油茶籽茶皂素對(duì)黑菌蟲的毒力研究

黃錦峰 林勇文 黃 靜 盧藝彬

（1漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院漳州市食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，福建 漳州 363000；2漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000）

茶皂素又名茶皂苷，是從茶樹種子油茶籽中提取的一類皂苷類物質(zhì)。一般油茶籽粕中茶皂素的含量為15%～20%，具有抗感染、鎮(zhèn)痛、抗炎、溶血、殺菌和殺蟲活性，已被應(yīng)用于農(nóng)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖及日化用品等多個(gè)行業(yè)。茶皂素對(duì)害蟲的作用主要有觸殺、胃毒、拒食和忌避等方式[1]。何夢(mèng)曉等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在雞飼料中添加一定量的茶皂素和茶多酚能夠抑制雞球蟲病。王銘銘等[3]的研究結(jié)果表明，茶皂素可以顯著抑制東亞飛蝗的取食量和對(duì)營(yíng)養(yǎng)的消化吸收，從而抑制蝗蝻的生長(zhǎng)發(fā)育，是防治蝗蟲的一種潛在生物制劑。研究發(fā)現(xiàn)，30%茶皂素水劑對(duì)茶園害蟲茶脊冠網(wǎng)蝽若蟲、茶尺蠖和小貫小綠葉蟬均有一定防治作用[4-6]。茶皂素對(duì)茶地菜青蟲、小菜蛾和草原蝗蟲等害蟲也具有防治效果[7-9]。潘如軍等[10]研究認(rèn)為茶皂素可能使甘薯小象甲幼體的發(fā)育歷期縮短，甚至導(dǎo)致其幼體死亡。楊云秋等[11]用茶皂素與聯(lián)苯菊酯（5∶5）混配，能夠有效防治白蟻且大大減少了原藥用量。

黑菌蟲在家禽養(yǎng)殖場(chǎng)和一些飼料廠較常見[12]，一般在雞舍的食槽下面、墊料及墻角處較多。雖然黑菌蟲成蟲和幼蟲可作為雞的替代低質(zhì)食物，但其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低，同時(shí)也是多種家禽病原的載體[13-14]，長(zhǎng)期食用可能會(huì)導(dǎo)致雞胃腸道梗阻，營(yíng)養(yǎng)不良，同時(shí)增加了攝取病原體和寄生蟲等的風(fēng)險(xiǎn)。此外，黑菌蟲會(huì)咬傷雞羽毛根部，吸食血液和體液，影響雞的健康，當(dāng)成蟲尋找化蛹場(chǎng)所時(shí)，會(huì)破壞雞舍的隔熱層、木質(zhì)結(jié)構(gòu)等，造成安全隱患[15-17]。黑菌蟲是危害家禽產(chǎn)業(yè)的主要害蟲之一，造成一定經(jīng)濟(jì)損失。此外，黑菌蟲腹體會(huì)產(chǎn)生醌，人類長(zhǎng)期接觸，會(huì)導(dǎo)致呼吸道癥狀和皮膚過敏，甚至致癌[12]。

黑菌蟲的主要控制方法是每7～14 周對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)地板和墻壁（表面或裂縫處）噴施化學(xué)除蟲劑[14]。Zafeiriadis 等[12]研究發(fā)現(xiàn)α-氯氰菊酯、多殺菌素和甲基嘧啶磷3 種接觸型殺蟲劑對(duì)黑菌蟲均具有較好的防治效果，處理14 d后成蟲和幼蟲的死亡率均超過90%，其中多殺菌素的防治效果最明顯。由于黑菌蟲具有隱蔽性，這種防治方法不能提供長(zhǎng)期保護(hù)，且殺蟲劑的反復(fù)使用，可能會(huì)導(dǎo)致黑菌蟲對(duì)包括聯(lián)苯菊酯、氟氰菊酯、吡蟲啉、氯氰菊酯和四氯膦在內(nèi)的殺蟲劑產(chǎn)生耐藥性[14]，增加防治難度。

