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Cockroaches2

 

昏昏沉沉,只想睡覺。形容極其疲勞或精神不振。

·蒲松齡《聊齋誌異·賈奉雉》:

是秋入闈复落,邑邑不得志,頗思郎言,遂取前所指示者強讀之,未至終篇,昏昏欲睡,心惶惑無以自主。”  

 

以現代人的角度來觀看古人描述昏昏欲睡的說法,

對其的解釋我們可能會說它的"粒線體"受損了!

什麼是粒線體呢?在此可以稍微描述一下~

 

first2  

 

粒線體疾病是一群因粒線體功能異常引起的疾病,在真核細胞中,

粒線體是細胞的發電機,可以將食物中的能量轉變為細胞可以利用的能量形式,

ATP分子

粒線體的缺陷如果是發生在肌肉、大腦和神經系統,情況會比較嚴重,

因為這些是消耗能量較多的細胞或組織。

 

所以當體內粒線體有所缺陷,製造能量的發電廠對細胞組織供應不足,

就很有可能產生運動遲緩、腦幹功能異常、意識障礙、昏昏欲睡等等跡象了~

而當然蟑螂也有著"粒線體"這種生物的天然發電機,突發奇想的現代人們,

當然也就利用了這點製作了破壞蟑螂粒線體的蟑螂藥。



或許有人會問,讓蟑螂遲緩死亡有何益處呢?

原因在於這可以給蟑螂足夠的時間回到老巢等死!因為蟑螂有吃食同伴屍體的習慣~

這會使的第二隻吃食的蟑螂再吃中毒死亡

接著引發第三隻~第四隻................的連鎖反應。

 

再詳述"粒線體"之前先來介紹一下何謂"愛美松",因為它與本次主題有著密切的關係!

 

愛美松是什麼?(愛美松小檔案)

愛美松  

早在 1970年代,美國有一家新興的股份有限公司 Zoecon,他們曾發掘出些類似青春激素的化合物 HydropreneMethoprene也可以使蟑螂不孕,此類化合物對人畜無效,對環境無害,也就是現代人所 說的昆蟲生理性殺蟲劑,廣為大眾所喜愛,因為在一地區長期使用此物六個月,可以降低蟑螂族群 95%是以前沒有的好藥,故此藥已經商品化,名叫Gencor

 

螂頭 

 

在體內的激素方面,美國農部的科學家發現,用蟑螂Leucophaea maderae(馬得拉蜚蠊)的頭部作抽出試驗,發現一種神經性生太物Leucosulfakinin(L.S.K.)其和人類消化激素gastril IICholecystokinin相似,L.S.K的氨基酸組成有55%gastril II相同,此點可以說明可能在五億年前,人類和蟑螂可能有共同的祖先。

 

如果說蟑螂和人類有一些相似之處,那就是蟑螂也該有些生理的代謝阻止物賀,

目前昆蟲學者,已找到了一種可以阻止蟑螂產生能量的物賀,

此物名叫hydramethylnon(愛美松)

當蟑螂吃了此物後,細胞就失去將食物代謝為能量的能力

hydramethylnon就藉由這種特性來破壞蟑螂內部的發電廠(粒線體)

所以此物可以放置在蟑螂的陷阱中而讓他體弱昏睡而死,

粒線體就像一個小型的電池,它是如何影響生物供給能量的呢?

 

能量的發電廠(粒線體)

淚腺體

 

話說二十億年前,命運將細胞的祖先與細菌的祖先拉在一塊兒,

而成為同甘共苦、 生死與共的合夥人。

它們共同面對氧壓力對生物體的毒性並適當轉化成為能量

此後,細胞展開多采多姿的演化之路,而共生的細菌則退居幕後,

形成所謂的粒線體 (mitochondria)

 

粒線體是真核生物進行氧化代謝的部位,是醣類脂肪胺基酸最終氧化釋放能量的場所。粒線體也因此被稱為細胞內的發電廠

 

