Pheromone của kiến có thể làm giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu, quản lý dịch hại tốt hơn

Các nhà khoa học tại trường Đại học Bath và Sussex đã phát triển một hệ thống mới giúp giải phóng từ từ pheromone (hoạt chất sinh học trong cơ thể sinh vật) của kiến ​​để thu hút côn trùng gây hại đến mồi diệt chúng. Điều này có nghĩa là thay vì phun thuốc trừ sâu cho cả vụ, có thể đặt bẫy tại những khu vực cụ thể để bảo vệ được mục tiêu tốt hơn.

Kiến xén lá

Kiến xén lá là loài côn trùng gây hại chính trong nông nghiệp và lâm nghiệp tại nhiều vùng nhiệt đới, chỉ riêng tại Brazil chúng gây thiệt hại cho ngành lâm nghiệp bạch đàn ước tính 8 tỷ USD mỗi năm.

Thuốc trừ sâu truyền thống thường phân hủy nhanh chóng và không đặc hiệu đối với các loài gây hại cụ thể, dẫn đến lãng phí đáng kể các sản phẩm kiểm soát dịch hại, ô nhiễm môi trường và gây tác hại đối với các loại côn trùng có lợi khác.

Nhóm các nhà hóa học và kỹ sư hóa học tại Bath đã sử dụng bọt biển phân tử được gọi là khung hữu cơ kim loại (MOF), để hấp thụ các pheromone báo động của kiến ​​xén lá và sau đó từ từ thả chúng ra để thu hút côn trùng vào một cái bẫy.

Ngoài các thí nghiệm, họ còn sử dụng mô hình tính toán để mô phỏng chuyển động của phân tử pheromone bên trong các lỗ của MOFs để dự đoán cấu trúc nào sẽ cho công suất và tốc độ giải phóng tối ưu.

Họ phát hiện ra rằng, bằng cách thay đổi các nhóm hóa học trong cấu trúc khung cơ bản, họ  điều chỉnh tốc độ giải phóng pheromone để có thể giải phóng các chất này trong khoảng thời gian vài tháng thay vì vài ngày.

Các nhà nghiên cứu của trường Đại học Sussex đã thử nghiệm thực địa hệ thống này ở một đồn điền trồng bạch đàn tại Brazil cho thấy MOFs chứa pheromone có tác dụng mong muốn trong việc thu hút kiến ​​đến bẫy.

Giáo sư Andrew Burrows, trưởng khoa Hóa học và giáo sư hóa học vô cơ tại Trung tâm Công nghệ Bền vững và Tuần hoàn tại trường Đại học Bath, đã dẫn dắt nghiên cứu này. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Dalton Transaction.

Ông nói: “Trước đây người ta đã từng sử dụng Pheromone côn trùng để thu hút sâu bệnh, nhưng rắc rối là chúng khá dễ bay hơi. Vì vậy, tác dụng của chúng không lâu dài. Khung kim loại-hữu cơ của chúng tôi hoạt động như một loại bọt biển, nơi có thể bao bọc các pheromone trong các lỗ xốp và sau đó giải phóng từ từ theo thời gian”.

"Nghiên cứu chứng minh nguyên tắc của chúng tôi là: Những vật liệu này có hiệu quả trong việc cung cấp pheromone và côn trùng phản ứng bình thường với nó. Hệ thống này có thể làm giảm lượng thuốc trừ sâu được phun trên một loại cây trồng và đặc biệt hữu ích cho các loại cây trồng có giá trị cao tại các khu vực có diện tích nhỏ";

"Chúng tôi hiện đang xem xét một loạt các hóa chất truyền tin côn trùng khác, bao gồm có thể sử dụng cả những hóa chất để kiểm soát các loài sâu bướm gây hại trong các vườn cây ăn quả tại Vương quốc Anh".

Tố Quyên dịch

Nguồn: Lab Manager- Hoa Kỳ