement inférieur à 45 % à la concentration de 0,1 %) mais les activités de l'HE de E. camaldulensis et de la perméthrine ont varié en fonction de la concentration du produit (taux d'échappement compris entre 52,3 et 69,72%, 58,33 et 78,84 %, respectivement aux

concentrations de 0,5 et 1%). L'HE de L. multiflora a produit des effets KD plus élevés que les 2 autres et cet effet KD augmentait avec la concentration (Tableau XVII).

Sur la souche de An. gambiae de terrain VK, la classe 1 a regroupé l'HE de C. citratus et le DEET qui ont été répulsif-irritants dès la faible concentration avec une efficacité qui augmentait avec la concentration. La classe 2 a été constituée par les HE de C. nardus, L. multiflora et O. americanum qui ont présenté une activité décroissante de la faible à la forte concentration. Au même moment, l'HE de C. nardus a produit des effets KD qui augmentaient avec la concentration (taux KD = 29,46% à 0,1%, 32,33% à 0,5% et 37,62% à 1%). D'autre part, l'HE de L. multiflora a produit des effets KD élevés. La classe 3 a été constituée de l'HE de E. camaldulensis et de la perméthrine qui n'ont pas été répulsif-irritantes à faible concentration mais sont devenues plus répulsif-irritantes lorsque la concentration augmentait (Figure 30).

Hormis l'HE de L. multiflora, toutes les HE testées ont été plus répulsif-irritantes sur la souche VK que sur la souche Kisumu à la concentration la plus élevée, 1% (Figures 29 et 30). Car sur la souche Kisumu, l'effet KD a été plus perçu.

Tableau XVII: Taux de KD obtenus parmi les moustiques qui ne se sont pas échappés

Traitements		Anopheles gambiae		Aedes aegypti
		Kisumu	VK	Bora Bora	Bobo-Dioulasso
	Concentrations	KD (%)	KD (%)	KD (%)	KD (%)
Cymbopogon	0,1	1,67	0	3,03	0
citratus	0,5	5	0	0	0
	1	76,93	6,25	16,67	0
Cymbopogon	0,1	25	0	3,14	0
nardus	0,5	75,84	32,33	34,81	15,74
	1	80,24	37,62	71,73	44,09
Eucalyptus	0,1	0	0	0	0
camaldulensis	0,5	0	0	0	0
	1	0	0	0	0
Lippia	0,1	29,46	5,37	18,43	3,33
multiflora	0,5	32,85	49,61	76,94	20,1
	1	49,58	68,43	87,75	61,55
Ocimum	0,1	3,45	0	0	0
americanum	0,5	8,4	0,33	2,5	0
	1	19,41	3,03	3,33	0
DEET	0,1	3,18	0	0	0
	0,5	5	0	4,85	0
	1.	10	18,98	41,06	0
Permethrin	0,1	0	0	0	0
	0,5	8,33	0	3,33	0
	1	26,67	5,33	29,46	0

				Treatments 0.1%	0.5%	1%	P-value²
				C. nardus 60.05 (58.65-61.45) 51.88 O. americanum (50.48-53.28)	32.27 (30.85-33.69) 40.53 (39.11-41.95)	19.76 (18.34-21.18) 36.82 (35.40-38.24)	< <	0.0001 0.0001
		C1
				C. citratus 50.95 (49.55-52.35) DEET 58.18 (56.78-59.58)	84.63 (83.21-86.05) 85 (83.58-86.42)	31.16 (29.74-32.58) 56.48 (55.22-57.73)	< <	0.0001 0.0001
		C3
				22.28 E. camaldulensis (20.88-23.68) 39.9 L. multiflora (38.5-41.30) Permethrin 43.5 (42.1-44.9)	69.72 (68.30-71.14) 63.72 (62.30-65.14) 52.3 (50.88-53.72)	78.84 (77.42-80.26) 58.33 (56.91-59.75) 67.3 (65.88-68.72)	< < <	0.0001 0.0001 0.0001



								KIS
8	6 4 2 Dissimilarity		0

Figure 29: Taux d'échappés des femelles de la souche sensible de Anopheles gambiae «Kisumu» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs effets irritants de contact. (Les intervalles de confiance ont été calculés par la méthode de Wald).

C1	Treatments	0.1%	0.5%	1%	P-value²
	C. citratus	40.32 (39.08-41.56)	80.11 (78.85-81.37)	93.75 (92.49-95.01)	< 0.0001
	DEET	50.7	87.96	90
		(49.46-51.94)	(86.70-89.21)	(88.58-91.42)	< 0.0001

	E. camaldulensis	28.97	52.53	76,36

C3		(27.73-30.21)	(51.27-53.78)	(75,10-77,61)	< 0.0001
	Permethrin	17.5	39.8	55.56

		(16.26-18.74)	(38.54-41.05)	(54.3-56.81)	< 0.0001
	C. nardus	54,1 (52,86-55,34)	57,55 (56,29-58,81)	50.74 (49.48-51.99)	< 0.0001


	L. multiflora	37,78 (36,54-39,02)	45,66 (44,40-46,91)	24.44 (23.18-25.69)	< 0.0001


	O. americanum	37.7 (36.46-38.94)	38.49 (37.23-39.74)	48.78 (47.52-50.03)	< 0.0001

Figure 30: Taux d'échappés des femelles de la souche de terrain de Anopheles gambiae «VK» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs effets irritants de contact. (Les intervalles de confiance ont été calculés par la méthode de Wald).

Pour la souche sensible de Ae. aegypti Bora Bora, le groupe de classe 1 a été constituée par les HE de C. citratus, E. camaldulensis, O. americanum et le DEET qui ont donné des taux d'échappés croissant avec la concentration, sauf l'HE de O. americanum et le DEET (Figure 31). Tous les produits de cette classe ont produit des effets KD faibles (Tableau XVII).

La classe 2, constituée des HE de C. nardus et de L. multiflora, a regroupé les produits dont les effets irritants ont été décroissants à mesure que la concentration augmentait. Par contre, ils ont produit des effets KD élevés et croissants avec la concentration. Pour la classe 3, la perméthrine n'a présenté aucun effet répulsif-irritant à faible concentration (0,1 % et 0,5 %) mais elle est devenue répulsif-irritante à la concentration (1 %) (Tableau XVII).

Pour la souche de Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso, la classe 1 a été constituée par les HE C. citratus, E. camaldulensis, O. americanum, le DEET et la perméthrine qui ont présenté des effets répulsif-irritants faibles (taux d'échappé inférieur à 50 %) à la concentration de 1% même si leurs effets répulsif-irritants augmentent avec la concentration. (Figure 32). Ces substances ont produit de très faibles effets KD. La classe 2 a été constituée de l'HE de C. nardus qui a été la plus répulsif-irritante à la plus faible concentration (72,22 % de taux d'échappés à la concentration de 0,1 %), mais cette activité diminuait au fur à mesure que la concentration augmentait. Inversement, cette HE a produit des effets KD élevés lorsque la concentration augmente. La classe 3 a été constituée de l'HE de L. multiflora qui a été plus répulsif-irritante à des concentrations plus élevées (taux d'échappés de 52,79 et 58,79, respectivement aux concentrations de 0,5 et 1%) ; son activité augmentait avec la concentration (Figure 32). De plus, cette HE a produit des effets KD qui augmentaient avec la concentration (Tableau XVII).

Aux faibles concentrations, l'HE de C. nardus a produit des effets répulsifs de contact les plus élevés sur toutes les souches de Ae. aegypti (Figure 32). Les effets de cette HE ont été significativement supérieurs à ceux du DEET et de la perméthrine.

			0.1%	0.5%		1%	P-value²
		C. nardus	68.8 (67.82-69.78) 57.35 (56.37-58.33)	31,99 (31-32,98) 43.33 (42.34-44.32)		31.39 (30.4-32.38) 33.39 (32.4-34.38)	< 0.0001 < 0.0001
C3		L. multiflora

		Permethrin	12.4 (11.42-13.38)	29.2 (28.21-30.19)		41.7 (40.71-42.69)	< 0.0001

			61.51 (60.53-62.49) 40.61 (39.63-41.59) 32.91 (31.93-33.89) 33.99 (33.01-34.97)	54.4 (53.41-55.39) 60.38 (59.39-61.37) 51.11 (50.12-52.1) 35.97 (34.98-36.96)		48.51 (47.52-49.5) 44.09 (43.1-45.08) 57.17 (56.18-58.16) 53.08 (52.09-54.07)	< 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001
		O. americanum
		DEET
C1

		C. citratus

		E. camaldulensis


8 7 6 5 4 3 2 1 0					Bora Bora
	Dissimilarity

Figure 31: Taux d'échappés des femelles de la souche sensible de Aedes aegypti «Bora Bora» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs effets irritants de contact. (Les intervalles de confiance ont été calculés par la méthode de Wald).

	0.1%	0.5%	1%	P-value²
		59.61 (58.47-60.75)	15.25 (14.11-16.39)	< 0.0001
C3	C. nardus 72.22 (71.09-73.35)
		52.79 (51.65-53.93)	58.79 (57.65-59.93)	< 0.0001
	L. multiflora 44.76 (43.63-45.89)
	Permethrin	21.66 (20.52-22.80) 37.26 (36.12-38.40) 27.01 (25.87-28.15) 34.81 (33.67-35.95) 31.81 (30.67-32.95)	35.8 (34.66-36.94) 42.99 (41.85-44.13) 37.4 (36.26-38.54) 39.92 (38.78-41.06) 38.1 (36.96-39.24)	< 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001
C1	7.42 (6.29-8.55) O. americanum 26.1 (24.97-27.23) 20 C. citratus (18.87-21.13) 22.92 E. camaldulensis (21.79-24.05) 18.61 DEET (17.48-19.74)

Figure 32: Taux d'échappés des femelles de la souche de terrain de Aedes aegypti «Bobo-Dioulasso» aux 5 HE, au DEET et à la perméthrine et, le dendrogramme représentant les réactions comportementales obtenues par le regroupement hiérarchique de ces insecticides selon leurs effets irritants de contact. (Les intervalles de confiance ont été calculés par la méthode de Wald).

Le contrôle des maladies à transmission vectorielle passe par une approche qui implique une protection personnelle contre les piqûres de moustiques (Debboun et Strckman, 2012). Cette approche utilise des répulsifs commerciaux qui sont principalement basés sur le DEET (N, N-diethyl-3-methylbenzamide) (Badolo et al., 2004; Calafat et al., 2012). Cependant, le DEET peut avoir des effets secondaires nocifs (Briassoulis, Narlioglou et Hatzis, 2001; Clem, Havemann et Raebel, 1993) et semble être toxique. Il est donc urgent d'évaluer l'effet d'autres répulsifs ou ingrédients irritants, en particulier les HE qui possèdent des propriétés répulsives, irritantes et toxiques sur les moustiques. Ici, les propriétés répulsif-irritantes de contact des HE de Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora et Ocimum americanum ont été mesurées, en utilisant le procédé de Grieco et al. (2005), sur des populations de Anopheles et de Aedes, respectivement de Bobo-Dioulasso et de la «Vallée du Kou» où la résistance aux pyréthrinoïdes était répandue.

Dans la présente étude, l'exposition des moustiques aux 5 HE a montré des degrés variables d'activité irritante par contact de ces HE. L'effet irritant d'un produit pourrait être dû à son action sur le système nerveux par l'intermédiaire des tarses des insectes (White, 2007). Certains composés individuels des HE sont clairement détectés et évités par les moustiques grâce à leurs antennes. Pourtant, l'influence physiologique des HE conduisant à la répulsion reste largement inconnue (Dekker et al., 2011; Ramirez et al., 2012).

En effet, l'HE de L. multiflora s'est avérée moins répulsif-irritante sur les deux souches de An. gambiae et sur la souche sensible de Ae. aegypti «Bora Bora», surtout aux concentrations les plus élevées. Cependant, des études précédentes ont montré les propriétés répulsives par irritation du â-caryophyllène et du p-cymène (Nararak et al., 2019; Ndirangu, Opiyo et Ng'ang'a, 2020; Azeem et al. 2019), 2 composés majeurs de l'HE de L. multiflora qui a été testée dans la présente étude. Cette faible activité irritante de l'HE de L. multiflora est en accord avec son effet «knockdown» élevé (90, 88,24 et 87,88 % KD à une concentration de 1%, respectivement pour Kisumu, VK et Bora Bora) qui a empêché les moustiques de s'échapper. De même, dans d'autres études récentes, cette HE a donné des effets KD élevés sur les mêmes populations de Ae. aegypti et An. gambiae (Balboné et al., 2022b, 2022c). En plus de son effet toxique montré récemment par Balboné et al. (2022a, 2022b, 2022c), l'HE de L. multiflora a exercé un effet irritant sur les

populations de Ae. aegypti. Cela s'avérerait intéressant dans le cadre de son utilisation dans les stratégies de lutte antivectorielle.

Dans la plupart des cas, l'HE de C. citratus dont les activités irritantes sont proches de celles du DEET, a eu un effet irritant significatif à faible concentration sur les 2 souches de An. gambiae, alors que sur la souche sensible de Ae. aegypti Bora Bora, elle a été efficace à forte concentration. Nos résultats corroborent ceux de Deletré et al. (2013) qui ont également montré des effets répulsifs irritants de l'HE de C. citratus sur An. gambiae. Selon ces auteurs, l'effet irritant était dû à la présence de géranial, néral et l'activité de cette HE augmentait avec la concentration.

L'effet répulsif-irritant obtenu avec les HE de C. citratus et aussi de C. nardus serait facilité par le grand nombre de moustiques non paralysés, connus pour produire de faibles effets KD sur Ae. aegypti et An. gambiae (Balboné et al., 2022b, 2022c). Selon ces auteurs, ces deux HE testées récemment pour leur toxicité sur les mêmes souches de moustiques ont donné des taux de mortalité inférieurs à 5% et à 50% à la concentration de 1%, respectivement pour l'HE de C. citratus et l'HE de C. nardus confirmant ainsi leur faible toxicité (Balboné et al., 2022b, 2022c).

Globalement, l'HE de O. americanum, une autre HE moins toxique (Balboné et al., 2022b, 2022c), présente un effet irritant de contact significatif sur les souches sensibles de Ae. aegypti Bora Bora et de An. gambiae Kisumu. La bio-activité irritante de contact relativement élevée de l'HE de O. americanum pourrait être attribuée à ses principaux composés, le 1,8 cinéole et le camphre. Des études antérieures ont signalé que le 1,8 cinéole et le camphre possédaient des effets répulsifs contre les insectes, respectivement Blattella germanica et Sitophilus zeamais (Cansian et al., 2015 ; Chooluck et al., 2019). De plus, cette HE a eu de faibles effets KD à forte concentration. En outre, certains auteurs ont montré dans leurs travaux que l'HE de O. americanum a produit des effets KD plus élevés à forte concentration sur les souches sensibles, Bora Bora et Kisumu, que sur les souches de terrain de Ae. aegypti et de An. gambiae collectées, respectivement à Bobo-Dioulasso et à VK (Balboné et al., 2022b, 2022c). D'autre part, des études menées en Guinée Bissau, Afrique de l'Ouest, avaient rapporté que l'HE de O. americanum avait également un effet répulsif sur les moustiques du genre Anopheles (Pålsson et Jaenson 1999).

