咖啡豆蛀蟲如何在咖啡因中存活
世界上最具破壞性的咖啡蟲可以將產(chǎn)量降低多達80%,而且它可以在任何其他昆蟲的有毒劑量的咖啡因中存活。大約850種昆蟲可以以咖啡植物的不同部分為食,但只有咖啡豆螟(Hypothenemus hampei)以豆本身為食 - 并且僅以它為食。
馬里蘭州Beltsville的農(nóng)業(yè)研究服務(wù)昆蟲學(xué)家Fernando E. Vega和他的同事Javier Ceja-Navarro和Eoin Brodie,他們與美國能源部的勞倫斯伯克利國家實驗室一起,發(fā)現(xiàn)了什么使得咖啡豆蛀蟲能夠在這種致命的飲食:腸道內(nèi)的細菌。這些發(fā)現(xiàn)對于喝咖啡的人來說是個好消息。它們?yōu)橹贫ü芾砣蛴泻ι锏膽?zhàn)略提供了新的目標,僅巴西每年就為種植者帶來高達3.15億美元的成本。
“這為潛在的新的害蟲管理策略打開了一扇大門,它增加了越來越多的研究,展示了從昆蟲到人類的各種生物如何利用其內(nèi)部微生物特征來適應(yīng)和生存,”Vega說。
美國消費的大部分咖啡都是進口的(夏威夷和波多黎各生產(chǎn)的咖啡)。但確保充足的優(yōu)質(zhì)豆類供應(yīng)對夏威夷和波多黎各的影響超出美國??Х让磕暝诔校宛^和商店的銷售額達到460億美元,估計有78%的美國成年人至少偶爾會喝咖啡。
Vega和他的同事分析了七個咖啡生產(chǎn)地區(qū)的咖啡豆蛀蟲:危地馬拉,夏威夷,印度,印度尼西亞,肯尼亞,墨西哥和波多黎各,以及Vega在Beltsville的實驗室飼養(yǎng)的殖民地。他們從小甲蟲中取出消化道,這是一個艱苦的過程,然后將搗碎的消化道放入富含咖啡因的培養(yǎng)基中,看看哪些細菌會在其中生長。這樣,只有降解咖啡因的細菌才能存活。他們發(fā)現(xiàn)了14種降解和解毒咖啡因的細菌。這些細菌中的大多數(shù)來自所有七個產(chǎn)咖啡區(qū)域的甲蟲,并且一種細菌物種Pseudomonas fulva是最普遍的。
為了確認細菌會降解咖啡因,他們給甲蟲提供抗生素以消滅細菌,并為這些甲蟲提供標準化的咖啡豆飲食。他們發(fā)現(xiàn)咖啡因完整地通過甲蟲的消化道,沒有降解。雖然甲蟲幸存下來,但它們產(chǎn)卵和幼蟲的能力卻下降了95%??茖W(xué)家接下來將咖啡因消化的P. fulva細菌添加回甲蟲的飲食中,發(fā)現(xiàn)它們的糞便中沒有咖啡因,這表明細菌是排毒過程的關(guān)鍵。
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