JP2010037310A - ナシマダラメイガの性フェロモン物質及びこれを含む性誘引剤 - Google Patents

Abstract

【課題】発生予察や交信撹乱に利用が期待されるナシマダラメイガの性フェロモンの化学構造を明らかにし、本種の性誘引剤を提供する。
【解決手段】（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性フェロモン物質及び性誘引剤を提供する。好ましい一つの形態では、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートを含んでなるナシマダラメイガの性フェロモン物質が提供される。また、別の好ましい形態では、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性誘引剤が提供される。
【選択図】なし

Description

本発明は、ナシの重要害虫であるナシマダラメイガ（学名：Ｅｃｔｏｍｙｅｌｏｉｓ ｐｙｒｉｖｏｒｅｌｌａ）性フェロモン物質及びこれを含む性誘引剤に関するものである。

ナシマダラメイガは、ナシの害虫で幼虫が枝幹及び果実を食害する。本種に加害されると果実の収穫が減少するとともに樹勢が衰弱する。本種は、６月から９月まで連続的に成虫が発生し、防除適期の見極めが難しく殺虫剤による防除が困難とされている。

近年、多くの蛾類で性フェロモンの化学構造が明らかにされ、これを化学合成した合成性フェロモンを用いて害虫の発生消長調査が効率的に行われるようになった。性フェロモンとは、一般に、雌成虫が分泌する化学物質で同種の雄成虫に対して種特異的に誘引作用を示す。このような性フェロモンの化学構造を明らかにして、いわゆる性誘引物質として用いることにより、効率的な発生消長を調査することが可能となる。更に、この性誘引物質を用いて、雌雄の交尾行動を撹乱する、いわゆる交信撹乱法により、成虫期を対象とした害虫の防除を行うことも可能である。

本種の近縁種としては、イナゴマメマダラメイガ（Ｅｃｔｏｍｙｅｌｏｉｓ ｃｅｒａｔｏｎｉａｅ）の性フェロモンの化学構造が明らかにされているが（http//nysaes.cornell.edu/pheronet/phlist/euzophera.html）、ナシマダラメイガに関しては未だに解明されていない。
「次世代の農薬開発−ニューナノテクノロジーによる探索と創製−」、日本農薬学会編、第II編1.2行動制御剤（安藤哲著）、第１０５〜１１８頁、ソフトサイエンス社、２００３年

本発明の目的は、発生予察や交信撹乱に利用が期待されるナシマダラメイガの性フェロモンの化学構造を明らかにし、本種の性誘引剤を提供しようとするものである。

本発明者らは、上記課題の解決のため、ナシマダラメイガの性フェロモンの単離同定に関する研究を進めた。具体的には、羽化後３日を経過した処女雌から性フェロモンを抽出し、得られた抽出液をガスクロマトグラフ装置及びガスクロマトグラフ−質量分析装置を用いて分析し、ペンタデシルアセテートとペンタデセニルアセテートを同定した。また、ナシマダラメイガの処女雌抽出物中に、ガスクロマトグラフによる分析で、（Ｚ）−７−ペンタデセニルアセテートと推定される物質も検出した。
更に、本発明者らは、野外誘引試験を実施したところ、性誘引物質としての活性は、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートだけでも認められたが、ペンタデシルアセテートを加えることによりその活性は強められることが認められ、野外に生息する雄成虫を誘引することを見出し、本発明の完成に至った。これまでに約５２０種の蛾類昆虫の性フェロモンが同定されている（非特許文献１）が、炭素数が奇数である種はまれである。特に、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートを性フェロモン成分としたものは、ナシマダラメイガが最初の発見である。

本発明は、具体的には、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性フェロモン物質（組成物）を提供する。また、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性誘引剤を提供する。

本発明によれば、ナシマダラメイガの雄成虫を特異的に誘引し、発生状況を知るのに有効な誘引剤を得ることができ、また、交信撹乱への応用により、直接的に本種を防除することが可能となる。

本発明の好ましい一つの形態では、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートを含んでなるナシマダラメイガの性フェロモン物質が提供される。また、別の好ましい形態では、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性誘引剤が提供される。性誘引物質としての活性は、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートだけでも認められたが、ペンタデシルアセテートを加えることによりその活性は強められるためである。

ナシマダラメイガの性誘引剤として、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートの合計量（ペンタデシルアセテートが零の場合を含む。）が、好ましくは０．０１〜１０ｍｇの範囲、さらに好ましくは０．１〜１０ｍｇの範囲、特に好ましくは０．３２ｍｇの量で徐放性の担体に含まれる。例えば、これらの性フェロモン物質を０．０１〜１０ｍｇの範囲で徐放性担体に含浸させ、野外に生息する雄成虫を誘引する。
ナシマダラメイガの性フェロモン物質又は性誘引剤として、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートとの混合割合は、好ましくは５０：５０〜９９：１（質量％）、更に好ましくは８０：２０〜９５：５（質量％）である。

