桑葉粉和桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避效應(yīng)及主要揮發(fā)性成分的GS-MS分析鑒定

徐雯雯 吳珊珊 鄧?yán)?3 何 運(yùn) 鐘 耕,2

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院1, 重慶 400715) (西南大學(xué)食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心2，重慶 400716) (重慶市生物技術(shù)研究所有限責(zé)任公司3，重慶 401121)

桑葉別名蠶葉或鐵扇子，為桑科(Moraceae)植物桑(MorusalbaL.)的樹(shù)葉。桑葉中富含黃酮類、多糖類、生物堿類、植物甾醇類、維生素、氨基酸等多種化合物，具有降血糖、降血脂、抗衰老、抗腫瘤、抗菌、清肺潤(rùn)燥、防止動(dòng)脈粥樣硬化、美白養(yǎng)顏等藥理功效，因此被廣泛應(yīng)用在食品、保健品和藥物研發(fā)等領(lǐng)域[1]。

有研究發(fā)現(xiàn)，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，葉片中的貯存位點(diǎn)會(huì)合成和釋放低分子量的次生代謝物，包含烴、醇、醛、酮、酯和萜烯類化合物，構(gòu)成了不同類型植物的特征揮發(fā)性氣味[2]。這類特殊的香氣成分不僅可以作為識(shí)別不同植物的指紋圖譜，同時(shí)在植物與宿主和非宿主昆蟲(chóng)之間的誘集和驅(qū)避關(guān)系上扮演著重要的化學(xué)信號(hào)的作用[3]。通過(guò)研究植物揮發(fā)性成分中各類化合物對(duì)目標(biāo)昆蟲(chóng)的響應(yīng)作用，并將這些有效成分提取出來(lái)，開(kāi)發(fā)成綠色、環(huán)保、不易產(chǎn)生抗性、原料來(lái)源廣泛的昆蟲(chóng)信息素誘捕劑和儲(chǔ)糧害蟲(chóng)防護(hù)劑或殺蟲(chóng)劑，是近年來(lái)植源性生物防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)手段的主要研究方向[4]。

重慶是中國(guó)典型的受亞熱帶季風(fēng)氣候控制的南方城市，夏季氣溫高、濕度大，面粉在這樣高濕高溫的環(huán)境下儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和銷售，極易感染儲(chǔ)糧害蟲(chóng)赤擬谷盜[5]。在面制品的儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，添加桑葉粉制作的掛面在經(jīng)過(guò)了一個(gè)夏季的儲(chǔ)藏后，并未感染赤擬谷盜，而處在同一環(huán)境下的其他傳統(tǒng)掛面制品卻遭受不同程度的蟲(chóng)害感染。據(jù)此現(xiàn)象展開(kāi)了討論和文獻(xiàn)查閱，認(rèn)為桑葉中可能含有可以驅(qū)避赤擬谷盜或抑制害蟲(chóng)種群生長(zhǎng)繁殖的特殊成分，但由于目前國(guó)內(nèi)外鮮見(jiàn)此類現(xiàn)象的解釋和報(bào)道，故本次試驗(yàn)對(duì)桑葉中的主要驅(qū)蟲(chóng)成分做了鑒定，為后續(xù)進(jìn)一步探究各類化合物對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避效應(yīng)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

鮮桑葉(秋成熟葉)：2016年10月采摘于四川省大竹縣，去其葉柄，洗凈、瀝干后于5～8 ℃儲(chǔ)藏。鮮桑葉的干燥采用熱泵干燥技術(shù)進(jìn)行。

供試害蟲(chóng)赤擬谷盜由西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院提供。將面粉與干酵母粉按質(zhì)量比10 ∶1混勻后分裝于滅菌的玻璃罐頭瓶中，接入赤擬谷盜成蟲(chóng)后于溫度(27±1) ℃、相對(duì)濕度(75±5)%、黑暗的人工氣候箱中培養(yǎng)，7 d后篩去成蟲(chóng)，待下一代成蟲(chóng)大量出現(xiàn)后約5～7 d，篩出成蟲(chóng)供試[6,7]。

