山竹果皮提取物農藥活性研究

葉火春 張靜 周穎 肖建輝 閆超 馮崗

摘 要 探索山竹果皮提取物在農業中的殺蟲抗菌活性，為新型植物源農藥的開發提供理論依據。采用浸葉法測定山竹果皮乙醇、石油醚、氯仿、乙酸乙酯及正丁醇等5種提取物對斜紋夜蛾3齡幼蟲拒食和毒殺活性；以生長速率法測定這5種提取物對12種植物病原真菌的抗菌活性。結果顯示：山竹果皮提取物對斜紋夜蛾3齡幼蟲均具有一定的拒食及毒殺作用，以氯仿提取物的拒食活性最高，其24和48 h拒食率分別為72.51%和65.75%；而毒殺作用以石油醚提取物最強，其處理5 d后，斜紋夜蛾的校正死亡率為53.70%。抑菌試驗顯示山竹氯仿提取物對芒果炭疽病菌、水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌和芒果蒂腐病菌等4種植物病原真菌具有明顯抑制菌絲生長作用，其EC50值分別為0.230 5、0.429 3、0.265 2和 0.390 1 mg/mL。由此說明，山竹果皮提取物具有良好的殺蟲抗菌活性，基于山竹產物開發新型植物源農藥具有潛在的利用價值。

關鍵詞 山竹果皮 ；提取物 ；殺蟲活性 ；抗真菌活性 ；植物保護

分類號 S482.1 ；Q946.8 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.02.013

Pesticide Activity of the Extracts from the Pericarp of

Garcinia mangostana Linn

YE Huochun1） ZHANG Jing1） ZHOU Ying2）

XIAO Jianhui3） YAN Chao1） FENG Gang1）

（1 Environment and Plant Protection Institute， CATAS， Haikou， Hainan 571101；

2 Agronomy College， Heilongjiang Bayi Agriculture University， Daqing， Heilongjiang 163319；

3 College of Environment and Plant Protection， Hainan University， Haikou， Hainan 570208）

Abstract The insecticidal and antifungal activities of the extracts from the mangosteen pericarp was evaluated to provide some evidence for new botanical pesticides development. The extracts of petroleum ether， chloroform， ethyl acetate， and n-butanol were isolated from ethanol extract of mangosteen pericarp. Insecticidal effects of five different polar extracts against the third instar larvae of Prodenia litura Fab. was conducted by the method of leaf dipping and antifungal activity of the extracts against several phytopathogenic fungi were assessed using mycelium growth rate assay. The results indicated that these extracts had larvicidal and antifeedant activities. Among antifeedant activity the chloroform extract at 1 mg/mL was the most significant with antifeedant rate values of 72.51% and 65.75% for 24 hours and 48 hours，respectively. Besides， the petroleum ether extract exhibited the most significant larvicidal activity， the corrected mortality of the larvae was 53.70% after treated 5 days. For the antifungal activity， the chloroform extract against Colletotrichum gloeosporioides， Thanatephorus cucumeris， Botrytis cinerea and Botryodiplodia theobromae， respectively corresponded to the EC50 values of 0.230 5， 0.429 3， 0.265 2 and 0.390 1 mg/mL， had stronger antifungal effect than other's extracts. The extracts of Garcinia mangostana exhibited receivable insecticidal and antifungal activity and should be explored for Their potential as botanical pesticide.

Keywords mangosteen pericarp ； extracts ； insecticidal activity ； antifungal activity ； plant protection

山竹（Garcinia mangostana Linn.），又名莽吉柿、倒捻子等，為熱帶常綠喬木植物，主要分布于東南亞國家，中國海南、福建、廣西、云南、臺灣均有規模化種植[1]。山竹果（Mangosteen）主要作為鮮食果實，被譽為“水果皇后”，其果皮占單果鮮重的52%～68%，是一種優稀的厚皮果實[2]。山竹果皮呈深紫色，性涼味澀，在泰國等東南國家一直作為傳統醫藥，用于治療腹痛、創傷、痢疾等多種疾病[3-4]。在田間，山竹果很少受到病蟲害侵害，這可能與山竹果皮中含有抵抗害蟲和植物病原菌為害的物質有關[5]。探究山竹果皮中抗病蟲害的活性物質，對于山竹控制病蟲害潛力的挖掘以及天然產物中尋找活性先導物進而研發新型植物源農藥具有重要的意義。近年來發現山竹果皮中的呫噸酮類、黃酮和多酚類等多類活性物質，活性研究表明，山竹果皮具有抗炎、抗腫瘤、抗瘧疾、抗氧化活性、抗病毒、抗菌等多種藥理活性[6-8]。在農業殺蟲活性方面，Bullangpoti等[9]報道了山竹果皮乙醇提取物對米象毒殺活性，處理24 h的LC50為（4.91±1.19）%（w/v），添加助效劑有利于提高提取物的毒殺作用及對酯酶和谷胱甘肽-s-轉移酶的抑制活性，并后續報道了山竹果皮提取物對水稻褐飛虱毒殺活性，其中以乙醇提取物活性最高，對褐飛虱3齡幼蟲的LC50為4.5%（w/v）[10]。在抗植物病原菌方面，Yenjit等[11]研究報道了從山竹果皮丙酮提取物中分離一種餾分（餾分5）在1 000 mg/L對瓜果腐霉病菌和芒果炭疽病菌抑制率達到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L餾分5與750 mg/L苯萊特對芒果炭疽病的防效相當。山竹提取物具有良好抗病蟲害潛質，但是目前利用山竹活性產物控制植物病蟲害的研究報道仍不多，在中國尚未見報道。本文旨在探討山竹果皮提取物的殺蟲抗菌活性，為山竹果皮在植物保護應用中的開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

