全 文 :第 24卷 第 4期 中 南 林 学 院 学 报 Vol. 24 No. 4
2004年 8月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Aug. 2004
[文章编号 ] 1000- 2502( 2004) 04- 0079- 03
雷公藤粗提物对卫矛尺蠖生物活性的影响
王元兰 1 , 曹福祥1 ,何 平 2
( 1.中南林学院 ,湖南株洲 412006; 2.中国国际工程咨询公司 ,北京 100044)
[摘 要 ] 以 4龄卫矛尺蠖为试虫 ,以取食量、虫体质量增长率、拒食率及死亡率为指标 ,用非选择性取食法及小叶碟添加法 ,
测定乙醇、稀氨水两种溶剂浸提的雷公藤根皮粉浸提物的杀虫活性 .结果表明:不同浓度的两种溶剂其粗提物对试虫均有拒食、
毒杀及抑制生长发育的作用 ,且这种作用随其体积质量的增大而明显 ;但乙醇粗提物对试虫的作用比稀氨水浸提液的显著 ,乙
醇粗提物的拒食中浓度 AFC50为 277. 33 mg· L- 1,毒杀中浓度 LC 50为 116. 41 mg· L- 1 ,而稀氨水浸提液的拒食中浓度 AFC50
为 383. 97 mg· L- 1 ,毒杀中浓度 LC50为 314. 96 mg· L- 1.
[关键词 ] 植物保护 ; 雷公藤 ; 卫矛尺蠖 ; 杀虫活性
[中图分类号 ] S482. 3+ 9; Q949. 754. 7 [文献标识码 ] A
Function Study of the Extraction of Tripterygium
wilfordii Hook to Abraxas miranda
WANG Yuan-lan, CAO Fu-xiang , HE Ping
( 1. Cent ral South Fores t ry Universi ty, Zh uzhou 412006, Hunan , China;
2. China Internat ional Engineering Consul ting Corporation, Bei jing 100044, China)
Abstract: By using Abra xas m iranda as the subjects and the feeding capaci ty, weight grow th anti-feeding rate and mortali ty
rate as the ind exes, th e activi ties of di ff eren t solvent ex t raction of Tripterygium wil fordii Hook w ere tes ted w ith th e method of
non-ch oice feeding and th e li t t le leaf disc increase. Resul t s sh ow th at th e ext ractions have obviously insect icidal fu nct ions to
Abra xas miranda bu t th e ex t raction wi th alcohol is more activ e to Abra xas miranda; that the value of medium an ti-feeding
concen tration ( AFC50) of the alcoh ol ext ract agains t th e 4th larval of Abrax as miranda i s 277. 33 mg· L- 1; that LC 50 v alue of
poisoning to the 4th instarts of Abraxas m iranda i s 115. 41 mg· L- 1; that th e valu e of medium anti-feeding concent ration
( AFC 50) of the ammonia w ater ex t ract ag ains t th e 4th larval of Abraxas miranda i s 383. 97 mg· L- 1; and that LC50 valu e is
314. 96 mg· L- 1.
Key words: plant p ro tection; Trip ter ygium wil ford ii Hook; Abra xas miranda But ler; ins tecticidal activity
雷公藤 Tripterygium wilfordii Hook为卫矛科雷公藤属植物 ,又名断肠草、菜虫药 ,主要分布于长江中下游
地区 ,很早以前就用于医药与多种害虫的防治 ,为有名的杀虫植物之一 [1~ 3 ] .近年来 ,随着有机化学农药各种副作
用的出现 ,人们迫切需要对害虫毒杀效果好 ,而对人、畜、作物等非靶标生物安全的农药新品种 ,即“生物合理性农
药” .本试验探讨了雷公藤不同溶剂提取物对 4龄卫矛尺蠖的杀虫活性的作用 ,现将试验初步结果报道如下 .
1 材料与方法
1. 1 材 料
以卫矛尺蠖为试虫 . 2003年 4月在中南林学院校园内采集越冬代蛹羽化卫矛尺蠖 Abraxas m iranda
Butler成虫 ,置于养虫笼内让其产卵 ,在 ( 25± 1)℃下孵化 ,用冬青卫矛嫩叶饲养 ,供生测 .
雷公藤根皮 , 2003年 4月购于湖南省株洲市老百姓大药房,在 60℃左右将其烘干 ,用植物粉碎机粉碎后过 40目筛.