1.2 試驗(yàn)試劑

丙酮、無(wú)水乙醇等均為分析純。

1.3 試驗(yàn)儀器

DHG9070A型鼓風(fēng)干燥箱；YG-KRK熱泵烘干機(jī)；WX-95 II型超微振動(dòng)研磨機(jī)；DYF-300型中藥粉碎機(jī)；PYX-300Q-A人工氣候箱；GCMS-2010型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀；0.5～10 μL、100～1000 μL型單道可調(diào)式移液器；57330-U[PDMS (100 μm)]手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器；IKA RCT型磁力攪拌器；同時(shí)蒸餾萃取器。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 桑葉粉的制備和分級(jí)

將預(yù)先處理好的新鮮桑葉放入熱泵干燥機(jī)中，裝料量為1.5 kg/m2、干燥溫度為60 ℃、相對(duì)濕度為44%、干燥時(shí)間為6 h。烘干后再轉(zhuǎn)入中藥粉碎機(jī)中粉碎，分別過(guò)60 、100 、180 、240 目的標(biāo)準(zhǔn)篩，將桑葉粉按粒度大小分為3 個(gè)等級(jí)[8]：60～100目為粗粉，100～240 目為細(xì)粉；取一部分細(xì)粉，經(jīng)超微振動(dòng)研磨機(jī)粉碎2 h后再過(guò)500 目篩，得到超微粉，供試。文中所涉及的桑葉粉均指經(jīng)超微粉碎處理后的桑葉粉。

1.4.2 同時(shí)蒸餾萃取法(SDE)提取桑葉粉中的精油

稱取100 g桑葉粉置于2 000 mL燒杯中，加入800 mL蒸餾水，磁力攪拌1 h(800 r/min)，直至分散均勻后，將溶液轉(zhuǎn)入2 000 mL圓底燒瓶中，另用200 mL蒸餾水潤(rùn)洗燒杯，并將濾液合并至燒瓶中，放入5粒玻璃沸石，與同時(shí)蒸餾萃取器較低一端的接口連接，置于數(shù)顯調(diào)溫式電熱套中，另一端與裝有100 mL丙酮的250 mL燒瓶相連，置于水浴鍋中(暫未加熱)。桑葉粉混合液的加熱分為兩個(gè)階段：升溫至130 ℃，待2 000 mL燒瓶中的桑葉溶液開(kāi)始產(chǎn)生大量泡沫后立即停止加熱，待溶液溫度下降泡沫消失后，再重新開(kāi)啟電熱套，升溫至155 ℃。當(dāng)U型管中的液體開(kāi)始上升后，打開(kāi)水浴鍋并設(shè)定水浴溫度為50 ℃，保持冷凝水的持續(xù)循環(huán)，提取4 h。

萃取完畢后，將U型管中的混合液與燒瓶中剩余的有機(jī)溶液合并，靜置分層后用分液漏斗將其分開(kāi)，將所得的有機(jī)相在50 ℃的水浴鍋中恒溫水浴30 min左右，待大量丙酮揮發(fā)完畢，樣品體積約1～2 mL，顏色呈淡黃色，即得桑葉精油的丙酮濃縮液，將試管封口放入4 ℃冷藏室備用。

1.4.3 赤擬谷盜的驅(qū)避試驗(yàn)

采用區(qū)域偏好法[9]，分別考察不同添加量的桑葉粉和不同濃度的桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避效果，驅(qū)避率的計(jì)算參考徐小青等[10]、呂建華等[11]的方法。

桑葉粉：分別稱取桑葉粉1、2、3、4、5 g，均勻鋪撒在培養(yǎng)皿(d=90 mm)的半側(cè)(中間用等直徑長(zhǎng)的薄木片隔開(kāi)，防止桑葉粉朝另一側(cè)擴(kuò)散)，待桑葉粉添加完畢后，輕輕取出木片，向各培養(yǎng)皿中加入赤擬谷盜成蟲(chóng)40頭，加蓋并做好標(biāo)記。空白組的培養(yǎng)皿不做任何添加，直接放入40頭赤擬谷盜成蟲(chóng)，將所有處理好的培養(yǎng)皿放入溫度(27±1) ℃、相對(duì)濕度(75±5)%、黑暗的人工氣候箱中，于1 、6 、12 、24 、36 、48 h，統(tǒng)計(jì)兩側(cè)蟲(chóng)體的分布情況，每組試驗(yàn)平行測(cè)定3次。

