牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲的殺蟲(chóng)活性

吳 彥, 尤春雪, 田兆福, 郭姍姍, 劉紹華,黃東業(yè), 鄧賓玲, 李志華, 白家峰, 杜樹(shù)山*

(1.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心, 南寧 530001; 2北京師范大學(xué)中藥資源保護(hù)與利用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100875)

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牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲的殺蟲(chóng)活性

吳 彥1, 尤春雪2, 田兆福1, 郭姍姍2, 劉紹華1,黃東業(yè)1, 鄧賓玲1, 李志華1, 白家峰1, 杜樹(shù)山2*

(1.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心, 南寧 530001; 2北京師范大學(xué)中藥資源保護(hù)與利用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100875)

用水蒸氣蒸餾法提取牡荊葉揮發(fā)油,并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析其化學(xué)成分,基于柱色譜和核磁共振方法分離并鑒定化合物。從牡荊葉揮發(fā)油中鑒定出47種化合物,主要成分為β-石竹烯(25.8%)、桉油精(9.5%)、石竹烯氧化物(7.3%)和乙酸松油酯(6.1%)。并對(duì)牡荊葉揮發(fā)油及其分離得到的β-石竹烯和桉油精進(jìn)行了殺蟲(chóng)活性測(cè)定。結(jié)果表明牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲(Lasiodermaserricorne)成蟲(chóng)具有觸殺毒性(LD50為25.30 μg/頭)和熏蒸毒性(LC50為13.12 mg/L)。揮發(fā)油中的主要化合物β-石竹烯和桉油精對(duì)煙草甲均有一定的觸殺毒性(LD50分別為41.75 μg/頭和15.58 μg/頭)。桉油精對(duì)煙草甲還顯示出較強(qiáng)的熏蒸活性(LC50為5.18 mg/L)。結(jié)果提示牡荊葉揮發(fā)油及其活性化合物可用于煙草甲的綜合防治。

牡荊葉; 煙草甲; 觸殺活性; 熏蒸活性

貯煙害蟲(chóng)對(duì)煙草產(chǎn)業(yè)危害很大。據(jù)調(diào)查,我國(guó)為害煙草的害蟲(chóng)有79種,其中煙草甲[Lasiodermaserricorne(Fabricius)]及煙草粉螟[Ephestiaelutella(Hübner)]發(fā)生最為普遍,為害最嚴(yán)重[1]。煙草甲屬昆蟲(chóng)綱(Insecta)鞘翅目(Coleoptera)竊蠹科(Anobiidae),又名煙草竊蠹、煙草標(biāo)本蟲(chóng)、苦丁茶蛀蟲(chóng)等,原產(chǎn)于美洲,分布遍及全世界,1年繁殖3～6代,食性極雜,經(jīng)常出現(xiàn)在各大食品加工廠、倉(cāng)庫(kù)及其他干燥的儲(chǔ)藏地,主要為害對(duì)象有各類(lèi)谷物產(chǎn)品、香料、煙草以及干的草藥等,對(duì)貯藏?zé)熑~及其制品為害尤甚[2-4]。據(jù)國(guó)際煙草工業(yè)技術(shù)中心聯(lián)盟(CORESTA)估計(jì),煙草甲每年對(duì)貯存煙草造成的損失約為1%[5]。該蟲(chóng)特別喜食正在醇化的煙葉,可隨加工的煙絲進(jìn)入卷煙內(nèi)部,蛀食煙絲,蛀穿卷煙紙;蟲(chóng)尸、蟲(chóng)糞污染煙葉和煙草制品,嚴(yán)重影響煙葉的可用性和卷煙質(zhì)量。

