劉靖 何敏 宋娜 楊霞
摘要? 核桃青皮由于其利用率比較小,大量棄置于田間地頭,污染林農的生產和生活環境。該文查閱大量文獻,對核桃青皮的殺蟲、抑菌、抗病毒、抑制植物生長的活性進行了總結,核桃青皮中的活性物質可作為植物源農藥,大力開發核桃青皮植物源農藥資源,可以提高核桃的經濟價值,也能對資源進行有效利用。
關鍵詞 核桃青皮;植物源農藥;價值
中圖分類號:S482.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3305(2018)06-012-03
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.006
Research Progress of Walnut Green Husk as a Botanical Pesticide
LIU Jing? et al(Wengan County Forestry Bureau, Wengan, Guizhou 550400)
Abstract Walnut green husk is abandoned in the field because of its low utilization rate, which polluted the production and living environment of forest farmers. In this paper, the insecticidal, bacteriostatic, antiviral and plant growth inhibitory activities of walnut green husk were summarized by consulting a large number of literatures. Active substances in walnut green peel could be used as plant?鄄derived pesticides. Vigorously exploiting the pesticide resources of walnut green husk could improve the economic value of walnut and make effective use of the resources.
Key words? ?Walnut green husk; Botanical pesticides; Value
核桃為胡桃科(Juglanadaceae)胡桃屬(Juglans)植物,屬于落葉喬木、深根性、喜溫樹種,適應性較強。在我國21°~44°N,75°~124°E的24個省(區、市)都有分布和栽培,垂直分布海拔為新疆吐魯番布拉克村的30 m到西藏拉孜的4 200 m[1]。核桃青皮又稱青龍衣,是核桃的未成熟外果皮,隨著核桃成熟,青果皮會逐漸變黑,最后自然脫落。在中醫上,核桃青皮性味苦、澀、平,多以其清熱解毒、祛風療癬、止痛止痢功效入藥。
核桃青皮作為核桃生產中的副產物,未能得到充分的開發與利用,在果實采收后成為垃圾堆放在田間地頭,造成了資源浪費和環境污染。若對其加以利用,不僅可以減少對環境污染,還可以實現廢物循環利用,提高核桃的附加值。近年來,經大量研究表明核桃青皮中的活性物質具有殺蟲、抑菌、抗病毒及抑制某些植物生長的作用,核桃青皮可作為植物源殺蟲劑、殺菌劑、除草劑來開發利用。
1 核桃青皮的殺蟲活性
王海香等研究表明核桃青皮石油醚提取物對朱砂葉螨具有較高的觸殺活性,石油醚提取物對Na+,K+?鄄ATPase具有抑制作用[2],其中棕櫚酸甲酯是核桃青皮石油醚提取物中對朱砂葉螨產生觸殺活性的活性物質[3]。陳衛東等[4]發現核桃青皮乙醇提取物對板栗葉螨在室內室外都表現出較好的觸殺作用。
蘇秀等[5]發現山核桃外果皮甲醇提取物對小麥蚜蟲具有較好的觸殺活性。粱永鋒發現核桃青皮乙醇-水萃取物對枸杞蚜蟲表現出較強的觸殺和拒食活性[6],核桃青皮甲醇-水萃取物對蘿卜蚜蟲表現出較強的觸殺和拒食活性[7]。王宏虬等[8]發現核桃青皮乙醇提取物對馬鈴薯蚜蟲和馬鈴薯瓢蟲均表現出較高的觸殺活性,且對馬鈴薯蚜蟲的觸殺活性要好于對馬鈴薯瓢蟲。邵鳴等[9]發現核桃青皮乙醇提取物濃度為100 mg/ml、溫度為25℃、時間為48h時核桃青皮提取物對玉米蚜蟲毒殺活性最高。
孫等[10]發現核桃青皮乙醇-氯仿萃取物與乙醇提取物對2~3齡舞毒蛾幼蟲的殺蟲活性相當,氯仿萃取物中胡桃醌含量最多。王軍等[11]研究表明核桃青皮乙醇提取物在高濃度下對斜紋夜蛾3齡幼蟲具有較強的毒殺作用,核桃青皮乙醇提取物在低濃度下對斜紋夜蛾3齡幼蟲具有抑制生長發育作用,主要表現為處理組幼蟲體質量增長緩慢,幼蟲期和蛹期延長,蛹質量和化蛹率顯著低于對照。胡等[12]研究表明核桃青皮中胡桃醌和白花丹素兩種活性物質對菜青蟲和棉鈴蟲表現出較好的殺蟲活性。
