驱避剂在蟑螂防治中的研究进展

驱避剂在蟑螂防治中的研究进展 中华卫生杀虫药械2007年第13卷第6期 CHINESEJOURNALOFHYGIENICINSECTICIDES&EQUIPMENTSVo1.13N O.62007?393? 【专题报告】中图分类号:$482.3+8;R184.39文献标识码:A文章编 号:1671.2781(2007)063933 驱避剂在蟑螂防治中的研究进展 郝蕙玲 (海军医学研究所,上海200433) 蟑螂不仅传播疾病,污染食物还常孳生在电器 里引发故障,故有"电脑害虫"之称,给人们带来了 极大的危害,达到了与人同寝共居,同饮共食的地 步.究其原因,主要是生活水平的提高,居住条件的 改善,适宜的温度,密集的管道线路,各式电器均为 蟑螂提供了绝好的发育繁殖,隐匿藏身场所,而同时 也给防治带来了难度.另一方面,化学药剂防治上 出现的抗药性和污染环境两大难题使得害虫防治朝 着非杀生性农药和生物性农药的方向发展.经由进 化的昆虫,会对其生态系统中某些信号物质产生特 异性反应,驱避剂是一类能引起害虫产生忌避作用 的化学物质或植物有效成分,人们就利用昆虫的这 种行为来实施害虫防治,驱避剂实际上是非杀生性 农药的延伸. 驱避剂的使用历史悠久,最早可追溯到中国古 代,端午节时门上悬挂多种草药以达到驱除害虫的 目的,人们还使用植物油,烟,焦油等来驱赶或杀死 害虫.而现代驱避剂的发展是从植物性制剂开始, 1897年开始用香茅油涂抹在头发上防虱子,2O世纪 3O年代初合成驱避剂才逐渐得到发展,如1929年 发展了邻苯二甲酸二甲酯,1937年获得避蚊酮专 利,1939年制得驱蚊醇.二次世界大战期间,由于 军事上的需求,驱避剂的研究得到空前发展,但其间 大多是通过接触涂抹在皮肤上来驱避叮咬性传媒昆 虫或骚扰性害虫的,象较早开发的DEET就是有效 的驱避剂.而对空间驱避剂的研究较少,据早期文 献报道,一些胺类物质有空间驱避效果,但由于臭味 和刺激性等原因没有实用价值,多年来也一直未开 发出可实际应用的蟑螂驱避剂. 现有的一些报道明,一些化合物或天然植物 对蟑螂有很强的驱避作用,近年来不断报道的一些 实验性探索工作,使我们看到驱避剂防治蟑螂已成 为一种可能.利用驱避剂若能防止蟑螂侵入目标场 所,尤其在蟑螂侵害严重而又不适合大面积喷洒杀 虫剂,环境条件复杂或卫生要求程度较高的特殊场 所使用,或在集中杀灭后用于巩固防治效果,将是一 种理想的技术,对缓解环境污染,抗药性等问题 将起到积极作用. 1植物挥发性驱避物的研究 在自然界,一些植物所含的油类挥发性物质可 有效地驱避害虫.象花椒属(Limonella),姜黄属 (Turmeric),过江藤属(Lippia.),天竺葵属(Pelar- gonium),香茅属(Cymbopogon),天竺葵属(Pelar— gonium),薰衣草属(Lavandula),铃兰属(Convallar- iamajalis)和薄荷属(Menthatiterita)以及印楝(Aza— dirachtaindica),欧蓍草(Parietariajudaica),丁香 (Eugeniacaryophyllata)等植物都具理想的驱避活 性.1953,1974年期间,美国农业部用901种有效 成分对4种住宅蟑螂进行了驱避性试验,其中127 种对德国小蠊驱避率达94%或更高,61种驱避率达 100%,有13种对所有试验的4种蟑螂驱避率达 100%.1991年美国BeccaloniG.报道…,在巴布亚 新几内亚,当地居民把新鲜的万寿菊放在屋顶和木 板里面,其挥发的特殊气味可有效地驱避蟑螂. 