全 文 :中国媒介生物学及控制杂志2011年8月第22卷第4期 Chin J Vector Biol & Control, August 2011, Vol.22, No.4
血吸虫病严重危害人类健康,钉螺(Oncomelania
snails)是日本血吸虫的唯一中间宿主。因此,消灭钉
螺是控制血吸虫病传播的重要方法[1]。目前使用的化
学合成杀螺剂存在着污染环境、降解时间长等缺点,从
而限制了其应用[2]。因此,进行植物灭螺剂的开发,弥
补化学杀螺剂的不足具有十分重要的意义。在此背景
下,植物灭螺剂筛选方兴未艾,并筛选出一些能有效杀
灭钉螺的植物[3-5]。
苦楝(Melia azedarach L.)是楝科楝属植物,广泛分
布于我国南部地区。苦楝对多种害虫有忌避、拒食、抑
制生长发育等作用[6-7]。李修金等[8]采用自然浸杀法
和袋装浸杀法测定苦楝叶的灭螺效果,结果表明苦楝
叶能杀灭钉螺。本试验对苦楝叶中不同提取部位的灭
螺活性进行研究,并考察对钉螺软体组织糖原、蛋白质
的影响及对非靶生物的毒性。
1 材料与方法
1. 1 实验仪器及试剂 UV-2550 紫外分光光度计
(BIOSPEC-mini230),日本岛津公司生产;BECKMAN
离心机(Allegra-X-22),德国贝克曼库尔特有限公司
提供;欧乐多功能食品粉碎机(SG-350W-2001B),上
海海橱电器有限公司。试剂购自国药集团化学试剂有
限公司AR级;氯硝柳胺(niclosamide),江苏省血吸虫
·论 著·
苦楝叶杀螺效果及机制初步研究
李晨光 1,陈钧 1,韩邦兴 1,2,房伟伟 1,杨学娟 1
(1江苏大学药学院,江苏镇江 212013;2植物细胞工程安徽省工程技术研究中心)
摘要:目的 研究苦楝叶石油醚提取物杀螺活性及对湖北钉螺软体组织糖原和蛋白质的生理生化影响,并进行鱼毒
的测定。方法 采用系统分离法分离苦楝叶不同极性部位,按照WHO“杀螺剂实验室终筛法”中的浸杀法筛选苦楝叶杀
螺活性部位;采用蒽酮显色法、考马斯亮蓝法分别测定苦楝叶杀螺活性部位对钉螺软体组织糖原和蛋白质含量的影响;
用斑马鱼急性毒性试验考察其对非靶生物的毒性。结果 苦楝叶杀螺活性部位集中于石油醚提取物,经72 h处理的LC50
为101.6 mg/L,并能显著降低钉螺软体组织糖原的含量,减少量为75.61%,且对斑马鱼毒性很小,72 h的LC50为285.6 mg/L。
结论 苦楝叶中可能含有安全有效的植物杀螺成分。
关键词:苦楝叶;钉螺;杀螺作用;糖原;蛋白质
中图分类号:S481+.9;R184.38 文献标志码:A 文章编号:1003-4692(2011)04-0341-04
Molluscicidal effect and mechanism of Melia azedarach L. leaves against
Oncomelania hupensis
LI Chen⁃guang1, CHEN Jun1, HAN Bang⁃xing1,2, FANG Wei⁃wei1, YANG Xue⁃juan1
1 School of Pharmacy, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu Province, China; 2 Engineering Technology Research
Center of Plant Cell Engineering of Anhui Province
Corresponding author: CHEN Jun, Email: syxchenjun@126.com
Abstract: Objective To identify the molluscicidal effect and mechanism of Melia azedarach L. leaves against
Oncomelania hupensis. Methods Different polar parts of M. azedarach L. leaves were isolated to screen for active compounds.
The molluscicidal effects of M. azedarach L. leaves at different concentrations were detected using the laboratory screening
methods recommended by WHO. The glycogen and protein contents of O. hupensis treated with light petroleum extract of
M. azedarach L. leaves were determined by Anthrone and Coomassie reactions, respectively. Acute toxicity on non ⁃ target
organisms was determined using Zebrafish as a bioindicator. Results The light petroleum extract of M. azedarach L. leaves was
the most active component with snail ⁃killing effects. The LC50 values of the light petroleum extract was 101.6 mg/L after 72 h
treatment. The snail glycogen content decreased remarkably (by 75.61%) after treatment with the light petroleum extract. The LC50
value of the zebrafish extract was as small as 285.6 mg/L after 72 h treatment. Conclusion M. azedarach L. leaves may contain
safe and effective molluscicidal ingredients.