[收稿日期 ] 2003-09-01 [修回日期 ] 2004-02-18
[基金项目 ] 中南林学院青年科研基金项目“植物源杀虫剂的研究” (编号: 0479)的部分内容 .
[作者简介 ] 王元兰 ( 1969- ) ,女 ,湖南湘乡人 ,副教授 , 硕士 ,主要从事化学教学及生物技术研究工作 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2004. 04. 019
1. 2 方 法
1. 2. 1 药剂的提取方法
用索氏提取法提取雷公藤乙醇粗提物:称取粉碎后的雷公藤 25 g ,加入 95%的乙醇 100 mL,于 80℃左右
回流提取 8 h,减压回收乙醇 ,得雷公藤浸膏 ;雷公藤浸膏加水后有沉淀物生成 ,将其过滤后 ,晾干成粗粉 ;用 8
倍量的质量分数为 5%的 HCl溶液渗漉该粗粉 ,渗漉液用浓 NaOH溶液调至 pH 9~ 10,静置 24 h ,用布氏漏
斗过滤出沉淀物 ,再用水洗沉淀物 1次 ,滤干 , 60℃温度下干燥 ,得粗雷公藤总碱 ( 0. 2 g ) ,用少量丙酮溶解 ,放
入冰箱保存备用 .
用浸提法提取雷公藤稀氨水粗提物:称取粉碎后的雷公藤 25 g,将之置于一带盖的玻璃瓶中 ,加入 10%的
氨水 100 mL,于室温下浸提 48 h,期间用玻璃棒搅拌 3~ 4次 ,过滤 ,收集滤液 ,用旋转蒸发仪减压浓缩滤液至
25 m L,浓缩液先用乙醚萃取 ,再用质量分数为 5%的 HCl萃取 ,然后用浓 NaOH溶液中和各萃取液至 pH 9~
10,即得雷公藤有毒生物碱混合物 .
1. 2. 2 药效的试验方法
非选择性取食法: 将雷公藤乙醇索氏提取物用丙酮分别稀释成 50、 100、 200、 400、 800 mg· L- 1等 5个体积
质量的溶液 ;稀氨水浸提液分别稀释为 50、 100、 200、 400、 800 mg· L- 1等 5个体积质量的溶液 ;挑选大小一致、
健壮而饥饿 2 h、已称好体质量的 4龄卫矛尺蠖幼虫 10头 ,放入 500 mL的罐头瓶中 ,把事先选好的新鲜冬青
树叶片分别浸入各稀释液中 3 s,取出后晾干 ,称其质量后放入水果罐头瓶中 ,每个浓度梯度重复试验 3次 ,每
次处理 10头幼虫 ,同时设丙酮液对照组 ; 48 h后称虫体质量及残叶质量 ,计算单位虫体质量的食叶量及虫体
质量的增长率 .
采用小叶碟添加法 [4 ]测定雷公藤两种溶剂浸提物对 4龄卫矛尺蠖的拒食及毒杀作用: 在直径为 9 cm的水
果罐头瓶底部铺一层滤纸 ,挑选大小一致、健壮而饥饿 2 h的 4龄卫矛尺蠖幼虫 ,每瓶中放入 10头试虫 ,重复
试验 3次 ;提取液的稀释比例同非选择性取食法 ;将采回的新鲜冬青卫矛叶片 ,用打孔器打成直径为 1 cm的叶
碟 ,在配好的药液内浸 3 s ,自然晾干 (另设丙酮溶液对照组 ) ;于每瓶中加叶蝶 10片 ,恒温 [ t为 ( 25± 1)℃ , RH
为 70%~ 80% ]下喂养 ,待试虫吃完后再加叶蝶 ;记录试虫取食的叶蝶数量 ,于 48 h后统计试虫的取食量与死
亡数 ,并计算其拒食率与死亡率 .
1. 3 计算公式及数据处理
统计有关数据后 ,先按如下公式分别计算试虫的食叶量、虫体质量的增长率和拒食率:
单位虫体质量的食叶量 = (试验始叶质量 -试验末叶质量 ) /试验始虫体质量 ,
虫体质量的增长率 = 〔 (试验末虫体质量 -试验始虫体质量 ) /试验始虫体质量〕× 100% ,
拒食率= 〔 (对照组食叶面积 - 处理组食叶面积 ) /对照组食叶面积〕× 100% .
