殺虫剤は要らない、青い光が有ればいい

FUTURUS / 2014年12月15日 11時1分

青色発光ダイオード(LED)の開発で、赤崎勇・名城大終身教授、天野浩・名古屋大教授、中村修二・米カリフォルニア大サンタバーバラ校教授らがノーベル物理学賞を受賞したことで、青色の光が注目されている。

そのような最中に、さらに青色光が注目を浴びる発表があった。

東北大学大学院農学研究科の堀雅敏准教授の研究グループは、青色光を当てることで昆虫が死ぬことを発見したと12月9日の英国Nature Publishing Groupのオンライン科学雑誌「Scientific Reports」で発表したのだ。

光の波長が短くなると、生物に対する毒性が高まることは知られていた。しかし、可視光である青色光によって、昆虫が死ぬとは考えられていなかった。

しかも昆虫の種類によって、光の波長が異なることも明らかになった。

青色光はまだまだ脚光を浴びそうだ。

■ 青い光に殺虫効果がある

これまで知られていたのは、波長が短い紫外線のUVC(100~280nm)やUVB(280~315nm)が生物に対して強い毒性があるということだった。

しかしそれも殺菌効果があるといったレベルの話で、比較的高等な生物である昆虫が可視光で死ぬなどとは考えられてこなかったのだ。

せいぜい400~500nmの青色光が、人の目に傷害を与えることが分かってはきていた、という段階だった。

しかし昆虫の種類によっては、紫外線よりも青色光の方が殺虫効果が高い事が確認されたという。

例えば直射日光に含まれる青色光の3分の1程度をLEDで再現し、ショウジョウバエの蛹(さなぎ)に青色光として照射したところ、蛹は死亡してしまった。

また、卵や幼虫、成虫も467nmの光で死亡することが確認できている。

蚊やヒラタコクヌストモドキ(小麦粉などの害虫)などにも青色光が殺虫効果を持っていることも分かっている。

ただ、蚊はショウジョウバエよりも青色光に強いこともわかり、直射日光に含まれる青色光の1.5倍程度の強さで死亡した。

一方ヒラタコクヌストモドキの蛹は直射日光の5分の1~4分の1程度の光で死亡することが確認できた。

つまり、昆虫の種類や状態によって、死亡する青色光の強さや波長が異なる事も分かったのだ。

同時に、光の波長が短いほど動物の致死効果が高いという従来の考え方は当てはまらないことも立証できた。

■ 青色光が生物に与えるダメージ

しかし、何故、光で昆虫が死ぬのか。

詳しい事はまだ分かっていないが、どうやらこの殺虫効果は、人の目がある種のブルーライトで傷害を受けるメカニズムと同じなのではないかと考えられている。

種により異なるが、特定の波長の光が昆虫の内部組織に吸収されると、活性酸素が生じて、細胞や組織が傷害を受けて死亡している可能性が推測されているのだ。

もちろん昆虫には紫外線などの有害な光を防御する機能が備わっているのだが、特定の波長の青色光は体表を透過してしまうらしい。


■ クリーンな害虫駆除技術へ

害虫と言っても衛生害虫、農業害虫、貯穀害虫、畜産害虫など、様々な場面で種類が異なってくる。

しかしいずれにせよ、今回の研究成果は、薬品を使用せずに害虫を駆除できる可能性を示したことになる。このことによって、殺虫剤による汚染のリスクを回避できるということだ。

対象の昆虫に合わせた波長の光を出す青色LEDを使用して、狙った害虫に対する殺虫効果を期待できるからだ。

また、青色光が生体に与える影響の研究も進められることになる。

イルミネーションでは一際神秘的な演出に役立っている青色光が、新たな場で活躍することになりそうだ。

*画像出典:青色光を当てると昆虫が死ぬことを発見(新たな害虫防除技術の開発に期待) | 東北大学大学院農学研究科

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