每一種植物都有特殊的身份，有一些可能還不止一個(gè)。對于除蟲菊Tanacetum cinerariifolium來說，特殊的身份就是世界三大天然殺蟲植物之一。

除蟲菊，看起來和很多菊科花卉沒什么區(qū)別，但是卻給殺蟲事業(yè)帶來了曙光。圖片：KENPEI / wikipedia

除蟲菊的基源異名Pyrethrum cinerariifolium由魯?shù)婪?middot;克里斯蒂安·特拉維拉努斯（Ludolph Christian Treviranus）于1820年命名，當(dāng)時(shí)放在了匹菊屬Pyrethrum里，后來匹菊屬整個(gè)被歸并進(jìn)了菊蒿屬Tanacetum。目前整個(gè)菊蒿屬大約有100種，中國產(chǎn)19種。

隨著戰(zhàn)爭的腳步

除蟲菊又名白花除蟲菊，顧名思義，它頭狀花序里的舌狀花是白色的。其本身是一種多年生宿根花卉（冬季地上部分會(huì)凋零，但地下仍有存活的球根或球莖），基生葉在花期還存在，為二回羽狀分裂，莖生葉與基生葉同型。每年5～8月是除蟲菊的花果期，一邊開花一邊結(jié)果，開花和結(jié)果之間沒有明顯的時(shí)間間隔。

除蟲菊植株的科學(xué)繪畫。圖片：Franz Eugen Köhler / Köhler's Medizinal-Pflanzen

除蟲菊原產(chǎn)前南斯拉夫，當(dāng)?shù)鼐用窈茉缇褪褂盟鼇須⑾x。19世紀(jì)中期開始，除蟲菊在原產(chǎn)地被大規(guī)模種植，在第一次世界大戰(zhàn)之前，除蟲菊和達(dá)爾瑪西亞（Dalmatian，今克羅地亞境內(nèi)）幾乎是固定搭配，即使現(xiàn)在，很多電商也將除蟲菊稱為達(dá)爾瑪西亞除蟲菊（Dalmatian Pyrethrum）。

電商銷售的達(dá)爾瑪西亞除蟲菊的種子，看包裝應(yīng)該是產(chǎn)自中國的。圖片：Amazon

當(dāng)一戰(zhàn)的戰(zhàn)火席卷整個(gè)歐洲，除蟲菊的栽培也受到了嚴(yán)重的打擊。戰(zhàn)后，新的栽培中心轉(zhuǎn)移到了日本，在這期間，除蟲菊也傳入了中國，并開始在中國大規(guī)模栽培。二戰(zhàn)結(jié)束后，由于日本在戰(zhàn)爭中受到了應(yīng)有的打擊，除蟲菊的栽培中心又一次發(fā)生了轉(zhuǎn)移，來到了東非坦桑尼亞、肯尼亞等地。

除蟲事業(yè)的曙光

早期使用除蟲菊殺蟲，主要是將頭狀花序采收、晾干、研磨成粉使用，剩余的粉末需要密封避光保存。

研究人員從除蟲菊中提取分離了6種殺蟲的活性成分，分別是除蟲菊素I和II（Pyrethrin I、II），瓜葉菊素I和II（Cinerin I、II）以及茉酮菊素I和II（Jasmalin I、II）。這些活性成分統(tǒng)稱為天然除蟲菊酯。

天然除蟲菊酯作為衛(wèi)生和農(nóng)用殺蟲劑具有天然的優(yōu)勢，高效、低毒、廣譜、抵抗性、易分解、幾乎不殘留，因此大受歡迎。不過由于各成分有光敏性，易被空氣氧化而導(dǎo)致活性成分失效，所以又限制了天然除蟲菊酯的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，保存超過一年的除蟲菊干粉會(huì)有3成左右的除蟲菊素分解，其殺蟲效果大打折扣。

6種天然除蟲菊酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。圖片：wikipedia

為了解決這些問題，研究人員在天然除蟲菊酯中加入了增效劑（如醚類），減緩其在蟲體內(nèi)的代謝速度，并加入紫外光屏蔽物質(zhì)和抗氧化劑來降低其光敏性和被空氣氧化的程度。

不過，除蟲菊干花產(chǎn)量尚不能滿足全世界對天然除蟲菊酯的需求，因此人們又將目光放到了合成擬除蟲菊酯上，希望在天然除蟲菊酯的基礎(chǔ)上，通過化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)出具有天然除蟲特性且產(chǎn)量更高，能夠滿足全世界需求的殺蟲劑。

自1949年美國的謝克特（Schechter）合成了首個(gè)擬除蟲菊酯——丙烯菊酯（Allethrin）以來，有近百種擬除蟲菊酯問世，它們已經(jīng)發(fā)展成為世界第二大殺蟲劑，僅次于有機(jī)磷類。在高毒性的殺蟲劑相繼退出市場后，擬除蟲菊酯類殺蟲劑將進(jìn)一步占領(lǐng)市場。

