蚊子叮咬 带来的不仅仅是恼人的红肿和瘙痒。它们传播的疾病 notoriously 难以控制，并且每年在全球范围内导致超过 70 万人死亡。更重要的是，许多蚊子已对合成杀虫剂产生了抗药性——这些物质也可能带来环境和健康风险。
作为解决方案，微生物学家正在研究源自生物体的生物农药。根据 7 月 7 日发表在《应用与环境微生物学》杂志上的一项研究，从地中海克里特岛收集的一种细菌分离物对淡色库蚊（Culex pipiens molestus）蚊子具有杀虫作用。这种蚊子被称为伦敦地下蚊，因为在第二次世界大战期间，它们会叮咬躲藏在城市地下火车站里的人们。该物种可传播危险的人类病原体，包括西尼罗河病毒和裂谷热病毒。
由三种分离物产生的含有这些代谢产物的提取物在接触 24 小时内杀死了 100% 的蚊子幼虫。据研究团队称，正是这些代谢产物可能被用于开发副作用极小的生物农药。
“它们在环境中降解得更快，因此不会积累，而且通常不像化学杀虫剂那样杀死多种不同的昆虫物种，”约翰霍普金斯大学（巴尔的摩）和分子生物学与生物技术研究所（克里特岛）的联合研究作者、分子昆虫学家和微生物学家 George Dimopoulos 说。 乔治·迪莫普洛斯说道。
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挖掘细菌
在微生物学中，分离株是指已从混合培养物中分离出来并从纯培养物中获得的单一细菌物种。因此，培养物中的所有细菌都是同一种类型。这使得生物学家更容易研究和鉴定特定的细菌或菌株。
对于这项新研究，Dimopoulos 和 IMBB 分子生物学家 John Vontas 从克里特岛的 65 个地点收集了 186 个不同的样本。样本包括表层土、植物根部周围的土壤、植物组织、水样和死去的昆虫。然后，他们将淡色库蚊幼虫暴露于含有样本中最有希望的分离物的溶液中。在蚊子长成成蚊之前杀死它们是一种常见的控制方法，因为蚊子繁殖速度非常快。
超过 100 种分离物在 7 天内杀死了所有蚊子幼虫，而其中 37 种在三天内杀死了幼虫。据 Dimopoulos 称，这 37 种分离物代表了 20 个细菌属，其中许多此前未被确定可用于生物农药。
进一步分析显示，快速起效的细菌并非通过感染杀死幼虫。相反，它促使幼虫产生类蛋白质和代谢物——当生物体分解食物时产生的小分子。这种方法很有前景，因为它表明使用这种细菌的杀虫剂将不依赖于微生物的存活。不完全依赖活体微生物可能使生物农药发挥更长时间的作用。这种方法可能对控制蚊子以及潜在的农业害虫具有意义。
从发现阶段到科学阶段
该团队还在更详细地研究杀虫分子的化学性质，并确定它们是蛋白质还是代谢物。他们还正在测定细菌的杀虫活性能力，包括筛选分离物以对抗其他携带病原体的蚊子和威胁农作物的昆虫。
由于生物农药通常会迅速降解并需要多次施用，因此找到正确的配方和递送这些化合物的方法将是未来的挑战。
Dimopoulos 表示：“现在它正进入基础科学阶段，以了解分子的化学结构和作用机制，然后我们将转向更应用性的道路，真正致力于原型产品开发。”“正在大力推动开发对生态友好的杀虫剂。”
