全 文 ：收稿日期 : 2004202219
基金项目 : 国家“十五”科技攻关项目 (课题编号 :2001BA509B12)
作者简介 : 吕全 (1974 —) ,男 ,内蒙古四子王旗人 ,助理研究员.3 感谢北京林业大学李镇宇教授、中国林科院张永安研究员提供试虫 ,山东农业大学刘会香博士提供尖镰孢纯培
养物.
林业科学研究　2004 ,17 (4) :447～452
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2004) 0420447206
狼毒根提取物的生物活性测定 3
吕　全 , 贾秀贞 , 梁　军 , 汪　跃 , 张星耀
(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 ,北京　100091)
摘要 :狼毒是我国北方普遍生长的一种有毒植物 ,其根是一种传统中药材。20 世纪 90 年代中期以来 ,
作为一种植源性农药资源 ,狼毒的开发研究受到重视。本研究表明不同狼毒根提取物都能表现出一
定的生物活性 ,利用狼毒根水浸液与乙醇提取物对舞毒蛾幼虫的拒食作用最高达 99 % ,7 d 的校正死
亡率最高达 100 % ,室内毒力测定中防后 5 d 的校正死亡率最高达 100 % ;不同有机溶剂对狼毒根乙醇
提取物萃取分离得到的有效成分对油松毛虫的拒食作用最高达 92139 % ,7 d 的校正死亡率最高达
100 %。不同有机溶剂的萃取物对杨树溃疡病原菌表现出抑制生长的作用 ,而对仙客来尖镰孢基本没
有效果。
关键词 :狼毒 ;根提取物 ;生物活性测定
中图分类号 :S763 　　　文献标识码 :A
有机合成杀虫剂在使用中产生的“3R”问题 ,即残留 (Residue) 、抗性 (Resistance) 和害虫再
猖獗 (Resurgence) ,引起人们对其高度重视和重新评价 ,一些国家很早就开始研制一系列选择
性强、效率高、成本低、不污染环境、对人畜安全的生物农药[1 ] 。
狼毒 ( Stellera chamaejasme L1) 属瑞香科 ( Thymdaeaceae) 、狼毒属 ( Stellera) (英文名 Chinese
stellera) ,是多年生草本植物 ,我国有广泛分布 ,喜生于草地、高山向阳处[2 ] 。其根可入药 ,有祛
痰、治积的效能 ,外敷可治疥癣 ,根提取物中含有抗癌成分[3 ] 。狼毒全株有毒 ,其根有剧毒 ,在
草地上常造成家畜误食而中毒的现象 ,它与牧草争水、肥、空间 ,严重影响草场利用及牧草的品
质与繁殖 ,引起草场退化 ,实为我国天然草场一大祸害 ,其孳生繁衍成为草地退化的一个重要
标志。
利用狼毒的毒性防治农业病虫鼠害自古就有记载 ,近年来这方面的科学研究更是直接推
动了该生物资源的利用 ,为一种新型环境协调性农药的开发奠定了基础。利用根提取物对农
业和果树上重要的害虫包括亚洲玉米螟 ( Ostrinia f urnacalis Guenee) 、菜粉蝶 ( Pieris rapae Linnae2
us) 、桃蚜 ( Myzus persicae Sulzer) 、山楂叶螨 ( Tetranychus viennensis Zacher) 进行了生物活性测定的
研究[4～6 ] ,结果表明效果良好 ,并对杀虫机理进行了探讨[5 ,7 ] ,同时进行了活性成分的纯化、鉴
定[8～10 ] 。但是未见对狼毒在林业害虫上的研究报道 ,并且更没有对植物病害上的研究报道。
为此进行了初步研究 ,拓展了狼毒的应用范围 ,也为林业病虫害的防治提供了一种环境协调性
农药的使用选择。现将研究结果报道如下。
1 　材料与方法
111 　材料
(1)供试材料 :狼毒 ,采自河北省丰宁县坝上草原 (海拔 1 500 m) 。将根阴干 ,然后将其根
放入恒温箱中烘干 (40 ～50 ℃)至材料发脆 ,再磨碎过 60 目筛 ,放入冰箱备用。
(2)防治对象 :舞毒蛾 ( Lymantria dispar Linnaeus) 用毛白杨 ( Populus tomentosa Carr1) 树叶喂
养 ,温度 (25 ±1) ℃,相对湿度 (85 ±10) % ,每日光照 12 h ;油松毛虫 ( Dendrolimus tabulaeformis
Tsai &Liu)用油松 ( Pinus tabulaeformis Carr1)针叶饲养 ,温度 25 ±1 ℃,相对湿度 (85 ±10) % ,不
需直接光照 ;杨树溃疡病菌 ( Botryosphaeria dothidea Cesati & De Notaris) (保存于本实验室) 和仙
客来尖镰孢 ( Fusarium oxysporum Schlecht1 f1 sp1 cyclaminis Gerlach)培养于 PDA 培养基。
112 　狼毒有效成分提取方法