桑葉精油：將若干組桑葉精油的丙酮濃縮液合并至一支普通試管中，并在50 ℃的水浴鍋中恒溫20 min左右，待丙酮揮發(fā)完畢后(以每5 min前后兩次稱量的質(zhì)量差小于0.01 g且精油顏色呈棕褐色為準(zhǔn))，用移液槍(0.5～10 μL)分別吸取桑葉精油2、4、6、8、10 μL于試管中，再向各試管中加入適量無(wú)水乙醇配制體積濃度(V/V)為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%的精油乙醇溶液。在培養(yǎng)皿(d=90 mm)中，放入對(duì)半折疊的濾紙片，分別吸取各濃度的精油溶液400 μL，均勻滴加在濾紙片的半面，另一半面不做處理，對(duì)照組以400 μL無(wú)水乙醇做相同處理，敞口干燥1～2 min后，向各培養(yǎng)皿中加入赤擬谷盜成蟲(chóng)40頭，加蓋并做好標(biāo)記，放入溫度(27±1) ℃、相對(duì)濕度(75±5)%、黑暗的人工氣候箱中，于1、6、12、24、36、48 h，統(tǒng)計(jì)兩側(cè)蟲(chóng)體的分布情況，每組試驗(yàn)平行測(cè)定3次。驅(qū)避率計(jì)算公式：

PR= [(Nc-Nt) / (Nc+Nt)]×100%

式中：PR為驅(qū)避率；Nc為對(duì)照面上的蟲(chóng)數(shù)；Nt為處理面上的蟲(chóng)數(shù)。驅(qū)避率取三次試驗(yàn)的平均值，根據(jù)大小劃分為Ⅴ個(gè)等級(jí)[7]：Ⅰ級(jí)：0.1

1.4.4 桑葉粉和桑葉精油的氣味成分萃取

采用頂空固相微萃取法：準(zhǔn)確稱取桑葉粉6 g加入到20 mL萃取瓶中，擰緊瓶蓋后將其固定放置于50 ℃水浴鍋中，插入經(jīng)老化的萃取針，平衡5 min后推出萃取針頭，頂空萃取20 min后將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，解析5 min。

用單道可調(diào)移液器準(zhǔn)確吸取精油稀釋液1 000 μL，注入20 mL萃取瓶中，敞口置于50 ℃水浴鍋中，穩(wěn)定10 min左右，待瓶中的丙酮溶劑揮發(fā)完畢后，再加蓋密封，插入經(jīng)老化的萃取針，平衡5 min后推出萃取針頭，頂空萃取20 min后將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，解析5 min。

1.4.5 桑葉粉和桑葉精油的GC-MS分析條件

桑葉粉色譜條件：色譜柱為DB-5MS(30 mm×0.25 mm，0.25 μm)；柱箱溫度：40 ℃，進(jìn)樣口溫度：250 ℃；升溫程序：40 ℃保持5 min，以4 ℃/min升至90 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min升至150 ℃，最后以10 ℃升至230 ℃；載氣(He)：流速1.00 mL/min，壓力53.5 kPa，進(jìn)樣量1 μL，不分流。

桑葉粉質(zhì)譜條件：電離方式：電子電離(electron ionization，EI)源；離子源溫度230 ℃；接口溫度230 ℃；溶劑延遲時(shí)間1 min；質(zhì)量掃描范圍m/z35～500；掃描速度1 000 u/s。

桑葉精油色譜條件：色譜柱為DB-5MS(30 mm×0.25 mm，0.25 μm)；柱箱溫度：50 ℃，進(jìn)樣口溫度：230 ℃；升溫程序：40 ℃保持1 min，以20 ℃/min升至90 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升至120 ℃，保持5 min，接著以3 ℃升溫至180 ℃，保持1 min，最后以10 ℃/min升至230 ℃；載氣(He)：流速1.00 mL/min，壓力53.5 kPa，進(jìn)樣量1 μL，不分流。

