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五种伞形科中草药乙醇提取物对淡色库蚊的控制作用



全 文 :收稿日期:2006-07-05
基金项目:中国科学院知识创新方向性项目(KZCX1-SW-19);中国科学院农办重点项目
作者简介:王桂清(1968-),女 ,博士 ,教授 , E-mai l:guiqingwang2003@yahoo.com.cn;*通讯作者 , 博导 , E-mail:ji.lanzhu
@iae.ac.cn。
五种伞形科中草药乙醇提取物
对淡色库蚊的控制作用
王桂清1 , 2 , 姬兰柱1* , 袁 静3 , 张 弘1 , 3
(1.中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 110016;2.聊城大学农学院 ,
山东聊城 252059;3沈阳化工研究院 , 沈阳 110021)
摘要:研究了 5种伞形科植物蛇床 、防风 、当归 、紫花前胡和白芷对淡色库蚊幼虫和成虫的生
物活性 ,采用浸渍法测定了样品乙醇提取物对蚊幼虫的杀伤作用 ,采用三角瓶法测定了样品乙
醇提取物对蚊成虫的熏蒸作用 。结果表明 , 5种伞形科中草药的乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫
和成虫的杀伤效应不同:蛇床子的乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫的毒杀效果最佳(24h的 LC90为
49.886mg/L),白芷的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的熏蒸效果最佳(KT90为 23.271min)。
关 键 词:伞形科中草药;淡色库蚊;毒杀作用;熏蒸作用
中图分类号:S482.8  文献标识码:A  文章编号:1005-9261(2007)02-0142-05
A Preliminary Investigation on the Control of Culex pipiens pallens with
the Ethanol Extracts of Five Umbelliferae Herbal Medicines
WANG Gui-qing , JI Lan-zhu , YUAN Jing , ZHANG Hong
(Institute of Applied Ecology , Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110016 , China)
Abstract:For control of mosquitoes , the biological activity of the ethanol extracts of five Umbelliferae
herbal medicines (Cnidium monnieri , Saposhnikovia divaricata , Angelica sinensis , A.decursive , A.
dahurica)to larvae and imagoes of Culex pipiens pallens were studied.The immersion method was used
to test the insecticidal activity of the ethanol extracts to mosquito larvae.The Erlenmeyer flask method
was used to determine the fumigant action of the ethanol extracts to mosquito imagoes.The results showed
that the killing effects of the ethanol extracts of the five Umbelliferae herbal medicines to the larvae and
imagoes of C.pipiens pallens are different.The insecticidal action of the ethanol extracts of cnidium fruit
to mosquito larvae (LC90=49.886 mg/L)and the fumigant action of the ethanol extracts of dahurian an-
gelica root to mosquito imagoes(KT90=23.271min)are the best.The cnidium fruit and dahurian angeli-
ca root have a potential value for further exploitation.
Key words:Umbelliferae herbal medicine;Culex pipiens pallens;insecticidal action;fumigant action