表 1 两种溶剂不同浓度雷公藤粗提取物对 4龄卫矛尺蠖取食及生长的影响
Table 1 Effects of dif ferent solvent extraction of Tripterygium wilfordii
on feeding and growth of the 4th instars larvae Abraxas
miranda
雷公藤粗提物
名称 体积质量
/ (mg· L- 1)
平均食叶量
/mg
差异显著性† 虫体质量增长率
/%
差异显著性
CK 2 430. 40± 22. 08 c 21. 62± 0. 294 c
乙醇粗提物
50
100
200
400
800
1 498. 34± 8. 79
1 450. 71± 14. 68
1 275. 23± 12. 52
1 248. 25± 13. 86
939. 35± 7. 36
a
a
ab
ab
a
14. 25± 0. 265
13. 89± 0. 559
11. 56± 0. 624
10. 76± 0. 215
8. 12± 0. 436
a
a
ab
a
a
氨水浸提物
50
100
200
400
800
1 548. 16± 20. 32
1 497. 13± 18. 88
1 339. 64± 16. 32
1 266. 72± 17. 92
1 023. 20± 11. 12
a
ab
ab
ab
a
16. 26± 0. 542
15. 16± 0. 344
14. 22± 0. 166
12. 67± 0. 726
10. 97± 0. 210
a
ab
a
ab
a
† 字母不同者表示 95%水平差异显著 .
然后将拒食率、死亡率转换成机率
值 ,浓度转换为对数值 ,用 Excel97
求出回归方程 ,计算出拒食中浓度
( AFC50 )及毒杀中浓度 ( LC50 ) .
2 结果与分析
2. 1 非选择性取食法测定结果与
分析
用非选择性取食法测定乙醇及
稀氨水两种溶剂的提取物对 4龄卫
矛尺蠖取食量及虫体质量增长率的
影响 ,测定结果见表 1.
从食叶量看 ,各种浓度乙醇粗
提物对 4龄卫矛尺蠖取食的影响效
果普遍比稀氨水浸提物的要好 ,且其取食量随其体积质量的增大而减少 ,体积质量为 800 mg· L- 1的乙醇粗提
80 中 南 林 学 院 学 报 第 24卷
物其效果最好 ,其食叶量仅为对照组的 37. 79% .食叶量方差分析结果为: F= 72. 6> F0. 01 ( 5, 12)= 3. 90,差异
显著 .从虫体质量增长率看 ,稀氨水浸提物的影响效果稍差 ,与对照组比较有一定的差异 ,体积质量越高其差异
越明显 ;而乙醇粗提物作用下虫体质量的增长率 ,与对照组比较 ,差异极显著 ,方差分析结果为: F= 87. 89>>
F0. 01 ( 5, 12)= 3. 90,其中体积质量为 800 mg· L- 1的乙醇粗提物处理的虫体质量仅为对照组的 37. 55% .
2. 2 拒食作用
表 2 两种溶剂不同浓度雷公藤粗提取物
对 4龄卫矛尺蠖的拒食作用
Table 2 Ant if eedant activity of the dif f erent solvent
extration from Tripterygium wilford i against
the 4th instars larvae of Abraxas mirqnda
雷公藤粗提物
名称 体积质量
/ ( mg· L- 1)
平均取食量
/(叶碟 ) 平均拒食率/% 拒食机率值
乙 50 99. 5 38. 58 4. 710 1
醇 100 96. 7 40. 31 4. 754 7
粗 200 85. 0 47. 53 4. 941 0
提 400 83. 2 48. 64 4. 969 6
物 800 62. 6 61. 35 5. 297 5
氨 50 103. 2 36. 30 4. 651 2
水 100 99. 8 38. 40 4. 705 5
浸 200 89. 3 44. 88 4. 872 6
提 400 85. 6 47. 16 4. 931 4
物 800 68. 2 57. 90 5. 208 5
CK 162. 0 - -
表 3 两种溶剂不同浓度雷公藤粗提物
对 4龄卫矛尺蠖的毒杀作用
Table3 Toxicity of the extraction from Tripterygium
wilfordii to the 4th instars larvae of A.
