全 文 :安徽农业大学学报 , 2010, 37(1):107-110
JournalofAnhuiAgriculturalUniversity
苦竹提取物杀虫活性测定及有效成分初步分离①
章 晴 ,花日茂* ,操海群 ,汤 锋 ,李学德
(安徽农业大学资源与环境学院 , 安徽省农产品安全重点实验室 ,合肥 230036)
摘 要:以蚜虫为供试昆虫 ,系统评价苦竹提取物的杀虫活性 ,并采用生物活性追踪法对其杀虫活性有效成分
进行初步分离。结果表明 , 苦竹提取物对蚜虫有较强的杀虫活性 , 在 5.0 g·L-1浓度下 , 24 h和 48 h校正死亡率分
别达 82.91%和 94.20%;经萃取得到石油醚与乙酸乙酯组份 ,其中石油醚组份具有较强的杀虫活性 , 在 5.0g·L-1
浓度下 24 h和 48 h对蚜虫的触杀作用 , 校正死亡率分别达 89.06%和 98.35%;对石油醚组份进行硅胶柱层析分
离 , 得到 8个组份 , 其中第 2组份(F2)具有显著的杀虫活性 ,在 2.0g·L-1浓度下 F2对蚜虫的 24h和 48h校正死亡
率分别为 77.61%和 93.24%。
关键词:苦竹;提取物;杀虫活性;有效成分
中图分类号:S482.39 文献标识码:A 文章编号:1672-352X(2010)01-0107-04
DeterminationofinsecticidalactivityofPhyllostachysamarusextract
andpreliminarypurificationofitsinsecticidalingredients
ZHANGQing, HUARi-mao, CAOHai-qun, TANGFeng, LIXue-de
(KeyLaboratoryofAgri-FoodSafetyofAnhuiProvince, SchoolofResourcesandEnvironment, AnhuiAgriculturalUniversity, Hefei230036)
Abstract:Inthispaper, weevaluatedinsecticidalactivityofextractsfromP.amarusagainstaphid, andcaried
outapreliminarypurificationofcomponentsthroughtracingthehighbiologicalactivityingredients.Theresults
showedthatextractsfromP.amarushadstronginsecticidalactivityintheconcentrationof5.0g·L-1 , andthecor-
rectedmortalities, after24hand48h, wererespectivelyachieved82.91% and94.20%.Thepetroleumetherex-
tractofP.amarusshowedstrongerinsecticidalactivitiesthanotherorganicsolventextract.Thecorrectedmortali-
ties, after24hand48h, wererespectivelyachieved89.06%and98.35%.Forfurtherresearch, 8componentswere
colectedfromthepetroleumetherextractbysilicacolumnchromatography, andthebioassayshowedthatthesecond
component(F2)hadsignificantinsecticidalactivity.Intheconcentrationof2.0 g·L-1 , thecorrectedmortalities,
after24 hand48h, wererespectivelyachieved77.61% and93.24%.
Keywords:Phylostachysamarus;extract;insecticidalactivity;efectivecomponent
化学农药的大量使用 ,虽然在一定程度上控制了
农作物病虫害 ,但同时造成了严重的环境污染 、人畜
中毒 、食品安全等问题。寻求对环境相容性好 ,对病
虫害具有持久效果的无公害农药显得格外重要。因
此 ,开发环境和谐农药(environmentalfriendly/accept-
ablepesticides)已成为人们的迫切需求。植物是生物
活性的天然宝库 ,其中的大多数化学物质如类黄酮 、