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23(2)142-146      中国生物防治 Chinese Journal of Biological Control        2007年 5 月
DOI :10.16409/j.cnki.2095-039x.2007.02.009
  淡色库蚊(Culex pipiens pallens Coquillett)主要分布于我国中 、北部广大地区 ,该蚊种群密度
高 ,成虫家栖 ,嗜吸人血 ,是班氏丝虫病和乙型脑炎的主要传病媒介 。随着有机杀虫剂的长期
和大量使用 ,蚊虫抗药性逐渐增强 ,而对环境污染和自然生态平衡的影响有增无减[ 1] 。我国有
毒植物资源丰富 ,从中寻找植物杀虫剂 ,不仅对人畜及其它生物比较安全 ,而且有利于环境保
护。伞形科(Umbelliferae)植物为一年生至多年生草本 ,在我国有 90余属 ,500多种 ,全国均有
分布 。该科植物所含的化学成分主要为挥发油(植物精油),是重要的中草药。
本课题组在对 200多种植物的乙醇提取物进行生物活性的普筛时 ,发现伞形科的几种植
物对淡色库蚊的效果较好 ,因此挑选了 5种伞形科植物 ,初步探讨了其乙醇粗提物对蚊幼虫的
毒杀作用和对蚊成虫的熏杀作用 ,为开发植物杀虫剂提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 植物样品及提取
5种植物样品为蛇床(Cnidium monnieri)的果实 ,其余 4种植物防风(Saposhnikovia divarica-
ta)、当归(Angelica sinensis)、紫花前胡(Angelica decursive)和白芷(Angelica dahurica)均为根 ,购自
沈阳市中草药市场。将样品进一步阴干 ,粉碎 ,40目过筛 。准确称取样品 50g ,用 300ml乙醇
室温浸泡 5d ,每天人为搅动 1次 ,抽滤 ,旋转蒸发仪浓缩 ,直到冷凝管中无溶剂滴下为止 ,回收
溶剂 ,提取物称重 ,密封 ,置 4℃冰箱中保存备用。
1.2 供试蚊虫
蚊虫生活史短 ,发育快 ,试验中如果药效较慢 ,观察期间四龄幼虫可能会变为蛹;而二龄虫
对药剂较为敏感;三龄虫对药剂的敏感程度适中 ,同时在观察期间又不会出现变为蛹的现
象[ 2] 。所以选择淡色库蚊敏感品系三龄幼虫和成虫作为试验蚊虫(试验过程中混入个别二龄
虫),由沈阳化工研究院新药生测实验室提供 。
1.3 药液的配制
1.3.1 幼虫毒杀作用试验药液的配制 先将5种植物样品乙醇提取原液用少许乙醇(不超过
终体积的 2%)充分溶解 ,用无菌水配制成 2000mg/L 的母液 ,然后用带有蚊幼虫的水稀释成
400 、300 、200 、100 、50mg/L。
1.3.2 成虫熏蒸作用试验药液的配制 先将植物样品乙醇提取原液用丙酮配制成 8000mg/L
的母液 ,然后稀释成 5000 、800 、400mg/L ,备用 。
1.4 生物测定
1.4.1 浸渍法 采用浸渍法[ 3]测定植物样品乙醇提取物对淡色库蚊幼虫的杀伤作用 。先将
24孔培养板编号 ,分别在孔中加入带有蚊幼虫 20头左右的水 1.6 、1.7 、1.8 、1.9和 1.95ml ,再
加入 2000mg/L的母液 0.4 、0.3 、0.2 、0.1和 0.05ml ,终体积为 2ml ,终浓度为 400 、300 、200 、100
和50mg/L。在 26±1℃、RH60%~ 80%、光照 L∶D=16h∶8h下培养 24h ,检查结果 。振动培养
板 ,并用镊子轻触蚊幼虫身体 ,以沉入孔底部不动者为死亡 。每个样品重复 3 次 ,每次均以
2%乙醇浸渍蚊幼虫作为空白对照。
1.4.2 三角瓶法 蚊成虫熏蒸作用的生物测定参照慕立义[ 4]的三角瓶法 ,并加以改进 。将蚊
成虫约 20头装入 250ml三角瓶中 ,用移液枪分别吸取 1.3.2方法中不同浓度药液 140μl ,点滴
在悬挂于锡箔纸上的 1cm×7cm滤纸片上 ,待丙酮挥发后迅速以锡箔纸封口 ,以只加 140μl丙
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 第 2 期       王桂清等:五种伞形科中草药乙醇提取物对淡色库蚊的控制作用           
酮为对照 。每处理 3瓶 ,24h检查结果 。采用Abbott公式 ,计算校正死亡率 。
1.5 乙醇提取物对淡色库蚊杀伤的毒力回归线的建立
1.5.1 对蚊幼虫毒杀的毒力回归线的建立 在毒力比较的基础上 ,取 5种伞形科中草药乙醇
提取物适当量 ,加入一定量的乙醇使之完全溶解 ,用无菌水等差(或等比)稀释成系列浓度 。试
验重复 3次 ,建立毒力回归方程 。将死亡率转换成几率值 ,浓度转换成对数 ,进行几率值分析
求出样品的乙醇提取物对蚊幼虫的半数致死浓度(LC50)。
1.5.2 对蚊成虫熏蒸的毒力回归线的建立 按 1.4.2方法 ,每种提取物浓度为 5000mg/L ,各
处理 1瓶 ,每 5min检查一次结果 ,记录击倒数量。试验重复 3次 ,建立毒力回归方程 ,求出样
品的乙醇提取物对蚊成虫的击倒中时(KT50)。
1.6 数据分析
试验数据线性回归由 SPSS完成(SPSS 12.0);差异显著性分析依据 Duncan s新复极差法。
2 结果与分析
2.1 五种伞形科植物样品的提取率
