番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜蚜殺蟲(chóng)效果研究

楊柳陳宇飛

（1. 吉林工商學(xué)院 糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130062；2. 吉林工商學(xué)院食品工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130062）

番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜蚜殺蟲(chóng)效果研究

楊柳1，2陳宇飛1，2

（1. 吉林工商學(xué)院 糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130062；2. 吉林工商學(xué)院食品工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130062）

旨在探索番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜蚜的殺蟲(chóng)效果。通過(guò)不同溶劑提取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)、番茄莖葉乙醇提取物室內(nèi)濃度梯度生測(cè)試驗(yàn)、田間小區(qū)殺蟲(chóng)效果試驗(yàn)、提取物不同溶劑萃取殺蟲(chóng)試驗(yàn)、不同濃度乙酸乙酯的殺蟲(chóng)試驗(yàn)。結(jié)果顯示，提取溶劑采用乙醇提取、提取物的室內(nèi)生測(cè)半致死濃度為10.5 mg/mL、高濃度的提取物田間殺蟲(chóng)效果較為理想、萃取溶劑為乙酸乙酯、乙酸乙酯室內(nèi)生測(cè)的半致死濃度為6.51 mg/mL。

番茄莖葉提取物 殺蟲(chóng) 生測(cè) 植物源性農(nóng)藥

20世紀(jì)40年代，有機(jī)化學(xué)農(nóng)藥由于效果好、見(jiàn)效快、使用方便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。但隨著時(shí)間的推移，化學(xué)農(nóng)藥在使用時(shí)造成的污染、農(nóng)藥殘留、食物鏈以及生態(tài)平衡遭到破壞等問(wèn)題日益顯露［1］。植物源性農(nóng)藥由于具有高效、低毒、低殘留、對(duì)環(huán)境污染少等［2］特點(diǎn)越來(lái)越受到人們的青睞。

在我國(guó)，高等植物達(dá)3萬(wàn)種以上，其中近千種植物具有殺蟲(chóng)活性［3］，這些植物在進(jìn)化過(guò)程中與病蟲(chóng)害長(zhǎng)期的斗爭(zhēng)，自身誘導(dǎo)了許多具有特殊生物活性的次生代謝產(chǎn)物［4］，這些物質(zhì)都可以抵御病蟲(chóng)害的侵襲。

番茄是茄科茄屬番茄亞屬的多年生草本植物，又稱西紅柿，含有多種維生素和營(yíng)養(yǎng)成分，其莖葉含有多種抑菌殺蟲(chóng)成分［5，6］。20世紀(jì)70-80年代，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)始研究其揮發(fā)性物質(zhì)的組成，Dirinck等［7］研究認(rèn)為主要有己酮、2-己烯醇等成分；Ameson等［8］研究番茄提取物對(duì)白色念球菌、皮膚癬菌有明顯抑制作用；潘雪峰等［9］利用氣-質(zhì)聯(lián)機(jī)分析了番茄的揮發(fā)油組成；王慶忠等［10］研究了番茄莖葉乙醇水提取物對(duì)槐蚜生物活性的影響；吳利民等［11］研究了番茄莖葉提取物對(duì)菜粉蝶生物活性的影響；李會(huì)等［12］探索了番茄莖葉提取物對(duì)蘿卜

蚜的毒力及其活性物質(zhì)的分離純化和結(jié)構(gòu)的初步解析。

本研究采用乙醇溶劑提取，對(duì)番茄莖葉提取物的殺蟲(chóng)活性進(jìn)行深入研究，期望能為開(kāi)發(fā)新型植物源性農(nóng)藥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 番茄莖葉 采自吉林省蔬菜研究所。

1.1.2 蘿卜蚜 采集于吉林省蔬菜研究所的溫室大棚，卷心菜（京豐一號(hào)）上大小一致蘿卜蚜的若蚜作為研究對(duì)象。

1.1.3 化學(xué)藥品 DMSO：購(gòu)自南京科正化工有限公司；吡蟲(chóng)啉：廣州易合通農(nóng)化供應(yīng)鏈有限公司；石油醚、乙醚、乙醇、乙酸乙酯、正丁醇等。化學(xué)藥劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.1.4 儀器與設(shè)備 粉碎機(jī)：DJ-104L型，上海淀久中藥機(jī)械有限公司；干燥箱：101-2型，上海安競(jìng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；電子天平：CP214型，梅特勒-托利多儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：R206D型，上海申生科技有限公司；噴霧器：L56-13型，上海市嘉定區(qū)醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2 方法