抗毒素 、罹病相关的蛋白质 、有机酸和酚类化合物等
均有杀虫或抑菌活性[ 1-2] 。近年来 ,有关植物提取物
杀虫活性的研究已成为农药学研究的热点之一[ 3-4] 。
苦竹 (Phylostachysamarus)是禾本科(Gramineae)
竹亚科(Bambusoideae)刚竹属 (Phylostachys)多年
① 收稿日期:2009-05-08
基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD19B0801, 2008BADA9B0501)资助。
作者简介:章晴 ,男 , 硕士。 *通讯作者:花日茂 , 男 ,博士 , 教授 ,博士生导师。E-mail:rimaohua@ahau.edu.cn
生常绿植物[ 5] 。近年来国内外的研究表明 ,竹提取物
具有抑菌 、抗氧化 、杀虫 、抗肿瘤等诸多生物活性作
用 [ 6-7] 。操海群等就 10种不同竹种的提取物对蚜虫
生物活性研究 ,发现苦竹叶提取物对蚜虫有较强的触
杀作用[ 8-9] 。作者通过生物活性追踪法对苦竹提取物
中杀虫有效成分进行了分离 ,以期为开发新型植物源
农药制剂提供理论基础和科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试苦竹 苦竹 (Phylostachysamarus)竹
叶采自安徽省池州市 ,采集时间 2007年 3月 12日 ,
竹龄为 2年生。
1.1.2 供试蚜虫 烟叶蚜虫 (Myzuspersicae)由中
国科学技术大学烟草研究所温室(未施药剂)提供。
1.1.3 仪器设备与试剂 RE-5型旋转浓缩蒸发仪
(上海青浦泸西仪器厂);EYELAN-1000旋转蒸发仪
旋转蒸发仪(日本 EYELA公司);高效薄层扫描仪:
TLCscanner3(瑞士 CAMAG公司 );硅胶薄层板
(GF254,青岛海洋化工厂 )。 FA1104型电子天平
(上海天平仪器厂)。
甲醇 、丙酮 、石油醚 、乙酸乙酯和 95%乙醇等均
为分析纯;柱层析用硅胶(100目)。
1.2 试验方法
1.2.1 苦竹提取物的制备 将采回的竹叶用蒸馏
水冲洗干净 ,室温下自然通风晾干 ,用电动粉碎机粉
碎成粉末。称取竹叶粉末样品 800 g,按 5∶1的比例
(提取溶剂∶样品 , v/w)加入 4 000 mL95%甲醇 ,浸
提 48 h,抽滤 ,滤渣再用4 000mL95%甲醇重复提取
1次 ,合并滤液 ,减压浓缩至浸膏状 , 4℃保存备用 。
1.2.2 苦竹提取物的萃取分离 称取一定量的粗
提物 ,用有机溶剂溶解后装入 1 000 mL分液漏斗
中 ,按照图 1的流程进行萃取分离。分别用石油醚
萃取 3次(每次 100 mL),合并有机相 ,减压浓缩 ,制
得石油醚组分;水相继续用乙酸乙酯萃取 3次 (每
次 100mL),合并有机相 ,减压浓缩 ,制得乙酸乙酯
组分。不同组分的膏状物置于 4℃冰箱保存备用 。
1.2.3 苦竹提取物石油醚组分硅胶柱层析分离方
法 取一定量的石油醚组分膏状物用石油醚溶解
后 ,盛于蒸发皿中 ,加入相当于提取物重量的硅胶 ,
拌匀 ,使其充分吸附。采用湿法装柱 ,将 1.2 kg硅
胶装入玻璃层析柱中 ,取 40 g吸附有苦竹萃取物的
硅胶上柱 ,以石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇为淋洗液 ,通过
调节各组分的配比 ,逐步增大极性分步洗脱 ,所得各
流份(每份约 100 mL)经薄层检测 (薄层板为硅胶
GF254 ,展开剂为石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇 =8∶1∶1,
254 nm紫外灯下检测)指导合并 ,收集到的各流份
经减压浓缩 ,得到8个组份 ,分别为 F1、F2、F3、F4 、F5 、
F6 、F7和 F8 ,置冰箱保存备用(图1)。
图 1 苦竹粗提取物液液分配及柱层析流层图
Figure1 Thecolumnchromatographyandthefractionation
ofPhylostachysamarusextract
1.2.4 杀虫生物活性测定方法 采用浸渍
法[ 10-11] :将完整 、生长良好的无虫烟叶叶片 , 待测药
液中浸渍 5 s后取出 , 吸去多余的药液 ,阴干 ,并将
湿润的棉条包裹在叶柄处 , 以保持叶片湿度 , 减少
水分散失 ,放在培养皿中备用。同样的办法将带虫
叶片放在待测药液中浸渍 5 s后取出 , 吸去多余的
药液 , 然后用零号毛笔挑取大小一致 、行动活泼的
蚜虫 , 转移到上述处理备用烟叶叶片上 , 每片 50