采用乙醇进行冷浸提取植物样品 ,除去溶剂蒸干后 ,5种伞形科植物样品乙醇提取物的提
取率有很大差异(表 1)。其中防风的提取率最高 , 为 5.98%;紫花前胡的提取率最低 ,为
1.22%;当归 、白芷的提取率与防风接近 ,分别为 5.46%和 5.36%;蛇床的提取率与紫花前胡接
近 ,为 1.40%。提取率的高低反映植物材料中溶于乙醇物质的多少 ,说明防风中溶于乙醇的
物质较多 ,而蛇床和紫花前胡中溶于乙醇的物质较少。
表 1 植物样品的提取率
植物材料 样品重(g) 提取物重(g) 提取率(%) 植物材料 样品重(g) 提取物重(g) 提取率(%)
蛇床 50 0.70 1.40 紫花前胡 50 0.61 1.22
防风 50 2.99 5.98 白芷 50 2.68 5.36
当归 50 2.73 5.46
2.2 五种伞形科植物乙醇提取物对淡色库蚊幼虫的杀伤作用
2.2.1 毒杀作用 5种伞形科中草药植物的乙醇粗提物 ,对淡色库蚊幼虫均有较强毒杀作用
(表 2)。从结果可以看出 ,对淡色库蚊幼虫的杀伤作用最强的是蛇床子 ,当其乙醇提取物浓度
达到 50mg/L 时 ,蚊幼虫 24h的死亡率就已经达到了 92.12%;其次是白芷 、紫花前胡和防风 ,在
乙醇提取物浓度为 100mg/L 时 ,死亡率分别为100%、90.00%和86.33%;杀伤作用最弱的是当
归 ,浓度为 100mg/L时死亡率只有 36.66%,直至浓度高达 400mg/L时死亡率才达 100%。
表 2 乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫的 24h校正死亡率(%)
植物材料 50mg/ L 100mg/ L 200mg/ L 300mg/ L 400mg/ L
蛇床 92.12±1.64 aA 100.00± 0.00 aA 100.00± 0.00 aA 100.00±0.00 aA 100.00±0.00 aA
防风 0±0.00 dD 86.33± 7.60 aA 100.00± 0.00 aA 100.00±0.00 aA 100.00±0.00 aA
当归 0±0.00 dD 36.66± 8.82 bB 65.15±15.00 bB 96.67±5.78 aA 100.00±0.00 aA
紫花前胡 17.42±0.76 bB 90.00±10.00 aA 100.00± 0.00 aA 100.00±0.00 aA 100.00±0.00 aA
白芷 10.34±3.66 cC 100.00± 0.00 aA 100.00± 0.00 aA 100.00±0.00 aA 100.00±0.00 aA
  注:同列不同小写字母表示 5%水平差异显著 ,不同大写字母表示 1%水平差异显著 ,下同。
2.2.2 毒杀中浓度 在实验室条件下 ,测定了 5种伞形科中草药植物乙醇粗提物对淡色库蚊
幼虫的毒杀效果 ,通过几率值分析求出了样品乙醇提取物对淡色库蚊幼虫的 LC50值(表 3)。
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结果表明 ,蛇床子的乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫的毒杀效果最强 ,24h的 LC50值为 33.303mg/L
(转化成样品干重的质量浓度为 2.38g/L);其次为白芷 ,其 LC50为 65.942mg/L(转化成样品干
重的质量浓度为 1.23g/L);效果最差的为当归的乙醇粗提物 ,24h的 LC50为 146.030mg/L(转化
成样品干重的质量浓度为 2.68g/L),是蛇床子的 4.38倍(转化成样品干重的质量浓度为 1.13
倍 ,即两者样品干重的质量浓度接近)。
表 3 乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫的毒力回归线(Mean±SE)
植物材料 直线回归方程 相关系数(r) LC50(mg/ L) LC90(mg/ L)
蛇床 Y = 7.3029 x -6.119 0.9884 33.303±0.9959 49.886
防风 Y =19.4540 x -32.420 0.9332 83.815±1.1353 97.544
当归 Y = 7.3269 x -10.860 0.9720 146.030±4.0524 218.450
紫花前胡 Y = 6.4894 x -7.166 0.9680 74.950±3.3703 118.100
白芷 Y =16.6150 x -25.230 0.9889 65.942±1.2080 78.759
2.3 五种伞形科植物乙醇提取物对淡色库蚊成虫的熏蒸作用
2.3.1 熏蒸效果 5种伞形科中草药植物的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的熏蒸作用 ,均随浓
度的升高而增加(表 4)。比较 800mg/L浓度下的校正死亡率 ,最低的为当归 ,仅为 30.51%,最
高的为蛇床子 ,高达 87.08%,是当归的 2.85倍。
表 4 乙醇粗提物熏蒸对淡色库蚊成虫的校正死亡率(24h , %)
植物材料 400mg/ L 800mg/ L 5000mg/ L
