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巴东醉鱼草不同方法提取物的杀虫活性



全 文 :西北农业学报 2009 , 18(5):109-112
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
巴东醉鱼草不同方法提取物的杀虫活性①
李治伟 ,陆德玲 ,冯俊涛 ,张秀云* ,张 兴
(西北农林科技大学无公害农药研究服务中心/陕西省生物农药工程技术中心 ,陕西杨凌  712100)
摘 要:为探讨巴东醉鱼草(Buddlej a albi f lora Hemsl.)的杀虫活性物质 ,以 3 龄粘虫(Mythimna separatea
W.)为试虫 ,采用冷浸法 、加热回流法 、超声波法和渗漉法得到的巴东醉鱼草提取物应用小叶碟添加法进行毒
力测定。结果表明:不同提取方法对茎的提取率均最低 ,叶的提取率最高。其中加热回流法对茎 、叶 、花的提
取率最高 ,分别为 5.76%、10.32%和 9.29%, 其次为超声波法 ,冷浸法最低。在浓度较大时 ,提取物对试虫的
拒食活性较高;在浓度为相当于干样 10 mg/ mL 时提取物对粘虫的生长发育影响较大 ,使试虫蜕皮不正常 、最
终出现畸形蛹或者是羽化不正常 ,其中加热回流法和超声波法的提取物效果明显。其中 , 叶的加热回流法提
取物使试虫的 56.67%由于生长发育不正常导致死亡;叶的超声波法提取物次之 , 为 40%。
关键词:巴东醉鱼草;杀虫活性;提取方法;粘虫
中图分类号:S482.3+9     文献标识码:A     文章编号:1004-1389(2009)05-0109-04
The Insecticidal Activity of Extracts with Different Methods
from Buddle ja albi f lora Hemsl.
LI Zhiwei , LU Deling , FENG Juntao , ZH ANG Xiuyun* and ZHANG Xing
(C enter of Biorational Pesticide Research an d Developmen t , Northw es t A &F Universi ty/ Shaanxi
Research Center of Biopesticide Engineering and Tech nology , Yangling Shaanxi 712100 , C hina)
Abstract:To explore insecticidal components o f the ex t ractions f rom Buddleja albi f lora Hemsl.,
fo ur ex tracting methods , cold-so aked ext ract ion , ref lux method , microw ave-assisted ex t raction and
percolation ext raction , were adopted.The insect icidal act ivities of the ex t ract ions against the 3rd-in-
star larve of Mythimna separatea W .were tested by leaf disk method .T he preliminary bioassay
show ed that the low est rate for ext ract ion is f rom stem part and leaf ex tract rate is the highest .The
highest ext raction rate of stem , leaves and flower of Budd leja albi f lora Hemsl.was up to 5.76 per-
cent , 10.32 percent and 9.29 percent w ith the reflux method , followed by the microw ave-assisted ex-
t raction.The cold-soaked ext raction is the low est .There are larg e numbers o f abnormal moulting of
the larv ae , malfo rmed pupae and no eclo sion began to appear , w ith the do sage of 10 mg ·mL-1 , the
ext ract ion w ith the methods of reflux method and microw ave-assisted had obvious resul t.The abno r-
mal mo rtali ty of ex t raction of leaves w ith ref lux method against Mythimna separatea W .was up to
56.67%because of inhibi ting of g row th and development , and i t w as up to 40%w ith microw ave-as-
sisted.
Key words:Budd leja albi f lora Hemsl.;Insecticidal activi ty;Extract ion methods ;Mythimna sepa-
ratea W .
