金腰箭提取物化學成分及其生物活性在果蔬保護中的作用

王彥陽 鄭曉瑞

摘 要：金腰箭[Synedrella nodiflora（L.）Gaertn]是一種繁殖力強的一年生菊科草本植物，其提取物對多種果蔬害蟲具有趨避、拒食、觸角點位、消炎等生物活性。本文綜述了近年來金腰箭的形態(tài)、化學成分及其在果蔬保護中的作用，并對開發(fā)金腰箭植物保護劑提出了展望。

關鍵詞：金腰箭；化學成分；生物活性；果蔬保護

金腰箭[Synedrella nodiflora（L.）Gaertn]又名金花草、苦草、黃花苦草，是一種繁殖能力強的一年生菊科草本植物，在世界熱帶地區(qū)均有分布廣泛，在我國主要分布在華南和西南地區(qū)。金腰箭提取物對多種果蔬害蟲有較高的驅避、拒食、毒殺、抑制生長發(fā)育等生物活性，是一種潛在新型植物保護劑。化學農(nóng)藥的種種弊端在近幾十年來已經(jīng)被大量事實證明，農(nóng)藥使用不當會導致果蔬害蟲產(chǎn)生抗藥性，農(nóng)藥殘留會危害人類健康。而新型植物保護劑以其廣譜而高效、具有穩(wěn)定的降解途徑從而與人畜安全及生態(tài)環(huán)境相容等特點，受到越來越多的重視與應用。

1 形態(tài)及研究價值

金腰箭高約0.3～1 m，頭狀花序，莖直立，葉對生，常二歧狀分枝，雌花瘦果寬扁而平滑，兩性花的瘦果較狹。金腰箭的瘦果與總苞間刺隱藏在對生葉片的葉柄之中，看上去像金箭藏在腰中，金腰箭由此得名，其形態(tài)見圖1。

金腰箭作為華南與西南地區(qū)的雜草主要危害甘蔗、花生等坡地作物及橡膠樹等農(nóng)作物與經(jīng)濟園林，被認為是外來入侵物種。邱寶利等于2001年報道了金腰箭是煙粉虱眾多寄主植物之一[1]；車海彥等2005年報道了金腰箭作為中間寄主將某雙生病毒傳播給其他植物[2]。用金腰箭提取物對蔬菜害蟲的生物活性進行追蹤，可發(fā)現(xiàn)其對果蔬害蟲的作用是多位點的，不僅具有拒食活性，而且能干擾其正常生長發(fā)育，是一種潛在的果蔬植物保護劑，對其綜合應用進行研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 提取物化學成分

楊培明（1994年）等[3]對金腰箭提取物進行了分離與提純，其主要流程為：干燥（金腰箭全草）—提取（乙醇、石油醚等有機溶劑回流）—去除葉綠素（加活性碳）—濃縮—萃取（石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等有機試劑）—低壓柱色譜分離（石油醚部位）—梯度洗脫—分步結晶。從金腰箭提取物中分離并鑒定了6種化合物，其中2種三萜皂苷、3種甾體化合物和1種甾體皂苷，分別為齊墩果酸3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯（1）、金腰箭苷甲（2）、β-谷甾醇（3）、豆甾醇（4）、扶桑甾醇（5）和豆甾醇3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（6）。

Rathi MJ等[4]分別用石油醚、笨、氯仿、甲醇、水提取金腰箭并鑒定了提取物的化學成分，發(fā)現(xiàn)金腰箭提取物中含有多種具有生物活性的化合物，包括甾族化合物和三萜類化合物、以及還原性糖、生物堿、苯酚衍生物、皂苷、單寧與芳香酸等化學物，但沒有發(fā)現(xiàn)黃色蛋白和類黃酮。

王彥陽從金腰箭提取物中分離并鑒定了2種甾類化合物，分別為（22R，23R，24R）-22，23-亞甲基-23，24一二甲基膽甾醇和Δ22（23）（E）-24，26，26-三甲基-25（30）-亞甲基膽甾醇。且該研究表明，金腰箭提取物對果蔬害蟲小菜蛾寄生性天敵擬澳洲赤眼蜂成蜂的存活率沒有影響，在處理后72 h內，擬澳洲赤眼蜂的存活率均在為90%以上[5]。

3 生物活性

Szafranski F等研究了金腰箭葉的石油醚、正己烷、氯仿和甲醇提取物在果蔬貯藏期的保護作用，發(fā)現(xiàn)其對貯藏期間的果蔬幼蟲和成蟲有抑制活性，以氯仿提取物的活性最高[6]。Forestieri A M等的研究證明金腰箭全草的煎劑、石油醚、乙醇和水提取物對老鼠有鎮(zhèn)痛、抗炎和解熱藥理活性[7]。Abad M J等研究了金腰箭提取物對ACII（adjuvant carrageenan induced inflammation）的消炎活性，其提取物對慢性或急性炎癥均有抑制作用，消炎活性與常見的保泰松以及茚甲新無顯著差異[8]。

章玉蘋等研究了金腰箭、野茼蒿、三葉鬼針草、鱧腸、小飛蓬、鋪地菊、勝紅薊、蒼耳與野苦莫9種菊科植物甲醇提取物對3種蔬菜的保護作用，發(fā)現(xiàn)金腰箭提取物對3種蔬菜重要害蟲（菜粉蝶、小菜蛾和斜紋夜蛾）均有拒食活性[9]。之后，章玉蘋還發(fā)現(xiàn)金腰箭提取物對果蔬害蟲具有干擾控制作用（見表1），以及對果蔬重要害蟲蚜蟲的毒殺作用很強，隨時間、濃度的增加，對蚜蟲的殺死率增大[10]。

