小心這股甜甜的杏仁味,氰化物應用在種子包埋技術,有效防治害蟲啃食!
小心這股甜甜的杏仁味,氰化物應用在包埋技術,有效防治害蟲啃食! 編譯 吳鴻均 / 編輯 柴幗馨、林韋佑 「蘋果籽吃了會中毒!」小時候父母都會這樣告戒我們。蘋果、桃子、杏桃這類水果的核仁或籽粒都含有「苦杏仁苷」(Amygdalin),這種化合物被人類腸胃吸收之後,便會分解成有毒的「氰化氫」。其實這樣的系統,原本是為了避免種子被害蟲吃下肚,才產生的「防禦機制」。 聰明的科學家因而從這套系統中得到靈感:在實驗室複製這套保護系統,發明了不會妨礙種子萌發,而且可以被生物降解的種子包埋技術。研究結果發表於《農業與食品化學期刊》 Journal of Agricultural and Food Chemistry 。 圖說:以玉米澱粉樹酯作為材料,分層包裹小麥麥粒,最內層為酵素(紫色部分)、下一層為苦杏仁苷(紅色部分)。當昆蟲啃食麥粒時,會破壞聚乳酸(藍色部分)並將酵素釋放與苦杏仁苷結合,進而產生有毒的化合物氰化氫。而氰化氫可殺死昆蟲的幼蟲或降低幼蟲活力,減少種子被害蟲吃光的風險。 昆蟲啃食桃子後,核仁內的苦杏仁苷經由胃部消化,就能產生有毒的氰化物,降低害蟲活力,甚至使害蟲死亡。科學家將桃子的防禦系統應用在種子包埋技術,希望避免種子受到病蟲的危害。 研究人員測試了不同的包膜順序,選出最有效的包膜方式,使用對人類和環境無害的玉米澱粉樹脂當作包膜材料。在最內層包覆一層酵素,第二層則是玉米澱粉樹脂,第三層是氰化氫的前驅物-苦杏仁苷(相同於於苦杏仁種子殼內物質),最外層再包一層玉米澱粉樹脂。一旦幼蟲啃食種子,同時也破壞了層與層之間的屏障,讓苦杏仁苷被酵素降解成氰化氫,讓幼蟲食慾不佳或是殺死幼蟲。 本試驗也和德國的朱利業斯庫恩研究所(Julius Kühn-Institut,JKI)合作,研究團隊測試這個系統對不同穀物的害蟲防治效果。結果證實苦杏仁苷防禦系統對於麵包蟲、印度穀蛾和穀蠧(穀蠧是造成全球小麥商家大量損害的甲蟲)的幼蟲防治都非常有效。 有苦杏仁苷包埋的種子,其孵化的甲蟲數量比未包埋的種子少了許多。因為苦杏仁苷會影響幼蟲的食慾,所以牠們繁殖率較低,生長速度也較緩慢。但這個技術並無法徹底防治所有害蟲,像是小麥象鼻蟲就無法有效被控制。因為小麥象鼻蟲不會把卵產在穀粒上,而是鑿洞把卵放進去後並封起來,如此一來,小麥象鼻蟲的幼蟲便不...