对植物驱避剂的研究,除了研究挥发油的效果 外,还对其有效成分的化学结构进行了研究.桑橙 果用作昆虫驱避剂已有多年,美国西部开发的先驱 者们将这种树的成熟果实放在碗橱中,以驱避蟑螂 和其他昆虫.1991年Karr和Coats发现桑橙果碎 片的正己烷和甲酸提取物对德国小蠊具有很好的驱 避作用J,研究表明,桑橙果的二氯甲烷的提取物 对玉米象甲(Sitophiluszeamais)有驱避作用,他们分 析了提取物的有效成分,结果发现提取物中含有两 种异黄酮:橙桑素(osajin)和橙桑黄酮(pomiferin)是 主要的活性成分.假荆芥的驱虫效果已为人们所接 受,但对其有效成分的研究是2001年衣阿华州立大 学昆虫专业Peterson博士在其博士论文研究中报道 的[3]:荆芥内酯是假荆芥挥发性物质的主要成分, 在植物精油中有两种异构体:z,E(cis,trans)和E,z (trans,cis),其中z,E一荆芥内酯占主导地位.试 验发现,假荆芥能对13个门类的昆虫具有驱避作 【作者简介】郝蕙玲(1971.),女,山西五台县人,博士,副研究员,主要从事媒介生物 防治研究工作. ? 394中华卫生杀虫药械2O07年第13卷第6期 CHINESEJOURNALOFHYGIENICINSECTICIDES&EQUIPMENTSz.13NO. 62007 用,该分离,纯化了荆芥内酯的单个异构体, 并将它们的活性与Deet进行了比较,结果发现,在 两种浓度下,E,z一异构体比z,E一异构体和Deet 的活性更高.2002年Peterson_4等对荆芥内酯在德 国小蠊的驱避活性进行了研究,在80~g/cm的剂 量浓度下,E,z一荆芥内酯可达到79.4%的驱避率. 1984年美国ScfivenR.等报道L5j,月桂叶中所含的 桉树脑,黄瓜皮中所含的一种九碳链化合物对蟑螂 有一定的驱避效果.新加坡Ngoh等人研究了9 种植物挥发油主要成分对美洲大蠊的驱避活性,结 果显示,驱避活性顺序为:黄樟素>异黄樟素>甲基 丁子香酚>丁子香酚>异丁子香酚;一些单萜类挥 发性物质如香茅醛,柠檬醛,香叶醇对美洲大蠊也具 较好的驱避性. 2化学合成驱避物的研究 在合成和筛选化合物的同时发现,有效的驱避 化合物中以酰胺类化合物占多数,其次分别为酯,羟 基酯和芳香醛等,而在醛,酮,醇,醚,内酯等类型化 合物中具明显驱避作用的种类少或效果甚差.在化 学品中,萜类化合物是一类很有潜力的驱避物. 1989年日本专利报道,将B一月桂烯,松油烯和B一 蒎烯混合,配以硅藻土及粉碎的浮石经加工得到的 粉末可有效地防止蟑螂.1993年日本Fumakilla公 司报道,含酰胺基团的系列化合物R一CO—NRR (R=monoterpenyl;R,R=Hhydrocarby1)可有效 地驱避蟑螂.1995年加拿大RolloCD等报道,美 洲大蠊的尸体腐烂后经乙醇提取的脂肪酸类硬脂酸 油酸和亚油酸,对澳洲大蠊,德国小蠊和黑胸大蠊的 成虫都有驱避作用. 在国内,董桂蕃1991年报道L8,百里香,香豆素 对蟑螂有一定的驱避效果.国内熊春生等报道,一 些已知的驱避剂如DMP,DETA,避蚊胺,避蚊灵以 及其他酮,醇,酯类物质也可诱发EAG(昆虫触角电 位)反应,表现出一定的驱避效果. 3影响蟑螂驱避剂使用的一些因素 3.1环境条件的影响许多驱避剂的实验室试验 结果与实际应用效果相差甚远.受风速和温湿度等 的影响,会降低驱避效果,有试验证明温度每上升 10?,效果会减少1/2,在不同的气候条件下,效果 会有明显差别. 