杀虫剂是如何灭虫的?如果人或宠物吸入杀虫剂是否安全?

来源:科学世界

当家中出现苍蝇或蟑螂等虫子时,通常会使用杀虫剂吧。杀虫剂为什么能杀灭虫子?对所有种类的虫子都有效吗?另外,如果人和宠物吸入杀虫剂的成分,是否安全?

昆虫喷洒杀虫剂后,虫子的动作会变得迟钝,或是腿脚抽搐直至断气。杀虫剂有直接向昆虫喷洒的喷雾型,也有让房间里充满烟雾的类型,五花八门,但灭虫的有效成分基本相同。如果按有效成分起作用部位(作用位点)进行划分,目前已知的可以分为29种作用位点。

使神经信号的传递异常

用于蚊子和苍蝇的杀虫剂中,最常使用的成分是名为“拟除虫菊酯”的物质。拟除虫菊酯通过昆虫的皮肤和气门(用来吸入氧气的孔)进入体内,附着在神经细胞中被称为“钠通道”的部位。

钠通道是用来将钠离子吸收至神经细胞内部的通道。神经细胞具有搬运钠离子等带电粒子进出细胞内外的功能,通过很好地控制这个功能,就能够传递电信号。

通常钠离子通道仅在神经细胞兴奋时(传递信号时)才打开。但当拟除虫菊酯附着于通道,通道将一直呈打开状态,神经细胞就一直处于兴奋状态。其结果导致昆虫身体发生痉挛,最终变得不能动弹。

另一种常用于家庭杀虫的是有机磷杀虫剂。当神经细胞向其他神经细胞传递信号时,在神经细胞的间隙处会分泌出乙酰胆碱等神经递质。乙酰胆碱在通常情况下会被迅速分解。但是,当有机磷杀虫剂附着在分解乙酰胆碱的分解酶上时,就会阻止分解的正常进行。这样,在神经细胞间隙处就会一直残留乙酰胆碱,使得神经细胞的兴奋状态无法停止,导致昆虫逐渐死亡。

再者,用于蟑螂或蚂蚁的诱杀型杀虫剂中,常用的成分是“氟虫清”(fipronil)。氟虫清附着在具有抑制神经细胞兴奋功能的“GABA受体”部位。这样,因兴奋得不到抑制,神经将持续呈兴奋状态,结果会导致死亡。

就像这样,杀虫剂成分对昆虫神经细胞的各个部位产生作用,使神经传递发生异常并将其杀死。

上图右侧是有机磷杀虫剂的作用机制示意图。承担着神经细胞向其他神经细胞传递信号职责的乙酰胆碱,原本剩余部分会被分解酶迅速分解,但当有机磷杀虫剂附着于分解酶上,就会抑制乙酰胆碱的分解,昆虫神经细胞的兴奋状态就无法停止。

对人体有害需要几万倍的量

既然杀虫剂能杀灭昆虫,有人就会担心或许也会给我们自已带来不良影响。在神经系统运作机制上,昆虫与人类的确有共通之处。但通过严格的毒性实验的现代杀虫剂,只要按规定用法和用量进行使用,对人体和宠物的影响可以忽略不计。其理由有三。

首先,相对人和宠物的身体而言,杀虫剂中所含有效成分的量非常微小。成年人体重大约为60千克左右,而害虫体重约在几毫克到1克之间,相差几万倍到1000万倍。要想让杀虫剂对人和宠物起到同样影响,单纯从数字计算来看,杀虫剂中有效成分含量必须达到几万倍到1000万倍。

其次,人体中含有能分解杀虫剂成分的解毒酶。这样的解毒酶在昆虫的体内也存在,而人体具有的酶数量更多也更强大,杀虫剂成分在抵达神经细胞之前已完成了分解。

第三,杀虫剂成分各不相同,有的对人体不产生作用。例如,有一种名为“BT”的成分,只在昆虫消化道的碱性环境内才会被分解产生毒性。由于人体的胃是酸性的,所以即使BT进入也不会产生毒性。

害虫不动了也不可麻痹大意

有时即便使用了杀虫剂,昆虫仍能顽强地活下去。可能这种昆虫具有大量能分解杀虫剂成分的解毒酶,或是其钠通道等处的作用位点结构发生了变化,使得拟除虫菊酯无法附着,这种虫子就演变成抗药性强的种类。

另外还会有看似已经死去、但又会活过来的虫子。这是由于虽然神经暂时性发生异常而导致痉挛,但在解毒酶的作用下杀虫剂成分会被除去,它们就能复原。在杀虫剂让它们变得虚弱时将其捕获并消灭,才是可靠的方法。

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