全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2008, 20:600-603
文章编号:1001-6880(2008)04-0600-04
　
　
　收稿日期:2007-04-20　　　接受日期:2007-10-29
　基金项目:国家自然科学基金(30500392);上海市科委重大科技
攻关项目(03-DZ1939)
＊通讯作者 Tel:86-25-85427794;E-mail:dejunhao@163.com
龙柏挥发油的化学成分及其对双条杉天牛生物活性研究
郝德君 1＊ ,王　焱 2 ,马凤林 2
1南京林业大学森林资源与环境学院 , 南京 210095;2上海市林业总站 , 上海 200072
摘　要:采用水蒸气蒸馏法提取了龙柏枝条的挥发油 , 经气相色谱-质谱联用仪分析 , 共分离和鉴定了 44种化学
成分 , 占挥发油总量的 92.64%, 主要成分为 α-雪松醇(14.90%)、罗汉柏烯(6.90%)、α-蒎烯(5.78%)、γ-木罗
烯(5.52%)和柠檬烯(5.00%)。利用触角电位测定技术测定双条杉天牛成虫对挥发油的反应。 结果表明 ,在
一定范围内 EAG反应强度与挥发油剂量呈正相关;同种样品 ,雌虫的 EAG反应强于雄虫 , 且差异显著。
关键词:龙柏;挥发油;气相色谱-质谱联用;双条杉天牛;触角电位
中图分类号:Q946.91;R285 文献标识码:A
CompoundsintheEssentialOilfromBranchesof
SabinachinensisandTheirEffectsonSemanotusbifasciatus
HAODe-jun1＊ , WANGYan2 , MAFeng-lin2
1CollegeofForestryResourcesandEnvironment, NanjingForestryUniversity, Nanjing210095 , China;
2ForestStationofShanghai, Shanghai200072 , China
Abstract:EssentialoilfrombranchesofSabinachinensis(L.)Ant.cv.Kaizucawereextractedbyhydrodistillationand
analyzedbyGC/MS.Fromtheoil, 44 compoundswereidentified.Themajorcomponentswereα-cedrol(14.90%), thu-
jopsene(6.90%), α-pinene(5.78%), γ-muurolene(5.52%), andlimonene(5.00%).Electroantennogram(EAG)
responsesofSemanotusbifasciatustotheessentialoilwererecorded.Theresultsshowedtheresponsestrengthwasposi-
tivelycorrelatedwiththedosagetoascertainrange;responseoffemalewassignificantlystrongerthanthatofmale.
Keywords:Sabinachinensis;essentialoil;GC-MS;Semanotusbifasciatus;electroantennogram
　　龙柏 Sabinachinensis(L.)Ant.cv.Kaizuca是
圆柏 Sabinachinensis(L.)Ant的栽培变种 ,具有萌
芽力强 、耐腐朽 、耐修剪 ,是长江流域重要的园林绿
化树种 ,其根 、茎 、叶均可提取柏木脑及柏木油 ,枝 、
叶还可以入药 ,能祛风散寒 ,活血 、利尿 ,具有重要的
经济意义[ 1, 2] 。双条杉天牛 (Semanotusbifasciatus
Matsch)是柏类植物重要的蛀干害虫 ,也是我国森
林植物的检疫对象。它主要危害圆柏属 Sabina、扁
柏属 Chamaecyparis、侧柏属 Platycladus等柏类树种
