编者按：
诺卡酮（nootkatone）是葡萄柚中最主要、最昂贵的芬芳物质，被认为是葡萄柚气息和风味的本家儿要化学当作分之一，可用于各类喷鼻精和调味剂配方中，本家儿要用于软饮料等。然而，令人不测的是，该当作分还具有驱虫的功能。
今天，我们配合存眷诺卡酮。但愿本文可以或许为相关的财产人士和诸位读者带来一些开导和帮忙。
① 诺卡酮
2020 年 8 月，美国情况庇护署（EPA）颁发了一项决议：一种最初来自葡萄柚皮、现利用基因工程酵母制当作的化合物——诺卡酮（nootkatone），被核准用作驱虫剂或杀虫剂。
这项用于害虫防治的核准为方才起步的代谢工程行业奠基了根本，即利用发酵方式制造珍贵的植物衍生生物分子。该当作分由总部位于瑞士赖纳赫的 Evolva 公司与美国疾病节制与预防中间（CDC）合作开辟。
诺卡酮的这项核准还标记着该行业初次涉足害虫防治。但这并不是市场上第一个微生物衍生的生物分子，其他几种生物分子也已经在发卖，包罗一种带有喷鼻草特有风味的化合物喷鼻草醛；作为保健品出售的白藜芦醇；在甜味剂甜叶菊中发现的关头分子莱鲍迪甙（Reb）M 或 D；以及可用作柑橘喷鼻精喷鼻料当作分的瓦伦烯。
② 过程复杂且效率低下
在天然界中，柚子皮和阿拉斯加黄雪松树中含有微量的诺卡酮，它带有柚子特有的气息和味道，喷鼻精喷鼻料工业将其提取物用于苏吊水和喷鼻水等产物中。然而，有意思的是，与市场上的避蚊胺（二乙基甲苯胺）和其他杀虫剂比拟，诺卡酮还可以大量驱除蜱虫、蚊子和其他叮咬虫豸。
据 Evolva 称，建造 1 公斤诺卡酮需要大约 40 万个葡萄柚。一升高度纯化的食物级诺卡酮售价高达 4000 美元（约合 25,777 元人民币）。这个价位可能合用于需求量较低的调味操行业。可是驱虫剂和杀虫剂需要更多的量，是以从生果或树木中提取诺卡酮在经济上是不成行的。
诺卡酮可以化学合当作，但过程复杂且效率低下。田纳西州立大学农业与情况科学系副传授 KarlaAddesso 说：“用纯化学合当作凡是需要良多步调，每一步城市损掉一部门肇端材料。即便利用最有用的方式，都要损掉 50%的原料，最终只能获得理论值 50%的诺卡酮产物。”
可是，诱导酵母发生诺卡酮前体是一种可行且具有当作本效益的替代方案。研究人员经由过程点窜酵母的基因组以发生关头酶，来把持介入发生诺卡酮中心体的代谢路子，从而将这些生物酿成小型生物工场。然后利用糖作为原料，经由过程发酵过程使工程微生物大量发展。
Evolva 公司经由过程未来自蓟属植物的基因添加到酵母菌种酿酒酵母中，经由过程半合当作过程完当作了诺卡酮的出产。工程酵母发生了一种诺卡酮的化学中心体——瓦伦烯。
按照 Evolva 公司的说法，瓦伦烯随后颠末化学氧化和纯化步调，就可以获得纯度跨越 99%的诺卡酮，其化学布局与提取物的化学布局完全不异。可是，因为 Evolva 公司利用了化学转化步调和催化剂，该公司的诺卡酮化合物不克不及作为“自然”当作分进行发卖。
③ 可以食用的驱蚊剂
即便如斯，诺卡酮自然存在于食物中的事实可能使其对正在寻找避蚊胺和其他常见化学合当作杀虫剂当作分替代品的消费者更具吸引力。
Addesso 说：“它闻起来更喷鼻，结果也很好，因为它是一种食物添加剂，您可以吃它。我感觉对于那些无论是因为感觉避蚊胺不平安，仍是因为不喜好它的气息而担忧利用避蚊胺的人来说，诺卡酮城市更受接待。”
固然我们对诺卡酮驱蚊的感化体例尚未完全领会，但可能与避蚊胺和其他害虫防治当作分并不不异。这使其当作为某些区域的抱负选择，因为这些处所的害虫已经对常见杀虫剂发生了抗药性。
Evolva 公司将以“NootkaShield”的名字发卖该当作分，并将与大大小小的公司合作，把这一当作分纳入各类产物配方中。
CDC 前言传布疾病部分副本家儿任 BenBeard 说：“我们但愿在将来看到的一些诸如乳液驱虫剂之类的工具，然后我们可以在早上喷在衣服上或擦在皮肤上，接着，这些当作分会长时候留在那边，持续地驱除蜱虫和其他虫豸。或者也可以做当作可杀死蜱虫的软番笕或洗发水，这将会很有帮忙。”
Evolva 的首席执行官 Oliver Walker 暗示，除了在人身上利用诺卡酮之外，诺卡酮还可以帮忙牛匹敌牛蜱。他说：“把诺卡酮制当作农作物和其他农业应用的杀虫剂可能是一个持久方针。因为这类化学物质都很廉价。”
④ 变得更平安
来自微生物的诺卡酮的最初发现和专利源于 CDC 的工作。该机构于 2014 年将该手艺授权给 Allylix 公司，同年 Allylix 公司被 Evolva 公司收购。两年后，CDC 和 Evolva 公司告竣了一项研究和谈，将利用诺卡酮作为驱虫剂和杀虫剂来匹敌蜱虫和蚊子，并进行平安性和有用性试验。
2017 年，寨卡病毒爆发后，Evolva 公司经由过程与 CDC 的姊妹机构生物医学高级研究与成长局（BARDA）签定的合同获得了 835 万美元，用于推进诺卡酮的开辟，以预防蚊媒疾病。
今朝除了 Evolva，至少还有两家公司——荷兰赫伦的 Isobionics 和英国米尔顿公园的 Oxford Biotrans一向致力于经由过程微生物发酵出产诺卡酮。迄今为止，两家公司都对准了喷鼻精喷鼻料行业。在中国，也有研究人员对酵母进行基因革新，以出产诺卡酮。
Addesso 说：“若是我们能找到其他真正有用的植物化合物，而且可以经由过程这种体例廉价出产，它可能会为新的生物友爱型、情况友爱型杀虫剂和驱虫剂打开大门。农药宿世界的成长轨迹一向是让工作变得更平安。是以，若是您能做出这样的工具——可以吃并且也有用，那您就执政这一偏向进步了。”
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41587-020-00760-z
作者｜EmilyWaltz，Nashville
编译｜Orchid
审校｜617
编纂｜咲
