土荊芥提取物對(duì)谷蠹和赤擬谷盜的觸殺與熏蒸活性研究

黃九玲 程怡慧 徐艷霞 鐘玉林 肖云麗

(經(jīng)濟(jì)林木種質(zhì)改良與資源綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃岡師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，黃岡 438000)

土荊芥(Chenopoidium ambrosioides L.)為藜科植物帶有果穗的全草，一年生或多年生草本，原產(chǎn)于熱帶美洲，現(xiàn)廣泛分布于全世界溫帶至熱帶地區(qū)。全草帶有特殊的芳香氣味，具有祛風(fēng)、除濕、殺蟲、通經(jīng)、止痛等醫(yī)學(xué)功效［1－3］。近年來(lái)，已有研究表明土荊芥亦有望開發(fā)為植物源農(nóng)藥，土荊芥及其精油對(duì)玉米紋枯病菌、水稻稻瘟病菌、小麥赤霉病菌等多種植物病原菌具有抑菌活性［4－7］，對(duì)衛(wèi)生害蟲家蠅、瘧疾媒介害蟲岡比亞按蚊、蔬菜害蟲黃曲條跳甲、小菜蛾和菜青蟲等均具有生物活性［8－11］;同時(shí)對(duì)儲(chǔ)糧害蟲綠豆象、四紋豆象、菜谷象、谷象、大谷蠹和玉米象等具有明顯的的毒殺或熏蒸作用［12－14］。為進(jìn)一步研究土荊芥在害蟲防控中的作用，本研究采用100%乙醇、丙酮、乙酸乙酯和石油醚4種不同極性的有機(jī)溶劑對(duì)土荊芥的有效成分進(jìn)行粗提，測(cè)試不同濃度提取物對(duì)谷蠹和赤擬谷盜的觸殺與熏蒸活性，以期為綜合評(píng)價(jià)土荊芥的生物活性和研究開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

谷蠹(Rhyzopertha dominica Fbricius)以半碎小麥、赤擬谷盜(Tribolium castaneum Herbst)以小麥粉在溫度(27±1)℃，相對(duì)濕度(75±5)%條件下飼養(yǎng)。挑選大小一致的成蟲作為供試?yán)ハx。

1.2 供試植物與藥品

所用植物土荊芥于2011年9月份采自黃州，為帶有果穗和葉片的植株。所用溶劑無(wú)水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚均為分析純?cè)噭?/p>

1.3 植物粗提物的制備

以無(wú)水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚4種有機(jī)溶劑用超聲波輔助冷浸提取法對(duì)土荊芥活性成分進(jìn)行粗提。

將洗凈的土荊芥放于60℃烘箱中烘干后，用植物粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40目篩，得土荊芥粉末。稱取土荊芥粉末100 g置于1 000 mL標(biāo)本瓶?jī)?nèi)，加入500 mL有機(jī)溶劑后于黑暗處(20～25℃)浸提72 h(浸提過(guò)程中不時(shí)地用玻璃棒攪拌使萃取更充分)，濾出上清液后在標(biāo)本瓶中加入250 mL溶劑浸提48 h，濾出上清液后加入150 mL溶劑浸提24 h后，置于超聲波清洗儀中繼續(xù)超聲提取30 min，濾出上清液。將3次所得濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在50℃下進(jìn)行真空濃縮，濃縮至無(wú)溶劑滴出后放入通風(fēng)櫥中通風(fēng)至恒重，用丙酮將濃縮物溶解至0.2 g/mL，裝入棕色試劑瓶中，置于4℃冰箱中備用。

1.4 觸殺試驗(yàn)方法

在直徑大小d=7 cm;總面積為s=38.465 cm2的培養(yǎng)皿底盤上滴加400μL丙酮和土荊芥提取物稀釋液(0.2 g/mL)，同面積的另一培養(yǎng)皿中滴入等量純丙酮作為空白對(duì)照，將其搖勻，待丙酮揮發(fā)后，在培養(yǎng)皿內(nèi)放置內(nèi)壁涂有滑石粉的玻璃筒，接入20頭試蟲，在玻璃筒上蓋上扎有小孔的塑料培養(yǎng)皿蓋，上方加壓鐵環(huán)。每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，在溫度(27±1)℃、相對(duì)濕度(75±5)%的全黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行觸殺測(cè)試，分別于1、2、3 d后，檢查觸殺結(jié)果，計(jì)算校正死亡率。

死亡標(biāo)準(zhǔn):以撥針觸及成蟲觸角、足及尾部，不動(dòng)者為死亡。

校正死亡率=(處理組死亡率－對(duì)照組死亡率)/(1－對(duì)照組死亡率)×100%。

1.5 熏蒸試驗(yàn)方法

在溶劑為250 mL的錐形瓶?jī)?nèi)裝入適量小麥，接入谷蠹和赤擬谷盜成蟲各20頭。在濾紙條上滴加土荊芥提取物稀釋液 450、500、550、600、650 μL，使藥液均勻地展布在濾紙上，同面積濾紙滴加650μL純丙酮作為空白對(duì)照，待溶劑揮發(fā)后，將濾紙懸粘貼在保鮮膜上，并用保鮮膜包好瓶口。每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，在溫度(27±1)℃、相對(duì)濕度(75±5)%的全黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行熏蒸測(cè)試，96 h后散氣檢查熏蒸情況，記錄死亡蟲數(shù)，計(jì)算校正死亡率。

死亡標(biāo)準(zhǔn):以撥針觸及成蟲觸角、足及尾部，不動(dòng)者為死亡。

校正死亡率=(處理組死亡率－對(duì)照組死亡率)/(1－對(duì)照組死亡率)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 土荊芥提取物對(duì)2種儲(chǔ)糧害蟲的觸殺作用

