林雅紅　肖義軍　福建師范大學生命科學學院　福州　350108

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蟑螂驅避劑的研究現(xiàn)狀

林雅紅肖義軍福建師范大學生命科學學院福州350108

摘要蟑螂是一類常見的病媒昆蟲，目前主要采取化學殺蟲劑的辦法來防治，但存在污染環(huán)境和抗藥性問題，在某些場合還存在不適合使用殺蟲劑的問題。采用驅避劑驅趕昆蟲來防治蟑螂是一種值得探索的方法。驅避劑是一類能引起害蟲產(chǎn)生忌避作用的化學物質(zhì)，驅避劑的使用歷史悠久。文中就近年來蟑螂驅避劑的研究現(xiàn)狀進行綜述。

關鍵詞蟑螂驅避劑研究現(xiàn)狀

The research status of cockroach repellent

Lin Yahong Xiao Yijun
(College of Life Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou 350108)

Abstract Cockroaches are a class of common insect vectors.At present,chemical pesticides is a mainly measure to combat with cockroaches,but environmental pollution and resistance are the problems that difficult to solve。Some occasions there is a problem for the use of pesticides which is not allowed.Driven by the use of insect repellents to control cockroaches is a method worth exploring.Repellents are a class chemical substances that can cause pest shelter,and the use of repellent has a long history.This paper summarizes recent research on the status of the cockroach repellent.

Key words cockroach repellent research status

蟑螂屬于昆蟲綱、蜚蠊目，世界上已知6 000余種，我國記載250余種。蟑螂分布范圍廣，適應性強，大多數(shù)種蟑螂棲居野外，少數(shù)種棲息室內(nèi)。我國室內(nèi)常見的蟑螂種有德國小蠊、美洲大蠊、黑胸大蠊、澳洲大蠊、日本大蠊、褐斑大蠊，德國小蠊和美洲大蠊在我國南北均為優(yōu)勢種。蟑螂本身攜帶有40～50種對脊椎動物致病的細菌，諸如大腸桿菌、痢疾桿菌、鼠疫桿菌等[1-3]，以及攜帶蛔蟲、十二指腸鉤口線蟲、牛肉絳蟲、繞蟲、鞭蟲等多種蠕蟲卵，還能夠誘發(fā)人體產(chǎn)生過敏反應，例如過敏哮喘、皮炎等疾病，因此，對蟑螂進行積極防治具有非常重要的現(xiàn)實意義。

傳統(tǒng)上對蟑螂的防控主要采取殺蟲劑，化學防治以其效果顯著、便捷、廉價等特點成為控制蟑螂的主要手段，主要藥劑有無機化合物和植物性殺蟲劑，目前廣泛使用的可濕性粉劑、懸浮劑等常規(guī)制劑品種，劑型特點是用作滯留噴灑，其原藥幾乎都是觸殺性擬除蟲菊酯，具有藥效快、能迅速降低蟑螂密度、持效時間長、單次使用成本低的優(yōu)點[4-5]，但是由于近年來化學殺蟲劑的濫用，導致蟑螂產(chǎn)生嚴重的抗藥性和交互抗性[6-7]，有研究發(fā)現(xiàn)德國小蠊體內(nèi)增強了氧化作用和水解作用，從而分解氯氰菊酯的毒力[8]，所以化學防治的效果也大大降低，除此之外，化學殺蟲劑停留時間長，對環(huán)境造成污染而且對人體健康會產(chǎn)生危害，不符合當今人們綠色環(huán)保的觀念。由于蟑螂生長繁殖速度快、適應能力強、生態(tài)習性復雜等特點，單一的防治措施很難徹底消滅蟑螂，必須采取綜合防治的方法才能達到有效控制的目的，綜合防治包括環(huán)境防治、物理防治、化學防治、生物防治等內(nèi)容。根據(jù)蟑螂生存需要食物、水、巢穴三個基本條件，因此，環(huán)境防治主要依靠衛(wèi)生的清潔以及保持環(huán)境整潔，但對于一些不容易清理的邊角或者縫隙就容易產(chǎn)生衛(wèi)生死角，清潔不徹底更容易造成蟑螂的孳生；物理防治需要依賴超聲波以及電子滅蟑器，但其在實際生活中應用可能性低，同時在一些墻角縫隙中，蟑螂尸體的清理也成為一個難題。

