全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 30(2)：274— 279 2010年 3月
竹叶花椒果实精油对两种蚊虫的毒杀活性研究
张 云1，彭映辉l*，曾冬琴1，陈飞飞1，秦巧慧 ，黄 谊2
(1．中南林业科技大学 生命科学与技术学院 ，长沙 410004；2．湖南省疾病预防控制中心杀虫灭鼠科 ，长沙 410005)
摘 要：采用浸液法测试了竹叶花椒果实的水蒸汽蒸馏精油对白纹伊蚊和致倦库蚊幼虫的毒杀效果 ，并用三
角瓶密闭熏蒸法研究了精油对这两种成蚊的熏杀活性；此外，采用 GC-MS分析了该精油的化学成分。研究结
果：(1)精油对白纹伊蚊和致倦库蚊的 I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ龄期幼虫及蛹的 LC5o值分别为 25．634／61．472、31．763／
76．431、52．356／110．172、258．497／121．884和 198．263／162．048 mg·L-l；(2)精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊成
蚊的 LC50值分别为 24．957和 29．517／*g·cm一3；(3)在 147．52 g·cm≈熏杀剂量下 ，精油对白纹伊蚊和致倦
库蚊成蚊的 KT50值分别为 3．493和2．993 min，24 h致死率均为 100 ；(4)共鉴定出 18种化合物，其中萜烯
类 1O种，占精油总量的67．122 ，为竹叶花椒果实精油的主要成分。竹叶花椒果实精油对白纹伊蚊和致倦库
蚊均有明显的致死作用，且作用速度快，具有开发为植物源杀蚊剂的潜力。
关键词 ：竹叶花椒 ；精油；毒杀活性 ；白纹伊蚊 ；致倦库蚊；化学成分
中图分类号：Q946 文献标识码 ：A 文章编号：1000-3142(2010)02-0274—06
activity of essential oil from Zanthoxylum
， trUCtltlCatl0n J f■ J●，’● J● agalns
ZHANG Yun1，PENG Ying-Hui1*，ZENG Dong-Qin1，
CHEN Fei-Fei1，QIN Qiao-HuiI，HUANG Yi2
(1．College of Li’ Science and Technology，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China；
2．Vector and Rat Control Department，Hunan Pr0 f 0 Center for Disease Control and Prevention，Changsha 410005．China)
Abstract：Essential oil，extracted by steam distillation from Zanthoxylum arTnatum fructification，were tested for their in—
seeticidal activity to the larvae and pupae of Aedes albopictus and Culex pipiens quinquefasciatus under laboratory condi-
tions by means of steeping，and its fumigant activity to the adults of two mosquito species were evaluated by means of
sealing conical flask．The volatile components of this oil were also analyzed by gas chromatography-mass spectrometry．
Results are given as follows：(1)The 24 h LC50 values of Z．armature essential oil for I，II，III，IV instar larvae and pupae
ofAe．albopictus／Cx．pipiens quinquefasciatus were 25．634／61．472，31．763／76．431，52．356／1lO．172，258．497／121．884
and 198．263／162．048 mg· ，respectively；(2)The LC50 values for adults of Ae．albopictus and Cx．pipiens quinque—
fasciatus were 24．957 and 29．517 g·cm-。，respectively；(3)At the dosage of 147．52 g·cm-3，the death rate of adults
of Ae．albopictus and Cx．pipiens quinquefasciatus both were 100 ，and the KTso values for adults of two mosquito spe—
