40596-69-8 / 昆蟲激素

昆蟲激素是由昆蟲內分泌腺體產生的具有調節昆蟲生長發育功能的微量活性物質。主要有腦激素(brainhormone)、蛻皮激素 (molting hormone)和保幼激素(juvenile hormone)三類。腦激素是蛋白質或多肽化合物，蛻皮激素是膽甾酮結構化合物，這兩類激素用作農藥尚未實用化。保幼激素是萜類化合物，具有控制昆蟲正常發育變態的作用。在鑒定其化學結構的基礎上，衍生合成，多種保幼激素類似物(juvenoids)已經商品化應用。例如烯蟲酯(methoprene)和幾種藥效更高的非萜化合物，用于害蟲防治。

昆蟲激素和信息激素區別
昆蟲激素由昆蟲內分泌器官分泌，散布于昆蟲體內，經血液運送到作用部位，以調節和控制昆蟲本身的生長、發育、變態、滯育、交配、生殖、兩性異態、多型現象和生理代謝作用等。如腦激素、蛻皮激素、保幼激素等。昆蟲激素通常分內激素和外激素兩大類。

信息激素是同種昆蟲個體間的化學通信物質，散布于昆蟲體外，以調節或誘發同種間其它個體的特殊行為，如雌、雄蟲間的引誘、集結、標記蹤跡、告警自衛等，還可對個體發育過程產生特殊的影響，如性成熟的抑制和性別的決定等。

腦激素
腦激素是昆蟲腦內神經分泌細胞所分泌的一種激素，能調節控制幼蟲前胸腺分泌蛻皮激紊，其中最重要的是促前胸腺激素。昆蟲的腦神經分泌細胞有幾百個到幾十個不等，這些內分泌細胞在不同時期、不同環境因子作用下分泌肽類或蛋白質激素。

昆蟲的腦既是神經中樞，又具有分泌激素的功能。無頭幼蟲、無頭蛹或無腦蛹能生活很長時間,不取食,不爬動，但能呼吸，背血管仍能有規律地搏動。如果將別的昆蟲的腦移植入這些無頭幼蟲或無腦蛹的體內，不管移植的部分在身體何處，過了一段時間，這些無頭幼蟲或無腦蛹又可恢復發育。將腦磨碎，或將腦的活性物質抽提出來，再注射入無頭幼蟲或無腦蛹體內，這些無頭幼蟲或無腦蛹也能恢復發育。可見昆蟲腦具有分泌激素的功能。

蛻皮激素
蛻皮激素由昆蟲前胸腺分泌的一種控制其蛻皮與變態的化學物質。前胸腺分泌的蛻皮激素于1954年以家蠶蛹中分離提純獲得結晶，經鑒定有α蛻皮激素、β蛻皮激素、26-蛻皮激素、20，26-蛻皮激素4種，都屬類固醇化合物。近年來從44種蕨類植物、26 種裸子植物和46種被子植物如桑、川牛膝、銀杏、 羅漢松等植物中也發現有蛻皮激素活性的類似物存在。由前胸腺分泌的蛻皮激素首先誘導基 因活動，然后使細胞核內染色體某些部位出現“膨松”來控制細胞分化，致使昆蟲新表皮生長，舊表皮脫去。絕大多數有翅亞綱的成蟲，前胸腺 很快退化消失，而有些無翅亞綱的昆蟲如衣魚 成蟲在成蟲期一年內蛻皮3～5次，因此多數昆 蟲成蟲不能蛻皮，僅有少數昆蟲成蟲仍能蛻皮。昆蟲的前胸腺分泌蛻皮激素必須首先受到腦激素的活化，前胸腺有控制昆蟲蛻皮與變態的功能。

圖1為昆蟲的蛻皮。

蛻皮激素在蠶業上的應用，主要是與保幼激素配合使用以增產蠶絲。由于5齡期的蠶， 吃下的桑葉主要用于制造蠶絲，此時人工添加保幼激素，可延長5齡時間，使蠶多吃桑葉，合成更多絹絲蛋白，為了使家蠶上簇同步化，或是因桑葉供應緊缺，均可使用蛻皮激素促其立即上簇以增加或確保蠶絲產量。蛻皮激素可使昆蟲發生反常的蛻皮，并引起死亡，故可用于農作物害蟲的防治工作。

保幼激素
保幼激素的主要作用是抑制未成齡的幼蟲變態，保持昆蟲幼年期特征，使蛻皮后仍為幼蟲。

簡史
1936年，英國人威格爾斯沃思(V. B.Wigglesworth)將吸血蝽(Rhodnius prolixus)4齡若蟲咽側體植入取食一天的5齡若蟲腹部，5齡若蟲不能羽化為成蟲，而超齡蛻皮為“6齡”若蟲。這種試驗首次證實，昆蟲的蛻皮和變態受咽側體分泌的保幼激素調節。1956年，美國的威廉斯(C.M.Williams)發現，惜古比天蠶蛾(Hyalophora cecropia)雄蛾腹部富含保幼激素，經乙醚提取獲得了有保幼激素活性的油狀物，并研究了它的化學和生物活性，提出用保幼激素作“第3代”殺蟲劑的設想。1961年，施米萊克(P.Schmialek)從黃粉蟲糞便和酵母中分離出保幼激素活性物，被鑒定為法尼醇和法尼醛。這 一發現促進了保幼激素化學的發展。

應用
昆蟲保幼激素不能直接殺死昆蟲，只能使昆蟲死于變態過程，或通過不育或使卵不孵化減少子代種群數量，故作用緩慢，不能迅速控制暴發性害蟲的危害，限制了在農業上的應用。目前主要用在以下幾方面：
①防治衛生害蟲。烯蟲乙酯對德國小蠊活性高，能使雌、雄成蟲都不育。不斷用此藥處理，半年到一年之后，可使其因不育而絕跡，對大型蜚蠊也有效。將烯蟲酯制成緩釋劑，防治跳蚤、蚊、蠅也很有效。
②防治半翅目害蟲。烯蟲炔酯防治溫室蚜蟲和粉虱很有效，已在美國登記。但在大田應用穩定性不好。雙氧威防治溫室粉虱和介殼蟲有效。
③防治貯藏害蟲。擬保幼激素對谷物、面粉、煙草等貯藏期間的鱗翅目害蟲活性高，美國試用烯蟲酯、雙氧威對許多貯藏害蟲都有效。
④防治蟻類。烯蟲酯餌劑能阻礙害幼蟲正常變態，使蟻王不育，防治廚蟻等有效。也有用擬保幼激素治白蟻的報告。
⑤增產蠶絲。將保幼激素或擬保幼激素如抗幼烯噴于蠶座(2～4微克/頭)或噴于5齡蠶體(1～3微克/頭)可抑制變態，使5齡幼蟲期延長1天多，食量增加，個體增大，吐絲增加。一般可使萬繭絲量增加15%左右。
昆蟲保幼激素與其他殺蟲劑作用機理不同，能防治對其他殺蟲劑產生抗藥性的害蟲，但也應注意對保幼激素抗藥性的產生和發展，已經有這方面的報道。

參考資料

中國農業百科全書總編輯委員會農藥卷編輯委員會,中國農業百科全書編輯部 編.

王運兵,呂印譜 主編.無公害農藥實用手冊.鄭州：河南科學技術出版社.2004.