甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）的幼蟲在台灣被稱為「青蟲」，是一種廣食性的害蟲，可以吃超過兩百種不同的植物。牠的繁殖力強，一年可以繁殖多代；等到羽化之後，因為成蟲有飛行能力，所以還能夠進一步地遷飛擴散。
要怎麼防治呢？事實上，人類與牠的戰爭早已歷時多年，造成牠對多種化學農藥都產生抗性，所以需要開發新的防治策略。參考農業部的網站可以看到洋洋灑灑地一大堆防治策略，也不知道效果如何？
不過，有個研究團隊的成員注意到，當他們用核多角體病毒（一種微生物防治策略）感染甜菜夜蛾時，會因為食物不同影響到死亡率。他們發現，吃大豆的幼蟲死亡率最高，其次是甘藍；吃蕹菜的死亡率最低。
為什麼不同的食草會影響到實驗的效果呢？於是他們分析了這三種植物的次級代謝物。結果發現總共有147種植物次生代謝物，包括11種羧酸類、10種類黃酮、8種苯類、8種脂肪醯基以及其他多種化合物。
這麼多種化合物中，他們特別關注染料木素（Genistein）、山奈酚（Kaempferol）、槲皮素（Quercitrin）與香豆素（Coumarin）這四種化合物，因為它們在這三種植物中的含量差異很大；而且在大豆中，這四種化合物含量都明顯高於其他兩種植物。另外，這些化合物都屬於酚類，已有文獻指出，酚類化合物可能會影響昆蟲對病毒的敏感性。
於是他們進行測試，使用不同濃度的病毒感染，合併使用這四種化合物之一，觀察青蟲的死亡率是否會上升。
結果發現，在最低病毒劑量（2.12 OBs/幼蟲）時，合併使用染料木素，青蟲的死亡率由12%上升到45%；合併使用山奈酚時，青蟲的死亡率從12%上升到50%；合併使用槲皮素，青蟲的死亡率從12%上升到52%；合併使用香豆素，青蟲的死亡率從12%上升到48%。也就是說，四種次級代謝物的效果都不錯。
當他們使用高劑量病毒時，雖然合併使用這些化合物也會使青蟲的死亡率上升，但是因為青蟲在這時候的死亡率已經高達80-85%，再加入次級代謝物，所造成的影響就沒有低劑量那麼厲害了。
到底這些次級代謝物對青蟲造成怎樣的影響呢？研究團隊分析了青蟲的基因，發現這些次級代謝物可以造成青蟲的四個關鍵基因（CYP340K4、CXE18、GSTe和GSTe1）表現量下降。這四個基因表現量下降的結果就是甜菜夜蛾對植物防禦物質的解毒能力降低、對病毒的易感性增加，最後使青蟲的免疫反應下降，於是就容易被感染、死亡率提高。
所以，雖然青蟲什麼都吃，但其實有些食物（如大豆）並不是真的很適合作為青蟲的食物...就像我們有時候吃了某些食物，也會覺得不舒服，這時候我們應該也會變得容易生病吧？
總而言之，透過細心的觀察，研究團隊發現了會導致青蟲「過敏」的食物，而這個食物如果剛好在青蟲生病的時候吃下肚，青蟲就會出現嚴重的症狀、甚至就死了。
發現這個實驗結果，未來可以把這些次級代謝物合併病毒一起使用，如此一來不需要使用特別高劑量的病毒，就可以達到很好的防治效果！
參考文獻：
Wang, J. Y., Fan, N. N., Yuan, Y., Bass, C., Siemann, E., Ji, X. Y., Jiang, J. X., & Wan, N. F. (2024). Plant defense metabolites influence the interaction between an insect herbivore and an entomovirus. Current Biology, 34(1), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.10.068