2.1.1 土荊芥提取物對(duì)谷蠹成蟲的觸殺作用

以供試植物提取液5種不同劑量30、45、60、75、90 μL(分別相當(dāng)于藥膜藥液量為 0.156、0.234、0.312、0.390、0.468 mg/cm2)對(duì)谷蠹的觸殺結(jié)果如表1。

由表1可知，每種溶劑提取物隨著測(cè)試濃度的升高，對(duì)谷蠹的觸殺作用明顯增強(qiáng)，校正死亡率均隨之升高;隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，校正死亡率也明顯增加。石油醚提取物對(duì)谷蠹觸殺活性最強(qiáng)，0.312 mg/cm2劑量處理3 d后即引試蟲85%的死亡，0.468 mg/cm2劑量處理下致試蟲全部死亡;其他3種提取物對(duì)谷蠹的觸殺活性也較強(qiáng)，在0.468 mg/cm2劑量處理3 d后均致試蟲校正死亡率達(dá)80%以上。

表1 土荊芥4種溶劑提取物對(duì)谷蠹成蟲的觸殺作用

2.1.2 土荊芥提取物對(duì)赤擬谷盜成蟲的觸殺作用

以供試植物提取液5種不同劑量120、150、180、220、250 μL(分別相當(dāng)于藥膜藥液量為 0.624、0.78、0.936、1.144、1.299 mg/cm2)對(duì)赤擬谷盜的觸殺結(jié)果如表2。

由表2可知，乙醇提取物以1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2劑量處理1 d后即引起試蟲80%以上的死亡，2 d后達(dá)94%以上，3 d后達(dá)98% ～100%。丙酮提取物在1.299 mg/cm2劑量處理1 d和2～3 d后分別引起試蟲高達(dá)80.00%和98%的死亡，在1.144 mg/cm2劑量處理3 d后引起試蟲高達(dá)96%的死亡。石油醚提取物以1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2劑量處理3 d后引起試蟲88.33% ～91.67%的死亡;這有異于李取華等［15］僅引起試蟲35%死亡的研究結(jié)果，可能與土荊芥采集地及活性物質(zhì)提取方式不同有關(guān)，在李取華等［15］的研究中，土荊芥購(gòu)自由鄭州市醫(yī)藥商店，石油醚提取物為索式提取物。乙酸乙酯提取物對(duì)赤擬谷盜的觸殺活性較弱，在試驗(yàn)最高劑量處理3 d后也僅引起試蟲61.02%的死亡。

表2 土荊芥4種溶劑提取物對(duì)赤擬谷盜成蟲的觸殺作用

另外，乙醇提取物和石油醚提取物最高劑量1.299 mg/cm2致試蟲赤擬谷盜的死亡率反而比1.144 mg/cm2低，這可能與試蟲大小、雌雄性別比未嚴(yán)格控制有關(guān)，也可能是試蟲對(duì)土荊芥活性成分劑量存在最大閾值。

2.2 土荊芥4種溶劑提取物對(duì)2種儲(chǔ)糧害蟲的熏蒸作用

2.2.1 土荊芥提取物對(duì)谷蠹成蟲的熏蒸作用

以供試植物提取液5種不同劑量450、500、550、600、650 μL(分別相當(dāng)于藥液量為 0.36、0.40、0.44、0.48、0.52 g/mL)對(duì)谷蠹持續(xù)熏蒸 72 h 后，結(jié)果如表3。

表3 土荊芥4種溶劑提取物谷蠹成蟲的熏蒸作用

由表3可看出，丙酮提取物和100%乙醇提取物對(duì)谷蠹試蟲具有明顯的熏蒸活性，丙酮提取物在最低劑量0.36 g/mL處理下致試蟲全部死亡，乙醇提取物在較高劑量0.48 g/mL和0.52 g/mL處理下致試蟲校正死亡率高達(dá)92%以上。石油醚提取物次之，致試蟲校正死亡率達(dá)58.33% ～76.67%。乙酸乙酯提取物最弱，最高僅引起試蟲約40%的死亡。

2.2.2 土荊芥提取物對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸作用

以供試植物提取液5種不同劑量450、500、550、600、650 μL(分別相當(dāng)于藥液量為 0.36、0.40、0.44、0.48、0.52 g/mL)對(duì)赤擬谷盜持續(xù)熏蒸72 h 后，結(jié)果如表4。

表4 土荊芥4種溶劑提取物對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸作用

由表4可知，在本試驗(yàn)劑量處理下土荊芥提取物對(duì)赤擬谷盜沒有明顯的熏蒸活性，4種溶劑致赤擬谷盜的最高校正死亡率僅達(dá)43.86%。

3 結(jié)論

對(duì)試蟲谷蠹而言，石油醚提取物具有明顯的觸殺活性，在0.468 mg/cm2劑量處理致試蟲全部死亡，其他3種溶劑提取物也具有較強(qiáng)的觸殺活性。丙酮提取物具有非常顯著的熏蒸活性，所有試驗(yàn)劑量均引起試蟲全部死亡;乙醇提取物也具有明顯的熏蒸活性，在0.48 g/mL和0.52 g/mL處理下致試蟲校正死亡率高達(dá)92%和94%以上。對(duì)試蟲赤擬谷盜而言，土荊芥提取物沒有明顯的熏蒸活性，4種溶劑提取物的觸殺活性總體表現(xiàn)為乙醇提取物＞丙酮提取物＞石油醚提取物＞乙酸乙酯提取物，乙醇、丙酮和石油醚提取物在1.144 mg/cm2和1.299 mg/cm2劑量處理下，具有明顯的觸殺活性，致試蟲高達(dá)88% ～100%的死亡。

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