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厦门「花蚊子」已对菊酯类杀虫剂产生严重抗药性,为啥蚊子会进化得这么强?对于普通人来说,如何驱蚊更有效?

人民日报健康客户端
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这个我熟,我22年的一个课题,就是关注的除虫菊酯滥用对于除了我们定义的传统害虫以外的昆虫(比如蜜蜂)的伤害问题。

在这个报道里主要说的还是我们常说的那个花蚊子,也就是白纹伊蚊对我们常用的菊酯类杀虫剂产生了严重的抗药性。在那个课题里我们也接触到了很多耐药性的问题,实际上我们面临的情况远比这个报道里提到的更加复杂。

比如,关于除虫菊酯的耐药性成因,远不是就光城市里喷这点灭虫药的问题。

先解释下为什么蚊子或者其他昆虫会对菊酯产生耐药性。

一般来说生物进化,要有一个源动力,我们常说这个源动力就是自然界带来的生存压力嘛。但除了自然界带来的,人也会给其他生物带来很多生存压力,比如说我们这种喷农药的行为。

我们在像自然界里喷洒了大量的菊酯类杀虫剂,比如在城市里,不仅家居环境中大量使用如电蚊香、喷雾、蚊帐等,农业园艺中也长期、高频、超剂量施用菊酯类药剂。这些都使得蚊子几乎无时无刻不暴露在低浓度的菊酯环境中。

而在这样的选择压力下,仅有少数携带抗性突变的个体能存活下来。例如,蚊子神经系统中负责传导信号的钠离子通道,发生经典的 kdr(knockdown resistance)突变,如 V1016G 和 F1534S,就能使菊酯类药物无法与其有效结合,从而产生抗性[1]

这些抗药蚊子再繁殖,迅速让抗性基因在种群中扩散。白纹伊蚊大约 7–10 天即可完成一个生命周期[2],在厦门一些地区检测发现,蚊群对氯氰菊酯 24 小时死亡率最低仅为 27%[3]

此外,蚊子的抗性并不止于靶点突变,还包括像是产生了代谢抗性,比如 P450 解毒酶谷胱甘肽 S 转移酶(GSTs)等表达上调,药剂被迅速代谢清除[4]

另一个必须要考虑的问题是,除虫菊酯不是一个农药,而是一个农药家族。最早的第一代菊酯,主要是生物提取的除虫菊素,而第二代菊酯,比如氯菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯等,光稳定性更强,杀虫作用增强。

但这里带来了一个新问题,虽然不同菊酯(如氰戊菊酯、氯菊酯)的化学结构略有差异,但机制高度相似,都是作用于电压依赖性钠通道,因此往往存在交叉抗性。

这里存在着两种原因,一是刚才我们说的kdr突变,这种突变可能使得蚊子对多种结构类似的菊酯都产生耐药性,也就是说,即使不断推出新型菊酯,也难以完全摆脱抗药性问题。

而另一个原因是,不同菊酯反复使用,更易使蚊子种群同时出现多种抗药基因位点的突变,抗性机制更为复杂,也更难解决。

但是,这无论是城市里大量乱用菊酯,以及各种菊酯的乱用和混用,其实都不是造成现在蚊子产生严重抗药性的最主要的原因。

我们真正的,使用菊酯的大头,并不是在城市,而是农村。

菊酯是很正经的,被定义为低毒(哺乳类动物)农药的,所以在农村常年会出现喷洒大量菊酯类农药,这些药剂不仅杀死目标害虫,也顺带暴露了蚊虫,会对周边环境蚊虫种群产生强烈选择压力,使抗药个体存活比例提高。

研究发现,在农田周边的白纹伊蚊接触浓度更高、频率更密,抗药性演化速度更快,然后再迁移至城市居民区,形成扩散链条[5]

