蚊子殺蟲(chóng)劑有什么作用（驅(qū)蚊劑是如何讓蚊子自覺(jué)逃開(kāi)的）

隨著夏天的到來(lái)，你是不是聽(tīng)到熟悉的“嗡嗡”聲就下意識(shí)想起蚊子包帶來(lái)的瘙癢感呢？許多人也開(kāi)始囤積驅(qū)蚊劑“備戰(zhàn)”。別小看驅(qū)蚊劑的作用，比起止癢，最重要的是，它們能讓蚊子在靠近皮膚前就自動(dòng)逃開(kāi)，從而預(yù)防由蚊子傳播的各種疾病。

▲蚊子可以攜帶多種疾病病毒，引起登革熱、寨卡、基孔肯雅熱和黃熱病等，而這些疾病每年會(huì)奪去全球約70萬(wàn)人的生命（圖片來(lái)源：123RF）

令人驚訝的是，盡管人們已經(jīng)使用驅(qū)蚊劑多年，關(guān)于驅(qū)蚊劑有一個(gè)重要問(wèn)題，卻一直沒(méi)有人知道確切的答案：大部分驅(qū)蚊劑究竟是怎么讓蚊子“落荒而逃”的？

直到最近，杜克大學(xué)（Duke University）Ke Dong教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在Nature Communications上發(fā)表的一篇新研究，終于找到了一部分答案。研究人員弄清楚了蚊子如何能聞出空氣中漂浮的微量除蟲(chóng)菊素（pyrethrum）——很多驅(qū)蚊劑使用的有效成分。蚊子十分討厭這種氣味，而且對(duì)這種氣味非常敏感，很小的劑量也能立刻聞到。

▲該論文通訊作者Ke Dong教授 （圖片來(lái)源：杜克大學(xué)）

除蟲(chóng)菊素是一種植物提取物，提取自某些菊花種類(lèi)的干花和壓花。它也是已知的最古老的殺蟲(chóng)/驅(qū)蟲(chóng)劑之一，數(shù)百年被人們用來(lái)驅(qū)趕蚊蟲(chóng)。除蟲(chóng)菊素在陽(yáng)光下很快就會(huì)分解，而且不易通過(guò)皮膚吸收，因此一直被認(rèn)為是適合兒童和寵物使用的安全選擇之一。

科學(xué)家之前就知道除蟲(chóng)菊素對(duì)蚊子有毒，它的原理是結(jié)合昆蟲(chóng)神經(jīng)細(xì)胞中的微小孔隙，一旦接觸，迅速麻痹蟲(chóng)子。但有趣的是，在低濃度時(shí)，除蟲(chóng)菊素并不是通過(guò)直接殺死蚊子來(lái)保護(hù)皮膚免受叮咬，而是能夠在蚊子叮咬前防止蚊子在皮膚上“著陸”。

那么，蚊子到底是如何檢測(cè)和避開(kāi)除蟲(chóng)菊素的？除蟲(chóng)菊提取物中又是哪些化學(xué)成分趕走了蚊子？這項(xiàng)新研究回答了這些問(wèn)題。

在這篇研究論文中，研究人員讓志愿者把手放在一個(gè)裝有50只饑腸轆轆的埃及伊蚊（Aedes aegypti）的小籠子里。志愿者的手上戴了一種特制的橡膠手套，背面有一個(gè)窗紗，通過(guò)松散的網(wǎng)眼，向蚊子散發(fā)讓它們無(wú)法抗拒的熱量和人體香氣。不過(guò)，手套頂層構(gòu)成的屏障讓蚊子無(wú)法叮咬。

▲特殊的手套（圖片來(lái)源：參考資料 [1]）

正常情況下，蚊子會(huì)迅速包圍過(guò)來(lái)試圖叮咬。但當(dāng)最靠近皮膚的網(wǎng)眼底層用除蟲(chóng)菊素處理后，蚊子就對(duì)手失去了興趣。這證實(shí)蚊子不必湊近皮膚或衣物，在沒(méi)有嘗到或接觸到除蟲(chóng)菊素之前，就能探測(cè)到除蟲(chóng)菊素的存在并立刻遠(yuǎn)離。

下面的問(wèn)題接踵而至，蚊子是怎么察覺(jué)除蟲(chóng)菊素的呢？是因?yàn)樾岬搅藲馕秵幔?/span>

蚊子的嗅覺(jué)能力來(lái)自其觸角和口腔部分的神經(jīng)細(xì)胞特殊受體。一旦空氣中流動(dòng)的氣味分子刺激這些受體，蚊子的神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)向大腦發(fā)送信息，從而識(shí)別氣味。為了弄清楚蚊子怎么識(shí)別除蟲(chóng)菊素的氣味，研究人員將微小的電極絲安裝到覆蓋蚊子觸角的小毛上，并測(cè)量了它們對(duì)含有除蟲(chóng)菊素和其他驅(qū)蚊劑釋放的化學(xué)物質(zhì)噴霧的電反應(yīng)。

▲研究人員在蚊子觸角的小毛上裝小電極線(xiàn)（圖片來(lái)源：參考資料 [1]）

用這種方法，研究團(tuán)隊(duì)精確定位了蚊子觸角中一種名為“Or31”的氣味受體，可以被除蟲(chóng)菊素中一種叫做“EBF”（E-beta-法尼烯）的成分特異性地激活。

他們發(fā)現(xiàn)，除蟲(chóng)菊素的兩種成分“除蟲(chóng)菊酯”（pyrethrins）和EBF共同作用，能夠產(chǎn)生一種讓蚊子特別討厭的氣味。當(dāng)它們結(jié)合在一起時(shí)，即使是每百萬(wàn)空氣分子中只有不到5個(gè)氣味分子這樣的微小劑量，也能使蚊子立刻“落荒而逃”。

除了埃及伊蚊，研究團(tuán)隊(duì)還在另外6種蚊子中發(fā)現(xiàn)了Or31氣味受體，其蛋白序列驚人地相似，意味著除蟲(chóng)菊素對(duì)蚊子的作用可能是廣泛的。

研究人員指出，蚊子對(duì)各種驅(qū)蚊劑的耐藥性正在越來(lái)越強(qiáng)，我們需要尋找對(duì)抗它們的新方法。這項(xiàng)新研究有望幫助研究人員開(kāi)發(fā)出新的廣譜驅(qū)蚊劑，阻止蚊子叮咬并傳播疾病。讓我們拭目以待新的“戰(zhàn)蚊武器”！

參考資料:

[1] Liu, F., et, al. (2021). A dual-target molecular mechanism of pyrethrum repellency against mosquitoes. Nature Communications, 12(1). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22847-0

[2] How One Of The Oldest Natural Insecticides Keeps Mosquitoes Away. Retrieved May 11, 2021, from https://today.duke.edu/2021/05/how-one-oldest-natural-insecticides-keeps-mosquitoes-away