摘要:利用溶劑浸提的方法獲得血水草根莖的醇提物和水提物,通過室內(nèi)生物測(cè)定的方法就血水草根莖提取物對(duì)福壽螺的殺螺效果進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果顯示,在250~4 000 μg/mL的濃度范圍內(nèi),血水草醇提物對(duì)福壽螺卵的孵化抑制率、幼螺和成螺的相對(duì)毒殺率分別為30.22%~100.00%、12.36%~86.52%和5.56%~36.67%;水提物對(duì)福壽螺卵的孵化抑制率、幼螺和成螺的相對(duì)毒殺率分別為15.11%~42.45%、7.87%~34.83%和3.33%~28.89%。綜合結(jié)果表明血水草醇提物對(duì)福壽螺的毒殺作用強(qiáng)于水提物,具有開發(fā)為植物源殺螺劑的潛力。
關(guān)鍵詞:血水草;福壽螺;提取物;殺螺效果
中圖分類號(hào):S482.39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2011)07-1390-04
Efficacy of the Extract from Eomecon chionantha Against Ampullaria gigas
ZHOU Bing,ZOU You,YAN Xiao-hong,LIU Ming-xin,ZHONG Juan,JIANG Ping
(School of Life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an 343009, Jiangxi,China)
Abstract: Molluscicidal efficacy of the extract from Eomecon chionantha on Ampullaria gigas was conducted by bioassays under laboratory condition. The results suggested that at the concentrations from 250 to 4 000 μg/mL, inhibition rate of ethanol extract against snail eggs, relative killing rate against young and adult snails were 30.22%~100.00%,12.36%~86.52% and 5.56%~36.67% respectively, and those for water extract were 15.11%~42.45%,7.87%~34.83% and 3.33%~28.89% respectively. It could be concluded that molluscicidal efficacy of ethanol extract was stronger than that of water extract; ethanol extract had the potential for being devetoped as phto-molluscicide.
Key words: Eomecon chionantha; Ampullaria gigas; extract; molluscicidal efficacy
血水草(Eomecon chionantha Hance)是罌粟科(Papaveraceae)血水草屬(Eomecon)植物,特產(chǎn)于長(zhǎng)江以南各省和西南山區(qū),為我國(guó)獨(dú)屬獨(dú)種的特有物種[1]。目前,針對(duì)血水草的研究主要集中在解剖學(xué)[2,3]、化學(xué)成分[4-7]及生物活性方面[8]。其代謝產(chǎn)物的生物活性主要表現(xiàn)為抗菌[9,10]、抗腫瘤[11-13]、滅螺[14-16]、殺血吸蟲[17,18]等。其中在滅螺活性方面,關(guān)注最多的是代謝產(chǎn)物對(duì)釘螺的滅螺活性,而關(guān)于血水草代謝產(chǎn)物對(duì)福壽螺(Ampullaria gigas Spix)的滅螺效果未見報(bào)道。為進(jìn)一步探討血水草的開發(fā)價(jià)值,本文通過溶劑浸提的方法獲得血水草地下根莖代謝產(chǎn)物,再通過室內(nèi)生物測(cè)定的方法檢測(cè)了代謝產(chǎn)物對(duì)福壽螺卵孵化的抑制作用、對(duì)幼螺和成螺的毒殺作用,探討了血水草代謝產(chǎn)物殺滅福壽螺的潛力,為將血水草開發(fā)成植物殺螺劑提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試血水草植株于2008年9~10月采自井岡山水口,采收時(shí)處于果期,由井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院肖宜安教授鑒定。將植株地下根莖收回,清洗干凈,于室內(nèi)通風(fēng)處自然晾干,剪成1~2 cm長(zhǎng)的小段,再用JZ-7114型粉碎機(jī)粉碎成粉末備用。福壽螺卵采自吉安市青原區(qū)贛江邊水稻田溝中,幼螺和成螺均采自吉安市青原區(qū)木山村農(nóng)田。