桑葉精油質(zhì)譜條件：溶劑延遲時(shí)間3 min，其余條件同上。

利用Nist 2008譜庫(kù)檢索法進(jìn)行定性分析，相似度不低于85%的認(rèn)為是可信的，查閱各峰對(duì)應(yīng)的CAS號(hào)進(jìn)一步確定各組分信息，最后利用峰面積歸一法確定各種香氣成分的相對(duì)含量。

1.4.6 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 桑葉粉和桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避試驗(yàn)結(jié)果

由圖1可知，隨著添加量的增加，桑葉粉對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避作用不斷增強(qiáng)，6 h內(nèi)5 g桑葉粉處理組(單位面積的桑葉粉質(zhì)量為157.2 mg/cm2)的驅(qū)避率達(dá)到了Ⅴ級(jí)以上，表明驅(qū)避效果顯著。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，驅(qū)避率不斷下降，24 h各處理組與空白組的驅(qū)避率無(wú)顯著性差異(P>0.05)。在24 h至48 h期間，各試驗(yàn)組的驅(qū)避率雖出現(xiàn)波動(dòng)，但多數(shù)均集中在[-20%，20%]區(qū)間，表明驅(qū)避作用基本消失，赤擬谷盜在培養(yǎng)皿中呈現(xiàn)隨機(jī)的自然分布。

由圖2可知，桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避作用隨著精油濃度的增大而不斷增強(qiáng)。精油濃度為1%和0.8%的兩個(gè)處理組(單位面積的精油體積分別為0.125 8、0.100 6 μL/cm2)，6 h內(nèi)驅(qū)避等級(jí)均在Ⅴ級(jí)以上。在12 h時(shí)，1%濃度的精油稀釋液對(duì)赤擬谷盜的平均驅(qū)避率仍大于80%，表明驅(qū)避效果明顯。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，桑葉精油逐漸揮發(fā)，驅(qū)避作用不斷下降，24 h后，各處理組與空白組的驅(qū)避率無(wú)顯著性差異(P>0.05)。36 h后各處理組的驅(qū)避率均低于20%，表明驅(qū)避作用基本消失，赤擬谷盜在培養(yǎng)皿中呈現(xiàn)隨機(jī)的自然分布。

圖1 不同添加量的桑葉粉對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避作用

圖2 不同濃度的桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避作用

比較圖1和圖2可知，桑葉粉和桑葉精油在濃度較高的情況下，短時(shí)間內(nèi)(6 h)對(duì)赤擬谷盜具有顯著的驅(qū)避效果(PR≥80%)，但兩種物質(zhì)的緩釋效果均不太理想，導(dǎo)致驅(qū)避率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷降低。為了進(jìn)一步篩選和鑒定出桑葉粉和桑葉精油中對(duì)赤擬谷盜具有顯著驅(qū)避效果的成分，采用頂空固相微萃取法，對(duì)桑葉粉和桑葉精油中的主要揮發(fā)性成分進(jìn)行了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析。

2.2 桑葉粉和桑葉精油的揮發(fā)性成分分析結(jié)果及對(duì)比

采用頂空固相微萃取法(HS-SPME)對(duì)干燥的桑葉粉和桑葉精油中揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀解析得總離子流色譜圖(圖3)，將TIC中的峰信息注冊(cè)到質(zhì)譜處理表中執(zhí)行相似度檢索，根據(jù)CAS號(hào)確定各物質(zhì)名稱，并繪制表格(表1)。

表1 桑葉粉及精油中氣味成分的GC-MS分析結(jié)果

續(xù)表1

續(xù)表1

注：“-”表明未檢出。

如表1所示，經(jīng)HS-SPME法吸附的桑葉粉揮發(fā)性成分中，化合物種類的組成主要有醇類(32.2%)、烯烴類(21.36%)、酯類(18.06%)、醛類(8.45%)、酮類(4.6%)和烷烴類(4.07%)等。其中醇類物質(zhì)有13種，含量較高的成分包括葉醇(11.67%)、L-2-甲基丁醇(4.56%)、正己醇(3.98%)、順-2-戊烯-1-醇(3.73%)、1,5-己二烯醇(2.91%)、芳樟醇(1.60%)、辛醇(1.46%)；

