簡介
利己素是不同品種生物作用的信號物質,因此也叫異種信息素。它常常用於生物的防衛目的, 從細菌和低等植物到比較高等的動物都使用這種化學武器。抗生素就是微生物產生用來抑制其他微生物生長的利己素。植物廣泛地使用利己素來防止昆蟲對它的侵害。植物包含的大多數有毒的生物鹼、氰化試、強心俄等都是利己素,人們已利用許多這種生體毒素,如尼古丁、魚藤酮、除蟲菊醋做成殺蟲劑,以及把紅海蔥和氟化乙酞酸做成殺鼠藥。
特徵
(1)某些植物的利己素不一定是有毒的, 而是一種抗消化的活性劑— 拒食劑。昆蟲和其他動物吃進這種植物很難消化。
(2)許多節肢動物(昆蟲、蜘蛛、娛蟻等) 廣泛地利用利己素防止被其他生物捕捉。醒類就是不同節膠動物常用的防衛製劑典型的娛蟻酮是二甲基苯醒,2一甲氧基一3一甲基對苯醒,2,3一二甲氧基對苯醒,2,3,5一三甲基對苯醒。其他常用的防衛製劑是短鏈a 取代的酸、醛和酮。有些利己素則結構獨特, 如一種娛蛤施放的利己素是兩種化合物的混合物。
(3)有的利己素不是用於防衛目的。花的花粉蜜就是用來吸引昆蟲, 求它們幫助授粉。
植物和被害蟲的利己素
植物生產的利己素
植物生產的利己素是指植物為抵抗植食性生物的攻擊,保護自身而具有的有毒物質或令動物厭惡的激素。代表性的例子有:除蟲菊的除蟲菊酯,菸草的菸鹼,魚藤根的魚藤酮,苦楝樹含有的印楝素,向日葵(菊科Casteraceae)含有的色烯(chromene)等等。菊科植物中存在利己素誘導體和結構相類似的苯並呋喃(benzofuran)。特別在嫩葉和花里含有較高的濃度。血黑蝗(mibratorygrasshopper,Melanophussanguinips),雜色地老虎(variegatedcutworm,Peridtomasauia),海灰翅夜蛾(Egyptianarmyworm,Spedopteralittasalis)等,由於厭惡色烯化合物之一的吡喃(encecalin),因而不取食菊科植物。相反,葉甲的一種(Trirkabdageminate)偏愛取食含色烯的植物。在蝗蟲等討厭色烯的昆蟲中,吡喃變成活性型的環氧胡蘿蔔素(epoxide),並將之轉化成極性的吡喃醇(encecalol),不能被吸收而從腸道直接排泄掉(Kunze,etal,1996)。
被害蟲誘導的利己素
植物的利己素物質對害蟲具有忌避、拒食或毒殺等直接效果的例子很多。但最近發現,植物受到害蟲攻擊後 產生的利己素物質,阻止更多害蟲的攻擊,並產生引誘天敵的物質,提高酶活性等。許多昆蟲產卵後做上標記,作為讓其後來的雌蟲不要在該場所再產卵的印記。這種物質稱之為“寄主標記外激素(hostmarkingpheromone)”。具有抑制大菜粉蝶(Pierisbrassicae)產卵功能的物質,已報導有3種生物鹼。然而,隨後的研究發現,這些生物鹼沒有產卵抑制作用,而是起著保護蟲卵免受黴菌感染的作用。觀察大菜粉蝶雌成蟲產卵行為後發現,它在判斷是否已產有卵時,不是靠接觸而是憑嗅覺感知的,因而認為有揮發性物質的存在。Blaakmeer等從捲心菜葉(甘蘭)分離了揮發性的利己素,但其化學結構還不清楚。這種利己素對大菜粉蝶產卵有刺激作用,而且的確是植物生產的。