cies were 3．493 min and 2．993 min，respective／y；(4)Eighteen chemical constituents were identified，including 10 kinds of
terpenoids compounds which were the main compo nents and accounted for 67．122 of tota1．This essential oil had a
high and rapid poison activity on Ae．albopictus and Cz．pipiens quinquefasciatus，which had potential to develop natural
insecticides against mosquitoes．
收稿日期 ：2008-10-20 修回日期：2009—06—23
基金项目：湖南省教育厅重点项目(06A083)；湖南省自然科学基金(o8J3O28)；湖南省研究生科技创新基金(CY2009B166)[Scientific Research Fund
0f Hunan Provincial Education Department of China(06A083)；Hunan Provincial Natural science Foundation of China(08JJ3028)；Hunan Provincial Teehnol—
ogy Innovation Fund for Postgraduate Students(CX2009B166)]
作者简介：张云(1984一)，女 ，广西桂林人 ，硕士研究生，主要从事蚊虫防制及植物源农药研究，(E-mail)linghul10@163．corn。
。通讯作者(Aothor for correspondence，E—mail：pengyh999@163．corn)
2期 张云等 ：竹叶花椒果实精油对两种蚊虫的毒杀活性研究 275
Key words：Zanthoxylum armatum；essential oil；insecticidal activity；Aedes albopictus；Culex pipiens quinquefascia
tus；chemical constituents
近年来 ，为缓解化学杀虫剂对环境造成的压力 ，
不少国内外的研究者试图寻找出性能优 良的植 物源
杀虫剂来代替现已广泛使 用的 DEET、拟除虫菊酯
类及有机磷类物质 。目前 已有不少关于植物精油对
蚊虫毒 杀 和 熏 杀效 果 的报 道 (Vahitha等 ，2002；
Tripathi等，2004；Prabakar& Jebanesan，2004；Ra—
ikumar& Jebanesan，2004；杨频 等 ，2004；Amer&
Mehlhorn，2006a；Nathan等 ，2006；彭映辉等 ，2007；
Gleiser & Zygadlo，2007；Chapagain 等，2008；
Cheng等，2008)，但尚无对竹叶花椒 (Zanthoxylum
arl~latuTI7)果实精油杀蚊效果的研究。竹叶花椒为
芸香科 (Rutaceae)花椒 属多年生落 叶小乔 木，全株
有花椒气味，果皮的麻辣味最浓；在我国广西、湖南、
云南、贵州等地广泛分 布。早 在 2100多年前 ，古人
就利用竹叶花椒作为芳香性防腐剂 、驱虫剂 和醉鱼
剂(陈封怀等 ，1989)。本文首次研究 了竹叶花椒果
实精油对白纹伊蚊和致倦 库蚊的毒性 ，发现资源丰
富的竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊各龄
期幼虫 、蛹及成蚊都具有 明显 的毒杀效果 ，同时，在
此基础上对其化学成分进行 分析 ，为开发无公害的
植物源杀蚊剂 ，合理利用竹叶花椒资源提供科学依
据。
1 材料与方法
1．1供试植物及蚊虫
竹I1-卜花椒新鲜成熟果实于 2007年 9月 13日采
自湖南省长沙市林海生态公园和中南林业科技大学
校园。白纹伊蚊 (Ae．“lbopictus)和致倦库 蚊(Cx．
pipiens quinque，asciatus)种 源 由湖南 省疾病预 防
控制中心提供，是 国家标准卫生用杀虫剂药效评价
昆虫。饲养条件：温度(26±2)℃ ，相对湿度 7O ±
5 ，光周期 14 L：10 D。
1．2研 究方 法
1．2．1竹叶花椒果 实精 油的制备 取 i00 g竹 叶花
椒新鲜成熟果实 ，用蒸馏水洗净后装入 l 000 mL圆
底烧瓶 中，加入 700 mL蒸馏水 ，将烧瓶依 次接上挥
发油测定器和冷凝 管，用可调温 电热套加热至沸腾
后保持在 i00℃左右 ，水蒸 汽蒸馏 5 h，收集挥发油
测定器中的精油于棕色细 口试剂 瓶中，用适量的无
水硫酸钠干燥，精 油提取率 (油／鲜重 )为 1．039 ，
冷藏于 4℃的冰箱中备用 。
1．2．2幼虫毒杀活性测定 参照 Nathan等 (2006)
的方法 ，采用浸液法进行优化测试 ：将竹叶花椒果实
