米乐m6官方网站生物制造研究中心（以下简称“AIST”）研究小组组长菊池义智与 E-Tech Co, Ltd（以下简称“E-Tech”）合作，将该产品广泛用于消毒等用途臭氧与异链烷烃害虫我们发现害虫防治功能增强。
化学杀虫剂对目标害虫有较强的立竿见影作用，但不能无限期使用，因为它对非目标生物和人体有影响，对环境影响较大，重复使用会增加害虫的抵抗力。因此，昆虫的呼吸器官“精神”通过物理阻挡和窒息来发挥作用物理杀虫剂结合使用然而，气门阻滞等物理杀虫剂存在立竿见影效果差、化学杀虫剂的淘汰进展缓慢等问题。
本次开发的技术提高了异构烷烃作为物理杀虫剂的杀虫效果和即时效果，而迄今为止发挥的作用有限。针对卫生害虫的喷洒试验结果发现，异链烷烃与臭氧混合的杀虫效果比单独使用异链烷烃更有效，而且昆虫窒息死亡的时间最多快七倍。异链烷烃和臭氧对环境的影响都很小，用于许多化妆品和食品中。未来，这项技术有望应用于对环境影响较小的蚊子、蟑螂等卫生害虫以及椿象等农业害虫的控制。
此研究结果的详细信息将于 2025 年 10 月 28 日发布。科学报告
化学杀虫剂通过专门作用于目标害虫的神经系统、呼吸系统、内分泌系统等，具有速效、强大的作用。另一方面，众所周知，重复使用化学杀虫剂可以增加昆虫的抗药性，大量使用对非靶标生物和人体的影响也不容忽视。因此，化学农药可以说是对环境影响较大的害虫防治，日本农业部门制定了到2050年将化学农药使用量减少50%（就风险而言）的目标。＊因此，它们与物理杀虫剂结合使用，物理杀虫剂对非目标生物的影响有限，并且不太可能产生抗药性，因为它们会阻碍生存所必需的功能，例如呼吸。物理杀虫剂有多种类型，但典型的例子包括机油乳剂、植物油和硅油，它们通过物理堵塞昆虫的呼吸器官气孔并使它们窒息而有效。但由于物理杀虫剂杀虫效果不高、持效期短、见效不快，化学杀虫剂的淘汰进展缓慢。
异链烷烃对人体高度安全，已广泛用于化妆品、食品添加剂和食品包装，但其通过阻塞气孔的杀虫作用已为人所知100多年。由于其杀虫效果有限且无法与化学杀虫剂相媲美，因此很少被使用，但由于其对包括人类在内的非靶标生物的高度安全性，最近再次引起人们的关注。
AIST 迄今为止阐明了昆虫中全新的杀虫剂抗性机制和病原微生物抗性的发展机制，目标是在对环境影响较小的情况下进行害虫防治。AIST 新闻公告 2021 年 11 月 10 日、AIST 新闻公告 2024 年 3 月 5 日）。此外，为了开发不易产生杀虫剂抗药性且对人类高度安全的杀虫剂，我们对昆虫呼吸器官（气孔和气管）进行了研究，并阐明了昆虫气管形成的新机制。AIST 新闻稿 2021 年 3 月 2 日）。
E-Tech 专注于臭氧的消毒效果，一直在开发可在家庭环境中安全使用的臭氧消毒器。在此过程中，我们开始开发以臭氧为基础材料的新型害虫防治材料，并一直致力于扩大其使用范围。特别是我们进行了反复试验，看看是否有可能将臭氧与现有的害虫防治材料结合起来提供新的功能。
异链烷烃长期以来被用作害虫的气孔密封剂，但由于其杀虫活性和速效性的问题，自从化学杀虫剂广泛使用以来，其使用几乎已停止。然而，近年来，化学杀虫剂的环境问题、对人体的影响、甚至因过度使用而出现抗药性害虫等各种问题逐渐暴露出来，而不易产生抗药性且安全性高的物理杀虫剂再次受到关注。
在这项研究中，我们针对异链烷烃气门密封进行了实验，发现添加臭氧后杀虫效果显着提高。典型的害虫是黑蟑螂 (黑大蠊)，大和白蚁(台湾乳白蚁)，白纹伊蚊 (白纹伊蚊)，臭虫 (Halyomorpha halys）进行测试的结果是，与喷洒不含臭氧的防治药剂（由LPG、异丙醇和异链烷烃组成的传统药剂）相比，发现喷洒含有臭氧的拖网药剂时，白蚁和椿象的死亡率显着增加（白蚁死亡率从60%增加到100%，白蚁死亡率从80%增加到100%）。 100% 为臭虫）。无论有无臭氧，蟑螂和蚊子的死亡率均为 100%。
值得注意的是，在异链烷烃中添加臭氧后，两种害虫的死亡时间均显着缩短（图 1）。对蟑螂和蚊子效果尤其明显；使用控制剂时，它们死亡的时间为10至14分钟，但添加臭氧后，时间显着缩短至2分钟左右。
图1 异构烷烃接触到死亡所需的时间
使用两种方法进行喷涂测试：左喷涂和右喷涂。左边的从20厘米的高度喷射3秒。右侧，通过圆柱形容器缓慢喷射 3 秒。在这两种方法中，添加臭氧都显示出更快的杀虫效果。图中的时间表示确认死亡为止的平均时间（分钟）。
*这是对原始论文中的数字的引用或修改。
接下来，我们使用扫描电子显微镜 (SEM) 观察气孔，以阐明死亡率增加和死亡时间缩短背后的机制。结果发现，由于添加了臭氧，气孔周围和内部被异链烷烃覆盖的面积增加了（图2）。我们还观察了从气孔连接到身体的气管，但发现气管的形成没有重大差异，这表明更有效地密封气孔是臭氧化异链烷烃高杀虫活性的一个因素。据认为，具有高度化学反应性的臭氧会与异链烷烃相互作用，影响其粘度并使其更容易堵塞气孔。
图2昆虫气孔和气孔的放大照片（电子显微照片）
气门的放大区域用橙色箭头和虚线显示。另外，在气门的放大照片中，被异链烷烃覆盖的部分用黄色阴影表示。在添加臭氧的情况下，可以清楚地观察到异链烷烃膜。
*原始论文中的数字被引用或修改。
呼吸对于昆虫的生存至关重要，因此堵塞气孔并使其窒息的物理杀虫方法被认为不太可能产生抗药性。由于异链烷烃和臭氧对人体都高度安全，未来它们不仅可用于防治蚊子、蟑螂等卫生害虫和令人不快的害虫，还可用于防治白蚁等家庭害虫、蝽等农业害虫，以及粮仓害虫和海外入侵害虫，从而开发出可持续且高度安全的害虫防治剂。
已出版的杂志：科学报告
论文标题：臭氧作为助剂增强异链烷烃的杀虫活性
作者：Hiroyuki Morimura、Hiroshi Shibata、Antoine-Olivier Lirette、Eiichi Yoshida、Yoshitomo Kikuchi
DOI：101038/s41598-025-20317-x