Идея использования чеснока для отпугивания кровососущих существ была предложена в 1897 году Брэмом Стокером в его романе «Дракула», и, в этом была доля правды. Комары, настоящие вампиры из мира насекомых, стараются держаться от чеснока подальше. А вот почему, объяснили ученые.
Новое исследование Йельского университета показало, что чеснок также фактически выполняет функцию средства контроля рождаемости для комаров и других крылатых насекомых, и это открытие может привести к разработке экологически чистых стратегий борьбы с вредителями.
Согласно исследованию лаборатории Джона Карлсона из Йельского университета, наличие чеснока препятствует спариванию комаров и различных видов мух. Исследователи обнаружили, что этих вредителей отпугивает не резкий запах, а вкус. Причина кроется в рецепторе внутри их крошечных вкусовых органов. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
«Мы изучаем мух, в том числе безобидных, таких как плодовая муха, чтобы попытаться найти новые способы контроля видов, представляющих опасность для человека либо путем распространения болезней, либо путем нанесения ущерба урожаю. В этом исследовании мы начали с плодовых мушек, а затем перешли к другим видам. И, к нашему удивлению, мы обнаружили в чесноке природное соединение, которое подавляет процесс спаривания у этих мушек», — сказал Карлсон, профессор молекулярной, клеточной и эмбриональной биологии имени Юджина Хиггинса на факультете искусств и наук Йельского университета.
Их метод обнаружения этого соединения, которое они называют «фитоскрином», может стимулировать разработку новых стратегий борьбы с вредителями, которые будут экологически чистыми, широко доступными и недорогими. Фито в переводе с греческого означает «растение».
В ходе интервью Карлсон рассказывает, как все началось с плодовых мушек и почему викторианский писатель Брэм Стокер был прав насчет чеснока и кровожадных существ.
Что послужило толчком к реализации этого проекта?
В нашей лаборатории есть проект, посвященный изучению рецепторов и нейронных цепей, управляющих репродуктивным поведением насекомых, и в качестве модельного организма мы используем плодовых мушек. Шимаа Эбрахим, научный сотрудник лаборатории, предположила, что, поскольку плодовые мушки обычно спариваются на фруктах, возможно, в фруктах или овощах есть что-то, что действует как афродизиак и стимулирует их спаривание. Поэтому она пошла в супермаркет и купила 43 разных фрукта и овоща. Она приготовила пюре из каждого и разложила их в чашки Петри, чтобы мушки могли попробовать. Это был своего рода «шведский стол» для плодовых мушек.
Что вы ожидали увидеть?
Шимаа полагала, что по крайней мере один из этих фруктов значительно повысит активность спаривания — что он будет действовать как своего рода афродизиак. Удивительный результат заключался в том, что чеснок полностью подавил спаривание. Он также блокировал откладку яиц.
Это был запах или вкус?
Мы тоже задавались этим вопросом. Поэтому Шимаа ловко расположила чесночное пюре таким образом, чтобы мухи могли его понюхать, но не попробовать на вкус, или, наоборот, таким образом, чтобы мухи могли и понюхать, и попробовать. Оказалось, что именно вкус отпугивал насекомых. Шимаа — очень внимательный ученый, поэтому она перепроверила результаты. Она пошла в другой продуктовый магазин, чтобы купить те же 43 фрукта и овоща, и провела тест снова. И получила точно такой же результат с другими головками чеснока. Чеснок вызвал 100% подавление спаривания. Затем мы протестировали других мух, включая мух цеце, и получили аналогичные результаты.
Что обнаружили исследователи из Йельского университета о чесноке и комарах?
Для комаров и других летающих насекомых-вредителей соединение, содержащееся в чесноке, действует как своего рода средство контроля рождаемости. Присутствие чеснока блокирует реакцию спаривания и откладки яиц у различных видов мух. Рецептор в вкусовых органах мухи обнаруживает это соединение чеснока и запускает процесс прекращения размножения. Исследователи использовали фитоскрин для проверки реакции насекомых на различные растения.
Но садоводы-любители уже много лет знают, что чеснок может отпугивать насекомых-вредителей.
Да, это так. Команда из Йельского университета выяснила «почему». Это важный шаг, поскольку исследователи теперь знают, как легко идентифицировать природные соединения, которые действуют как репелленты от насекомых, что потенциально откроет двери для новых продуктов, которые будут натуральными, недорогими и легкодоступными.
Чеснок отпугивал от спаривания и откладки яиц два вида комаров, переносящих такие заболевания, как желтая лихорадка, денге и вирус Зика. Он также был эффективен против мух цеце и плодовых мушек.
Что именно в чесноке так не нравится комарам и мухам?
Мы разделили химические соединения в чесночном пюре и обнаружили, что виновником является одно из них — диаллилдисульфид. Он препятствует как спариванию, так и откладыванию яиц. Мы также обнаружили, что диаллилдисульфид уже используется во всевозможных кулинарных продуктах. Он применяется в качестве ароматизатора в пищевых продуктах и как компонент различных пищевых добавок.
Как диаллилдисульфид воздействует, например, на муху?
Мы обнаружили, что сенсорный рецептор в вкусовых органах мухи, называемый TrpA1, обнаруживает это соединение и запускает у мух поведение избегания. Это логично, поскольку TrpA1 может действовать как своего рода вкусовой рецептор. Мы также обнаружили, что чеснок активирует определенные нейроны, чувствительные к горькому вкусу и содержащие TrpA1, и изменяет экспрессию генов, в том числе одного, связанного с чувством насыщения.
Это подавляло половой инстинкт у обоих полов?
В основном это затронуло самок мух.
Какие потенциальные более широкие области применения раскрывает эта работа?
Есть два объяснения. Во-первых, мы обнаружили, что чеснок отпугивает от спаривания и откладки яиц два вида комаров, переносящих ужасные болезни, такие как желтая лихорадка, денге и вирус Зика. Интересно, что он совершенно не действовал на ос, что нас озадачило, пока мы не узнали, что у ос нет рецепторов TrpA1.
Второе возможное применение заключается в том, что этот общий подход — тестирование пюре из дешевых фруктов и овощей, употребляемых в пищу людьми, — может быть использован для поиска соединений, блокирующих другие виды поведения вредных существ. В сельскохозяйственных культурах содержится огромное разнообразие соединений, и Шимаа изобрела простой способ выявления некоторых полезных из них.
В некоторых коммерческих садовых товарах уже используются определенные растительные средства от вредителей. Чем это отличается?
Уже сейчас можно купить некоторые продукты, содержащие чеснок, что согласуется с нашими выводами о том, что насекомые не любят чеснок. Но мы выяснили, почему. И теперь, когда мы знаем, как легко найти природные соединения, отпугивающие насекомых, перед нами открываются самые разные возможности. Чеснок недорогой и выращивается по всему миру. Его культивируют тысячи лет, он был найден в гробнице Тутанхамона и использовался в медицинских целях со времен Римской империи. Идея использования чеснока для отпугивания кровососущих существ была предложена в 1897 году Брэмом Стокером в его романе «Дракула», и в этом была доля правды.
Источник: Yale University. Автор: Карен Гусман.