本発明の誘引剤に含まれる（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテート、ペンタデシルアセテートは、公知の方法により製造することができる。例えば、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートは、公知のアルケニルクロリドであるＺ−３−ノネニルクロリドをテトラヒドロフラン中で金属マグネシウムと反応させたグリニヤール試薬と、α−ブロモ−ω−クロロアルカンである１−ブロモ−６−クロロヘキサンとのグリニヤールクロスカップリング反応で、（Ｚ）−９−ペンタデセニルクロリドを生成させる。次いで、酢酸溶媒中で酢酸ナトリウムと置換反応行い、反応後蒸留、精製して（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを得ることができる。
また、ペンタデシルアセテートは、例えば、一般試薬として販売されているペンタデセノールから、触媒としてピリジンを加え無水酢酸によるアセチル化により得ることができる。

本発明のナシマダラメイガの性フェロモン物質を含む性誘引剤には、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ハイドロキノン、ビタミンＥ等の抗酸化剤や２−ヒドロキシー４−オクトキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤を適量加えても良い。
例えば、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテートとの合計量（ペンタデシルアセテートが零の場合を含む。）に対して、抗酸化剤は、好ましくは０．１〜１０．０質量％であり、紫外線吸収剤は、好ましくは０．１〜１０．０質量％である。

本発明の誘引剤は、有効成分の一定量の放出を長期間にわたり持続させるために、徐放性の担体として、好ましくは、ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル等の放出量制御機能を有する物資からなるキャップ、細管、ラミネート製の袋、カプセル等の容器を用い、これらに充填して用いられる。
容器内に担持される性フェロモン物質量は、０．０１〜１０ｍｇが好ましく、特に０．１〜１．０ｍｇ範囲が好ましい。

以下、本発明の具体的態様を実施例及び比較例によって説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
＜性フェロモンの抽出及び同定＞
実際には、羽化後３日を経過した処女雌を二酸化炭素で麻酔をした後、腹部を軽く圧迫して腹部を露出させ、性フェロモン腺を含む腹部末端を切離した。切離した組織はヘキサンに浸け、性フェロモンを抽出した。抽出液はＤＢ−２３カラム（Ｊ＆Ｗサイエンティフィック、（５０％−Ｃｙａｎｏｐｒｏｐｙｌ）−ｍｅｔｈｙｌｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）を用いたガスクロマトグラフ装置（アジレント社製）により分析をした。ガスクロマトグラフ装置には、ＦＩＤ検出器と性フェロモン成分を検出できるナシマダラノメイガの雄成虫の触角を利用した電気生理的検出器を設置した。カラムオーブン内の温度を、初期温度６０℃（１分間保持）から毎分７℃ずつ２２０℃まで昇温する分析条件で、性フェロモン活性は１７．７分（成分Ａ）、１８．１分（成分Ｂ）に溶出される部分に認められた。また、抽出液をＨＰ−ＩＮＮＯＷＡＸカラム（アジレント社製、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）を用いたガスクロマトグラフ−質量分析装置（アジレント社製）により分析した。成分Ａは、ペンタデシルアセテートと推定され、合成した標準物質と保持時間、マススペクトルを比較し、それを確認した。成分Ｂはペンタデセニルアセテートと推定された。合成したペンタデセニルアセテートと保持時間を比較した結果、成分Ｂは（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートと確認された。
成分Ａのスペクトル(EI, m/z)は以下の通りである：55(72), 61(63), 69(79), 83(100), 97(91), 111(51), 125(24), 182(14), 210(9)。
成分Ｂのマススペクトル(EI, m/z)は、以下の通りである：55(74), 61(11), 67(80), 82(100), 96(82), 110(39), 124(21), 137(10), 152(7), 166(4), 180(5), 208(29)。
また、ナシマダラメイガの処女雌抽出物中にはガスクロマトグラフによる分析で、（Ｚ）−７−ペンタデセニルアセテートと推定される物質も検出された。

