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麻花头提取物C27甾体皂苷对家蚕生长影响



全 文 :               北方蚕业 2012,33(4)            ·试验研究·

麻花头提取物C27甾体皂苷对家蚕生长影响
周洪英 孙 波 吴洪丽 许淑琼 胡兴明 叶建美*
(湖北省农业科学院经济作物研究所,武汉 430064)
摘 要 以麻花头提取物C27甾体皂苷1000mg/L,500mg/L,250mg/L 3个浓度,从五龄起蚕开始添食,直
至上蔟。250mg/L C27添食组最早五龄第四天开始出现熟蚕,第七天C27处理组全部出现熟蚕,对照组则在
第八天才开始出现熟蚕;250mg/L、500mg/L和1000mg/L添加组在第十天存活率分别为70%、73%和
50%,而对照组则为92.9%;平均茧层重分别为250mg/L组0.2951g,500mg/L组0.2364g,1000mg/L组
0.2073g,对照组0.4164。试验结果表明C27甾体皂苷可促进家蚕提前上蔟,有类蜕皮激素作用,但同时随着
添食浓度增加,也影响供试家蚕的存活率和茧层量。
关键词 C27甾体皂苷 蜕皮激素 家蚕 存活率 茧层量
   植物皂苷是从高等植物中提取的天然活性
成分,包括一大类分子结构多样的物质。根据其
糖苷配基,皂苷类分为甾类化合物(C27)和三萜
化合物(C30),糖基和糖配基相连形成天然的两
性分子,具有多样的生物活性,运用于药理学多个
领域中。植物皂苷具有提高免疫力,抗炎症,抗血
小板,抗肿瘤,抗 HIV,抑制真菌细菌,杀昆虫活
性及杀原虫活性等功用[1]。
从沙漠植物提取的C27甾体皂苷,能控制最
常见的人畜肠道鞭毛虫,可减少氨排放,从而广泛
运用于加拿大畜禽养殖[2]。水产养殖中,添加皂
苷可减少水体氨含量,提高饲料转换率,增加虾体
重,减少死亡率,提高养殖产量。
基于C27甾体皂苷广泛的生物活性,及其在
养殖畜牧业和生物医药上的良好运用前景,本研
究从麻花头属植物提取C27甾体皂苷对五龄起
蚕生长和变态发育的影响入手,初步探讨C27甾
体皂苷作为植物源蜕皮激素类似物在蚕业生产上
的应用的可能性。
1 材料方法
1.1 材料
C27甾体皂苷由麻花头属植物提取,昆明山
草生物工程技术有限公司生产,分子式见图1。
实验蚕品种为春蕾×镇珠。
1.2 方法
图1 麻花头提取甾体皂苷分子式结构[3]
五龄起蚕开始每天前半天添食带有不同浓度
C27甾体皂苷的桑叶,直至上蔟,调查其五龄期至
蛹期存活率、五龄上蔟时间和茧层量,以此3个指
标考核C27对家蚕生长影响。
C27浓度:以活性C27皂苷计算,1000mg/
L,500mg/L,250mg/L3个浓度,每浓度3个重
复,每重复20头蚕,同时设置对照组常规饲养。
2 结果与分析
2.1 C27甾体皂苷对家蚕存活率影响
C27对供试家蚕存活率影响见图2。从五龄
第六天起,C27添食组家蚕存活率开始普遍下降,
250mg/L、500mg/L和1000mg/L添加组在第
十天存活率分别为70%、73%和50%,而对照组
01
* 收稿日期:2012-11-08
 作者简介:周洪英(1980-),女,硕士,助理研究员。
*通信作者:叶建美(1964-),男,副研究员。E-mail:yjm669@163.com
则为92.9%。加上结茧后的死笼茧,250mg/L、
500mg/L和1000mg/L添加组及对照组的存活
率分别为58.3%、46.7%、15%、92.9%。
本结果表明,家蚕存活率与C27添加量负相
关,即C27添加量越大,存活率越低,说明C27影
响家蚕的正常生长。
图2 5龄起蚕至蛹期添食C27后存活率
2.2 C27甾体皂苷对家蚕上蔟率影响
C27对家蚕上蔟影响见图3。250mg/L C27
添食组最早五龄第四天开始出现熟蚕,第七天
C27处理组全部普遍出现熟蚕,对照组则在第八
天才开始出现熟蚕。五龄第十天,对照组和250
mg/L处理组全部活蚕上蔟,而500mg/L、1000
mg/L处理组各自共有11、17头未上蔟。各处理
上蔟率分别为:250mg/L组70%,500mg/L组
55%,1000mg/L组21.7%,对照组92.9%。
本结果表明,C27对家蚕有类似蜕皮激素样
作用,可促进家蚕提前上蔟,但用量增大时,却干
扰家蚕正常的生理代谢,影响丝腺发育,使家蚕上
蔟不齐、不上蔟甚至死亡。
图3 五龄起蚕至蛹期添食C27后的上蔟率
2.3 甾体皂苷C27对家蚕茧层量的影响
各处理对家蚕茧层量影响见图4,各组平均
茧层量分别为:250mg/L组0.2951g,500mg/L
组 0.2364g,1000 mg/L 组 0.2073g,对照
组0.4164g。
家蚕在五龄期大量进食,是营养物质大量积
