不同植物提取物对台湾乳白蚁的防治效果

夏沧琪，宋洪丁，张家豪，黄崇睿，林建宗

(嘉义大学，台湾嘉义600)

白蚁为世界性之昆虫，系危害木材及其制品之主要害虫，其种类繁多，分布广泛，全世界很多地方均受其害，一般以热带与亚热带地区较为严重，台湾地处热带与亚热带，年平均气温为22℃ -23．8℃，年平均相对湿度为78%-85%，高温且多湿的环境极适合白蚁的生长与繁殖，据调查全世界的白蚁共分6科，约有2 200种，台湾的白蚁己发现的计有15种，其中又以台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus)最具破坏力，其对于国内的文物、木构建筑和古迹造成相当大的危害，因此国内现今学者无不致力于探讨家白蚁的防治，且多采用真空加压的方式，将白蚁药剂(如:有机磷化合物、陶斯松、铬化砷酸铜等)注入木材(郑森松和张上镇，2002)，使木材具有抗蚁性之效果。然而眭亚萍等(2008)，曾于《木材防白蚁药剂研究概况及展望》中也提到诸多的抗蚁性药剂，但现今防白蚁之药剂大多功能单一，且对环境兼容性欠佳，因此提取天然的植物中含有抗虫活性物质，再结合其他药剂，为今后白蚁药剂的发展的方向之一。因此本研究主要系以探讨苦楝、台湾黄蘗、食茱萸、土肉桂之干材及无患子果实等植物提取物对于台湾乳白蚁之抑制效果，提供将来在白蚁防治上的方向及应用，并发展具有符合环保需求的杀虫剂以及忌避剂之潜力。

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．1．1 提取之试材 本试验所选用本土植物苦楝(林试所中埔研究中心采集)、黄蘗(林试所太麻里研究中心采集)、食茱萸(林试所六龟研究中心采集)、土肉桂(林试所莲华池研究中心采集)及无患子(嘉义大学黄金诚教授提供)做为试验提取试材。

1．1．2 浸渍之木块试材 白蚁喜食木材质地较软之针叶树种，尤其是松科之木材，因此本试验所选用本土常用之木材，台湾云杉(Picea morrisonicola)及台湾二叶松(Pinus taiwanensis)为试验材料，将试材锯切成2×2×2 cm3尺寸大小之木块进行浸渍提取物之抗蚁试验。

1．1．3 试验用白蚁 试验所用之白蚁为台湾乳白蚁(C．formosanus)在台湾分布最广且危害情形最为严重。本研究采用实验室饲养之台湾乳白蚁，系将野外所采集之整巢乳白蚁巢饲养于塑料容器(70×50×50 cm3)中并放置阴暗处，并且再披覆盖上黑色纱布以保持空间之通风性，饲养食物采用纸张纤维:混合软木质材料(如瓦楞纸板、卫生纸及松类木材等)，饲养环境为温度25±3℃，RH90%。

1．2 实验方法

1．2．1 植物之提取及分离 将苦楝、黄蘗、食茱萸、土肉桂干材及无患子果实以甲醇冷浸法提取。首先将苦楝、黄蘗、食茱萸及土肉桂干材打成碎片，而无患子果实则去除种子保留其果肉随即于室温及避光下以甲醇浸渍，浸泡7 d并重复两次后，提取液以滤纸(Whatman#1)抽气过滤去除杂质，所得之甲醇提取物以40℃水浴，经减压浓缩除去甲醇后得到甲醇提取物，分别对其进行抗白蚁试验。

1．2．2 抗白蚁活性之测定

(1)室内滤纸浸渍法

参考林建宗(1998)，郑森松和张上镇(2002)等所使用试验方法并适当改良之，即将各提取物以食用酒精配置成浓度为1，2．5，5及10 mg/mL提取液。而后在直径约5．5 cm及高度1．5 cm的培养皿内置入直径约5．5 cm的滤纸圆盘，滴上1 mL之上述提取液，并使其完全散布于整张滤纸圆盘上。约放10 min使溶剂挥发后，添加适量蒸馏水调湿，接入兵蚁5只及工蚁25只。培养皿加盖并置于25±3℃，90%RH生长箱中，于7 d内观察并记录死亡数。各种处理均重复3次，并以仅滴溶剂之处理组做为对照组。所得结果下列公式计算死亡率:

白蚁致死率(%)=白蚁死亡数/白蚁试验总数 ×100

(2)木块浸渍法

a．提取物之减压注入:将各树种之提取物以食用酒精配置成浓度为10 mg/mL之溶液装入注入器中;将装有木块之容器放入真空干燥皿中。启动真空泵浦将真空干燥皿内及木块孔隙中之气体抽出，待气压降至负压70 cmHg后关闭真空泵浦，打开注入器阀门使溶液吸入容器内，当溶液液面盖过木块后关闭注入器阀门并静置2 h使木块充分吸入提取物溶液。

b．浸渍木块之白蚁喂食试验:本试验主要参考林天书等(1995)所使用之白蚁室内测试方法并作适度的修改，首先将105±3℃高温灭菌过之100 g干净河砂置入于花瓜瓶中作为培养基质，随后加入20 mL之蒸馏水并静置30 min使温湿度达到平衡后再放入经不同树种提取物浸渍之木块，木块靠近于瓶壁以利观察。之后将100只家白蚁移入于花瓜瓶中培养，比例为兵蚁:工蚁 =9:1(王振澜等，1993)，盖上瓶盖，每组进行三个重复。放入25±3℃，90%RH生长箱30 d，并于30 d后取出花瓜瓶中之木块并将其置于烘箱中以105±3℃烘干，称取绝干重。所得绝干重以下列公式进行损失率计算:

木块重量损失率(%)=(试验前木块绝干重-试验后木块绝干重)/试验前木块绝干重×100

2 结果与讨论

2．1 室内浸渍滤纸抗白蚁试验

将所提取出之苦楝、台湾黄蘗、食茱萸、土肉桂干材及无患子果实甲醇提取物初步经滤纸试验法进行抗白蚁活性评估，如图1所示。由结果可明显看出无患子果实甲醇提取物对家白蚁致死效果最佳，配制浓度为10 mg/mL时于处理2 d后即可使家白蚁之致死率达50%左右，而在处理6 d后即可使家白蚁达100%之致死率。其次则为食茱萸、苦楝及台湾黄蘗材部甲醇提取物，其分别在处理2、3、6 d后亦同样可达50%的家白蚁致死率，所以当处理6 d后无患子果实提取物之白蚁至死率达100%时，食茱萸、苦楝及台湾黄蘗材部之致死率分别仅达83%，82%及63%;土肉桂材部之致死率未达50%，显然无患子果实提取物之毒杀效能较佳，如图2所示。另外于土肉桂干材方面其甲醇提取物则未显示出明显的白蚁致死效果，与先前之研究报告(张上镇，2001)指出土肉桂具有抗蚁效果有所差异，推断其可能因品系及立地环境之不同而有所差异。

图1 果实提取物对白蚁致死能力评估Figure 1 Evaluation of methanol extracts to mortality of C．formosanus

进一步试验则将上述活性评估中显示出具有显着致死效果之无患子果实、食茱萸及楝树材部甲醇提取物，以不同浓度梯度来探讨其浓度的影响(Profile)及半致死浓度(LC50)，分析结果如图3所示，此三种甲醇提取物皆会随着剂量浓度之增加而使白蚁致死数量上的增加，显示这些甲醇提取物中可能具抗蚁成分，此外在试验结果中亦可看出当剂量浓度高达1%，于第3 d时皆可达一半以上之白蚁致死效率(LD50)，显然的这些提取物对白蚁有直接且显着的毒杀现象。

图2 滤纸试验各树种之甲醇提取物在第6 d时对台湾乳白蚁之致死率比较Figure 2 The comparison of mortality of C．formosanus after 6 d of test by methanol extracts of different kinds of trees

图3 食茱萸干材甲醇提取物之不同浓度(mg/mL)对白蚁致死能力评估Figure 3 Evaluation of different concentration(mg/mL)of methanol extracts of Zanthoxylum ailanthoide to mortality of C．formosanus