圖3 氣味成分總離子流色譜圖

烯烴類物質(zhì)有4種，以檸檬烯(14.98%)和月桂烯(5.16%)的含量最高；酯類物質(zhì)共有13種，相對(duì)含量較高的成分有己酸己酯(5.27%)、乙酸乙酯(4.84%)、丁酸丁酯(2.39%)、己酸乙酯(1.81%)和辛酸乙酯(1.08%)；醛類物質(zhì)有5種，主要有2-甲基丁醛(4.49%)、天然己醛(1.91%)和辛醛(1.02%)；以及以3-羥基-2-丁酮(3.69%)為主的酮類物質(zhì)3種，以十五烷(0.68%)、金合歡烷(0.63%)和正十六烷(0.58%)為主的烷烴11種。

如表1所示，在同時(shí)蒸餾萃取法(SDE)制備的桑葉精油中，由HS-SPME解析出的揮發(fā)性化合物種類主要有酮類(42.1%)、酯類(20.79%)、醇類(8.88%)、酚類(4.79%)、醛類(3.92%)、烷烴類(3.61%)、烯烴類(2.3%)和其他類(2.25%)等。其中酮類物質(zhì)有14種，含量較高的成分包括香葉基丙酮(13.51%)、β-紫羅蘭酮(12.26%)、α-紫羅蘭酮(3.2%)、大馬酮(2.59%)、植酮(1.09%)、六氫假紫羅酮(0.94%)、法尼基丙酮(0.9%)等；酯類物質(zhì)有6種，主要成分為苯甲酸己烯酯(14.44%)、苯甲酸正己酯(2.86%)以及(E,Z)-2-己烯酸-3-己烯酯(2.04%)；醇類物質(zhì)共有6種，相對(duì)含量較高的成分有反式-橙花叔醇(4.92%)和植醇(1.2%)；酚類物質(zhì)僅2種，分別為2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)(2.87%)和2,4-二特丁基苯酚(1.92%)；醛類物質(zhì)有8種，除(Z)-4-庚烯醛(0.94%)和青葉醛(0.89%)外，其余成分的相對(duì)含量較低；烷烴類物質(zhì)4種，主要為丙烯基環(huán)庚烷(1.77%)和正十六烷(1.2%)；而其他類化合物中主要是雜環(huán)類衍生物和有機(jī)酸。

由圖3對(duì)比可知，桑葉粉中揮發(fā)性成分的保留時(shí)間相對(duì)較短，表明其含有的物質(zhì)多以相對(duì)分子質(zhì)量較低的弱極性化合物為主，相比之下，桑葉精油中揮發(fā)性成分的保留時(shí)間較長(zhǎng)且更集中，說(shuō)明其含有的物質(zhì)多以分子量較大的極性化合物為主且各化合物之間的相對(duì)分子質(zhì)量差異較小。

由表1可知，桑葉粉中含有較多的萜烯類化合物，相對(duì)含量達(dá)到26.2%，其中包括半萜烯(順-2-戊烯-1-醇)、單萜烯(檸檬烯、月桂烯、芳樟醇、D-薄荷醇)，倍半萜烯(α-法尼烯)等。此外，含量較多(18.06%)的酯類物質(zhì)，也是構(gòu)成桑葉天然清香味的重要組成成分[12]。在桑葉精油中，萜烯類化合物的種類也比較豐富，有5,6-二乙基-環(huán)己-1,3-二烯、α-法尼烯、反式-橙花叔醇、植醇、金合歡醇、香葉醇、β-環(huán)檸檬醛等，但總的相對(duì)含量(8.82%)較提取前的桑葉粉(26.2%)有明顯下降。桑葉精油中酮類化合物(42.1%)比桑葉粉中的酮類化合物(4.6%)占有更大的比重，這可能是由于在高溫提取精油的過(guò)程中，桑葉粉中醇類化合物的仲醇基團(tuán)脫氫氧化后生成酮引起的，這與表中的醇類物質(zhì)相對(duì)含量從提取前的32.2%下降到8.88%是一致的。另外烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量也從提取前的21.36%下降到2.3%，這可能與高溫下雙鍵中的π鍵斷裂，發(fā)生環(huán)氧化和加成反應(yīng)有關(guān)[13]。

