三種藥用植物提取物的拒食活性研究

李 靜

(西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，四川 南充 637002)

目前，全球每年殺蟲(chóng)劑支出估計(jì)為400億美元[1]。殺蟲(chóng)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用不言而喻。但殺蟲(chóng)劑大量廣泛的使用，對(duì)環(huán)境和人類生活造成許多負(fù)面影響[2]。除此之外，害蟲(chóng)的抗藥性也顯著提高，致使殺蟲(chóng)效果不明顯或使害蟲(chóng)防治失敗。在此背景下，尋找較高活性的、環(huán)境友好的新型農(nóng)藥被人們所重視。植物源農(nóng)藥主要來(lái)自于植物次生代謝物[3]。植物次生代謝物是由植物次生代謝產(chǎn)生的非必需的小分子有機(jī)化合物，對(duì)植食性昆蟲(chóng)起著毒殺、引誘、驅(qū)避、拒食等方面的作用[4]。因作用方式多元、特異性強(qiáng)，且對(duì)環(huán)境友好而成為綠色農(nóng)藥的主要源泉。另外，自從發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物控制著生物的生長(zhǎng)和個(gè)體間的交流以來(lái)，人們就開(kāi)始使用天然產(chǎn)物作為殺蟲(chóng)劑進(jìn)行蟲(chóng)害控制[5]，這對(duì)我們尋找高活性的殺蟲(chóng)化合物具有指導(dǎo)意義。我國(guó)植物資源豐富，從植物中獲取有較高活性的化合物一直是科學(xué)家的研究熱點(diǎn)，并具有廣闊的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)前景。

大戟科 (Euphorbiaceae) 三寶木屬 (Trigonostemon) 植物為喬木或灌木，全球約有50種，主要分布在亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，其化學(xué)成分豐富，有二萜、三萜、生物堿、酚類和類固醇等化合物種類。據(jù)報(bào)道[6]，該屬植物具有顯著的殺蟲(chóng)與拒食作用。唇形科 (Labiatae) 香茶菜屬 (Rabdosia) 植物為多年生草本灌木或半灌木[7]，約有150種，廣泛分布在我國(guó)各地[8]，有抗菌、抗腫瘤、抗病毒等多種生物活性[9-11]。基于此，本文以大戟科三寶木屬植物長(zhǎng)梗三寶木 (TrigonostemonthyrsoideusStapf)，唇形科香茶菜屬植物紫萼香茶菜 (Rabdosiaforrestii(Diels) Hara) 和細(xì)毛香茶菜 (Rabdosiahirtella(Hand.-Mazz.) Hara) 為研究對(duì)象，用溶劑提取法對(duì)它們的化學(xué)成分進(jìn)行提取，并采用非選擇性葉碟法測(cè)定了其提取物對(duì)甜菜夜蛾3齡幼蟲(chóng)的拒食活性。以拒食活性為指導(dǎo)，以期為該屬植物的活性成分的提取分離奠定基礎(chǔ)，為尋找活性較高的殺蟲(chóng)活性先導(dǎo)化合物提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑、儀器及材料

BSA224S型分析天平，來(lái)自賽多利斯公司。

丙酮(分析純)、95%乙醇，吐溫水。

細(xì)毛香茶菜、紫萼香茶菜莖葉、紫萼香茶菜根、長(zhǎng)梗三寶木塊莖。

1.2 粗提物的提取

將細(xì)毛香茶菜 (545 g)、紫萼香茶菜莖葉 (476 g)、紫萼香茶菜根 (679 g)、長(zhǎng)梗三寶木塊莖 (554 g)放置陰涼處晾至表面干燥，將其搗碎，每種植物平均分成兩份備用。

采用溶劑萃取法對(duì)其成分進(jìn)行提取，取其中一份長(zhǎng)梗三寶木塊莖碎塊，用95%乙醇冷浸提取6次，每次4 d。提取液合并減壓濃縮得長(zhǎng)梗三寶木塊莖乙醇浸膏 (CGY，0.721 g)。另外一部分長(zhǎng)梗三寶木塊莖放入燒杯中，加入丙酮浸泡，按照上述方法制取丙酮浸膏 (CGB，0.602 g)。

分別用上述方法，得到細(xì)毛香茶菜乙醇浸膏 (XMY，0.231 g)、細(xì)毛香茶菜丙酮浸膏 (XMB，0.138 g)，紫萼香茶菜莖葉乙醇浸膏 (ZEJY，0.292 g)、紫萼香茶菜莖葉丙酮浸膏 (ZEJB，0.118 g)，紫萼香茶菜根乙醇浸膏 (ZEGY，0.304 g)、紫萼香茶菜丙酮浸膏 (ZEGB，0.262 g)。

1.3 拒食活性測(cè)定

1)藥液配制

分別稱取所得浸膏用丙酮溶解配制成 1000 mg/L 的母液，再用0.2%的吐溫-80水溶液稀釋成梯度質(zhì)量濃度 (1000 mg/L、500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L)，用超聲儀充分乳化均勻備用。以印棟素A (Azadirachtin A) 為陽(yáng)性對(duì)照，以丙酮吐溫水溶液為空白對(duì)照。