采用驅避劑可以防止蟑螂侵入目標場所，在一些不適合噴灑殺蟲劑、衛(wèi)生要求程度高或環(huán)境條件復雜的特殊場所或在集中殺滅后用于鞏固防治效果，使用驅避劑是一種很好的選擇，也對緩解環(huán)境污染、抗藥性等問題起到積極作用。

1　蟑螂驅避劑研究現(xiàn)狀

驅避劑的使用歷史悠久，兩千多年前，人們通過燃燒艾蒿、菊科類植物等熏煙辦法或者利用各種各樣植物油、焦油來驅趕蚊蟲。驅避劑的種類主要有植源性驅避劑和化學合成驅避劑[9]。植源性驅避劑主要利用從自然界中提取的一些植物所含有的油類揮發(fā)性物質(zhì)；化學合成驅避劑包括的化合物主要有酰胺類、酯類、酮類、萜類、醇類。驅避劑與殺蟲劑不同，殺蟲劑是通過有毒物質(zhì)將蟲殺死，以達到去除蟑螂的目的，而驅避劑是通過驅趕的方式達到去除蟑螂的目的，驅避劑比起殺蟲劑，對人體的傷害極小，可制成緩釋劑，使用壽命長，價格便宜，植物源性的驅避劑氣味芳香，易于被人接受，有很好的應用前景。

二次世界大戰(zhàn)期間，軍事上的需求使得驅避劑的研究得到空前發(fā)展，但其間大多是通過接觸涂抹在皮膚上來驅避叮咬性傳媒昆蟲或騷擾性害蟲的[10]，像較早開發(fā)的DEET（二乙基甲苯酰胺，中文名避蚊胺）就是有效的驅避劑。目前一些研究發(fā)現(xiàn)，一些化合物或天然植物對蟑螂有較強的驅避作用。

林永麗[11]等測定4種驅避蚊蟲效果好的植物精油（香葉醇、芳樟醇、檸檬醛和茴香醛）對德國小蠊雄性成蟲的驅避性，通過4種劑量即1、10、100和1 000 μg/cm2對每種精油進行設置測驗，結果表明每種植物精油的驅避性均隨劑量的增加而升高，4種精油的驅避性均高于DEET，驅避效果最好的是芳樟醇，從而提示芳樟醇可能是一種很有發(fā)展前景的德國小蠊驅避劑，該研究中芳樟醇的最高驅避性達到95%左右，好于Peterson等的研究結果。Peterson等[12]在2002年研究了從假荊芥中提取的精油，以及其在植物精油中的兩種異構體：Z,E-假荊芥內(nèi)酯和E,Z-假荊芥內(nèi)酯對德國小蠊的驅避效果，結果表明，E,Z-假荊芥內(nèi)酯的效果好于其他2種，而且在80 μg/cm2劑量濃度下，其驅避率可達到79.4%。

徐小玲[13]選用3大類共14種植物性物質(zhì)對德國小蠊的防治進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)鹽酸黃連素、魚藤酮乳油和印楝乳油對德國小蠊的驅避程度各不相同，鹽酸連黃素驅避率最高；采用冷浸提法和索氏提取法提取的橘皮油、生姜汁、芥末油和大蒜提取物，對德國小蠊均有一定的驅避作用，但持效時間有所不同，其中大蒜提取物作用時間較長且驅避效果最佳，可持續(xù)14 d，驅避率達到96.5%，但是由于大蒜的氣味不易被人接受，諸如辦公室等空間就不適合使用；丁香油、松節(jié)油對德國小蠊的驅避效果也比較明顯，而樟腦則對德國小蠊不能起到驅避作用。測定2種常用驅避劑即DMP（鄰苯二甲酸二甲酯）和DEET對德國小蠊的作用，雖然產(chǎn)生了一定程度的驅避作用，但是效果和持效時間并不理想。