Les deux témoins positifs, le DEET et la perméthrine, se sont également révélés irritants. En effet, la perméthrine a montré un effet irritant de contact légèrement élevé sur toutes les souches de An. gambiae (Kisumu et VK) et un faible effet irritant de contact sur toutes les

souches de Ae. aegypti (Bora Bora et Bobo-Dioulasso) à toutes les concentrations, avec de faibles effets KD sur toutes les souches des deux espèces de moustiques testés, par rapport aux HE de C. nardus, L. multiflora et O. americanum. Nos résultats sont similaires à ceux de Deletre et al. (2013) qui ont montré que la perméthrine avait un faible effet irritant de contact sur les populations résistantes de An. gambiae à des concentrations élevées. On pourrait penser que le faible pouvoir répulsif de la perméthrine serait dû à la résistance accrue des moustiques aux insecticides chimiques. Cependant, des études antérieures ont signalé que la perméthrine peut encore être appliquée comme répulsif contre les piqûres de moustiques dans de nombreux endroits, même si la résistance aux pyréthrinoïdes était répandue (Bowman et al., 2018). Alors, selon la présente étude, il serait intéressant d'utiliser la perméthrine comme un répulsif irritant au moins à la concentration (0,5%).

Quant au DEET, il a été répulsif-irritant pour toutes les souches de An. gambiae et a provoqué moins d'effet KD. Ces résultats obtenus sont en accord avec ceux obtenus par Deletre et al. (2013) qui ont montré que le DEET est irritant à des concentrations élevées sur toutes les populations de An. gambiae testées. Cependant, sur la souche de Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso, le DEET a été moins irritant que toutes les HE testées et n'a pas provoqué de KD. Ces résultats ne sont pas en accord avec ceux trouvés par Licciardi et al. (2006) qui ont montré que le DEET donne un effet répulsif-irritant significatif et provoque des KD à des concentrations élevées. Cela pourrait s'expliquer par le fait que nos concentrations étaient plus faibles que celles utilisées par Licciardi et al. (2006). De plus, nos résultats montrent que le DEET était plus irritant sur les souches de An. gambiae que sur les souches de Ae. aegypti testées alors que des études précédentes avaient montré des données contraires (Travis 1947; Rutledge et al., 1983; Curtis et al., 1987; Badolo et al., 2004). Cette contradiction pourrait être due aux différents protocoles expérimentaux utilisés.

Toutes les huiles essentielles testées dans cette étude ont montré des effets répulsifs-irritants. Sur An. gambiae, les effets répulsifs irritants de contact des HE de Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus et Eucalyptus camaldulensis ont été très proches de ceux du DEET, le répulsif de référence. Sur Ae. aegypti, toutes nos HE ont des effets répulsifs-irritants supérieurs pour certaines et très proches du DEET pour les autres. Les HE testées dans la présente étude

pourraient être des répulsifs potentiels contre les moustiques en tant qu'alternatives aux répulsifs synthétiques, les pyréthroïdes et le DEET.

Cette étude s'inscrit dans le cadre général de la recherche d'alternatives de lutte contre les moustiques résistants aux pyréthrinoïdes. En effet, les pyréthrinoïdes, insecticides de synthèse, constituent jusqu'à présent les principaux insecticides dans la lutte contre les maladies qui peuvent être transmises par piqûres de moustiques. Cela, à cause de leurs propriétés qui permettent un contrôle efficace de la transmission de ces maladies lorsqu'ils sont utilisés en pulvérisations spatiales ou sur des moustiquaires (Zaim, Aitio et Nakashima, 2000).

La recherche d'alternative aux pyréthrinoïdes est un axe de recherche majeur depuis quelques années car l'usage massif des pyréthrinoïdes à des fins de santé publique et surtout en agriculture a entraîné la sélection de moustiques résistants, ce qui compromet l'efficacité des campagnes de LAV (Cohuet, 2020).

L'efficacité d'un insecticide repose sur sa capacité à prévenir la piqûre de l'utilisateur ou à tuer les moustiques vecteurs. Ainsi, les nouveaux insecticides à base des HE qui sont utilisées comme alternative doivent avoir des propriétés larvicides ou adulticides soit répulsives pour assurer une bonne gestion de la résistance pyréthrinoïdes. Nos objectifs opérationnels nous ont amené à conduire des études au laboratoire avec des HE sur des moustiques An. gambiae et Ae. aegypti. Dans cette partie nous rappellerons et discuterons les principaux résultats obtenus avant de développer les perspectives ouvertes par ce travail.

A travers cette étude, nous avons mis en évidence les propriétés larvicides des huiles essentielles de cinq (5) plantes locales qui sont C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multiflora et O. americanum. Parmi ces 5 HE testées, l'HE de L. multiflora a été la plus efficace sur les larves des souches de Aedes aegypti et de Anopheles gambiae sensibles et résistantes aux insecticides de synthèse. En effet, cette HE n'a pas présenté de différence significative avec le pyriproxyfène, un larvicide de référence (p = 0,86). Récemment, Yameogo et al. (2021) et Wangrawa et al. (2022a) ont montré l'effet toxique de l'HE de L. multiflora sur des populations de An. gambiae, Ae. aegypti, An. funestus et Culex quinquefasciatus. Aussi, excepté l'HE de E. camaldulensis, toutes les autres HE ont montré une toxicité considérable. Cette toxicité de ces HE a été rapportée par des études antérieures (Dayananda et Ranaweera, 1996 ; Yaméogo et al., 2021 ; Ntonga et al., 2014).

Les HE ont été plus toxiques sur les larves de An. gambiae que sur celles de Ae. aegypti. Cependant, il y a plus de 19 ans, Bassolé et al. (2003) ont rapporté que les larves de Ae. aegypti étaient plus sensibles que celles de An. gambiae s.l. aux HE de L. multiflora et O. americanum. Ce changement de tendance de la toxicité vis-à-vis des 2 populations de moustiques testées dans notre étude peut être due à la différence de localité de collecte des larves de moustiques et aux facteurs favorisant l'apparition de la résistance surtout au sein des populations de Ae. Aegypti, vu le nombre d'années passées entre ces deux (2) études. En effet, Namountougou et al. (2020) ont rapporté que Ae. aegypti de Bobo-Dioulasso était plus résistant que celui de Ouagadougou aux insecticides chimiques (Deltamethrine, bendiocard, chlorpyrifos-methyl).

L'HE de L. multiflora et dans une moindre les quatre autres HE utilisées dans cette étude peuvent constituer en cela de bons outils de gestion de la résistance des moustiques des moustiques aux insecticides de synthèse.

1.2. Les cinq (5) HE et les combinaisons de deux (2) d'entre elles comme adulticides

Dans cette étude, la toxicité des 5 HE (HE de C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multiflora et O. americanum) et les combinaisons de C. nardus (C.n) et O. americanum (O.a) ont été évaluées sur les adultes de An. gambiae et de Ae. aegypti.

Dans l'ensemble, presque toutes les HE et les combinaisons testées ont montré des effets adulticides plus ou moins intéressantes sur les souches de An. gambiae, sensible (Kisumu) et de terrain (VK) résistante aux pyréthrinoïdes. Ces effets adulticides, mis en évidence par des effets knock-down (KD), des concentrations létales faibles et des taux de mortalité élevés des moustiques adultes testés, ont été par contre plus faibles sur Ae. aegypti. Cela montre que les populations de An. gambiae sont plus sensibles aux HE testées que les populations de Ae. aegypti. Des études menées par Amerasan et al. (2012) et Murugan et Kumar (2012) ont trouvé des résultats similaires avec les HE de Citrus sinensis et de Cassia tora en Taïwan et en Inde où Anopheles sp est plus sensibles que Ae. aegypti.

L'HE de L. multiflora a été la plus efficace sur les adultes de An. gambiae et de Ae. aegypti testées, suivie de l'HE de C. nardus. L'HE la moins toxique était celle de E. camaldulensis. Il est intéressant de noter que L. multiflora peut constituer une bonne alternative au regard du taux de mortalité qui atteint 96,88% sur An. gambiae, largement supérieure au taux de mortalité obtenu avec la perméthrine.

L'efficacité des 5 HE testées dans cette étude serait due à leurs composés majeurs. En effet, plusieurs études antérieures ont montré que les composés majeurs sont le facteur responsable de la bio-activité d'une HE, car ils constitueraient la partie la plus importante des composés totaux de l'HE (Lucia et al., 2007; Gbolade et Lockwood, 2008; Vani, Cheng et Chuah, 2009). En effet, des études ont montré que le p-cymène et le f3-caryophyllène présentent des propriétés adulticides sur An. gambiae et Ae. aegypti (Almadiy, 2020; Bossou et al., 2013). Ainsi, l'activité adulticide élevée de l'HE de L. multiflora serait attribuée au f3-caryophyllène et au p-cymène qui font partie de ses composés majeurs dans la présente étude.

Globalement, toutes les combinaisons obtenues avec les 2 HE (C. nardus et O. americanum) ont amélioré l'efficacité globale des HE par rapport aux HE individuelles. Dans la présente étude, l'amélioration du potentiel adulticide par la combinaison des deux HE peut être due par leur proportion dans la combinaison. Nos résultats corroborent ceux des travaux antérieurs qui ont rapporté que l'activité biologique des HE dépend non seulement de leur composition qualitative, mais aussi du rapport quantitatif de leurs composants (Bekele et Hassanali, 2001 ; Pavela, 2008).

L'amélioration du potentiel adulticide par les combinaisons des HE a été prouvée par les effets synergiques et additifs obtenus. Cette amélioration de la toxicité par les combinaisons des 2 HE serait due à l'effet toxique combiné des composés majeurs des 2 HE prises individuellement. Des travaux antérieurs ont montré que l'action toxique des HE est due aux effets combinés de différents composants, avec ou sans action toxique individuelle significative contre les insectes (Tanprasit, 2005; Park et al., 2011). D'autres études ont montré que des combinaisons de 1,8-cinéole et de citronellal ainsi que de plusieurs composés mineurs et de citronellal ont donné des effets synergiques sur les larves de Spodoptera littoralis (Abbassy, Abdelgaleil et Rabie, 2009). Recement, Wangrawa et al. (2022b) ont montré que l'amélioration des HE par les combinaisons est due à l'apparition de nouveaux composés préalablement absents dans les HE individuelles.

La mise en évidence de l'effet adulticide des HE seules et des combinaisons de certaines de ces HE est une étape importante dans la recherche de nouveaux types d'insecticides.

En effet, nos études ont montré qu'il y avait un gain d'efficacité à combiner les HE, en termes de mortalité induite, d'effet Knock Down (KD) et de concentration létale induite. Il faut noter que, pour la première fois, une interaction synergique a été observée en combinant les HE de C.

nardus et de O. americanum sur des populations de Ae. aegypti et de An. gambiae au Burkina Faso.

Le système nerveux est généralement le principal site cible des insecticides utilisés dans les programmes de lutte contre les vecteurs du paludisme (Rants'o et al. 2022). Ces auteurs ont montré l'existence d'un lien entre les modes d'action de certains insecticides chimiques et les HE. En effet, selon ces auteurs, les HE agissent au niveau du système nerveux central sur l'acétylcholinestérase (AChE) comme les organophosphorés et les carbamates. Kiendrebeogo et al. (2011) ont montré qu'en utilisant des conditions expérimentales et des concentrations d'enzyme AChE similaires, les HE de Ocimum canum (Sims.) du Burkina Faso ont inhibé l'AChE.

De plus, Selon d'autres auteurs, les HE et leurs constituants inhibent les enzymes de détoxification P450 monooxygénase et glutathione-S-transférase impliquées dans la résistance à de multiples insecticides dont les pyréthroïdes, les organophosphorés et les carbamates (Norris et al., 2018 ; Gaire et al., 2021).

Toutes les 5 HE testées ont montré des effets répulsif-irritants de contact. Cependant, l'HE de L. multiflora s'est montrée moins répulsive sur les deux souches de An. gambiae et la souche sensible de Ae. aegypti « Bora Bora ». Cette faiblesse de l'effet répulsif-irritant de l'HE de L. multiflora a été plus remarquable surtout aux concentrations les plus élevées. Cela serait dû au taux élevé de KD que produit cette HE sur les différents types de moustiques testés. Nos études antérieures ont montré que l'HE de L. multiflora produit des effets KD élevés sur les populations de Ae. aegypti et An. gambiae (Balboné et al. 2022b; Balboné et al. 2022c). Il est évident que les moustiques assommés ne peuvent pas s'échapper. L'HE de L. multiflora peut être un bon répulsif à faible dose.

Compte tenu du fait que les HE de C. citratus, C. nardus et de E. camaldulensis ont montré des effets répulsif-irritants de contact très proches ou dans certains cas supérieurs à ceux causés par le DEET, ces HE peuvent être de bons répulsif-irritants de contact. En effet, des auteurs ont montré que les HE de C. nardus et de Eucalyptus spp qui ont été citées dans de nombreuses inventions brevetées ont un pouvoir répulsif contre les espèces de Anopheles et de Aedes, dans certains cas comparables à celui du DEET (Tawatsin et al., 2001; Moore, Lenglet et

Hill, 2002 ; Sultana et al., 2008). En outre, d'autres auteurs ont montré que l'HE de C. citratus a une propriété répulsive assez significatives (Amer et Mehlhorn, 2006 ).

L'HE de O. americanum a produit des effets répulsifs irritants de contact élevés ou modérés sur les souches de terrain de Ae. aegypti et de An. gambiae (respectivement de Bobo-Dioulasso et VK) à toutes les concentrations, mais de manière croissante. De plus, cette HE a produit de faibles effets KD même à la concentration élevée. Ces résultats corroborent ceux des études antérieures menées en Guinée Bissau, en Afrique de l'Ouest, qui ont rapporté que l'HE de O. americanum a un effet répulsif sur les moustiques Anophèles (Palsson et Jaenson, 1999).

Les différences dans la spécificité d'espèce des profils de répulsion de ces HE peuvent motiver leur utilisation en combinaison afin de générer des formulations à large spectre pour la répulsion simultanée des deux espèces de moustiques.

Il faut noter que, pour la première fois, l'effet répulsif irritant par contact des HE a été testé sur des populations de moustiques des espèces de Ae. aegypti et de An. gambiae au Burkina Faso.

L'objectif général de cette thèse était d'évaluer les propriétés insecticides de 5 huiles essentielles et des combinaisons de deux (2) d'entre elles sur des populations de Ae. aegypti et de An. gambiae reconnues résistantes aux insecticides chimiques. Dans cette thèse, nous avons évalué trois propriétés insecticides, à savoir les propriétés larvicides, adulticides et répulsives irritantes de contact.

