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题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
蚊、蝇等昆虫是许多疾病和农业安全的传播媒介,每年造成大量人类感染与死亡,并严重威胁农业种植安全,化学杀虫剂易引发抗药性、环境污染、残留等问题,因此,寻找安全、低成本、环境友好的替代方案至关重要。
植物可合成大量的次生代谢产物,能特异性激活昆虫化学感受系统,是筛选调控昆虫交配、产卵、取食行为的优质来源。大蒜作为常见食材,自古被认为有驱虫、抗菌等功效,民间长期用于驱避蚊虫,但缺乏科学证据。
近日,美国耶鲁大学科研团队在国际顶级学术期刊"Cell"上发表了一篇题为" A phytoscreen identifies a garlic compound as a deterrent of mating and egg laying in Drosophila and mosquitoes "的研究论文。
研究显示,大蒜中的天然化合物二烯丙基二硫醚,能够强效抑制多种害虫(果蝇、蚊子和采采蝇)的交配与产卵行为,甚至可将交配行为降为零,这种抑制作用依赖味觉(而非嗅觉),为蚊媒疾病与农业害虫防控开辟了全新路径。
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图源:论文截图
在这项研究中,研究团队对43种常见果蔬进行筛选,发现大蒜能完全抑制果蝇交配,且呈剂量依赖性,同时能让果蝇完全回避在大蒜环境中产卵。
进一步鉴定发现,大蒜中的天然化合物二烯丙基二硫醚,是抑制果蝇交配、产卵的关键物质,0.1%浓度即可强效抑制交配和产卵,而其他硫化物则无此效果。
机制分析显示,这种抑制作用依赖味觉(而非嗅觉),单纯接触气味不产生效果,只有直接接触才会产生交配和产卵抑制作用。大蒜通过激活果蝇苦味感受神经元中TrpA1离子通道,传递厌恶信号,以发挥作用,而TrpA1发生突变后,大蒜的抑制作用显著减弱。
此外,大蒜还能显著上调果蝇头部fit基因,该基因编码一种饱腹激素,直接参与调控产卵行为,且这一通路独立于TrpA1,表明大蒜通过两条平行通路发挥作用。
重要的是,大蒜的抑制作用对蚊子和采采蝇同样有效,在白纹伊蚊和埃及伊蚊(传播登革热、寨卡病毒、黄热病)中,大蒜能完全抑制白纹伊蚊交配,显著抑制埃及伊蚊交配和产卵,在采采蝇(传播非洲昏睡病)中显著抑制交配行为。
值得注意的是,大蒜对5种寄生蜂无效,因其基因组缺乏TrpA1同源基因,这意味着大蒜可与生物防治(如释放寄生蜂)联合使用,实现精准打击害虫。
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图源:论文截图
研究指出,与化学杀虫剂不同,大蒜作为食品成分具有极高的安全性,为开发安全、环保、低成本的植物源昆虫驱避剂提供了新的策略。
不止是能驱蚊,大蒜还能延长哺乳动物寿命。
此前,塞维利亚大学研究团队在"Cell Metabolism"期刊上发表的一篇论文显示,大蒜中的二烯丙基硫化物可通过非酶促方式持续生成硫化氢,将小鼠寿命延长11.4%,延寿效果超越二甲双胍,并改善其健康状态。
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图源:论文截图
总的来说,这项最新研究揭示了大蒜驱蚊蝇的作用机制,其通过味觉-TrpA1通道-fit基因三重作用抑制蚊蝇交配和产卵,未来有望用于蚊虫防控、农业害虫治理。
参考文献:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.037
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.11.012
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