的衰弱木 、枯立木及新伐倒木 ,严重损坏植株的韧皮
部和木质部 ,切断或破坏输导组织 ,从而影响水分 、
养分运输 ,引起针叶变黄 ,生长量降低 ,材质变坏 ,甚
至造成整株死亡 [ 3] 。由于其危害分布较广 ,生活隐
蔽 ,防治难度大 ,严重威胁着园林绿化成果和古柏类
树种的保护。
近年来 ,由于受蛀干害虫危害 ,导致大量柏树死
亡 ,直接影响城市生态环境的建设和园林绿化的成
果。利用植物挥发性次生物质对昆虫行为进行调控
和监测越来越受到重视[ 4] ,探明植物挥发性次生物
质的性质及其对昆虫行为的作用机理 ,将有助于探
索 、提出新的害虫防治策略 [ 5] 。双条杉天牛成虫可
以充分利用寄主植物释放的挥发性化学成分或其它
刺激信号准确 、有效地寻找到寄主 [ 6] 。但是 ,关于
龙柏挥发油化学成分的研究报道不多 [ 7-9] ,且未见龙
柏挥发物对双条杉天牛生物活性的研究报道 。为了
进一步研究其应用价值 ,本项目分析了龙柏枝条挥
发油的化学成分 ,测定了双条杉天牛对挥发油的触
角电生理反应 ,以期确定寄主植物成分中具有较高
触角电位活性的化合物 ,进而研究双条杉天牛对这
些化合物的生物学特性 ,确认挥发性成分中的主要
化合物并配制有效的引诱剂 ,为利用其活性物质开
展害虫的监测和无公害防治奠定基础。
DOI :10.16333/j.1001-6880.2008.04.007
1　材料与方法
1.1　仪器与材料
Agilent6890气相色谱仪(美国)和 Agilent6890
气相色谱 /Agilent5973质谱 /计算机联用仪;触角电
位仪由荷兰 Syntech公司生产 ,测定所需软件也由
该公司提供 。
龙柏的枝条 2004年 5月采自南京农业大学校
园 ,标本保存于南京林业大学森林保护系 。实验用
双条杉天牛由上海市青浦区练塘镇中山柏防护林树
干套网捕获 。带回实验室后单头装入塑料盒内 ,放
入浸有 5%蔗糖水的棉球。在室温 (22±2)℃,光
照:14L:10D, R.H:70%±5%的条件下饲养。
无水硫酸钠 、乙醚和正己烷均为国产分析纯。
1.2　挥发油的提取
将采集的枝条洗净 ,自然凉干 ,剪成 1 cm长的
小段 ,称取 500 g材料放入改进的水蒸气蒸馏装置
内 [ 10] ,加入 1000 mL去离子水 ,连续萃取 4 h,馏出
液用乙醚萃取 ,无水硫酸钠脱水 ,减压除去乙醚 ,得
到约 5 mL具有浓郁芳香气味的淡黄色透明油状物 。
1.3　气相色谱 /质谱分析条件
气相色谱条件:色谱柱为 HP-5石英毛细管柱
(30m ×0.25 mmi.d.×0.25 μm);进样口温度
230℃;检测室温度 250 ℃;载气为 99.999%氦气;
流速 1 mL/min;升温程序:柱温 50 ℃,保持 5 min,
以 5 ℃/min速率升至 200℃,保持 5min;无分流进
样 ,进样量为 0.3 μL。
质谱条件:电离方式 EI,电子能量 70 eV,质谱
接口温度 150 ℃,离子源温度 250 ℃,扫描频率 5
次 /s,质量扫描范围 40 ～ 500u,检索谱库为 Wiley7n
Library。
采用峰面积归一化法求出挥发油中各种组分的
相对含量 ,应用气相色谱-质谱-计算机联机系统对
各组分进行定性分析 ,与 Wiley7n数据库检索的标
准图谱对照 ,并参阅有关文献确定其化学组分。
1.4　触角电位(EAG)反应
将天牛触角基部切下 ,并切除末端 1 mm;用
SpectraR360导电胶将其固定在 PR(Gain10X)电极
上 ,气味管与触角相距约 1 cm。抽取 10 μL提取物
均匀滴在 5 cm×0.5 cm的滤纸条上 ,放入 10 cm长
的样品管中 ,样品管末端连接气体刺激控制装置。
待基线稳定后给予刺激 ,每次刺激时间 0.5 s,刺激
间隔为 30 s,以保证触角感受的完全恢复 。测试的
雌雄触角各 6根 ,每样品平行刺激 5次 。以重蒸正
己烷为对照。触角对各样品的反应值用与对照
EAG值的绝对值来表示 ,即样品刺激反应值减去前
后对照刺激反应值的平均值 。用 SPSS软件对不同
样品的反应值进行差异显著性检验 。利用 Duncan