1.2.1 番茄莖葉有效成分提取工藝 以石油醚、乙醚、乙醇、水等4種不同提取溶劑，在室溫下（20℃）按照郝嚴(yán)雷［10］的方法提取活性物質(zhì)。番茄莖葉（按4∶1混合）粉碎后，取干燥粉20 g，加入200 mL溶劑浸提48 h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后加提取溶劑稀釋，制成濃度為40 mg/mL的番茄莖葉提取溶液，放入冰箱（4℃）冷藏備用。

1.2.2 蘿卜蚜的飼養(yǎng) 在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)室中種植卷心菜，將蘿卜蚜接上，定期除去其他蟲(chóng)類和病態(tài)、變異的蚜蟲(chóng)，試驗(yàn)時(shí)選用大小一致的健康若蟲(chóng)。

1.2.3 番茄莖葉乙醇提取物萃取工藝 根據(jù)郝嚴(yán)雷［13］方法提取。

1.2.4 番茄莖葉提取物殺蟲(chóng)活性的測(cè)定 采用離體葉片法，在蚜蟲(chóng)危害相對(duì)集中而且大小相差不大的葉片上，除去低齡幼蟲(chóng)，保留3齡若蟲(chóng)進(jìn)行試驗(yàn)。用噴霧器將提取溶液（40 mg/mL）噴灑在葉片上，直至葉片滴水，將葉片放入培養(yǎng)皿（直徑15 cm）中，葉柄處加濕棉球保濕。每個(gè)葉片做3個(gè)重復(fù)，以清水做對(duì)照，24 h后檢查死亡蟲(chóng)數(shù)，計(jì)算死亡率和校正死亡率。

式中，M：死亡率（%）；N：校正死亡率（%）；

A：噴藥前蟲(chóng)數(shù)（只）；C：處理組死亡率（%）

B：噴藥后蟲(chóng)數(shù)（只）； D：對(duì)照組死亡率（%）。

1.2.5 試驗(yàn)方法 取番茄莖葉提取物，做殺蟲(chóng)試驗(yàn)。包括番茄莖葉4種不同溶劑提取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)、番茄莖葉乙醇（95%）提取物的室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)、田間小區(qū)殺蟲(chóng)效果試驗(yàn)、不同溶劑萃取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)、乙酸乙酯萃取物室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 不同溶劑對(duì)番茄莖葉提取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)結(jié)果

分別用石油醚、乙醚、乙醇、水4種溶劑對(duì)番茄莖葉進(jìn)行提取，制備濃度為40 mg/mL的提取溶液，稀釋成20 mg/mL，用蘿卜蚜若蟲(chóng)作試驗(yàn)對(duì)象，以相應(yīng)提取溶劑做對(duì)照，設(shè)3個(gè)重復(fù)，24 h后統(tǒng)計(jì)死亡率。

圖1顯示，不同溶劑提取物作用于蘿卜蚜若蟲(chóng)的校正死亡率不同，說(shuō)明不同溶劑提取的有效成分不同；其中乙醇提取物殺蟲(chóng)效果最佳，濃度為20 mg/mL的乙醇提取物，校正死亡率超過(guò)85%；而水提取物的殺菌能力最差，校正死亡率只有7.3%，石油醚和乙醚的提取物，校正死亡率居中。綜合4種溶劑，乙醇作為提取溶劑，效果最佳。

圖1 不同溶劑提取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)

2.2 番茄莖葉乙醇提取物室內(nèi)生測(cè)結(jié)果

將40 mg/mL的番茄莖葉提取物按照倍比稀釋成

20、10 、5 和2.5 mg/mL，采用離體葉片法，在卷心菜葉片上接入30頭3齡若蟲(chóng)，噴灑不同濃度的乙醇提取液，然后裝入培養(yǎng)皿中，以清水作對(duì)照，設(shè)3個(gè)重復(fù)，24 h后統(tǒng)計(jì)死亡率。

