全 文 ：第 18 卷 第 5 期
Vol. 18 No. 5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 9 月
Sep. 2010
瑞香狼毒根对长爪沙鼠的急性毒力测试
史 琨1 , 周大森1 , 郭永旺2 , 施大钊1, 王 登1*
( 1. 中国农业大学农学与生物技术学院, 北京 100193; 2. 全国农业技术推广中心, 北京 100026)
摘要: 本文采用含 17%瑞香狼毒( Steller a chamaej asme)根粉末的毒饵, 依据孙氏改良寇氏综合计算法, 实验室内
测定了其对长爪沙鼠(Mer iones unguiculatus )的急性毒力。根据预试验结果, 采用最低剂量为 7. 0 g kg- 1 ,最适
剂量梯度比值K= 0. 65 的 5 个剂量梯度的瑞香狼毒根毒饵饲喂长爪沙鼠。结果显示: 试验组试鼠体重明显下降(P
= 0. 029< 0. 05) , 完全致死组肝脏重/体重比对照组明显减小 ( P = 0. 014< 0. 05) , 但肾脏略增大 ( P = 0. 102 >
0. 05)。其对长爪沙鼠的 LD50为( 20. 37 0. 086) g kg - 1 , 95%平均可信限为( 20. 37 7. 84) g kg- 1 ,属弱毒水
平。
关键词:瑞香狼毒; 长爪沙鼠;生物农药; 致死中量
中图分类号: Q95-33; S326 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2010) 05-0731-04
Acute Toxicity Analyses of Stellera chamaej asme Root in
Mongolian Gerbils(Meriones unguiculatus)
SHI Kun1 , ZH OU Da-sen1 , GU O Yong-w ang2 , SH I Da-zhao 1 , WANG Deng1*
( 1. College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beij ing 100193, China;
2 . Nat ional Agro-tech Exten sions an d S ervice C enter, Bei jing 100026, China)
Abstract: Both whole Stel lera chamaej asme and its ext ract are demonst rated to have pow erful tox icity to
some pest insects. The poison bait containing 17 % roots of Stel lera chamaej asme was used to test the a-
cute tox icity of S tel l era chamaej asme in M ongo lian gerbils acco rding to Suns improved Kous Integrated
Way. Mongolian gerbils w ere tr eated w ith 5 t reatments of tox icant bait acco rding to pretested results: the
low est dose w as 7. 0 g/ kg and the opt imal gr adient do se radio w as 0. 65. Results indicate that the body
w eight of t reatment g roup w as signif icantly decr eased as compared to contr ol ( P= 0. 029< 0. 05) . T he r ate
of liver to body w eight w as significant ly decreased in gr oup ( P= 0. 014< 0. 05, w hereas, the per cent of
kidney to body w eight was slightly increased in group( P= 0. 102> 0. 05) compared w ith controls. The LD50 of
Stellera chamaej asme in Mongolian gerbils is 20. 37 0. 086 g/ kg. The confidence limit on 95% is ( 20. 37 7. 84)
g/ kg. The acute virulence is slight as relates to the graded standard of tox icant against mice.