  杀虫活性植物的有效物质提取是研发植物源 杀虫剂的重要步骤之一。杀虫植物有效物质提取
①收稿日期:2009-02-23  修回日期:2009-04-15
作者简介:李治伟(1984-),女 ,山西天镇人 ,在读硕士研究生。 E-mail:zhiwei 0226@sina.com
*通讯作者:张秀云(1974-),女 ,安徽青阳人 ,博士 ,讲师, 主要从事天然产物农药的教学和研究。 E-mail zxy9027 @
163.com
方法有许多 ,其中溶剂提取法和超声波法提取是
比较常见的方法 。而溶剂提取法又分为冷提法和
热提法 ,浸渍法和渗漉法属于冷提法 ,适用于热不
稳定成分的提取 ,但提取效率低于热提法 ,因此提
取时间长 、消耗溶剂多 。含淀粉 、果胶 、粘液质等
杂质较多的植物提取可选择冷浸法 ,该法不需要
专门的仪器设备 , 简单易行 , 工艺相对简单 , 比
较安全方便[ 1] ;加热回流提取法和连续回流提取
法属于热提法 ,适用于对热稳定成分的提取[ 2] 。
超声波提取法 ,因具有成本低 、安全 、操作简单 、污
染小或无污染等一系列优点 ,近年来越来越多地
被用于有效成分的提取[ 3-5] 。应用超声技术提取
植物中生物碱 、苷类 、生物活性物质 、动物组织浆
的毒质等的研究已有报道[ 6-8] , 表明其具有能耗
低 、效率高 、不破坏有效成分的特点 。很多研究表
明 ,利用超声波产生的强烈振动 、高的加速度 、强
烈的空化效应 、搅拌作用等 ,可加速植物材料中的
有效成分进入溶剂 ,从而增加有效成分的提取率 ,
缩短提取时间 ,并且还可避免高温对提取成分的
影响 。西北农林科技大学无公害农药研究服务中
心经过初筛发现 ,巴东醉鱼草粗提物对粘虫具有
良好的拒食及毒杀作用[ 9] 。笔者以巴东醉鱼草为
原料 ,以 95%乙醇为提取溶剂 ,采用冷浸法 、加热
回流法 、超声法和渗漉法提取巴东醉鱼草中的杀
虫活性物质并研究其对 3龄粘虫的生物活性 。
1 材料与方法
1.1 材 料
巴东醉鱼草(Budd leja albi f lora Hemsl.),
采自太白山国家森林公园 ,由西北农林科技大学
生命科学院鉴定 。于室内阴干 ,将其花 、茎和叶粉
碎至细度约为 20 ~ 30筛目。
粘虫(Mythimna separatea W .)3龄幼虫由
西北农林科技大学无公害农药研究服务中心养虫
室提供。
1.2 提取方法
冷提法:称取巴东醉鱼草的花 、茎 、叶粉碎干
物质各25 g ,置于 300 mL 的锥形瓶中 ,加入 95%
乙醇 100 mL ,塞紧 ,冷浸 24 h ,其间不断振摇 ,然
后对其抽滤得提取液 。重复提取 3次 ,合并滤液 ,
减压浓缩至浸膏状为止 ,并回收乙醇 ,浸膏低温保
存在棕色瓶中待用 ,并称量植物残渣质量 ,计算提
取率 。每个样 3个重复。
加热回流法:称取巴东醉鱼草花 、茎 、叶粉碎
干物质各 25 g ,置于 250 mL 的圆底烧瓶中 ,加入
95%乙醇 100 mL ,加热回流提取 4 h ,然后对其抽
滤得提取液。重复提取 3次 ,合并滤液 ,减压浓缩
至浸膏状为止 ,并回收乙醇 ,浸膏低温保存在棕色
瓶中待用 ,并称量植物残渣质量 ,计算提取率 。每
个样 3个重复 。
渗漉法:称取巴东醉鱼草花 、茎 、叶粉碎干物
质各 25 g ,用 95%乙醇润湿 2 h 后装于自制的小
型渗漉装置中 ,用 95%乙醇进行渗漉 ,直至渗漉
液接近无色 ,收集渗漉液 ,减压回收乙醇浓缩至浸
膏状为止 ,低温保存在棕色瓶中备用 ,并将植物残
渣称量 ,计算提取率 。每个样 3个重复 。
超声波法:称取巴东醉鱼草花 、茎 、叶粉碎干
物质各 25 g ,置于 300 mL 的锥形瓶中 ,首先加入
100 mL 的 95%乙醇 ,然后放到超声波提取器中
提取 60 min 。然后对其抽滤得提取液 。重复提
取 3次 ,合并滤液 ,减压浓缩至浸膏状为止 ,并回
收乙醇 ,浸膏低温保存在棕色瓶中待用 ,并将植物
残渣称量 ,计算提取率。每个样 3个重复。
1.3 生物活性测定
对粘虫的生物活性测定采用小叶碟添加
法[ 10] :在直径 9 cm 的培养皿底部铺一层滤纸 ,并
加水保湿 。每培养皿内放 10头试虫 ,试虫饥饿约
4 h ,每处理设 3 个重复 。将待测样品以丙酮(分
析纯)稀释成 4 ~ 6个质量浓度梯度的溶液 ,从近
期内未施过药的玉米田采回新鲜玉米叶片 ,将玉
米叶剪成 1.0×1 .0 cm 的叶碟 ,于药液中浸 2 ~ 3
s后取出 ,自然晾干(另设丙酮对照)后饲喂试虫。
于皿内加叶碟 1片 ,恒温(T =25 ±1℃;RH =70
~ 80 %)下饲养 ,待试虫取食完再加 ,记录试虫取
食的叶碟数量 ,并于 24 、48 、72 h 用坐标纸或目测
法统计取食总量 ,采用 Microsof t off ice excel统
计函数求出拒食毒力曲线及拒食中浓(AFC50)。
72 h 后开始以正常叶片饲养 ,直至化蛹 、羽化 ,并
随时检查试虫的生长发育和死亡情况(死亡标准:
不能取食 ,触之不动),并计算死亡率和校正死亡
率。
死亡率=死亡数/供试虫数×100%;
校正死亡率=(处理组死亡率-对照组死亡
率)/(1-对照组死亡率)×100%。
2 结果与分析
2.1 不同提取方法对巴东醉鱼草各部位的提取率
冷浸法 、加热回流法 、超声波法 、渗漉法等 4
·110· 西 北 农 业 学 报                  18 卷