Key words: Melia azedarach L.; Oncomelania snails; Molluscicidal effect; Glycogen; Protein
作者简介:李晨光(1986-),男,在读硕士,主要从事天然药物化学成分
的研究。Email: lcghu@126.com
通讯作者:陈钧,Email: syxchenjun@126.com
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病防治研究所梁幼生研究员惠赠。
1.2 供试材料 钉螺采自镇江市江心洲江滩,经镇江
市疾病预防控制中心鉴定,系湖北钉螺指名亚种
(Oncomelania hupensis hupensis)。将钉螺洗净饲养48 h
后,剔除死螺,挑选活力强的钉螺用于室内杀螺试验。
试验用苦楝叶,于2009年7月采自江苏大学校园内,经
陈钧教授鉴定。斑马鱼购自市场,体长约 3 cm,选择
健康活泼的斑马鱼苗备用。
1.3 供试药液的制备
苦楝叶水匀浆的供试药液:将苦楝叶采回后称重
(鲜重),加去氯离子水,用多功能食品粉碎机捣成匀浆
后配成0.5、1、2 g/100 ml的浓度,作为苦楝叶水匀浆的
供试药液。
苦楝叶乙醇提取物的供试药液:将苦楝叶干燥,粉
碎,95%乙醇提取 4次,合并浸提液,回收乙醇得浸膏
(得率为29.93%)。将苦楝叶乙醇提取物以吐温-80助
溶,用去氯离子水分别配成 500、700、900 mg/L苦楝叶
乙醇提取物的供试药液。
苦楝叶不同提取部位的供试药液:将上述苦楝叶
乙醇提取物采用系统分离法得到石油醚提取物(得率
为6.06%)、乙醚提取物(得率为1.47%)、乙酸乙酯提取
物(得率为 2.54%)、正丁醇提取物(得率为 12.18%)及
萃余项(得率为 7.68%),不同极性部位回收溶剂得浸
膏,将不同极性部位提取物以吐温-80助溶,用去氯离
子水配制300 mg/L不同极性部位提取物的供试药液。
苦楝叶石油醚提取物的供试药液:取石油醚提取
物,吐温 -80助溶,以去氯离子水配制成 15.625、
31.250、62.500、125和 250 mg/L苦楝叶石油醚提取物
的供试药液。
上述各浓度溶液中所含吐温-80为0.03%。
1.4 杀螺实验 参照WHO“灭螺剂实验室终筛法”中
的浸泡法[9]进行灭螺实验,取1.3中各供试药液100 ml
置于 100 ml的烧杯中,分别浸泡 10只钉螺,统计苦楝
叶水匀浆、乙醇提取物供试药液和不同提取部位供试
药液24、48、72 h的钉螺死亡率。统计不同浓度苦楝叶
石油醚提取物供试药液 72 h的钉螺死亡率,测定 72 h
的 LC50值。同时设氯硝柳胺(1 mg/L)为阳性对照组,
去氯离子水加吐温-80为阴性对照组(苦楝叶水匀浆
以去氯离子水为阴性对照组)。各组试验重复 3次。
将浸泡后的钉螺取出后,用去氯离子水冲洗钉螺3次,
复苏48 h,水测法和压碎法统计钉螺的死亡数量,取3
次试验平均值±标准差(x±s)作为试验结果。
1.5 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织重量的影
响 分别取80只钉螺浸泡于浓度为40.6(相当于72 h
苦楝叶石油醚提取物LC50的40%)和81.3 mg/L(相当于
72 h苦楝叶石油醚提取物LC50的 80%)的苦楝叶石油
醚提取物的供试药液中,吐温-80助溶,另取去氯离子
水加吐温-80作为对照组。浸杀 72 h后取出活钉螺,
剥离整个软体组织,称量各组钉螺的总湿重,烘箱常温
吹干,再称量各组钉螺的总干重,磨粉,供糖原、蛋白质
测定使用。控制各供试溶液中所含吐温-80为0.03%。
1.6 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织糖原的影
响 分别称取上述 3种干粉,每次取样 15 mg,在 10%
三氯乙酸溶液中匀浆并定容至 4 ml,静置过夜,然后
2380×g离心15 min,取上清液1 ml,加95%乙醇5 ml,
2380×g离心20 min。去除上清液,将离心管倒置30 min,
用 1 ml双蒸水溶解沉淀物,以此作为整体糖原制备
物。采用蒽酮显色法,反应物呈现绿色,在 620 nm处
比色,1.0 ml双蒸水加4.0 ml 0.15%的蒽酮硫酸试液为
空白,读取吸光度(A)值[10]。用葡萄糖作标准曲线,试
验重复3次,取x±s作为试验结果。
1.7 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织蛋白质的
影响 分别称取上述 3种干粉,每次取样 10 mg,按重
