对于家庭园丁和农民来说，植食性昆虫对他们的辛勤劳动和作物产量构成了重大威胁。以这些昆虫为食的捕食性昆虫会释放出害虫能够感知的气味，这会改变害虫的行为甚至生理，以避免被捕食。随着害虫对传统农药的抗性增强，研究人员现在报告称，他们已经开发出一种方法，通过捕食者产生的“恐惧气味”来自然地驱赶和扰乱破坏性昆虫，而不需要使用有害物质。研究人员将在美国化学学会（ACS）的秋季会议上介绍他们的研究成果。
项目首席研究员Sara Hermann博士表示，使用我们的感官来避免风险情况并不罕见。如果建筑物着火，我们人类可以使用视觉或嗅觉来检测威胁。有证据表明，跨物种的生物对风险的这种行为反应表明，猎物能够检测到捕食威胁，但对检测机制的理解还不够深入，尤其是在昆虫方面。
博士后研究员Jessica Kansman博士在会议上介绍了这项工作，她表示，昆虫依赖嗅觉线索来寻找食物、配偶和栖息地，因此这是一个利用这些气味来操纵它们行为的好机会。Hermann和Kansman在宾夕法尼亚州立大学工作。蚜虫是对多种作物具有高度破坏性的害虫，它们的大量繁殖、传播植物病原体的能力以及对杀虫剂的抗性增加，使其成为种植者的一个持续问题。
它们也是瓢虫的最爱，园丁欢迎瓢虫作为可持续害虫管理的来源。Hermann的研究表明，如果蚜虫和其他植食性昆虫能够闻到附近的捕食者，它们会避开田地和花园。不仅如此，暴露于瓢虫发出的气味线索也会导致蚜虫减慢繁殖速度并增加长出翅膀的能力，这两种行为都是为了躲避威胁。基于这些观察，研究团队着手确定瓢虫发出的嗅觉线索是否能单独控制害虫。
他们首先使用气相色谱-质谱法从活瓢虫中识别和提取挥发性气味特征，该方法可以分离并允许识别瓢虫气味的各个成分。为了了解蚜虫会对哪些化合物做出反应，他们将活蚜虫的触角连接到电生理记录仪（EAG）机器上，并让它们暴露于捕食者发出的每种单独气味中，以观察它们检测到的化合物。它们的反应强度根据EAG机器拾取的信号进行测量。
在瓢虫发出的许多化合物中，蚜虫对甲氧基吡嗪（如异丙基甲氧基吡嗪、异丁基甲氧基吡嗪和仲丁基甲氧基吡嗪）的反应最强。一旦确定了这些化合物，Hermann和团队就开始创造一种特殊的气味混合物，这种混合物可以在精油扩散器中使用，随着时间的推移在整个花园或田地中散发气味。接下来，团队计划对他们的气味扩散器进行实地测试，以观察对蚜虫和瓢虫的影响是否与实验室观察到的一致。
Hermann和Kansman还希望确定扩散器的扩散面积，以及它们是否可以应用于其他害虫和捕食者，以及各种类型的作物。此外，他们正在与一家制造公司合作，设计特殊的扩散器，以便最终由农民和园丁进行商业使用。