Key words: S tel l era chamaej asme ; M ongolian gerbils; Botanical pesticide; Median lethal dose ( LD50 )
瑞香狼毒 ( S tel l er a chamaej asme ) , 俗称狼毒、
断肠草等,瑞香科( Thymelaeaceae)狼毒属( S tell er a
L. )植物 [ 1]。分布于我国许多地区, 在退化草场上
可成为优势草类, 在一般草原群落中为伴生种 [ 2]。
全株有毒,以根的毒性最大,早春放牧常使家畜中毒
死亡[ 3] 。作为中药狼毒的源植物之一 [ 4] , 其毒性很
早已被加以研究或开发利用。近年来, 被作为植物
源农药用于害虫防治试验。将瑞香狼毒根晒干研成
细粉,翻地时放入沟内, 可杀死地下害虫; 其水浸液
喷洒可防治菜粉蝶幼虫及蚊幼虫;做成人工毒饵可
诱杀粘虫、苍蝇,其茎叶水浸出液倒入厕所, 可杀死
苍蝇幼虫[ 5] 。瑞香狼毒对于不同的动物毒力大小差
异较大,牛羊易发生误食中毒,马和其他家畜却很少
发生中毒[ 5]。在作为中药源植物的研究过程中, 常
用大小鼠评价其毒力, 有报道,小鼠口服瑞香狼毒根
的半致死剂量( LD50 )为 3. 92 g kg- 1 [ 2] ; 其乙酸乙
酯萃取物对于小鼠的急性经口毒性 LD50 > 500 mg
kg - 1 [ 6] ;水提取和醇提取物 1次腹腔注射的小鼠
LD50为 184. 3 g kg - 1和 132. 7 g kg- 1 [ 7]。但其
对于野生小型啮齿动物的毒力目前没有相关报道。
长爪沙鼠( Mer iones unguiculatus)既是我国内
蒙古自治区中东部及邻近的河北, 山西,陕西,宁夏
和甘肃等农牧交错地带的害鼠 [ 8] , 也是一种多能性
的实验动物, 在医学上应用广泛[ 9, 10] 。本文测定了
收稿日期: 2010-06-03;修回日期: 2010- 09-20
基金项目:国家自然科学基金项目( 30800727) ;全国农区统一灭鼠项目资助
作者简介:史琨( 1989- ) ,女,山西平遥人,学士, E-mail: kel lyfou r@ yeah. net; * 通讯作者 Auther for corresponden ce, E- mail : w angdeng @
cau. edu. cn
草 地 学 报 第 18卷
瑞香狼毒根对长爪沙鼠的急性经口毒力, 旨在探索
开发一种低毒、无残留、无污染的长爪沙鼠的控制药
物,同时也为植物源杀鼠剂的开发提供实践经验。
1 材料与方法
1. 1 毒饵配制
供试植物于 2009 年 5月采自内蒙古太仆寺旗
境内( N4241. 432; E11556. 423)。由于瑞香狼毒
全株有毒且味劣,根的毒性最大 [ 2] ,试验采用根制作
毒饵。将采集的植物根洗净、风干后,用小型粉碎机
磨碎,于- 20 保存。
正式制作毒饵前先确定毒饵浓度。为保证试鼠
取食到致死量的毒饵, 饲喂前让试鼠隔夜禁食但不
禁水,然后称重,以毒饵盒分别盛 50% , 25%和 10%
( w / w )的毒饵预饲 3 d,获得试鼠对不同浓度毒饵和
正常饲料平均日食量。再调整浓度, 至试鼠 3 d 内
取食够致死量毒饵为准, 确定毒饵浓度为 17% ( w /
w)较合适。
用小型颗粒饲料机将瑞香狼毒根粉料、小麦粉
和水按照一定的比例混合, 压制成 10~ 20 mm, 直
径 2~ 3 mm 柱状, 并使瑞香狼毒根的终含量为
17%的毒饵,自然晾干。按公式( 1) ,计算每只饲喂
毒饵量。对照组测试饲喂正常的碎玉米, 草籽和小
麦麸粉配制成的人工饲饵量。
剂量= 毒饵量 17%试鼠体重 公式( 1)
1. 2 试鼠分组
所用试验用长爪沙鼠捕自河北省康保县( N41
51; E11436)农田。单笼饲养于光照 14个小时,
温度 25 的环境,供以充足食物和水,观察 1周, 淘
汰观察期间产仔及日食量不足试鼠平均食量 1/ 10
的个体。选取健康、无外伤、非孕、成年[ 11] (体重为
52~ 69 g)试鼠雌雄(平均体重为( 58. 77 1. 46) g )
各 24只, 其中用药组 40只, 分为 5 个浓度梯度组,
对照组 8只,组间体重差异不显著( F( 5, 47 ) = 0. 014,
P= 0. 981> 0. 05)。