目前,防治煙草甲等儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)的主要方法是藥劑熏蒸,其中以磷化鋁的應(yīng)用最為普遍,但由于長(zhǎng)期使用單一熏蒸劑,已誘導(dǎo)煙草甲、谷蠹、赤擬谷盜等多種害蟲(chóng)對(duì)磷化氫產(chǎn)生了較強(qiáng)的抗藥性,而增加用藥量則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的農(nóng)藥殘留污染和對(duì)人類(lèi)健康的威脅[6-8]。隨著可持續(xù)植保理論的提出,植物性殺蟲(chóng)劑在害蟲(chóng)治理中的研究和應(yīng)用顯得更加重要[9-10]。利用植物次生代謝產(chǎn)物開(kāi)發(fā)環(huán)境和諧農(nóng)藥成為當(dāng)今殺蟲(chóng)劑研究的熱點(diǎn)之一。植物精油是一類(lèi)植物次生性代謝物質(zhì),具有特殊的植物性氣味,主要成分為單萜和倍半萜類(lèi)物質(zhì),具有對(duì)人畜安全,對(duì)環(huán)境友好,殘留量低等優(yōu)點(diǎn)。植物精油對(duì)害蟲(chóng)的作用方式大致可歸納為毒殺、拒食、引誘、驅(qū)避和抑制生長(zhǎng)發(fā)育等,目前已有大量文獻(xiàn)報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)一些植物精油及其有效成分對(duì)煙草甲具有良好的毒殺作用,比如紫蘇當(dāng)中的2-乙酰基呋喃[11],香樟當(dāng)中的右旋樟腦等[12]。但是,相關(guān)研究多停留在粗提物測(cè)試階段,還未見(jiàn)到煙草甲植物源殺蟲(chóng)劑產(chǎn)品投放市場(chǎng)。在篩選活性植物材料及其精油的基礎(chǔ)上,選用高殺蟲(chóng)活性成分組對(duì)于實(shí)現(xiàn)煙草甲等儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)的無(wú)公害防治具有重要的實(shí)踐意義。

牡荊葉為馬鞭草科牡荊屬植物牡荊[VitexnegundoL.var.cannabifolia(Sieb.etZucc.) Hand.-Mazz.]的葉。全國(guó)各地均產(chǎn),野生資源十分豐富[13-14]。已發(fā)現(xiàn)東南亞地區(qū)有直接用同屬的黃荊葉或葉片有機(jī)溶劑粗提物進(jìn)行相關(guān)殺蟲(chóng)活性研究的記載,顯示出黃荊對(duì)玉米象、谷蠹、綠豆象和雜擬谷盜等倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)具有殺蟲(chóng)活性[15]。作為牡荊屬的同屬植物[16],牡荊是黃荊的變種之一,但相關(guān)成分對(duì)煙草甲的殺蟲(chóng)活性未見(jiàn)報(bào)道。故在此對(duì)牡荊葉揮發(fā)油的化學(xué)成分和殺蟲(chóng)活性做進(jìn)一步探究,以求篩選更好的具有殺蟲(chóng)活性的成分,為牡荊葉資源的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù),為煙草甲的生物防治研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 供試?yán)ハx(chóng)

煙草甲于2013年9月引種自河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,經(jīng)呂建華副教授鑒定確認(rèn)種類(lèi),引種后已純化3代以上。飼養(yǎng)條件:將小麥用水沖洗兩遍后晾干,磨成面粉,過(guò)80目篩,裝入玻璃瓶?jī)?nèi),加入10% 酵母粉,混合均勻,接入20～40頭成蟲(chóng),蓋上棉布,用皮筋箍好,置于溫度(29±1)℃,相對(duì)濕度為75 %±5 %的培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)。2 d后篩出成蟲(chóng),將接種的玻璃瓶放入培養(yǎng)箱中。每次試驗(yàn)挑選同一批次羽化、羽化后一周左右的成蟲(chóng)作為受試蟲(chóng)源,試蟲(chóng)不分雌雄。

1.1.2 植物原料

牡荊葉(5 kg)于2012年8月采自河北省安國(guó)市,經(jīng)杜樹(shù)山教授鑒定為馬鞭草科植物牡荊[VitexnegundoL.var.cannabifolia(Sieb.etZucc.) Hand.-Mazz.]的干燥葉,植物樣本保存于北京師范大學(xué)資源學(xué)院。