圖2顯示，番茄莖葉乙醇提取物對(duì)蘿卜蚜的殺蟲(chóng)效果較好，當(dāng)濃度為10 mg/mL時(shí)，校正死亡率將近50%，濃度為40 mg/mL時(shí)，校正死亡率達(dá)到96.8%。而2.5 mg/mL的提取物，殺蟲(chóng)效果略高于對(duì)照組，體現(xiàn)了殺蟲(chóng)效果與提取物濃度的正相關(guān)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，求得回歸方程，計(jì)算出提取物對(duì)蘿卜蚜的半致死濃度LC50為10.5 mg/mL。

圖2 不同濃度番茄莖葉乙醇提取物室內(nèi)生測(cè)

2.3 番茄莖葉提取物田間小區(qū)殺蟲(chóng)試驗(yàn)結(jié)果

在吉林工商學(xué)院工程訓(xùn)練中心的卷心菜地，進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)。選取蘿卜蚜相對(duì)密集的卷心菜，以5株為一組，設(shè)番茄莖葉提取物（10、20和30 mg/mL）、化學(xué)對(duì)照和清水對(duì)照，化學(xué)對(duì)照為吡蟲(chóng)啉配成的1.33 mg/mL的水劑，共設(shè)9組。噴霧器噴藥液至葉片滴水，24 h后，統(tǒng)計(jì)蟲(chóng)口減退率，與死亡率統(tǒng)計(jì)方法相同，防治效果以校正死亡率統(tǒng)計(jì)。

圖3顯示，隨提取物濃度升高，殺蟲(chóng)效果明顯增強(qiáng)，當(dāng)濃度為30 mg/mL時(shí)，對(duì)蘿卜蚜的防治效果達(dá)到97.8%，略低于濃度為1.33 mg/mL的化學(xué)農(nóng)藥吡蟲(chóng)啉，二者防治效果相當(dāng)，清水對(duì)照殺蟲(chóng)效果最差，可見(jiàn)番茄莖葉乙醇提取物在較高濃度下殺蟲(chóng)效果較好。比同濃度下室內(nèi)生測(cè)的校正死亡率略高，可能是因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)蟲(chóng)口減退率，部分若蟲(chóng)脫離葉片，造成防治效果百分率略有增加。

2.4 不同溶劑萃取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)結(jié)果

用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水4種萃取溶劑，對(duì)番茄莖葉乙醇提取物進(jìn)行萃取，制成濃度為20 mg/mL的溶液，以相應(yīng)溶劑作對(duì)照，進(jìn)行室內(nèi)生測(cè)，24 h后統(tǒng)計(jì)校正死亡率。

圖3 不同濃度番茄莖葉提取物與化學(xué)藥劑及水防治效果比較

圖4顯示，番茄莖葉乙醇提取物的不同溶劑萃取物殺蟲(chóng)效果差別較大，其中石油醚和乙酸乙酯殺蟲(chóng)效果較為理想，濃度為20 mg/mL的溶液24 h后的校正死亡率達(dá)98%以上，正丁醇萃取物24 h后的校正死亡率為46.3%，水相24 h后的校正死亡率較低，幾乎無(wú)殺蟲(chóng)效果。

圖4 不同溶劑萃取物防治效果

2.5 番茄莖葉乙醇提取物乙酸乙酯相室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)結(jié)果

用10%的DMSO水溶液將濃度為20 mg/mL的番茄莖葉乙醇提取物乙酸乙酯相倍比稀釋，制成10、5、2.5和1.25 mg/mL的溶液，采用離體葉片法，以10%的DMSO水溶液為對(duì)照，處理24 h后，統(tǒng)計(jì)死亡率。