山竹果皮：山竹購買于水果市場，剝除果肉，果皮用自來水沖洗后置于50℃烘箱烘干，粉碎成30目供試。

供試昆蟲：斜紋夜蛾，采集于中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所試驗基地中未施藥的蓖麻上，于室內飼養繁殖多代，挑取個體大小一致、健康活潑的3齡中期幼蟲供試。

主要試劑：丙酮、石油醚、乙酸乙酯、氯仿和正丁醇均為分析純，均購至廣州化學試劑廠。

1.2 方法

1.2.1 山竹果皮提取物的制備

取干燥并粉碎的山竹果皮（殼）粉376 g，用適量 95%乙醇超聲提取（30℃，每次30 min）3次，合并提取液，抽濾，減壓回收乙醇得紅褐色粘膏狀提取物103.8 g。取該提取物90 g充分分散于適量蒸餾水中再轉移至1 000 mL分液漏斗，依次用石油醚、乙酸乙酯、氯仿和正丁醇萃取分別萃取3次（每次用溶劑100 mL），合并各萃取液，減壓濃縮得石油醚提取物1.69 g、乙酸乙酯提取物4.44 g、氯仿提取物9.67 g、正丁醇提取物30.56 g。

1.2.2 殺蟲活性測定

1.2.2.1 毒殺活性

對斜紋夜蛾的毒殺作用測定采用浸葉法[12]。提取物用丙酮溶解，并稀釋成為1 mg/mL的供試藥液。將蓖麻葉剪成適量大小，分別放入各供試藥液中浸漬3 s后取出，置于吸水紙上晾干，然后將個體大小一致的3齡幼蟲經饑餓處理8 h后放入裝有處理葉片的培養皿中，培養皿底鋪有濾紙保濕。將培養皿置于培養箱[T：（25±1）℃，RH=70%～80%]培養。以丙酮為對照，每濃度重復3次，每重復20頭蟲。試蟲飼喂48 h后轉喂正常葉片，定時檢查試蟲死亡情況，以毛筆輕觸蟲體，以完全不動者視為死亡。分別于試驗后3 d，5 d統計死蟲數，按照下面公式計算校正死亡率。

校正死亡率=（處理死亡率-對照死亡率）/（1-對照死亡率）×100%

1.2.2.2 拒食活性

對供試蟲的拒食測定方法同1.2.2.1毒殺方法，試蟲經處理葉片飼喂24、48 h后，檢查試蟲的取食葉片面積，依照下面公式進行計算拒食率。

拒食率/%=（對照組取食葉面積-處理組取食葉面積）/對照組取食葉面積×100%

1.2.3 抑菌活性

采用菌絲生長速率法測定提取物的抑菌活性[13]。分別將0.5 g提取物用5 ml丙酮溶解，再以無菌水稀釋成10 mg/ml供試藥液。供試藥液與定量滅菌的培養基混合均勻后，倒入直徑為9 cm的培養皿內制成含毒培養基，使藥劑的供試濃度為1 mg/mL，每濃度重復3次，以不加提取物溶液為對照。用直徑為5 mm的打孔器在培養好的供試菌菌落邊緣切下菌塊，置于培養皿中央，黑暗中（25±1）℃培養3～7 d，采用十字交叉法測量菌落擴展直徑，按照下面公式求出菌絲生長抑制率。

抑制率/%=（對照菌落直徑-處理菌落直徑）/（對照菌落直徑-菌塊直徑）×100%

1.3 數據分析

實驗結果用SPSS 13.0進行統計分析，采用單因素方差分析DMRT法多重比較，P<0.05為具有差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 山竹果皮提取物對斜紋夜蛾的拒食及毒殺作用