量体积比加生理盐水制备成10%的组织匀浆,2380×g
离心 10 min,然后取组织匀浆上清再用生理盐水稀释
成1%的组织匀浆,以此作为整体蛋白质制备物。用考
马斯亮蓝显色法,在 595 nm处,以生理盐水加考马斯
亮蓝显色剂为空白对照,进行测定。试验重复3次,取
x±s作为试验结果。
1.8 苦楝叶石油醚提取物的鱼毒试验 取苦楝叶石
油醚提取物,吐温-80助溶,以去氯离子水配成 200、
250、300、350、400 mg/L 5个浓度梯度,同时设定去氯
离子水加吐温-80为对照组。分别配置药液 2000 ml
于塑料桶中,各放入斑马鱼10条。试验开始后定时观
察,发现死鱼及时捞出,并做记录,计算各组斑马鱼累
计死亡率和 72 h的 LC50,控制各浓度溶液中所含吐
温-80为0.03%。
1.9 统计学方法 应用 SPSS 13.0软件进行分析,对
数据进行均值化处理,比较不同浓度苦楝叶水匀浆、醇
提取物、不同极性部位的钉螺死亡率、斑马鱼死亡率、
钉螺软体组织糖原和蛋白质含量的变化。
2 结 果
2.1 苦楝鲜叶水匀浆液的杀螺效果 由表 1可以看
出,苦楝鲜叶水匀浆液有杀螺活性,且杀螺活性随着浸
泡液浓度及时间的增加而增强。在 0.5 g/100 ml的浓
度下,72 h杀螺率可达到 90%。本试验中苦楝鲜叶水
匀浆液的杀螺活性好于李修金等[8]的报告值,原因可
能与苦楝叶采收月份及不同地区钉螺对药物的敏感性
不同有关。
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2.2 苦楝叶乙醇提取物供试药液的杀螺效果 由表1
可见,苦楝叶乙醇提取物显示出较强的杀螺活性,不同
浓度乙醇提取物供试药液随着浸泡钉螺时间的增加,
杀螺效果逐渐增强,说明苦楝叶乙醇提取物的杀螺效
果有时间剂量依赖关系。
2.3 杀螺活性部位筛选 由图1可见,苦楝叶不同提
取部位石油醚提取物具有较高的杀螺活性,其72 h杀
螺率达到 100%。其他溶剂提取物也显示出一定的杀
螺效果,且不同提取部位对钉螺的毒杀作用都随时间
的延长呈现上升趋势。
将杀螺效果最好的苦楝叶石油醚提取物进行浓度
系列72 h处理,杀灭钉螺的LC50为101.6 mg/L。
2.4 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织重量的影
响 钉螺经苦楝叶石油醚提取物处理72 h后软体组织
的平均干重、湿重及干湿比由表2可知,所选用的钉螺
软体组织重量基本一致,经处理后钉螺软体组织的含
水量也未见明显变化,其干重为湿重的28%~32%。
2.5 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织糖原的影
响 处理72 h后低浓度苦楝叶石油醚提取物使钉螺软
体组织的糖原含量上升48.42%;高浓度苦楝叶石油醚
提取物使钉螺软体组织的糖原含量下降75.61%,明显
降低了钉螺软体组织的糖原含量(表3)。
2.6 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织蛋白质的
影响 处理72 h后低浓度苦楝叶石油醚提取物使钉螺软
体组织的蛋白质含量上升9.68%;高浓度苦楝叶石油醚
提取物使钉螺软体组织的蛋白质含量略有下降(表4)。
2.7 苦楝叶石油醚提取物对斑马鱼急性毒性 由表5
可知,苦楝叶石油醚提取物对斑马鱼 72 h的 LC50为
285.6 mg/L,大于其对钉螺的LC50,说明苦楝叶石油醚
提取物对鱼的毒性较小。
3 讨 论
3.1 苦楝叶不同溶剂提取物的杀螺实验 通过对苦
楝叶水匀浆、乙醇提取物的浸杀灭螺实验以及不同极
性部位提取物杀螺率的测定,表明苦楝叶对钉螺具有
一定的毒杀作用。本实验由不同溶剂提取苦楝叶后,
各部分提取物都具有灭螺活性,以石油醚提取物的活性
(下转第347页)
表1 苦楝鲜叶水匀浆和苦楝叶乙醇提取物不同剂量
浸杀钉螺效果(n=3,x±s)
Table 1 Molluscicidal activity of aqueous and ethanol extracts
of M. azadarach L. leaves(n=3, x±s)
样品名称
苦楝鲜叶水匀浆
苦楝叶乙醇提取物
注:阳性对照(氯硝柳胺)死亡率100%;阴性对照组死亡率0。a.剂
量单位为g/100 ml;b.剂量单位为mg/L。
剂量
0.5a
1.0a
2.0a
500b
700b
900b
死亡率(%)
24 h
13.3±5.8
16.7±5.8
26.7±11.5
0.0
6.7±5.8
16.7±5.8
48 h
63.3±5.8