Concernant les propriétés larvicides, les travaux ont permis de montrer que l'HE de L. multiflora serait un bon larvicide dans la mesure où cette HE a donné une toxicité élevée sur les larves de Ae. aegypti et de An. gambiae, sensiblement proche de celle produite du pyriproxyfène, un larvicide de référence. Cependant, les HE de C. nardus et de O. americanum ne seraient pas négligeables comme des larvicides.

En termes d'efficacité adulticide, l'HE de L. multiflora serait un candidat privilégié, puisqu'elle a donné des taux de mortalités et de knock-down très élevés. Aussi, les combinaisons aux rations 90 : 10, 80 : 20 et 20 : 80, respectivement des HE de C. nardus et de O. americanum ont produit des effets adulticides élevés.

Toutes les 5 HE testées ont produit des effets répulsifs irritants de contact modérés pour certaines et élevés pour d'autres. Les HE de C. nardus, C. citratus et E. camaldulensis peuvent être de bons répulsifs.

Compte tenu de ces différentes propriétés utiles de ces HE dans la lutte antivectorielles, il serait intéressant de vulgariser leur utilisation.

Cette étude nous a donné un autre goût. Donc, en perspective, nous envisageons :

- Entreprendre des tests larvicides, répulsifs et adulticides avec les huiles essentielles en milieu semi contrôlé pour la phase II de l'évaluation ;

- Tester les combinaisons intéressantes des HE sur une large gamme de populations naturelles de moustiques ;

- Tester les combinaisons d'HE avec des insecticides de la famille des pyréthrinoïdes sur une large gamme de populations naturelles de moustiques ;

- Déterminer les compositions chimiques des combinaisons ayant donne des effets synergistes ;

- Mettre au point des formulations insecticides à base des HE de plantes locales microencapsulés pour améliorer l'efficacité dans le temps en collaboration avec les firmes locales.

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ANNEXES

Annexe 1

NB : A partir d'une dilution en cascade, on obtient les concentrations de 0,1 %, 0,5 % et 1 %,

Annexes 2 :

Essential Oils From Five Local Plants: An Alternative Larvicide for Anopheles gambiae s.l. (Diptera: Culicidae) and Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) Control in Western Burkina Faso

Mahamoudou Balbone' ¹, Dieudonne' Diloma Soma², Moussa Namountougou^2,3, Samuel Fogne' Drabo¹, Hamadou Konate' ^2,3, Oumarou Toe³, Koama Bayili², Georges Benson Meda², Roch Kounbobr Dabiré² and Olivier Gnankine¹*

1 Laboratoire d'Entomologie Fondamentale et Applique'e, Unite' de Formation et de Recherche en Sciences de la Vie et de la Terre (UFR-SVT), Universite' Joseph KI-ZERBO, Ouagadougou, Burkina Faso, ² Institut de Recherche en Sciences de la Sante' /Centre Muraz, Département d'Entomologie Médicale, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, ³ Universite Nazi Boni, Institut des Sciences de la Santé, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso

Reviewed by: Carlos Manuel Dutok-Sa'nchez, Universidade Federal do Amapa', Brazil Sarita Kumar, University of Delhi, India Paloma Mendonca, University of Vassouras, Brazil

Introduction: Malaria and dengue are two main vector-borne infectious diseases transmitted by Anopheles gambiae and Aedes aegypti, respectively, in tropical and subtropical regions. The concern for environmental safety and the increasing development of resistance to the chemical in main arthropod vectors raises interest in the search for botanicals such as essential oils (EOs) that can be used in vector control.

Specialty section: This article was submitted to Vector Biology, a section of the journal Frontiers in Tropical Diseases

Methods: Larvicidal bioassays were performed according to the WHO standard methods using Ae. aegypti and An. gambiae larvae collected from Bobo-Dioulasso and in the Kou Valley (VK), respectively, two areas located in Houet Province of western Burkina Faso. Kisumu and Bora bora, the susceptible strains of An. gambiae and Ae. aegypti, respectively, were used as controls. OEs extracted from leaves of five aromatic plants, Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multiflora, and Ocimum americanum, naturally growing in Burkina Faso were tested. The pyriproxyfen was used as a positive control.

Citation: Balbone' M, Soma DD, Namountougou M, Drabo SF, Konate' H, Toe O, Bayili K, Meda GB, Dabiré RK and Gnankine O (2022) Essential Oils From Five Local Plants: An Alternative Larvicide for Anopheles gambiae s.l. (Diptera: Culicidae) and Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) Control in Western Burkina Faso. Front. Trop. Dis. 3:853405. doi: 10.3389/fitd.2022.853405

Results: As a result, the lethal concentrations (LC50) for Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso and An. gambiae from VK ranged from 41.9 to 103.8 ppm and 39.5 to 138.1 ppm, respectively. As for _LC90 values, they ranged from 74.6 to 311.3 ppm for Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso and from 90.2 to 328.9 ppm for An. gambiae from VK. Among the EOs tested, L. multiflora showed the highest activity against all the strains of An. gambiae and Ae. aegypti larvae. No difference in terms of _LC50 values was found between L. multiflora and pyriproxyfen used as a positive control on An. gambiae larvae. It is not the case for Aedes aegypti populations, where pyriproxyfen remains the most toxic. Overall, An. gambiae populations were the most susceptible to EOs tested as compared to Ae. aegypti populations.

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 1 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

Conclusion: Our study furthers our knowledge of the larvicidal activity of EOs in the western part of Burkina and opens new avenues in their putative use in vector control strategies.

Keywords: resistance, essential oils, larvicidal activities, lethal concentration, Bobo-Dioulasso

Vector-borne diseases are human diseases caused by parasites, viruses, or bacteria transmitted by vectors. Each year, more than 700,000 deaths occur worldwide due to vector-borne diseases such as dengue, yellow fever, Japanese encephalitis, leishmaniasis, Chagas disease, onchocerciasis, malaria, schistosomiasis, and human African trypanosomiasis (1). Among these diseases, malaria remains the most serious vector-borne disease, affecting between 300 and 500 million people, and 1.4 to 2.6 million deaths annually throughout the world were recorded. More than 40% of the world's population lives in malarious areas (2).

According to the epidemiological bulletin, in the first half of 2018, Burkina Faso recorded 3,501,245 cases of malaria, including 1,002 deaths, for a case-fatality rate of 0.7% (3). The same is true for dengue, where the number of reported cases worldwide peaked in 2019, and all WHO regions were affected (4). In Burkina Faso, an increase in the weekly incidence of dengue cases was noted from week 31 of the year 2017 (5).

Current mosquito control strategies depend primarily on chemical insecticides. The discovery, development, and use of chemicals have reduced the interest in plant products. However, widespread use of these insecticides in public health and agriculture for the control of vector and pest species has favored many concerns such as the increasing physiological resistance in major vector species, environmental pollution, and toxic hazards to human and other non-target organisms due to their broad spectrum of activity (6-9). As a result, there has been an increased interest in developing potential alternative or additional control methods/tools that are effective against the target vector species, which are environmentally safe, biodegradable, and low cost and can be used by individuals and communities in specific situations (10, 11). Therefore, in recent years, various workers have been concentrating their efforts on the search for natural products derived from plants as an alternative to conventional insecticides used in controlling vectors for which resistance was detected (12). Among many natural products, essential oils (EOs) and their constituents have received considerable attention in the search for new pesticides and have been found to possess an insecticidal potential (13).

EOs show several interesting properties. First, they easily penetrate insect cuticles, which increases their bioavailability (14). This property could be of interest if it results in a shortened stay of insects on treated surfaces. Second, EO compounds such as acyclic or monocyclic monoterpenes are small and volatile molecules that might have spatial repellency properties. For example, insect sensilla are specialized for detecting odorants and have been shown to respond to volatile monoterpenes (14). Finally, active compounds in EOs may have a specific mode of action, which makes them good alternatives to the use of pyrethroids.

The EO of Lippia multi!ora is used as a spice, a meal condiment, a drink flavoring (15), and a mouthwash. In addition to insecticidal activities, Abena et al. (16) found analgesic, antipyretic, and anti-inflammatory effects of L. multi!ora oil. Cymbopogon citratus EO has antimicrobial activity against Helicobacter pylori, a bacterium responsible for gastroduodenal diseases (17). Cymbopogon nardus is a medicinal plant because of its analgesic effect and is widely used in gastronomy (18). Also, several studies noticed the insecticidal properties of EO of C. nardus, C. citratus, Ocimum americanum, and Eucalyptus camaldulensis (18-21).

In Burkina Faso, some studies on the insecticidal effects of EOs with mosquitoes in general and mosquito larvae in particular have involved strains restricted to Ouagadougou (21-23). Little is known about the EO susceptibility in Anopheles and Aedes populations in the western part of this country. Moreover, previous studies did not take into account the positive control in the various tests.

Our study aimed at evaluating the larvicidal activities of EOs of five local aromatic plants from Burkina Faso, including C. citratus, C. nardus (DC.) Stapf, E. camaldulensis Dehn, L. multi!ora, and O. americanum (Wild.) A.J. Paton in terms of lethal concentrations _(LC50^and_LC90)upon field populations of Aedes aegypti from Bobo-Dioulasso and Anopheles gambiae from the Valleìe du Kou (VK).

An. gambiae larvae were collected from district number 7 of the Valleìe du Kou (Bama) (11°24'N and 4°24'O), a rice-growing area located 30 km north of Bobo-Dioulasso. Ae. aegypti larvae were collected from tires in various urban settings in Bobo-Dioulasso, the economic capital city of Burkina Faso. Bobo-Dioulasso and Bama are two localities in the province of Houet in western Burkina Faso. The larvae were collected from June to October 2021 and transported to the insectary of the Institute of Research in Health Sciences (IRSS) located in Bobo-Dioulasso where 3 and 4 larval instars were sorted according to Filho (24). Larvae from laboratory reference strains were used as controls. The insectary conditions were 27°C #177; 2°C temperature, 80% #177; 10% relative humidity, and 12-h light and 12-h dark photoperiod.

The five plant species tested, C. citratus, C. nardus (Linn.), E. camaldulensis, L. multi!ora, and O. americanum, were used in

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 2 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

this current study. They were chosen firstly due to endogenous data provided from informants questioned in areas investigated as well as the data from the literature. These plants were collected from the garden of the Research Institute of Applied Sciences and Technologies (IRSAT). The identification of the plants and extraction of EOs were performed by IRSAT. All the EOs were extracted from the leaves of the test plants by hydrodistillation (HD) using a clevenger-type apparatus and stored in a dark glass bottle at 4°C prior to use. The oils thus obtained were separated from water in the condenser and stored in airtight containers under refrigeration (4°C) till their later use for larval bioassays. The major compounds of these EOs were obtained by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).

The larval bioassay tests were carried out following the standard WHO larval bioassay test method (25). They were carried out in the laboratory of the Institute of Research in Health Sciences located in Bobo-Dioulasso. Clear plastic cups with capacities of 200 ml each were used for the larvicidal bioassays. An appropriate amount of each EO was dissolved in acetone to prepare 1 ml of stock solution. Fresh stock solutions of each of the above stock solutions were prepared by adding distilled water to produce the required concentrations (50, 100, 150, and 200 ppm). Four replicates were carried out for each test concentration and species of mosquito larvae. Twenty active third and fourth larval instars of An. gambiae and Ae. aegypti in 10 ml of distilled water were transferred into each clear plastic cup that contained 139 ml of distilled water. One milliliter of the mixing solution of EO and acetone was added to each cup that contained 149 ml of distilled water to give a final solution of 150 ml with the desired concentrations. Two replicates of the control were carried out simultaneously with 149 ml of distilled water and 1 ml of acetone. Pyriproxyfen, the reference chemical larvicidal, was used at different concentrations as a positive control.

Analyses were performed by using the statistical software XLSTAT version 2,015.1.01. The LC50, LC90, and the 95% CIs were calculated by probit analysis using the same statistical

software in order to compare the larvicidal potency of the plants and susceptibility of the test mosquito larvae. _LC50 and LC90 values were judged as significantly different between the EOs (p < 0.05) if the CIs did not overlap (14, 26). In all the tests, no control mortality was detected after the 24-h exposure; hence, no correction was required based on Abbot's formula.

The major compounds of the 5 EOs are summarized in Table 1. The EO of C. citratus was found to be rich in geranial (48.1%), neral (35.8%), and myrcene (11%). The EO of C. nardus was predominantly composed of citronellal (41.7%), geraniol (20.8%), and p-elemene (11%). The EO of E. camaldulensis was rich in 1,8-cineole (59.5%) and a-pinene (9.17%). The OE of L. multi!ora was characterized by p-cymene (25.27%), p-caryophyllene (12.7%), and thymol (11.88%). O. americanum EO was characterized by a high percentage of 1,8-cineole (31.22%) followed by camphor (12.73%).

EOs from 5 plant species demonstrated larvicidal activities against susceptible strains and field-collected 3 and 4 larval instars of An. gambiae. Overall, five EOs were the most toxic on 3 and 4 larval instars of An. gambiae susceptible strain. On the susceptible strain larvae of An. gambiae (Kisumu), the _LC50 and LC90 values were from 3.9 to 75.8 ppm and from 29.5 to 193.5 ppm, respectively (Table 2). On field-collected larvae of An. gambiae (VK), the _LC50^and_LC90 values were between 39.5 to 138.1 ppm and from 90.2 to 328.9 ppm, respectively (Table 3).

Regarding _LC50^and_LC90 values, L. multi!ora exhibited the highest larvicidal activity against the 2 strains of An. gambiae (LC50 = 3.9 ppm, LC90 = 29.5 ppm for Kisumu larvae and LC50 = 39.5 ppm and LC90 = 90.2 ppm for VK larvae).

As for O. americanum, it exhibited the weakest larvicidal activity (LC50 = 75.8 ppm; LC90 = 193.5 ppm) for Kisumu larvae, while C.

TABLE 1 | Major compounds of the 5 essential oils tested on larvae of Anopheles gambiae and Aedes aegypti.

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 3 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

TABLE 2 | Median and 90% lethal concentrations and their Confidence Limits (CLs) of plant essential oils against 3 and 4 larval instars of Anopheles gambiae susceptible

LC (lethal concentration) in ppm (part per million). LC values followed by different letters are significantly different.

citratus showed the weakest larvicidal activity (LC50 = 138.1 ppm; LC90 = 328.9 ppm) on VK larvae.

Furthermore, oils from E. camaldulensis, C. nardus, and C. citratus still showed strong larvicidal activities after L. multi!ora with _LC50 values <50 ppm and _LC90 values <91 ppm on Kisumu larvae. On VK larvae, EOs of C. nardus, O. americanum, and E. camaldulensis showed strong larvicidal activities after L. multi!ora with _LC50 values <140 ppm and _LC90 values <270 ppm.

Only the EO of L. multi!ora gives _LC50^and_LC90 values close to that of the positive control pyriproxyfen against Kisumu and VK larvae.

Based on the overlap of the CIs of the _LC50^and_LC90 values, no significant difference was observed between L. multi!ora and pyriproxyfen on the two An. gambiae strains tested.