1. 3 半致死量(LD50)测定
采用孙氏改良寇式综合计算法[ 11] 测定瑞香狼
毒根对长爪沙鼠的致死中量。先通过预实验使用少
量,多组鼠, 修正剂量, 然后得出 0% 估计致死量
( Dn )和 100%估计致死量( Dm ) , 即半致死量所在的
浓度范围。然后扩大样本量, 设置合理组数, 进行正
式试验就可以计算出半致死量, 如果正式试验和预
实验设置的组数和浓度相同, 可以将预实验和正式
试验的结果合并。按刘岱岳等小鼠口服瑞香狼毒根
的 LD 50 = 3. 92 g kg- 1 [ 2] 的量, 取整数以 4 g
kg
- 1为次低浓度,按 K= 0. 65的倍率, 设置 2. 6, 4,
6. 15, 9. 4 和 14. 56 g kg - 1 5 个剂量梯度开始调
试,试鼠每组 4只, 雌雄各半。按公式( 2)计算 0%
估计致死量( D n )和 100%估计致死量 ( Dm )。不断
调整浓度,直至出现有致死的试鼠为止,确定为试验
合适的浓度梯度。
1
K
= ( N- 1)
Dm
Dn
或 N= 1-
lg(
Dm
D n
)
lgK
公式( 2)
式中: K 为组数, N为每组试鼠数, Dm 为100%
估计致死量, Dn 为 0%估计致死量。
应用试验中确定的浓度梯度, 分别连续 4 d饲
以 17%的毒饵,每天称量毒饵的消耗量, 更换新鲜
毒饵,直到试鼠将既定剂量的毒饵全部食用后, 清洁
鼠笼,饲以正常人工饲料。从毒饵全部取食起, 观察
7 d, 以身体无力、动作缓慢、四肢挣扎,身体蜷缩而
死为中毒死亡。记录试鼠的中毒表现, 死亡时间。
统计毒饵对试鼠的灭杀率。根据公式( 3) , ( 4) , ( 5)
计算 LD50值、lgLD50的标准误 S-x 50 值和 LD50的
95%平均可信限( 95% CI) ,得出回归方程。
LD 50= lg- 1 [ x m- i( p- 3- p m- p n
4
) ] 公式( 3)
s
-
x 50 = i p- p2
n- 1
公式( 4)
LD95= LD50 4. 5 LD50 i p- p2
n- 1
公式( 5)
式中: x m 为最高致死量对数值, i为相邻剂量对
数差, p为各剂量组致死率。
1. 4 毒理探索
肝脏是体内重要的解毒器官,有毒物质(包括药
物)绝大部分在肝脏里被处理后变得无毒或低
毒[ 1 1]。机体在新陈代谢过程中产生的废物, 绝大部
分通过肾脏代谢,随尿液排出体外。故对死亡试鼠
解剖,未死亡鼠 7 d后用颈椎脱臼法处死解剖, 记录
试鼠的肝脏重量/体重,肾脏重量/体重。
1. 5 数据处理
数据采用 SPSS 10. 0 软件进行统计分析, 用
One-Way AN OVA 检验方法检验若干组独立样本
平均值差异,以 Duncans法进行多重比较。
2 结果与分析
2. 1 毒饵取食量
长爪沙鼠对瑞香狼毒毒饵的日平均取食量明显
732
第 5期 史琨等:瑞香狼毒根对长爪沙鼠的急性毒力测试
少于对照组( P< 0. 05) (图 1) , 这可能与其味劣有
关。后续试验中应尽可能多地用不同的配方改善其
适口性至与正常饲料取食量无明显的差异。
图 1 长爪沙鼠对不同浓度瑞香狼毒根毒
饵及常规饲养饲料取食量
Fig. 1 Daily ingestion o f Mongo lian gerbils to
both poison bait and normal fo od
注:图中不同字母表示差异显著( P< 0. 05) ,下同
Note: Different letters indicate significant diff erence in the
0. 05 level, the same as below
2. 2 半致死量 LD50的测定
第 1次 5组中最大值 14. 56 g kg - 1仍没有达
到全致死量,再按 14. 56 g kg - 1作最小值重新设
置 22. 4 g kg- 1和 34. 46 g kg- 1 3组,即 34. 46 g
kg- 1组全部死亡, 故 100%估计致死量( Dm )为小
于 34. 46 g kg- 1取整数后, 得长爪沙鼠对瑞香狼
毒根的 Dm= 35 g kg- 1 , D n= 6 g kg- 1 , 按公式
( 2) , 所设定的最适剂量梯度比值 K= 0. 65。取大于
6. 15 g kg- 1的整数值 7. 0 g kg- 1为最小浓度,按