(1)水浸法 :将狼毒的根粉 ,按 1∶5 的重量加入蒸馏水 ,浸泡 48 h 后过滤 ,制得 012 g·mL - 1
的水浸液待用。
(2)冷浸法 :采用张国洲等[11 ]的方法 ,得到乙醇提取物浸膏 (SCEE) 。
(3)回流法 :采用张国洲等[11 ]的方法 ,用 3 种溶剂石油醚、氯仿、乙醇依次提取 ,分别得到 3
种提取物。
(4) 活性成分的初步分离 :采用张国洲等[11 ] 的方法 ,得到 5 种萃取物 ,即石油醚萃取物
(PEE) 、氯仿萃取物 (CE) 、乙酸乙酯萃取物 ( EAE) 、正丁醇萃取物 (BAE) 和水萃取物 (WE) 。设
丙酮对照 (CK2A) 。
113 　生物活性测定
11311 　舞毒蛾、油松毛虫的生物活性测定　拒食作用测定 :将新鲜毛白杨叶片用打孔器 ( < = 1
cm)打成叶碟 ,放入不同浓度梯度的狼毒提取液中 (0105、011、0115 g·mL - 1狼毒根水浸液 ,0102、
0101、01005、01002 5 g·mL - 1 SCEE的丙酮稀释液)浸 5 s ,然后将 5 片放入培养皿中 ( < = 9 cm ,内
垫滤纸加蒸馏水保湿) ,每皿放入饥饿 4 h 的舞毒蛾 4 龄幼虫 1 头 (每处理 10 头 ,3 次重复) ,另
设丙酮处理的对照。
将新鲜的油松针叶剪齐放入不同萃取剂萃取 SCEE得到的样品丙酮稀释液 (400μg·mL - 1 )
中浸 5 s ,然后将 5 根针叶放入培养皿中 ,在每皿放入饥饿 4 h 的油松毛虫 4 龄幼虫 1 头 , (每处
理 10 头 ,3 次重复) ,另设丙酮处理的对照。
处理 24、48 h 后测定剩余叶面积和剩余针叶长度 ,据此计算幼虫取食叶面积和拒食率。2
d 后换新鲜叶片继续饲养。每天记录死虫数 ,7 d 后调查结果 ,计算死亡率、校正防效[11 ,12 ] 。
室内毒力测定 :室内试验共设 9 个处理 ,即 0105、011、0115 g·mL - 1狼毒根水浸液 ,0102、0101、
01005、01002 5 g·mL - 1 SCEE ,以康福多 20 %浓可溶剂 2 000 倍液和清水空白为对照。于试验前 1 d
采新鲜毛白杨枝条用清水栽培 ,每个处理接种 4 龄舞毒蛾 6 头 ,3 次重复 ,用喷雾器按以上处理浓
度全株均匀喷雾 ,以滴水为度。药后 24、72、168 h 分别统计活虫数 ,计算防治效果。
拒食率 = 对照组取食叶面积 - 处理组取食叶面积对照组取食叶面积 ×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 %
844 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 17 卷
11312 　对杨树溃疡病菌和仙客来尖镰孢的抑制作用　高压灭菌的狼毒根提取物冷却到 60 ℃
与 PDA 培养基混合 (培养基Π提取物比例为 20∶1) ,制成平板 ,另设空白对照 (Control) 。将直径 5
mm的病原真菌小块接种在含有不同提取液的琼胶平板中央 ,5 次重复。在室温条件下培养 ,
每隔 24、48、72 h 后测定菌落生长的直径。
2 　结果
211 　有效成分的提取
使用 3 种方法对根提取物的提取率进行比较 ,水浸法提取率最高 ,而且十分简便易行 ;在
冷浸法和回流法中 ,乙醇的提取率最高 (表 1) 。使用不同有机溶剂乙醇提取物进行萃取以进
一步分离有效成分 ,水萃取率最高 ,其次是正丁醇、乙酸乙酯和石油醚 ,氯仿最低 (表 2) 。
表 1 　狼毒不同溶剂的提取率
方法 溶剂 提取物状态 　　提取率Π%
石油醚 浸膏 1148
回流去 氯仿　 浸膏 1160
乙醇　 浸膏 16109
水浸法 蒸馏水 溶液 42126
冷浸法 乙醇　 浸膏 16142 表 2 　不同溶剂对 SCEF萃取效果溶剂 萃取物状态 萃取率Π%石油醚　 浸膏 3160氯仿　　 浸膏 0150乙酸乙酯 固体 6152正丁醇　 固体 12124水　　　 浸膏 40108
212 　对舞毒蛾、油松毛虫幼虫生物活性测定
21211 　对舞毒蛾拒食作用测定　根水浸液与 SCEE提取物各浓度对舞毒蛾幼虫的生物活性见
表 3。0102 g·mL - 1的生物活性最强 ,24、48、168 h 后的校正死亡率都非常高 ,0115 g·mL - 1的水
浸液作用也非常大。随着稀释倍数的增加 ,二者的生物活性也随之降低 ,但 SCEE 稀释到
01002 5 g·mL - 1的效果和 0105 g·mL - 1水浸液的效果没有差异 ,表明 SCEE有效成分的含量高于
水浸液的。
21212 　对舞毒蛾室内毒力测定 　根提取物对舞毒蛾的触杀作用随着浓度的增高而增高 (表
3) 。药后 72 h ,0115 g·mL - 1水浸液与 0102 g·mL - 1 SCEE的校正死亡率即可达 100 % ,平均校正
死亡率也达到 8819 %。