然后在说点我们当年的研究内容,除了蚊子的这个问题以外,菊酯类对自然界其他昆虫也有不容忽视的负面影响。

比如开头说的蜜蜂,菊酯对对蜜蜂等授粉昆虫毒性极高,会导致定向飞行障碍、繁殖受损[6];同时菊酯不光杀死了蜜蜂和其他害虫,还会杀死很多害虫的天敌,反而诱发次生害虫暴发[7]

同时虽然第一代菊酯光解比较严重,但二代开始就稳定性大大增强了,这种农药残留环境中富集问题,对鸟类,鱼类都会有很大的问题。随便一提,虽然菊酯对哺乳类动物是低毒,但对猫也并不友好,家里有猫的请谨慎使用。

但问题又绕回来了,即便菊酯有着各种各样的问题,但依然是目前少数的,比较“优秀”的杀毒剂。虽然研发了很多新的生物灭虫方法,但目前依然菊酯有着无法替代的地位。

最后说一说,普通人要如何有效的驱蚊。

第一,就是要清除环境积水,切断蚊虫幼虫孳生环境

蚊子一生的大部分时间其实都在水中度过。清理花盆底托、下水道、瓶盖积水等,是最基础、最有效的做法。一只雌蚊每次产卵可达 100–200 颗,不处理干净,一周后你可能面对几百只蚊虫大军。

这点在新加坡的小伙伴可能都被高额罚款的阴影威胁过……

第二,就是加强物理防护措施

纱窗、蚊帐、电蚊拍、电蚊灯这类传统工具依然非常有效,而且不会引发抗药性。尤其推荐细孔长效蚊帐,部分产品还结合了增效剂(如 PBO)能逆转一定代谢抗性。

第三,科学的使用驱蚊剂。

目前我最推荐的,就是避蚊胺,也有的地方写的是DEET。一般浓度 20–30% 对成人有效时长约 4–6 小时;儿童推荐 ≤10%,避免接触口鼻、眼、伤口。这种也是目前用的比较多的方法,很多比较贵的驱蚊剂用的都是避蚊胺了。

同类的还有像是派卡瑞丁这类的,差不多的成分,效果与 DEET 相当,气味更温和,安全性高,适合儿童和敏感人群。

但要注意的是,不要在室内密闭空间高频喷洒化学驱蚊剂;同时购买含有效成分并通过备案的正规产品,不迷信植物精油万能驱蚊。

既然说到植物精油了,也多写一点。

确实有一些植物精油,比如香茅、柠檬桉精油、迷迭香一类的,可以短时驱避蚊虫,但大部分维持的时间都很短,而且效果也没有大家期待的那么好。

如香茅、柠檬桉精油、迷迭香等确实能短时驱避蚊虫,但多数只能维持 1–2 小时,需频繁补涂,不能替代 DEET 等标准驱蚊剂。

最后就是,你所在的社区是否能积极的治理蚊子,非常非常的重要。如果社区里的所有人不能统一灭蚊,清除积水,光靠某一家其实很难,即便你顾得了家里,你还能顾得上隔壁或者楼下?

所以新加坡那种近乎到严苛的整理蚊虫的手段,也是被蚊子逼得没办法了吧。

参考

  1. ^Zhang Y et al. (2022). Knockdown resistance mutations in Aedes albopictus from southeastern China. Parasites & Vectors, 15:54.
  2. ^WHO (2023). Vector-borne diseases: Aedes mosquito life cycle. www.who.int
  3. ^李永波等. 厦门市白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂抗性监测. 中华卫生杀虫药械, 2023.
  4. ^Liu N. (2015). Insecticide resistance in mosquitoes: impact, mechanisms, and research directions. Annual Review of Entomology, 60:537-559.
  5. ^Smith LB et al. (2021). Agricultural pyrethroid use and mosquito resistance in peri-urban environments. Nature Communications, 12:1234.
  6. ^Siviter H et al. (2020). Agrochemicals interact synergistically to increase bee mortality. Nature, 581(7806):87-91.
  7. ^Chen X et al. (2022). Indirect effects of pyrethroids on cotton fields' secondary pests. Pest Management Science, 78(3):765-772.
极萨学院冷哲
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