紫莖澤蘭提取物國內(nèi)研究進展

董欣悅，王 見

（西南林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，云南 昆明 650224）

1 引言

紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）作為外來入侵物種廣泛分布于云南省各地，并已成為一種惡性雜草，近些年來在貴州、四川等地有蔓延發(fā)展的趨勢，給這些地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴重的影響。本文試圖從天然殺蟲劑的角度出發(fā)，研究紫莖澤蘭精油殺蟲活性，為有效地開發(fā)豐富的紫莖澤蘭資源，使之變害為利提供參考。

2 紫莖澤蘭種質(zhì)資源概述

紫莖澤蘭是菊科澤蘭屬的一種有毒植物，俗稱“敗馬草”、“黑莖草”、“臭草”、“飛機草”、“霸王草”等，為多年生粗壯草本，呈半灌木狀，高0.8～1.2m最高可達3.26m，紫莖澤蘭根系發(fā)達，莖直立莖桿圓實心，莖和葉柄紫色故名紫莖澤蘭，葉片菱形對生，三出脈，深綠色，葉緣前半部有粗鋸齒，花白色，頭狀傘房花序，每年1～2月現(xiàn)蕾，2～3月開花，3～4月種子成熟。紫莖澤蘭種子很小，瘦果頂端有冠毛，種子千粒質(zhì)量0.040～0.045g，成熟的種子可隨風(fēng)四處飄揚，1株植物可產(chǎn)數(shù)10萬粒種子，傳播速度快，侵占能力強，是一種世界性的有害有毒植物。

紫莖澤蘭是我國外來入侵物種中危害最為嚴重的植物之一，原產(chǎn)于中美洲的墨西哥和哥斯達黎加。作為一種有害的外來物種現(xiàn)已在夏威夷、澳大利亞、新西蘭、泰國等地爆發(fā)式繁衍，廣泛分布在世界熱帶、亞熱帶30多個國家和地區(qū)。此物種大約于20世紀40年代從中緬邊境通過自然擴散傳入我國云南省，約經(jīng)半個世紀的擴散，現(xiàn)已在我國的云南、貴州、四川、廣西、西藏、臺灣等省廣泛分布和危害，并仍以每年大約60km的速度，隨西南風(fēng)向東和北傳播擴散。在重慶和湖北的三峽地區(qū)亦發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭，并采集到標本[1]。

作為一種入侵性很強的外來物種，紫莖澤蘭強大的生命力和危害性引起了各方面專家的注意，在前幾年如何防止紫莖澤蘭的蔓延占主要的研究方向。而近幾年來，科研工作者又從利用的角度來尋求它的價值，為有效地開發(fā)豐富的紫莖澤蘭資源，使之變害為寶，現(xiàn)已對紫莖澤蘭的成分進行了初步研究，據(jù)報道，它含有表木酸醇、豆甾醇、正二十八烷酸、胡蘿卜苷、鄰羥基桂皮膠、阿魏酸、咖啡酸、2－異丙烯基－5－乙?；?－羥基苯馬并呋喃、紫莖澤蘭素等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)對某些農(nóng)業(yè)害蟲有較好的殺滅作用。

3 紫莖澤蘭國內(nèi)研究進展

3.1 紫莖澤蘭的遺傳性研究

紫莖澤蘭分布范圍較廣，生境條件多樣，因此，從分子生態(tài)學(xué)的角度對不同地區(qū)及不同生態(tài)環(huán)境中的紫莖澤蘭進行遺傳多樣性分析，研究其遺傳特性。強勝（2004）利用AFLP技術(shù)，對24個地區(qū)的紫莖澤蘭種群的基因組DNA多態(tài)性進行了檢測，并通過UPGMA聚類分析對結(jié)果進行了分析，結(jié)果表明：①紫莖澤蘭遺傳多樣性豐富，具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性；②紫莖澤蘭入侵時間長的云南省遺傳多樣性較高，入侵時間短的新入侵地區(qū)的遺傳多樣性則相對較低，說明其生態(tài)適應(yīng)能力較強；③風(fēng)媒和水媒可能是紫莖澤蘭傳播的途徑，因為可以在樣點間觀察到明顯的地緣性親緣關(guān)系。