表 3 　根提取物对舞毒蛾幼虫的生物活性
处理Π(g·mL - 1) 拒食作用拒食率Π%
24 h 48 h
7 d 校正
死亡率Π% 触杀作用校正死亡率Π%24 h 72 h 120 h 平均
水浸液 0105 8715 7810 6617 c 010 010 010 010 e
011 10010 8211 8313 b 3313 6617 8010 6111 d
0115 10010 8713 10010 a 6617 10010 10010 8819 b
SCEE 01002 5 7419 8312 6617 c 3313 6617 8010 6611 d
01005 9518 8314 8313 b 5010 8313 10010 7718 c
0101 10010 9012 8313 b 5010 8313 10010 7718 c
0102 10010 9910 10010 a 6617 10010 10010 8819 b
康福多对照 - - - - 10010 10010 10010 10010 a
清水对照 - - - - - - -
　　α= 0101 ,下表同。
944第 4 期 吕全等 :狼毒根提取物的生物活性测定
21213 　对油松毛虫拒食作用测定 　使
用不同有机溶剂对狼毒乙醇提取物萃
取 ,分离得到的不同有效成分对油松毛
虫 4 龄幼虫进行生物活性测定 (表 4) 。
氯仿萃取物的活性最高 ,其次是石油醚
萃取物 ,效果十分理想 ;正丁醇萃取物
和水萃取物的拒食率虽然也较高 ,但是
最终的死亡率明显不如前二者 ;乙酸乙
酯萃取物的死亡率最低 ,只有 10153 %。 表 4 　SCEE萃取物对油松毛虫的生物活性处理 拒食率Π%24 h 48 h 7 d 校正死亡率Π%PEE 87165 91120 94174 aCE 89148 92139 100100 bEAE 53197 63170 10153 cBAE 73177 77191 52163 dWE 83196 85109 42111 eCK2A - - -
图 1 　SCEE萃取物对杨树溃疡病菌的抑制作用
213 　对病原真菌的生物活性测定
图 1 为 SCEE 的不同萃取物对杨树溃疡
病菌在 24、48、72 h 时的生长影响情况。不
同提取物对杨树溃疡病菌都有不同程度的
抑制生长作用 ,且随着时间的增加这种作用
愈加明显 (空白对照的斜率最大) ,其中石油
醚萃取物和正丁醇萃取物的作用最大 (两条
线重合) ,氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物的
作用其次 ,这 4 种萃取物作用明显大于水萃
取物以及丙酮对照和空白对照。
待空白对照组的杨树溃疡病菌长满平
板 ( < = 8150 cm) 后 ,各个处理的病原菌生长
情况见表 5 ,与图 1 情况基本一致 ,石油醚萃
图 2 　SCEE萃取物对仙客来尖镰孢的抑制作用
取物的抑制作用最大。
图 2 为 SCEE 的不同萃取物对仙客来
尖镰孢 24、48、72 h 的生长影响情况。从图
中可见 ,只有乙酸乙酯萃取物对仙客来尖
镰孢的抑制强于丙酮对照 (72 h 时的) ,与
随后的空白对照长满平板时情况相一致
(表 5) ,其余都没有效果。
3 　分析和讨论
采用回流法用不同有机溶剂粗提狼毒
根有效成分 ,溶剂极性越高提取率越大 ,与
前人的研究结果相吻合 ,并且各自的提取
率相差不大[11 ] 。进一步 , 乙醇粗提物
(SCEE)的不同有机溶剂萃取分离有效成分 ,萃取率和前人研究结果有明显差别 ,本研究中水
萃取率最高 ,而张国洲[11 ]报道正丁醇萃取率最高 (38196 %) ,除去水萃取物外 ,其他 4 种有机溶
054 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 17 卷
剂的萃取率相对大小和前人表现出一致性 (正丁醇 > 乙酸乙酯 > 石油醚 > 氯仿) 。
表 5 　空白对照组病原菌长满平板后各处理间的直径生长 cm
处理 PEE CE EAE BAE WE CK2A CK
杨树溃疡病菌 3107 a 4130 b 3180 ab 4188 b 8130 d 5187 c 8150 d
仙客来尖镰孢 7113 b 7190 c 6150 a 7193 c 8133 d 7117 b 8150 d
　　得到的多种有效成分进行了生物活性测定 ,效果都十分理想。在直接获得原材料的情况
下 ,从生产中简单实用的角度出发 ,水浸和乙醇冷浸更可行。从萃取得到的有效成分生物测定
来看 ,氯仿萃取物对油松毛虫作用最大 ;在对菜粉蝶的生测中也是氯仿萃取物的作用最大[11 ] ;
在对山楂叶螨的触杀和内吸处理中 ,也是氯仿提取物表现出最高的活性[5 ] 。本实验中对所选
昆虫和病原真菌作用最好的成分不同 ,氯仿萃取物对油松毛虫作用最大 ,而石油醚萃取物和正