All EOs from five (5) plant species exhibited toxicity against susceptible strain larvae and 3 and 4 larval instars of Ae. aegypti field-collected strain. Tables 4 and 5 show the _LC50^and_LC90 values of the EOs of five (5) plants tested against susceptible strains and 3 and 4 larval instars of Ae. aegypti field-collected strain.

As in the case of An. gambiae populations, among the EOs tested, L. multi!ora was the most toxic EO on the two (2) strains of Ae. aegypti tested. Indeed, _LC50^and_LC90 values were 42 and 74.6 ppm, respectively, for L. multi!ora tested on the susceptible strain of Ae. aegypti (Bora bora) and 3 and 4 larval instars of Ae. aegypti field-collected strain from Bobo-Dioulasso and lower for those from other EOs tested where the _LC50^and_LC90 values ranged from 61.5 to 103.8 ppm and 108.8 to 311.3 ppm, respectively.

For the Bora bora strain, _LC50^and_LC90 values were 61.5, 62.4, 91.8, 41.9, and 101.3 ppm and 132, 108.8, 180.9, 68.5, and 188.8 ppm for EOs from C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multi!ora, and O. americanum, respectively (Table 4). These

values were close to those obtained with the field strain collected from Bobo-Dioulasso_(LC50^and_LC90 values were 74.6, 63.5, 79.4, 41.9, and 103.8 ppm and 152.3, 148.5, 226.3, 74.6, and 1,053.6 ppm with EOs from C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multi!ora, and O. americanum, respectively) (Table 5). EO of E. camaldulensis remains the least toxic to both strains of Ae. aegypti regarding the _LC50^and_LC90 values above 100 and 188 ppm, respectively.

Based on the overlap of the CIs of the _LC50^and_LC90 values, there were no significant differences between L. multi!ora and pyriproxyfen at _LC90 with Bora bora. Also, there were no significant differences between C. citratus and C. nardus regarding _LC50^and_LC90 values with the two Ae. aegypti strains tested. Also, there were no significant differences between E. camaldulensis and O. americanum regarding LC90 with the two Ae. aegypti strains tested and _LC50 with Bora bora. It is also the same with C. citratus and C. nardus, in regard to LC50 and _LC90 values found in two Ae. aegypti strains tested.

Up to now, long-lasting insecticidal nets (LLIN) and indoor residual spraying (IRS) remain the two main tools targeting mainly adults An. gambiae and to lesser extent Ae. aegypti vectors. Thus, there is an urgent need to develop innovative tools and techniques including EOs used against eggs, larvae instar, and adults in order to increase the success of vector control (11).

Our study aimed at evaluating the bioefficacy of five EOs on Ae. aegypti and An. gambiae larvae according to the WHO standard methods. Most studies have already performed the larvicidal tests but did not include the chemical control pyriproxyfen, an insect growth regulator (IGR). IGR acts by mimicking one of these hormones or directly perturbating cuticle formation/deposition or lipid biosynthesis.

TABLE 3 | Median and 90% lethal concentrations and their Confidence Limits (CLs) of plant essential oils against 3 and 4 larval instars of Anopheles gambiae from VK,

LC (lethal concentration) in ppm (part per million). LC values followed by different letters are significantly different.

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 4 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

TABLE 4 | Median and 90% lethal concentrations and their Confidence Limits (CLs) of plant essential oils against 3 and 4 larval instars of Aedes aegypti susceptible strain

LC (lethal concentration) in ppm (part per million). LC values followed by different letters are significantly different.

In this current study, all EOs tested exhibited variable insecticide activity against the larvae of An. gambiae and Ae. aegypti. Regarding _LC50^and_LC90 values, the EOs from C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multi!ora, and O. americanum exhibited higher larvicidal activities against third and fourth instar laboratory-reared larvae of An. gambiae and Ae. aegypti after 24 h of exposure, the most toxic of all being that of L. multi!ora. _LC50 of EO from E. camaldulensis was the least toxic against Ae. aegypti, whereas C. citratus remains the least toxic against An. gambiae. These data are not in agreement with those found by Manh et al. (27), who reported that on Ae. aegypti larvae, C. citratus EO (LC50 = 120.6 ppm) was less effective than that of E. camaldulensis (LC50 = 33.7 ppm).

Our results obtained with C. nardus on An. gambiae in this study were below those obtained by Ahouansou et al. (19), who obtained a value of 97.3 ppm for _LC50 on An. gambiae. Our results were similar to those reported by Solon et al. (28) on Ae. aegypti populations. In their study, O. americanum and C. citratus exhibited values of LC50 equaling 67 and 69 ppm, respectively. However, the results with O. americanum were below those reported by Wangrawa et al. (21) on An. gambiae whose _LC50 was 209.84 ppm.

The _LC50^and_LC90 values obtained with the L. multi!ora in this current study were lowest than those reported by Bassole et al. (23). Recently, the same trend was observed by Yameogo et al. (22), who showed also the toxic effect of L. multi!ora against Ae. aegypti populations from Tabtenga, Ouagadougou.

Interestingly, the high toxicity of the L. multi!ora EO could result in the presence of three major components: thymol, p-cymene, and 13-caryophyllene. According to Folashade (29), thymol, germacrene D, p-cymene, thymyl acetate, and sabinene were found in EOs of L. multi!ora in Ghana and seem to be involved in Lippia toxicity. Conversely, the lower larvicidal activities of C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, and O. americanum oils could be explained by the minor effect of piperitone, geraniol, and

1.8-cineole against Ae. aegypti and An. gambiae larvae. This could explain the differences observed in biological activity among the EOs.

Regarding the _LC50^and_LC90 values, the bioef!cacy of L. multi!ora on An. gambiae strains is closer to that of the positive control used in this study, which is pyriproxyfen, the reference larvicide used against larvae. This would open new alternatives for mosquito control.

Globally, in An. gambiae strain populations, the laboratory-reared larvae were found to be the most susceptible to EOs than those from the field population (VK), known for their resistance to pyrethroid (30-32).

As observed in An. gambiae populations, Ae. aegypti larvae were the most susceptible to L. multi!ora after the chemical pyriproxyfen. The _LC50 values found in this study were slightly lower than those observed in Ae. aegypti populations from Ouagadougou (22), explaining the occurrence of the phenotypic resistance to the main chemical.

As shown by Namountougou et al. (33), tests performed with deltamethrin on Ae. aegypti populations collected from Bobo-Dioulasso showed mortality rates reaching 89.62% and 82.72% for 2013 and 2014, respectively. Mortality rates of Ae. aegypti collected from Ouagadougou were 50.7% and 20.7% for 2013 and 2014, respectively. All these values were lower than 90%, suggesting a resistance. It is very urgent to search for an alternative to chemicals. Our data will help to develop innovative strategies based on EOs.

CONCLUSION

Our results showed that the use of EOs as larvicides is a promising strategy. Therefore, they could be the object of

TABLE 5 | Median and 90% lethal concentrations and their Confidence Limits (CLs) of plant essential oils against 3 and 4 larval instars of Aedes aegypti from Bobo-

LC (lethal concentration) in ppm (part per million). LC values followed by different letters are significantly different.

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 5 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

particular attention in the search for new natural, selective, and biodegradable larvicidal products that can be used in public health vector control programs against An. gambiae and Ae. aegypti in particular.

The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary materials, further inquiries can be directed to the corresponding author/s.

MB and OG designed the study. DS critically supervised the study. MB, HK, GM, and OT carried out the laboratory experiments. MB, SD, and OG analyzed and interpreted the data and drafted the manuscript. OG, RD, and MN revised the

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 6 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

From the Two Biggest Cities, Ouagadougou and Bobo-Dioulasso, in Burkina Faso: Implication of Metabolic Resistance. Trop Med Infect Dis (2020) 5:84. doi: 10.3390/tropicalmed5020084

Conflict of Interest: The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.

Publisher's Note: All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.

Copyright(c) 2022 Balboneì, Soma, Namountougou, Drabo, Konateì, Toe, Bayili, Meda, Dabiré and Gnankine. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

Frontiers in Tropical Diseases | www.frontiersin.org 7 July 2022 | Volume 3 | Article 853405

Alternatives to Pyrethroid Resistance: Combinations of Cymbopogon nardus and Ocimum americanum Essential Oils Improve the Bioefficiency Control Against the Adults' Populations of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)

Mahamoudou Balboné,¹Dieudonné Diloma Soma,²Samuel Fogné Drabo,¹Moussa Namountougou,^2,3Hamadou Konaté,^2,3Georges Benson Meda,²Ignace Sawadogo,⁴Rahim Romba,¹Etienne Bilgo,²Roger C. H. Nebié,⁴Imaël H. N. Bassolé,¹Roch K. Dabire,²and Olivier Gnankine^1,5,

¹Laboratoire d'Entomologie Fondamentale et Appliquée, Unité de Formation et de Recherche en Sciences de la Vie et de la Terre (UFR-SVT), Université Joseph KI-ZERBO, Ouagadougou, Burkina Faso, ²Institut de Recherche en Sciences de la Santé/Centre Muraz, Bobo-Dioulasso BP 545, Burkina Faso, ³Université Nazi Boni, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, ⁴Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies, Ouagadougou 03 BP 7047, Burkina Faso, and ⁵Corresponding author, e-mail: olignankine@gmail.com; olivier.gnankine@ujkz.bf

Abstract

Dengue vector control strategies are mostly based on chemicals use against Aedes aegypti populations. The current study aimed at investigating the insecticidal effects of essential oils (EOs) obtained from five plant species, Cymbopogon citrates (D. C.) Stapf. (Poaceae), Cymbopogon nardus (Linn.) Rendle (Poaceae), Eucalyptus camaldulensis Linn. (Myrtaceae), Lippia multiflora Moldenke (Verbenaceae), and Ocimum americanum Linn. Lamiaceae, and combinations of Cymbopogon nardus and Ocimum americanum on Ae. aegypti populations from Bobo-Dioulasso. For this purpose, adults of the susceptible and field strains of Ae. aegypti were tested in WHO tubes with EO alone and binary combinations of O. americanum (OA) and C. nardus (CN; scored from C1 to C9). The extraction of the essential oils was done by hydrodistillation, and their components were determined by GC/MS. Among the 5 EOs tested, L. multiflora essential oil was the most efficient, with KDT50 values below 60 min on all Ae. aegypti strains tested, and also with a rate of mortality up to 100 and 85% for Bora Bora and Bobo-Dioulasso strains, respectively. This efficacy may be due to its major compounds which are with major compounds as â-caryophyllene, p-cymene, thymol acetate, and 1.8 cineol. Interestingly, on all strains, C8 combination showed a synergistic effect, while showed an additive effect. These combinations exhibit a rate of mortality varying from 80 to 100%. Their toxicity would be due to the major compounds and the putative combined effects of some major and minor compounds. More importanly, L. multiflora EO and combinations of C. nardus and O. americanum EO, may be used as alternatives against pyrethroid resistant of Ae. aegypti.

Key words: resistance, essential oil, combination, major compound, rate of mortality

Arboviral diseases have been recognized as a global threat during the last 20 years (Mayer et al. 2017). According to WHO (2021), approximately 3.9 billion people worldwide are at risk of arboviral diseases. These diseases are caused by viruses (arboviruses) usually transmitted, under natural conditions, from vertebrate to vertebrate, by hematophagous insect vector (Aubry and Gauzère 2020) such as

Ae. aegypti mosquitoes. Zika, chikungunya, yellow fever, and dengue are arboviruses whose main vector is Ae. aegypti (Cuervo-Parra et al. 2016; Souza-neto et al. 2019). According to WHO (2020), among the arboviroses, dengue is the most prevalent in the subtropics and tropics areas. Thus, it is a major international public health problem (Guzman et al. 2010). In recent years, it has been detected in several

African cities including Ouagadougou and Bobo-Dioulasso, the major cities of Burkina Faso (Sessions et al. 2013, Ministère de la Santé du Burkina Faso 2017).

Vector control remains the most effective measure to control the transmission of this arboviral diseases (Bhatt et al. 2015). The use of insecticides is the main strategy for controlling Ae. aegypti (WHO 2012) when a dengue epidemic is detected in a city (Achee et al. 2015). Long-lasting insecticide-treated nets (LLINs) and indoor residual spraying (IRS) remain the main vector control methods (WHO 2012).

However, in many countries, resistance to insecticides has been observed in natural populations of disease vectors, and this resistance is increasing. Indeed, previous studies in Burkina Faso reported multiple resistance to chemical insecticides commonly used against Ae. aegypti populations (Sombié et al. 2019), particularly in the Ae. aegypti population from Bobo-Dioulasso (Ouattara et al. 2019). Recently, Namountougou et al. (2020) highlighted this resistance in Ae. aegypti populations in Ouagadougou and Bobo-Dioulasso according to metabolic activities such as nonspecific esterase, cytochrome P450, and glutathione S-transferase activities.

To manage concern related to increasing chemical resistance, which has become an obstacle to fight vector-borne diseases in general and dengue specifically, the use of natural products derived from plants with proven insecticidal efficiency is strongly recommended as an alternative. Among the many natural products, EOs and their constituents have received considerable attention in the search for new pesticides exhibiting insecticidal properties (Tripathi et al. 2009). Plant products are used worldwide to protect people against blood-sucking arthropods, and many studies have reported the adulticidal effects of essential oils (Zoubiri and Baaliouamer 2014). These natural compounds are biodegradable in nature and environmentally safe (Regnault-roger et al. 2012) and generally exhibit low toxicity to mammals (Isman 2000). Moreover, traditional medicine is largely based on plants (herbs or shrubs) and is available at low cost in most tropical areas (de Boer et al. 2010).

EOs have several valuable properties. First, they easily penetrate the cuticle of insects, which increases their bioavailability (N'Guessan et al. 2007). This property reduces mosquito knockdown time. Regarding the weak toxicity of most EOs against vectors, strategies based on their combination may improve their efficiency. Recent studies on Ae. aegypti populations from Ouagadougou (Burkina Faso) showed low toxicity of 3 of the 5 EOs tested in the present study, namely Ocimum americanum, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis (Yaméogo et al. 2021). According to Chansang et al. (2018), combination of EO-Permethrin shown a synergist effect on Aedes populations from Thailand.

To the best of our knowledge, even if studies have been carried out on the toxicity of EOs in Burkina Faso, studies on their combinations on Ae. aegypti populations are limited. In this study, our objective was to evaluate the insecticidal properties of EOs extracted from five local plants, namely L. multifiora, C. nardus, O. americanum, C. citratus, and E. camaldulensis, and binary combinations of 2 of them, namely O. americanum and C. nardus, against adults of Ae. aegypti populations from western Burkina Faso.