3.2驱避物的理化性质在结构与活性的关系研 究中发现某些功能团会对驱避效果有着明显影响, 但在不同结构类型化合物中其影响程度不同,如在 苯甲醛,苯甲醇及其缩醚的苯环上引进亚甲氧基,驱 避效果均有所提高,但在羟基酯和酰胺类化合物中 引入亚甲氧基后,驱避时间不但不能延长反而减少. 在取代氨基甲酸乙酯类化合物中,N.取代基为呋 喃,环烷和直链烷烃基的驱避效果,优于取代基为杂 环的N,N一二取代化合物.在N,N一取代化合物中, 取代基增大,如四氢喹啉,六次甲基亚胺等,驱避活 性增高. 化合物的驱避性还与其沸点,蒸气压,分子量等 因素有关,蒸发率低,效果差,蒸发率高其有效时间 又短;沸点太高或太低均影响驱避活性,沸点太低, 有效时间短,沸点太高会由于挥发性减弱而使其无 驱避活性.研究结果表明,在N一取代氨基甲酸乙酯 类化合物中,沸点最低的化合物(80?),其驱避活 性最小,其他化合物沸点110,140~C/67Pa,驱避 活性有随沸点升高而增强的趋势.另一项研究结果 显示,不同类型化合物的最佳驱避效果的沸点范围 有所不同,N一取代呋喃酰胺类化合物,N一双取代化 合物中,沸点在126,138~C/67Pa的化合物有明显 驱避作用,而沸点在146,156?/67Pa的化合物则 无驱避作用;N一单取代化合物中,沸点在138, 149~C/67Pa有明显的驱避作用,而沸点低于 125~C/67Pa的化合物几乎无驱避作用;沸点在 145,150~C/67Pa的氮杂环类化合物的明显驱避 作用,而沸点高于155oC/67Pa的化合物几乎无驱 避作用. 3.3有效驱避物的释放技术对于蟑螂驱避剂来 讲,如何控制这些挥发性物质的有效释放是其走向 实用化的关键技术.通过释控技术控制药物挥发速 度可大大延长有效期,控制药物释放常用的方法有: 多孔性基材的空穴置换法,聚合物浸渍法,微胶囊 法,渗透性薄膜法,乳化法,连续补给液体法等,其中 以微胶囊法研究较多. 微胶囊一般是指以薄膜状聚合物壁壳包裹气 态,液态或固态芯材的微型容器,包装物.其一般直 径为1,5001xm,可增加药物的稳定性,掩盖药物 的不良气味,延缓释放,减少毒副作用,改变药物及 物材的性状.美国的NRC公司利用微胶囊技术于 1954年研制成第一代无碳复写纸微胶囊,并投放市 场,从此,微胶囊技术得到突飞猛进的发展.最早应 用微胶囊技术的领域是制药工业,而今已广泛应用 于农药,肥料,食品,日化等诸多领域.香精微胶囊 化大体有界面聚合法,原位聚合法,复凝聚法和13一 环糊精包结法.通过微胶囊技术可使一些挥发性极 强的香料持续释放长达半年之久. 总之,随着人们对生态治理观念的日益理解和 提高,对自身健康关注程度的提高,随着对蟑螂驱避 化合物的筛选以及作用机理研究的深入,昆虫行为 (下转395页) 中华卫生杀虫药械2007年第13卷第6期 CHINESEJOURNALOFHYGIENICINSECTICIDES&EQUIPMENTSVo1.13N O.62007?395? 【专题报告】中图分类号:R184.35文献标识码:A文章编号:l67l-278l(2o07)06395 鼠传疾病与鼠害控制研究 郑剑宁,裘炯良 (宁波出入境检验检疫局,浙江宁波315012) 世界卫生组织指出,2l世纪传染病仍是威胁人 类生命健康的主要杀手,今后仍潜伏着传染病引起 突发性公共卫生事件的可能.这些传染病所构成的 威胁,将随着人类行为,生态和气候,土地使用方式 的变化以及经济,旅游观光业和移民的发展而加剧. 而人类的许多传染病是自然疫源性疾病,其传染源 是野生动物储存宿主.其中某些啮齿动物的种类, 既是传染病传播的媒介,又可为传染源或病原体的 储存宿主,由它们传播的疾病即为鼠传疾病.