圖5顯示，番茄莖葉乙醇提取物的乙酸乙酯相不同濃度的校正死亡率不同，其校正死亡率與濃度呈正相關(guān)，當(dāng)濃度大于5 mg/mL時(shí)，殺蟲(chóng)效果較好，濃度為10 mg/mL時(shí)，24 h后的校正死亡率為64.8%，濃度為20 mg/mL，24 h后的校正死亡率為

92.5 %。根據(jù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，求得回歸方程，計(jì)算出乙酸乙酯相對(duì)蘿卜蚜的半致死濃度LC50為6.51 mg/mL。相同濃度下乙酸乙酯萃取物比乙醇粗提物校正死亡率高，說(shuō)明乙酸乙酯萃取物濃縮了番茄莖葉提取物中殺蟲(chóng)的有效成分。而半致死濃度的降低，同樣說(shuō)明了乙酸乙酯萃取物具有較好的的殺蟲(chóng)效果。

圖5 番茄莖葉乙醇提取物乙酸乙酯相室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)

3 討論

乙醇作為提取溶劑，對(duì)蘿卜蚜的殺蟲(chóng)效果較好；番茄莖葉乙醇提取物室內(nèi)生測(cè)顯示，殺蟲(chóng)效果與提取物濃度呈正相關(guān)；通過(guò)提取物田間小區(qū)殺蟲(chóng)試驗(yàn)，得出番茄莖葉乙醇提取物在較高濃度下殺蟲(chóng)效果較好，與化學(xué)農(nóng)藥無(wú)顯著性差異；不同溶劑萃取物殺蟲(chóng)試驗(yàn)得出石油醚和乙酸乙酯萃取物殺蟲(chóng)效果較為理想，說(shuō)明殺蟲(chóng)活性物質(zhì)的極性較低；番茄莖葉乙醇提取物乙酸乙酯相室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)說(shuō)明乙酸乙酯萃取物濃縮了番茄莖葉提取物中殺蟲(chóng)的有效成分，低于乙醇粗提物的半致死濃度，更加說(shuō)明了乙酸乙酯萃取物的殺蟲(chóng)效果。本試驗(yàn)的田間小區(qū)試驗(yàn)是在工程訓(xùn)練中心的卷心菜地完成，取樣少，具有局限性，防治效果的數(shù)據(jù)說(shuō)服性不強(qiáng)；另外沒(méi)有對(duì)提取物做分離純化，因此對(duì)殺蟲(chóng)機(jī)理有待于進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

濃度為20 mg/mL的乙醇提取物，對(duì)蘿卜蚜校正死亡率超過(guò)85%，對(duì)蘿卜蚜的半致死濃度LC50為10.5 mg/mL；番茄莖葉乙醇提取物在較高濃度下殺蟲(chóng)效果較好，濃度為20 mg/mL的溶液24 h后的校正死亡率達(dá)98%以上；番茄莖葉乙醇提取物乙酸乙酯對(duì)蘿卜蚜的半致死濃度LC50為6.51 mg/mL。

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（責(zé)任編輯 馬鑫）

Insecticidal Test of the Extracts from Tomato Stems and Leaves to Lipaphis erysimi Kaltenbach

Yang Liu1，2Chen Yufei1，2
（1. Key Laboratory of Grain and Oil Processing of Jilin Province，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062；2. Department of Food Engineering，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062）

Insecticidal Test of the extracts from tomato stems and leaves to Lipaphis erysimi Kaltenbach were explored in this paper. Through the insecticidal test of the extracts by using different solvent, the biological detection of indoor concentration gradient of ethanol extracts from tomato stems and leaves, the insecticidal effect test in field plot, the insecticidal test by using different concentration of ethyl acetate, the result showed the extraction solvent was ethanol, half lethal concentration of indoor biological detection was 10.5 mg/mL, the insecticidal effect by using high concentration of extracts in field plot was ideal, the solvent extraction was ethyl acetate. The half lethal concentration of indoor biological detection of ethyl acetate was 6.51 mg/mL.

Extracts from tomato stems and leaves Pest control Biological detection Botanical pesticide

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2014.12.019

2014-05-05

吉高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科合字［2013］第003號(hào)

楊柳，女，碩士，副教授，研究方向：食品科學(xué)；E-mail：yl0313@163.com