山竹果皮提取物農(nóng)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(nóng)業(yè)中的殺蟲(chóng)抗菌活性，為新型植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。采用浸葉法測(cè)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(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲(chóng)拒食和毒殺活性；以生長(zhǎng)速率法測(cè)定這5種提取物對(duì)12種植物病原真菌的抗菌活性。結(jié)果顯示：山竹果皮提取物對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲(chóng)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(qiáng)，其處理5 d后，斜紋夜蛾的校正死亡率為53.70%。抑菌試驗(yàn)顯示山竹氯仿提取物對(duì)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(zhǎng)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(shuō)明，山竹果皮提取物具有良好的殺蟲(chóng)抗菌活性，基于山竹產(chǎn)物開(kāi)發(fā)新型植物源農(nóng)藥具有潛在的利用價(jià)值。

關(guān)鍵詞 山竹果皮 ；提取物 ；殺蟲(chóng)活性 ；抗真菌活性 ；植物保護(hù)

分類號(hào) 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(guó)家，中國(guó)海南、福建、廣西、云南、臺(tái)灣均有規(guī)模化種植[1]。山竹果（Mangosteen）主要作為鮮食果實(shí)，被譽(yù)為“水果皇后”，其果皮占單果鮮重的52%～68%，是一種優(yōu)稀的厚皮果實(shí)[2]。山竹果皮呈深紫色，性涼味澀，在泰國(guó)等東南國(guó)家一直作為傳統(tǒng)醫(yī)藥，用于治療腹痛、創(chuàng)傷、痢疾等多種疾病[3-4]。在田間，山竹果很少受到病蟲(chóng)害侵害，這可能與山竹果皮中含有抵抗害蟲(chóng)和植物病原菌為害的物質(zhì)有關(guān)[5]。探究山竹果皮中抗病蟲(chóng)害的活性物質(zhì)，對(duì)于山竹控制病蟲(chóng)害潛力的挖掘以及天然產(chǎn)物中尋找活性先導(dǎo)物進(jìn)而研發(fā)新型植物源農(nóng)藥具有重要的意義。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)山竹果皮中的呫噸酮類、黃酮和多酚類等多類活性物質(zhì)，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(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)活性方面，Bullangpoti等[9]報(bào)道了山竹果皮乙醇提取物對(duì)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(duì)酯酶和谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶的抑制活性，并后續(xù)報(bào)道了山竹果皮提取物對(duì)水稻褐飛虱毒殺活性，其中以乙醇提取物活性最高，對(duì)褐飛虱3齡幼蟲(chóng)的LC50為4.5%（w/v）[10]。在抗植物病原菌方面，Yenjit等[11]研究報(bào)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(duì)瓜果腐霉病菌和芒果炭疽病菌抑制率達(dá)到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L餾分5與750 mg/L苯萊特對(duì)芒果炭疽病的防效相當(dāng)。山竹提取物具有良好抗病蟲(chóng)害潛質(zhì)，但是目前利用山竹活性產(chǎn)物控制植物病蟲(chóng)害的研究報(bào)道仍不多，在中國(guó)尚未見(jiàn)報(bào)道。本文旨在探討山竹果皮提取物的殺蟲(chóng)抗菌活性，為山竹果皮在植物保護(hù)應(yīng)用中的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

山竹果皮：山竹購(gòu)買(mǎi)于水果市場(chǎng)，剝除果肉，果皮用自來(lái)水沖洗后置于50℃烘箱烘干，粉碎成30目供試。

供試?yán)ハx(chóng)：斜紋夜蛾，采集于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所試驗(yàn)基地中未施藥的蓖麻上，于室內(nèi)飼養(yǎng)繁殖多代，挑取個(gè)體大小一致、健康活潑的3齡中期幼蟲(chóng)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(gòu)至廣州化學(xué)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(zhuǎn)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(chóng)活性測(cè)定

1.2.2.1 毒殺活性

對(duì)斜紋夜蛾的毒殺作用測(cè)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(gè)體大小一致的3齡幼蟲(chóng)經(jīng)饑餓處理8 h后放入裝有處理葉片的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿底鋪有濾紙保濕。將培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)箱[T：（25±1）℃，RH=70%～80%]培養(yǎng)。以丙酮為對(duì)照，每濃度重復(fù)3次，每重復(fù)20頭蟲(chóng)。試蟲(chóng)飼喂48 h后轉(zhuǎn)喂正常葉片，定時(shí)檢查試蟲(chóng)死亡情況，以毛筆輕觸蟲(chóng)體，以完全不動(dòng)者視為死亡。分別于試驗(yàn)后3 d，5 d統(tǒng)計(jì)死蟲(chóng)數(shù)，按照下面公式計(jì)算校正死亡率。

