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“见血封喉”鱼尼汀


在热带南美洲和加勒比海地区,有一种大风子科植物叫尼亚那(Ryania speciosa),这种植物的特点是从来不生虫。同时印第安人发现这种植物对人畜很毒,就常常将它捣碎涂到箭头上用来制作毒箭,射到人后马上中毒身亡。武侠小说中所描述的“见血封喉”江湖密器,大抵如此。再后来,化学家研究发现它里面有一种具有毒性的植物碱物质叫做鱼尼汀。

鱼尼汀是一种肌肉毒剂,人中毒以后表现为全身肌肉抽搐紧张,最后像僵尸一样而死亡。研究发现鱼尼汀对动物细胞内的钙离子通道具有调节作用,并且在钙离子通道蛋白纯化过程中具有重要作用,鱼尼汀可以控制动物细胞内贮库中钙离子的释放,因此该离子通道被命名为鱼尼汀受体。研究发现,钙离子是动物肌肉收缩必须的,鱼尼汀中毒后导致动物细胞钙离子无限制地释放,昆虫细胞内钙离子无限释放后会导致钙离子的严重缺乏,从而会导致昆虫肌肉无法收缩,无法运动,而且连嘴巴也无法活动,最后在闷热的田间,饥饿交加,无法动弹,瘫痪而死。

自20世纪40年代以来,鱼尼汀作为杀虫剂得到广泛使用,但是由于其对哺乳动物高毒,其在使用中受到极大限制。科学家大胆假设,能否通过改良它的化学结构而达到对害虫高毒而对人安全呢?经过30多年的努力,经过农药化学家和昆虫学家的合作,人类终于合成了对哺乳动物低毒而对昆虫具有高活性的、具有和鱼尼汀生物活性特点一致的新型化合物(二酰胺类化合物),称之为鱼尼汀受体杀虫剂。目前已经商品化的此类药剂有氟虫酰胺、氯虫苯甲酰胺。我国农药化学家也合成出了很多基于鱼尼汀受体杀虫剂的衍生物,并正在进行生物活性的研究。

氯虫苯甲酰胺由杜邦公司研究开发,又名氯虫酰胺,注册商标名康宽。氯虫苯甲酰胺是高效低毒杀虫剂,该杀虫剂的最大特点是其新颖的作用方式,杀虫机理与以前所有的杀虫剂完全不同,是通过激活害虫肌肉中的鱼尼汀受体,导致细胞内部钙离子无限制地释放,阻止肌肉收缩,从而使害虫迅速停止取食,出现肌肉麻痹、活力消失、瘫痪,直至彻底死亡。害虫从取食到瘫痪,停止危害,仅仅需要大约7分钟的时间。虽然该农药对害虫高效,但其对鱼虾等水生生物以及蜜蜂、害虫天敌如捕食螨基本没有伤害。这是因为其只作用于存在于昆虫体内的鱼尼汀受体,对哺乳动物体内的鱼尼汀受体无效,因此该杀虫剂对哺乳动物的毒性很低。氯虫苯甲酰胺可用于防治小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、稻纵卷叶螟、三化螟、二化螟等鳞翅目害虫,效果好。

氟虫酰胺,又名垄歌,是日本公司在2000年发现的作用于害虫肌肉的新型杀虫剂,是第一个鱼尼汀受体杀虫剂,它对几乎所有的鳞翅目类害虫均具有很好的活性,对幼虫高效,具有快速的抑制害虫取食效果,而且持效期长,对天敌、有益生物安全。但要注意的是对家蚕影响很大,所以使用时要防止污染蚕叶。

近年来,鱼尼汀受体杀虫剂已经在我国水稻害虫、蔬菜害虫其他农作物害虫防治中发挥着重大作用,还将有更大的发展。但要注意的一个问题是,不能因为这类农药杀虫效果好就反复多次使用,尽量与其他类型杀虫剂交替使用,避免害虫抗药性的产生。

正是:南美植物尼亚娜,天然产物鱼尼汀;人工模拟并改造,低毒高效杀虫好。

(中国农业科学院植物保护研究所研究员袁会珠)


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