Thavara U等[14]從植物凹唇姜、箭葉橙、姜黃、山雞椒、胡椒、番石榴、姜中分別提取七種商用精油，以萘作為對照組研究對美洲大蠊、德國小蠊以及花斑蟑螂的驅避性，結果表明從箭葉橙中提取的精油的效果優(yōu)于其他精油以及對照組，從箭葉橙中提取的精油對美洲大蠊和德國小蠊的驅避率均達到100%，對花斑蟑螂的驅避率達到87.5%，因此，箭葉橙精油作為蟑螂驅避劑具有良好的潛力。

1929年美國首先研制出第一個人工合成驅避劑--驅蚊油DMP，從此人們開始不斷地研究化學合成驅避劑，先后合成和篩選出了2萬多種藥物，但目前對于合成蟑螂驅避劑的研究報道較少。賈家祥等[15]使用劑量為0.1、0.3 mg/cm2新型R-301合成驅避劑對德國小蠊進行試驗，發(fā)現(xiàn)0.1、0.3 mg/cm2劑量在11～46 d有驅避效果且驅避率達到100%，但在1～11 d的時候具有殺滅效果。

韓招久等[16]通過篩選評估43個萜類化合物在劑量為340 μg/cm2時對德國小蠊雄性成蟲驅避活性的初步測試結果顯示，羥基香茅醛、薄荷醇、羥基香茅醛丙酸酯、龍腦西醛縮-1-3-丙二醇等4種化合物表現(xiàn)出了較高的驅避活性，驅避率分別為86.4%、69.8%、69.8%和63.2%，對4種化合物采用幾何濃度梯度進一步測試，并與目前廣泛使用的昆蟲驅避劑避蚊胺（DEET）進行比較，羥基香茅醛、薄荷醇、羥基香茅醛丙酸酯、龍腦西醛縮-1-3-丙二醇的驅避中量（RD50）分別為154.7、56.2、165.9和151.3 μg/cm2，均低于DEET RD50（194.5 μg/cm2），其中薄荷醇的RD50最低，劑量-活性回歸方程坡度為1.13，顯示了良好的正向劑量-活性關系，說明4種萜類化合物特別是薄荷醇具有作為蟑螂驅避劑的良好前景。

2　目前采用的蟑螂驅避劑研究方法

很顯然，與殺蟲劑利用有毒物質(zhì)殺除蟑螂的方式不同的是，驅避劑是通過驅趕蟑螂的方式達到去除蟑螂的目的，它對人體的傷害極小，可制成緩釋劑，使用壽命長，價格便宜，植物源性的驅避劑氣味芳香，易于被人接受，有很好的應用前景。但在生物藥效測定方法上目前卻尚無標準，是一道需要解決的難題。研究者在具體的研究工作中已研究發(fā)明了一些方法，各有其優(yōu)點，主要有以下幾種。

2.1濾紙測試這是一種基于Peterson等研究并加以改進的方法[17]。均分一張直徑為15 cm的濾紙，一半為測試紙，另一半為對照紙。測試前，將1 mL待測精油或化合物滴于測試紙上，并在對照紙上滴等量的溶劑。陰干5 min之后將兩半濾紙拼接成未均分時的形狀（中間留0.5～1 cm縫隙用于放試蟲），然后放置在大小為20 cm×20 cm潔凈白瓷板上，最后將中空圓桶體（直徑16 cm、高8 cm）罩于濾紙上，需在該圓桶體與濾紙接觸的部分涂抹凡士林以防止試蟲往上爬。測試開始，在先前預留的空間處放置德國小蠊（可用試管引入德國小蠊，待其安靜后方可移除試管），每次一只。從放置德國小蠊后開始計時，計算300 s（5 min）內(nèi)德國小蠊避開測試紙的時間。每張濾紙、每只試蟲只用1次。驅避性的計算公式：趨避性（%）=（對照濾紙上停留時間-處理濾紙上停留時間）/300×100%。