1.1.3 儀器和試劑

安捷倫 6890N氣相色譜分析儀,配有Agilent Technologies 5973N 質(zhì)譜分析儀,氫火焰離子化檢測(cè)器 (GC-FID),HP-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm) 石英毛細(xì)管柱和NIST05、WILEY275質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)。

布魯克Avance DRX 500核磁共振譜儀,配有5 mm DUEL雙核探頭和BVT-3000控溫單元,以氘代氯仿作為溶劑,四甲基硅烷作為內(nèi)標(biāo)。

Heidolph Laborota 4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;一系列量程范圍Eppendorf移液槍,玻璃樣品瓶、玻璃培養(yǎng)皿購(gòu)于北京玻璃儀器廠。

正己烷、乙酸乙酯等均為北京化工廠分析純?cè)噭?聚四氟乙烯購(gòu)于北京華通瑞馳材料科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油的提取

取牡荊葉放入揮發(fā)油提取器中,采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取,提取6 h,油水經(jīng)正己烷萃取,減壓蒸餾回收溶劑,無(wú)水硫酸鈉干燥處理后過(guò)濾,即得揮發(fā)油。揮發(fā)油存儲(chǔ)于冰箱保鮮室4℃保存。

1.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析

色譜條件:載氣為高純氦氣,流速為1.0 mL/min,汽化室溫度250℃。進(jìn)樣量為1 μL(樣品1 μL,以1%濃度溶于正己烷),以分流比1∶50注射。程序升溫:柱起始溫度為50℃,保持3 min,以10℃/min升溫速率升至280℃。

質(zhì)譜條件:電離方式為EI,電子能量為70 eV,離子源溫度200℃,質(zhì)量掃描范圍45～650m/z。

多數(shù)成分通過(guò)氣相色譜法鑒定,主要通過(guò)將它們的保留指數(shù)(RI)與文獻(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室已有標(biāo)準(zhǔn)化合物保留指數(shù)進(jìn)行比對(duì)。RI的確定與同等操作條件下正構(gòu)烷烴同系物(C5～C36)的分析結(jié)果相關(guān),進(jìn)一步鑒別通過(guò)檢索質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)NIST05、 WILEY275和查閱有關(guān)質(zhì)譜文獻(xiàn)來(lái)進(jìn)行[17],并應(yīng)用峰面積歸一化法確定它們的相對(duì)百分含量。

1.2.3 單體化合物的分離鑒定

牡荊葉揮發(fā)油10 mL,經(jīng)正相硅膠柱層析,采用正己烷、正己烷-乙酸乙酯、乙酸乙酯依次梯度洗脫分段,獲得25個(gè)餾分段,Fr.6、9再經(jīng)正己烷-乙酸乙酯(100∶1,V/V)反復(fù)硅膠柱層析分離,經(jīng)核磁共振解析確定結(jié)構(gòu),得到2個(gè)單體化合物,分別為β-石竹烯(β-caryophyllene,化合物1,1.2g)和桉油精(eucalyptol,化合物2,0.8 g)。

1.2.4 觸殺毒性測(cè)試方法

揮發(fā)油及單體化合物對(duì)煙草甲的觸殺活性的測(cè)試參照文獻(xiàn)所述方法[18]:將羽化一周左右的成蟲(chóng)從培養(yǎng)瓶中取出,再用移液槍點(diǎn)滴0.5 μL精油的正己烷稀釋液(預(yù)試驗(yàn):濃度為50%、10%、2%;正式試驗(yàn)根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)置5個(gè)濃度)于試蟲(chóng)的前胸背板上(置于冰袋上操作),處理后放入直徑2.5 cm,高5.5 cm玻璃瓶中,正己烷為對(duì)照組,每個(gè)濃度重復(fù)5次,每個(gè)重復(fù)10頭試蟲(chóng)。處理組與對(duì)照組置于溫度為(29±1)℃,相對(duì)濕度為75%±5%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,觀察和記錄試蟲(chóng)的死亡情況。計(jì)算死亡率與校正死亡率,LD50值按文獻(xiàn)方法[16]采用Probit (IBM SPSS 20.0)分析計(jì)算。