累和丝腺发育的重要时期。本组数据进一步表
明,C27虽然有促进家蚕早熟的功能,但同时也因
五龄期缩短,导致营养物质积累量减少,丝腺发育
不完全,最终不同程度地影响到茧层量的大小。
图4 各处理组家蚕茧层量大小
3 讨论
固醇代谢物是重要的信号分子,氧化型固醇、
胆汁酸和固醇,主要通过同源的固醇应答核激素
受体的前馈和反馈机制,调节生物体代谢、发育和
体内平衡。从简单的无脊椎动物到哺乳动物,这
一信号通路都有高度的保守性[4]。
昆虫以固醇物质为底物,合成具有活性的
20-羟基-β-蜕皮甾酮,与保幼激素一同调控生长发
育。本研究所用麻花头提取C27甾体皂苷,是蜕
皮激素及其前体物的结构类似物(图1,图5),很
可能通过参与蜕皮激素合成途径,发挥类蜕皮激
素样作用,促进昆虫早熟。物质的分子结构决定
其生物功能,C27甾体皂苷对昆虫生长发育的作
用,核心原因应该是其结构类似蜕皮激素及其前
体物。
麻花头提取C27甾体皂苷,能促进家蚕提前
上蔟,在合适条件下有望实现促进家蚕上蔟的同
时,不明显影响家蚕的存活率、茧层量大小,如试
验中添食浓度为250mg/L或以下时。作为天然
植物提取成分,C27还具有环境友好、可持续开发
等特性,在蚕业生产上有一定开发价值。
11·试验研究·      周洪英等:麻花头提取物C27甾体皂苷对家蚕生长和变态发育的影响
C:蜕皮激素前体物胆固醇;E:β-蜕皮甾酮,即蜕皮激素;20E:20-羟基-β-蜕皮甾酮,蜕皮激素活性形式
图5 蜕皮激素及其前体物结构式[5]
  在害虫生物防治上,C27甾体皂苷同样具有
应用前景,如试验中添食浓度达到1000mg/L
时,死亡率可超过50%。通过类蜕皮激素作用,
C27甾体皂苷可以干扰害虫的正常生理活动和生
殖发育,减少害虫密度,减轻农业经济损失。
本研究初求探讨了C27甾体皂苷对家蚕生
长发育的影响,下一步还需针对其促进家蚕提前
上簇的作用,扩大样本量,细化供试浓度,通过生
物统计分析确定最佳使用浓度,达到促进家蚕提
前上簇的同时,又不明显影响家蚕的存活率和茧
层量饲育指标。
参考文献
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Effect of C27 Saponins from Serratula L.on Bombyx mori's Growth
and Metamorphosis Development
ZHOU Hongying,SUN Bo,WU Hongli,XU Shuqiong,HU Xingming,YE Jianmei*
(Economic Crops Research Institute,Hubei Academy of Agricultural Science,Wuhan 430064,China)
Abstract:In this research,1000mg/L,500mg/L,250mg/L C27saponins from Serratula L.were added to the di-
et of Bombyx mori from the 1st day to last day of 5th instar.On the 4th day,early maturity was observed firstly
in group 250mg/L C27saponins added.On the 7th day,al silkworms matured in groups C27saponins added.
The survival rates of each group on the 10th day were 70%in 250mg/L group,73%in 500mg/L group,50%in
1000mg/L,and 92.9%in control,respectively.The average cocoon weight were 0.2951g in 250mg/L group,
0.2364g in 500mg/L group,0.2073g in 1000mg/L group,0.4164g in control,respectively.These results imply
the effect of C27saponins is similar to ecdysone,while the more C27saponin added,the survival and cocoon
weight decreased.
Key words:C27Saponins;Ecdysone;Bombyx mori;survival rate;cocoon shel weight
21 北方蚕业 2012,33(4)       ·试验研究·