該試驗方法利用驅避劑具有揮發(fā)性的特點，能夠在濾紙上方形成一定濃度的氣味層，試蟲通過感受氣味后做出一定的行為反應，從而避開有驅避劑的濾紙而停留在空白對照紙，這種方法簡單易行，適合實驗室中大量的驅避活性初篩試驗，但是揮發(fā)性物質(zhì)其揮發(fā)程度不穩(wěn)定，受外界影響較大，容易對試驗結果造成干擾。

2.2四臂嗅覺儀測試法四臂嗅覺儀生物測試系統(tǒng)主要結構[18]：（1）空氣過濾器：由高分子、活性炭填充的柱狀容器，外界空氣經(jīng)由這兩級過濾后，可除去空氣中的水分及其他雜質(zhì)，以獲得純凈的空氣流。（2）空氣壓縮機：提供壓力恒定、流速恒定的空氣流。（3）空氣流量計：用以測試、控制和調(diào)節(jié)通過四臂嗅覺儀的氣流流量。（4）主體結構：四臂嗅覺儀由1個20 000 mL球形主瓶（活動室）、4個250 mL磨口三角誘集瓶、4個直徑為40 mm的“T”形結管及1臺抽風機組成。（5）聯(lián)結管：連結各部分。

經(jīng)空氣過濾器過濾的干凈空氣通過空氣壓縮機施以恒定的壓力、流速經(jīng)過誘集瓶的進氣口，將誘集瓶中的氣味帶入到中央活動室，在活動室頂部的18 W排風扇可以使氣流排出。試蟲在中央活動室與帶有信息物質(zhì)的氣體湍流相遇會發(fā)生行為反應，然后沿著氣味的濃度梯度進入只能進不能出的誘集瓶，經(jīng)過一段時間后觀察誘集瓶中的試蟲數(shù)，通過公式驅避性=（對照誘集瓶中的試蟲數(shù)-測試樣品誘集瓶中的試蟲數(shù)）/各誘集瓶中的試蟲數(shù)之和×100%，計算試劑的驅避效果。

這種方法結合了最原始的“Y”形管測試儀（在“Y”形管的兩腳處放置樣品，試蟲根據(jù)不斷流向主臂方向的帶有刺激氣味的氣流做出向刺激氣味較弱的方向逃避，從而可以得出驅避劑的驅避時間和強弱）[19]以及風洞的特點，使得測試的靈敏度更高、重復性更好，但是流速、流量以及其他外界條件都應該要有嚴格控制，對于中央活動室大小的選擇也應該根據(jù)具體試蟲的大小，除此之外還應該在每次試驗前嚴格清洗測試裝置，確保系統(tǒng)的清潔。

2.3小容器測試法為日本專利（No.112138，1998）中介紹的方法[20]，在高18 cm、直徑30 cm的玻璃容器中央，放置1個用厚紙板搭建起來的邊長為6 cm的方形小屋，小屋內(nèi)放有正常蜚蠊飼料，試驗組測試樣盛裝在高1 cm、直徑2 cm的小容器內(nèi)，并放在小屋的中央。每次試驗引入10只試蟲，觀察記錄24 h進入小屋內(nèi)的蜚蠊數(shù)，每組重復3次。通過公式驅避性=（對照組小屋內(nèi)的試蟲數(shù)-處理組小屋內(nèi)的試蟲數(shù)）/對照組小屋內(nèi)的試蟲數(shù)× 100%，計算趨避效果。