新复极差法分析比较双条杉天牛对挥发物的触角电
位反应的差异 。利用 t-测验分析比较雌雄天牛之间
的反应差异。
2　结果与讨论
　　根据上述气相色谱分析条件 ,共鉴定出挥发油
中 44种化合物 ,各化学成分及其在挥发油中相对百
分含量见表 1。
表 1　龙柏枝条挥发油的化学成分
Table1　CompositionsintheessentialoilfromleavesofSabinachinensis
保留时间
tR
化合物
Compound
分子式
Molecular
formula
分子量
M
相对含量
Relativecontent
(%)
7.54 Styrene苯乙烯 C8H8 104 0.16
9.07 alpha-Pineneα-蒎烯 C10H16 136 5.78
9.55 Camphene莰烯 C10H16 136 0.14
11.09 beta-Myrceneβ-月桂烯 C10H16 136 0.51
12.37 Limonene柠檬烯 C10H16 136 5.00
14.33 alpha-Tepinoleneα-异松油烯 C10H16 136 0.64
20.32 Bornylacetate醋酸冰片酯 C12H20O2 196 2.33
22.90 delta-Cadineneδ-卡蒂烯 /杜松烯 C15H24 204 1.43
23.05 alpha-Cedreneα-柏木烯 /雪松烯 C15H24 204 0.60
23.14 Zingiberene姜烯 C15H24 204 0.13
601Vol.20 郝德君等:龙柏挥发油的化学成分及其对双条杉天牛生物活性研究
23.38 alpha-Longipineneα-长叶烯 C15H24 204 0.80
23.60 Isolongifolene异长叶烯 C15H24 204 0.16
23.80 Cedrene雪松烯 C15H24 204 4.11
24.03 gamma-Muuroleneγ-木罗烯 C15H24 204 5.52
24.30 Thujopsene罗汉柏烯 C15H24 204 6.90
24.37 alpha-Cubebeneα-澄椒烯 C15H24 204 0.16
24.71 1H-Benzocycloheptene1H-苯并环庚烯 C15H24 204 0.21
24.83 alpha-Humuleneα-律草烯 C15H24 204 2.12
24.96 gamma-Cadineneγ-卡蒂烯 /杜松烯 C15H24 204 0.64
25.13 Aromadendrene香橙烯 C15H24 204 0.26
25.28 Cyclohexene环己烯 C6H10 82 0.65
25.34 Aloaromadendrene异香木兰烯 C15H24 204 0.41
25.43 beta-Chamigreneβ-花柏烯 C15H24 204 0.56
25.53 未知 alpha-Cedreneα-柏木烯 /雪松烯 C15H24 204 1.41
25.75 Octadecane十八烷 C18H38 254 0.13
25.80 Valencene缬草烯 C10H8 128 0.22
26.00 alpha-Himachaleneα-雪松烯 C15H24 204 2.39
26.13 Benzene苯 C6H6 78 2.10
26.50 delta-Cadineneδ-杜松烯 C15H24 204 0.25
26.66 alpha-Chamigreneα-花柏烯 C15H24 204 0.77
26.74 beta-Himachaleneβ-雪松烯 C15H24 204 0.14
27.13 Elemol榄香醇 C15H26O 222 0.47
28.52 alpha-Cedrolα-雪松醇 C15H26O 222 14.90
29.04 5-Benzofuranacrylicacid5-苯并呋喃丙烯酸 C7H6O3 138 2.02
29.13 alpha-Elemeneα-榄香烯 C15H24 204 0.86
29.35 Tetrahydro-3, 6, 8, 8-tetramethyl-7-methanoazulene-9-one四氢-3, 6, 8, 8, -四甲基-7-亚甲基奥-9-酮 0.70