已有多項(xiàng)研究嘗試采用生物防治方法來(lái)控制黑菌蟲。Lambkin等[18]研究發(fā)現(xiàn)，白僵菌和綠僵菌制成的真菌殺蟲劑能有效控制雞舍中的黑菌蟲，硅藻土對(duì)雞場(chǎng)中的黑菌蟲幼蟲具有控制效果。Szczepanik等[19]用富含3%、5%和10%香芹酚的淀粉顆粒與秸稈顆粒（作為家禽墊料）混合后（質(zhì)量比例分別為3∶7，4∶6和1∶1）可有效防治黑菌蟲。其中，含10%香芹酚的淀粉顆粒與秸稈顆粒比例為4∶6時(shí)，其防治效果最佳，幼蟲和成蟲在3～4 d內(nèi)死亡。

天然、安全和環(huán)境友好型的生物藥劑對(duì)防治畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)黑菌蟲具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，本試驗(yàn)通過油茶籽提取物茶皂素對(duì)黑菌蟲的毒力和防治效果研究，目的在于為黑菌蟲的防治提供一種安全、有效的防治方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

油茶籽茶皂素提取物（TE）：小果油茶經(jīng)低溫壓榨后的茶籽粕，利用超聲波輔助水提取并純化獲得。

黑菌蟲成蟲、幼蟲來(lái)自當(dāng)?shù)仉u場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 茶皂素提取物（TE）不同濃度溶液的配制將油茶籽茶皂素提取物（TE）用蒸餾水進(jìn)行稀釋，分別配制質(zhì)量濃度為0、2.5%、5.0%、10.0%和20.0%共5 個(gè)梯度的水溶液。同時(shí)分別添加蔗糖，配制成為蔗糖質(zhì)量濃度為5%的茶皂素與蔗糖混合液。

1.2.2 茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲的毒力測(cè)定試驗(yàn)設(shè)置3組重復(fù)，每組30頭黑菌蟲，其中雄蟲15頭、雌蟲15頭，用1.2.1配制的不同濃度的混合液進(jìn)行喂養(yǎng)，每天更換一次混合液，對(duì)其30 d內(nèi)的死亡率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.2.3 茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲產(chǎn)卵量和孵化率的影響試驗(yàn)設(shè)置3組重復(fù)，各組選取30對(duì)（雄蟲30頭、雌蟲30 頭）個(gè)頭大小一致的黑菌蟲成蟲，以1.2.2 中的喂養(yǎng)方法喂養(yǎng)30 d后，從中各挑選5對(duì)（雄蟲5頭、雌蟲5頭）未死亡的黑菌蟲成蟲作為試驗(yàn)對(duì)象，在停藥1 d后，用5.0%蔗糖水進(jìn)行飼養(yǎng)，統(tǒng)計(jì)各組成蟲在30 d內(nèi)的產(chǎn)卵量和孵化率。

1.2.4 茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲幼蟲的毒力測(cè)定將油茶籽茶皂素提取物（TE）與幼蟲飼料（麥麩）按比例進(jìn)行混合，茶皂素的質(zhì)量濃度分別為0.5%、1.0%、2.5%、5.0%和10.0%，分別喂養(yǎng)黑菌蟲幼蟲，每5 d換一次混合料，試驗(yàn)蟲數(shù)每組50 頭，統(tǒng)計(jì)30 d 后各組幼蟲的死亡率。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)分析采用DPS 軟件，顯著性分析采用Duncan新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲的毒力效果

各組黑菌蟲成蟲經(jīng)過不同濃度的茶皂素提取物與5.0%蔗糖混合液的喂養(yǎng)，30 d 的喂養(yǎng)過程中，黑菌蟲成蟲的死亡量存在差異（圖1）。在不添加茶皂素提取物的喂養(yǎng)下，黑菌蟲成蟲無(wú)死亡；添加不同濃度茶皂素提取物的喂養(yǎng)下，黑菌蟲成蟲出現(xiàn)不同程度的死亡，說明茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲具有一定的毒性。在一定范圍內(nèi)，隨著茶皂素提取物濃度的增強(qiáng)，死亡量也隨之增加，進(jìn)一步表明，濃度高的茶皂素對(duì)黑菌蟲成蟲的毒性增強(qiáng)。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，黑菌蟲成蟲拒食濃度為20.0%混合液，其成蟲的死亡量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這進(jìn)一步說明茶皂素提取物不僅對(duì)黑菌蟲成蟲具有毒性，而且對(duì)黑菌蟲成蟲具有一定的提前預(yù)防效果。