一些含有除蟲菊酯或擬除蟲菊酯的體外驅(qū)蟲藥物對狗相對安全，但由于貓缺乏必要的代謝途徑，會(huì)引起中毒，因此給寵物驅(qū)蟲時(shí)千萬注意，不要用錯(cuò)。圖片：blair.com

探索仍在繼續(xù)

雖然憑借高產(chǎn)、低價(jià)等優(yōu)勢能夠快速占領(lǐng)市場，然而擬除蟲菊酯依然有著自身的問題，比如更易產(chǎn)生抗藥性，分解慢，殘留較高，對哺乳類等恒溫動(dòng)物具有較高的毒性等。這些問題不斷地促使著研究人員進(jìn)行新的探索，合成更好的擬除蟲菊酯。

第二代擬除蟲菊酯中加入了鹵素，增強(qiáng)了其生物活性，尤其是含氟種類較難產(chǎn)生抗性。不過問題依然沒有完全解決，對魚類的毒性仍存在于第二代擬除蟲菊酯當(dāng)中，并且因?yàn)槟承┗鶊F(tuán)合成難度大，造成了整體的生產(chǎn)成本較高，所以探索的步伐還在繼續(xù)。

氯氰菊酯是常用的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥之一，圖片指出它對幾種魚類的蓄積毒性作用，包括共濟(jì)失調(diào)、呼吸急促、過度興奮，以及心包積液等。圖片：Sana Ullah, et al. / Journal of Environmental Management（2018）

目前，最新一代擬除蟲菊酯的酸和醇的部分已經(jīng)與天然除蟲菊酯有了很大差別，甚至有些種類已經(jīng)和天然除蟲菊酯的各部分完全不同。少數(shù)種類，如日本三井東亞化學(xué)公司開發(fā)的“多來寶”（Trebon）醚菊酯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對魚類產(chǎn)生較低的毒性，因而能夠在水稻害蟲防治中得到應(yīng)用。

醚菊酯能有效防治水稻害蟲——稻飛虱。圖片：翦翳翎

新困擾與新方向

無論除蟲菊酯還是擬除蟲菊酯都沒能夠完美解決衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)害蟲防治的問題，并且因?yàn)樽陨淼娜秉c(diǎn)，在使用中給人們帶來了新的困擾。

比如在提取除蟲菊酯過程中使用有機(jī)溶劑帶來的環(huán)境污染；又比如在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，擬除蟲菊酯殺蟲劑被證實(shí)具有雄性動(dòng)物生殖毒性，能降低精子密度和活力，誘導(dǎo)精子頭部畸形，損傷精子DNA等。雖然目前尚未確證對人類也有同樣的生殖毒性，但也足以引起人們的注意。

我國銷售的蚊香中添加的多為丙烯除蟲菊酯，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中未檢測到生殖毒性，所以使用各類蚊香防蚊依然是值得推薦的一個(gè)好方法。圖片：wikipedia

事實(shí)上在尋找更好的殺蟲劑時(shí)，我們不應(yīng)該放棄其他途徑來保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品安全，這其中轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是一個(gè)值得深入研究和大力推廣的方向。

相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，目前尚沒有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的動(dòng)植物產(chǎn)品會(huì)帶來額外的安全隱患。同時(shí)因?yàn)樯矬w自身抗蟲性增強(qiáng)，殺蟲劑等物質(zhì)的使用相應(yīng)減少，食品安全性也得到了提高。

除蟲菊因?yàn)樽陨淼奶匦远艿搅藦V泛關(guān)注，與除蟲菊相似的還有另一個(gè)物種，那就是紅花除蟲菊Tanacetum coccineum。

紅花除蟲菊的葉。圖片：余天一

19世紀(jì)前，波斯地區(qū)就大量栽培紅花除蟲菊，用于觀賞和殺蟲?，F(xiàn)在園林上經(jīng)常把秋英Cosmos bipinnatus稱作波斯菊，然而原產(chǎn)自高加索地區(qū)的紅花除蟲菊才是真正被稱作波斯菊（“Persian chrysanthemum”）的植物。不過因?yàn)樗鼩⑾x效果弱于除蟲菊，逐漸轉(zhuǎn)為觀賞栽培為主。

紅花除蟲菊的觀賞品種。圖片：余天一

當(dāng)然，不論是用作觀賞還是殺蟲，這些植物將繼續(xù)陪伴我們走下去。

來源:果殼網(wǎng)

作者：不認(rèn)識(shí)植物

轉(zhuǎn)載：玫瑰留香

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