校正死亡率=（處理死亡率-對(duì)照死亡率）/（1-對(duì)照死亡率）×100%

1.2.2.2 拒食活性

對(duì)供試蟲(chóng)的拒食測(cè)定方法同1.2.2.1毒殺方法，試蟲(chóng)經(jīng)處理葉片飼喂24、48 h后，檢查試蟲(chóng)的取食葉片面積，依照下面公式進(jìn)行計(jì)算拒食率。

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%

1.2.3 抑菌活性

采用菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)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(wú)菌水稀釋成10 mg/ml供試藥液。供試藥液與定量滅菌的培養(yǎng)基混合均勻后，倒入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)制成含毒培養(yǎng)基，使藥劑的供試濃度為1 mg/mL，每濃度重復(fù)3次，以不加提取物溶液為對(duì)照。用直徑為5 mm的打孔器在培養(yǎng)好的供試菌菌落邊緣切下菌塊，置于培養(yǎng)皿中央，黑暗中（25±1）℃培養(yǎng)3～7 d，采用十字交叉法測(cè)量菌落擴(kuò)展直徑，按照下面公式求出菌絲生長(zhǎng)抑制率。

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

1.3 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jié)果與分析

2.1 山竹果皮提取物對(duì)斜紋夜蛾的拒食及毒殺作用

表1結(jié)果顯示，山竹果皮提取物對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲(chóng)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(dá)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(jié)果顯示，石油醚提取物對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲(chóng)的活性最強(qiáng)，處理后第5 d的校正死亡率為53.70%；其它提取物活性相對(duì)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(chóng)活性順序?yàn)槭兔烟崛∥?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(duì)植物病原菌的抑菌作用

山竹果皮提取物對(duì)白菜黑斑病菌等12種植物病原真菌的抑菌活性結(jié)果表明，山竹果皮乙醇提取物及其各提取物均表現(xiàn)出一定的抑菌活性。其中以氯仿提取物活性最高，對(duì)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(jiàn)表2所示。

根據(jù)表2篩選結(jié)果，以對(duì)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(duì)象，進(jìn)一步測(cè)定其毒力。結(jié)果表明，山竹氯仿提取物對(duì)芒果炭疽病菌等4種植物病原真菌均具有強(qiáng)的抑制菌絲生長(zhǎng)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(jiàn)表3。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，山竹果皮提取物具有良好的殺蟲(chóng)抑菌作用，其對(duì)斜紋夜蛾3齡幼蟲(chóng)主要表現(xiàn)為拒食和毒殺作用，對(duì)芒果炭疽病菌顯示出很強(qiáng)的抑制菌絲生長(zhǎng)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(xiàn)出殺蟲(chóng)活性，而氯仿提取物則表現(xiàn)出明顯的抑菌作用。

3.2 討論

在殺蟲(chóng)活性方面，已有研究表明，山竹果皮活性物質(zhì)對(duì)米象、褐飛虱、蚊子及馬鈴薯葉甲等多種害蟲(chóng)具有毒殺作用，主要表現(xiàn)為殺幼蟲(chóng)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(chǎn)物主要化合物之一）對(duì)馬鈴薯葉甲毒殺活性，發(fā)現(xiàn)其對(duì)馬鈴薯葉甲幼蟲(chóng)毒殺活性較弱于對(duì)蚊子殺幼蟲(chóng)活性，主要表現(xiàn)為殺幼蟲(chóng)活性和拒食活性，這與本研究中山竹果皮提取物對(duì)斜紋夜蛾以拒食和毒殺兩種方式殺蟲(chóng)活性結(jié)果相一致。山竹果皮提取物對(duì)上述幾種農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)毒殺高低不一，仍有待進(jìn)一步的探究其活性物質(zhì)的殺蟲(chóng)譜及構(gòu)效關(guān)系。

