張德馨 程瑜 于雪潔 王宇 趙璐
摘? ?要:探究苦楝樹葉提取物殺滅蚜蟲的效果,采用索氏提取法從苦楝樹葉中得到有效成分——苦楝素,并用高效液相色譜法檢測(cè)成分并定量,觀察蚜蟲對(duì)苦楝樹提取物的拒食性。研究結(jié)果表明,蚜蟲對(duì)苦楝素的拒食率高達(dá)90%,苦楝葉成分有明顯殺滅蚜蟲的作用,為以苦楝素為主要成分的高效、低毒、無(wú)公害和低殘留農(nóng)藥代用品開辟更廣闊的前景。
關(guān)鍵詞:苦楝;苦楝素;提取分離;蟲害;防治
文章編號(hào): 1005-2690(2019)06-0158-01? ? ? ?中圖分類號(hào): TQ450.21? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B
苦楝(Melia azedarach Linn.)是楝屬科植物中的著名品種,具有廣闊的開發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值。據(jù)《本草綱目》記載,苦楝是一種清熱解毒、止痛、去肝火、驅(qū)蟲的良藥,在我國(guó)古代常被用來(lái)治療消化道寄生蟲病。
苦楝素(Toosendanin)是從楝屬植物苦楝中分離出來(lái)的有效成分,為呋喃三萜類化合物[1,2],結(jié)構(gòu)式如圖1所示,是楝科植物中制備植物源農(nóng)藥的主要原料,對(duì)各種鱗翅目幼蟲[3]防治方面有重大意義,主要表現(xiàn)為使蟲忌避、拒食,抑制昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育、觸殺等作用。
1? ?化學(xué)成分
對(duì)苦楝中39種成分進(jìn)行分析,其中含量較高的物質(zhì)主要有正十六烷酸(34.9%)、植醇(17.82%)、3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇(9.90%)、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(5.21%)等,是揮發(fā)油抑菌作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。苦楝葉中,正十六烷酸的含量最高[4]??嚅~揮發(fā)油的成分含量高的成分不多,但很復(fù)雜,各種成分具體的抑菌作用需進(jìn)一步測(cè)定。
苦楝中含有一個(gè)重要成分——苦楝素??嚅兀╰oosen-danin)是我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)的一種屬于楝屬植物的降四環(huán)三萜化合物。于1980年,舒國(guó)欣等[5]重新修訂了苦楝素的結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)現(xiàn)這種化合物總是存在有兩個(gè)互變異構(gòu)體,其化學(xué)式是C30H38O11,分子量為574.63。
2? ?試驗(yàn)過(guò)程
2.1? ?主要試驗(yàn)儀器與藥品
GFN-14電動(dòng)微型粉碎機(jī);精密電子秤;SXT-06型索氏提取器;101-型電熱干燥箱;722P型紫外分光光度計(jì);HH-2數(shù)顯電子恒溫水浴鍋;高效液相色譜儀。原料與藥品:新鮮采摘的苦楝樹葉;甲醇;95%乙醇;乙酸乙酯。
2.2? ?索氏提取法提取苦楝葉的有效成分
索氏提取法能節(jié)省時(shí)間和溶劑,提高提取效率。孫小娟[6]用索氏提取法提取苦楝素優(yōu)化條件為:70%乙醇-水溶液為溶劑,料液比1∶15(g/mL),提取時(shí)間3 h,50 mL乙酸乙酯萃取18 h, 最高提取率達(dá)1.587%。
將采集的苦楝葉洗凈浸泡8 min,除去葉表雜質(zhì),自然晾干,粉碎機(jī)粉碎1 min,取20 g粉碎的苦楝葉粉末樣品置于上下密封的濾紙筒中,放入250 mL的索氏提取器,以70%乙醇-水溶液為溶劑、液固比15 mL/g、精密量取70%乙醇溶液300 mL。往索氏提取器中加70%乙醇,剩余液體加入圓底燒瓶中,對(duì)樣品充分浸泡4 h,80 ℃加熱回流3 h?;亓骱蟪闉V,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至20 mL,50 mL乙酸乙酯萃取18 h,將萃取液水浴蒸干得膏狀苦楝素粗品0.64 g,用甲醇定容殘?jiān)?0 mL容量瓶得樣品制備液,放于冰箱中待用。
2.3? ?對(duì)-二甲氨基苯甲醛/硫酸顯色法定量分析苦楝素
配制10%稀硫酸,用于溶解0.745 g的對(duì)-二甲氨基苯甲醛,定容于100 mL容量瓶中得顯色液。用甲醇將苦楝素粗品定容至50 mL,移取3 mL,加入1 mL顯色劑,放置30 min后,用紫外分光光度計(jì)在512 nm處測(cè)定吸光度。
