與傳統觀念背道而馳,雷吉娜·格里斯讓臭蟲咬了她。咬了很多次。
這位生物學家讓實驗室裡的害蟲吸食她前臂的血液——總共約18萬次叮咬——以科學的名義。這樣做,她幫助發現了一種以前未知的臭蟲資訊素,這可能有助於識別和對抗未來的蟲害。
當臭蟲進入建築物時,消滅它們是一個代價高昂的過程,充滿了焦慮和沮喪。許多研究人員正在努力改進臭蟲的檢測方法,因為現有的技術通常成本高昂或過於耗時,無法進行日常監測。一些人認為,用臭蟲資訊素誘捕陷阱可以提供一種經濟實惠的方法,在蟲害變得嚴重之前就檢測到它們。
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但研究人員一直缺少資訊素拼圖的重要組成部分,即臭蟲用來相互告知某個特定棲息地是一個安全的躲藏之地的抑制劑化合物——例如,在床墊和床墊之間。
加拿大西蒙弗雷澤大學的一個生物學家和化學家團隊,由格里斯、她的丈夫格哈德·J·格里斯和羅伯特·A·布里頓領導,現在認為他們已經確定了這種抑制劑:組胺,一種人類在免疫反應中產生的簡單化合物(Angew. Chem. Int. Ed. 2014,DOI:10.1002/anie.201409890)。該團隊發現,臭蟲會在糞便和角質層(它們在吸血後脫落的皮膚)中釋放組胺。這種廢物會積聚在臭蟲最喜歡的藏身之處,通常靠近食物來源。研究人員目前正在努力將他們的發現轉化為商業化的臭蟲陷阱。
研究人員使用核磁共振波譜和氣相色譜/質譜法鑑定了組胺以及其他大量化學物質。為了測試實驗室中的臭蟲對每種潛在資訊素的反應,他們不得不收集“大量的角質層和糞便,以獲得足夠的材料來確定抑制劑是什麼”,布里頓說。為了讓臭蟲脫落和排洩所需的數量,需要大量的餵食,因此,雷吉娜忍受了近 20 萬次臭蟲叮咬。
除了發現組胺外,該團隊還確定臭蟲會產生五種關鍵的揮發性有機化合物,包括 2-己酮和二甲基二硫醚,以相互吸引。有了這一發現,研究人員調配了一種組胺和誘人揮發物的混合物來引誘陷阱。布里頓說,由於這些化合物都相當簡單且易於合成,因此每個陷阱的化學成本不到 10 美分。
研究人員在溫哥華周圍臭蟲出沒的地方測試了他們的誘餌,發現他們的資訊素混合物不僅將臭蟲引誘到陷阱中,而且還將其留在那裡,這是檢測中至關重要且具有挑戰性的一步。
肯塔基大學的昆蟲學家肯尼斯·F·海恩斯告訴 C&EN,這項研究可能是“應對這種難纏害蟲所需突破”的基礎。海恩斯沒有參與這項研究,他補充說,他很高興看到這些發現如何影響害蟲控制實踐。
格哈德·格里斯說,他正在與一家生產環保害蟲防治產品的加拿大公司Contech Enterprises合作開發商業陷阱,他希望明年可以上市。“我們已經確定了一組真正簡單有效的化學物質,”他說。“這是我們真正認為這項技術能夠產生重大影響的主要原因。”