実施例１〜３、比較例１〜２
表１に誘引剤として使用した誘引剤の組成比及びその使用量を示した。マイクロシリンジで０.１〜１０ｍｇ／１００μＬの濃度のヘキサン溶液を１００μＬ採取し、底のある円筒状のイソプレンより成るゴムキャップ（ＷＥＳＴ社製Ｓｌｅｅｖｅ ｓｔｏｐｐｅｒ）の内側の空隙に注ぎ込み担持させ、白色粘着型トラップ（サンケイ化学社製ＳＥトラップ、９ｃｍ×２０ｃｍ）に取り付けた。
各性誘引剤がセットされた各トラップを、ナシマダラメイガの発生が認められるナシ圃場に１０ｍ間隔で、約１５０ｃｍの高さに吊した。６月２１日から７月９日まで、１日〜３日の間隔でそれぞれのトラップに捕獲された雄成虫の数を調べた。なお、設置場所の違いによる誘殺虫数の片寄りを相殺するため、調査の都度トラップの位置をローテーションで変更した。３反復の結果の合計値を表１に示す。

（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを含まないものに、ナシマダラメイガ雄は全く誘引されなかったが（比較例１、比較例２）、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを０．３ｍｇ以上含浸させると誘引が認められた（実施例１〜３）。そのなかでも、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテート混合物には、５５頭と最も多くの誘引が認められた（実施例１）。それは、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテート単独（実施例２）や、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートと（Ｅ）−９−ペンタデセニルアセテートを混合したもの（実施例３）より明らかに多かった。
以上のことから、ナシマダラメイガ雄の誘引には、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートが必須であり、ペンタデシルアセテートには、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートの誘引活性を強める活性があることがわかる。

実施例４〜６、比較例３〜５
処女雌抽出物中に検出された（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートの異性体である（Ｚ）−７−ペンタデセニルアセテートと（Ｅ）−７−ペンタサデセニルアセテートの添加の効果を８月１１日から９月２日の間調べた結果を表２に示す。各性誘引剤がセットされた各トラップを、ナシマダラメイガの発生が認められるナシ圃場に１０ｍ間隔で、約１５０ｃｍの高さに吊した。１日〜３日の間隔でそれぞれのトラップに捕獲された雄成虫の数を約１ヶ月間調べた。なお、設置場所の違いによる誘殺虫数の片寄りを相殺するため、調査の都度トラップの位置をローテーションで変更した。３反復の結果の合計値を表２に示す。

（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテート混合物の誘引剤には７０頭の誘引が認められ（実施例４）、（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテート単独（実施例５）や（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートと（Ｚ）−７−ペンタデセニルアセテートの混合物（実施例６）より明らかに誘引力が強い。しかし、（Ｅ）−７−ペンタデセニルアセテートを添加した比較例３の誘引数は１２頭と、表中の実施例に比べ明らかに少ない。従って、（Ｅ）−７−ペンタデセニルアセテートには誘引性を阻害する活性があることがわかる。
また、（Ｚ）−７−ペンタデセニルアセテート単独（比較例４）と（Ｅ）−７−ペンタデセニルアセテート単独（比較例５）には誘引活性はなかった。

実施例７、比較例６
（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテート混合物の誘引剤の強さを確認するためにナシマダラメイガの処女雌を誘引源とする処女雌トラップとの誘引力比較を行った。処女雌トラップは、１０質量％ハチミツ水を入れた網カゴ内に、羽化後1〜３日齢の未交尾雌成虫２頭を入れて誘引源とした。２日後の調査時点で２頭が生きていた場合にだけ有効な誘引数とした。各誘引源がセットされたトラップを、ナシマダラメイガの発生が認められるナシ圃場に１０ｍ間隔で、約１５０ｃｍの高さに吊した。１日〜３日の間隔でそれぞれのトラップに捕獲された雄成虫の数を８月１７日から３１日の間調べた。なお、設置場所の違いによる誘殺虫数の片寄りを相殺するため、調査の都度トラップの位置をローテーションで変更した。２反復の結果の合計値を表３に示す。

（Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートとペンタデシルアセテート混合物の誘引剤には２６頭の誘引が認められた（実施例７）。一方、処女雌トラップの誘殺数２頭（比較例６）であり、この誘引剤は十分な誘引力を持つことが明らかである。

Claims (5)

1. （Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性フェロモン物質。
2. さらに、ペンタデシルアセテートを含んでなる請求項１に記載のナシマダラメイガの性フェロモン物質。
3. （Ｚ）−９−ペンタデセニルアセテートを少なくとも含んでなるナシマダラメイガの性誘引剤。
4. さらに、ペンタデシルアセテートを含んでなる請求項３に記載のナシマダラメイガの性誘引剤。
5. 請求項１又は請求項２に記載の性フェロモン物質が、０．０１〜１０ｍｇの範囲で徐放性の担体に含まれているナシマダラメイガの性誘引剤。