种提取方法对巴东醉鱼草叶 、花和茎 3 个部位的
提取率存在明显差异(表 1)。从整体看 ,各种提
取方法对叶的提取率较高 ,并且冷浸法的效果最
差 ,加热回流法 、超声波法 、渗漉法的效果都比较
好。4种提取方法对茎的提取率较低 ,这与各部
位所含的可提取物质的含量有关。
2.2 巴东醉鱼草不同方法提取物对 3 龄粘虫的
生物活性测定
巴东醉鱼草的 95%乙醇提取物对 3龄粘虫
具有较强的拒食活性(表 2)。可以看出 ,叶和花
提取物的活性较高 ,茎的提取物活性较低 。在提
取物浓度较高的时候 ,以加热回流法和超声波法
对巴东醉鱼草相同部位所得的提取物对 3龄粘虫
的拒食活性较高;在提取物浓度较低的时候 ,提取
物对粘虫的生长发育影响较大(表 3 ,图 1)。在蜕
皮时 ,中毒幼虫虫体不能蜕去头壳 、胸部或胸腹表
皮 ,最后因难以蜕掉旧表皮而死亡 ,或是最终出现
畸形蛹(不能蜕去整个预蛹表皮 ,而成幼虫-蛹中
间体或只突破预蛹胸背部表皮 ,其余仍被预蛹表
皮包覆)而死亡 ,或者是蛹羽化不正常(短翅 、不能
蜕去腹部蛹壳 、卷翅),而逐渐死亡 。
表 1 不同提取方法对巴东醉鱼草各部位的提取率
Table 1 The extraction rates of different extraction
methods to leave , flowers and stem of
Buddlej a albi f lora Hemsl.
提取方法
Ext raction m ethod
提取率/ %Ex t ract ion rate
叶 Leaf 花 Flow er 茎 S tem
冷浸法 Cold-soaked ext raction 6.91c 4.92d 3.69c
加热回流法 Ref lux method 10.32a 9.28a 5.76a
超声波法
Microw ave-assi sted ex t ract ion 10.15b 7.33c 4.69b
渗漉法 Percolation ext raction 10.38a 8.60b 3.48d
注:表中所有样品用量均为 25 g;同列数据后所标字母相同者, 表
示方差分析(DMRT 法)中在 5%水平上无显著差异。
Note:Th e am ount of al l samples i s 25 g;wi th the colum n , the
data fol low ed by the same small let ters are n ot signifi can tly di ff er-
ent at th e 0.05 level acco rdin g to DMRT tes t.
表 2 巴东醉鱼草粗提取物对 3 龄粘虫幼虫 24 h拒食活性
Table 2 Antifeedant activity of extractions from Buddle j a albif lora Hemsl.against the
3 rd-instar larve of Mythimna separatea W.during 24 h
提取方法
E xt raction Method
部位
Part s
毒力曲线
AFC-P(y=) AFC 50(95%置信区间)(95%CL)/(mg·mL -1) 相关系数Correlation coeff icient
冷浸法 叶 Leaf -2.2233+4.4714x 41.25(34.45~ 49.40) 0.9865
Cold-soak ed ex t ract ion 花 Flow er -1.0098+3.6452x 44.53(39.70~ 49.96) 0.9938
茎 S tem -3.8214+5.2336x 48.48(37.85~ 62.09) 0.9698
加热回流法 叶 Leaf -5.1169+6.4114x 37.78(28.40~ 50.24) 0.9718
Ref lux method 花 Flow er -2.7351+4.8235x 40.14(33.06~ 48.75) 0.9851
茎 S tem -5.4631+6.4598x 46.66(33.33~ 52.07) 0.9793
超声波法 叶 Leaf -2.3337+4.6117x 38.92(33.41~ 45.34) 0.9912
Microw ave-as si sted 花 Flow er -3.22351+5.1282x 40.14(31.53~ 51.10) 0.9773
ext raction 茎 S tem -1.9517+4.1253x 48.43(39.10~ 60.00) 0.9771
渗漉法 叶 Leaf -2.0450+4.3617x 41.23(35.10~ 48.43) 0.9892
Percolation ext raction 花 Flow er -0.9536+3.6249x 43.89(40.46~ 47.612) 0.9969
茎 S tem 0.2255+2.6492x 63.42(60.98~ 65.96) 0.9993
表 3 巴东醉鱼草粗提取物对粘虫生长发育的影响
Table 3 The influence of extractions from Buddle ja albif lora Hemsl.on the development of theMythimna separatea W.
