全 文 :收稿日期:2015 - 09 - 28;修回日期:2016 - 05 - 15
基金项目:海南大学中西部计划学科重点领域建设项目(ZXB-
JH - XK002)
作者简介:姜亚磊(1990 - ),男,硕士研究生,研究方向为动
物药理,462726238@ qq. com.
通信作者:王金花(1979 - ),女,副教授,博士研究生,主要
从事动物医学研究工作,505448533@ qq. com.
非洲楝和苦楝不同部位醇提物对埃及
伊蚊幼虫的毒杀活性研究
姜亚磊,卲启文,杨雨辉,王学梅,王金花
(海南大学 农学院兽医药理学实验室,海口 570228)
中图分类号:S853. 7 文献标识码:B 文章编号:1004 - 7034(2016)08 - 0152 - 03
关键词:非洲楝;苦楝;醇提物;埃及伊蚊幼虫;毒杀活性
摘 要:为了研究非洲楝和苦楝不同部位醇提物对埃及伊蚊幼虫的毒杀作用,试验采用水浴辅助醇提
和超声波辅助醇提分别对非洲楝树皮、非洲楝叶、苦楝树皮、苦楝叶、苦楝果进行了浸膏提取量的比
较,以确定最佳辅助醇提法;采用浸提法分别测定了非洲楝和苦楝不同部位辅助醇提物对埃及伊蚊幼
虫的毒杀活性。结果表明:水浴辅助醇提浸膏量高于超声波辅助醇提法;非洲楝叶、苦楝树皮、苦楝
果、苦楝叶醇提物对埃及伊蚊幼虫处理 24 h 后,半数致死浓度(LC50)分别为 950. 246 mg /L、821. 552
mg /L、525. 356 mg /L、507. 007 mg /L。说明非洲楝和苦楝对埃及伊蚊幼虫均具有一定的杀灭作用,且
以苦楝叶和苦楝果效果最佳,非洲楝叶和苦楝树皮次之,非洲楝树皮的效果最差。
蚊是多种疾病的媒介生物,通过吸食人类血液传
播疟疾、病毒性脑膜炎、黄热病以及登革热等疫病,严
重威胁着人类健康。2008 年美洲、东南亚和西太平
洋地区的登革热病例超过 120 万例,2010 年超过 230
万例,2013 年仅美洲就有 235 万例,尤其 2014 年在
我国广州爆发的登革热疫情是其高峰年。该疫情的
发生与伊蚊属的埃及伊蚊(Aedes aegypti)密切相
关[1]。目前,国内外驱灭蚊措施还停留在最为普遍
的喷洒传统杀虫剂等化学防治措施,对环境和人类健
康影响较大。植物源性提取物和植物精油因含有丰
富的对蚊虫具有驱灭作用的生物活性物质,且对环境
污染小,对人体相对安全,从而备受国内外研究者的
关注[2]。
随着植物源性杀虫活性物质的不断开发利用,楝
科植物作为低危害的天然杀虫剂,地位日益突出。楝
科属双子叶植物可以用作观赏,亦可入药,从多种楝
科植物中还可提取驱虫及杀虫活性物质。目前研究
最为透彻的是印楝,早在 1999 年 M. S. Mulla 就证实
印楝的叶子、种子及其他组织中含有 35 种生物活性
物质,其中印楝素为杀蚊幼虫的主要活性物质。海南
楝科植物资源丰富,以乔木为主,包括原产 12 属及引
种 4 属,共有 16 属 38 种,其中 15 属 36 种为乔木,1
属 2 种为灌木。本试验选取海南最为常见的非洲楝
(Khaya senegalensis)、苦楝(Melia azedarach)两种楝
科植物为材料,研究非洲楝树皮、非洲楝叶、苦楝树
皮、苦楝叶、苦楝果醇提物对埃及伊蚊幼虫的毒杀活
性,为开发海南楝科植物资源,研制新型植物源性杀
虫剂提供理论基础。
1 材料
苦楝叶、树皮、果实及非洲楝叶、树皮,采自海南
大学校园,经海南大学植物学教授杨小波鉴定后确
认。将苦楝(叶、树皮、果实)、非洲楝(叶、树皮)烘干
(60℃)后粉碎,过 40 目筛,备用。
埃及伊蚊卵,由海南大学农学院热带动物医学与
媒介生物学实验室提供,经室内饲养,试验选取大小
一致,健康状况良好的 3 日龄幼虫。
电热恒温鼓风干燥箱(DHG - 9245A 型),购自
上海一恒科技有限公司;高速粉碎机(TYSP - 200
型),购自浙江永康市红太阳机电有限公司;PL203 千
分之一电子天平,购自 METTLER TOLEDO 仪器(上
海)有限公司;隔膜真空泵(GM - 0. 5A 型),购自天
津市津腾实验设备有限公司;旋转蒸发仪(R - 210
型),购自 BUCHI实验室设备贸易(上海)有限公司。
2 方法
2. 1 辅助醇提法
本试验在孙小娟[3]、魏先霞[4]在天然苦楝中提
取苦楝素条件的基础上进行了优化,具体优化条件
·251·
2016(08 下):152 - 154
DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2016.1496
如下。