3.2 紫莖澤蘭的化學(xué)成分研究

目前已報道，從紫莖澤蘭的莖枝、葉和花序的脂溶性提取物中共分離鑒定出49種化合物，主要化學(xué)結(jié)構(gòu)類型有倍半萜類、甾體和三萜類、黃酮類、苯丙素酚類等，具體如下。

（1）倍半萜類化臺物：紫莖澤蘭內(nèi)脂、cupslorenone、克拉維醇、丁香烯、金合歡烯、杜鵑烯、沒藥烯、7－羥基－10－異丙基－3，7－二甲基－11－氧雜－三環(huán)[4.4.0.01，9]十一－l（10）－烯－6－酮，9β－羥基澤蘭酮、9－羥基澤蘭酮乙酸酯、9β－羰基澤蘭酮、9－羰基－10β－羥基澤蘭酮、9－羰基－10－ll－去氫澤蘭酮、9－羰基－12－羥基－10，11－去氫澤蘭酮、2－乙酰氧基－3，4，10，11－四去氫杜松烷－9－酮。

（2）苯丙素酚類化合物：3－（2吡喃葡萄糖）苯基丙烯酸、鄰羥基桂皮酸、阿魏酸－2－反式丙烯酸、咖啡酸、丁香酚－O－β葡萄糖甙、綠原酸、傘形花內(nèi)醑、Encecalin、Demethoxyencecalin、Demethylencecalin。

（3）黃酮類化合物：β－谷甾醇、β－胡蘿布甙、豆甾酵、蒲公英甾醇、蒲公英甾醇乙酸酯、蒲公英路醇棕擱酸酯、表木栓醇、爭香樹脂醇、羽扁醇、紫莖澤蘭素A、6－甲氧基山奈酚.7－甲基醚－3.B－O葡萄糖甙、槲皮萬壽菊素－4－甲基醚－7－β－O葡萄糖甙、槲皮萬壽菊－7－β－O葡萄糖甙、6－羥基山奈酚－7－β－O葡萄糖甙、6－甲氧基蕪花素、3，5，4－三羥基－6，7－二甲基黃酮。

（4）其他類型化合物：還分離到正二十八烷酸、正三十二烷、丁二酸酐、正三十二醇、異二十六烷、二十六烷酸等化合物。閆乾勝等（2006）從紫莖澤蘭莖葉中分得12種化合物，其中7種為首次從紫莖澤蘭中分得，結(jié)構(gòu)類型主要為倍半萜及三萜，此外，從紫莖澤蘭精油分離、鑒定出45種成分，質(zhì)量分數(shù)較高的有對聚傘形花素（20.11%）、乙酸龍腦酯（12.26%）等。其中表木酸醇、豆甾醇、正二十八烷酸、胡蘿卜苷、鄰羥基桂皮膠、阿魏酸、咖啡酸、2－異丙烯基－5－乙?；?－羥基苯馬并呋喃、紫莖澤蘭素等活性物質(zhì)[2]，這些活性物質(zhì)對某些農(nóng)業(yè)害蟲有較好的殺滅作用。

3.3 紫莖澤蘭提取物的提取研究

紫莖澤蘭粗提物為采集新鮮紫莖澤蘭地上部分陰干，然后用粉碎機粉碎，過40目篩，稱重后接乙醇與植物干耪約4∶1體積比，用95%乙醇為溶劑浸泡植物樣品約24h，用布氏漏斗過濾到廣口瓶中，重復(fù)浸泡3次后，將3次浸提液混合后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑，直至提取物濃縮至膏狀并且重量不再變化為止，稱重后用丙酮配制成不同濃度，密封、低溫、避光保存?zhèn)溆?。粗提物得?2.5%。

紫莖澤蘭精油為水蒸氣蒸餾法獲得。從以上方法獲得的紫莖澤蘭粗提物進行水蒸氣蒸餾，然后用石油醚萃取，收集上層液用無水硫酸鈉脫水，脫水后的萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮即得紫莖澤蘭精油，棕色玻璃容器收集后封口，置于4℃的冰箱中備用。精油得率2.79%[3]（圖1）。

圖1 水蒸氣蒸餾裝置

3.4 紫莖澤蘭精油的殺蟲活性研究

3.4.1 紫莖澤蘭提取物驅(qū)避活性研究

應(yīng)用紫莖澤蘭提取物對美洲大蠊和米蛾的忌避效果進行了生物測定。結(jié)果表明：紫莖澤蘭精油0.028g／t，劑量對美洲大蠊忌避活性最高，平均忌避活力為78.28%，顯著高于粗提物各劑量的忌避活力，而對米蛾幼蟲生物測定的結(jié)果表明，10g／kg粗提物的劑量對其忌避效果最好，平均忌避活力為80.86%[4]。