提取方法
Ext ract ion method
部位
Parts
死于幼虫期数(蜕皮异常数)
Number of larvae died(abnormal number
of m ol ting)
畸形蛹数量
Th e number of
malform at ion
pupal
畸形成虫数量
Adul t
deformity
不正常死亡率/ %
The m ortalit y of
ab normal
最终死亡率/ %
The ul tim ate
mortali ty
冷浸法 叶 Leaf 10(3) 2 2 23.33 46.67
Cold-soaked 花 Flow er 9(3) 1 1 16.67 36.67
ext ract ion 茎 Stem 5(1) 1 2 13.33 26.67
加热回流法 叶 Leaf 17(4) 6 7 56.67 100.00
Ref lu x method 花 Flow er 15(2) 2 4 26.67 70.00
茎 Stem 3(1) 4 4 30.00 36.67
超声波法 叶 Leaf 22(5) 3 4 40.00 96.67
Microw ave-as sisted 花 Flow er 19(5) 2 3 33.33 80.00
ext ract ion 茎 Stem 18(4) 2 3 30.00 76.67
渗漉法 叶 Leaf 7(2) 3 4 30.00 46.67
Percolation 花 Flow er 7(2) 2 2 20.00 36.67
ext ract ion 茎 Stem 6(1) 1 1 10.00 26.67
CK 1(0) 0 0 0.00 3.33
注:表中所有样品的浓度相当于干样 10 m g·mL -1 ,所有处理的供试虫数为 30头;死亡数包括试虫死于幼虫期虫数 、畸形蛹数及畸形成
虫数。
Note:T he dosage fo r test of all s amp les was10 mg·mL -1(dried sam ple).The number of insect s for tes t was 30 fo r each t reatm ent.The
number of dead in sects consist s of those w hich died in larvae period , deform ities pupae and abno rm al adult s.
·111·5 期            李治伟等:巴东醉鱼草不同方法提取物的杀虫活性
  A.蜕皮正常幼虫 Th e larvae of normal m ou lt ing;B.不能蜕去头壳的幼虫 T he larvae of no moult ing head capsule;C.不能蜕去胸部
表皮的幼虫 The larvae of no m oult ing chest cutical;D.正常蛹 Normal pupae;E.不能蜕去预蛹头壳和胸腹面表皮的畸形蛹 No moul tinh
prepu pae cu ticle of h ead and abdomen;G.正常蛹 Normal pu pae;F.超龄幼虫产生的超蛹 T he pupae of su per-ins tar larvae;H .正常成虫
Norm al audlt;I:卷翅畸形成虫 The audl t of volumed w ing.浓度同表 3 With the same dosage for test as tab le 3.
图 1 巴东醉鱼草提取物对粘虫生长发育的影响
Fig.1 The influence of extracts from Buddle ja albif lora Hemsl.on development of the Mythimna separatea W.
3 讨论
对巴东醉鱼草杀虫活性的研究应侧重于其对
试虫生长发育的影响方面 。不同提取方法的提取
物对 3龄粘虫的非选择拒食作用均较强且差异不
明显 ,但对 3龄粘虫幼虫的生长发育影响却存在
明显差异 ,其中以加热回流法和超声波法的叶提
取物对供试粘虫幼虫的影响尤为显著 ,最终死亡
率分别达 100%和 96.7%,而由于不能正常蜕皮
而死亡的幼虫 、畸形蛹和畸形成虫的总数分别占
供试总数的 56.67%和 40.0%。说明巴东醉鱼草
提取物对粘虫的种群增长具有很强的抑制作用。
昆虫的种群增长包括:生殖 、产卵 、卵的孵化 、蛹的
存活 、成虫的羽化 、成虫的存活及交配等一系列过
程。对其中某一过程有阻碍作用的任何物质都可
抑制种群的增长过程 。另巴东醉鱼草提取物可导
引起 3龄粘虫幼虫产生超龄 ,形成超龄幼虫 ,最终
才形成超蛹 ,这一点与颜瑞莉等[ 11] 描述的脱氧鬼
臼毒素对粘虫的中毒症状类似 。巴东醉鱼草提取
物中具体哪一类活性成分对试虫种群产生此影响
以及其作用机理尚需进一步探讨。
为了进一步阐明巴东醉鱼草的杀虫活性成分
的化学结构及杀虫作用机理 ,目前正在进行巴东
醉鱼草杀虫活性成分的分离工作 ,并已取得一定
的成果。深入研究巴东醉鱼草提取物对农业害虫
的毒杀 、拒食等作用机制 ,有望开发植物源农业害
虫行为调节剂 ,干扰其正常的为害行为 ,从而有效
地控制害虫生长和繁殖。
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