圖1 不同濃度TE喂養(yǎng)黑菌蟲成蟲30 d后的死亡量

2.2 不同濃度的茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲產(chǎn)卵量的影響

30 對(duì)（雄蟲30 頭、雌蟲30 頭）大小一致的黑菌蟲成蟲在取食不同濃度茶皂素提取物與5.0%蔗糖混合液后，對(duì)各組所挑取的5 對(duì)未死亡的成蟲進(jìn)行產(chǎn)卵量統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)不同濃度喂養(yǎng)下的黑菌蟲產(chǎn)卵量表現(xiàn)出差異（P＜0.01）（圖2）。與無(wú)添加提取物相比，各組產(chǎn)卵量明顯下降，說明茶皂素提取物能有效抑制黑菌蟲產(chǎn)卵；在黑菌蟲成蟲有取食茶皂素提取物的前提下，隨著喂養(yǎng)濃度的提高，其產(chǎn)卵量隨之下降，進(jìn)一步證明茶皂素提取物能有效抑制黑菌蟲的產(chǎn)卵，且喂養(yǎng)濃度越高，對(duì)其產(chǎn)卵量的抑制效果越明顯。因此，在利用不同濃度茶皂素提取物防治黑菌蟲過程中，為達(dá)到更好的效果，應(yīng)適當(dāng)?shù)乜刂撇柙硭靥崛∥锏奶砑恿俊?/p>

圖2 不同濃度TE喂養(yǎng)黑菌蟲成蟲30 d后的產(chǎn)卵量

2.3 不同濃度茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲卵孵化率的影響

經(jīng)不同濃度茶皂素提取物喂養(yǎng)后，黑菌蟲所產(chǎn)卵的孵化率除了在2.5%濃度喂養(yǎng)下差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余處理的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。從圖3可看出，卵孵化率呈先下降后上升趨勢(shì)，這說明不同濃度的茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲卵的孵化率存在一定程度的影響。質(zhì)量濃度為2.5%的茶皂素提取物能夠有效抑制黑菌蟲卵的孵化，隨著濃度的提高，對(duì)黑菌蟲卵的孵化率表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用。

圖3 不同濃度TE喂養(yǎng)黑菌蟲成蟲30 d后所產(chǎn)卵的孵化率

2.4 不同濃度茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲幼蟲的毒力效果

各組黑菌蟲幼蟲經(jīng)過不同質(zhì)量濃度的茶皂素提取物與幼蟲飼料（麥麩）混合料的喂養(yǎng)，在30 d的喂養(yǎng)過程中，各組50只黑菌蟲幼蟲的死亡量表現(xiàn)出明顯差異（P＜0.05）（圖4）。與喂料中不添加茶皂素提取物相比，隨著茶皂素提取物質(zhì)量濃度的增加，幼蟲的死亡量顯著增加；茶皂素提取物質(zhì)量濃度為10.0% 時(shí)，幼蟲的死亡量達(dá)到43 只，死亡率為86.0%。表明油茶籽茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲幼蟲的具有較好的毒殺效果，且隨著提取物質(zhì)量深度的提高，其防治效果更加明顯。與對(duì)成蟲的毒力相比，茶皂素對(duì)幼蟲的毒力效果更明顯。

圖4 不同濃度TE喂養(yǎng)黑菌蟲幼蟲30 d后各組幼蟲的死亡量

2.5 不同濃度茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲和幼蟲的毒力效果比較

比較不同濃度茶皂素提取物喂養(yǎng)的黑菌蟲成蟲和幼蟲，發(fā)現(xiàn)其對(duì)黑菌蟲成蟲和幼蟲的毒力效果不同（圖5）。隨著茶皂素提取物含量的提高，成蟲和幼蟲都表現(xiàn)出死亡率升高。在相同濃度下，茶皂素提取物對(duì)幼蟲的致死率更高。這表明茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲幼蟲和成蟲都具有防治效果，且對(duì)幼蟲的防治效果更加明顯。

