2008-05-13

[報導]驅蚊胺---遮蓋氣味防蚊蟲

Mitch Leslie 撰,simmie 譯,wl 校

對於背包客而言,如果沒有了驅蚊胺(DEET)的保護,健行時就無法避免蚊蟲和其他吸血害蟲帶來的困擾。對生活在瘧疾盛行地區的人而言,驅蚊劑可以說是救命稻草。儘管人們噴灑或塗抹驅蚊胺已有50多年,但一直以來沒有人知道驅蚊胺的作用機制。在三月中的Science雜誌上( www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1153121 ),研究人員報導驅蚊胺實際上是讓我們「隱形」,使得蚊蟲無法嗅到,而非驅趕這些叮咬人的蚊蟲。洛克菲勒大學分子神經生物學家,該文章的共同作者Leslie Vosshall表示,驅蚊胺可使蚊蟲對特定氣味的感受變得遲鈍。

雖然驅蚊胺對昆蟲具有驚人的威懾力,它也可有毒害,尤其是對嬰幼兒。哥倫比亞大學神經學家Richard Axel雖未參予這項研究,但他認為若要開發更有效也更安全的驅蚊胺替代品,必須先瞭解驅蚊胺到底是如何防止蚊蟲叮咬的。Axel表示這項研究成果「提供了混淆昆蟲嗅覺系統的可能性」。但荷蘭Wageningen大學醫學昆蟲學家Willem Takken警告說,由於Vosshall的行為學實驗著眼在果蠅而非叮咬人的蚊蟲,所以首先必須對蚊子進行更多研究。

對雌蚊而言,我們的身體氣味意味著食物。這些昆蟲對我們汗水中的乳酸、呼出的二氧化碳和1-辛烯-3-醇非常敏感。Vosshall說,「極大部分的昆蟲都被這些化學物質吸引。」

Vosshall和她同僚考量果蠅的神經生物學資料遠多於蚊子,故利用果蠅做為模式生物,進而得到驅蚊胺作用機轉的關鍵證據。關於行為學研究的設計,他們讓果蠅可以隨意進入兩個玻璃管的任意一個。如果兩管內都有食物,果蠅進入任意一管的機率都是50%。但如果其中一管除了食物還加入濃度10%、常用於驅蚊劑中的驅蚊胺,果蠅就會傾向飛入另一未加趨蚊胺的小管。然而,當兩管都不放食物,但其中一管仍加入濃度10%的驅蚊胺時,果蠅飛入兩管的機率仍然是相同的。這說明果蠅的選擇並不只是為了避開驅蚊胺這類化合物。Vosshall認為這顯然是由於驅蚊胺使它們聞不到食物。

為了支持這一假設,她的研究小組仔細觀察果蠅的嗅覺受體。她們利用基因工程讓蛙卵表現這些受體而「使蛙卵成為果蠅鼻子」。當蛙卵接觸某些氣味分子時,可以活化被表現的受體並觸發大量正離子進入蛙卵。但驅蚊胺降低進入蛙卵的正離子,這顯示驅蚊胺會降低果蠅嗅覺受體對氣味分子的反應。Vosshall認為,驅蚊胺可以鈍化專一嗅覺受體的敏感度而掩蓋了食物的氣味。

但Takken表示要下這一結論還為時過早,必須以同樣的實驗對蚊子進行測試才能證明這一假設。

不過,Vosshall和她同僚的確已掌握證據,顯示她們的假設同樣適用於蚊子的受體與神經。利用蛙卵基因工程方法,她們發現驅蚊胺可以抑制瘧蚊(Anopheles,可傳播瘧疾)三種偵測體味的受體;同時也降低瘧蚊神經元對1-辛烯-3-醇的電位反應,證明驅蚊胺可干擾蚊子對許多誘蚊氣味的感知。

Vosshall表示,稱DEET為「驅」蚊胺其實並不妥當,因為DEET並不是不好聞,而是使得昆蟲再也聞不到你。

原文出處:Science, March 14, 2008
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/sci;319/5869/1471a
DOI: 10.1126/science.319.5869.1471a

參考資料:
Insect Odorant Receptors Are Molecular Targets of the Insect Repellent DEET
Mathias Ditzen, Maurizio Pellegrino, and Leslie B. Vosshall (28 March 2008)Science 319 (5871), 1838. [DOI: 10.1126/science.1153121]

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