1.2提取物的制備與溶液配制
取粉碎后的血水草根莖粉末2 kg,先用95%乙醇超聲波振蕩浸提,重復(fù)3次,每次浸提6 h,收集浸提液,過濾除殘?jiān)瑴p壓濃縮回收乙醇得棕色膏狀物。乙醇浸提后的植物材料再用水浸提,操作方法同乙醇提取,最終同樣得棕色膏狀物。稱取適量的醇提物和水提物,用水配制成4 000、2 000、1 000、500、250 μg/mL不同濃度的提取物溶液,備用。
1.3殺卵作用測(cè)定
取產(chǎn)后約7~10 d色澤一致(粉紅略帶灰白)的卵塊,小心將其弄散,選未受損傷的卵粒50粒置于加有5 mL不同濃度的血水草提取物溶液的培養(yǎng)皿中,置(25±1)℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),連續(xù)10 d觀察其孵化情況,10 d后統(tǒng)計(jì)孵化卵粒數(shù),并計(jì)算孵化抑制率。同時(shí)設(shè)置對(duì)照處理(清水處理,CK,下同),每處理3次重復(fù)。
1.4對(duì)幼螺的毒殺作用
用200 mL燒杯盛放100 mL上述不同濃度的血水草提取物溶液,每個(gè)燒杯中投放2~3旋的鮮活幼螺30顆,用紗布封口,以防幼螺逃出。處理后連續(xù)5 d檢查各處理幼螺死亡情況,并計(jì)算死亡率。同時(shí)設(shè)置對(duì)照處理,每處理重復(fù)3次。
1.5對(duì)成螺的毒殺作用
用鐵制的長(zhǎng)方形盆(29.5 cm×19.0 cm×4.5 cm) 盛放1 000 mL試液,每盆投放30顆個(gè)體較大的成螺,用紗布封口,防止成螺逃出。連續(xù)5 d檢查各處理成螺的生死情況并計(jì)算死亡率。同時(shí)設(shè)置對(duì)照處理,每處理重復(fù)3次。
1.6福壽螺死活鑒定標(biāo)準(zhǔn)
福壽螺死活鑒定參考駱悅等[19]和Santos等[20]的方法,將福壽螺置于處理液后,每隔24 h取出各處理中的懷疑死螺,將其放入清水中,浮于水面或懸浮于水中對(duì)外界刺激無反應(yīng)的為死螺,沉于水底且活動(dòng)的為活螺。
1.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并運(yùn)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1血水草提取物對(duì)福壽螺卵孵化的抑制作用
不同濃度的血水草提取物處理的福壽螺的卵孵化率均顯著低于對(duì)照,孵化率隨著提取物濃度的升高而降低,孵化抑制率隨著濃度的升高而升高。醇提物對(duì)福壽螺卵的孵化抑制率在30.22%以上,當(dāng)濃度為2 000 μg/mL時(shí),抑制率達(dá)到98.56%;水提物對(duì)福壽螺卵的孵化抑制率也超過15.11%,在最高濃度4 000 μg/mL時(shí),抑制率達(dá)到42.45%(表1),表明血水草提取物對(duì)福壽螺的卵孵化具有一定的抑制作用。醇提物孵化抑制效果的回歸方程為y=20.760x-13.180,相關(guān)系數(shù)(r)為0.980 8,抑制中濃度EC50為450.93 μg/mL;水提物孵化抑制效果的回歸方程為y=7.893x-3.405,相關(guān)系數(shù)(r)為0.979 3,抑制中濃度EC50為7 406.50 μg/mL。
2.2血水草提取物對(duì)福壽螺幼螺的毒殺作用
血水草提取物對(duì)福壽螺幼螺的毒殺作用效果見表2,可以看出,醇提物和水提物對(duì)福壽螺幼螺均具有一定的毒殺作用,且毒殺效果隨濃度的升高而增強(qiáng),醇提物的毒殺效果要強(qiáng)于水提物。在250~
4 000 μg/mL濃度范圍內(nèi),醇提物處理的福壽螺幼螺的死亡率顯著高于對(duì)照,相對(duì)毒殺率為12.36%~86.52%;而在相同的濃度范圍內(nèi),水提物對(duì)幼螺的相對(duì)毒殺率為7.87%~34.83%,表明血水草醇提物對(duì)福壽螺幼螺具有相對(duì)較好的毒殺效果。醇提物幼螺毒殺效果的回歸方程為y=17.720x-21.570,相關(guān)系數(shù)(r)為0.996 0,抑制中濃度EC50為1 061.15 μg/mL;水提物幼螺毒殺效果的回歸方程為y=6.966x-6.215,相關(guān)系數(shù)(r)為0.996 5,抑制中濃度EC50大于10 000 μg/mL。
2.3血水草提取物對(duì)福壽螺成螺的毒殺作用