圖5 不同濃度茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲和幼蟲的死亡率比較

3 結(jié)論與討論

我國(guó)油茶種植面積大、山茶油產(chǎn)量多，油茶經(jīng)榨油后約有50%的殘?jiān)２杵杉礊橛筒枳颜ビ秃蟮母碑a(chǎn)物，其富含茶皂素、蛋白質(zhì)及多糖類等物質(zhì)，具有較高使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。茶粕傳統(tǒng)的利用主要用于清洗頭發(fā)、清潔魚塘及作為燃料等，更多的被廢棄造成浪費(fèi)。隨著科技的發(fā)展，人們開始重視對(duì)油茶籽副產(chǎn)物的挖掘利用，其中很重要的物質(zhì)就是茶皂素。茶皂素屬于低毒物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)茶皂素具有消炎、抑菌、溶血及表面活性劑等功效，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和藥品等行業(yè)進(jìn)行開發(fā)利用。如利用其去污性、乳化性和發(fā)泡性等特點(diǎn)開發(fā)出了各種洗滌劑；利用其消炎、抑菌等功效，治療過敏、腹瀉等疾病[20]；利用其溶血性，治療魚蝦等海產(chǎn)品的腸炎病，以及在農(nóng)業(yè)中作為殺蟲劑、農(nóng)藥增效劑使用[21]。

茶皂素作為天然抗菌殺蟲劑，具有安全性高、抑菌殺蟲性廣等優(yōu)點(diǎn)，成為研究及應(yīng)用的焦點(diǎn)。高濃度的茶皂素在小鼠經(jīng)口腹腔試驗(yàn)中，可以引起小鼠臟器出血而出現(xiàn)病理性病變[22]。陳劍峰等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素濃度為2.5 mg/L時(shí)，對(duì)閩江流域常見的淡水魚具有較強(qiáng)的毒殺能力，但對(duì)南美對(duì)蝦、河蟹等的影響相對(duì)較小。研究表明，0.30 mg/L以上的茶皂素能夠引起蚯蚓急性中毒而死亡；3.25 mg/L的茶皂素噴施甘藍(lán)葉片，能有效減少小菜葉蛾取食量，同時(shí)，隨著濃度的提升，會(huì)引起小菜葉蛾的逃逸，產(chǎn)生拒避作用[24]。

本研究通過不同濃度的茶皂素提取物與5.0%的蔗糖混合液喂養(yǎng)黑菌蟲成蟲及幼蟲，發(fā)現(xiàn)能夠有效達(dá)到毒害效果，濃度越高，越能夠引起黑菌蟲成蟲及幼蟲拒食、逃避的效果。究其原因，可能是一定濃度的茶皂素影響了黑菌蟲消化系統(tǒng)，甚至可能引起其腸胃溶血中毒等而死亡。也可能是黑菌蟲減少了取食量，導(dǎo)致其因食物缺乏而死亡。研究還發(fā)現(xiàn)，茶皂素混合物的喂養(yǎng)，能夠有效抑制黑菌蟲的產(chǎn)卵量，且隨著濃度的提高，產(chǎn)卵量隨之降低，進(jìn)而達(dá)到防治黑菌蟲的效果。本研究結(jié)果與潘如軍等[10]的研究結(jié)果一致，茶皂素有效地縮短了取食昆蟲的發(fā)育歷期，促使其生育能力降低。值得注意的是，本研究發(fā)現(xiàn)隨著喂養(yǎng)混合中茶皂素濃度的增加，黑菌蟲卵的孵化率出現(xiàn)了先降低后升高的現(xiàn)象，這表明提取物濃度為2.5%混合料能夠較大程度地抑制蟲卵的孵化，進(jìn)而降低蟲量來(lái)防治黑菌蟲；濃度的提升能夠促進(jìn)了蟲卵的孵化，可能是高濃度的混合液影響了蟲卵的發(fā)育歷期，孵化出的幼蟲的生長(zhǎng)生殖能力是否受影響，有待進(jìn)一步研究。茶皂素對(duì)黑菌蟲成蟲和幼蟲均具有防治效果，但不同濃度的茶皂素提取物對(duì)黑菌蟲成蟲和幼蟲毒力效果不同，對(duì)幼蟲的毒力更強(qiáng)，防治效果更明顯。成蟲具有較為完整的身體結(jié)構(gòu)和完善的消化系統(tǒng)，而幼蟲的抵抗力等較弱，因此表現(xiàn)出不同致死效果。

綜上所述，黑菌蟲會(huì)危害家禽產(chǎn)業(yè)，影響人體健康。油茶籽中提取的茶皂素在黑菌蟲的防治中具有較好的效果。從油茶籽中獲取的茶皂素具有來(lái)源大、易提取、易降解和無(wú)污染等特點(diǎn)，能夠有效利用茶粕副產(chǎn)物達(dá)到變廢為寶，茶皂素作為天然的生物殺蟲劑具有廣闊的應(yīng)用前景。