K= 0. 65设置 5个剂量梯度的毒饵对试鼠给药, 测
定 LD 50为( 20. 37 0. 086) g kg- 1 , 其 95%平均可
信限为( 20. 37 7. 84) g kg - 1 (表 1)。
2. 3 毒理
5个浓度组的长爪沙鼠连续 4 d取食瑞香狼毒
根毒饵,死亡鼠表现明显的中毒症状:身体无力,全
身蜷缩,但不表现牛羊误食中毒时口吐白沫, 肚胀,
流涎、呕吐、腹泻等症状[ 2, 7]。从毒饵全部取食完
起,间隔 7 d后称重(死亡鼠死后即时称重) , 其体重
均表现为明显下降( P= 0. 029< 0. 05) ,而对照组体
重略有上升(表 2)。这可能是其中毒以主要影响植
物性神经系统, 引起胃肠道功能的紊乱[ 2] 有关。解
剖结果显示:死亡鼠有轻微皮下出血,内脏出血较严
重,胃肠道食物残渣呈褐色,而正常取食人工培植饲
料组的鼠,胃肠道呈淡黄褐色。饲药组鼠肝脏重与
体重比,完全致死组( 39. 1 g kg- 1 )肝脏重与体重
比值较对照组小( P= 0. 014< 0. 05) ,其他组与对照
组间无显著变化。用药组肾脏重与体重比和对照组
比较, 低剂量用药 、组显著降低( P< 0. 05) , 但
全致死量 ( 组 )比对照组略增大 ( P = 0. 102 >
0. 05) (图 3,图 4)。推测其对肝脏和肾脏造成了一
定的损害性改变。
表 1 17%的瑞香狼毒根对长爪沙鼠的毒力
Table 1 Acute tox icity of S teller a chamaej asme
r oo t ( 17% ) in Mongo lian gerbils
组别
Group
用药剂量
Dose
g kg- 1
死亡鼠数,只
T he num bers
of death
死亡率, p
Death rates
%
死亡时间
Death tim e
d
7. 0 0 0. 00 0. 00
10. 7 2 0. 25 2. 00
16. 5 2 0. 25 2. 00
25. 4 4 0. 50 3. 50
39. 1 8 1. 00 3. 25
对照
C ont r ol group
0. 0 0 0. 00 -
数据处理: Dm = 39. 1; Xm = 1. 5922; n= 4; K = 5; i= 0. 1874;
LD50 = 20. 36664 g kg- 1 ; y= 1. 803x+ 2. 64; sx50 = 0. 08554; LD95
= 20. 36664 7. 83973
Data analysis: Dm= 39. 1; Xm= 1. 5922; n= 4; K= 5; i= 0. 1874;
LD50 = 20. 36664 g kg- 1 ; y= 1. 803x+ 2. 64; sx50 = 0. 08554; LD95
= 20. 36664 7. 83973
3 讨论
狼毒是我国北方退化草地上常见的优势有毒有
表 2 饲喂不同浓度瑞香狼毒根毒饵后长爪沙鼠体重变化, 肝脏重与体重比及肾脏重与体重比
Table 2 Mongolian gerbils body weight var iety , the rat io o f liv er w eight to body w eight and the
ratio of kidney w eight to body w eight after ingesting differ ent quantity poison bait
组别
Group
组
Group
组
Group
组
Group
组
Group
组
Group
对照
Control g roup
体重变化量
Body weight variety, g
- 6. 92 6. 63a - 0. 93 2. 50cd - 2. 25 1. 68ade - 4. 89 4. 15adf - 7. 92 3. 10bf 0. 6 1. 99ce
肝脏重/体重
L iver weight/ body weight
0. 047 0. 0037a 0. 040 0. 0080a 0. 044 0. 0041a 0. 041 0. 012a 0. 023 0. 0011b 0. 038 0. 0045a
肾脏重/体重
Kidney weight/ Body w eight