該方法中小屋內(nèi)較為黑暗，在正常情況下蟑螂會比較主動地想去光線較暗的小屋，比較符合蟑螂具有的負趨光性的特點，使試驗結果更加具有說服性，但是其同樣存在著氣味滯留的問題，因此，應該控制好測試時間，才能最大程度地減少誤差。

2.4迷宮測試法郝蕙玲[21]等為實驗室自行研制的一種試驗裝置，由2個測試小室和1個圓形中央活動室構成，在2個小室與中央活動室銜接的管道中分別安裝1個閥門，原理是在試驗之前將測試樣品與食物引誘劑均放在測試小室內(nèi)（對角小室可作為空白對照或平行試驗），將試蟲引入到中央活動室，引誘性和驅避性氣味分子通過銜接管道進入中央活動室，試蟲通過感受氣味做出相應的反應之后，進入或因忌避放棄測試小室取食，一定時間后關閉閥門，通過計數(shù)試蟲數(shù)，根據(jù)公式驅避性（%）=100×（空白對照組小室內(nèi)試蟲數(shù)-放置樣品小室內(nèi)試蟲數(shù)）/小室總試蟲數(shù)，計算得出樣品的驅避效果。

該方法因為中央小室是圓形，可以同時進行多個平行試驗，試驗結果具有較強的可比性，但是裝置中仍然存在氣味滯留的問題，因此，在觀測時間上應該進行嚴格控制，以減少誤差。

2.5實驗室空間試驗法[21]模擬現(xiàn)實場地搭建一個面積10 cm2、高2.5 cm的小室，將樣品放在小室的中央，同時以放置樣品的地方為圓心，按一定距離（該距離用來測試樣品的有效距離）在180°范圍內(nèi)呈扇形擺放誘捕盒。開始時，將試蟲引入小室內(nèi)，24 h后收回誘捕盒，根據(jù)放置驅避劑時以及未放置驅避劑時誘捕盒中的試蟲數(shù)計算驅避性。該方法較為真實地模擬了現(xiàn)實生活中的場景，空間較大，試驗的準確度較前面幾種會更高一些，更能反映出驅避劑的實際作用效果。

當前日常生活中，防治蟑螂的主要手段還是通過殺蟲劑的方式將其殺死以達到除去蟑螂的目的。但是不論是噴霧殺蟲劑還是餌料殺蟲劑都是有一定毒性的，長期使用會對人的健康有一定的影響。同時，被毒死的蟑螂尸體經(jīng)常藏在一些墻縫和柜子家居下面，很難清理，未能及時清理的蟑螂尸體會孳生病菌，對人們生活環(huán)境的衛(wèi)生狀況產(chǎn)生威脅。而驅避劑卻有著很明顯的優(yōu)勢，其驅避蟑螂的主要成分為植物精油或化學合成，對人體沒有傷害，對蟑螂只是起到驅趕的作用，而不是將其殺死。這樣，既可以使我們的生活環(huán)境遠離蟑螂的侵擾，又可以避免我們自身受到殺蟲劑的毒性危害。特別是在一些蟑螂侵害嚴重而又不適合大面積噴灑殺蟲劑、環(huán)境條件復雜或衛(wèi)生要求程度較高的特殊場所，例如廚房、食品廚、食品倉庫等地方。對于佛教人士來說不殺生的理念也阻止了他們使用殺蟲劑來對付蟑螂。所以，在防治蟑螂的藥物中，驅避劑擁有很好的應用前景。

雖然驅避劑具有很多的優(yōu)點，但是卻在實際生活中很少應用，一方面由于人們生存的空間范圍廣，空氣流通大，同時溫度、濕度等都會影響驅避劑有效成分揮發(fā)在空間中的濃度，進而影響驅避效果，另一方面目前研究的驅避劑持效時間較短，使用不方便，因此，在蟑螂驅避劑的研究中除了要尋找驅避效果最佳的有效成分之外，還應該考慮驅避劑中有效成分在空氣的濃度以及作用時間長短等問題。

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文獻標識碼：A

文章編號：1003-4331（2016）02-0023-04