1)水浴辅助醇提。固液比为 1 ∶10,即植物粉末
10 g、95%乙醇 100 mL,60℃水浴提取 30 min,抽滤,
收集滤液;回收滤渣,加入 95%乙醇 100 mL,重复上
述操作,提取抽滤 3 次,合并滤液。
2)超声波辅助醇提。固液比为 1 ∶10,即植物粉
末 10 g、95%乙醇 100 mL,超声频率为 40 kHz、功率
为 100 W、超声作用 30 min,抽滤,收集滤液;回收滤
渣,加入 95%乙醇 100 mL,重复上述操作,提取抽滤
3 次,合并滤液。
2. 2 药物样品配制
合并 3 次滤液后,用旋转蒸发仪在 60℃下减压
浓缩至浸膏,重量不再变化,称重后用 95%乙醇稀释
成 100 mg /mL 母液;取适量母液,用去氯水稀释成
0. 1 mg /mL、0. 2 mg /mL、0. 4 mg /mL、0. 6 mg /mL、
0. 8 mg /mL、1. 0 mg /mL 浓度梯度进行蚊幼虫毒杀
试验[5]。
2. 3 浸液法
采用世界卫生组织(WHO)推荐的浸液法测定楝
科植物醇取物对埃及伊蚊幼虫的毒杀活性[6]。毒杀
过程在 48 孔培养板中进行[7],每孔加入 1 mL 待测
液,每个样品各浓度分别加入 8 个孔,重复 3 次。每
孔加入 1 只埃及伊蚊 3 日龄幼虫,放入温度为
(24 ± 1)℃的蚊虫饲养室,每个浓度以相应体积分数
95%的乙醇为对照。分别于接虫 24 h 后检查并记录
死亡数,计算毒力回归方程、半数致死浓度(LC50)、死
亡率、校正死亡率。死亡率(%)=(死亡虫数 /总虫
数)× 100%;校正死亡率(%)=(处理死亡率 -对照
死亡率)/(1 -对照死亡率)× 100%。
2. 4 数据分析
采用 SPSS 17. 0 软件对试验数据进行分析,对所
提浸膏量进行配对样本 t 检验,试验结果以“平均
数 ±标准差”表示。
3 结果与分析
3. 1 辅助醇提法
苦楝、非洲楝不同部位不同提取方法提取量的比
较结果见表 1。
从表 1 可见:在固液比为 1∶10,用 95%乙醇作提
表 1 苦楝、非洲楝不同部位不同提取方法提取量的比较 g
辅助醇提法 非洲楝树皮 非洲楝叶 苦楝树皮 苦楝叶 苦楝果
水浴辅助醇提 2. 544a ± 0. 098 3. 306A ± 0. 176 1. 674a ± 0. 119 3. 353A ± 0. 206 4. 312a ± 0. 193
超声波辅助醇提 2. 202b ± 0. 141 2. 626B ± 0. 083 1. 175b ± 0. 391 2. 856B ± 0. 175 4. 110b ± 0. 126
注:同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P < 0. 01),不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05) ,字母相同表示差异不显著(P > 0. 05)。
取剂,经 30 min作用,60℃水浴辅助醇提与上述条件
下的超声波辅助醇提相比,非洲楝树皮、苦楝树皮、苦
楝果所得浸膏量要高,差异显著(P < 0. 05);非洲楝
叶、苦楝叶差异极显著(P < 0. 01)。说明水浴辅助醇
提法优于超声波辅助醇提法。
3. 2 毒杀作用
苦楝、非洲楝不同部位醇提物对埃及伊蚊幼虫的
毒杀结果见表 2。
表 2 苦楝、非洲楝不同部位醇提物对埃及伊蚊幼虫的毒杀结果 %
项目
校正死亡率
非洲楝树皮 非洲楝叶 苦楝树皮 苦楝叶 苦楝果
对照组
死亡率
0. 10 mg·mL -1 0 0 0 0 0 0
0. 20 mg·mL -1 0 2. 78 ± 2. 40 9. 72 ± 2. 40 12. 50 ± 0. 00 16. 70 ± 4. 15 0
0. 40 mg·mL -1 2. 78 ± 2. 40 9. 70 ± 2. 40 15. 30 ± 2. 42 29. 60 ± 4. 87 33. 70 ± 3. 57 0
0. 60 mg·mL -1 2. 78 ± 2. 40 30. 90 ± 4. 16 30. 90 ± 2. 15 49. 20 ± 5. 35 49. 20 ± 5. 34 1. 39 ± 2. 41
0. 80 mg·mL -1 2. 78 ± 2. 40 38. 50 ± 3. 50 39. 40 ± 2. 12 74. 30 ± 4. 29 68. 50 ± 3. 08 2. 78 ± 2. 40