这类 疾病就象一头沉睡的猛兽,随时都会危害人类的 健康. 1重要的鼠传疾病与鼠类宿主 目前,全世界鼠类有35个科389个属,大约 2700多种,我国有近200种,已经查明可传播疾病 近80种.全世界90%的鼠种,能携带200多种病 原体,能使人致病的有57种,其中病毒性疾病有31 种,细菌性疾病l4种,立克次体病5种,寄生虫病7 种.鼠传疾病的传播途径可分为直接传播和间接传 播.直接传播途径是通过鼠咬伤,直接接触疫鼠的 粪便,尿,鼻腔或口腔分泌物,生食或食人被疫鼠粪 便,尿等污染的食物,水以及吸人疫鼠粪便,尿等污 染物所形成的气溶胶而传播;而间接途径则是通过 蜱,蚤,螨等媒介传播给人类.以下就国内外对人类 健康影响较为严重或具有潜在影响的鼠传疾病与鼠 类宿主作一简单介绍. 1.1病毒性疾病在鼠传病毒性疾病中,汉坦病毒 性疾病,如汉坦病毒性肺综合征(HPS),是一种致命 性疾病,其死亡率可高达40%.此外,还有森林脑 炎,鼠传出血热(如南美洲沙粒病毒性出血热,拉沙 热)等. 1.1.1汉坦病毒性疾病目前由布尼亚病毒科 (Bunyaviridae)汉坦病毒属(Hantavirus)的病毒引起 的人类疾病有汉坦病毒性肺综合征和肾综合征出血 热(HFRS).世界上已发现的汉坦病毒有20个以 上的血清型/基因型,每一型多来自1种或几种密切 相关的鼠类,并在宿主动物中产生无症状感染,与自 然宿主共进化J.褐家鼠和黑线姬鼠(Apo如m 【作者简介】郑剑宁(1963一),男,浙江杭州市人,副主任医师,主要从事卫生检疫和 外来生物防治研究工作. (上接394页) 学研究的开展,缓释技术的广泛应用,作为一项有效 措施,驱避剂将在蟑螂综合治理中发挥积极作用. 参考文献: [1]BeccaloniGW.Sometraditionalmethodsofcockroachcontrolused inPapuaNewGuinea[J].Antenna,1991,15:80-81. [2]KarrLL,CoatsJR.Repellencyofdriedbayleaves(Laurusnobi— lis)Wrigley'Sspearmintgum,rawOsageorangefruit(Maclura mra),andextractsoforangefruittothegermancockroach 『J].InsecticideandAcaricideTest,1991,17:393. [3]PetersenCJ.Insectrepellentofnatureorigin:catnipandosage orange.Ph.D.dissertation[D].IowaStateUniversity,Ames, IA.2001. [4]PetersonCJ,Lea}lM,eta1.Behavioralactivityofcatnip(Lami— aceae)essentialoilcomponentstotheGermancockroach(Blat— todea:Blattelidae)[J].JEconEntomol,2002,95(2):377-380. ScrivenR.MeloanCE.Determiningtheactivecomponentinl,3, 3-trimethyl-2一oxabicyclo[2,2,2]octane(cineole)thatrepelesthe Americancockroach,Periplanetaamerican[J].OhioJ,1984,84 (3):85-88. 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