粒1  

粒線體在動物及人體細胞中的數目視細胞的種類而定;少者可能僅含一至數十個,多則可達上千至數千個之譜。


一般而言,消耗能量越大的組織或器官(如:腦、肌肉、骨骼及內分泌腺體等),其細胞所含的粒線體數目也就越多,

值得注意的是,運動及生理環境的改變也會影響粒線體的質與量:所以經常運動的人,

其肌肉細胞自然蘊含較高密度的粒線體,以提供運動所需的能量(ATP

 

 

粒線體的能量發電廠基本原理

 

在《體溫發電機》一篇文章裡面提到了用體溫來發電的技術。

然而天下沒有白吃的午餐,如果沒有作功,一顆球會往低處動,水會往低處流,肌肉不會無緣無故收縮把東西提起來。

 

想要克服往能量低的地方走,就要給予能量才能夠讓球往高處移動,水從有插電的抽水機才能抽到高處的水塔,肌肉有能量才能產生位移造成肌肉收縮,讓東西可以被抬起來。

即使是體溫,也是消耗能量才會有。

 

 

紅肉  

 

人體的能量來源,就是我們每天進食攝取的養分,消化吸收以後成為細胞的能量

然而,細胞沒有嘴巴,要怎麼吃飯呢?細胞消耗甚麼東西得到能量呢?消耗的東西又要怎樣產生呢?

 

今天就要和各位介紹在細胞的世界裡面,消耗的東西 (ATP),以及把養分轉換成細胞能量來源的胞器粒線體 (mitochondion)

 

 

認識ATP 認識ATP 認識ATP



下圖是ATP的結構。ATP是Adenosine Triphosphate的縮寫,P代表「磷」原子,

所以再下面我們可以看到左手邊有三個磷酸根,也因此稱為 Tri-(三個) phosphate。

 

化學式 

 

如果上圖中,三個磷酸根少掉其中一個,變成兩個磷酸根,就變成ADPdi-(兩個) phosphate,Adenosine Diphosphate的縮寫。

 

 

同樣地,如果左手邊只剩下一個磷酸根,那麼就稱做AMPmono-(一個) phosphate,是Adenosine Monophosphate

 

 

ATP的化學結構就是上圖的樣子。ATP最重要的功能,就是ATP變成ADP,失去一個磷酸根的時候,把作用的目標磷酸化(phsphorylate)

 

 

目標一旦被磷酸化,就如同接上電源的電器一樣,開始具有活性

 

細胞的各項活動因此可以產生,不管是肌肉運動,神經訊息傳導,

 

以及體溫的產生,ATP磷酸化目標的過程都是不可或缺的過程,

有如日常生活中使用貨幣一樣,不可缺少。

 

 

 

這麼重要的ATP,磷酸化目標以後,失去一個磷酸根變成ADP

蟑螂的細胞又是怎樣子把
ADP重新轉換回ATP呢?

 

球往上移  

 

 

因為ADP轉換回ATP就如同要把球往高處移動一樣,需要能量才能完成,

 

這時候蟑螂從食物中吸收的養分,就參與了ADP轉換回ATP的過程。

 

 

 

而填加愛美松的食物(毒餌)卻抑制粒線體中電子傳遞的作用,

 

當粒腺體內ADP轉換成ATP的電子交換過程中不斷遭到抑制,

 

就造成了心跳變慢,呼吸系統衰竭,耗氧量減少,最後因遲緩性痲痺而死亡。

 

 

 

這導致昆蟲的活動力下降,並且減退呼吸作用(Hollingshause 1987)。

(所以吃了愛美松的蟑螂,就像電池快沒電的小機械體一樣~慢慢的回家直至死亡) 。

 

 

連鎖反應及愛美松的毒性對人類的影響

 

  硼砂  

 

要說那種殺蟲劑安全無污染、無毒,且只殺蟲不傷人。

 

那是騙人的,只要能殺死昆蟲都是有毒的,無毒何以殺蟲,只是眾害之下取其輕,

 

用影響最小最安全才是適當的怎樣才能算是適當的呢?