表3顯示了血水草提取物對(duì)福壽螺成螺的毒殺效果,可以看出,提取物對(duì)福壽螺成螺具有一定的毒殺作用,毒殺效果隨著濃度的升高而增強(qiáng)。250~4 000 μg/mL醇提物溶液處理的成螺的死亡率顯著高于對(duì)照,其相對(duì)毒殺率為5.56%~36.67%;而500~4 000 μg/mL水提物溶液處理的成螺的死亡率顯著高于對(duì)照,其相對(duì)毒殺率為7.78%~28.89%,250 μg/mL水提物溶液對(duì)成螺無顯著毒殺作用,相對(duì)毒殺率為3.33%。醇提物成螺毒殺效果的回歸方程為y=7.206x-9.851,相關(guān)系數(shù)(r)為0.974 7,抑制中濃度EC50為8 149.30 μg/mL;水提物成螺毒殺效果的回歸方程為y=5.905x-8.075,相關(guān)系數(shù)(r)為0.986 9,抑制中濃度EC50大于12 000 μg/mL。
3討論
福壽螺是原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域的一種大型淡水食用螺。在我國(guó),因盲目引進(jìn)、大量飼養(yǎng)而管理不善,福壽螺迅速逃逸擴(kuò)散至田間,成為一種農(nóng)業(yè)有害生物,主要為害水稻、蔬菜及其他水生作物[21]。同時(shí),福壽螺是人畜共患寄生蟲病病原廣州管圓線蟲(Angiostrongylus cantonensis)的重要中間宿主之一,對(duì)人類健康造成很大傷害[22,23]。2003年福壽螺被國(guó)家環(huán)保總局列為16種“危害最大的外來物種”之一。目前針對(duì)福壽螺的防治主要以化學(xué)防治為主,人工防治和農(nóng)業(yè)防治為輔,生物防治處于摸索階段。化學(xué)防治中所使用的有機(jī)殺螺劑雖然對(duì)福壽螺有一定防效,但對(duì)人的皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用,有的甚至?xí)禄掳瑢?duì)水生生物有劇毒,對(duì)自然界生態(tài)平衡有一定破壞,防治成本高,實(shí)際應(yīng)用中有很大局限性[24];農(nóng)業(yè)防治和人工防治費(fèi)時(shí)費(fèi)力,需要大量的勞力物力財(cái)力[25]。因此,國(guó)內(nèi)外都相繼開展了福壽螺的生物防治研究。
在植物源殺螺劑方面,章玉蘋等[26]研究發(fā)現(xiàn)金腰箭(Synedrella nodiflora(L.)Gaert)甲醇提取物對(duì)福壽螺幼螺有較好的浸殺作用,同時(shí)對(duì)成螺和卵也具有一定的控制效果。曾坤玉等[27]和胡飛等[28]研究發(fā)現(xiàn)五爪金龍(Ipanoea cairica)具有開發(fā)出既能有效防治福壽螺又不影響水稻生長(zhǎng)和稻田環(huán)境的植物源殺螺劑的潛力。在實(shí)驗(yàn)室條件下,Joshi等[29]發(fā)現(xiàn),從昆諾阿藜(Chenopodium quinoa)中分離得到的皂角苷對(duì)福壽螺有很好的控制效果。最近,董道青等[30]研究發(fā)現(xiàn)夾竹桃(Nerium indicum Mill)葉提取物對(duì)福壽螺也具有一定的毒殺活性。可以看出,在自然界中存在著可以開發(fā)為福壽螺殺螺劑的植物材料。本研究發(fā)現(xiàn)了另外一種殺螺植物——血水草。研究結(jié)果表明,血水草醇提物和水提物對(duì)福壽螺都具有一定的控制作用,從控制效果來看,醇提物的殺螺效果要強(qiáng)于水提物,而且醇提物對(duì)福壽螺卵的孵化具有很強(qiáng)的抑制作用,在濃度為2 000 μg/mL時(shí),抑制率達(dá)到98.56%;其對(duì)福壽螺幼螺同樣具有很強(qiáng)的毒殺作用,在濃度為4 000 μg/mL時(shí),相對(duì)毒殺率達(dá)到86.52%;其對(duì)福壽螺成螺雖然也有一定的毒殺作用,但毒殺效果不理想,在最高濃度
4 000 μg/mL時(shí),相對(duì)毒殺率僅為36.67%。雖然血水草醇提物對(duì)福壽螺的毒殺效果不及現(xiàn)在市面上常用的有機(jī)化學(xué)殺螺劑貝螺殺、五氯酚鈉、辛硫磷和巴丹等,但與金腰箭、五爪金龍、昆諾阿藜和夾竹桃提取物的毒殺效果相當(dāng),甚至比夾竹桃醇提物的效果更好。
綜上所述,血水草具有開發(fā)為福壽螺植物殺螺劑的潛力。同時(shí),有研究表明,血水草生物堿對(duì)鰱魚、鯉魚和鯽魚苗具有較低的毒性[31],這也為血水草提取物開發(fā)為殺螺劑提供了另一方面的理論依據(jù)。然而,在活性方面尤其是針對(duì)成螺的毒殺活性有待提高,血水草殺螺活性成分需要進(jìn)一步的分離純化。另外,本研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段,田間試驗(yàn)還需進(jìn)一步開展,代謝產(chǎn)物對(duì)作物的安全性、對(duì)生物多樣性的影響、毒理學(xué)特性及助劑的篩選等也需要深入研究。
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