Sand flies (Diptera: Psychodidae) serve as vectors for transmitting protozoan parasites, Leishmania spp., that cause the disease called leishmaniasis. The main approach to controlling sand flies is the use of chemical insecticides. The discovery of alternative methods for their control is needed because of potential health risks of chemical insecticides and development of sand fly resistance to these pesticides. The biomineral produced by diatoms (diatomaceous earth, DE; Celite) and a volcanic glass bio-mimic (Imergard) have been shown by our group to be efficacious against mosquitoes, filth flies, and ticks but never studied for the control of sand flies. In a modified World Health Organization cone test, 50% of adult Phlebotomus papatasi sand flies at 29 ± 1 °C, 55 ± 5% RH, and 12:12 LD, when exposed to Imergard and Celite, were dead in 13.08 and 7.57 h, respectively. Proof of concept was established for the use of these biominerals for sand fly and leishmaniasis disease control. Using a light source as an attractant to the minerals had no significant effect on the LT50, the time to 50% mortality. The LT50 at a higher relative humidity of 70 ± 5% increased to 20.91 and 20.56 h for Imergard and Celite, respectively, suggesting their mode of action was dehydration. Scanning electron microscopy of dead sand flies showed high coating levels of Celite only on the sides of the thorax and on the tarsi, suggesting an alternative mode of action for mechanical insecticides.

Chiggers are larval mites that pose a significant health risk globally via the spread of scrub typhus. However, fundamental studies into the bacterial microbiome in North America have never been considered. In this investigation, chiggers were collected in the wild from two locally common rodent host species (i.e., Sigmodon hispidus and Peromyscus leucopus ) in three different ecoregions of North Carolina (NC), United States to investigate the composition of their bacterial communities, including potential pathogens. DNA was extracted from the chiggers, and the V3-V4 regions of the bacterial 16S rRNA gene were sequenced using next-generation sequencing (NGS). Alpha diversity metrics revealed significant differences in bacterial diversity among different collection counties. Beta diversity metrics also revealed that bacterial communities across counties were significantly different, suggesting changes in the microbiome as the environment changed. Specifically, we saw that the two western NC collection counties had similar bacterial composition as did the two eastern collection counties. In addition, we found that the chigger microbiome bacterial diversity and composition differed between rodent host species. The 16S rRNA sequence reads were assigned to 64 phyla, 106 orders, 199 families, and 359 genera. The major bacterial phylum was Actinobacteria. The most abundant species were in the genera Corynebacterium , Propionibacterium , class ZB2, and Methylobacterium . Sequences derived from potential pathogens within the genera Orientia and Rickettsia were also detected. Our findings provide the first insights into the ecology of chigger microbiomes in the US. Further research is required to determine if the potential pathogens found detected in chiggers are a threat to humans and wildlife.