丁醇萃取物对溃疡病原真菌的作用最大。抑制病菌生长的试验中 ,对杨树溃疡病菌有很好的
抑制作用 ,对仙客来尖镰孢抑制作用很差。提示狼毒有效成分的多样性 ,值得进一步研究确定
具体的作用成分。
近年张国洲等[4 , 7～9 , 11 ]就狼毒粗提取物及 4 种活性成分对昆虫的生物活性进行了深入研
究 ,狼毒根乙醇提取物对亚洲玉米螟幼虫、桃蚜、菜粉蝶幼虫具有很强的生物活性 ,对斜纹夜蛾
( Spodoptera litura Fabricius)幼虫、小菜蛾 ( Plutella xylostella Linnaeus)幼虫的生物活性弱 ,说明狼
毒的有效成分具有一定针对性。本研究中也有同样的认识 (对杨树溃疡病菌抑制作用明显而
对仙客来尖镰孢基本没有作用) 。有必要加大狼毒根提取物的生物测定研究 ,确定其杀虫、杀
菌谱。
狼毒杀虫有效成分的分离鉴定研究[8～10 ]发现 ,狼毒根中含有对棉蚜系蚜虫有较强毒杀活
性的物质 ,并通过活性跟踪对杀蚜活性物质进行分离纯化和结构鉴定 ,获得二个化合物 ,确定
其结构为 1 ,52二苯基212戊酮和 1 ,52二苯基222烯212戊酮 ,以及谷甾醇、伞形花内酯、瑞香亭和狼
毒色原酮等 4 种有效成分。通过人工合成有效成分的途径研制高效低毒的仿生农药及其应用
是今后重点研究内容之一。
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Study on Biological Activity of Extraction from the Root
of Stellera chamaejasme
LU Quan , JIA Xiu2zhen , LIANG Jun , WANG Yue , ZHANG Xing2yao
(Research Institute of Forest Ecology , Environment and Protection , CAF , Beijing 　100091)
Abstract :The root of Chinese stellera ( Stellera chamaejasme) was a traditional Chinese medicine , which was a
toxic plant grown widely in north of China. Since the medium of 1980s , researchers emphasized Chinese stellera
as a kind of resource of plant pesticides. The result of bioassay illustrated that the different extracts from root of
Chinese stellera possess certain biological activity. 99 % larvae of Lymantria dispar refused to feed on the leaves
immersed by water extract and SCEE of the root , which caused the 100 % larvae death correctively. In the ex2
periment of evaluating toxicity , the larva had 100 % corrective mortality after dealing with the extracts 5 d later.
The antifeeding effects rates reached 92139 % when the larva of Dendrolimus tabulaeformis was fed on the extract
of SCEE with different organic solvents , meanwhile the corrective mortality reached at 100 % after 7 d. The dif2
ferent extracts by different organic agents could restrain the growth of Botryosphaeria dothidea in artificial medi2
um , but had no obvious effects on the growth of Fusaruum oxysporum.
Key words : Stellera chamaejasme ;extract of root ;activity bioassay
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