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2022年5月28日 星期六

不愛吃甜的蟑螂(cockroach)

 

德國蟑螂。圖片來源:維基百科

不討厭蟑螂的人應該很少吧!筆者甚至曾看過有人說,因為討厭蟑螂,所以也厭惡象徵蟑螂的咖啡色。仔細想想,「蟑螂色」的器物好像真的不算多(原木色的器物不算)。

蟑螂到處爬到處吃,造成公共衛生上的大問題:蟑螂會傳播多種疾病的病原體,包括:麻風分枝桿菌、傷寒桿菌、痢疾內變形蟲、鼠疫桿菌、鉤蟲、腸病毒、肝炎病毒、葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌以及鏈球菌等。所以大家對蟑螂都是欲除之而後快!

但是打蟑螂太沒效率了,於是就有科學家研究蟑螂之後,針對牠們的食性發明了食餌。食餌是把蟑螂最愛吃的葡萄糖與殺蟑螂的藥劑混和在一起,由於蟑螂就是愛吃甜(愛到雄性蟑螂在交配時也會從tergal腺分泌出有甜味的物質,來吸引雌性蟑螂),加上吸引蟑螂的費洛蒙,蟑螂就會被吸引過來,大吃特吃食餌後,就中毒了!其中尤其是威滅(compact)的獨家秘方最厲害,猶如西毒歐陽鋒一般地流毒無窮,一隻蟑螂吃了食餌,可以毒死N隻蟑螂,真真正正的厲害!

但是經年累月地用食餌滅蟑螂,最近科學家們卻發現一件事:現在的母蟑螂不愛吃甜了!原來食餌把愛吃甜的蟑螂給滅了十之八九,剩下的就是不愛吃甜的蟑螂。

你可能想:糟了!這下我們還能消滅蟑螂嗎?有趣的是,蟑螂變得不愛吃甜,也造成牠們生殖上的問題。剛剛提到,雄性蟑螂會分泌有甜味的物質來吸引雌性蟑螂,然後雌性蟑螂會過去吃,接著雄性蟑螂就會撲上去進行交配。

而對於不愛吃甜的蟑螂呢?當不愛甜的雌性蟑螂嚐到雄性蟑螂分泌物時,牠們在大約三秒的時間就會退卻,造成雄性蟑螂來不及撲上去交配。

看到這裡你可能會說,哈哈!是天要滅這些蟑螂啊!

別高興得太早。科學家發現,現在也出現了會「立馬」撲上去的雄性蟑螂,所以雖然三秒很短,但是卻完全來得及讓這些「快槍俠」們完成交配。也就是說,對蟑螂的生殖產生的影響並不大。

但是如果不愛吃甜的蟑螂越來越多,以後食餌豈不是就沒用了?是的,所以現在科學家們在想其他的方法要吸引蟑螂來吃食餌。看情形,人與蟑螂的大戰,還沒有走到最後一章。

參考文獻:

NY Times. Cockroach Reproduction Has Taken a Strange Turn.

2016年8月18日 星期四

從葡萄乾來的葡萄糖(glucose)

葡萄糖。圖片來源:Wiki

葡萄糖 (glucose)英文名稱其實就是「甜的糖」的意思,因為字首 gluc(o)- 源自希臘文 glykys,意為「甜」(sweet);gluc(o)- 也可以寫作 glyc(o)-,而字尾-ose就是糖的意思。

第一個發現葡萄糖的人是德國的化學家馬格列夫 (Andreas Marggraf ,1709-1782),他在1747年從葡萄乾(raisins)裡面分離出葡萄糖;所以葡萄糖有個俗稱叫做 grape sugar。「葡萄糖」(glucose)這個名稱是在1838年由法國化學家讓 - 巴蒂斯特·杜馬(Jean-Baptiste Dumas,1800-1884)取的。而葡萄糖的結構則是由德國化學家埃米爾·菲舍爾(Emil Fischer,1852–1919)定出來的,他因為對糖的結構的研究,得了1902年的諾貝爾化學獎(其實他對胺基酸的研究貢獻也很大)。

不論是好氧(aerobic)或厭氧(anaerobic)的生物,都需要葡萄糖作為主要的能量來源。我們的大腦、胚胎組織更是完完全全的依賴葡萄糖!因此,生物發展出不同的儲存葡萄糖的形式;動物與微生物儲存肝醣(glycogen),植物儲存澱粉(starch)蔗糖(sucrose)。肝醣與澱粉全部都由葡萄糖組成,蔗糖則有一半是葡萄糖,另一半是果糖(fructose)。哺乳動物主要運輸的碳水化合物就是葡萄糖,而植物主要運輸的碳水化合物是蔗糖,其中也有一半是葡萄糖;昆蟲運輸的是海藻糖(trehalose),是由葡萄糖構成不具有還原力的雙糖。由於葡萄糖有還原力,使得糖尿病(diabetes)的病人若血糖控制不佳,當血糖(也就是葡萄糖)濃度高時,會開始還原細胞膜上的脂質、蛋白質等,對細胞造成損害;長久下來,如腎臟等器官就會出現問題。

除此了能量的用途之外,植物的細胞壁主要由纖維素(cellulose)構成,而纖維素也是葡萄糖;昆蟲與甲殼類會合成幾丁質(chitin,一名甲殼素),而幾丁質是葡萄糖的衍生物 N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine)所構成的聚合物。哺乳動物在授乳時期,雌性動物的乳腺會製造乳糖(lactose),乳糖也有一半是葡萄糖(另一半是半乳糖 galactose)。

葡萄糖還可以用來合成維生素C(vitamin C,ascorbic acid),不過人類因為少了中間的某些酵素,所以無法合成,一定要從飲食中取得。由於維生素C主要出現在蔬菜水果中,造成在十六世紀的地理大發現時,遠洋航行常常伴隨著因維生素C不足導致的壞血症(scurvy),後來發現只要帶著檸檬(汁),就可以避免這個問題。

參考資料:

Bioetymology. Glucose.

Wikipedia. Glucose.

Nobel Prizes and Laureates. Emil Fischer - Facts. Nobelprize.org.