Разное мыло по-разному привлекло комаров к мытым рукам
Кроме того, ученые разработали «привлекающие» и «отталкивающие» смеси из соединений исследуемого мыла. Исследование опубликовано в журнале iScience.
Комары разных видов переносят возбудителей разных инфекционных болезней: малярии, желтой лихорадки, лихорадки денге и некоторых других. Они заражают ими животных и людей в поисках пищи, а чтобы найти объект «нападения», они ориентируются на обонятельные сигналы. Эти сигналы отличаются между людьми и зависят от особенностей метаболизма самого человека и его микробиома. Впрочем этот сигнал в последнее время стал зависеть и от синтетических ароматизаторов — туалетной воды, мыла или стирального порошка. И знаний о том, как они влияют на предпочтения комаров в выборе «жертвы», у ученых пока нет.
Клеман Виножер (Clément Vinauger) из Вирджинского политехнического института изучил, как мыло четырех производителей, которым пользовались 53 процента жителей США в 2019 году, — Dial, Dove, Native и Simple Truth — влияет на профиль запаха кожи человека и последующее поведение комара Aedes aegypti, который переносит вирус желтой лихорадки.
Всего ученые с помощью масс-спектрометрии выделили 123 летучих ароматических соединения в пространестве над руками людей, которые мыли и не мыли руки. Из них ученые для дальнейшего изучения выбрали те, чья доля составляла более одного процента — таких нашлось 85 соединений. Ученые выяснили, что мытье рук с мылом значимо меняло химический состав воздуха около рук (p = 10-4), в частности, увеличивалось содержание летучих органических соединений (p < 0,001). Примечательно, что в двух видах мыла, которые рекламируются как более «натуральные» (Simple Truth и Native), как правило, было меньше насыщенных и ненасыщенных углеводородов (алканы и диены), чем в мылах Dial и Dove.
В целом, независимо от добровольца в воздухе около немытых рук преобладали альдегиды, кетоны и сложные эфиры. После мытья рук с мылом доля этих соединений падала (хотя абсолютная концентрация росла), а доля терпенов в профиле летучих соединений около кистей рук значительно увеличивалась. Среди протестированных видов мыла Dial и Dove увеличили общее содержание химических веществ в свободном пространстве значительно больше, чем мыло Simple Truth и Native (p < 0,01).
При подробном анализе в воздухе около немытых рук ученые обнаружили значительное количество 2-ноненаля, деканаля, сулькатона, геранилацетата и нонаналя. В запахе добровольцев, которые помыли руки мылом Dial, преобладали ψ-лимонен, 4-трет-бутилциклогексилацетат и линалоол. Запах людей, которые мыли руки мылом Dove, состоял из ψ-лимоненом, 7-октен-2-ола и линалоола. Запах мыла Simple Truth и Native в основном состоял из ψ-лимонена.
Чтобы определить, влияют ли эти изменения в запахе человека на обонятельные предпочтения комаров и уровень их активности (оцениваемый как частота приземлений), ученые использовали анализ посадки в свободном полете. Комарам предлагались полиэтиленовые рукава, которые добровольцы надевали, когда мыли руки, или надевали и снимали, чтобы оставить на них свой запах. Комаров практически не интересовали рукава, которые вообще никто не надевал. Однако, если один из рукавов был ношенным, то комары приземлялись на него куда чаще (p < 0,001). Dove и Simple Truth дополнительно повысили привлекательность нескольких (но не всех) добровольцев, что свидетельствует о взаимосвязи между обонятельным профилем хозяина и химическим составом мыла.
При этом мыла Native комары, наоборот, избегали, а в случае с одним из добровольцев комары буквально избегали приземления на образец (р < 0,001). У другого добровольца меньше комаров садилось на рукава, если он мыл руки мылами Dial, Simple Truth и Native по сравнению с немытыми руками (р < 0,05) У третьего участника комаров привлекал запах мыла Dove и Native (p < 0,05).
С помощью многоуровневого анализа ученые обнаружили соединения, которые больше всего привлекают комаров: лилиаль (синтетический ароматический альдегид), α-изометилионон (в природе он встречается как продукт бактериального брожения и в пространстве около цветков), аллилгептаноат (содержится в тропических фруктах и используется в парфюмерии для имитации аромата ананаса), и 4-трет-бутилциклогексилацетат. Эти химические вещества не только были тесно связаны с мылом, которое привлекало комаров, но и входили в число десяти наиболее распространенных соединений в мылах Dial и Dove.
«Отталкивающими» соединениями ученые признали бензилбензоат (органическое соединение, содержащееся в аромате цветов и обычно используемое для лечения чесотки), γ-ноналактон (компонент аромата арбуза и ключевое соединение аромата американского бурбона) и бензальдегид (ароматический альдегид, обычно встречающийся в растениях с характерным запахом миндаля). Дополнительный эксперимент показал, что ношенные рукава обработанные «привлекающей» смесью привлекают комаров значительно больше, чем рукава после обычного мытья рук (p < 0,001). И наоборот, комары значительно избегали «отталкивающей» смеси (p < 0,001).
Таким образом, ученые показали, что, во-первых, мыло значительно изменяет профиль запаха человеческого тела и привлекательность для комаров. Во-вторых, ученые продемонстрировали, что знания о химической экологии комаров можно использовать для разработки искусственных смесей, которые помогут бороться с комарами.
Хотя самцы комаров не пьют человеческую кровь, они все равно подлетают к человеку. По-видимому, они делают это, чтобы встретить потенциальную партнершу и спариться с ней.