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2025年8月27日 星期三

臭襪子、二氧化碳,與蚊子的「多感官狩獵術」

 

白線斑蚊。By James Gathany, CDC - This media comes from the Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library (PHIL), with identification number #2165.Note: Not all PHIL images are public domain; be sure to check copyright status and credit authors and content providers.العربية | Deutsch | English | македонски | slovenščina | +/−, Public Domain, 

想像一隻飢餓的母蚊子在夜幕低垂時起飛。牠的目標是吸血,為了產卵需要蛋白質。這段「狩獵之旅」並不是憑直覺亂飛,而是精密的「多感官導航任務」。

除了追蹤我們呼出的二氧化碳(CO₂),牠們還利用視覺去辨認移動物體,甚至連環境的濕度也能感知。最近日本的研究,試圖瞭解蚊子如何整合這些資訊、找到宿主!

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2015年12月25日 星期五

2015 十大熱門文章

一年又快要過完了,筆者想起去年開始做「2014十大熱門文章」,好像也該來做2015年的囉?!

統計了一下點閱率,跟大家分享吧!

第十名是:小心X國研究的陷阱

第九名是:反丁烯二酸(fumarate)說:我是好人!

第八名是:白線斑蚊(Aedes albopictus)的基因體告訴我們什麼?

然後是第七名:老鼠怕貓,心理與生理層面可以分開!

第六名:冷壓果汁是什麼?為什麼那麼貴?真的有那麼棒嗎?

第五名:牛奶殺菌大不同

第四名:無心插柳之硬脂酸(stearic acid)抑制粒線體破碎化

第三名:來談談這所謂的「實驗」

第二名:您還在看內容農場的文章嗎?

第一名:國外彩色路跑沒有火災,是因為他們的玉米粉裡面有小蘇打與明礬?

看了一下這個清單發現:光是食安就佔了四成的文章,分別是第九、第六、第五與第三篇。而第一篇是剛好有媒體看到,所以被「無斷與未授權轉載」,點閱率居然逼近兩萬六千。

也很高興第二篇與第十篇有入榜,寫這兩篇文章的當下是希望大家要查證後再轉貼,否則我們自己也成了謠言散播者;同時,有些研究其實根本不是研究,也不值得相信。能夠入榜在某些程度上也代表臺灣還是有希望的,未來的一年筆者也會繼續努力。

大家一起加油吧!

2015年10月31日 星期六

防蚊液還是有DEET的最有效

常常看到網路上有人宣傳不要用含有DEET(敵避、待以妥)的防蚊液,理由大概都是因為它是人工合成的;筆者查了一下網路上的資訊,提到DEET對魚類可能有害,對人體大致上來說,只要不噴在傷口上、以及不讓黏膜接觸到(不噴在靠近口鼻的區域),大致上都還可以。
DEET。圖片來源:wiki
同時,市面上有許多天然的防蚊液,號稱可以有效驅蚊。真的那麼有效嗎?

新墨西哥州立大學的研究團隊,測試了十種不同的防蚊液的驅蚊效果。其中有三種含有不同濃度的DEET,另外七種,其中五種為含有天然成分的防蚊液,一種是香水(維多利亞的秘密Bombshell),一種為含有維生素B1的防蚊貼布。

維多利亞的秘密Bombshell香水。
圖片來源:網路
研究團隊以世界衛生組織的標準測試方法,測試四個小時內的防蚊效果。結果發現,對於埃及斑蚊(Aedes aegypti)與白線斑蚊(Aedes albopictus),只有DEET可以成功的預防他們的叮咬。其中濃度最高的(98.11%的有效成分為DEET)防蚊液可以成功防蚊四小時;濃度較低的兩種防蚊液,只在兩小時內效果較好。

至於其他的天然防蚊液與防蚊貼片呢?

對埃及斑蚊來說,除了含有檸檬桉(lemon eucalyptus,有效成分為對 - 薄荷烷-3,8-二醇,PMD, p-Menthane-3,8-diol)成分的防蚊液可以在整整四小時內有效驅蚊外,其他的天然防蚊液在三十分鐘後就沒有效果。而維生素B1的防蚊貼片完全不具有防蚊功效。
PMD。圖片來源:wiki

對白線斑蚊來說,有兩種有機防蚊液可以有效驅蚊;其中一種還是含有檸檬桉的成分,另一種則含有香葉醇、迷迭香精油、肉桂精油與檸檬香茅精油。有趣的是,白線斑蚊也不喜歡香水的味道,不過香水的效果在兩小時後就沒有了。至於維生素B1的防蚊貼片也是完全無效。

測試的結果發現,不同的蚊子對不同的氣味會有不一樣的反應。白線斑蚊對天然防蚊液比較敏感,不知道是否與牠的嗅覺相關基因特別多有關呢?而香水可以驅蚊,這也令人覺得有點驚訝。雖然過去也曾有雅芳(Avon)的產品因為含有香豆素而有驅蚊的效果,不過在這次的測試裡,雅芳對白線斑蚊的效果較好,對埃及斑蚊則看不出什麼效果。

至於之前謠傳的維生素B群可以防蚊,相信大家看過這篇之後,這個謠言就不攻自破了。不管是白線斑蚊還是埃及斑蚊,維生素B1的防蚊貼布都完全無效

筆者自己也是捕蚊燈,到哪裡都被咬得體無完膚!看完這篇研究,要誠懇的建議大家,如果要出去玩的久一點,建議還是買有DEET成分的防蚊液吧!若非要用有天然成分的防蚊液,可能還是以含有檸檬桉精油(PMD)成分的為佳。如果要自製防蚊液,在這篇研究裡使用的含有檸檬桉精油的防蚊液,精油的成分為30%喔!太少可能效果就沒有那麼好呢!

