JEE：研究人员发现柑橘病虫害的绿色农药

一种对人类营养很重要的氨基酸也是一种有效的毛毛虫杀虫剂。

根据佛罗里达大学研究人员发表于《经济昆虫学》(Journal of Economic Entomology)上的一项研究，对于人类营养很重要的一种关键氨基酸同样也是一种有效的柑橘毛毛虫杀虫剂。

无尾凤蝶，或称柑橘凤蝶，是南亚一种有名的农业害虫，于2006年在加勒比地区被发现，研究人员称，需要密切关注柑橘凤蝶对美国柑橘业的潜在影响。

"加勒比地区发生的一切最终都会传播到佛罗里达州，"文章的第一作者Delano Lewis说，"这就是为什么我们正尝试对它进行首次攻击看怎么能阻止它。"

研究人员在位于佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目生物多样性McGuire中心和医药学院开展实验，研究显示，当把蛋氨酸喷洒到叶片上后，它在2到3天内能100%有效地杀死无尾凤蝶毛毛虫的幼虫。而如果不加以控制，毛毛虫能让年轻的绿色植物完全落叶。

因为无尾凤蝶和达摩凤蝶具有侵略性并且不能够合法的被带入美国，研究人员尝试使用遗传学上相近的有相似生活史的以柑橘喂食的巨凤蝶--巨燕尾蝶来代替。由于这些害虫具有相同的身体结构和生物学，研究人员很自信蛋氨酸也将能能控制无尾凤蝶，Lewis说。

"蛋氨酸的有效性是基于昆虫肠道的生化特点，所以尽管这项工作是在一个替代品上做的，蛋氨酸将会以同样的方式阻断离子通道，"Lewis说。

蛋氨酸在人类饮食中是必须的，为蛋白质合成和代谢所必需。它对环境安全无害对柑橘类植物、哺乳动物和鸟类都无害。

"这是一个非常奇妙的现象，这种营养性的氨基酸对于人类是必须的，但在我们喷到叶子上的浓度，对于这些作物破坏性的毛毛虫来说却是有毒的，"研究的共同作者、佛罗里达大学药学院生理学和功能基因组学教授Bruce Stevens说。"它是一类完全不同、以前从未见过的杀虫剂--因为大部分的杀虫剂不仅对害虫有毒性，对人和动物也有毒性。"

1998年在克隆调控氨基酸代谢的基因时Stevens首次发现了蛋氨酸的杀虫剂性质。共同作者James Cuda共同合作，Stevens随后发现这种氨基酸能有效的针对黄热病蚊子幼虫、番茄天蛾幼虫和科罗拉多马铃薯甲虫。

蛋氨酸破坏了幼虫肠道中控制营养吸收的离子通道，这些幼虫（如柑橘凤蝶幼虫）的肠道为碱性。在2004年和2007年，Stevens获得了2项蛋氨酸作为一种杀虫剂的专利。

"把蛋氨酸喷在叶子上，当毛毛虫开始吃树叶时，它们摄入这种化合物，"Lewis说，"一旦它们吃上几口，它们就不在吃食并保持静止状态知道死亡。"

蛋氨酸成本低，当它们到达地面时也可以作为一种肥料，因为它们是可生物降解的氮源，Stevens说。自19世纪60年代以来，这种氨基酸就已经在大规模生产并作为户外牲畜饲料的营养添加剂。美国农业部最近批准将蛋氨酸用于有机家禽生产。

"这是个不错的主意，我希望在以后做更过的工作，因为它有很多潜在的应用，"乔治亚大学昆虫学系教授John Ruberson说，他没有参与这项研究。"从一个种植者的角度，我可以看到一个挑战，就是蛋氨酸发挥作用有些慢。通常，蛋氨酸需要2到3天才能杀死昆虫，但它们确实让昆虫进食少了，这是件好事儿。"

用蛋氨酸来控制草坪和观赏性植物害虫的专利权已授权给凤凰环境关怀有限责任公司，正在开发一种害虫控制产品。

虽然研究人员不能确定无尾凤蝶如何到达加勒比，但它也对邻近的中美洲和南美洲柑橘产业构成了潜在的威胁。

"我们怀疑有人可能在婚礼上释放了这些成年的蝴蝶，或者是随着进口柑橘类货物到达，"Lewis说。"无论如何，它存在于加勒比地区，而且是一种非常强大的飞行物。"