1.2.5 熏蒸毒性測(cè)試方法

揮發(fā)油及單體化合物對(duì)煙草甲的熏蒸活性的測(cè)試參照文獻(xiàn)所述方法[18]:將10頭試蟲(chóng)放入直徑2.5 cm,高5.5 cm的玻璃瓶中,然后用移液槍吸取10 μL精油的正己烷稀釋液(預(yù)試驗(yàn):濃度為50%、10%、2%;正式試驗(yàn)根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)置5個(gè)濃度)滴于瓶蓋內(nèi)的濾紙片上,另取未處理的濾紙滴加正己烷作對(duì)照,迅速擰緊瓶蓋密封,形成一密閉空間,瓶口涂有聚四氟乙烯,防止供試?yán)ハx(chóng)接觸到含藥劑的濾紙。每個(gè)處理重復(fù)5次,每個(gè)重復(fù)10頭試蟲(chóng)。處理后置于溫度為(29±1)℃,相對(duì)濕度為75%±5%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,觀察和記錄試蟲(chóng)的死亡情況,計(jì)算死亡率與校正死亡率。由于試蟲(chóng)均有假死性,觀察死亡情況時(shí)先用力搖晃玻璃瓶,再將玻璃瓶放倒,5 min后觀察,蟲(chóng)體不動(dòng)即為死亡,LC50按文獻(xiàn)方法[16]采用Probit (IBM SPSS 20.0)分析計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)油的化學(xué)成分

牡荊葉揮發(fā)油的GC-MS結(jié)果如表1所示:從牡荊葉揮發(fā)油中鑒定出47種成分,占全油91.50%,其中主要成分為β-石竹烯(25.8%)、桉油精(9.5%)、石竹烯氧化物(7.3%)、乙酸松油酯(6.1%)和斯巴醇(3.4%)等。

表1 牡荊葉揮發(fā)油的成分分析1)Table 1 Chemical composition of the essential oil of Vitex negundo var. cannabifolia leaves

續(xù)表1 Table 1(Continued)

序號(hào)No.化合物名稱(chēng)Compoundname保留指數(shù)RI相對(duì)含量/%Content10cis-對(duì)-薄荷-2-烯-1-醇 cis-p-Menth-2-en-1-ol12940.1114-萜品醇 Terpinen-4-ol13612.812α-萜品醇 α-Terpineol13781.213草蒿腦 Estragole13882.1142-側(cè)柏烯 2-Thujene15330.115橙花醇乙酸酯 Nerylacetate15720.916乙酸松油酯 Terpinylacetate16326.117δ-欖香烯 δ-Elemene17780.319α-波旁烯 α-Bourbonene18390.420長(zhǎng)蠕孢吉馬烯 Helminthogermacrene18511.721β-石竹烯 β-Caryophyllene188425.822γ-欖香烯 γ-Elemene19060.4235-乙基-3-甲基-3,4-壬二烯-6-炔 5-Ethyl-3-methyl-3,4-nonadien-6-yne19142.824α-石竹烯 α-Caryophyllene19281.325香橙烯 Aromadendrene19370.2263-金合歡烯 cis-b-Farnesene19413.327吉馬烯D GermacreneD19601.528二氫-cis-α-古巴烯-8-醇 Dihydro-cis-α-copaene-8-ol19701.529杜松-4(14),5-二烯 Cadina-4(14),5-diene19770.230朱欒倍半萜 Valencene19820.631d-杜松烯 d-Cadinene20201.0325,7-二乙基-5,6-癸二烯-3-炔 5,7-Diethyl-5,6-decadien-3-yne20490.133耳草蒈烷醇 Hedycaryol20530.634小茴香烯 Fenchene20690.635斯巴醇 Spathulenol20843.436石竹烯氧化物 Caryophylleneoxide20907.337蛇麻烯氧化物II HumuleneoxideII21220.338γ-綠葉烯 γ-Patchoulene21370.83910,10-二甲基-2,6-二亞甲基雙環(huán)[7.2.0]十一碳-5α-醇10,10-Dimethyl-2,6-dimethylenebicyclo[7.2.0]undecan-5α-ol21541.440茅蒼術(shù)醇 Hinesol21580.841香榧醇 Torreyol21630.642桉葉醇 β-Eudesmol21702.1435,10-十五碳二炔-1-醇 5,10-Pentadecadiyn-1-ol21811.145α-沒(méi)藥醇 α-Bisabolol22170.347絨白乳菇二醇 Vellerdiol22950.2總計(jì)91.50