最後來張簡單的資訊貼圖:

認同請分享。圖片來源:老葉

文獻來源:

Stacy D. Rodriguez, Lisa L. Drake, David P. Price, John I. Hammond, Immo A. Hansen. 2015. The Efficacy of Some Commercially Available Insect Repellents for Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) DOI: http://dx.doi.org/10.1093/jisesa/iev125

2015年10月25日 星期日

白線斑蚊(Aedes albopictus)的基因體告訴我們什麼?

白線斑蚊。圖片來源:wiki

白線斑蚊(又名亞洲虎蚊 Asian tiger mosquito)的基因體已經定序完成了。

對於這位臺灣的原住民,我們目前從基因體學會了多少呢?

我們先來看一下一些關於白線斑蚊基因體的冷知識。
圖片製作:老葉

白線斑蚊是亞洲原產,原本的活動區域只有東亞(包括臺灣)、西太平洋與印度洋等區域,但在過去四十年間,成功的散佈到全世界;目前除了南極洲以外,都可以看到牠。

最近在台灣令人聞風喪膽的登革熱(dengue fever),白線斑蚊是重要的病媒蚊。除了登革熱以外,白線斑蚊還能傳播另外25種病毒,包括黃熱病、屈公病(Chikungunya fever)等。因為牠會在白天活動,跟埃及斑蚊(Aedes aegypti)不同,所以防治上也要注意這一點。

雖然對登革熱來說,埃及斑蚊才是主要的病媒蚊;但最近的幾次登革熱疫情,包括在中國、夏威夷、加蓬(Gabon,在非洲)以及歐洲,牠都擔任了重要的角色。而且在過去也曾發現屈公病病毒發生突變,使自己更適應白線斑蚊,提高傳播的效率。

白線斑蚊的基因體有十九億六千七百萬個鹼基對(1967 Mb),是目前已經定序的蚊類中最大的。第二名是埃及斑蚊,有十三億七千六百萬的鹼基對(1376 Mb)。但是這麼大的基因體,超過三分之二(68%)都是重複的序列;也因為這樣,雖然有這麼大的基因體,但只有17,539個基因,比起基因體只有牠的三分之一弱(540 Mb)的家蚊屬的Culex quinquefasciatus有18,883個基因,白線斑蚊的基因少了百分之八。這些重複的序列裡,有許多都在過去一千萬年左右出現。

除了重複的序列(主要由反轉錄轉位子retrotransposon組成)以外,白線斑蚊的基因中帶有186個負責解毒的細胞色素氧化酶P450基因(CYP,cytochrome-oxidase P450),相對埃及斑蚊只有168個,甘比亞瘧蚊(An. gambiae)只有104個,果蠅(D. melanogaster)只有87個。其中代謝除蟲菊精(pyrethroid)的CYP9J基因也找得到。

除了抗除蟲菊基因外,白線斑蚊還帶有「兩份」抗有機磷類殺蟲劑(temphos)的基因CCEae3A。這類的殺蟲劑屬於神經毒素,不但吃下去有毒,接觸到也有毒性。白線斑蚊的基因體中,除了CCEae3A基因以外,還有其他63個羧基/膽鹼酯酶(CCE,carboxyl/cholinesterase)的基因,與埃及斑蚊和家蚊屬相當。

另外,白線斑蚊還有32個穀胱甘肽 S-轉移酶(GST,glutathione S-transferase)基因,比埃及斑蚊、甘比亞瘧蚊多,但比果蠅少。這類的基因也跟抗殺蟲劑有關。另外,白線斑蚊還有71個ABC基因(同類中最多),這類的基因也與抗藥性有關連。有這麼多的抗藥基因,也就難怪白線斑蚊是非常成功的入侵物種了!

除此之外,白線斑蚊還有86個氣味結合蛋白(OBP,odorant-binding protein)與158個嗅覺受體(OR,odorant receptor)。與其他生物相比,黑斑蚊屬(Aedes)的蚊子在嗅覺相關基因上是最多的,超過家蚊屬(Culex)與瘧蚊屬(Anopheles)。而目前所知的所有的蚊子的嗅覺基因都比果蠅多。不知道這是否意味著黑斑蚊的嗅覺是所有蚊類最好的?

有意思的是,在白線斑蚊的基因體中,有不少黃病毒屬(flavivirus)的基因。雖然埃及斑蚊也有,但是在白線斑蚊的基因體中存在的病毒基因更多樣。光是登革熱病毒的基因,在白線斑蚊體內就共可以找到24個完整或不完整的序列。由於這些序列的邊界沒有重複的序列存在,顯示了它們應該是透過重組、而非轉位來進入白線斑蚊的基因體中。

從這些基因體定序的資料,我們不難理解為何白線斑蚊成為世界級的害蟲;加上牠還有71個滯育(diapause)基因,這些基因可以讓牠在胚胎、幼蟲、成蟲時期,遇到環境不適合的時候,便減緩或停止生長以及降低代謝率,好讓自己可以熬過去。筆者想,要對付這個可怕的敵人,大概就只能多多清潔居家周圍的環境了!

參考文獻:

Xiaodong Fang and Anthony A. James et. al. 2015. Genome sequence of the Asian Tiger mosquito, Aedes albopictus, reveals insights into its biology, genetics, and evolution. PNAS. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1516410112