山竹果皮提取物的抗菌活性主要表現(xiàn)在抗真菌和細(xì)菌方面，但其研究報(bào)道的山竹果皮提取物不盡相同。Gopalakrishnan等[16]測(cè)試了山竹果皮中的呫噸酮類化合物及其衍生物對(duì)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(fā)現(xiàn)山竹呫噸酮類化合物具有良好抗菌活性，經(jīng)A和C環(huán)修飾也具有一定的抗菌活性。Yenjit等[11]研究報(bào)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(duì)瓜果腐霉菌和芒果炭疽病菌抑制率達(dá)到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L該餾份與750 mg/L苯萊特對(duì)芒果炭疽病的防效相當(dāng)，這與本研究中山竹果皮提取物對(duì)芒果炭疽病菌的抗菌活性結(jié)果相符。本研究中以氯仿提取物在1 000 mg/L時(shí)對(duì)芒果炭疽菌的抑制率最高，達(dá)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(xì)菌內(nèi)毒素）活性的化合物，經(jīng)結(jié)構(gòu)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(chǎn)物中新發(fā)現(xiàn)一種抗LPS活性物質(zhì)。

本研究中殺蟲(chóng)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(cè)山竹果皮提取物中殺蟲(chóng)抑菌活性物質(zhì)不盡相同，仍需進(jìn)一步對(duì)其活性成分進(jìn)行分離鑒定。山竹果皮提取物具有低毒，低殘留，廣譜等優(yōu)點(diǎn)，深入研究其提取物的殺蟲(chóng)抗菌活性成分，對(duì)于從山竹產(chǎn)物中尋找農(nóng)藥活性的先導(dǎo)物進(jìn)而研發(fā)新型植物源農(nóng)藥具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣儂輝，李春雨，戴宏芬，等. 山竹的食用藥用價(jià)值及綜合利用研究進(jìn)展[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（03）：50-53.

[2] 陳海光，劉朝霞，于立梅. 山竹果皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化性研究[J]. 食品工業(yè)科技，2011（09）：107-109.

[3] Pedraza-Chaverri J， Cardenas-Rodriguez N， Orozco-Ibarra M， et al. Medicinal properties of mangosteen （Garcinia mangostana）[J].Food and Chemical Toxicology，2008，46（10）： 3 227-3 239.

[4] 周逢芳，蔡彬新，周蘭云. 山竹果皮提取物抗氧化活性研究[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā)，2012（05）：4-7.

[5] 陳 兵，蔣菊生，劉貝貝，等. 海南山竹子產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議[J]. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)，2013（05）：22-24.

[6] Gutierrez-Orozco F， Failla M L. Biological activities and bioavailability of mangosteen xanthones： a critical review of the current evidence[J]. Nutrients，2013， 5（8）： 3 163-3 183.

[7] 王新雨，胡明月，王 麗，等.山竹外果皮生物活性及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2012（11）：169-170.

[8] 趙驍宇，徐 增，藍(lán)文健，等. 山竹的化學(xué)成分及其呫噸酮類化合物的藥理作用研究進(jìn)展[J]. 中草藥，2013（08）：1 052-1 061.

[9] Bullangpoti V， Visetson S， Milne J， et al. Effects of Mangosteen's Peels and Rambutans Seeds on Toxicity， Esterase and Glutathione-S-transferase in Rice Weevil （Sitophilus oryzae L.）[J]. Kasetsart Journal（Natural Science）， 2004， 38： 84-89.

[10] Bullangpoti V， Visetson S， Milne J， et al. Effects of alpha-mangostin from mangosteen pericarp extract and imidacloprid on Nilaparvata lugens （Stal.） and non-target organisms： toxicity and detoxification mechanism[J]. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences，2007， 72（3）： 431-441.

[11] Yenjit P， Issarakraisila M， Intana W， et al. Efficacy of extracted substances from the pericarp of Garcinia mangostana to control major diseases of tropical fruits in the laboratory[J].Acta Horticulturae， 2008， 787： 314-339.

[12] 施 蕊，李 彪，華 燕，等. 苦葛藤提取物對(duì)玉米蚜蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性初報(bào)[J]. 農(nóng)藥，2011（11）：851-852.

[13] 韓興帥，許 丹，馮俊濤，等.天名精內(nèi)酯酮的抑菌活性[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（08）：178-184.

[14] Lan Q， Kim. M. Use of alpha-mangostin as a mosquito larvicide[P]. WO2008148127 A3. 2008-12-4.

[15] Kim M， Lan. Q. Larvicidal activity of α-mangostin in the Colorado potato beetle， Leptinotarsa decemlineata[J]. Journal of Pesticide Science， 2011， 36（3）： 370-375.

[16] Gopalakrishnan G， Banumathi B， Suresh G. Evaluation of the antifungal activity of natural xanthones from Garcinia mangostana and their synthetic derivatives[J]. Journal of Natural Products， 1997， 60（5）： 519-524.

[17] 鄭新川，胥秀英，傅善權(quán)，等. 山竹抗細(xì)菌內(nèi)毒素有效成分的研究[J]. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2011（04）：33-39.