蛇床 63.27±13.93 aA 87.08±1.64 aA 100.00±0.00 aA
防风 49.15±7.75 aAB 71.65±3.00 bAB 100.00±0.00 aA
当归 25.14±7.07 bB 30.51±2.60 dC 100.00±0.00 aA
紫花前胡 54.73±2.11 aA 58.33±3.68 cB 100.00±0.00 aA
白芷 49.72±5.98 aAB 73.16±14.41 bAB 100.00±0.00 aA
2.3.2 击倒中时 从表 5可以看出 ,5种伞形科中草药植物的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的
KT50 ,紫花前胡的最长为 23.685min ,白芷的最短为 11.573min。总体看五者的击倒中时相差不
大;但五者对淡色库蚊成虫的 KT90相差较大 , 白芷的最短为 23.271min , 防风的最长为
88.891min ,是前者的 3.82倍 。白芷的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的击倒效果最强 ,快于蛇床
子;而白芷的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的熏蒸 24h的死亡率却次于蛇床子 。综合 KT90和熏
蒸死亡率 ,白芷的乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的作用效果最佳。
表 5 乙醇粗提物对淡色库蚊成虫的毒力回归线(Mean±SE)
样品 直线回归方程 相关系数(r) KT50(min) 95%CL(min) KT90(min)
蛇床 y = 2.2636x +2.0509 0.9075 20.083±1.2906 17.706 ~ 22.779 73.961
防风 y = 1.8937x +2.5910 0.8918 18.711±1.3982 16.162 ~ 22.662 88.891
当归 y = 3.3694x +1.2063 0.7039 13.364±0.6757 12.103 ~ 14.756 32.082
紫花前胡 y = 2.2593x +1.8947 0.9566 23.685±1.5618 20.813 ~ 26.952 87.442
白芷 y = 4.2243x +0.5078 0.8910 11.573±0.5839 10.483 ~ 12.775 23.271
3 结论与讨论
本研究结果表明 ,5种伞形科中草药的乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫和成虫的杀伤效应不
同 ,蛇床子的乙醇粗提物对淡色库蚊幼虫的毒杀效果最佳。综合对蚊幼虫的 LC90和KT90 ,白芷
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 第 2 期       王桂清等:五种伞形科中草药乙醇提取物对淡色库蚊的控制作用           
和蛇床子的乙醇粗提物对淡色库蚊的作用效果较好 。如果用样品干重的质量浓度来表示 ,则
白芷对淡色库蚊幼虫的毒杀效果最佳。以上结果说明试验所用的5种伞形科中草药对淡色库
蚊均有较好的毒杀和熏杀作用 ,尤其是蛇床和白芷 。
潘实清等[ 5]研究了 28种中草药乙醇提取液对蚊幼虫的杀伤作用 ,结果表明淡色库蚊和白
纹伊蚊(Aedes albopictus)幼虫对 28种中草药的敏感性不同 ,其中藜芦 、漏芦和蛇床子等中草药
在蚊虫防治方面具有进一步开发利用的价值 。黄钢等[ 3]的研究表明 ,采自河北的 90种杀虫植
物中 ,对淡色库蚊幼虫具有50%以上杀虫活性的植物共 44种 ,其中菊科植物 6种 ,居首位;伞
形花科植物蛇床 、东北羊角芹二者的丙酮提取物对淡色库蚊幼虫 12h的毒杀效果分别为 95%
和91.67%。
伞形科植物(尤其是蛇床子)的有效活性成分除对蚊虫有作用外 ,对其它病虫也有一定效
果。如舒在习等[ 6]以高良姜 、蛇床子 、水菖蒲等植物为主要原料 ,研发出 3种植物杀虫剂 ,对主
要储粮害虫均有很好的防治效果。孟祥林等[ 7]采用室内平皿菌丝生长速率法研究了蛇床子和
苦参有效活性成分对烟草赤星病菌(Alternaria alternata)的毒力及联合毒力 ,结果表明蛇床子和
苦参有效活性成分对烟草赤星病菌都有一定的抑制作用 , EC50分别为 80.0和 27.9μg/ml ,将两
者按照一定比例复配后 ,具有明显的增效作用。孙海峰等[ 8]对 9种中药乙醇提取物进行了抗
龙胆斑枯菌(Septoria microspora)活性试验 ,其中蛇床子 14d 最低抑菌质量浓度小于 0.1g/ml。
王进忠等[ 9]以 4种中草药提取物对 5种植物病原真菌进行抑菌活性筛选研究 ,结果表明 ,蛇床
子粗提物对苹果树腐烂病菌(Valsa mali)和轮纹病菌(Physalospora piricola)有较好的抑制作用 ,
抑菌率分别在 91%和 57%。本研究和前人的研究结果均表明 ,伞形科植物(尤其是蛇床子)在
病虫防治方面具有一定的利用价值 。
参 考 文 献
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