The first step consisted in collecting the aerial parts of the following species: L. multifiora, C. nardus, C. citratus, E. camaldulensis, and O. americanum. The collection was conducted at the botanic garden of the Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies

(IRSAT), Ouagadougou. The extraction of EOs was achieved through hydrodistillation using Clevenger apparatus. A dark glass bottle was used for storage at a temperature of 4°C, according to the works done by Drabo et al. (2017). Indeed, the combinations of C. nardus and O. americanum EOs tests were carried out, after having done the bioassays with the individual EOs, at the `Institut de Recherche en Sciences de la Santé/Direction Régionale de l'Ouest' (IRSS/DRO).

Essential oils obtained from the leaves of L. multifiora, C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, and O. americanum were analyzed by gas chromatography (GC) with flame ionization detection (GC- FID) using an Agilent 6890N GC instrument which is FID equipped, along with a DB-5 narrow bore column. Experimental procedures are detailed in Drabo et al. (2017) and Balboné et al. (2022).

For the GC/MS analysis, a GC HP 6890 connected to an MSD HP 5972 (Hewlett Packard, Palo Alto, CA) with a Zebron ZB-5MS capillary column (30 m long, ID 0.25 mm and film thickness 0.25 mm; Agilent) was used. Experimental procedures are detailed in Drabo et al. (2017) and Balboné et al. (2022).

The collection of pupae and larvae of the Ae. aegypti field strain was carried out from June to October 2021, in Bobo-Dioulasso, West Burkina Faso. Bobo-Dioulasso (11°10'37.7"N, 4°17'52.4"W), the economic capital of Burkina Faso, is located in the western part of the country. The pupae and larvae were reared in the insectarium located in the `Institut de Recherches en Sciences de la Santé, Direction Régionale de l'Ouest' (IRSS/DRO) in Bobo-Dioulasso. Larvae were fed with tetraMin Baby Fish Food (Tetrawerke, Melle, Germany). Adult mosquitoes, which emerged from pupae of the field strain, were placed in cages and fed with a 10% sugar solution. Female mosquitoes of first-generation field strain and second-generation Ae. aegypti `Bora Bora' strain maintained at the insectarium, as a reference strain, were used for susceptibility tests. Mosquitoes were reared under conditions of temperature 27 #177; 2°C, relative humidity 70 #177; 5%, 12 h of light and 12 h of dark.

Susceptibility tests were performed with WHO tubes according to standard procedures (WHO 2017). Whattman papers were used for impregnation according to the protocol adopted by N'Guessan et al. (2007). For this purpose, four rectangular papers (size 12 cm x 15 cm) were impregnated with 2 ml of a given concentration of an essential oil/combination of EOs diluted in acetone. For combination tests, 10 binary combinations varying from C1 to C9 were prepared. Thus, 1) CN 10%: OA 90%; 2) CN 20%: OA 80%; 3) CN 30%: OA 70%; 4) CN 40%: OA 60%; 5) CN 50%: OA 50%; 6) CN 60%: OA 40%; 7) CN 70%: OA 30%; 8) CN 80%: OA 20%; and 9) CN 90%: OA 10% corresponding to C1, , C3, C4, C5, C6, C7, C8, and C9, respectively, led us to carry out the combination tests.

Preliminary bioassay tests were used to select a range of EO concentrations for the current tests. The concentrations chosen were: 0.1, 0.5, and 1% for each EO or combination of EOs. Acetone was used as a negative control and permethrin 0.75% was used as a positive control. The test conditions were: temperature 25°C (#177; 2°C) and humidity 70-80%. Diagnostic concentrations were derived from the susceptible Ae. aegypti `Bora Bora' strain.

The data obtained were analyzed using the statistical software XLSTAT version 2015.1.01. By probity analysis, the knockdown times (KDT₅₀and KDT₉₅), lethal concentrations _(LC50and LC₉₉), and 95% confidence limits (95% CL) were calculated to compare the toxicity of the EOs and combinations against the adult mosquitoes tested. The relationship between KDT, mortality, and concentrations was evaluated by probity regression. The LC50, LC99, and mortality values were significantly different between the EOs and combinations (P < 0.05) if their confidence intervals did not overlap. Corrections were not necessary as no mortality was found in the negative controls. According to WHO (2017), the diagnostic concentration corresponds to twice the LC₉₉on susceptible strain.

Determination of EO interactions in the combinations was done using fractional inhibitory concentration (FIC) indices. The calculation and interpretation procedures have been described in Schelz et al. (2006) and Bassolé and Juliani (2012).

FIC indices were obtained by using the following formula: FIC = FIC_A+ FIC_Band FIC_A= MICA(A+B)/MICA and FIC_B= MICB(A+B)/ MIC_Bwhere MIC_Aand MIC_Bare the minimum inhibitory concentrations that kill adult mosquitoes for EOs A and B, respectively, MICA(A+B) ^and_MICB(A+B)are the minimum inhibitory concentrations of A and B, respectively in the combination. Also, FIC_Aand FIC_Bare the fractional inhibitory concentrations of A and B, respectively. The effects were classified as additive, synergistic, indifferent, and antagonistic as follows: 1) Synergistic if FIC < 0.5; 2) additive, if 0.5 ~ FIC ~ 1; 3) indifferent if 1 ~ FIC ~ 4; or 4) antagonistic if FIC > 4.

Data on the chemical analysis of the five EO samples are given in Table 1. The compounds of all these EOs were dominated by monoterpenes. The EO of C. citratus was composed of neral (44.7%) and geranial (55.2%). As for C. nardus EO, it was characterized by six compounds, dominated in majority by citronellal (41.7%), ge-raniol (20.8%), and â-elemene (11%). Sixteen compounds were found in E. camaldulensis EO with 1.8-cineole (59.55%) as major compound. L. multifiora EO consisted 16 compounds including â-caryophyllene (20.1%), p-cymene (14.6%), thymol (12.0%) acetate, and 1,8-cineole (11.6%) as the major compounds. Twenty-six compounds were found in O. americanum EO with 1,8-cineole (31.22%) and camphor (12.73%) the major compounds.

KDT values and mortalities were depending of the EO or combination. Also, they varied in connection with the treatment concentration and the Ae. aegypti strain tested.

Indeed, the lowest KDT values and the highest mortalities were obtained on the susceptible strain Bora Bora. All the EOs tested in the present study showed more or less high insecticidal properties on the both strains of Ae. aegypti. Lippia multifiora EO was the most toxic to all Ae. aegypti strains with a _KDT95value of 113.5 min and a mortality rate of 85% at the 1% concentration (Table 2) on Ae. aegypti of Bobo-Dioulasso. Also, this EO gave a proportion of 0.79 and 1.25% for LC₅₀and _LC99,respectively (Table 3), on Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso.

As for E. camaldulensis EO, it was the least toxic with a mortality of 0.7% at the 1% concentration on Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso (Table 2).

At the 1% concentration, C. nardus and O. americanum EO showed mortalities of 12.75 and 2.3%, LC₅₀values of 2.94 and 3.1%, respectively, on Ae. aegypti from Bobo-Dioulasso.

At the 1% concentration, there were no significant differences between the KDT obtained with the EOs on both strains of Ae. aegypti tested, except for those of C. nardus and L. multifiora.

Overall, all combinations showed low KDT values (Table 4). Combinations C8 (CN 80%; OA 20%), (CN 20%; OA 80%), and C9 (CN 90%; OA 10%) with LC₅₀values below 1%, whereas those of C4 (CN 40%; OA 60%) and C6 (CN 60%; OA 40%) were below 2%. The LC₅₀values and diagnostic concentrations obtained with these combinations were significantly lower than those obtained with the two EOs taken individually and with permethrin (Table 3). These combinations also had significantly higher mortalities than the individual EOs and permethrin (Tables 2 and 4).

The synergistic effect was obtained on both strains with the C8 combination, and the additive effect was found with the and C9 combinations (Tables 5 and 6). No antagonistic effect was observed but some combinations showed no effect.

Vector control strategies have mainly consisted of the use of chemicals against mosquitoes. The frequent use of chemicals has raised many concerns in the environment and human public health (Cuervo-Parra et al. 2016) and caused increasing resistance in most mosquito populations (Mahanta et al. 2019) and particularly Ae. aegypti population of Bobo-Dioulasso (Namountougou et al. 2020); (Badolo et al. 2019). Regarding this situation, plants extracts seem to be an alternative because they contain large number of bioactive, effective, biodegradable compounds and have been used currently for mosquito control (Boonyuan et al. 2014; Yaméogo et al. 2021). From the present knowledge, these are the first time that works on toxicity of combinations of whole EOs on Ae. aegypti populations were investigated.

Here, our current study showed the variable adulticidal effects of EOs of C. nardus, C. citratus, O. americanum, L. multifiora, and E. camadulensis on susceptible Bora Bora and resistant Aedes aegypti strain collected in Bobo-Dioulasso. These results partially confirm the work of Yaméogo et al. (2021) who showed the toxicity of six EOs including C. nardus, E. camaldulensis, Lippia multifiora, and O. americanum on Ae. aegypti populations collected in Ouagadougou. They also confirm the works done by Drabo et al. (2017) who had shown the adulticidal properties of C. citratus and O. americanum on Bemisia tabaci populations confirming their broad-spectrum efficiency against most of insects.

Interestingly, the EO of L. multifiora was the most toxic on both strains of Ae. aegypti. This toxicity of L. multifiora EO could be explained by the insecticidal effect of the most dominant compounds which are thymol acetate, p-cymene and â-caryophyllene. Indeed, previous studies reported that â-caryophyllene exhibits insecticidal properties (Almadiy 2020) and toxicity of Eucalyptus tereticornis EO could be explained by the presence of the other component as p-cymene (Bossou et al. 2013) found as a major component in L. multifiora. Similarly, lethal toxicity of the main components of Ocimum kilimandscharicum (such as camphor, 1.8-cineole and â-caryophyllene) EOs had been reported against two insect pests (Rhyzopertha dominica and Sitophilus zeamais; Bekele and Hassanali 2001).

Table 1. Chemical composition of Lippia multiflora, Cymbopogon nardus, Ocimum americanum, Cymbopogon citratus, and Eucalyptus camaldulensis essential oils

Retention Compounds indices	Cymbopogon citratus(%)	Cymbopogon nardus (%)	Eucalyptus camaldulensis(%)	Lippia multi- flora (%)	Ocimum americanum(%)
á-Thujene 925	--	--	--	1.6	0.13
á-Pinene 933	--	--	9.17	0.9	6.87
Camphene 945	--	--	0.19	--	2.77
Sabinene 975	--	--	--	--	--
â-Pinene 981	--	--	2.49	--	0.65
Myrcene 992	--	--	0.15	--	3.71
2-Carene 999	--	--	--	--	2.04
á-Phellandrene 1,003	--	--	0.32	3.1	0.39
á-Terpinene 1,017	--	--	--	1.41	0.40
p-Cymene 1,027	--	--	4.73	14.6	0.21
Limonene 1,028	--	--	8.76	--	4.66
1,8-Cineole 1,034	--	--	59.55	11.6	31.22
â-Ocimene 1,048	--	--	--	9.4	--
?-Terpinene 1,061	--	--	1.39	--	1.13
Terpinolene 1,081	--	--	0.21	--	0.65
Camphor 1,124	--	--	--	--	12.73
Citronellal 1,158	--	41.7	--	--	--
Citronellol 1,230	--	8.0	--	--	--
Borneol 1,156	--	--	0.46	--	0.13
4-Terpineol 1,168	--	--	1.14	--	0.92
á-Terpineol 1,177	--	--	2.65	--	2.08
Neral 1,242	44.7	--		--
Piperitone 1,252	--	--	0.09	--	2.44
Geraniol 1,253	--	20.8	--	--	--
Geranial 1,268	55.2	--	--	--	--
Bornyl acetate 1,269	--	--	--	--	3.96
Thymol 1,288	--	--	--	8.3	--
Thymol acetate 1,355	--	--	--	12.0	--
â-Elemene 1,372	--	11.0	--	--	--
á-Copaene 1,390	--	3.7	--	--	--
â-Caryophyllene 1,415	--	--	--	20.1	3.55
Trans-á-Bergamotene 1,433	--	--	--	--	5.32
á-Humulene 1,442	--	--	--	4.8	0.25
allo-Aromadendrene 1,446	--	--	1.40	--	--
á-Amorphene 1,485	--	--	--	1.4	--
Germacrene D 1,495	--	--	--	1.5	0.24
(Z, E)-á-farnesène 1,497	--	--	--	--	3.64
B-himachalene 1,499	--	--	--	--	--
Hedycaryol 1,520	--	7.4	--	--	--
Elemol 1,545	--	--	--	2.1	1.6
â-Eudesmol 1,650	--	--	--	2.5	--
Caryophyllene oxyde 1,581	--	--	--	4.5	0.08
Hydrocarbon monoterpenes	-	--	24.89	33.01	23.61
Oxygenated monoterpenes	99.9	77.9	66.96	36.5	53.48
Hydrocarbon sesquiterpenes	--	14.7	1.4	25.8	13.03
Oxygenated sesquiterpenes	--	--	0.34	4.5	1.68
Total	99.9	92.6	93.59	99.81	91.8

Other previous studies reported that the insecticidal properties of an additive effect between 1.8-cineole and sabinene on Sitophilus

(Koul et al. 2008). These compounds were the same of those found If the pre-exposure of mosquitoes to PBO can restore totally or

in O. americanum EO tested here and for which we obtained the partially the susceptibility to pyrethroids (Hien et al. 2021), there

weak ef!cacy. According to Ntonga et al. (2017), 1.8-cineole is re is no doubt that the toxicity of EOs could be improved by binary

ported to contribute strongly to the toxicity of Callistemon citrinus combinations of certain EOs.

oil against adult females of Anopheles coluzzii. On the contrary, E. In the current study, this improvement was outlined through

camaldulensis EO, rich in 1,8-cineole was the least toxic against the KDT, LC₅₀values and rate of mortality obtained with certain

adult females of Ae. aegypti. This low toxicity could be due prob combinations which were higher than those of the EOs tested alone

ably to the absence of sabinene among the main compounds of E. and positive control. It is suggested that combinations reduce the

camaldulensis EO. Indeed, Liu et al. (2020) reported that there was time required to paralyze mosquitoes. Interestingly, the combination

Table 2. KDT50, _KDT95and mortalities from essential oils tested on Aedes aegypti susceptible (Bora bora) and field (Bobo-Dioulasso) strains

			Aedes aegypti `Bora bora'		Aedes aegypti `Bobo-Dioulasso'
Treatments	Concentrations	KDT50 (Min)	KDT95 (Min)	Mortality (%)	KDT50 (Min)	KDT95 (Min)	Mortality (%)
C. citratus	0.1	193.3	291.1	0	221.2	311.2	0
	0.5	192.6	290.2	4.04	228.1	298.5	0
	1	140.6	230.4	8.26	142.5	244.8	0.9
C. nardus	0.1	88.6	134	3.1	179	278	0.98
	0.5	35.6	53.8	9.86	88.7	143.9	5
	1	24	33.7	20.34	35.6	57.2	12.75
E. camaldulensis	0.1	211.3	299.1	0	234.1	343.9	0
	0.5	178.1	285.7	3.3	209.4	297.2	0.1
	1	156.5	267.5	7.14	190.3	287.2	0.7
L. multiflora	0.1	107	178.7	12.35	113.5	182.8	4.1
	0.5	40.9	72	29.33	43	75	16.02
	1	-3.9	7.8	100	20.5	32.8	85
O. americanum	0.1	131.57	194.82	2.08	151.7	264.3	0
	0.5	128.1	188.4	5.56	145.3	247.5	0.2
	1	125.7	210.6	9.14	133.3	249	2.3
Permethrin	0.75	16.6	29.1	98.8	144	188.7	10.1