2.3 桑葉粉和桑葉精油的主要揮發(fā)性成分討論

在桑葉粉和桑葉精油中，揮發(fā)性成分相對(duì)含量較高(≥10%)的五種化合物包括葉醇(11.67%)、檸檬烯(14.98%)、香葉基丙酮(13.51%)、β-紫羅蘭酮(12.26%)、苯甲酸己烯酯(14.44%)。

對(duì)葉醇(又名青葉醇，Leaf Alcohol)在生物防治領(lǐng)域有相關(guān)的研究報(bào)道表明，其會(huì)對(duì)不同類型的昆蟲(chóng)提供警報(bào)或者集結(jié)等信息素的作用。例如對(duì)于樹(shù)皮甲蟲(chóng)而言，來(lái)自非宿主樹(shù)皮和樹(shù)葉中的1-辛烯-3-醇、葉醇、1-己醇等揮發(fā)性成分能夠干擾它們的嗅覺(jué)、為甲蟲(chóng)提供警報(bào)信息，從而減少針葉樹(shù)被侵染的風(fēng)險(xiǎn)[15]。Joachim Ruther等[16]發(fā)現(xiàn)苯醌可以協(xié)同增強(qiáng)葉醇對(duì)雄性金龜子的引誘作用，且不會(huì)受到殺蟲(chóng)劑氯氟氰菊酯添加量的影響，為大面積誘殺此類森林害蟲(chóng)提供了一條可行的途徑。

在生物防治領(lǐng)域，將檸檬烯(又名苧烯或苧烯，D-Limonene)開(kāi)發(fā)為一種潛在的害蟲(chóng)殺滅劑的研究起步較早，何翠娟等[17]利用d-檸檬烯強(qiáng)力的脫酯和滲透性，破壞昆蟲(chóng)體表的蠟質(zhì)防水保護(hù)層，導(dǎo)致體內(nèi)氣孔堵塞，進(jìn)一步降低昆蟲(chóng)獲取氧氣的能力，最終造成昆蟲(chóng)的失水窒息死亡。樊瑛等[18]通過(guò)研究幾種柑桔皮的有機(jī)溶劑提取物對(duì)蚜、螨類害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性發(fā)現(xiàn)，以檸檬烯為主要成分的提取液對(duì)截形葉螨、山楂葉螨、紅花指管蚜、豆蚜等害蟲(chóng)均有較強(qiáng)的殺滅效果。還有報(bào)道顯示[19]，在美國(guó)有關(guān)于采用柑桔精油的萜烯類化合物(主要成分為檸檬烯)配制殺蟲(chóng)劑的專利，其配方為3.5～4.5%的表面活性劑與4～7%的檸檬烯，加水混勻后，可有效殺死各類小害蟲(chóng)如飛虱、臭蟲(chóng)、蚊子等。

香葉基丙酮[(5E)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮，Geranylacetone]在植物-昆蟲(chóng)間的相互作用中扮演著重要角色，他們不僅具有驅(qū)避昆蟲(chóng)的功效，而且還是一些生物信息素的合成前體。W Lwande等[20]研究了白花菜精油中的主要揮發(fā)性成分，篩選出其中相對(duì)含量最高的28種單體化合物，并探究了不同濃度下的精油和單體成分對(duì)家畜蜱蟲(chóng)的驅(qū)避效果，發(fā)現(xiàn)包括香葉基丙酮在內(nèi)的幾種高濃度單體成分較同濃度下的陽(yáng)性對(duì)照組避蚊胺對(duì)蜱蟲(chóng)具有同樣顯著的驅(qū)避作用。MG Fonseca等[21]通過(guò)頂空固相微萃取法分析發(fā)現(xiàn)，香葉基丙酮和另外單體成分，是構(gòu)成山葵甲蟲(chóng)性信息素的特異性化合物，而且三種單體的混合物在宿主植物存在時(shí)會(huì)對(duì)甲蟲(chóng)產(chǎn)生更強(qiáng)的引誘作用。