头 , 盖上皿盖 。每处理重复 4次 , 并作对照。置于
温度 25℃、相对湿度 85%左右的培养箱中培养 ,分
别于 24、 48和 72 h剔出死亡个体 , 计算校正死
亡率 。
校正死亡率 /% =处理组死亡率 -对照组死亡率
100-对照组死亡率
2 结果与分析
2.1 苦竹甲醇粗提取物的杀虫活性
利用蚜虫浸渍法测定了不同浓度下 ,苦竹粗提
取物的触杀作用 ,结果表明(表 1),苦竹粗提取物对
蚜虫有较强的触杀作用 ,在 5.0 g·L-1浓度下 24 h
和 48 h校正死亡率分别达 82.91%和 94.20%,其
LC50分别为 0.303 g·L-1和 0.122 g·L-1(表 2)。
2.2 苦竹粗提物不同萃取组份的杀虫活性
用石油醚和乙酸乙酯对苦竹粗提物进行萃取分
离 ,分别得到石油醚和乙酸乙酯 2个萃取组份。不
同萃取组份对蚜虫活性的生物测定结果表明(表 3
和表 4), 5.0 g·L-1浓度的石油醚组份在 24 h和 48
h对蚜虫的触杀作用 , 校正死亡率达 89.06%和
98.35%,而相同浓度下乙酸乙酯组份对蚜虫的触杀
108 安 徽 农 业 大 学 学 报 2010年
作用的校正死亡率仅为 53.32%和 59.16%。石油
醚相组份明显比乙酸乙酯相组份对蚜虫触杀作用效
果好 。苦竹粗提物石油醚相组份对蚜虫的 24 h和
48 h的 LC50分别为 0.163和 0.034 g·L-1(表 2)。
表 1 苦竹粗提取物对蚜虫的杀虫活性
Table1 TheinsecticidalactivityofP.amarusextractagainstaphid %
供试浓度 /g·L-1
Concentrationtested
12 h
M CM
24h
M CM
36 h
M CM
48 h
M CM
5.0 62.21 61.44 83.25 82.91 92.23 91.73 94.66 94.20
2.5 41.73 40.54 76.17 75.68 86.42 85.55 91.83 91.11
1.0 32.75 31.38 64.78 64.04 81.85 80.69 83.25 81.79
0.5 29.37 27.93 47.23 46.15 63.15 60.80 71.92 69.48
0.1 25.72 24.20 43.00 41.84 49.07 45.82 52.55 48.42
清水对照 Watercontrol 2.00 2.00 6.00 8.00
M:死亡率 Mortality;CM:校正死亡率 Correctedmortality.下同 Thesamebelow.
表 2 苦竹提取物及石油醚相 、乙酸乙酯相对蚜虫的毒力分析
Table2 ThetoxicityanalysisofpetroleumetherandethylacetateextractsfromP.amarusagainstaphid
处理
Treatment
时间 /h
Time
毒力回归方程
Toxicity
regressionequation
相关系数
Related
coeficient
LC50 /g·L-1
95%置信区间 /g·L-1
95% confidence
interval
粗提取物 Extracts 24 y=0.708 2x+5.366 9 0.951 1 0.303 0.223 ~ 0.413
48 y=0.974 4x+5.891 9 0.995 3 0.122 0.097 ~ 0.152
石油醚相 Petroleumether 24 y=0.796 3x+5.626 5 0.988 3 0.163 0.124 ~ 0.215
48 y=0.884 8x+6.296 1 0.982 6 0.034 0.027 ~ 0.044
乙酸乙酯相 Ethylacetate 24 y=0.416 8x+4.613 0 0.890 3 8.482 5.011 ~ 14.357
48 y=0.377 3x+4.869 4 0.955 9 2.219 1.241 ~ 3.969
表 3 苦竹提取物石油醚相对蚜虫的杀虫活性
Table3 TheinsecticidalactivityofThepetroleumetherextractfromP.amarusagainstaphid %
供试浓度 /g·L-1
Concentrationtested
12 h
M CM
24h
M CM
36 h
M CM
48 h
M CM
5.0 74.23 73.70 89.28 89.06 96.26 96.02 98.48 98.35
2.5 50.34 49.33 81.16 80.78 91.44 90.89 94.22 93.72