29.48 1, 1, 2, 2-tetramethyl-3-[ (methyl)methylene] -8-oxobicyclo[ 4.3.0] non-5-ene
1, 1, 2, 2-4甲基-3-亚甲基-8-氧代二环 [ 4.3.0]壬碳-5-烯 7.84
29.58 Aristolone马兜铃酮 C15H22O 218 3.04
29.77 1H-3a, 7-Methanoazulene-6-methanol1H-3a, 7-亚甲基奥-6-甲醇 C15H26O 222 1.48
30.42 Cedren-13-ol雪松烯醇 C15H24O 220 1.41
30.72 2-Heptanone2-庚酮 C7H14O 121 0.75
31.12 Benzenemethanol苯甲醇 C10H15NO 165 0.19
32.86 Nootkatone奴卡酮 C15H22O 218 0.28
38.37 Phenanthrene菲 C14H10 178 0.67
　　从表 1可以看出 ,水蒸气蒸馏提取物分离得到
的 45个化合物中 ,主要的成分为萜烯类 ,还有烷烃
类和酯类。其中 α-柏木醇 (14.90%), 罗汉柏烯
(6.90%), α-蒎烯 (5.78%), γ-木罗烯 (5.52%)柠
檬烯(5.00%)。与叶子的挥发油成分 [ 9]比较发现 ,
α-柏木醇 ,罗汉柏烯 , γ-木罗烯未在叶子中检测出
来 ,而 α-蒎烯含量多于叶子中的 ,柠檬烯则远少于
叶子中的含量 ,可见 ,同株植物因取样部位的不同挥
发性化学物质的组分和含量也有明显差异。
602 天然产物研究与开发　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　Vol.20
表 2　双条杉天牛对不同剂量挥发油的 EAG反应值
Table2　RelativeEAGvaluesofSemanotusbifasciatutodifer-
entdosagesofessentialoil
剂量(μL)
Dosage
EAG反应值(mV)EAGvalue
雌虫Female 雄虫 Male
160 9.81±1.23aA 7.23±1.24aAB
80 9.07±1.28aA 4.80±0.29abB
40 8.13±1.23abA 4.11±0.29abB
20 6.95±1.20abA 3.52±0.32bB
10 6.66±1.24bA 3.04±0.29bB
　　注:表中数字旁标注的大写字母表示横向比较(t-测验), 小写字
母表示纵向比较(Duncan比较);相同字母表示差异不显著 ,不同字
母表示差异显著(P<0.05)。
Note:Capitalletersbesidesdatashowcrosswisecomparisonresults,
andsmallletershowlengthwisecomparingonresults;thesameletter
meansnosignificantdiferent(P>0.05)eachother.
　　触角电位反应结果见表 2,双条杉天牛对不同
剂量的挥发油均有明显的 EAG反应 ,在 10 ～ 160
μL范围内 EAG反应随浓度的升高而逐渐增大 ,但
相互间差异不显著(P>0.05)。雌虫对精油的反应
大于雄虫的反应 ,除 160 μL这个剂量 ,差异均达显
著水平(P<0.05)。结果显示雌雄天牛的 EAG反
应值与样品剂量呈正相关 ,表明两者具有相似的化
学感受机制 。而雌虫的反应显著大于雄虫 ,一定程
度反映了雌雄个体在寻找寄主 、繁殖后代等行为中
所起的作用不同 ,因而对植物挥发性物的反应也表
现出性别上的差异 [ 11] 。或者是因为雌雄虫触角感
受器在数量上的差异 ,而存在嗅觉生理方面的差异 ,
有待于进一步研究证实。
致谢:感谢中国科学院上海植物生理生态研究
所的黄勇平研究员和胡文利工程师在成分分析过程
中给予的指导和帮助 。
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