1) 保留指數(shù)用HP-5MS色譜柱測(cè)定以正烷烴同系物(C5～C36) 為參照。

Retention index is determined on a HP-5MS column by using the homologous series ofn-alkanes (C5-C36) as a reference.

2.2 化合物結(jié)構(gòu)解析

分離并鑒定出兩種化合物(圖1),詳細(xì)數(shù)據(jù)如下:

化合物1:β-石竹烯。無(wú)色油狀;分子式C15H24。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δppm: 5.33 (1H,m,H-5),4.97 (1H,s,H-12a),4.85 (1H,s,H-12b),2.37 (1H,m,H-9),2.33 (1H,m,H-7b),2.23 (1H,m,H-7a),2.11 (1H,m,H-1),2.02 (1H,m,H-6b),1.94 (1H,m,H-6a),1.72 (1H,m,H-2b),1.69 (1H,m,H-3b),1.65-1.67 (2H,m,H-10),1.64 (3H,s,15-CH3),1.60 (1H,m,H-3a),1.52 (1H,m,H-2a),1.02 (3H,s,12-CH3),1.00 (3H,s,13-CH3);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δppm: 154.74 (C-8),135.58 (C-4),124.31 (C-5),111.67 (C-12),53.54 (C-1),48.48 (C-9),40.33 (C-10),39.96 (C-3),34.79 (C-7),33.02 (C-11),30.09 (C-13),29.36 (C-2),28.38 (C-6),22.66 (C-14),16.32 (C-15)。數(shù)據(jù)與之前文獻(xiàn)報(bào)道一致[19],鑒定化合物1為β-石竹烯。

化合物2:桉油精。無(wú)色油狀;分子式C10H18O。1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δppm: 2.03 (2H,t,H-2),1.68(2H,t,H-6),1.52(4H,m,H-3,5),1.42(1H,m,H-4),1.25(6H,s,H-9,10),1.07 (3H,s,H-7);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δppm: 73.61 (C-8),69.77 (C-1),32.94 (C-4),31.51 (C-3,5),28.89 (C-2,6),27.58 (C-7),22.83 (C-9,10)。數(shù)據(jù)與之前文獻(xiàn)報(bào)道一致[20],鑒定化合物2為桉油精。

圖1 牡荊葉揮發(fā)油中分離出的主要成分的結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of the isolated components in the essential oil

2.3 揮發(fā)油觸殺和熏蒸毒性

牡荊葉揮發(fā)油及其單體對(duì)煙草甲的觸殺和熏蒸活性如表2所示。牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲體現(xiàn)出較強(qiáng)的觸殺毒性,LD50值為25.30 μg/頭。在2種化合物中,桉油精對(duì)煙草甲的觸殺活性較強(qiáng),LD50達(dá)到 15.58 μg/頭。β-石竹烯對(duì)煙草甲的觸殺活性較弱，LD50僅為41.75 μg/頭。桉油精對(duì)煙草甲成蟲(chóng)的觸殺毒性比β-石竹烯強(qiáng)2.67倍,比揮發(fā)油強(qiáng)1.62倍。揮發(fā)油對(duì)煙草甲成蟲(chóng)有很強(qiáng)的熏蒸毒性,LC50為13.12 mg/L。在分離出的2種化合物中,β-石竹烯在測(cè)試范圍內(nèi)沒(méi)有熏蒸毒性,桉油精(LC50=5.18 mg/L)對(duì)煙草甲的熏蒸毒性強(qiáng)于總揮發(fā)油。這說(shuō)明桉油精在牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲的觸殺和熏蒸活性中起到主要作用。