miranda
雷公藤粗提物
名称 体积质量
/ ( mg· L- 1)
校正死亡率
/%
死亡机率值 剂量对数值
乙 50 43. 5 4. 688 0 1. 699 0
醇 100 50. 1 4. 911 6 2. 000 0
粗 200 61. 2 5. 154 3 2. 301 0
提 400 75. 8 5. 587 3 2. 602 1
物 800 80. 6 5. 757 7 2. 903 1
氨 50 40. 2 4. 332 6 1. 699 0
水 100 45. 9 4. 459 3 2. 000 0
浸 200 57. 6 4. 766 6 2. 301 0
提 400 72. 1 5. 188 8 2. 602 1
物 800 76. 8 5. 348 4 2. 903 1
用小叶碟添加法测定试虫拒食作用 ,结果见表 2.从表 2
可以看出 ,雷公藤两种溶剂的浸提物对 4龄卫矛尺蠖均有较
强的拒食作用 ,体积质量增大其拒食率越大 ,其中雷公藤乙醇
粗提物对卫矛尺蠖的拒食效果普遍比碱水浸提物的好 ,这可
能是由于溶剂不同 ,提取物中的有效成分不同而造成的 .以雷
公藤乙醇粗提物体积质量对数为自变量 ( x ) ,拒食率的机率
值 ( y )为因变量作回归 ,则 y= 3. 872 3+ 0. 461 6x ,相关系数
R2= 0. 895 2 ,于是计算出拒食中浓度 AFC50为 277. 33
mg· L- 1.以雷公藤碱水浸提物体积质量对数为自变量 ( x ) ,
拒食率的机率值 ( y )为因变量作回归 ,则 y= 3. 849 2+ 0. 445
3x ,相关系数 R2= 0. 93,计算出拒食中浓度 AFC50为 383. 97
mg· L- 1.
2. 3 毒杀作用
两种溶剂的浸提物对 4龄卫矛尺蠖都表现出一定的毒杀
作用 ,其中乙醇提取物对卫矛尺蠖幼虫的毒杀作用较强 ,用高
体积质量进行处理时 ,幼虫在幼虫期死亡 ,死亡时虫体瘫软、失
水 ,其死亡时间缩短 .用小叶碟添加法测定其毒杀作用 ,结果见
表 3.以雷公藤乙醇粗提物体积质量对数为自变量 (x ) ,死亡率
的机率值 ( y )为因变量作回归 ,则 y= 3. 067 9+ 0. 935 2x , 相
关系数 R2= 0. 982 7,计算出毒杀中浓度 LC50= 116. 41 mg·
L
- 1 .以雷公藤碱水浸提物体积质量对数为自变量 (x ) ,死亡率
的机率值 (y )为因变量作回归 ,则 y= 2. 708 6+ 0. 917 2x , 相
关系数 R2= 0. 970 3,计算出毒杀中浓度 LC50= 314. 96 mg·
L
- 1
.
3 结语与讨论
( 1)试验证实 ,乙醇的提取能力较强 ,其粗提物对 4龄卫
矛尺蠖的取食、拒食、毒杀及抑制虫体质量增长的影响效果大
于稀氨水提取物的 .这可能说明不同溶剂的粗提物其杀虫活
性成分有所不同 ,除主要杀虫活性成分雷公藤生物碱外 ,还含有其它一些杀虫成分 .作为植物源杀虫剂的粗提
物 ,它是多种成分的混合 ,各组分之间可能有增效作用或拮抗作用 .详细情况尚待进一步研究 .
( 2)雷公藤自然资源丰富 ,对多种害虫有毒杀功效 ,且药效好 ,加之其主要杀虫活性成分的提取、加工工艺
简单 ,因此 ,直接以粗提物的形式对雷公藤进行加工利用 ,将有较好的市场前景 .
[参 考 文 献 ]
[1 ] 陈同素 .国产杀虫药雷公藤研究 [ J] .中华化学工业会会志 , 1934, 9( 2): 20.
[2 ] Beroza M , Bo ttger G T. The ins ecticidal valve of Trip ter ygium wil ford ii [ J ]. Econ. Entomot. , 1954, 47( 1): 188- 199.
[3 ] 罗都强 ,张 兴 ,冯俊涛 .杀虫植物雷公藤研究进展 [ J] .西北农业大学学报 , 2000, 28( 3): 84- 89.
[4 ] 罗都强 ,冯俊涛 ,胡 瓒 ,等 .雷公藤总生物碱分离及杀虫活性研究 [ J ].西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) , 2001, 29( 2): 61- 63.
[本文编校:伍敏涛 ]
81第 4期 王元兰等: 雷公藤粗提物对卫矛尺蠖生物活性的影响