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,通過室內生物測定的方法就血水草根莖提取物對福壽螺的殺螺效果進行了檢測。結果顯示,在250~4 000 μg/mL的濃度范圍內,血水草醇提物對福壽螺卵的孵化抑制率、幼螺和成螺的相對毒殺率分別為30.22%~100.00%、12.36%~86.52%和5.56%~36.67%;水提物對福壽螺卵的孵化抑制率、幼螺和成螺的相對毒殺率分別為15.11%~42.45%、7.87%~34.83%和3.33%~28.89%。綜合結果表明血水草醇提物對福壽螺的毒殺作用強于水提物,具有開發為植物源殺螺劑的潛力。
關鍵詞:血水草;福壽螺;提取物;殺螺效果
中圖分類號:S482.39文獻標識碼:A文章編號: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,特產于長江以南各省和西南山區,為我國獨屬獨種的特有物種[1]。目前,針對血水草的研究主要集中在解剖學[2,3]、化學成分[4-7]及生物活性方面[8]。其代謝產物的生物活性主要表現為抗菌[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,關注最多的是代謝產物對釘螺的滅螺活性,而關于血水草代謝產物對福壽螺(Ampullaria gigas Spix)的滅螺效果未見報道。為進一步探討血水草的開發價值,本文通過溶劑浸提的方法獲得血水草地下根莖代謝產物,再通過室內生物測定的方法檢測了代謝產物對福壽螺卵孵化的抑制作用、對幼螺和成螺的毒殺作用,探討了血水草代謝產物殺滅福壽螺的潛力,為將血水草開發成植物殺螺劑提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
供試血水草植株于2008年9~10月采自井岡山水口,采收時處于果期,由井岡山大學生命科學學院肖宜安教授鑒定。將植株地下根莖收回,清洗干凈,于室內通風處自然晾干,剪成1~2 cm長的小段,再用JZ-7114型粉碎機粉碎成粉末備用。福壽螺卵采自吉安市青原區贛江邊水稻田溝中,幼螺和成螺均采自吉安市青原區木山村農田。
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3次,每次浸提6 h,收集浸提液,過濾除殘渣,減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殺卵作用測定
取產后約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皿中,置(25±1)℃培養箱中培養,連續10 d觀察其孵化情況,10 d后統計孵化卵粒數,并計算孵化抑制率。同時設置對照處理(清水處理,CK,下同),每處理3次重復。
1.4對幼螺的毒殺作用
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5 d檢查各處理幼螺死亡情況,并計算死亡率。同時設置對照處理,每處理重復3次。
1.5對成螺的毒殺作用
用鐵制的長方形盆(29.5 cm×19.0 cm×4.5 cm) 盛放1 000 mL試液,每盆投放30顆個體較大的成螺,用紗布封口,防止成螺逃出。連續5 d檢查各處理成螺的生死情況并計算死亡率。同時設置對照處理,每處理重復3次。
1.6福壽螺死活鑒定標準
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外界刺激無反應的為死螺,沉于水底且活動的為活螺。
1.7數據統計分析
使用Excel軟件進行數據處理,并運用SPSS 13.0統計分析軟件進行方差分析。
2結果與分析
2.1血水草提取物對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。醇提物對福壽螺卵的孵化抑制率在30.22%以上,當濃度為2 000 μg/mL時,抑制率達到98.56%;水提物對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,抑制率達到42.45%(表1),表明血水草提取物對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,相關系數(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,相關系數(r)為0.979 3,抑制中濃度EC50為7 406.50 μg/mL。
2.2血水草提取物對福壽螺幼螺的毒殺作用
血水草提取物對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,醇提物的毒殺效果要強于水提物。在250~
4 000 μg/mL濃度范圍內,醇提物處理的福壽螺幼螺的死亡率顯著高于對照,相對毒殺率為12.36%~86.52%;而在相同的濃度范圍內,水提物對幼螺的相對毒殺率為7.87%~34.83%,表明血水草醇提物對福壽螺幼螺具有相對較好的毒殺效果。醇提物幼螺毒殺效果的回歸方程為y=17.720x-21.570,相關系數(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,相關系數(r)為0.996 5,抑制中濃度EC50大于10 000 μg/mL。
2.3血水草提取物對福壽螺成螺的毒殺作用
表3顯示了血水草提取物對福壽螺成螺的毒殺效果,可以看出,提取物對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。250~4 000 μg/mL醇提物溶液處理的成螺的死亡率顯著高于對照,其相對毒殺率為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照,其相對毒殺率為7.78%~28.89%,250 μg/mL水提物溶液對成螺無顯著毒殺作用,相對毒殺率為3.33%。醇提物成螺毒殺效果的回歸方程為y=7.206x-9.851,相關系數(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,相關系數(r)為0.986 9,抑制中濃度EC50大于12 000 μg/mL。
3討論
福壽螺是原產于南美洲亞馬遜河流域的一種大型淡水食用螺。在我國,因盲目引進、大量飼養而管理不善,福壽螺迅速逃逸擴散至田間,成為一種農業有害生物,主要為害水稻、蔬菜及其他水生作物[21]。同時,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,對人類健康造成很大傷害[22,23]。2003年福壽螺被國家環保總局列為16種“危害最大的外來物種”之一。目前針對福壽螺的防治主要以化學防治為主,人工防治和農業防治為輔,生物防治處于摸索階段。化學防治中所使用的有機殺螺劑雖然對福壽螺有一定防效,但對人的皮膚有強烈的刺激作用,有的甚至會致畸致癌,對水生生物有劇毒,對自然界生態平衡有一定破壞,防治成本高,實際應用中有很大局限性[24];農業防治和人工防治費時費力,需要大量的勞力物力財力[25]。因此,國內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]研究發現金腰箭(Synedrella nodiflora(L.)Gaert)甲醇提取物對福壽螺幼螺有較好的浸殺作用,同時對成螺和卵也具有一定的控制效果。曾坤玉等[27]和胡飛等[28]研究發現五爪金龍(Ipanoea cairica)具有開發出既能有效防治福壽螺又不影響水稻生長和稻田環境的植物源殺螺劑的潛力。在實驗室條件下,Joshi等[29]發現,從昆諾阿藜(Chenopodium quinoa)中分離得到的皂角苷對福壽螺有很好的控制效果。最近,董道青等[30]研究發現夾竹桃(Nerium indicum Mill)葉提取物對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為福壽螺殺螺劑的植物材料。本研究發現了另外一種殺螺植物——血水草。研究結果表明,血水草醇提物和水提物對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于水提物,而且醇提物對福壽螺卵的孵化具有很強的抑制作用,在濃度為2 000 μg/mL時,抑制率達到98.56%;其對福壽螺幼螺同樣具有很強的毒殺作用,在濃度為4 000 μg/mL時,相對毒殺率達到86.52%;其對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,相對毒殺率僅為36.67%。雖然血水草醇提物對福壽螺的毒殺效果不及現在市面上常用的有機化學殺螺劑貝螺殺、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,甚至比夾竹桃醇提物的效果更好。
綜上所述,血水草具有開發為福壽螺植物殺螺劑的潛力。同時,有研究表明,血水草生物堿對鰱魚、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為殺螺劑提供了另一方面的理論依據。然而,在活性方面尤其是針對成螺的毒殺活性有待提高,血水草殺螺活性成分需要進一步的分離純化。另外,本研究尚處于實驗室階段,田間試驗還需進一步開展,代謝產物對作物的安全性、對生物多樣性的影響、毒理學特性及助劑的篩選等也需要深入研究。
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