花椒提取物的杀虫活性研究

寇芸芸，陈新，王旭，林栋，孙维矿，刘梁

（武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北武汉430023）

花椒提取物的杀虫活性研究

寇芸芸，陈新*，王旭，林栋，孙维矿，刘梁

（武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北武汉430023）

以花椒果皮为研究对象，赤拟谷盗为供试虫源，采用点滴法、饲喂法、三角瓶密闭熏蒸法和培养皿滤纸涂药法检测不同花椒果皮提取物对赤拟谷盗的的触杀、胃毒、熏蒸及趋避作用。实验结果显示，正丁醇萃取部分对赤拟谷盗的触杀活性最高，其LC50值为1.086 463 g/mL，石油醚提取部分对赤拟谷盗趋避活性最高，其趋避率可达到93.617%，花椒果皮不同极性段的提取物均有一定的杀虫活性。

花椒果皮；杀虫活性；赤拟谷盗

赤拟谷盗（tribolium castaneum），属鞘翅目拟步甲科，是一种重要的世界储粮害虫[1]。其不仅对稻谷、小麦、玉米等多种粮食在储藏过程中造成严重危害，而且其成虫身上的臭腺分泌物易使面粉结块，变色变味，不能食用，其分泌物还含有致癌物苯[2]。目前，人们对赤拟谷盗仍然以化学防治为主，但过度的依赖化学防治引起严重的“3R”现象及对生态环境的干扰等负面影响已迫使人们寻找非化学的、对环境友好的可替代的防治方式[3]。由于植物源杀虫剂具有选择性强、对害虫天敌和人畜毒性低、与环境有较高的和谐度、在自然环境下易分解，残留量低、作用方式独特，而且害虫不易产生抗药性等诸多优点，近年来已成为国内外害虫防治领域的一个研究热点[4-10]。花椒为芸香科花椒属植物，目前证实花椒属植物中含有挥发油、生物碱、酰胺类、木脂素、脂肪酸等活性成分[10-13]除了作为日常的调料和香料外，中医中还记载花椒具有“温中止痛，杀虫止痒”的作用[13-17]。

本研究分别以石油醚、80%乙醇、甲醇为溶剂，采用超声波辅助萃取法提取花椒中的活性成分，系统研究不同极性溶剂花椒提取物对赤拟谷盗的触杀、胃毒、熏蒸及趋避作用[18]为进一步开发利用植物杀虫剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

赤拟谷盗寄生于米糠中，米糠置于室温为（28± 1）℃，湿度（56±5）%，光照时间为12 h环境下。米糠由湖北洪森实业（集团）有限公司提供，赤拟谷盗由武汉轻工大学生物活性成分研究室培养提供。

1.2 供试植物

花椒果皮，来源于芸香科花椒属植物花椒的果皮，本实验花椒果皮购买于市场上。

1.3 主要试剂

无水乙醇，乙醚，甲醇，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，氯仿，浓盐酸，氨水，无水硫酸钠等。

1.4 主要设备及仪器

培养皿，移液器，分液漏斗，分析天平，pH试纸，超声震荡仪，旋转蒸发仪等。

1.5 方法

1.5.1 花椒杀虫活性物质的提取

将花椒粉碎后，称取200 g，加入石油醚采用超声提取法提取，每次40min，提取两次，过滤合并提取液，浓缩得到石油醚提取物浸膏，此浸膏为样品一，备用。

另称取花椒粉末200 g，用80%乙醇采用超声提取法提取，每次40min，提取两次，过滤合并提取液，浓缩到一定浓度后分别用乙酸乙酯、正丁醇萃取，乙酯萃取部分为样品二。将正丁醇萃取部分加入柠檬酸调pH 1～2，用氯仿萃取非碱部分，在水中加氨水调节pH 9～10，用氯仿萃取，用无水硫酸钠干燥氯仿萃取物，无水硫酸钠干燥24小时后，过滤，得到浸膏，此浸膏为样品三，备用。