表2 牡荊葉揮發(fā)油及單體成分對(duì)煙草甲的觸殺和熏蒸毒性1)Table 2 Contact and fumigant toxicity of the essential oil of Vitex negundo var. cannabifolia and its isolated components against Lasioderma serricorne adults

1) LD50及其95%置信區(qū)間觸殺濃度單位為μg/頭;熏蒸LC50及95%置信區(qū)間濃度單位為mg/L。

Concentration for LD50and 95% fiducial limits of contact toxicity: μg/adult; Concentration for LC50and 95% fiducial limits of fumigant toxicity: mg/L.

3 討論

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于各地區(qū)的牡荊葉揮發(fā)油成分研究較多。黃瓊等[21-23]分別用超聲波提取法、水蒸氣蒸餾法和微波輔助萃取的方法得到牡荊葉揮發(fā)油。3次樣品均采自廣西南寧市郊區(qū),但主要成分的種類(lèi)和含量各不相同。其中使用超聲波提取法提取所得揮發(fā)油的主要成分確定為十六酸(15.9%)、鄰苯二甲酸異丁基酯(14.4%)和苯酚(13.6%)。水蒸氣蒸餾法所得精油主要成分為β-石竹烯(24.6%)、β-桉醇(10.0%)和鄰苯二甲酸二異辛酯(5.7%)。微波輔助萃取而得的揮發(fā)油的主要成分為β-石竹烯(20.2%)、4-羥基-苯甲酸(21.2%)和桉油精(12.8%)。同一采集地3次樣品各成分含量不同,可能與提取方法不同有關(guān)。孫凌峰[24]在江西德興所采樣品經(jīng)測(cè)定其最主要組分為β-石竹烯(39.6%),其次為桉油精(23.9%)、檜烯(12.6%)和乙酸龍腦酯(7.0%)。陳剛等[25]測(cè)定沂蒙山產(chǎn)牡荊葉揮發(fā)油化學(xué)成分主要為β-石竹烯(26.3%)、桉油精(11.9%)、檜烷(7.8%)和反式-β-金合歡烯(6.2%)。各產(chǎn)地牡荊葉揮發(fā)油主要成分對(duì)照具有鮮明的地域特征,但大都含有β-石竹烯和桉油精。以上結(jié)果顯示不同提取方法和不同產(chǎn)地所得牡荊葉揮發(fā)油的主要分及含量差異明顯,這可能與藥材產(chǎn)地的氣候、土壤、地理位置,藥材應(yīng)用部位,以及提取分析方法的差異有關(guān),因此針對(duì)植物栽培學(xué)與揮發(fā)油標(biāo)準(zhǔn)化提取的進(jìn)一步研究非常必要。

