Учёные выяснили, как химические репелленты отпугивают насекомых
Учёные из Университета Джонса Хопкинса обнаружили молекулярные механизмы, благодаря которым насекомые чувствуют и избегают репелленты DEET и цитронеллаль. Это открытие поможет в поиске более эффективных средств защиты.
Как насекомые чувствуют DEET
- Механизм: DEET активирует три вкусовых рецептора на языке, ногах и крыльях насекомых: Gr66a, Gr33a и Gr32a.
- Реакция: При контакте с DEET эти рецепторы посылают в мозг сигнал, вызывающий реакцию избегания.
- Чувствительность: Насекомые (плодовые мушки в эксперименте) исключительно чувствительны к DEET на вкус. Концентрации всего 0.05% уже снижали пищевое поведение.
- Важность: Это объясняет, почему DEET эффективен даже после того, как комар садится на кожу — он "пробует" репеллент.
Как насекомые чувствуют цитронеллаль
- Механизм: Цитронеллаль активирует два типа
клеточных каналов в обонятельных нейронах:
- Белок Or83b (также необходим для реакции на DEET).
- TRP-канал, в частности TRPA1.
- Реакция: Эти каналы пропускают ионы кальция в клетку в ответ на цитронеллаль, что приводит к избеганию его паров.
- Ключевой эксперимент: "Москитизированные" плодовые мушки, которым встроили ген москитного TRPA1, успешно избегали цитронеллаль. Это доказывает, что канал TRPA1 напрямую активируется этим веществом.
Значение открытия
- DEET обладает низкой эффективностью и недолговечен, кроме очень высоких концентраций. Некоторые виды комаров слабо на него реагируют.
- Цитронеллаль может вызывать раздражение кожи.
- Понимание работы рецепторов Gr66a/Gr33a/Gr32a и TRP-каналов (всего у мух 13 таких каналов) открывает путь к целенаправленному поиску новых, более мощных и безопасных репеллентов для борьбы с болезнями, переносимыми насекомыми.
Исследования опубликованы 26 августа в журналах Neuron и Current Biology.