最后称取花椒粉末200 g，直接使用甲醇采取超声提取法，每次40min，提取两次，过滤合并滤液，用柠檬酸调节pH 1～2，用氯仿萃出非碱部分，在水中加氨水调节pH 9～10，用氯仿萃取，用无水硫酸钠干燥氯仿萃取物，无水硫酸钠干燥24 h后，过滤，得到浸膏，此浸膏为样品四，备用。

将上述所得四个样品分别用丙酮配制成2 g/m L的溶液，并分别稀释成1.5、1.0、0.5 g/mL的溶液，备用。

1.5.2 生物测定方法

取不同浓度的不同花椒提取物研究不同花椒提取物的生物活性，以赤拟谷盗为试验对象，研究不同花椒提取物对赤拟谷盗的触杀、胃毒性、熏蒸及趋避活性[19-21]。

1.5.2.1 触杀活性

采用点滴法[22-23]取物对赤拟谷盗的杀虫活性，将不同浓度的每种花椒提取液用毛细管将约2μL的溶液点滴于赤拟谷盗体背，每种提取液的每个浓度处理50头，将处理过的赤拟谷盗放入培养皿中培养，加入适量的米糠作为饲料，用纱网盖好培养皿，每个处理组重复3次。于24、48、72、96 h观察试虫死亡情况，每个样品的每个浓度做3个重复，丙酮作为对照，记录每个浓度的死亡数，计算每个浓度平均死亡数。

1.5.2.2 胃毒活性

采用饲喂法测定花椒提取物对赤拟谷盗的杀虫活性[24]，将上述所得样品分别取10mL加入放有人工饲料的培养皿中，旋转摇动培养皿，使得培养皿均匀涂布在固体饲料表面，使固体饲料自然风干，然后将每个培养皿中放入50只赤拟谷盗培养，用纱网盖好培养皿，于24、48、72、96 h观察试虫死亡情况，每个样品的每个浓度做三个重复，于丙酮作为对照，记录每个浓度的死亡数，并求出每个浓度平均死亡数。

1.5.2.3 密闭熏蒸法[25-27]

在250mL三角瓶中接入50头赤拟谷盗，加入适量的米糠作为饲料。准备1 cm×6 cm的滤纸条，分别在每个滤纸条上滴1mL的不同浓度的每种花椒提取物，将滤纸粘于三角瓶内部，使滤纸距离三角瓶底部2 cm～3 cm，迅速将三角瓶封好，并设置丙酮为空白对照组。处理组每组重复3次，将三角瓶置于室内，于24、48、72、96 h观察试虫死亡情况，并求出每个浓度的平均死亡数。

1.5.2.4 趋避活性

采用培养皿滤纸涂药法[28]测定：将11 cm的滤纸折成两半，分别将一张滤纸的一边均匀涂布上1mL的不同浓度的每种花椒提取物，另一边均匀涂布上相同量的丙酮，用铅笔做上标记，将处理好的滤纸放入相适应的培养皿中，在每个培养皿中接入50头赤拟谷盗，用纱网盖好培养皿，每个处理组重复3次，分别于24、48、72、96 h观察试虫在对照边和处理边虫数。计算不同花椒提取物对赤拟谷盗的趋避活性。

趋避率=（对照虫数-处理虫数）/对照虫数

试虫死亡标准：试虫不能取食并用毛笔轻触试虫，试虫不动或者仅有一条腿动即判断为死亡。

1.5.3 数据记录与处理

试验中记录了24、48、72、96 h试虫的死亡数，由记录数据可以看出，试虫培养72小时后试虫死亡率达到最高水平，因此该实验研究试虫72 h死亡数，实验中72 h试虫死亡数记录情况如下。

将表1所得的数据用用excel软件求毒力回归方程[29]50及95%置信限，从结果表中可以直接看出每组提取物毒力回归方程及半数致死浓度等。

2 结果与分析

2.1 不同提取物对赤拟谷盗的触杀活性

以不同花椒提取物的不同浓度对赤拟谷盗的触杀活性进行了初步分析，结果可见表3。

由表3可以看出不同花椒提取物对赤拟谷盗均有一定的触杀活性，并且随着浓度的增加，花椒提取物对赤拟谷盗的触杀活性不断增加，其中正丁醇萃取酸碱处理部分在对赤拟谷盗72 h处理后，赤拟谷盗的死亡率达到较高水平。

