自然科普：這種讓貓主子沉迷的植物，還可以用作驅(qū)蚊劑


圖片來(lái)源：Gallio lab / Northwestern
作為一種能讓貓產(chǎn)生欣快感和迷幻感的植物，貓薄荷常會(huì)被添加進(jìn)貓用玩具中。但這種植物其實(shí)還是一種知名的驅(qū)蟲(chóng)劑。最近的研究表明，貓薄荷的驅(qū)蚊功能不亞于人工合成的驅(qū)蚊劑 DEET。
作為薄荷家族的一員，貓薄荷這種植物能夠驅(qū)蟲(chóng)的原理在曾經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都不被人所知。在 3 月 4 日由美國(guó)西北大學(xué)和瑞典隆德大學(xué)聯(lián)合發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）上的一篇論文報(bào)道了貓薄荷能夠啟動(dòng)與蚊子厭惡反應(yīng)關(guān)聯(lián)的受體，揭開(kāi)了這一原理的神秘面紗。


圖源：https://www.zhihu.com/question/35491487
隆德大學(xué)副教授，論文的共同通訊作者之一 Marcus C. Stensmyr 說(shuō)：“貓薄荷與它的有效成分荊芥內(nèi)酯（Nepetalactone）在幾千年前的古羅馬時(shí)代就被用于驅(qū)蟲(chóng)了。但貓薄荷為何能對(duì)大部分昆蟲(chóng)有效卻不得而知?！?br> 傳統(tǒng)方法常用殺蟲(chóng)劑來(lái)控制蚊子的數(shù)量，但這樣也會(huì)殺死其它昆蟲(chóng)引起連帶損害?，F(xiàn)代人工合成的驅(qū)蚊劑 DEET 會(huì)干擾蚊子的嗅覺(jué)和味覺(jué)感受器，讓它們不能通過(guò)特定的化學(xué)信號(hào)來(lái)識(shí)別人類(lèi)。
西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)副教授 Marco Gallio 說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)貓薄荷和它的有效成分荊芥內(nèi)酯能夠激活 TRPA1，它是一種非常古老的痛覺(jué)受體，扁形蟲(chóng)、果蠅甚至人類(lèi)都具有這種感受器。我們認(rèn)為，貓薄荷能有如此廣泛的驅(qū)蟲(chóng)作用就是因?yàn)樗芗せ钸@種廣泛存在的刺激性受體?！?br> Gallio 實(shí)驗(yàn)室先前的研究表明：TRPA1 是一種離子通道。它負(fù)責(zé)感受環(huán)境中疼和癢等的刺激，又被稱(chēng)為“芥末受體”。
Gallio 說(shuō)：“有趣的是，不像芥末或大蒜會(huì)刺激到人類(lèi)，貓薄荷只會(huì)選擇性激活昆蟲(chóng)的這一受體。這就解釋了為什么人類(lèi)能拿貓薄荷來(lái)驅(qū)蟲(chóng)但自己卻不受影響?！敝劣谪埍『蔀槭裁磳?duì)貓有這么大的吸引力，那就是另一個(gè)我們還沒(méi)有完全搞明白的故事了。研究人員推測(cè)這可能跟貓薄荷的有效成分與貓大腦的獎(jiǎng)賞系統(tǒng)中某些分子之間存在不同尋常的相互作用有關(guān)。
Stensmyr 表示：“由于氣候變化，蚊子的生存區(qū)正從赤道向地球的南北兩極擴(kuò)張。為了控制蚊子所傳播的疾病，開(kāi)發(fā)植物源性的驅(qū)蟲(chóng)劑正變得越來(lái)越重要。植物們?cè)缇椭廊绾伪Ｗo(hù)自己免受昆蟲(chóng)的侵害了，所以我們應(yīng)該向它們學(xué)習(xí)。”Gallio 還補(bǔ)充說(shuō)，提取自植物的驅(qū)蟲(chóng)劑有著廉價(jià)且易于獲得的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)將會(huì)讓它更適用于那些被蚊媒病所困擾的發(fā)展中國(guó)家。
Gallio 位于美國(guó)西北大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室主要研究果蠅的感覺(jué)系統(tǒng)，包括它們對(duì)溫度和疼痛的響應(yīng)機(jī)制。而 Stensmyr 的實(shí)驗(yàn)室主要關(guān)注蚊子和其他傳播人類(lèi)疾病的昆蟲(chóng)。他們一起研究了許多種昆蟲(chóng)，以便更好地了解貓薄荷和它的活性成分是如何在不刺激到人類(lèi)的前提下起到驅(qū)蟲(chóng)效果的。


圖源：pixabay
為了確認(rèn)他們的結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列的測(cè)試。他們使用一個(gè)被貓薄荷浸泡過(guò)的尼龍襪覆蓋的碟子飼喂蚊子，用蚊子做風(fēng)洞試驗(yàn)，并召集志愿者做叮咬實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)比貓薄荷的功效。
Gallio 相信特異性靶向蚊子刺激性受體的這一思路可以被應(yīng)用于下一代驅(qū)蟲(chóng)劑的開(kāi)發(fā)。
他說(shuō)：“這是一個(gè)研究荊芥內(nèi)酯分子如何作用在蛋白受體上的切入點(diǎn)。一旦我們了解了這種分子的化學(xué)功能以及它與受體如何相互作用，我們就可以自己設(shè)計(jì)更有效、特異性更強(qiáng)的分子。”
至于如何不讓貓貓們追著他們到處跑，就是這個(gè)團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)工作了。
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翻譯：全季康
審校：魏瀟
引進(jìn)來(lái)源：美國(guó)西北大學(xué)
引進(jìn)鏈接：https://eurekalert.org/pub_releases/2021-03/nu-ccb022521.php
本文來(lái)自：環(huán)球科學(xué)



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