秦玉潔等研究了十幾種非嗜食植物次生化合物對節(jié)瓜薊馬實驗種群的影響，研究結果表明金腰箭乙醇提取物對薊馬成蟲有很好的拒食效果（拒食率為70.53%）[11]。

Rathi MJ等[4]發(fā)現(xiàn)金腰箭的石油醚、笨、氯仿、甲醇以及水提取物均對斜紋夜蛾幼蟲有毒殺作用，甲醇提取物的毒殺活性優(yōu)于苯提取物和氯仿提取物，苯提取物和氯仿提取物優(yōu)于石油醚提取物，水提取物的效果相對較低，LC50值依次為0.003、0.028、0.028、0.018與0.061。

王彥陽[12]在金腰箭提取物對果蔬植物活性的保護作用跟蹤研究過程中，發(fā)現(xiàn)小菜蛾試驗種群對金腰箭提取物具有不同程度的產(chǎn)卵忌避作用（見表2）。金腰箭6種不同溶劑提取物在0.01 gDW/mL濃度下對蔬菜害蟲小菜蛾試驗種群具有不同程度的產(chǎn)卵忌避作用，用金腰箭乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯與石油迷提取物處理24 h后對小菜蛾的產(chǎn)卵忌避率（CK溶劑+輔助劑）分別是73.41%、72.72%、68.84%、39.02%、22.34%于42.56%。6種提取物中乙醇提取物和氯仿提取物的產(chǎn)卵忌避作用較強。繼續(xù)跟蹤發(fā)現(xiàn)其化合物（22R，23R，24R）-22，23-亞甲基-23，24一二甲基膽甾醇對蔬菜害蟲小菜蛾有較強的飼喂拒食活性和內吸拒食活性，無顯著的點滴拒食作用。用四壁嗅覺儀測定小菜蛾對金腰箭揮發(fā)油的嗅覺反應，表明金腰箭揮發(fā)油對小菜蛾成蟲有驅避作用。當氣體流速為300 mL/min時，金腰箭揮發(fā)油對小菜蛾成蟲驅避作用與其他流速呈顯著差異。用觸角電位儀測定小菜蛾對金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應表明小菜蛾成蟲對金腰箭揮發(fā)油有一定的觸角電位反應，且小菜蛾雌蟲對金腰箭揮發(fā)油觸角電位反應強度與劑量成正比，隨著濃度的增大，小菜蛾對金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應增強，差異顯著（P<0.01）。可見金腰箭提取物對果蔬植物有較好的保護作用，同時對果蔬害蟲的天敵無毒副作用，金腰箭作為一種潛在的植物保護劑，對其進行研究具有現(xiàn)實意義。

4 啟示與展望

綜上所述，金腰箭提取物對數(shù)種果蔬植物害蟲小菜蛾、菜粉蝶、斜紋夜蛾與蚜蟲等有較強驅避、拒食、毒殺與抑制生長發(fā)育等生物活性，其有效成分和機制有待進一步探討。可以預測，由金腰箭開發(fā)出的植物保護劑是高效、廣譜的植物保護劑。與此同時，金腰箭的繁殖能力相當強且分布廣泛，可開采的資源非常豐富，開發(fā)金腰箭潛在的生物活性既可除雜以變害為寶，又可消滅害蟲保護果蔬植物。并且由于植物提取物中的活性物質在長期演化過程中已經(jīng)形成了穩(wěn)定的降解途徑而不污染環(huán)境，金腰箭的開發(fā)應受到越來越多的重視。

參考文獻

[1]邱寶利，任順祥，孫同興，等.廣州地區(qū)煙粉虱寄主植物調查初報[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報，2001（4）：43-47.

[2]車海彥，羅大全，楊旭光，葉莎冰.海南島長蒴母草和金腰箭上存在粉虱傳雙生病毒的侵染[J].熱帶作物學報，2005（2）：81-83.

[3]楊培明，羅思齊，李惠庭.金腰箭化學成分的研究[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1994（6）：252-255，281.

[4]Rathi M J，Gopalakrishnan S.Insecticidal Activity of Aerial Parts of Synedrella nodiflora Gaertn （compositae） on Spoaoptera litura（Fab.）[J].J Cent Eur，2005（3）：223-228.

[5]王彥陽.金腰箭黃秋葵對小菜蛾生物活性作用研究[D].廣州：華南農(nóng)業(yè)大學，2005.

[6]Szafranski F， Bloszyk E， Drozdz B.Biological activity of selected plant species from Kisangani region（Zaire） [J]. Belg J Bot，1991（1）：60-70.

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[9]章玉蘋，黃炳球，陳霞，吳優(yōu)利.9種菊科植物提取物對蔬菜3種害蟲拒食活性的研究[J].中國蔬菜，2000（5）：19-22.

[10]章玉蘋，黃炳球，陳霞，吳優(yōu)利.金腰箭提取物對菜粉蝶幼蟲的拒食活性[J].中國蔬菜，2001（2）：9-11.

[11]秦玉潔，吳偉堅，梁廣文.非嗜食植物次生化合物對節(jié)瓜薊馬種群的作用[J].植物保護，2004（4）：39-41.

[12]王彥陽，崔志新，梁廣文.小菜蛾對金腰箭揮發(fā)油的觸角電位反應及趨性[J].植物保護，2011，37（3）：128-130.