3.4.2 紫莖澤蘭提取物對棉鈴蟲生物活性研究

采用室內(nèi)生物測定法研究紫莖澤蘭對棉鈴蟲幼蟲取食、生長發(fā)育和成蟲繁殖力的影響。結(jié)果表明：棉鈴蟲幼蟲在36h后取食紫莖澤蘭干物質(zhì)量只有1.77mg，顯著低于棉花葉片（45.61mg）。當給棉鈴蟲幼蟲飼喂含紫莖澤蘭提取物濃度分別為0.088、0.44、2.2和11g／kg的飼料時，棉鈴蟲的死亡率顯著高于對照，而羽化率和蛹重均顯著低于對照（p≤0.05）。在棉鈴蟲成蟲產(chǎn)卵試驗中，0.08、0.4、2g／L的紫莖澤蘭提取物對產(chǎn)卵有一定引誘作用，10g／L則對產(chǎn)卵有驅(qū)避作用，被濃度為0.08、0.4、2和10g／L的紫莖澤蘭提取物處理的棉鈴蟲卵孵化率降低。本研究表明紫莖澤蘭對棉鈴蟲的生長發(fā)育有不利影響[5]。

4 我國紫莖澤蘭提取液的應(yīng)用和研究存在的問題與展望

4.1 加強紫莖澤蘭的防治，合理有效地進行開發(fā)利用

紫莖澤蘭作為一種入侵性物種進入到我國西部地區(qū)，由于沒有天敵的制約，加上其自身的生長優(yōu)勢，大約以60km的速度由云貴川中心地區(qū)向我國其他地區(qū)蔓延，嚴重影響了人畜的健康和農(nóng)作物的生長。因而，我們在開發(fā)利用紫莖澤蘭時，應(yīng)注意把握尺度，合理有效地控制其生長量，在生態(tài)環(huán)境允許的范圍內(nèi)開發(fā)利用。

4.2 加強科學(xué)研究，制定相關(guān)標準

由于紫莖澤蘭提取液含有對人畜有毒的物質(zhì)，因而在開發(fā)研究的過程中，應(yīng)加強管理，強化科學(xué)研究，并對提取液的藥用含量等制定相應(yīng)的標準，以免因濃度、使用量過高而引發(fā)安全問題。

4.3 探索多元化發(fā)展，建立相關(guān)生產(chǎn)部門

加強對紫莖澤蘭的開發(fā)利用研究，盡可能地開發(fā)出紫莖澤蘭的更多的有用的價值，變廢為寶，將不利的轉(zhuǎn)向為對人類有利的方向。加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的開發(fā)，同時可以構(gòu)建相關(guān)生產(chǎn)部門，投入生產(chǎn)，將學(xué)術(shù)型的價值轉(zhuǎn)換為實際的經(jīng)濟價值、社會價值。

紫莖澤蘭對農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、生態(tài)環(huán)境等都會帶來巨大的破壞作用，必須加以防除。但紫莖澤蘭又有可以利用的一面，我們應(yīng)該加強對紫莖澤蘭的開發(fā)利用，變廢為寶。將不利的轉(zhuǎn)向為對人類有利的一面。我們應(yīng)把對紫莖澤蘭的防治與利用結(jié)合起來，為經(jīng)濟的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的安全作出貢獻。

[1]魯 萍，桑魏國.外來入侵種紫莖澤蘭研究進展與展望[J].植物生態(tài)學(xué)報，2005（6）.

[2]李云壽，鄒華英，李晚誼.紫莖澤蘭精油各餾份對4種倉庫害蟲的殺蟲活性[J].昆蟲知識，2000（4）.

[3]劉 強，趙 靜，史少偉，等.紫莖澤蘭—薰衣草精油一樟腦防蛀劑的制備與性能研究[J].中國農(nóng)學(xué)報，2011（25）.

[4]程麗坤，劉小俠.紫莖澤蘭提取物對美洲大蠊和米蛾的忌避活性[J].昆蟲知識，2007（4）.

[5]程麗坤.紫莖澤蘭次生物質(zhì)對幾種害蟲生物活性研究[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2007.