尉吉乾,胡康贏,莫建初
(1. 杭州市農業技術推廣中心,浙江 杭州 310020;2. 杭州市余杭區農業生態與植物保護服務站,浙江 杭州 311100;3. 浙江大學昆蟲科學研究所,浙江 杭州 310058)
蚊子能傳播流行性乙型腦炎、登革熱和瘧疾等疾病,是一類對人類健康危害極大的害蟲。人類對蚊子的危害早就采取過多種防范措施,其中化學滅蚊、生物滅蚊和基因工程滅蚊是近幾十年發展的技術。化學滅蚊易造成環境污染,導致蚊蟲產生抗藥性。生物滅蚊和基因工程滅蚊,雖有成功的報道,但因需投入大量的人力與物力,而沒有廣泛被采用。在古代,我國人民早就發現許多植物具有驅蚊效果,并在生活中使用它們來驅蚊。由于這些植物大多既能驅蚊又對人體無毒副作用,其中一些種類一直沿用至今[1]。本文以淡色庫蚊為試驗對象,研究5種不同植物的驅蚊效果,以期為開發高效的天然驅蚊產品提供理論依據。
1.1 材料 供試材料為橄欖、薄荷、蒼耳、荊芥、石菖蒲等5種植物,它們均購自于杭州某中藥店。試驗時,采用酒精直接浸取的方法制作植物浸提液。用機器將枝葉攪碎成粉末狀,稱取20 g粉末放入廣口瓶中,并倒入100 mL的無水酒精,蓋上蓋并用封口膜封口密封,放置24 h,并不時振蕩。24 h后用三角漏斗和濾紙進行過濾提取,并用量筒和無水酒精使提取液的體積為100 mL,此時濃度為20%,然后用無水酒精配制2%、0.2%、0.02%的溶液。
供試昆蟲為淡色庫蚊敏感品系,由浙江大學城市昆蟲學研究中心連續多代飼養,飼養條件為溫度(27±2)℃,相對濕度(75±5)%,光周期為12 h∶12 h,幼蟲期飼喂全營養鼠糧,成蟲期飼料為5 %蔗糖水,使用小白鼠供蚊蟲吸血繁殖。
1.2 方法 用Y型嗅覺儀測定供試提取物對淡色庫蚊成蟲的引誘力。試驗時,先用移液管量取1 mL藥液滴在一小團棉花上,將棉花放在玻璃Y型管的一個側支,另一個側支放點滴了同樣量酒精的棉花作為空白對照。試驗在每天上午8:00~下午5:00進行。
生測條件為:室內溫度為 (26±1)℃,相對濕度為 (70±5)%,氣體流量為0.032 m3/h。兩側支的頂端各有一根皮管向側支送空氣,空氣是按一定的速率移動的,速率可由儀器上的調節器控制,試驗時要保證兩側支的進氣速度一致。試驗開始前1 h將養蟲籠放置在測試的房間內,使試蟲適應新環境。測定過程中,將20頭試蟲放在Y型管直管口,讓其飛入Y型管中,讓其適應5 min。5 min后開始計時,觀察時間為20 min。期間記錄對照、處理端試蟲的數目,每處理8個重復。每測定5個重復時調換一下Y型管兩臂的方向,以消除管臂位置對試蟲行為可能產生的影響,并用無水酒精清洗Y型管,用吹風機吹干。每次處理完畢徹底清洗生測裝置,烘干,以消除不同處理間殘留氣味的影響。
1.3 數據分析 用Excel 2010對數據進行統計和處理,利用DPS數據處理系統(v19.05)進行鄧肯氏新復極差(DMRT)顯著性分析。驅避率(%)=[(對照組-處理組)/(對照組+處理組)]×100%。
結果顯示(表1),各濃度的橄欖、薄荷、石菖蒲提取物對淡色庫蚊均有較好的驅避效果,蒼耳、荊芥對淡色庫蚊驅避效果一般。在濃度為20%時,薄荷、石菖蒲提取物對淡色庫蚊的驅避效果最佳,分別為79.91%、73.12%。橄欖提取物的濃度變化對淡色庫蚊的驅避效果影響較小,其余4種植物提取物的驅蚊效果均隨著濃度梯度的升高而增強。薄荷和石菖蒲提取物的濃度變化對淡色庫蚊的驅避效果影響較為明顯,蒼耳和荊芥提取物的這一變化并不十分顯著。

表1 不同植物提取物對淡色庫蚊的驅避效果
天然植物中往往含有幾十甚至幾百種不同化合物,主要是萜烯烴類、芳香烴類、醇類、酚類、醛類、醚類、酯類等。在天然植物精油和植物成份中存在多種對昆蟲具有引誘性的物質[1]。當前在化學生態學中處于重要地位的植物源殺蟲劑就是利用防治害蟲的植物體、植物提取物及其改性物質[2],具有對環境安全、高度的靶標選擇性、對天敵安全、不易產生抗藥性、原料來源廣泛等優點。它為害蟲綜合治理 (IPM)與化學合成發現農藥先導化合物的模板,開辟了新思路和新途徑,有著重要的理論和實際意義[3]。
開發綠色環保的植物源驅蚊產品,將大大降低化學殺蟲劑對人體產生的毒害,同時有效緩解其對環境造成的威脅,因此開展驅蚊植物研究具有十分重要的意義。目前,已知對蚊蟲具有驅避活性的植物主要集中于菊科、唇形科、桃金娘科、樟科、蕓香科、傘形科、姜科、茄科等植物中[4-5]。研究表明,依蘭油驅避埃及伊蚊的時間為88.7 min,檸檬草油驅避致乏庫蚊的時間為170 min[6]。Wu等[7]評價了11種植物精油對白紋伊蚊的驅避活性,發現荊芥油的驅避活性最強,將荊芥油制成微膠囊緩釋制劑,有效延長了荊芥油對人體保護時間。Choochote等[8]研究了花椒油、蒔蘿油、山茶油對埃及伊蚊的驅避活性,3種精油對埃及伊蚊的驅避效果為1、0.5、0.25 h。Erler等[9]研究5種植物精油對淡色庫蚊成蟲的驅避作用,發現赤桉果實油、茴芹籽油和羅勒葉油的驅避活性最強,其驅避率分別為100%、95.8%、100%。Gillij等[10]研究了12種植物精油對埃及伊蚊的驅避活性,發現精油濃度為12.5%時,Baccharis spartioides、迷迭香和檸檬馬鞭草驅避活性最強,其驅避率分別為90%、60%、90%。本研究顯示,在濃度為20%時,薄荷提取液對淡色庫蚊的驅避效果最佳,與之前的研究結果一致[11]。
本研究采用的是5種天然植物的酒精提取物,相對植物精油來說資源更加豐富,具有實際應用于植物源驅蚊產品開發的潛力。植物提取物含有多種活性成分,并以不同作用機制發揮作用[12],害蟲難以產生抗藥性,且具有易降解、無殘留、對人畜及其他非靶標生物安全等特點,需進一步加強對植物提取物作用機理研究與活性成分的結構分析,進而開發出綠色環保、藥效穩定的新型驅蚊產品。