 

 

當人體對於少量低毒性的毒物可以自行分解排出體外,尿尿、糞便和汗水,

 

都可以排出體內的髒東西~就可以歸類為(低毒性)

 

 

舉例來說由網路上常見的自製蟑螂藥都會用到的硼砂硼酸

 

而硼砂或硼酸其實也有毒,毒性似乎比愛美松還強。

 

 

原因在於硼砂(世界各國多禁用為食品添加物)經由食品攝取後,

可與胃酸作用產生硼酸,硼酸不易被排出具有積存性,

在連續攝取後,會在體內蓄積,妨礙消化酵素作用,

引起食物減退、消化不良、抑制營養素之吸收、促進脂肪分解因而體重減輕。

 

 

硼砂硼酸,雖然自製方便但毒性卻高,而以上並非危言聳聽,

資料方面是取自(行政院衛生署食品資訊網-食品衛生管理法第十一修第三款函釋)

 

 

愛美松其本身毒性又是如何呢?

 

Hollingshaus等人於1983年發現菸草苞芽蟲對於愛美松的LD50值為7μg/g

其中在排泄物中測得有吞食藥量的40~50%,而其他的則都在昆蟲體內測得。

 

哺乳動物~吞食愛美松的毒性很輕微,大鼠的口服毒性測試LD50為1121到1300mg/kg之間,也就是說要每公斤體重進食1.1~1.3公克的致死量,

而台灣人的平均體重大約(53~65公斤),通常一根添有愛美松的殺蟑餌劑頂多15~30克,
且還外加添有玉米粒等嗜食性之物,愛美松含量通常只占整體份量的1%~2%,如果以人類體重來算的話,那可能得吃食好幾十隻才有中毒而亡的疑慮。

 

 

(Farm Chemicals Handbook, 1997)。(American Cyanamid Co. 1982)。

愛美松在反芻動物的體內代謝試驗中,提供被標定愛美松正常劑量的4-10倍計量,

給分泌乳汁的山羊,發現其中有90%~95%的,藥劑在八天的期間之中被排出在排泄物內。

 

因此EPA發現利用愛美松殺蟲劑的牧場,在奶類肉類或肉類副產製品中。

不須過度擔心殺蟲劑的殘留。

 

由於愛美松對哺乳動物的高排出量,一直到最近,審視國內外仍沒有半個人體中毒的個案。

(EPA, RED 1998)。愛美松的降解產物在哺乳動物體內並無被發現的痕跡

 


連鎖反應

 

88  

 

在澳洲有一種洞穴蟋蟀平常以蝙蝠糞便為食,當蝙蝠離開後在食物不足的情況下,

洞穴蟋蟀就會吃食自己的同類,同樣的蟑螂也是如此。

 

 

除了吃食同伴的屍體,蟑螂在極端條件下,牠幾乎什麼都能吃,我看過牠吃麵包 報紙 毛巾 衣服 皮包 等..

人類能吃的他都能吃, 人類不能吃得有些牠也能吃,而這其中還包括食屍性及食糞通常食屍性的是成年蟑螂,而蟑螂幼蟲是食糞性的

 

 

因為在幼蟲孵化的第一個星期裡,蟑螂並不會像鳥類的父母親那樣,

刁啄食物回來餵哺自己的幼兒,在這第一個星期裡蟑螂幼蟲,

所吃的就是成蟲所排泄出的糞便,以獲得他們的營養,

似乎不難解釋連鎖殺蟑毒餌,能獲得成功且很少負面評論的原因,

因此當因為中毒而亡的蟑螂就像個糖衣毒藥,被蟑螂分食後就能把藥物像病毒似的散撥到整個族群

 

 

 

 

<更多破壞蟑螂發電廠的秘密>(目前網址重建中)

 

愛美松蟑螂:

       


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