根據(jù)吸光度計(jì)算苦楝素的提取率:X=(1.92×A×50×10-3/3 W)×100%。式中:X為苦楝素的提取率%;A為吸光度;W為所稱取的試樣質(zhì)量(絕干試樣)。
測(cè)得11月份苦楝樹葉中苦楝素的最高提取率為0.200 756 8%,猜測(cè)隨著季節(jié)變化,葉中苦楝素的含量降低。
2.4? ?苦楝素含量的分析方法
精密吸取苦楝素(0.51 mg/mL)甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液5 μL、10 μL、15 μL、20 μL、25 μL注入高效液相色譜儀中,重復(fù)測(cè)定3次,以進(jìn)樣體積(μL)為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),建立回歸方程:y=69.732x﹣11.395,R2=0.999 1。在選定的色譜條件下,進(jìn)樣量10 μL,測(cè)定樣品溶液峰面積,代入回歸方程計(jì)算樣品溶液中苦楝素含量。
采用高效液相色譜法,檢測(cè)條件如下:色譜柱:VP-ODS 150×4.6 mm;柱溫:30 ℃;流動(dòng)相:甲醇一水,體積分?jǐn)?shù)(60∶40),經(jīng)抽濾后使用;流速:1.0 mL/min;UV檢測(cè)波長(zhǎng):215 nm;進(jìn)樣分析時(shí)間:20 min;洗柱時(shí)間:5 min。
相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2所示。
2.5? ?蚜蟲毒葉片飼喂法對(duì)苦楝提取物的拒食性研究
試驗(yàn)組:將300只蚜蟲分為10組,每組取30只個(gè)體形態(tài)相似的蚜蟲,用桃樹葉做成直徑為4 cm的圓形葉碟,兩面均勻涂抹約2 mL分離試驗(yàn)的試液做成夾毒葉片,飼喂饑餓12 h的蚜蟲,重復(fù)3次,每12 h更換新鮮的夾毒葉片。逐日觀察記載死亡數(shù),計(jì)算校正死亡率。
對(duì)照組:另取30只蚜蟲放入相同條件的飼養(yǎng)室中,用桃樹葉做成直徑為4 cm的圓形葉碟,兩面均勻涂抹2 mL清水做成無(wú)毒葉片。用無(wú)毒葉片飼喂饑餓12 h的蚜蟲,重復(fù)3次,每12 h更換新鮮的無(wú)毒葉片。逐日觀察記載死亡數(shù),計(jì)算校正死亡率[7]。
校正死亡率(%)=試驗(yàn)組死亡率-對(duì)照組死亡率/對(duì)照組死亡率×100%
拒食率=對(duì)照組取食葉面積-處理組取食葉面積/對(duì)照組取食葉面積×100%
試驗(yàn)測(cè)得死亡率在96%以上,拒食率約為97.4%。
3? ?應(yīng)用前景
隨著綠色農(nóng)業(yè)及生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,植物性殺蟲劑因其低毒、無(wú)殘留的特點(diǎn),在害蟲綜合治理和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作中具有廣泛的應(yīng)用前景。
汪文陸、趙善歡、張興等[8]采用生物活性追蹤法,從苦楝根皮、樹皮和果實(shí)中分離出多種四環(huán)三萜類殺蟲有效成分。研究發(fā)現(xiàn),這些成分對(duì)菜青蟲和亞洲玉米螟均表現(xiàn)出明顯的拒食活性。根據(jù)世界衛(wèi)生組織以及聯(lián)合國(guó)環(huán)境署統(tǒng)計(jì),全球每年約有100萬(wàn)人是由于使用化學(xué)農(nóng)藥而中毒,過(guò)度使用化學(xué)農(nóng)藥,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,使眾多害蟲產(chǎn)生了較強(qiáng)抗藥性。要從根本上解決生存和生態(tài)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)大力發(fā)展無(wú)公害農(nóng)藥,苦楝在解決部分生態(tài)問(wèn)題上具有較為廣闊的前景。
參考文獻(xiàn):
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[ 6 ] 孫小娟.天然苦楝素中苦楝素提取方法的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2007.
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[ 8 ] 汪文陸,趙善歡,韓玖,等.苦楝中有幾種殺蟲有效成分對(duì)菜青蟲和亞洲玉米螟的生物活性[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),1992,19(4):359-364.