1. 00 mg·mL -1 4. 17 ± 0. 00 56. 50 ± 4. 35 65. 20 ± 4. 45 95. 60 ± 4. 35 92. 70 ± 2. 48 4. 17 ± 0. 00
从表 2 可见:3 日龄埃及伊蚊幼虫在药物样品中
处理 24 h后,非洲楝树皮醇提物对埃及伊蚊的毒杀
效果较低。当用药浓度为 0. 1 mg /mL 时,各提取部
位均没有杀灭效果,校正死亡率为 0%;当用药浓度
达到 0. 20 mg /mL 时,除非洲楝树皮外,各处理幼虫
开始出现死亡,并且随着用药浓度的升高,校正死亡
率呈上升趋势;当供试浓度为 1. 00 mg /mL 时,非洲
楝叶、苦楝树皮、苦楝叶及苦楝果校正死亡率分别达
到(56. 50 ± 4. 35)%、(65. 20 ± 4. 45)%、(95. 60 ±
4. 35)%、(92. 70 ± 2. 48)%。
3. 3 毒力回归方程与半数致死浓度(LC50)
结果见表 3。
从表 3 可见:除非洲楝树皮外,其他各部位醇提
物对 3 日龄埃及伊蚊蚊幼均具有一定的毒杀作用。
·351·
№. 08,2016
表 3 苦楝、非洲楝不同部位醇提物对埃及伊蚊
幼虫的毒力回归方程及 LC50
提取部位 毒力回归方程 LC50 /(mg·L
-1)
非洲楝树皮 — —
非洲楝叶 Y = - 8. 621 + 2. 895X 950. 246
苦楝树皮 Y = - 8. 484 + 2. 911X 821. 552
苦楝叶 Y = - 9. 388 + 3. 471X 507. 007
苦楝果 Y = - 9. 507 + 3. 495X 525. 356
注:— 指非洲楝树皮作用效果小,毒力回归方程、LC50没有意义。
其中非洲楝叶和苦楝树皮经 24 h处理后的 LC50分别
为 950. 246 mg /L、821. 552 mg /L;效果最佳的苦楝叶
和 苦 楝 果 经 24 h 处 理 后 的 LC50 分 别 为
507. 007 mg /L、525. 356 mg /L。
4 讨论
非洲楝原产地为非洲热带地区,后经引种在我国
海南等省大量栽培种植。研究结果表明该植物具有
较强的杀虫作用,I. O. Ademola 等[8]发现非洲楝提取
物在离体和活体条件下对绵羊肠胃线虫具有很强的
毒杀活性。A. M. Samir等[9]报道,由非洲楝提取到的
活性物质 khayanolides A对灰翅夜蛾幼虫具有一定的
拒食作用。苦楝广泛分布于亚洲热带和亚热带地区,
常见于海南的村落和旷野,是广谱性杀虫植物。胡江
川等[10]研究结果表明,苦楝皮原药与 1 /2 浓度处理
组防治地下害虫蛴螬和金针虫都具有很明显的作用
效果。S. N. Sengottayan 等[11]研究发现,苦楝种子提
取物可以阻止成年斯氏按蚊产卵,从而起到灭蚊
作用。
埃及伊蚊分布于全球的热带和亚热带地区,在我
国分布于北纬 22°以南沿海地区[12],是登革热的主要
传播媒介。目前埃及伊蚊的防治主要依赖于化学杀
虫剂,但却因长期不合理的使用,导致埃及伊蚊的抗
药性逐渐增强。靳建超[13]的调查研究结果表明,与
敏感品系相比,广东湛江市埃及伊蚊幼虫的抗性水平
较高,对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯的抗性分别
为 13. 07,6. 74 和 7. 94 倍;而植物源性驱灭蚊活性物
质来源自然、易分解,可以有效驱灭蚊虫,避免抗药性
的产生,同时减少环境污染。A. Lucia 等[14]研究发
现,埃及伊蚊对桉树精油挥发物有较好的敏感性。香
芹酚、柠檬醛、香茅醇等能阻止埃及伊蚊卵孵化[15]。
本研究结果也表明,在优化的提取条件下,应用相对
具有优势的水浴进行辅助醇提,所得非洲楝叶、苦楝
树皮、苦楝叶、苦楝果 1 mg /mL、95%乙醇提取物对埃
及伊蚊幼虫的校正死亡率达到 56. 50% ~ 95. 60%,
充分说明非洲楝、苦楝醇提物对埃及伊蚊幼虫具有一
定毒杀作用。其中苦楝叶和苦楝果效果最佳,LC50分
别为 507. 007 mg /L、525. 356 mg /L;苦楝树皮和非洲
楝叶 效 果 次 之,LC50 分 别 为 821. 552 mg /L、
950. 246 mg /L;非洲楝树皮效果最差。
总而言之,非洲楝、苦楝对埃及伊蚊幼虫均具有
杀灭作用,结合两者在海南省分布广泛的数量优势并
加以合理利用,进行新型植物源性杀虫剂研发,将对
防治蚊虫、减少环境污染具有重要意义。
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总第 508 期