Новые компоненты полового феромона соснового шелкопряда Dendrolimus pini

Гусеницы ночной бабочки соснового шелкопряда (Dendrolimus pini) массово уничтожают хвойные леса, поедая сосновую хвою. Учёные из Института физической химии Польской академии наук (IPC PAS) под руководством проф. Рафала Шмигельского нашли ключ к контролю над этим вредителем, расшифровав химический "язык любви", с помощью которого самки привлекают самцов.

Исследователи идентифицировали все компоненты полового феромона, выделяемого самками. Помимо известных соединений, в "феромонных духах" были обнаружены новые биоактивные компоненты, включая вещества, производные от хвои сосны обыкновенной, которые существенно влияют на поведение насекомых. Анализ проводился с помощью хроматографического разделения и тандемной масс-спектрометрии.

Сравнение состава природного феромона с коммерчески доступными синтетическими аналогами показало, что низкая эффективность последних связана с упрощённым химическим составом и отсутствием ключевых компонентов.

На основе детального анализа химики IPC PAS разработали новые составы феромонных смесей. Их тестировали в лаборатории с использованием современных биоаналитических методов: аэродинамической трубы, ольфактометрии и электроантеннографии, а затем в полевых условиях.

Ключевую роль в поведении шелкопряда играют два соединения:

• (Z5)-додеканаль ((Z5)-12:Ald) — природный компонент сосновой хвои, который привлекает гусениц.
• Ацетат (Z5)-децен-1-ила ((Z5)-10:OAc) — соединение, которое, наоборот, отпугивает их.

Проф. Рафал Шмигельский объясняет: "Идентифицированная и запатентованная нами смесь химических соединений — это, по сути, слова нетривиальной структуры на химическом языке бабочки. Главный акцент — на двух 'звуках'... Чтобы это химическое 'я люблю тебя' звучало убедительно, нужны дополнительные слова, усиливающие основное сообщение, например, соединения растительного происхождения".

Полевые испытания показали высокую эффективность новой разработки. Если предыдущие синтетические феромоны привлекали максимум несколько десятков самцов за несколько недель, то смесь веществ от IPC PAS привлекла до 160 самцов за одну ловушку всего за 3–4 дня. Лесники сочли такой рост интереса насекомых большим успехом.

Исследование, опубликованное в журнале Insects, — это шаг к эффективной защите сосновых лесов. Разработка новых феромонных приманок позволит лучше мониторить популяцию вредителя и в перспективе контролировать её.