有不少文獻(xiàn)對(duì)煙草甲的觸殺及熏蒸活性做過(guò)相關(guān)報(bào)道。王秀芳等[26]對(duì)9種植物精油對(duì)煙草甲的殺蟲(chóng)活性進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)丁香油、冬青油、茶樹(shù)油、艾葉油和百里香油有較好的觸殺作用,留蘭香油、茶樹(shù)油、冬青油和丁香油具有較好的熏蒸作用。楊凱等[27]報(bào)道了山雞椒[Litseacubeba(Lour.) Pers.]揮發(fā)油對(duì)煙草甲的觸殺活性,LD50為 27.33 μg/頭,熏蒸活性LC50為 22.97 mg/L。王穎等[28-30]研究報(bào)道了幾種姜科植物對(duì)煙草甲的觸殺和熏蒸活性,其中云南草蔻(AlpiniablepharocalyxK. Schum.)、 紫色姜(ZingiberpurpureumRosc.)和草果(Amomumtsao-koCrevostetLemaire)對(duì)煙草甲的觸殺毒性LD50分別為15.02、16.3和6.14 μg/頭,熏蒸毒性LC50分別為3.83、9.30和8.70 mg/L。王成芳等[31-32]報(bào)道了兩種花椒屬植物對(duì)煙草甲的殺蟲(chóng)活性,單面針根部揮發(fā)油對(duì)煙草甲顯示出觸殺活性,LD50為13.8 μg/頭,竹葉花椒莖枝揮發(fā)油對(duì)煙草甲具有熏蒸(LC50=13.83 mg/L)和觸殺活性(LD50=18.74 μg/頭)。本研究結(jié)果顯示牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲的觸殺和熏蒸活性比以上報(bào)道的活性相對(duì)較弱,但牡荊油作為常用藥[33],比大多數(shù)常規(guī)殺蟲(chóng)劑對(duì)人體安全危害小,因而具有一定優(yōu)勢(shì)。

綜上所述,本研究證實(shí)了牡荊葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲具有熏蒸和觸殺毒性,并且其中的β-石竹烯和桉油精也有一定的殺蟲(chóng)作用。牡荊油比大多數(shù)常規(guī)殺蟲(chóng)劑對(duì)人體安全危害小,并且資源豐富,在控制煙倉(cāng)害蟲(chóng)方面的應(yīng)用前景廣闊。但將揮發(fā)油大范圍應(yīng)用于煙倉(cāng)害蟲(chóng)防治的成本與效益以及相關(guān)的殺蟲(chóng)作用機(jī)理還需要做進(jìn)一步的研究。

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(責(zé)任編輯：田 喆)

Chemical composition and insecticidal activities ofVitexnegundoL.var.cannabifolia(Sieb.etZucc.) Hand.-Mazz.essential oil against the cigarette beetle

Wu Yan1, You Chunxue2, Tian Zhaofu1, Guo Shanshan2, Liu Shaohua1,Huang Dongye1, Deng Binling1, Li Zhihua1, Bai Jiafeng1, Du Shushan2

(1. Technical Center of China Tobacco Guangxi Industrial Co., Ltd, Nanning 530001, China; 2. Beijing Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Protection and Utilization, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)

In order to find and develop new botanical pesticides against tobacco storage pests, bioactivity screening was performed. The essential oil obtained from the leaves ofVitexnegundoL.var.cannabifolia(Sieb.etZucc.) Hand.-Mazz. was investigated by GC-MS.A total of 47 components of the oil were identified and the main components in the oil were found to beβ-caryophyllene (25.8%) and eucalyptol (9.5%), followed by caryophyllene oxide (7.3%) and terpinyl acetate (6.1%). After screening, the essential oil exhibited potential insecticidal activity. In the process of assay, the essential oil was found to possess strong contact toxicity againstLasiodermaserricorneadults with a LD50value of 25.30 μg/adult and fumigant toxicity with a LC50value of 13.12 mg/L air.β-caryophyllene and eucalyptol also possessed strong contact toxicity againstL.serricornewith a LD50value of 41.75 and 15.58 μg/adult, respectively. Moreover, eucalyptol exhibited strong fumigant toxicity against the cigarette beetle with a LC50value of 5.18 mg/L air. The results indicate that the essential oil ofVitexnegundoL.and the two isolated compounds has potential to be developed into a natural insecticide/fumigant for control of the cigarette beetle.

Vitexnegundovar.cannabifolia;Lasiodermaserricorne; contact toxicity; fumigant toxicity

2015-10-20

2015-11-27

廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃課題(桂科攻15118004)；北京市自然科學(xué)基金(7142093)

S 435.72

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.016

* 通信作者 E-mail:dushushan@bnu.edu.cn)