精 油 充 分 溶 解 于 无 水 乙醇 中 (分 析 纯 ，纯 度 ≥
99．7 Vo)，再 用蒸 馏 水 按 比例 稀 释 到所 需 的浓 度
(0．005％0、0．0l％0、0．025％0、0．05％。、0．1％o、0．25％。、
0．5％0。)，得 到毒杀 剂量分 别为 4．6l、9．22、23．05、
46．1O、92．20、230．50、461．00 mg·L。的精油溶液。
在 5O mL锥形瓶 中分别接入 2O头供试蚊虫(白纹
伊蚊和致倦 库蚊 I、Ⅱ、Ⅲ和 Ⅳ龄期 幼虫及蛹)，将
25 mL上述各浓度组的精油溶液分别加入到锥形瓶
中，每组处理设 5次重复，同时计算出各组精油溶液
中乙醇的浓度 ，配制等浓度 的乙醇溶液用于作对 照
试验。试验期间不喂食 ，处理 24 h后记录幼虫与蛹
的死亡数 目。测定条件 ：温度 (26±1)℃，相对湿度
6O 9／6-5 。
1．2．3成蚊熏杀活性测定 参照张云等(2009)的方
法 ，在常温下测定竹 叶花果实椒精油对 白纹伊蚊和
致倦库蚊成蚊的熏杀活性。在 250 mI 三角瓶内接
人 2O只羽化后 2～3 d未吸血的雌成蚊 ，并 以白纱
布封 口，在白纱布上固定一块滤纸条 (1 cm×5 cm)，
在滤纸条上分别滴加不 同量的精油(2．5、5、10、2O、
40 I )，使 得 三 角 瓶 内精 油 的熏 杀 剂 量 分 别 为
9．22、l8．44、36．88、73．76、l47．52 g·cm～，迅速
用保鲜膜封 口并开始计时 ，每 2 min观察记录一次
试虫的击倒数 ，持续熏蒸 2O min后将全部 试虫移入
洁净的 1 000 mL大烧杯 中，并用 白纱布封 口；用含
有 5 葡萄糖水 的海棉球饲养 ，观察饲养 24 h后 试
虫死亡数 ，每个处理组重复 5次 ，同时设空 白对照。
测定条件 ：温度(26±1)℃，相对湿度 6O ±5 。
1．2．4竹叶花 果 实椒精 油化 学成 分分析 GC—MS
为 Agilent 6890GC一5973，采用 HP一5弹性石英毛细
管柱(30 In×320 m×0．25 pin)(美 国安捷伦公
司)。进样量为 l L，升温程序为 ：柱温 4O℃保持 8
min，2℃ ·min 程序升温至 lOO℃，保持 2 rain后，
3℃ ·rain。程序升温 至 250℃保持 5 rain；进样 口
温度为 250℃。高纯氦气作为载气，流量 60 mL·
mif 。离子源为 EI，电离电压为 70 eV，离子源温
度 220℃，发射电流 470／xA；扫描质量范围35～500
276 广 西 植 物 3O卷
amu(m·z- )。用面积归一化法测得各组分的质量
分数并对总离子流色谱图中的主要色谱峰，利用
NIST 98数据库结合以往文献确定竹叶花椒果实精
油的化学成分。
1．3数据处理
毒杀活性测定结果和熏杀活性测定结果均采用
概率值分析方法，用 SPSS 13．0统计软件分别计算
出LC5。值和LC。值、KT。值和KT。值、95 9／6置信区
间和毒力回归方程 ，并对毒力回归方程进行卡方检
验(X )(显著水平 a=0．05和 a一0．01)。毒杀和熏
杀试验中，24 h时的校正死亡率根据以下公式求
得：校正死亡率( )=
镐 × o％ l一对照组死亡率 ⋯
2 结果与分析
2．1竹叶花椒果实精油对白纹伊蚊和致倦库蚊幼虫
的毒杀活性
竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊不同
龄期(I、Ⅱ、I丌和 lV)幼虫及蛹具有较高的致死 作
用，且作用速度较快，但毒杀活性有差异；在处理24
表 1 竹叶花椒果实精油对白纹伊蚊和致倦库蚊不同龄期幼虫和蛹的毒杀活性
Table 1 Insecticidal activity of essential oil from Zanthoxylum armatuzn fructification against
larvae and pupae of Aedes albopictus and Cule．．pipiens quinque
．
fasciatus
表示方程的显著水平 为 n=0．05；一 表示方程的显著水平为 a：0．01。下同。
h后 ，精油对两种蚊虫 T龄期幼虫的有效剂量(LC 。
值和 LC 。值)最低；对白纹伊蚊 I、Ⅱ、Ⅲ龄期幼虫
的有效剂量均低于致倦库蚊 ，而 Ⅳ龄期幼虫和蛹的
有效剂量均高于致倦库蚊，空白对照组无死亡(表
1)。白纹伊蚊 I、Ⅱ、Ⅲ龄期幼虫对竹叶花椒果实精
油的耐受性比致倦库蚊弱，但 Ⅳ龄期 幼虫和蛹对该
精油的耐受性比致倦库蚊强。
2．2竹叶花椒果实精油对自纹伊蚊和致倦库蚊成蚊
的熏蒸活性
在短时间(20 rain)的持续熏蒸下 ，5组不同剂
量的竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊
的熏蒸活性有差异；随着精油剂量的增加，试虫的击
倒速度明显加快，KT。值和 KT 。值减小 ，24 h后的
死亡率明显上升。在 中低 剂量组 (9．22、36．88和
73．76 tLg·Cm。)中，白纹伊蚊的击倒速度比致倦库
蚊 快 ，白 纹 伊 蚊／致 倦 库 蚊 的 KT。值 分 别 为