1.0 46.56 45.47 76.74 76.27 86.86 86.02 91.05 90.27
0.5 37.62 36.35 62.25 61.48 75.83 74.29 83.67 82.25
0.1 28.77 27.32 46.06 44.96 56.07 53.27 71.74 69.28
清水对照 Watercontrol 2.00 2.00 6.00 8.00
表 4 苦竹提取物乙酸乙酯相对蚜虫的杀虫活性
Table4 TheinsecticidalactivityofethylacetateextractfromP.amarusagainstaphid %
供试浓度 /g·L-1
Concentrationtested
12 h
M CM
24h
M CM
36 h
M CM
48 h
M CM
5.0 43.66 42.51 54.25 53.32 65.23 63.01 62.43 59.16
2.5 32.65 31.28 36.15 34.85 45.34 41.85 52.83 48.73
1.0 31.75 30.36 32.78 31.41 42.65 38.99 47.25 42.66
0.5 25.32 23.80 34.23 32.89 39.45 35.59 42.92 37.96
0.1 21.75 20.15 24.00 22.45 31.63 27.27 38.55 33.21
清水对照 Watercontrol 2.00 2.00 6.00 8.00
2.3 苦竹粗提物石油醚组分不同柱层析流份的杀
虫活性
将苦竹粗提物的石油醚萃取组份通过硅胶柱层
析分离 ,得到 8个组份 ,分别测定了 8个柱层析组份
的对蚜虫的触杀作用 ,结果表明(表 5),不同组份的
触杀活性差异较大 ,其中第 2组份(F2)对蚜虫的触
10937卷 1期 章 晴等 苦竹提取物杀虫活性测定及有效成分初步分离
杀作用明显优于其它组份 ,在 2.0g·L-1的供试浓度
下 , F2对蚜虫的 24 h和 48 h校正死亡率分别为
77.61%和 93.24%;但第 1组份(F1)和第 7组份(F7)
也有一定的杀虫活性 , 48 h对蚜虫的校正死亡率分
别为 62.39%和69.28%。
表 5 石油醚相不同柱层析流份对蚜虫的杀虫活性
Table5 Theinsecticidalactivityofvariousfractionsofthepetroleumetherextractagainstaphid %
组份
Fraction
12 h
M CM
24h
M CM
36 h
M CM
48 h
M CM
F1 42.15 40.36 65.87 64.81 63.21 61.27 64.27 62.39F2 50.14 48.60 78.28 77.61 82.59 81.67 93.58 93.24F3 13.23 10.55 19.00 16.50 20.18 15.98 37.25 33.95F4 20.34 17.89 28.25 26.03 31.47 27.86 45.00 42.11F5 17.68 15.13 21.16 18.72 40.24 37.09 47.38 44.61F6 8.43 5.60 15.23 12.61 17.44 13.09 20.85 16.68F7 41.28 39.46 50.15 48.61 61.24 59.20 70.82 69.28F8 12.43 9.72 23.56 21.20 25.69 21.78 30.05 26.37
清水对照 Watercontrol 3.00 3.00 5.00 5.00
3 小结与讨论
研究发现 ,苦竹叶提取物对蚜虫有较强的杀虫
活性。以不同有机溶剂萃取 ,得到石油醚和乙酸乙
酯 2个萃取组份 ,生物测定结果表明 ,石油醚萃取组
份具有较强的杀虫活性 ,该组份通过柱层析分离 ,
在所得到的 8个组份中 ,第 2组份(F2)具有显著的
杀虫活性 , F2对蚜虫的 24 h和 48 h校正死亡率分
别为 77.61%和 93.24%。
从植物中探寻新型杀虫活性物质 ,对于发现先
导化合物 ,开发新农药有着十分重要的意义 [ 12-14] ,
有关竹提取物杀虫有效成份的分离鉴定正在进一步
研究。
利用苦竹叶开发新型植物源农药有着重要的意
义 ,是开发环境友好型农药的重要途径之一 [ 15] 。同
时 ,苦竹提取物的直接开发利用 ,对于竹资源的综合
开利用也具有十分重要的意义 [ 16] 。
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