大量研究表明核桃青皮中含有對昆蟲具有生物活性的化學物質,如胡桃醌、棕櫚酸甲酯和白花丹素等。這些化學物質可用于對螨類、蚜蟲、鱗翅目等農業害蟲的防治,其對昆蟲具有觸殺、胃毒、抑制生長發育等作用。
2 核桃青皮的抑菌活性
Oliveira I、Fernández?鄄Agulló A等[13-14]發現核桃青皮水提取物對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、表皮葡萄球菌具有較好的抑制作用。翟梅枝[15]發現核桃青皮乙醇-乙酸乙酯萃取物對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌具有較好的抑制作用。綜上核桃青皮中含有對革蘭氏陽性菌有抑制作用的活性物質,這些活性物質是一類極性化學物質。
蘇學友等[16]發現核桃青皮的水提取物對6種植物病原真菌的抑制效果最好,石油醚提取物的抑制效果最差。翟梅枝等[15]發現核桃青皮乙醇-乙酸乙酯萃取物對真菌的抑制效果最好,其中對番茄灰霉病、棉花立枯病和小麥紋枯病的病原真菌的抑制率都達到100%。馬良進等[17-18]研究表明核桃青皮甲醇-正丁醇萃取物對植物病原真菌表現出較好的保護作用,其中的活性成分主要為5?鄄羥基?鄄2?鄄甲氧基?鄄1.4?鄄萘醌、β?鄄谷甾醇,其對真菌孢子萌發有一定的抑制作用。喬永剛等[19]發現核桃青皮甲醇提取物對茄子枯萎病菌、黃瓜枯萎病菌、辣椒枯萎病菌和西瓜枯萎病菌的抑制效果最好。王剛霞等[20]發現核桃青皮乙醇提取物對青霉菌、匍枝根霉、灰葡萄孢、鐮刀菌和交鏈孢屬的菌絲生長和孢子萌發均表現出明顯的抑制效果。黃支權等[21]研究發現核桃青皮中胡桃素對葡萄蔓枯病菌和辣椒疫霉病菌均有良好的抑菌活性。Wianowska D等[22]發現5個品種的核桃青皮氯仿提取物對致病疫霉菌、蜜蜂球囊菌均表現出較好的抑制效果,其活性物質主要為胡桃醌,但是每個品種的抑制效果存在一定差異,其影響因素主要是不同品種間輔助物質成分不一樣。黃云峰[23]發現核桃青皮甲醇-乙酸乙酯萃取物和甲醇-水萃取物對茶藨子葡萄座腔菌均表現出較高的抑制作用。
研究表明核桃青皮中含有對真菌有抑制作用的活性物質,如胡桃醌、胡桃素、5?鄄羥基?鄄2?鄄甲氧基?鄄1.4?鄄萘醌、β?鄄谷甾醇等。這些活性物質對真菌的作用主要表現為保護作用,能抑制菌絲生長和孢子萌發。
3 核桃青皮的抗病毒活性
黃海玲[24]研究表明核桃青皮石油醚相中的抗煙草花葉病毒活性成分為木質素類化合物,其對TMV具有體外鈍化、預防初侵染和抑制復制增殖作用,該化合物處理的煙草葉片中 TMV粒體發生斷裂,葉綠體和線粒體的解體得到減輕,并產生大量嗜鋨顆粒和膜體。何念武等[25]發現核桃青皮乙酸乙酯提取物對煙草花葉病毒和煙草黃瓜花葉病毒的抑制效果較好。
研究表明核桃青皮中含有對病毒有抑制作用的活性物質,如木質素類化合物,這些活性物質對病毒的作用表現為鈍化、預防初侵染和抑制復制增殖作用,使病毒粒體發生斷裂。
4 核桃青皮的化感作用
植物化感作用由H.Molish首先提出[26],Rice于1984年,在其書中[27]將“植物化感作用”較為完整的定義為“植物或微生物的代謝分泌物對環境中其他植物或微生物有利或不利的作用”。這個定義現已被廣泛的接受。
Segura?鄄Aguilar等[28]研究表明胡桃醌對云杉種子的作用為推遲萌發,而不是抑制萌發。別智鑫等[29]發現核桃青皮鮮樣熱提取方式的水提取物對小麥和三葉草的抑制率要高于其他提取方式,核桃青皮水提取物對三葉草的抑制率高于小麥。史洪洲等[30]發現核桃青皮施入土壤的75d內,顯著抑制了小白菜地上部分生物量的積累,對小白菜產生了明顯的化感作用,其強度隨著分解時間延長呈先強后弱的變化趨勢。Bajalan I等[31]發現核桃果實提取物對小麥萌發的抑制作用高于葉提取物、根提取物。黃云峰[23]發現核桃青皮甲醇-乙酸乙酯萃取物和甲醇-石油醚萃取物對芥菜種子萌發的抑制率高達50%。
研究表明核桃青皮對植物具有化感作用,其活性物質可能為胡桃醌,目前對其作用機制還未見報導,在這方面還需進行深入研究。
5 展望
我國的核桃栽培面積居世界首位,2014年我國核桃產量為271萬t[32]。可產生核桃青皮上百萬噸。大量的核桃青皮作為廢棄物被丟棄在田間地頭,嚴重污染了林農的生產環境。如何將核桃青皮的最大價值開發出來,將其變廢為寶,成為人們密切關注的一個課題。
核桃青皮中含有多種活性物質,如醌類、黃酮類、酚類、多糖類、二芳基庚烷類、萜類、甾體等[33]。大量研究表明,核桃青皮中的活性物質對昆蟲、細菌、真菌等具有抑制作用,核桃青皮可作為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等植物源農藥的來源,其具有廣闊的研究空間和應用前景。
通過對核桃青皮研發應用,使其能夠工業化運用。這樣可以提升核桃青皮的工業附加值,提高農民的收入水平,帶動林農種植核桃的積極性和信心,從而可以實現核桃青皮的循環再利用,同時改善了農村的生態環境。
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