最古老的天然杀虫剂为何能驱蚊?

科技工作者之家 2021-05-13

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又到了蚊虫出没的季节,人们开始囤积各种驱蚊剂。驱蚊剂不仅可以保护我们免受蚊子的骚扰,还能帮助抵御这些吸血小虫携带的各种疾病。

令人吃惊的是,尽管应用广泛,但没有人确切地了解大多数驱蚊剂的驱蚊原理。现在,研究人员揭开了谜团的第一部分。他们在蚊子身上发现了一种气味受体,这种受体可以帮助蚊子嗅出并避免痕量的除虫菊酯(是一种植物提取物,几个世纪以来一直被用于驱赶叮咬人类的昆虫)。相关论文近日发表在《自然通讯》杂志上。

除虫菊酯提取自经干燥和捣碎处理的菊花。它在阳光下会快速分解,不易被皮肤吸收,因而一直被认定为可在儿童和宠物周围使用的较为安全的驱蚊剂。除虫菊酯会与昆虫神经细胞上的微孔结合,使其在接触后瘫痪。然而,它的另一特性似乎更为神秘——低浓度的除虫菊酯并不会杀死蚊子,而是使它们无法靠近。

在杜克大学的生物学教授Ke Dong的带领下,团队开展了一系列实验。他们要求志愿者们戴上一种特殊的橡胶手套,并把手放进一个装有50只饥饿蚊子的笼子里。手套的背面有一个由两层宽松网眼构成的“纱窗”。最上层是蚊子无法穿越的屏障。通常情况下,蚊子无法抗拒人体皮肤散发出的热量和气味,它们会迅速降落并查看。但当最接近皮肤的最下层网用除虫菊酯处理后,它们便失去了兴趣。

这些早期实验证实,蚊子不必靠得太近,就能感觉到沾有除虫菊酯的皮肤或衣服,从而远离。为查明这是否与气味有关,研究人员在覆盖蚊子触角的细小毛发上安装了微小的金属电极,测量了它们对含有除虫菊酯和其他驱蚊剂化学物质的空气的电反应。

蚊子的嗅觉能力来自其触角和口器神经细胞中的特殊感受器。Dong已经确定,除虫菊花提取物中一种被称为EBF的特殊成分,可以激活蚊子触角上的Or31嗅觉感受器。他们发现,EBF会和其他被称为除虫菊素的化合物混合,形成一种令人厌恶的气味。其中单独一种化合物在剂量很少的情况下并不会引起蚊子的注意;然而,一旦混合,就算它们在空气中的浓度不到二十万分之一,也足以使蚊子们四散而逃。在专注于传播寨卡、黄热病和登革热等病毒的埃及伊蚊时,研究人员还在其他六种蚊子中发现了Or31气味受体,它们的蛋白质序列惊人地相似。

随着蚊子对化学物质的抗性增加,研究者们必须不断更新对抗它们的方法。这次的发现使相关研究离成功更进一步。

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编译:橘子 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《自然通讯》

期刊编号:2041-1723

原文链接:

https://medicalxpress.com/news/2021-05-oldest-natural-insecticides-mosquitoes.html

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