Table 3. Lethal concentrations at 50 and 99% (LÇ and LÇ) and diagnostic concentrations of all essential oils, combinations, and per-methrin of O. americanum and C. nardus tested with Aedes aegypti

Treatments	Aedes aegypti Bora Bora		Aedes aegypti Bobo-Dioulasso		Diagnostic concentration	Diagnostic concentration	Diagnostic concentration
Treatments	LC50 (%) (CL95)	LC99 (%) (CL95)	LC50 (%) (CL95)	LC99 (%) (CL95)	(%)	(mg/ml)	(mg/cm²)
C. citratus	2.7	4.9	--	--	9.88	98.8	1.10
	(-)	(-)
C. nardus	2.24	4.3	2.94	5.9	8.6	86	0.95
	(1.6-2.7)	(2.7-4.9)	(1.4-3.8)	(5.7-8.7)
E. camaldulensis	3.58	7.81	--	--	15.62	156.2	1.73
	(3.3-4.2)	(-)
L. multiflora	0.57	1.03	0.79	1,25	2.06	20.6	0.23
	(0.5-0.6)	(0.9-1.2)	(0.7-0.8)	(1.1-1.4)
O. americanum	2.7	4.9	3.1	5.3	9.8	98	1.09
	(-)	(3.4-5.3)	(-)	(-)
C1(CN 10%:OA	3.63	6.41	3.9	6.8	12.72	127.2	1.41
90%)	(-)	(-)	(-)	(-)
(CN 20%:OA	0.77	1.28	0.84	1.297	2.56	25.6	0.28
80%)	(0.7-0.8)	(1.2-1.4)	(0.8-0.9)	(1.2-1.4)
C3(CN 30%:OA	2.683	4.9	2.6	4.5	8.4	84	0.93
70%)	(1.46-5)	(3.2-5.9)	(-)	(-)
C4(CN 40%:OA	1.49	2.66	1.98	3.9	5.06	50.6	0.56
60%)	(1.2-2.2)	(2-4.6)	(1.5-2.3)	(2.4-4.6)
C5(CN 50%:OA	4.02	9.697	3.83	8.3	19.4	194	2.16
50%)	(-)	(-)	(-)	(-)
C6(CN 60%:OA	1.79	3.27	1.68	2.92	6.54	65.4	2.16
40%)	(1.4-3.5)	(2.3-7.7)	1.3-3.3	(2.1-3.1)
C7(CN 70%:OA	1.7	2.94	3.47	6.1	5.88	58.8	0.65
30%)	(1.3-1.9)	(1.9-4.4)	(-)	(-)
C8(CN 80%:OA	0.6	1.08	0.7	1.2	2.16	21.6	0.24
10%)	(0.5-0.6)	(1-1.2)	0,6-0.8	(1.1-1.3)
C9 (CN 90%:OA	0.97	2.29	0.99	2.56	4.58	45.8	0.51
10%)	(0.8-1.1)	(1.9-3)	(0.9-1.3)	(2-3.5)
Permethrin	0.75	1.69	2.2	3.5	3.38	33.8	0.37
	(0.6-1.1)	(1.6-1.8)	(2.1-2.6)	(2.3-5.8)

of C8 (CN 80%: OA 20%) and (CN 20%: OA 80%) improved the toxicity on the Aedes populations. This would be due to the simultaneous toxic effect of the compounds in the combined EOs. It could

be thought that C. nardus EO needed a certain amount of the major compounds of O. americanum EO. Conversely, O. americanum EO needed some constituents of C. nardus EO to perform. Studies had

Table 4. KDT₅₀, KDT₉₅, and mortalities of binary combinations of C. nardus (CN) and O. americanum (OA) tested on Aedes aegypti susceptible (Bora bora) and field (Bobo-Dioulasso) strains

Table 5. The effects of interaction of essential oil combinations from Cymbopogon nardus (CN) and Ocimum americanum (OA) on Aedes aegypti adults of the susceptible strain (Bora Bora) and the type of interaction (n = 150 adults)

Combination of essential oil (%) Codes Mortality at LC₅₀(%) FICCn FICO.a FIC Effect

FIC = FIC_A+ FIC_B; Additive: 0,5 ~ FIC ~ 1; Synergistic: FIC < 0,5; Antagonistic: FIC > 4; No effect: 1 ~ FIC ~ 4.

shown that the addition of a little citronellal enhanced the effect of the citral-myrcene mixture against Ae. aegypti. Nevertheless, mosquito host-seeking behavior was not significantly reduced by citron-ellal alone (Hao et al. 2008).

Interestingly, only C8 combination provides synergistic effect on Aedes resistant populations. Synergistic effect obtained by this combination could also be explained by the simultaneous action of the major compounds. Also, this synergistic effect could be due to the appearance of a new components that does not exist in the individual EOs (Muturi et al. 2017; Wangrawa et al. 2022). Previous studies had shown that some essential oils or their compounds could interact to create a synergistic effect at some ratio and an antagonistic effect at other ratios (Intirach et al. 2012; Pavela 2015). Further studies will evaluate the combination 80:20 ratio on a large wild Aedes populations to appreciate the phenotypic data. As well, component of this mixture will determine. It is necessary before evaluating this combination in semifields.

Indeed, combinations of 1.8-cineole and citronellal as well as several minor compounds and citronellal gave synergistic effects on Spodoptera littoralis larvae (Pavela 2014).

Table 6. The effects of interaction of essential oil combinations from Cymbopogon nardus (CN) and Ocimum americanum (OA) on Aedes aegypti adults of the field strain (Bobo-Dioulasso) and the type of interaction (n = 150 adults)

Combination of essential oil (%)	Codes	Mortality at LC₅₀(%)	FICOa	FICCn	FIC	Effect
CN 0%:OA 100%	OA	3.1	--	--	--	--
CN 10%:OA 90%	C1	3.9	1.25	1.32	2.57	No effect
CN 20%:OA 80%		0.84	0.27	0.28	0.55	Additive
CN 30%:OA 70%	C3	2.6	0.83	0.88	1.71	No effect
CN 40%:OA 60%	C4	2.18	0.7	0.74	1.44	No effect
CN 50%:OA 50%	C5	3.83	1.23	1.3	2.53	No effect
CN 60%:OA 40%	C6	1.68	0.54	0.57	1.11	No effect
CN 70%:OA 30%	C7	3.47	1.11	1.18	2.29	No effect
CN 80%:OA 20%	C8	0.7	0.22	0.24	0.46	Synergistic
CN 90%:OA 10%	C9	1.05	0.34	0.36	0.7	Additive

FIC = FIC_A+ FIC_B; Additive: 0.5 ~ FIC ~ 1; Synergistic: FIC < 0.5; Antagonistic: FIC > 4; No effect: 1 ~ FIC ~ 4.

According to Hyldgaard et al. (2012), each compound of an EO had a specific mode of action but these compounds could interact with compounds of another EO in a combination to give other modes of action. Thus, the combination of compounds with different modes of action could increase the total lethal actions in mixtures (Sarma et al. 2019).

This study opens new perspectives of valorization of EOs. According to Gnankiné and Bassolé (2017), microencapsulation technologies may improve the duration of action of EOs in terms of application taking into consideration the fact that the EOs are volatiles.

Conclusion

Our study investigated the adulticidal effects of the essential oils of five plants used traditionally in Burkina Faso, Lippia multifiora, Cymbopogon nardus, Ocimum americanum, Cymbopogon citrates, and Eucalyptus camaldulensis, and combinations of two of these EOs against adults of Aedes aegypti, the mosquito vector of dengue. Lippia multifiora EO was the most toxic on both strains of Aedes aegypti tested. EOs of C. nardus and O. americanum were less toxic, but their combinations were more toxic, in some proportions, to both strains of Ae. aegypti. Lippia multifiora EO and combinations of C8 (CN 80%: OA 20%), (CN 20%: OA 80%), and to a lesser extent C9 (CN 90%: OA 10%) could be promising alternatives to pyrethroid resistance in control strategies against Ae. aegypti, the dengue vector. As far as we know, this study demonstrates the first time that the binary combinations namely C8 and exhibit high rates of mortality on Bobo-Dioulasso resistant strain to chemicals.

We sincerely thank `Institut de recherche en Sciences Appliquées et technologiques' (IRSAT) for supplying us with essential oils. We also thank Casimir Gnankiné for editing this article.

Funding of this study was provided partly by the TWAS 18-163RG/ BIO/AF/AC_G-FR3240303649 and the centre d'excellence African (CEA) en Innovations des maladies a transmission vectorielle.

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Malaria remains one of the world's deadliest diseases. It is a life-threatening disease caused by parasites that are transmitted to people through the bites of infected female Anopheles mosquitoes. Each year, 154 to 289 million persons are infected with 490-836 thousand deaths recorded mostly in children under 5. About 90% of this burden is recorded in Africa¹. In Burkina Faso, malaria is a major health issue and accounts for 43% of medical consultations and 22% of deaths were recorded. This country is among the 10 most affected (3% of cases and 4% of deaths worldwide)² by malaria disease.

Until now, long-lasting insecticidal nets (LLINs) and indoor residual spraying (IRS) remain the two main tools commonly used in controlling adults of Anopheles gambiae, the vector of malaria³. Pyrethroids are only products used for LLINs⁴. However, pyrethroid resistance is a threat to the efficiency of these protective tools, especially when resistance is occurred at high levels^5,6. In Burkina Faso, pyrethroid resistance has been observed throughout the country for several years and still a concern because the use of pyrethroid-based LLINs does not provide the expected levels of individual and community protection⁷.

¹Laboratoire d'Entomologie Fondamentale et Appliquée, Unité de Formation et de Recherche en Sciences de la Vie et de la Terre, Université Joseph KI-ZERBO, 03 BP 7021, Ouagadougou, Burkina Faso. ²Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies, 03 BP 7047, Ouagadougou, Burkina Faso. ³Institut de Recherche en Sciences de la Santé/Centre Muraz, BP 545, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso. ⁴Université Nazi Boni, 01 BP 1091, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso. email: olignankine@gmail.com; olivier.gnankine@ujkz.bf

Table 1. Combination codes with proportions of the two essential oils. Cn, C. nardus; Oa, O. americanum; %, percentage.

To improve the effectiveness of vector control tools, the World Health Organization (WHO) has developed a global plan for the management of insecticide resistance (GPIRM)⁸. Key elements of this plan include: (1) insecticide rotation; (2) mixtures of at least two different insecticides; (3) alternate use of at least two insecticides of different classes; and, (4) mosaic use of insecticides. Today, a limiting factor in the development of these strategies were the absence of alternative classes of insecticides for LLINs. However, in recent years, several studies have shown that the use of piperonyl butoxide (PBO) as a synergist restores susceptibility to deltamethrin or permethrin in several regions of the country^9,10.

To manage the resistance of insects generally and mosquitoes specifically to chemical insecticides, many research programmes have focused on natural products derived from plants as an alternative to conventional insecticides used in vector control for which resistance has been detected¹¹. Among the many natural products, essential oils (EOs) and their constituents have received considerable attention in the search for new pesticides and have been found to possess insecticidal properties¹².

EOs from plants are secondary metabolites comprising different bioactive compounds and have gained importance in terms of alternative to chemicals. They are biodegradable, environmentally safe and easy to use and compose of a mixture of different bioactive compounds which offer less chance for emerging resistance¹³.

Previous studies have identified more than 3000 compounds from 17,500 aromatic plants¹⁴. Most of them have been tested for their insecticidal properties and have been reported to have insecticidal effects^15,16. Other studies have shown equal or higher toxicity of the major compounds compared to its whole EO¹⁷. Some studies have also attempted to formulate efficient insecticides by combining different plants with chemical insecticides to increase the overall toxicity and minimize the secondary effects¹⁸. Other studies have shown insecticidal properties of EOs of Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multi!ora, and Ocimum americanum¹⁹. These studies focused on Aedes aegypti populations in the city of Ouagadougou, Central Burkina Faso. Although recent studies have shown that combinations of EO of L. multi!ora and Cymbopogon schoenanthus gave synergistic effects against mosquitoes from the An. gambiae populations Kisumu strain²⁰, little is known about the effect of EOs mixture on resistant An. gambiae populations.

The objective of the current study aimed at examining the adulticidal activities of EOs of five aromatic plants of Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multi!ora and Ocimum americanum, on susceptible and resistant An. gambiae populations collected in «Vallée du Kou» (Bama), Western Burkina Faso. They were chosen firstly due to endogenous data provided from informants questioned in areas investigated as well as the data from the literature. This current study, also evaluate the toxicity level of binary combinations of EOs of C. nardus and O. americanum, on the two An. gambiae populations.

Sampling of larvae and rearing. Larvae and pupae of the resistant strain of Anopheles gambiae «VK» were collected from June to October 2021, in the «Vallée du Kou» (Bama). The frequency of the kdr L1014 F mutation in this strain was closed to fixation (F = 0.99). The "Vallée du Kou" (VK) is a district of the Bama department (11° 23' 59» N, 4° 25' 46» W) in the province of Houet, the economic capital of Burkina Faso. The larvae were brought and reared in the insectarium of the «Institut de Recherches en Sciences de la Santé/Direction Régionale de l'Ouest» (IRSS/DRO) located in Bobo-Dioulasso. The larvae were fed with tetraMin (Tetrawerke, Melle, Germany). Adult mosquitoes emerging from the pupae of the collected strain were placed in cages and fed with 10% sugar solution. Female mosquitoes of the resistant strain were used for susceptibility tests. It is the same for the susceptible strain of An. gambiae "Kisumu" maintained at the insectary, and used as a reference strain in this current study.

Mosquitoes were reared at a temperature of 27 #177; 2 °C, a relative humidity of 70 #177; 5%, 12 h of light and 12 h of darkness.

Essential oils extraction. The essential oils were obtained from the leaves of five aromatic plant species, Cymbopogon citratus (DC.) Stapf, Cymbopogon nardus (Linn.) Rendle, Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Lippia multi!ora Moldenke, and Ocimum americanum (Willd.) A.J. Paton. The collection of these plants was done at botanical garden located in «Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies» (IRSAT). They were extracted at the IRSAT by hydrodistillation (HD) using a clevenger-type apparatus and stored in a dark glass bottle at 4 °C prior to use. The EO extraction process has been described following the protocol described by Drabo et al.²¹. The combinations of two EOs were made, after having done the bioassay tests with the whole EOs. Table 1 shows all combinations and concentrations tested.