低濃度的β-紫羅蘭酮(又名香堇酮或β-芷香酮，β-Ionone)溶液能夠?qū)︸R鈴薯塊莖蛾的產(chǎn)卵率產(chǎn)生一定的抑制作用[22]；張萌等[23]人采用熒光、UV和圓二色譜等技術(shù)探究了Q型煙粉虱化學(xué)感受蛋白CSP1與β-紫羅蘭酮的親和作用和猝滅機(jī)理，從分子水平上進(jìn)一步解釋了Q型煙粉虱對(duì)番茄等宿主植物具有偏嗜性的機(jī)理和原因。李姝等[24]使用Y型嗅覺(jué)儀研究了13種植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)煙粉虱雌、雄成蟲(chóng)的趨避作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)β-紫羅蘭酮對(duì)雄蟲(chóng)的吸引作用較雌蟲(chóng)更為顯著。涂蓉等[25]采用Y型嗅覺(jué)儀和觸角電位技術(shù)(EAG)，記錄了桔小實(shí)蠅在交配前后對(duì)10中寄主果實(shí)揮發(fā)性成分的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)β-紫羅蘭酮、α-法呢烯、大根香葉烯等能夠引起桔小實(shí)蠅的EAG反應(yīng)，在生物防治中具有開(kāi)發(fā)為昆蟲(chóng)引誘劑的潛在價(jià)值。

在生物防治領(lǐng)域有關(guān)苯甲酸己烯酯(又名苯甲酸葉醇酯，cis-3-Hexenyl Benzoate)的報(bào)道較少。鄧思思[26]通過(guò)熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)，探究了華北大黑鰓金龜?shù)臍馕缎畔⑺亟Y(jié)合蛋白OBP1和OBP2對(duì)73種氣味分子的結(jié)合能力，發(fā)現(xiàn)苯甲酸酯類與它們具有較好的親和力，可能對(duì)害蟲(chóng)具有誘集作用。

以上5種桑葉粉和桑葉精油中的主要揮發(fā)性成分，在GB 2760—2014《中國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中均被納入允許使用的食品用合成香料名單，各香料的編碼為：葉醇S0027、檸檬烯S0654、香葉基丙酮S0261、β-紫羅蘭酮S0235、苯甲酸葉醇酯S0490。

3 結(jié)論

分別考察了桑葉粉和桑葉精油對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避作用，結(jié)果顯示，驅(qū)避作用隨處理濃度的增大而增強(qiáng)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。6 h內(nèi)，5 g的桑葉粉(單位面積質(zhì)量濃度為157.2 mg/cm2)對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避率在80%以上，驅(qū)避等級(jí)達(dá)到Ⅴ級(jí)，驅(qū)避效果顯著；12 h內(nèi)，濃度為1%和0.8%的桑葉精油(單位面積體積濃度分別為0.125 8、0.100 6 μL/cm2)對(duì)赤擬谷盜的驅(qū)避率大于80%，驅(qū)避等級(jí)達(dá)到Ⅴ級(jí)，驅(qū)避效果顯著。

采用頂空固相微萃取法(HS-SPME)分別對(duì)桑葉粉和桑葉精油中揮發(fā)性成分進(jìn)行提取，利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀進(jìn)行解析，結(jié)果顯示，桑葉粉中共鑒定出50種揮發(fā)性化合物，包括醇類(32.2%)、烯烴類(21.36%)、酯類(18.06%)、醛類(8.45%)、酮類(4.6%)和烷烴類(4.07%)，其中相對(duì)含量最高的兩種化合物為d-檸檬烯(14.98%)和葉醇(11.67%)；桑葉精油中共鑒定出49種揮發(fā)性化合物，包括酮類(42.1%)、酯類(20.79%)、醇類(8.88%)、酚類(4.79%)、醛類(3.92%)、烷烴類(3.61%)、烯烴類(2.3%)和其他類(2.25%)，其中相對(duì)含量最高的三種化合物為苯甲酸己烯酯(14.44%)、香葉基丙酮(13.51%)和β-紫羅蘭酮(12.26%)。

篩選出了桑葉粉和桑葉精油中相對(duì)含量較高(≥10%)的五種化合物，分別為葉醇(11.67%)、檸檬烯(14.98%)、香葉基丙酮(13.51%)、β-紫羅蘭酮(12.26%)和苯甲酸己烯酯(14.44%)。