2)測(cè)試方法

采用A.González-Coloma 等人[12-13]推薦的非選擇性葉碟法對(duì)浸膏進(jìn)行拒食活性測(cè)定。用打孔器將新鮮甘藍(lán)葉片裁成葉碟 (直徑為 4 cm), 在表面均勻涂上 (處理組) 或空白液 (對(duì)照組)藥液。將四片對(duì)照組和處理組葉碟分別放置于直徑為15 cm的不同培養(yǎng)皿中，待液體風(fēng)干后，每皿放入四頭健康且饑餓 6 h 的甜菜夜蛾幼蟲(chóng)，每個(gè)處理重復(fù)3次，36 h 后用方格紙片法測(cè)定取食面積，并用下列公式計(jì)算拒食率(KFR)：

KFR=(ACK-AT)/ACK×100%

其中:ACK為對(duì)照組葉碟取食面積，AT為藥劑處理組葉碟取食面積。

獲得相應(yīng)的拒食率，并根據(jù)各濃度梯度相應(yīng)拒食率的數(shù)值大小，進(jìn)行線性回歸分析以獲得其EC50值 (引起50%個(gè)體有效的劑量)。

2 結(jié)果與分析

初步測(cè)定各植物粗提物在 1000 mg/L 劑量下的拒食率。紫萼香茶菜莖葉、紫萼香茶菜根、細(xì)毛香茶菜、長(zhǎng)梗三寶木塊莖的乙醇、丙酮粗提物的拒食率測(cè)定結(jié)果如表1所示。在所有測(cè)試樣品中，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)梗三寶木的乙醇、丙酮粗提物拒食率最高，分別達(dá)到了94.3%、88.9%，紫萼香茶菜莖葉的乙醇浸膏和細(xì)毛香茶菜的丙酮浸膏拒食率為68.4%、56.4%次之，而紫萼香茶菜根的粗提物活性最低，其丙酮浸膏和乙醇浸膏的拒食率僅為34.3%、27.1%。以上結(jié)果表明，不同物種其活性不同，且同一物種的不同部位 (紫萼香茶菜莖葉及紫萼香茶菜根)、不同溶劑提取物的拒食活性也有差異。總體來(lái)說(shuō)，對(duì)甜菜夜蛾的拒食作用水平順序?yàn)椋洪L(zhǎng)梗三寶木 > 紫萼香茶菜莖葉 > 細(xì)毛香茶菜 > 紫萼香茶菜根。

表1 幾種植物材料粗提物的拒食率

依據(jù)初篩的結(jié)果，選取拒食活性較好的長(zhǎng)梗三寶木乙醇浸膏和長(zhǎng)梗三寶木丙酮浸膏，采用梯度稀釋法配制一系列質(zhì)量濃度的藥液 (1000 mg/L、500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L)，測(cè)定各個(gè)質(zhì)量濃度下的拒食率(見(jiàn)表2)，并利用回歸曲線計(jì)算其EC50值(見(jiàn)表3)。

表2 長(zhǎng)梗三寶木乙醇及丙酮浸膏對(duì)甜菜夜蛾3齡幼蟲(chóng)的拒食率(n=3) %

表3 長(zhǎng)梗三寶木乙醇及丙酮浸膏對(duì)甜菜夜蛾3齡幼蟲(chóng)的拒食活性 (n=3)

結(jié)果顯示，長(zhǎng)梗三寶木乙醇與丙酮浸膏表現(xiàn)出較強(qiáng)的拒食活性，利用回歸曲線計(jì)算得到有效中濃度EC50值分別為 0.0007 mg/cm3、0.0008 mg/cm3，二者具有幾乎相等的拒食活性，且拒食活性是陽(yáng)性對(duì)照印楝素A的25倍左右。

3 結(jié)語(yǔ)

以三種藥用植物為研究對(duì)象，用乙醇、丙酮提取其有效成分，并測(cè)定了它們的乙醇浸膏、丙酮浸膏對(duì)甜菜夜蛾的拒食活性。初步結(jié)果顯示，兩種香茶菜屬植物 (紫萼香茶菜及細(xì)毛香茶菜) 的浸膏拒食活性較低，而長(zhǎng)梗三寶木的浸膏拒食活性高達(dá)94.3%、88.9%。以該結(jié)果為基礎(chǔ)，測(cè)定了長(zhǎng)梗三寶木乙醇和丙酮浸膏系列濃度對(duì)甜菜夜蛾的拒食活性，發(fā)現(xiàn)它的兩種溶劑浸膏對(duì)甜菜夜蛾有較好的拒食效果，且具有濃度依賴性 (隨著濃度降低，拒食活性變低)，這與一般農(nóng)藥的作用特點(diǎn)相符合。并以此計(jì)算其有效中濃度 (EC50) 值，數(shù)據(jù)顯示，二者的活性為陽(yáng)性對(duì)照的25倍左右。雖然對(duì)香茶菜屬植物和三寶木屬植物化學(xué)成分的研究很多，但其所含化學(xué)成分復(fù)雜，對(duì)長(zhǎng)梗三寶木而言，其拒食活性較佳，具體哪一種成分或幾種成分起作用還未可知，但以此毒理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，可對(duì)其活性部分進(jìn)一步分離，對(duì)尋找高活性的殺蟲(chóng)單體化合物起一定的指導(dǎo)作用，并對(duì)植物資源的利用起到一定的促進(jìn)作用。