表1結果顯示，山竹果皮提取物對斜紋夜蛾3齡幼蟲具有不同程度的拒食及毒殺作用，其中以氯仿提取物的拒食活性最高，其24和48 h的拒食率可高達72.51%和65.76%；乙醇提取物和石油醚提取物在處理后48 h也有較好的拒食活性，但其活性低于氯仿提取物，其48 h的拒食率分別為61.56%和56.27%。毒殺結果顯示，石油醚提取物對斜紋夜蛾3齡幼蟲的活性最強，處理后第5 d的校正死亡率為53.70%；其它提取物活性相對較差，其校正死亡率均小于45%。5種山竹果皮提取物5 d后殺蟲活性順序為石油醚提取物>乙醇提取物>乙酸乙酯提取物>氯仿提取物>正丁醇提取物。

2.2 山竹果皮提取物對植物病原菌的抑菌作用

山竹果皮提取物對白菜黑斑病菌等12種植物病原真菌的抑菌活性結果表明，山竹果皮乙醇提取物及其各提取物均表現出一定的抑菌活性。其中以氯仿提取物活性最高，對芒果炭疽病菌、芒果蒂腐病菌、番茄灰霉病菌、水稻紋枯病菌的抑制率分別為91.34%、85.71%、90.43%和80.59%；乙醇提取物和石油醚提取物也有一定的抑制作用，其活性總體低于氯仿提取物，乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物活性最差，見表2所示。

根據表2篩選結果，以對山竹果皮氯仿提取物最為敏感的芒果炭疽病菌、水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌、芒果蒂腐病菌等4種植物病原真菌為研究對象，進一步測定其毒力。結果表明，山竹氯仿提取物對芒果炭疽病菌等4種植物病原真菌均具有強的抑制菌絲生長作用，其EC50值分別為0.230 5、0.429 3、0.265 2和0.390 1 mg/mL，詳見表3。

3 結論與討論

3.1 結論

本研究結果表明，山竹果皮提取物具有良好的殺蟲抑菌作用，其對斜紋夜蛾3齡幼蟲主要表現為拒食和毒殺作用，對芒果炭疽病菌顯示出很強的抑制菌絲生長作用，且隨著提取溶劑的不同，其活性有著明顯差異。總體而言，山竹果皮的石油醚提取物主要展現出殺蟲活性，而氯仿提取物則表現出明顯的抑菌作用。

3.2 討論

在殺蟲活性方面，已有研究表明，山竹果皮活性物質對米象、褐飛虱、蚊子及馬鈴薯葉甲等多種害蟲具有毒殺作用，主要表現為殺幼蟲活性[9-10，14-15]。Kim和Lan[15]探討了α-倒捻子素（山竹呫噸酮類產物主要化合物之一）對馬鈴薯葉甲毒殺活性，發現其對馬鈴薯葉甲幼蟲毒殺活性較弱于對蚊子殺幼蟲活性，主要表現為殺幼蟲活性和拒食活性，這與本研究中山竹果皮提取物對斜紋夜蛾以拒食和毒殺兩種方式殺蟲活性結果相一致。山竹果皮提取物對上述幾種農業害蟲毒殺高低不一，仍有待進一步的探究其活性物質的殺蟲譜及構效關系。

山竹果皮提取物的抗菌活性主要表現在抗真菌和細菌方面，但其研究報道的山竹果皮提取物不盡相同。Gopalakrishnan等[16]測試了山竹果皮中的呫噸酮類化合物及其衍生物對棉花枯萎病菌、木豆葉萎蔫病菌、水稻胡麻葉斑病菌等3種植物病原真菌抑制活性，研究發現山竹呫噸酮類化合物具有良好抗菌活性，經A和C環修飾也具有一定的抗菌活性。Yenjit等[11]研究報道了從山竹丙酮提取物中分離一種餾分（餾分5）在1 000 mg/L對瓜果腐霉菌和芒果炭疽病菌抑制率達到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L該餾份與750 mg/L苯萊特對芒果炭疽病的防效相當，這與本研究中山竹果皮提取物對芒果炭疽病菌的抗菌活性結果相符。本研究中以氯仿提取物在1 000 mg/L時對芒果炭疽菌的抑制率最高，達到了91.34%，表明隨著提取溶劑不同，其活性有著明顯差異。鄭新川等[17]從山竹果殼中分離獲得3種具抗LPS（lipopolysaccharide， 拮抗細菌內毒素）活性的化合物，經結構鑒定為表兒茶素、α-倒捻子素和γ-倒捻子素，其中表兒茶素是山竹產物中新發現一種抗LPS活性物質。

本研究中殺蟲抗菌活性最高的山竹果皮提取物分別為石油醚和氯仿提取物，推測山竹果皮提取物中殺蟲抑菌活性物質不盡相同，仍需進一步對其活性成分進行分離鑒定。山竹果皮提取物具有低毒，低殘留，廣譜等優點，深入研究其提取物的殺蟲抗菌活性成分，對于從山竹產物中尋找農藥活性的先導物進而研發新型植物源農藥具有重要的意義。

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