吸血的雌蚊是登革热、疟疾、黄热病、丝虫病、日本脑炎等致命性**病原体的中间寄主,每年由于雌蚊叮咬引起全球数亿计的致病性**发生,并导致数百万人死亡。寻找食物的雌性吸血蚊子通常会被其脊椎动物宿主呼吸中所呼出的CO2吸引。因而目前大多数的蚊子诱捕器均是利用CO2来诱捕蚊子。然而这些仪器往往存在价格昂贵,体积较大等缺陷。通过气瓶、干冰或丙烷燃烧等方式产生CO2也为其使用带来了一定的困难。因而发现、开发出能够高效破坏蚊子CO2检测器的廉价气味剂,将有助于控制昆虫媒介导致的**传播。
在这篇文章中,研究人员将研究焦点集中在三种*具致命性的蚊子上:冈比亚按蚊(Anophelesgambiae,传播疟疾),埃及伊蚊(Aedes aegypti,传播登革热和黄热病)和致倦库蚊(Culexquinquefasciatus,传播丝虫病和西尼罗河病毒)。进而Ray等鉴别了能够改变蚊子体内CO2检测通道的挥发性气味剂。
这些气味剂大致可以分为三类,一类主要是针对性抑制蚊子和苍蝇的CO2受体,例如己醇和丁醛;一类是通过模仿CO2感应而吸引蚊子,例如2-丁酮;另一类则是通过使它能使检测CO2的神经细胞发生超长时间的激发,并且短暂地暴露于该物质,从而导致蚊子长时间失去方向感,如2,3-丁二酮。
在对第三类气味剂的研究时,Ray研究小组发现将蚊子短时间暴露在一种由四种气味剂(2,3-丁二酮,1-己醇,1-丁醛和1-戊醛)组成的混合剂中,这一混合剂可使蚊子CO2感受神经元激发延长至5分半钟,超长神经元激活导致了蚊子长时间丧失对CO2的方向感。
在与加州大学有名昆虫学教授RingCardé的合作实验中,研究人员在风洞中检测了这一混合剂的效应,证实混合剂处理的蚊子无法飞向风洞中的CO2源头。
随后在与国际昆虫生理学和生态学(ICIPE)中心的科学家Tom Guda 和 JohnGithure合作开展的半野外(semi-field)实验中,Ray再次验证了混合剂的效应。研究人员将雌性致倦库蚊释放到一个大型封闭型温室中,并在温室中放置了两台释放的CO2仪器。研究人员在其中一台仪器中暗藏混合剂,并以小风扇驱动气味剂散发。研究人员发现只有非常少的雌蚊进入到了有混合剂的仪器中。
“大部分的雌蚊完全被混合剂蒙蔽了,它们的CO2检测行为受到破坏而丧失了对CO2的方向感,而在对照仪器中我们却并未观察到这一的破坏效应。”Ray说:“这是一个有趣的研究发现,将推动我们开发出**代驱蚊剂和引诱剂的问世。”