0. 0042 0. 00028a 0. 0043 0. 00031a 0. 0052 0. 00070ac 0. 0059 0. 00088bc 0. 0066 0. 00073b 0. 0057 0. 00085bc
注: 每行不同字母代表差异显著(P< 0. 05)
Not e: Different let ters indicate significant differences in t he 0. 05 cevel
733
草 地 学 报 第 18卷
害植物,对优质牧草如草木樨(M elilotus suaveolens
Ledeb)等的生长具抑制作用 [ 13]。本研究的目的是
探索其作为植物源杀鼠剂的可行性,试验测得的狼
毒根对野生长爪沙鼠的半致死量为 20. 37 g
kg
- 1
,是已有报道小鼠的半致死量( LD50 = 3. 92 g
kg - 1 ) [ 2]的 5倍。按鼠药毒力评价标准[ 14] , 为微毒
( LD50> 1000 mg kg- 1 )。常用的灭鼠药毒力一般
以 LD50 = 1~ 50 mg kg- 1为宜,即剧毒至毒这两个
毒力等级之间。毒力过强,药物使用安全问题突出,
且毒饵的配制工艺要求高。毒力过弱则饵料消耗
大,也影响灭效[ 14] 。试验结果表明: 狼毒根毒饵可
以用来直接杀灭一些小型啮齿动物。作为纯植物源
有毒物质,其活性成分是自然界本身存在的物质, 易
降解,不污染环境,不易产生抗药性 [ 15] , 若开发成杀
鼠剂,能达到理想杀鼠剂的绝大部分标准。
瑞香狼毒的毒性利用研究主要集中于作为杀虫
剂的探索[ 5, 20] , 没有专门针对啮齿类动物毒力检测
的文献报道,相关的报道只在药用植物毒副作用评
估研究中,如水提取和醇提取物一次腹腔注射的小
鼠LD50分别为 184. 3 g kg- 1和 132. 7 g kg- 1 [ 17] ,
而氯仿和石油醚提取物的其提取的 LD50分别为 400
mg kg- 1和 50 mg kg- 1 , 总黄酮灌胃小鼠的 LD50
为 524. 8 mg kg - 1 [ 2] ,这可能与提取物所含的成分
不同有关[ 17] 。本文是首次利用狼毒作为植物源杀
鼠剂进行毒力测试研究的初探。由于植物源有毒物
成分的复杂,提取其有效成分来提高毒力将非常复
杂昂贵。另外, 从瑞香狼毒中分离出来的化合物纯
度越高,生物活性越低。这说明这些活性物质之间
的关系是十分复杂的, 仅靠其中的一种有效成分的
含量,往往不能准确地反映出其粗提物的活性大小。
目前所分离的化合物,多是容易分离、含量较为丰富
的化合物,但毒力并不一定很强;还要对那些含量较
少、常规方法难以分离的化合物做进一步分离 [ 18]。
故其作为杀鼠剂来源, 直接利用植物或其粗提物是
可能的途径之一。在直接利用的过程中, 配制适口
性高的狼毒根毒饵是关键,试验的过程中,胡萝卜基
饵也被使用,但由于取食难以定量,故采用了本试验
的压制配方饵料,虽然其适口性不是很好,但能确保
试鼠摄入设定量的毒饵。在实践应用过程中, 毒饵
的配方需要进行进一步的试验, 使得其适口性达到
最佳。
瑞香狼毒主要化学成分有香豆素、黄酮、二萜原
酸酯和木脂类化合物等类型[ 19~ 21] ,很多具有较强的
生物活性,如具有较强杀虫活性的 1, 5-二苯基-2-戊
烯-1-酮、1, 5-二苯基-1-戊酮、伞形花内酯、瑞香亭
等[ 22~ 24]。但对大型哺乳动物的有毒成分分离没有
相关的文献报道。从目前杀鼠剂主要为抗凝血类毒
物的角度考虑, 其所含的 4 种香豆素: 虎耳草素
( P impinellin)、异虎耳草素( Isopimpinel lin)、异佛手
柑内酯( Isober gapten)、牛防风素( Sphandin)等[ 5] ,
可作为杀鼠剂仿生合成的结构模板,值得进一步研究。
我国的狼毒原植物分布面积广泛、密度大、资源
丰富, 原料易得。其中瑞香狼毒一般被认为毒性大
而很少被中医药使用, 其资源利用度低 [ 24]。将之开
发为一种新型的植物性杀鼠剂, 既可以充分利用该
植物资源,也有利于其作为退化草原的优势种被清
除,进而为草原生态环境的保护贡献力量。
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(责任编辑 张蕴薇)
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