2.2 不同提取物对赤拟谷盗的胃毒活性

以不同花椒提取物的不同浓度对赤拟谷盗的胃毒活性进行了初步分析，结果可见表4。

由表4可以看出不同花椒提取物对赤拟谷盗均有一定的胃毒活性，并且随着浓度的增加，花椒提取物对赤拟谷盗的胃毒活性不断增加，在四种不同花椒提取物中，正丁醇萃取酸碱处理部分对对赤拟谷盗的杀死率达到最高水平。

2.3 不同提取物对赤拟谷盗的熏蒸活性

以不同花椒提取物的不同浓度对赤拟谷盗的熏蒸活性进行了初步分析，结果可见表5。

由表5可以看出不同花椒提取物对赤拟谷盗均有一定的熏蒸活性，并且随着浓度的增加，花椒提取物对赤拟谷盗的熏蒸活性不断增加，在四种不同花椒提取物中，石油醚提取花椒部分对赤拟谷盗杀死率达到最高水平。

2.4 不同提取物对赤拟谷盗的趋避活性

以不同花椒提取物的不同浓度对赤拟谷盗的趋避活性进行了初步分析，结果可见表6。

由表6可以看出不同花椒提取物对赤拟谷盗均有一定的趋避活性，并且随着浓度的增加，花椒提取物对赤拟谷盗的趋避活性不断增加，在四种不同花椒提取物中，石油醚提取花椒部分对赤拟谷盗的趋避活性最好，趋避率达到到93.617%。

3 讨论

由实验数据可以看出，不同花椒提取物对赤拟谷盗均有一定的触杀、胃毒、熏蒸及趋避活性，其中对赤拟谷盗的触杀活性大小为：正丁醇萃取处理部分>乙酸乙酯萃取部分>石油醚提取部分>甲醇提取处理部分；对赤拟谷盗的胃毒活性大小为：正丁醇萃取处理部分>甲醇提取处理部分>乙酸乙酯萃取部分>石油醚提取部分；对赤拟谷盗熏蒸活性大小为：石油醚提取部分>正丁醇萃取处理部分>甲醇提取处理部分>乙酸乙酯萃取部分；对赤拟谷盗趋避活性大小为：石油醚提取部分>正丁醇萃取处理部分>乙酸乙酯萃取部分>甲醇提取处理部分；且通过比较得出花椒提取物对赤拟谷盗的触杀活性和趋避活性较好，花椒提取物对赤拟谷盗的触杀活性达到较高时的LC50值为1.086 463 g/mL，对赤拟谷盗的趋避活性较好时趋避率可达到93.617%。

本实验可为进一步研究花椒对其他储粮霉虫的杀虫活性以及为研发储粮霉虫杀虫剂提供技术参考。并可以进一步提取分离出花椒单体物质，对提取出的单体物质进行杀虫活性研究验证，并对具有杀虫活性的单体进行结构鉴定，了解花椒主要杀虫活性成分。

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The Insecticidal Activity Study of Different Zanthoxylum Extraction

KOU Yun-yun，CHEN Xin*，WANG Xu，LIN Dong，SUN Wei-kuang，LIU Liang
（School of Biology and Pharmaceutical Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，Hubei，China）

The contact action，stomach action，fumigation action and repellent action of different extraction to tribolium castaneum were studied by dropping，feeding，Triangle bottle airtight fumigation and Residual films. The result indicated that the contact action reached the highest level that LC50 was 1.086 463 g/mL and the repellent action reached a high level that was93.617%when Zanthoxylum were handled after n-butyl alcohol leached and extracted by petroleum ether.The result showed that the different Zanthoxylum extraction exhibited both insecticidal activity，and were worthy investigation.

Zanthoxylum；insecticidal activity；tribolium castaneum

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.001

2015-01-27

国家粮食公益性行业科研专项（201313002）

寇芸芸（1990—），女（汉），在读硕士，研究方向：天然药物活性物质研究。

*通信作者：陈新（1978—），男（汉），副教授，博士，研究方向：食品功能成分研究与开发。