Analysis by gas chromatography/flame ionization detector (GC/FID). Gas chromatography/flame ionization detector (GC-FID) analysis of essential oils of C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multi!ora and O. americanum obtained from their leaves was performed on an Agilent 6890 N GC instrument equipped

with a FID, with a narrow bore DB-5 column (length 10 m, inner diameter 0.1 mm, film thickness 0.17 mm; Agilent, Palo Alto, CA) according to protocol previously used by Drabo et al.²¹. The oven temperature was programmed from 60 ^°C to 165 ^°C at 8 ^°C/min and from 165 ^°C to 280 ^°C at 20 ^°C/min, with 1 min of post-operation at 280 ^°C. Diluted samples (1/100 in sample) were subjected to an ionization test. Diluted samples (1/100 in acetone) of 1.0 ul were injected manually and without fractionation. The percentage peak area was calculated on the basis of the FID signal using the GC HP-Chemstation software (Agilent Technologies).

Gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) analysis. GC/MS analysis was performed on a GC HP 6890 coupled to MSD HP 5972 (Hewlett Packard, Palo Alto, CA), and was equipped with a ZB-5MS Zebron capillary column (length 30 m, ID 0.25 mm, film thickness 0.25 mm; Agilent). The carrier gas used was helium and the oven temperature were maintained at 45 °C for 2 min and then increased from 45 °C to 165 °C (4 °C/min) and then from 165 °C to 280 °C (15 °C/min).

Bioassays on adult mosquitoes. Susceptibility tests were carried out using WHO insecticide susceptibility test-kits and standard procedures³. Impregnation of Whatman n°1 papers were done according to the protocol adopted by N'Guessan et al²² and WHO²³ standard procedure. Four rectangular papers (size 12 cm x 15 cm) were impregnated with 2 ml of a given concentration of an essential oil/combination of EOs diluted in acetone at varying proportions. Three concentrations (0.1%, 0.5% and 1%), prepared using serial dilutions (v/v) of EOs in acetone, were used for each EO or combination of Cymbopogon nardus (Cn) and Ocimum americanum (Oa).

For combination of EOs and for each concentration (0.1; 0.5 and 1%), 9 binary combinations were done (Table 1).

Control papers were impregnated with 2 ml of acetone only. Tests were carried out at 25 °C (#177; 2 °C) and 70-80% relative humidity (RH). The number of mosquitoes knocked down was recorded every 5 min. Permethrin 0.75% was used as positive control insecticide. After the exposure time, mosquitoes were transferred to holding tubes and were fed with 10% sugar juice for 24 h. Subsequently, the mortality was recorded. The susceptible strain Anopheles gambiae «Kisumu» was used as reference to determine the diagnostic concentrations.

Data analysis. The data obtained from the bioassays performed were analyzed using XLSTAT statistical software version 2015.1.01. The knock-down time (KDT₅0 and KDT9₅), lethal concentrations _(LC50^and LC99) and 95% confidence limits (95% CL) were calculated by probity analysis using the same statistical software in order to compare the toxicity of the plant EOs against the tested mosquito adults. The KDT₅₀, KDT₉₅, CL50, CL99 values and mortalities were considered significantly different between the EOs (p < 0.05) if the 95% CL (Confident Limits) did not overlap. In all tests, no control mortality was detected after the 24-h exposure; therefore, no correction was required based on Abbot's formula²⁴.

According to WHO²³ criteria, mosquitoes populations were «resistant» if less than 90% mortality was observed, «suspected resistant» if mortality rates were between 90 and 98% and «susceptible» for more than 98% mortality rate.

Interactions between the combinations performed were determined using the Fractional Inhibitory Concentration indices or FIC indices. These indices were calculated in the following way: FIC indice = FIC_A + FIC_B and FIC_A = MIC_AB/MIC_A and FIC_B = MIC_AB/MIC_B where FIC_A and FIC_B are the minimum inhibitory concentrations that kill 50% of adult mosquitoes for EO A and B respectively.

Thus, we have (1) FIC_A: Fractional Concentration of A; (2) FIC_B: Fractional Concentration of B; (3) MIC_AB: Minimum Inhibitory Concentration of A or B in the combination; (4) MICA: Minimum Inhibitory Concentration of A; (5) MICB: Minimum Inhibitory Concentration of B.

The results were interpreted as follows: (1) Synergy: FIC < 0.5; (2) additive: 0.5 < FIC < 1; (3) indifferent: 1 < FIC < 4; or (4) antagonism: FIC > 425,26.

The diagnostic concentration was obtained from twice the _LC99 on susceptible strain³. The resistance ratio (RR) between the VK and Kisumu strains was calculated by dividing the _LC50 of the VK strain by the _LC50 of the Kisumu strain. According to WHO²⁷, RR < 5 indicates low resistance, RR 5-10 denotes moderate resistance, and RR > 10 indicates high resistance.

Statement on research involving plant species. The collection of targeted plants was done at botanical garden located in «the Institut de Recherche en Sciences Appliquees et Technologies (IRSAT)», in Ouagadougou, Burkina Faso and comply with institutional, national and international guidelines and legislation.

Before extracting essential oils, Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Lippia multi!ora, Eucalyptus camaldulensis, Ocimum americanum plants were identified by Cyrille SINARE and specimen were deposited in herbarium of «laboratoire de Biologie et Ecologie vegetale» of Joseph KI-ZERBO University, Ouagadougou, Burkina Faso as under ID number: :17949; 17950; 17951; 17971; 17988 respectively.

Chemical composition of the essential oils. The main compounds of the 5 essential oils are summarized in Table 2. The EO of C. citratus, consisting only of oxygenated monoterpenes (99.9%) which were neral (44.7%) and geranial (55.2%). The EO of C. nardus consisted of six compounds mostly oxygenated monoterpe-nes (77.9%), characterized by citronellal (41.7%), geraniol (20.8%) and p-elemene (11%). As for EO of E. cama-ldulensis, it consisted of sixteen compounds mainly hydrocarbon monoterpenes, rich in 1,8-cineole (59.5%). The EO of L. multi!ora consisted of sixteen compounds dominated by monoterpenes (69.51%), characterized by p-Caryophyllene (20.1%), p-cymene (14.6%), thymol acetate (12.0%) and 1.8 cineol (11.6%) whereas that of O.

	Major compounds	Retention indices	Mono Hydro (%)	Mono Oxy (%)	Sesqui Hydro (%)	Sesqui Oxy (%)
C. citratus	Geranial	1268	-	55.2	-	-
	Neral	1242	-	44.7	-	-
	Total other compounds		-	-	-	-
C. nardus	Citronellal	1158	-	41.7	-	-
	Geraniol	1253	-	20.8	-	-
	â-Elemene	1372	-	-	11	-
	Total other compounds		-	15.4	3.7	-
E. camaldulensis	1,8 cineol 1034		-	59.55	-	-
E. camaldulensis	Total other compounds		24.89	7.41	1.4	0.34
L. multi!ora	â-caryophyllene	1415	-	-	20.1	-
	p-cymene	1027	14.6	-	-	-
	Thymul acetate	1355	-	12	-	-
	1.8 cineol	1034	-	11.6	-	-
	Total other compounds		18.41	12.9	5.7	4.5
O. americanum	1,8 cineol	1034	-	31.22	-	-
	Camphor	1151	-	12.73	-	-
	Total other compounds		29.59	43.95	13.03	0.99

Table 2. Major compounds of the 5 essential oils tested on adults of Anopheles gambiae. Mono: monoterpenes ; Sesqui : sesquiterpenes, Hydro : Hydrocarbon and oxy : Oxygenated.

americanum consisted of twenty-six (26) compounds characterized by a high percentage of 1.8-cineole (31.22%) followed by camphor (12.73%).

Knock-down times (KDT) and adulticidal effects of EOs and combinations. Lippia multi!ora EO alone exhibited high toxicity with _LC50values of 0.21 and 0.67%, _LC99values of 0.74 and 1.17%, respectively (Table 3) and also with a rate of mortality of 100 and 96.88% at concentration (1%) on the susceptible Kisumu strain and the field strain VK, respectively (Table 4). This EO exhibited the lowest _KDT50^and_KDT95values on both An. gambiae strains tested (19.8 and 87.2 min on Kisumu, 58.8 and 142.7 min on VK, respectively) (Table 4).

E. camaldulensis EO was the least toxic with rate of mortality above 10% at concentration (1%) on the susceptible Kisumu strain (Table 4),_KDT50values of 144.8 min on the Kisumu strain, 166.1 min on the VK strain and _LC50of 2.86 and 2.94%, _LC99of 5.05 and 5.26% on Kisumu and VK strains, respectively. Moreover, EOs of C. nardus _(LC50of 0.63 and 1.12% on Kisumu and VK, respectively) and O. americanum _(LC50of 2.18 and 2.21% on Kisumu and VK, respectively) were more toxic than C. citratus _(LC50of 2.3 and 2.7% on Kisumu and VK, respectively) (Table 3). For the susceptible strain Kisumu, no difference was observed between EOs of C. citratus, E. camaldulensis and O. americanum regarding the _LC50^and_LC99.However, for the field strain VK, the confidence limits at 95% for the _LC50^and_LC99do not overlap for all OEs tested (Table 3).

Regarding the combinations on both An. gambiae strains (Kisumu and VK), the C9 combination exhibited high toxicity on all strains. Indeed, this combination shown a rate of mortality reaching 100% at concentration (1%) on both strains (Table 5). Conversely, with Permethrin, the rate of mortality reached 62.5% confirming the presence of phenotypic resistance on VK populations. In addition, C9 was the only combination that produced a synergistic effect on both strains (Tables 6 and 7). Also, this combination exhibited the lowest KDT values (Table 5) and the lowest _LC50^and_LC99values on both strains (0.22 and 0.52% with Kisumu, 0.32 and 0.59% with VK) (Tables 5).

Moreover, the combinations C6 and C8 exhibited high toxicity with rates of mortality above 98% at concentration (1%) on the Kisumu strain while on VK strain, the toxicity of these two combinations was 45.21 and 80.7% at concentration (1%). With these two combinations, the KDT values were slightly low on both strains (on strain VK: KDT95 = 20.7 min 12.2 min at the 1% concentration for C6 and C8, respectively) and, the _LC50^and_LC99were low on both strains (LC50 = 1.08 and 0.89%, LC99 = 1.3 and 2.15%, respectively).

On the Kisumu strain, C8 produced a synergistic effect while C6 shown an additive effect (Table 6). The lowest diagnostic concentrations of 1.04%, 1.16% and 1.48% were obtained with C9 and C8 and L. multi!ora EO, respectively (Table 3).

The _LC50obtained with the C8 combinations on VK strain showed no difference with those obtained with C. nardus EO with no overlapping confidence intervals. As well, the _LC50obtained with C3, C4, C5 and C7 showed no difference with those obtained with O. americanum EO on VK strain (Table 3). The resistance ratios obtained with all EOs as well as those of all combinations were below 5 (Table 3).

	*Anopheles gambiae "Kisumu"*		*Anopheles gambiae "VK"*		Diagnostic concentration (%)	Resistance ratios (RR)
	LC50 (%) (CL95)	_LC99 (%) (CL95)	_LC50 (%) (CL95)	_LC99 (%) (CL95)	Diagnostic concentration (%)	RR50	RR99
C. citratus	2.3	4.7	2.7	4.84
C. citratus	(1.9-2.7)	(4.4-6)	-	-	9.4	1.17	0.97
C. nardus	0.63	1.66	1.12	2.16
C. nardus	(0.6-0.7)	(1.4-2)	(1-1.3)	(1.8-2.7)	3.32	1.78	0.77
E. camaldulensis	2.86	5.26	2.94	5.05
E. camaldulensis	(1.6-9.3)	(4.1-5.5)	-	-	10.1	1.028	1.04
L. multi!ora	0.21	0.74	0.67	1.17
L. multi!ora	0.16-0.3	(0.6-0.9)	(0.6-0.7)	(1.1-1.3)	1.48	3.19	0.63
O. americanum	2.18	4.13	2.21	4.59
O. americanum	(1.5-3)	(2.6-5.5)	(1.5-3.5)	(2.9-5.8)	9.18	1.01	0.9
C1 (Cn 10%: Oa 90%)	1.37	2.95	2.9	6.4
C1 (Cn 10%: Oa 90%)	(1.1-1.8)	(2.3-3.4)	-	-	5.9	2.12	0.46
(Cn 20%: Oa 80%)	0.76	1.69	1.18	2.45
(Cn 20%: Oa 80%)	(0.7-0.8)	(1.5-2)	(1.0-1.4)	(2-3.3)	3.38	1.55	0.69
C3 (Cn 30%: Oa 70%)	0.61	1.31	2.07	5
C3 (Cn 30%: Oa 70%)	(0.5-0.7)	(1.2-1.5)	(1.5-5)	(4.2-5.9)	2.62	3.39	0.26
C4 (Cn 40%: Oa 60%)	0.46	1.19	1.25	2.48
C4 (Cn 40%: Oa 60%)	(0.4-0.5)	(1-1.4)	(1.2-1.5)	(2-3.4)	2.38	2.72	0.48
C5 (Cn 50%: Oa 50%)	0.57	1.16	1.36	3.26
C5 (Cn 50%: Oa 50%)	(0.5-0.6)	(1-1.3)	(1.1-2)	(2.4-5.5)	2.32	2.38	0.35
C6 (Cn 60%: Oa 40%)	0.28	1	1.08	2.15
C6 (Cn 60%: Oa 40%)	(0.2-0.3)	(0.9-1.2)	-	-	2	3.86	0.46
C7 (Cn 70%: Oa 30%)	1.93	4.3	2.44	5.07
C7 (Cn 70%: Oa 30%)	(1.4-4)	(3-4.7)	(1.6-3.2)	(3.1-5.6)	8.6	1.26	0.85
C8 (Cn 80%: Oa 20%)	0.23	0.58	0.89	1.3
C8 (Cn 80%: Oa 20%)	(0.2-0.3)	(0.5-0.7)	(0.8-1)	(1.28-3)	1.16	3.87	0.45
C9 (Cn 90%: Oa 10%)	0.22	0.52	0.32	0.59
	(0.2-0.3)	(0.4-0.6)	(0.3-0.4)	(0.5-0.7)	1.04	1.17	0.97

Table 3. LC50, LC99, diagnostic concentration and resistance ratios for all essential oils and combinations of C. nardus and O. americanum tested on Anopheles gambiae populations. _LC50: lethal concentration for 50% mortality; _CL95= Confidence limit at 95%; Cn : Cymbopogon nardus; Oa : Ocimum americanum; % : percentage; RR50 : Resistance ratios with _LC50; VK : Vallée du Kou.

Up to now, the management of insecticide resistance remains a major challenge to achieving effective malaria elimination¹. Indeed, pyrethroid resistance has been reported in 27 sub-Saharan African countries, raising the urgency of finding alternatives to these insecticides^28,29. Searching for alternatives to chemical insecticides based on plant extracts may constitute new avenues for controlling malaria mosquito vectors populations.