70.0
80.0±10.0
40.0
56.7±11.5
93.3±5.8
72 h
90.0
93.3±5.8
100.0
83.3±5.8
100.0
100.0
图 1 苦楝叶不同溶剂提取物的灭螺效果
Fig. 1 Molluscicidal activity of the different extracts
of M. azedarach L. leaves
表2 苦楝叶石油醚提取物处理后对钉螺软体组织重量的影响
Table 2 Effect of M. azederach L. leaves treated by light
petroleum on the soft tissue of O. hupensis
处理浓度(mg/L)
40.6
81.3
对照组
平均湿重(mg/只)
19.34
17.90
17.72
平均干重(mg/只)
5.51
5.48
5.50
干湿比(%)
28.50
30.61
31.04
表3 苦楝叶石油醚提取物处理后钉螺软体组织
糖原含量的变化(n=3,x±s)
Table 3 Glycogen content of snails’soft tissues treated by the
light petroleum extract of M. azederach L. leaves(n=3, x±s)
供试药液浓度(mg/L)
40.6
81.3
对照组
糖原含量(μg/mg)
8.46±0.02
1.39±0.04
5.70±0.02
糖原含量的变化(%)
↑48.42
↓75.61
表4 苦楝叶石油醚提取物处理后钉螺软体组织
蛋白质含量的变化(n=3,x±s)
Table 4 Protein content of snails’soft tissues treated by the light
petroleum extract of M. azederach L. leaves(n=3, x±s)
供试药液浓度(mg/L)
40.6
81.3
对照组
蛋白质含量(μg/ml)
165.73±2.14
142.56±3.65
151.11±2.08
蛋白质含量的变化(%)
↑9.68
↓5.66
表5 苦楝叶石油醚提取物对斑马鱼急性毒性的作用
Table 5 Zebrafish acute toxicity of the light petroleum
extract of M. azederach L. leaves
供试药液浓度
(mg/L)
200
250
300
350
400
对照组
不同时间死亡率(%)
24 h
0
0
0
10
30
0
48 h
0
10
20
40
60
0
72 h
20
30
50
60
100
0
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现,当把幼蜱释放到黄牛体表叮咬时,经4~7 d后,大
部分幼蜱饱血脱落,另有少部分饱血幼蜱仍在原处叮
咬蜕皮,经5~10 d的吸血期而成为饱血若蜱,与饱血
幼蜱在很短的时间内蜕皮发育形成饥饿若蜱相差较
大,我们认为小亚璃眼蜱表现为二宿主型生活史和三
宿主型生活史的相互过渡,可能是对环境的一种适应,
有待于相关科研人员的进一步证实。
参考文献
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收稿日期:2011-03-14
(上接第343页)
最好,说明苦楝叶中存在着多种杀灭钉螺的活性成分,
有待进一步研究。
3.2 苦楝叶石油醚提取物对钉螺软体组织糖原和蛋
白质含量的影响 研究表明,苦楝叶石油醚提取物浓
度为40.6 mg/L时,处理钉螺软体组织的糖原含量上升
48.42%,表明促进了钉螺的能量代谢。唐万鹏等[10]报
道益母草水苏碱在低浓度时,钉螺糖原含量也有上升
的现象;而在苦楝叶石油醚提取物浓度为81.3 mg/L时,
处理后钉螺软体的糖原含量下降,减少幅度为75.61%。
糖原是机体的重要能源储备,其含量的下降将会对机
体的生理机能产生影响,引起钉螺整体活性的降低。
药物作用后钉螺软组织中的蛋白质含量没有明显
变化,其他文献也有类似报道[11]。说明多数具有灭螺
活性的药物不一定能减少钉螺软体组织的蛋白质含
量,但能显著降低钉螺软体组织的糖原含量。
苦楝叶使钉螺软体组织糖原含量降低可能是其灭
螺的关键因素,但需进一步研究证明。
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收稿日期:2010-12-27
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