趣味科研：核磁共振光譜在防治臭蟲中的作用

　　臭蟲，相信大家都不會陌生，尤其是小時候和爺爺奶奶睡的小伙伴們，肯定會記得被臭蟲叮咬那種滋味，晚上時不時地叮你一口，騷擾得讓人無法入睡，進而對其恨之入骨，卻又對它無可奈何。不過，不要急，且看科學家們是怎么來來對付臭蟲的。

臭蟲災害

　　臭蟲是一種個體小，扁平，寄生性的昆蟲，他們喜歡叮咬熟睡的人或是動物的皮膚，以吸取他們的血液。他們沒有翅膀，通體棕紅，大小范圍在1mm-7mm之間，平時喜歡隱藏在床墊縫、床頭、床架、彈簧床墊、梳妝臺任何一個圍繞著床的地方。有些人對于臭蟲的叮咬，不具反應，但是有些人卻會有過敏反應，比如瘙癢、紅腫，長水泡或是蕁麻疹。

　　在上個世紀，由于衛生條件的改善和殺蟲劑的使用，幾乎導致臭蟲全軍覆沒。然而，在這個世紀他們又卷土重來，并且以成倍的速度增長，在全球范圍內引起一股臭蟲災害。2009年的社區健康服務調查表明，在紐約有9934人在前一年請過人為他們殺滅臭蟲。

　　2011年由國家害蟲管理協會和肯塔基大學共同進行的昆蟲無國界的調查顯示，臭蟲的數量正在急劇增加，幾乎有99%的被調查者都說在過去的一年里，遭遇臭蟲困擾，而在十年之前只有11%的人有此困擾。專家指出，臭蟲數量的增加和它們所分布的地方可能與害蟲防治策略的改變、國際旅行人數的上升和臭蟲對殺蟲劑的抗性增強有關。

　　臭蟲的移動速度很快，可以跟瓢蟲一樣快，它們會避免被發現，而且繁殖速度很快，是是造成臭蟲成災，難以消滅的一個最大的挑戰。而且，這些害蟲都具有避光性，很快就會躲進狹小的縫隙，這讓人們在白天的時候很難發現他們。73%的蟲子無國界被調查者指出臭蟲是最難對付的，而與之相比17%的人說是螞蟻，9%的人說是蟑螂，而只有1%的人說白蟻。

臭蟲聚集素

　　盡管美國每年在臭蟲管理方面花費超過5億美元，但是依然沒有什么經濟實惠和有效的工具來對付臭蟲。不過，最近的一項研究可能會讓臭蟲現形，它是一個臭蟲陷阱，可以用來定位臭蟲。

　　在它們的藏身之處，幼小的和成年的臭蟲常常會聚集在一起，這是靠一種聚集信息素來傳遞的。科學家做了很多努力來了解臭蟲的嗅覺和行為之間的關系，目的是為了準確地找到這個信息素的哪個成分可以成為誘捕臭蟲的化學引誘劑。但是，到目前為止，這個化學引誘劑的提取還是失敗了，有人認為是缺少一種“接觸”的信息素。

　　聚集素的組成

　　Gerhard Gries和他來自加拿大西蒙菲莎大學的同事最近有了新的發現，臭蟲的聚集信息素中包含三種揮發性的信息素成分，這在之前是不知道的。他們還發現這個信息素中包含一種較少的揮發性成分——組織胺。

　　在這個團隊的研究當中，用兩種已知的臭蟲揮發物混合組成誘捕陷阱，而且發現那三種新的揮發性聚集信息素和組織胺對臭蟲很有效果。當揮發性聚集信息素將臭蟲引誘進陷阱時，組織胺會讓臭蟲在它們接觸時被逮捕。

　　在一個布滿臭蟲的屋子里，一個用完整信息素和組織胺混合并用厚紙板遮蓋的誘捕陷阱比只用信息素或者是組織胺的誘捕陷阱在抓捕臭蟲方面要成功很多。該陷阱已經過測試，27只被抓的臭蟲，26只都是在具有完整信息素混合的陷阱中。

NMR光譜的作用

　　為了找出潛在的聚集信息素的成分，需要一個最先進的核磁共振光譜，用來分析從臭蟲的排泄物和殘骸中提取出來的極其微量的化學信息樣品。

　　該團隊使用了布魯克的Avance 600 MHz NMR光譜儀，用來檢查核磁共振氫譜 proton (1H) NMR 所獲得的提取物的生物活性和鑒別臭蟲行為之間的線索。這些儀器配備了四個不同的探針，包括 TCI CryoProbe Prodigy，它是由冷卻射頻和1H，2H，13C圍繞的前置放大器組成，以提供在1H靈敏度上的重要助力。