Here, we evaluate the toxicity level of C. citratus, C. nardus, E. camaldulensis, L. multi!ora and O. americanum EOs. Also, the binary combinations of C. nardus and O. americanum EOs were examined in terms of toxicity.

Overall, almost all the EOs tested have shown an adulticidal effect on the susceptible (Kisumu) and on the resistant (VK) strain of An. gambiae. This insecticidal effect, which is highlighted through knock-down effects, lethal concentrations (LC) and rates of mortality (%) of the adult mosquitoes tested, varied significantly according to the concentrations and kind of EOs used. Our study confirmed the presence of resistance to permethrin in Anopheles populations that raise the question of its use in vector control strategies.

Among the EO tested, that of L. multi!ora remains the most toxic on the two strains of An. gambiae tested followed by C. nardus. The least toxic EO was E. camaldulensis. Interestingly, L. multi!ora may constitute an alternative regarding the rate of mortality reaching 96.88% in comparison with that found with permethrin. The toxicity of EO of L. multi!ora in the current study was significantly better than that of Lantana camara, Hyptis spicigera, Hyptis suaveolens EOs evaluated on An. gambiae strains from Kisumu and fields by Wangrawa et al.³⁰.

The difference observed in toxicity between the EOs tested in our investigations could be explained by their chemical composition. Indeed, several previous studies had shown that the bioactivity of an EO is attributed to the major compounds as they may constitute the most important part of the total compounds of the EO15,31,32. Hence, the toxicity of L. multi!ora could be explained by its major compounds which are ß caryophyllene, p-cymen, thymol acetate and 1.8 cineol. According to previous studies done by Bassolé et al.³³, the toxicity of L. multi!ora EO on Anopheles gambiae and Aedes aegypti larvae was due to the presence of three major components: thymol, p-cymene and thymol acetate. Hyptis suaveolens EO containing also p-caryophyllene and 1.8 cineol³⁴ has a high insecticidal activity³⁵. Thus, the high insecticidal activity of L. multi!ora EO was attributed to

	Concentrations (%)	Anopheles gambiae « VK »			Anopheles gambiae « VK »
	Concentrations (%)	KDT50 ^(min)	_KDT95 (min)	Mortality (%)	_KDT50^(min)	_KDT95 (min)	Mortality (%)
C. citratus	0.1	103.24	204.66	11.05	140.2	318.7	2.15
	0.5	77.10	155.86	17.35	124.9	275.8	3.33
	1	60.19	132.39	35.29	116.5	233.6	4.76
C. nardus	0.1	88.37	196.99	18.48	148.6	241.8	2.15
	0.5	33.3	108.9	26.09	90.2	149.5	15.21
	1	5.8	11.5	86.36	12.4	70.7	40.63
E. camaldulensis	0.1	192.2	289.7	1.05	227.3	309.7	0
	0.5	157.1	275.1	6.45	189.9	286.7	1.12
	1	144.8	266.5	9.78	166.1	280	3.16
L. multi!ora	0.1	19.8	58.8	30.30	87.2	142.7	13.16
	0.5	10.5	19	90	32	57.7	63.56
	1	-28.3	-8.2	100	-5.9	1.5	96.88
O. americanum	0.1	137.5	225.6	1.10	156.4	267.5	0
	0.5	87.06	146.64	6.73	144.7	248.9	2.2
	1	30.04	60.76	41.49	116.3	204.6	6.38
Permethrin	0.75	16.3	30	100	41.2	90.4	62.5

Table 4. KDT₅₀, _KDT95 and rates of mortality of essential oils tested on the susceptibility (Kisumu) and field (VK) strains of Anopheles gambiae. KDT₅0: 50% of mosquitoes knock down time; KDT9₅: 95% of mosquitoes knock down time; VK : Vallée du Kou; %: percentage; min : minutes.

p-caryophyllene and 1.8 cineol which are major compounds, in the current study. The low insecticidal activity of E. camaldulensis EO could be explained probably by the absence of p-caryophyllene. Here, C. nardus EO do show intermediate adulticidal effect on An. gambiae populations tested unlike that found by Zulfikar³⁶. According to these authors, the highest bioactivity from C. nardus was due to the presence of geraniol, the same compound found also in C. nardus tested in our current study. In fact, no effect was detected with C. nardus. The EOs which were less efficient as adulticides in the current study could be efficient as repellents. Indeed, previous studies shown the repellent effect of these EO on mosquitoes^37-39. The KDT values of these EO mainly at the concentration of 1% could explain this repellent property highlighted by irritant activity.

In addition to their adulticide activity, L. multi!ora exhibits also toxic effect on larval populations of An. gambiae from the same locality⁴⁰.

Overall, C. nardus and O. americanum EOs provide intermediate rate of mortality. Do their combinations may improve the bioefficiency against An. gambiae populations? For this purpose, combinations from C1 to C9 were made, each concentration combining a certain proportion of each EO.

Globally, all combinations of the 2 EOs have improved the overall efficiency of the EOs compared to individual EOs. In the current study, the improvement of the adulticidal potential by the combination of the two EOs depends on their ratio in the combination. Indeed, combinations containing 60%, 80% and 90% of C. nardus EO were more effective than C. nardus EO tested alone. This is in agreement with the work of Bekele and Hassanali⁴¹; Pavela⁴² who had reported that the biological activity of EOs depends not only on their qualitative composition, but also on the quantitative ratio of their constituents.

Improved efficiency was observed when knock down times were reduced and also synergistic and additive effects were observed for the combinations where the proportions of C. nardus EO reach 90%, 80% and 60% and 40%, respectively. This improved toxicity by the combinations of the 2 EOs, could be explained by the combined toxic effect of the major compounds. Previous works have showed that the toxic action of EOs is due to the combined effects of different components, with or without significant individual toxic action against insects^43,44. According to Burt⁴⁵, individual EOs contain complex components that, when combined with each other, can lead to indifferent, additive, synergistic or antagonistic effects. In an earlier study, Abbassy et al⁴⁶ reported that, in some cases, the whole EO may have a higher insecticidal activity than its isolated major components. For these authors, the minor compounds were essential for the bioefficiency and could allow a synergistic effect or potential influence.

The combinations showing a synergistic or additive effect would have, both some major compounds of the EOs of C. nardus and O. americanum coupled with a variety of minor compounds. Previous studies have shown that the bioactivity of the EO is a consequence of interaction between the major components, but also other compounds, eventually oligoelements explaining combined effects, additive action between chemical classes and synergism or antagonism^33,47,48. Generally, it seems that the effect of an active compound can be boosted by other major compounds and/or stimulated by minor compounds to give additive or synergistic effects⁴⁹. Therefore, according to Berenbaum and Neal⁵⁰, minor components present in low percentages can act as synergists, enhancing the bio-efficiency of major constituents by various mechanisms.

Interestingly, among different combinations tested, only the C9 combination provided a synergistic effect on the resistant An. gambiae population. Earlier studies had shown that some compounds in EOs could interact to create a synergistic or antagonistic effect according to the ratios of the different EOs in the combination^51,52.

	Combination of essential oil	Concentrations (%)	*Anopheles gambiae "Kisumu"*			*Anopheles gambiae "VK"*
	Combination of essential oil	Concentrations (%)	KDT50 ^(min)	_KDT95(min)	Mortality (%)	_KDT50^(min)	_KDT95(min)	Mortality (%)
C1	Cn_%10% : Oa 90	0.1	102	132.9	3.61	171.6	321.3	2.53
		0.5	9.6	22.1	18.49	33	57.3	16.17
		1	4.4	13.2	29.79	27.4	50.3	19.78
	Cn 80%0% : Oa	0.1	131.7	232.7	1.94	222	310	1.15
		0.5	3.3	13.2	32.29	35	73.3	13.25
		1	2.4	10.2	68.97	16	25.9	26.08
C3	Cn_%30% : Oa 70	0.1	142.8	232.7	6.66	178.1	304	6.25
		0.5	10.8	21	32.04	25	38.5	13.68
		1	5.5	13.4	91.67	16	16.1	20.21
C4	Cn %% : Oa 601	0.1	108.7	147.1	22.06	142.4	172.1	4.1
		0.5	7.3	16.9	78.49	20.3	47.6	17.11
			6.7	12.4	98.78	7.7	14.3	42.39
C5	Cn_%50% : Oa 50	0.1	91	153.6	4.55	106.7	182.8	3.66
		0.5	11.2	18.6	28.89	23.5	78.7	19.48
		1	0.5	13.1	97.78	7.1	16.5	30.38
C6	Cn %% : Oa 401	0.1	77.4	145	19.39	116.1	168.1	7.08
		0.5	15.7	37.6	91.67	48.1	64.9	22.38
			8.6	13.4	98.9	8.9	20.7	45.21
C7	Cn_%70% : Oa 30	0.1	131.9	245.3	3.49	166.1	303.3	1.19
		0.5	48.7	99.6	17.84	137.2	225	15.21
		1	11.6	17.4	37.98	13.2	28.8	19.62
C8	Cn_%80% : Oa 20	0.1	76.4	150.6	15.12	119	218.2	8.75
		0.5	-25.2	28.8	95.65	24.2	52.7	27.38
		1	-26.9	1.4	100	-2.1	12.2	80.7
C9	Cn 10% 90% : Oa	0.1	23.5	77	13.98	53.5	126.7	12.15
		0.5	-32.3	3.7	96.7	-5	7.4	94
		1	-227.9	-70.1	100	-227.3	-69.6	100
Permethrin		0.75	16.3	30	100	41.2	90.4	62.5

Table 5. KDT50, KDT95 and rates of mortality of essential oils combinations of C. nardus (C.n) and O. americanum (O.a) tested on the susceptibility (Kisumu) and field (VK) strains of Anopheles gambiae populations. KDT₅₀: 50% of mosquitoes knock down time; KDT₉₅: 95% of mosquitoes knock down time; VK: Vallée du Kou; % : percentage; min : minutes; Cn : Cymbopogon nardus; Oa : Ocimum americanum.

Combinations of essential oils (%)	Codes	_LC50(%)	FICCn	FICOa	FIC	Effect
Cn 0% : Oa 100%	Oa	2.18	-	-	-	-
Cn 10% : Oa 90%	C1	1.37	2.17	0.63	2.80	No effect
Cn 20% : Oa 80%		0.76	1.21	0.35	1.55	No effect
Cn 30% : Oa 70%	C3	0.61	0.97	0.28	1.25	No effect
Cn 40% : Oa 60%	C4	0.46	0.73	0.21	0.94	Additive
Cn 50% : Oa 50%	C5	0.57	0.90	0.26	1.17	No effect
Cn 60% : Oa 40%	C6	0.28	0.44	0.13	0.57	Additive
Cn 70% : Oa 30%	C7	1.93	3.06	0.89	3.95	No effect
Cn 80% : Oa 20%	C8	0.23	0.37	0.11	0.47	Synergistic
Cn 90% : Oa 10%	C9	0.22	0.35	0.10	0.45	Synergistic
Cn 100% : Oa 0%	Cn	0.63	-	-	-	-

Table 6. Effects of combinations of essential oils of Cymbopogon nardus (Cn) and Ocimum americanum (Oa) on adults of Anopheles gambiae susceptible strain (Kisumu) and type of interaction (n = 125 adult). _LC50:lethal concentration for 50% mortality FIC: _FICCn+ FIC_Oa; Synergistic: FIC < 0.5; Additive; 05 < FIC < 1; No effect: 1 < FIC < 4; Antagonistic: FIC > 4; Cn: Cymbopogon nardus; Oa : Ocimum americanum; % : percentage.

www.nature.com/scientificreports/
Combinations of essential oils (%)	Codes	_LC50 (%)	FICCn	FICOa	FIC	Effect
Cn 0% : Oa 100%	Oa	2.21	-	-	-	-
Cn 10% : Oa 90%	C1	2.9	1.31	2.59	3.9	No effect
Cn 20% : Oa 80%		1.18	0.53	1.05	1.58	No effect
Cn 30% : Oa 70%	C3	2.07	0.94	1.85	2.79	No effect
Cn 40% : Oa 60%	C4	1.25	0.56	1.12	1.68	No effect
Cn 50% : Oa 50%	C5	1.36	0.61	1.2	1.81	No effect
Cn 60% : Oa 40%	C6	1.08	0.49	0.96	1.45	No effect
Cn 70% : Oa 30%	C7	2.44	1.1	2.17	3.27	No effect
Cn 80% : Oa 20%	C8	0.89	0.40	0.79	1.19	No effect
Cn 90% : Oa 10%	C9	0.32	0.14	0.28	0.42	Synergistic
Cn 100% : Oa 0%	Cn	1.12	-	-	-	-

Table 7. Effects of combinations of essential oils of Cymbopogon nardus (Cn) and Ocimum americanum (Oa) on adults of Anopheles gambiae field strain of VK and type of interaction (n = 125 adult). _LC50: lethal concentration for 50% mortality FI : FICCn + FICO_a; Synergistic: FIC < 0.5; Additive; 05 < FIC < 1; No effect: 1 < FIC < 4; Antagonistic: FIC > 4; Cn : Cymbopogon nardus; Oa : Ocimum americanum; % : percentage.

In addition, the appearance of new compounds in the combination of some EOs that do not exist in individual EOs^20,53 could explain the synergistic effect of C9 combinations. Further studies will evaluate this combination on a large wild Anopheles population to assess the phenotypic data as well as determination of their components. Also, other combinations including L. multi!ora need to be evaluated on mosquitoes' populations.

Conclusion

The current study confirmed that the essential oils of Cymbopogon citratus, Cymbopogon nardus, Eucalyptus camaldulensis, Lippia multi!ora and Ocimum americanum have insecticidal properties. L. multi!ora EO was efficient in comparison with the others tested. Our current study showed that the activity of the two combined EOs, C. nardus and O. americanum, was improved by the combinations at certain proportions regarding the values of rate of mortality reaching at least 98%.

The EO of L. multi!ora and combinations of EO of C. nardus and O. americanum could be valuable alternatives in the malaria vector control.

The datasets generated and analyzed during the current study are available from the corresponding author on reasonable request. Requests to access these datasets should be directed to the corresponding author.

We are indebted to «Institut de recherche en Sciences Appliquées et technologiques» (IRSAT) for providing us with essential oils. Mahamoudou Balboné is the recipient of a PhD studentship of University Joseph KI-ZERBO. I also thank Casimir Gnankiné for editing this manuscript.

M.B. and O.G. designed the study. D.D.S., critically supervised the study. M.B., I.S., K.B., and G.B.M., carried out the laboratory experiments. M.B., S.F.D., and O.G. analyzed and interpreted the data and drafted the

manuscript. O.G., R.K.D., H.C.R.N., M.N., I.H.N.B., revised the manuscript. All authors contributed to the article and approved the submitted version.

Funding for this study was provided partly by the TWAS 18-163 RG/BIO/AF/AC_G-FR3240303649 and the «Centre d'excellence Africain (CEA) en Innovations biotechnologiques pour l'elimination des maladies a transmission vectorielle».

Publisher's note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

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