[ 返回 EurekAlert! 中文 ] 公开发布日期: 2014年06月05日
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联系人: Rachel Ewing
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德雷克赛尔大学

你可以用这种甜味剂捕获(并且杀死)更多的蝇

德雷克赛尔大学的科研人员发现了Truvia®的主要成分赤藓糖醇可能成为一种安全而有效的杀虫剂

在德雷克赛尔大学的一项研究中,用加入赤藓糖醇的食物饲养的蝇的寿命平均只有5.8天,相比之下用没有这种甜味剂的对照和实验食物饲养的蝇的寿命是38.6 到50.6天。这项研究受到了一位科学家的儿子的6年级科学展项目的启发。

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费城(2014年6月4日)——在一项最初是一个小学6年级科学展项目的研究中,德雷克赛尔大学的科研人员发现了一种受欢迎的非营养甜味剂赤藓糖醇可能是一种有效而且对人安全的杀虫剂。

赤藓糖醇是甜味剂Truvia®的主要成分,在德雷克赛尔大学的这个研究组的发表在《公共科学图书馆•综合》(PLOS ONE)杂志上的研究中,赤藓糖醇以一种取决于剂量的方式对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)具有毒性。这些果蝇在能够获得糖的时候摄入了赤藓糖醇,甚至看上去更喜欢后者。已经测试的其他甜味剂都没有这些有毒效应。

根据这项发现,德雷克赛尔大学和这组科研人员正在申请一项赤藓糖醇用于杀虫剂的专利,并且一直在研究它的有效性。

“我感到这是我曾做过的研究中最简单、最直截了当的,但是这有可能是我研究过的东西中的最重要的,” 该研究的资深作者、德雷克赛尔大学艺术与科学学院生物学、生物多样性、地球与环境科学教授Sean O'Donnell博士说。

赤藓糖醇是一种天然的糖醇,在许多水果中少量存在。已经在人体中进行了高剂量测试,结果发现可以安全摄入;自从2001年起,它已经被美国食品与药品管理局定为一种通常认为是安全的食品添加剂,许多其他国家也批准它作为食品添加剂。

它对于蝇具有毒性——即便在可以获得其他食物的时候,蝇也会被它的甜味吸引过来——的这个新证据,让它成为了一个杀手组合。它特别有前景,因为人类可以安全地摄取它,这与导致了悲惨的意外中毒的其他杀虫剂不同,诸如去年导致23名印度学童死亡的一种杀虫剂。

如果没有该论文共同作者之一的Simon D. Kaschock-Marenda的好奇心,这个研究路线就不会启动,如今他是9年级的学生。3年前,Kaschock-Marenda提出了一个问题,即当他的父母试图吃得更健康的时候,为什么他们都不再吃白糖。

“他问能不能为了他的科学展而测试不同的糖和糖替代品对蝇的健康以及寿命的影响,我说,‘没问题!’” Simon的父亲、德雷克赛尔大学艺术与科学学院的生物学助理教授Daniel Marenda博士回忆说——如今他也是这项研究的共同资深作者。父亲和儿子去他们当地的超市购买了供应品,也就是他们能够找到的尽可能多的类型的糖和糖替代品。Marenda的实验室为他的儿子在家用每一种不同的甜味剂饲养蝇供应了“婴儿”蝇和生长介质,从而为费城的Julia R. Masterman学校的科学展做准备。

“在我们家测试了这些蝇6天之后,他回来对我说,‘爸爸,在Truvia®瓶子里的所有蝇都死了……” Marenda说。“我回应说,‘好吧……我们一定是弄错了什么。让我们重复这个实验!’”

在实验室的更严格的测试条件下,他们重复出了他们的结果,知道了他们遇到了什么东西,而且可以找人帮忙。“我只用昆虫研究脑,因此我需要了解昆虫的人,” Marenda说。因此他把这项发现带给了O'Donnell,后者的昆虫学背景让他适合从事这项任务。

这个研究组联手进一步研究了果蝇如何对甜味剂做出反应的问题,测试了以多种非营养甜味剂、蔗糖(食用糖)和玉米糖浆为食生长的蝇。

用含有Truvia®的食物饲养的蝇平均寿命是5.8天,相比之下以不含Truvia®的对照和实验食物喂养的蝇的寿命是38.6 到50.6天。用含有Truvia®的食物饲养的蝇在死亡之前也表现出了明显的运动削弱。

“事实上我们发现的是Truvia®的主要成分赤藓糖醇看上去对我们的蝇具有很强大的杀虫活性,” Marenda说。

他们发现这种有毒效应并非来自于同时存在于Truvia®和非营养甜味剂PureVia®的甜菊植物提取物。在他们的实验中也使用了PureVia®,没有发现它对蝇具有毒性作用。

“我们不会看到全世界喷洒赤藓糖醇,广泛用于农作物的机会也较小,” O'Donnell说。“但是在小规模上,在昆虫走向诱饵、吃掉诱饵并死亡的地方,这种应用机会可能很大。”

“这组科学家尚未证实赤藓糖醇可能杀死果蝇之外的哪些昆虫,或者它的有毒效应如何起作用。

某些昆虫甚至能自然地制造这种化合物,把它作为抗冻剂,用于保护它们的身体不受寒冷环境的伤害——但是这可能并不意味着什么,因为他们的实验证明了剂量产生了毒性。这组科研人员打算对白蚁、蟑螂、臭虫和蚂蚁等其他昆虫进行进一步的实验。通过对以果蝇为食的捕食性的螳螂进行实验,他们还将测试赤藓糖醇沿着食物链上移时候的毒性。

等到进一步的研究帮助改善了实验室之外赤藓糖醇最安全有效的昆虫害虫控制用途,超市剂量的赤藓糖醇能够帮助摆脱厨房的果蝇虫害吗?这组科学家并不确定。这可能是一个要在家中尝试的实验,或者是为了下一次科学展进行的实验。

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Simon D. Kaschock-Marenda为了费城Julia R. Masterman实验室与示范学校的一个6年级科学展而启动了这个项目。

链接到论文: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0098949



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