另一方面，于滤纸试验中除了了解家白蚁毒杀现象外，同时也探讨白蚁对浸渍过各不同提取物之滤纸损失率，其中发现含毒杀效果最佳之无患子果实以及食茱萸、苦楝与黄蘗干材之浸渍滤纸与未处理之滤纸损失率有明显递减差异，当浸渍浓度越高则滤纸之损失率越低(图4)。但是在土肉桂干材，其虽然亦显示出具有缓和之忌食现象然而却未显示出浓度剂量上之差异性。

图4 各树种提取物以不同浓度浸渍滤纸之重量损失率比较Figure 4 The comparison of filter paper loss tested by the different concentration of methanol extracts of different kinds of trees

此结果显示当所浸之提取物具有直接接触毒杀效果时，于高浓度时于短时间内会致使白蚁减少啃食并会促进加速死亡，致使滤纸被啃食量显着降低，而如为弱毒性或不具直接接触毒杀效果之处理时，则仅会造成白蚁不爱啃食，而不会使白蚁快速及大量死亡。因此可以推断，无患子果实以及食茱萸、苦楝与黄蘗干材提取物正如先前之结果及前人之相关研究一致，确认抽出成分具有白蚁毒杀性，而土肉桂干材则趋于忌食现象。

2．2 浸渍木块抗白蚁试验

台湾云杉及台湾二叶松之木块浸渍10 mg/mL之不同树种提取物，其试验结果显示，未处理之木块受家白蚁侵入木块内部啃食，啃食情形严重。经浸渍之木块，其家白蚁仅聚集在木材表面，呈现轻微之啃食行为，木块表面仅有些微啃食痕迹。

比较未处理及经浸渍处理木块之木块损失率，经浸渍处理之木块如图5所示具显着之差异，台湾云杉组之不同树种提取物浸渍之木块其啃食率相当接近，损失率在55%以下;台湾二叶松组不同树种提取物浸渍之木块其啃食率略为偏高，在65%以下，但以苦楝材部提取物浸渍之木块最低，啃食率为51%。经浸渍处理之不同基材皆显示白蚁对提取物的忌避效果。

图5 各树种提取物以10 mg/mL之浓度浸渍木块之重量损失率比较Figure 5 The comparison of block weight loss tested by the concentration of 10 mg/mL of methanol extracts of different kinds of trees

3 结论

由本试验结果得知，无患子果实、食茱萸、台湾黄蘗及苦楝材部之甲醇提取物具有优良的家白蚁防治效果，在滤纸初筛试验方面发现无患子果实、食茱萸及苦楝材部甲醇提取物具有较佳抗白蚁效果。并以木块抗白蚁试验证实，浸渍具抗白蚁之树种提取物能有效抑制家白蚁啃食木块之行为，然而无患子果实和食茱萸及苦楝干材甲醇提取物对白蚁致死机制可能分别是经由忌食及直接接触造成死亡，这一部分其抗白蚁之作用机制可于未来进一步探讨。未来之试验则将其抗白蚁活性之提取物成分分离，并筛选出主要抗白蚁活性成分。综合以上之实验结果可以得知食茱萸及无患子果实可以抑制台湾乳白蚁之危害，而在户外应用上尚须克服气候及时效性的问题，如能进一步开发及提升提取物注入时效性则可提供将来在白蚁防治上的方向及应用，具有发展成符合环保需求的杀虫剂以及忌避剂之潜力。

王守范．1976．白蚁及其防除方法．台湾省林业试验所林业丛刊，8:1-9．

王振澜，林天书，尹华文．1993．进口柳桉木之抗白蚁性评估及白蚁防治现况调查．林产试验所研究报告季刊，8(3):251-257．

林天书，尹华文．1995．山胡椒精油防治家白蚁效能之研究．林业试验所研究报告季刊，10(1):59-63．

林建宗．1998．杉木及柳杉提取物之抑螨活性．国立中兴大学硕士论文．

张上镇，郑森松．2001．符合环保要求的天然抗白蚁成分．台湾林业，27(5):46-51．

郑森松，张上镇．2002．柳杉精油之抗白蚁活性．中华林学季刊，35(2):193-209．

眭亚萍，孙芳利，杨中平，王珊珊，王丽．2008．木材防白蚁药剂研究概况及展望．浙江林学院学报，25(2):250-254．