10．299／12．421、6．417／8．832和 5．477／6．793 mini
但在高剂量组(147．52 g·cm )中，致倦库蚊的击
倒速度大于 白纹伊 蚊，自纹伊 蚊／致倦库 蚊的 KT。
值分别为 3．493／2．993 min，24 h后 的死亡率均为
2期 张云等：竹叶花椒果实精油对两种蚊虫的毒杀活性研究 277
l00 ；空白对照组无死亡(表 2)。
竹叶花椒果实精油对白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊
都具有明显致死作用 ，且作用 速度较快 。24 h后 ，
白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊的 LC。值(LC。值)分别
为 24．957(74．501)和 29．517(87．066)／xg·em一，
空 白对照组无死亡 (表 3)，说 明竹 叶花椒果实精油
对白纹伊蚊成蚊的致死作用强于致倦库蚊。在短时
间持续熏蒸(2O min)的过 程中，发现两种蚊虫的中
毒症状均如下 ：迅速进入兴奋状态 ，不停地在三角瓶
内飞动，之后相对安静 ，通 常无法贴附于瓶壁 ，停落
于瓶底 ，六足无力 ，缓慢爬行 ，似不能支撑身体 ，翻倒
复又爬起或在极短时间 内飞起数次后，翻倒仰卧在
瓶底 ，对外界刺激近无反应，仅足和喙有轻微抽动；
这与杨频等(2004)描述的情况相似。
表 2 竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊的熏蒸效果
Table 2 Fumigation effect of essential oil from Zantho3cylum arT~latum fructification
against adults of Aedes albopictus and Culex pipiens quinquefasciatus
表 3 竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊的毒杀活性
Table 3 Toxicity of essential oil from Zantho．rylum arll~atu?H fructification
against adults of Aedes albopictus and Cule：r pipiens quinque fasciatus
*表示在 =0．05水平 I二有显著性差异。*Significant at P2．3竹叶花椒果实精油的化学成分
对竹叶花椒果实精 油进行 GC—MS分析 ，共鉴
定出 l8种化合物，检 出物占精油挥发性成分总量的
96．815 ，其中萜烯类 1O种 ，占挥发性成分 总量 的
67．122 。竹叶花椒果实精油的主要成分及含量分
别为 ：Limonene(柠檬烯 ，36．764 )、a—Pinene(a一蒎
烯 ，18．548 )、Eucalyptol(桉树 脑 ，17．235 )、j3一
Phelandrene(7-水 芹 烯 ，6．473％)、Benzene，1～
methyl一4一(1一methylethy1)一(对伞花烃，4．575 )、2一
Cyelohexen—l—one，4-(1一methyleth y1)一(4一(卜甲基
278 广 西 植 物 3O卷
乙基)-2一环 己烯一1一酮 ，3．949 )、p—Myrcene(月桂
烯，2．089 )(表 4)。
3 讨论
竹叶花椒果实精油对 白纹伊蚊和致倦库蚊 I、
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ龄期幼虫及蛹有显著 的毒杀活性 ，对 白纹
伊蚊和致倦库蚊成蚊也有明显的熏杀活性，具有开
发成植物源灭蚊剂的潜力。其精油中含有大量的萜
类化合物。萜类化合物及其衍生物具有很强的生物
活性 ，能与昆虫神经细胞膜受体结合 ，改变离子通道
和生物学活性位点，可使昆虫神经传导受抑制，起到
毒杀 和 驱 避 作 用 (周 天 等，2006；Murugan等，
2007)。竹叶花椒果实精油的这些化学成分中，已被
表 4 竹叶花椒果实精油化学成分
Table 4 Chemical compositions of essential oil from Zanthozylum armature fructification
报道对蚊虫具有毒杀、熏杀或驱避作用的活性成分
有：柠檬烯(Tripathi等，2004；Traboulsi等，2005)、
一 蒎烯(郝乃斌 等，1999)、桉树脑 (Amer＆ Mehl—
h6rn，2006 b)、 一水芹烯(Jaenson等，2006)、月桂烯
(Cheng等，2009)和 3一蒈烯(0dalo等，2005)。竹叶
花椒果实精油对不同龄期的同种蚊幼虫的毒杀活性
有显著差异 ，且相同龄期的两种幼虫之间，毒杀活性
差异显著，造成这些差异的原因、竹叶花椒果实精油
对蚊虫的毒杀机理、对竹叶花椒果实精油 中活性单
体的分离提纯及活性单体对两种蚊虫的毒杀活性测
定等有待进一步研究。
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