山竹果皮提取物农药活性研究

叶火春 张静 周颖 肖建辉 闫超 冯岗

摘 要 探索山竹果皮提取物在农业中的杀虫抗菌活性，为新型植物源农药的开发提供理论依据。采用浸叶法测定山竹果皮乙醇、石油醚、氯仿、乙酸乙酯及正丁醇等5种提取物对斜纹夜蛾3龄幼虫拒食和毒杀活性；以生长速率法测定这5种提取物对12种植物病原真菌的抗菌活性。结果显示：山竹果皮提取物对斜纹夜蛾3龄幼虫均具有一定的拒食及毒杀作用，以氯仿提取物的拒食活性最高，其24和48 h拒食率分别为72.51%和65.75%；而毒杀作用以石油醚提取物最强，其处理5 d后，斜纹夜蛾的校正死亡率为53.70%。抑菌试验显示山竹氯仿提取物对芒果炭疽病菌、水稻纹枯病菌、番茄灰霉病菌和芒果蒂腐病菌等4种植物病原真菌具有明显抑制菌丝生长作用，其EC50值分别为0.230 5、0.429 3、0.265 2和 0.390 1 mg/mL。由此说明，山竹果皮提取物具有良好的杀虫抗菌活性，基于山竹产物开发新型植物源农药具有潜在的利用价值。

关键词 山竹果皮 ；提取物 ；杀虫活性 ；抗真菌活性 ；植物保护

分类号 S482.1 ；Q946.8 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.02.013

Pesticide Activity of the Extracts from the Pericarp of

Garcinia mangostana Linn

YE Huochun1） ZHANG Jing1） ZHOU Ying2）

XIAO Jianhui3） YAN Chao1） FENG Gang1）

（1 Environment and Plant Protection Institute， CATAS， Haikou， Hainan 571101；

2 Agronomy College， Heilongjiang Bayi Agriculture University， Daqing， Heilongjiang 163319；

3 College of Environment and Plant Protection， Hainan University， Haikou， Hainan 570208）

Abstract The insecticidal and antifungal activities of the extracts from the mangosteen pericarp was evaluated to provide some evidence for new botanical pesticides development. The extracts of petroleum ether， chloroform， ethyl acetate， and n-butanol were isolated from ethanol extract of mangosteen pericarp. Insecticidal effects of five different polar extracts against the third instar larvae of Prodenia litura Fab. was conducted by the method of leaf dipping and antifungal activity of the extracts against several phytopathogenic fungi were assessed using mycelium growth rate assay. The results indicated that these extracts had larvicidal and antifeedant activities. Among antifeedant activity the chloroform extract at 1 mg/mL was the most significant with antifeedant rate values of 72.51% and 65.75% for 24 hours and 48 hours，respectively. Besides， the petroleum ether extract exhibited the most significant larvicidal activity， the corrected mortality of the larvae was 53.70% after treated 5 days. For the antifungal activity， the chloroform extract against Colletotrichum gloeosporioides， Thanatephorus cucumeris， Botrytis cinerea and Botryodiplodia theobromae， respectively corresponded to the EC50 values of 0.230 5， 0.429 3， 0.265 2 and 0.390 1 mg/mL， had stronger antifungal effect than other's extracts. The extracts of Garcinia mangostana exhibited receivable insecticidal and antifungal activity and should be explored for Their potential as botanical pesticide.

Keywords mangosteen pericarp ； extracts ； insecticidal activity ； antifungal activity ； plant protection

山竹（Garcinia mangostana Linn.），又名莽吉柿、倒捻子等，为热带常绿乔木植物，主要分布于东南亚国家，中国海南、福建、广西、云南、台湾均有规模化种植[1]。山竹果（Mangosteen）主要作为鲜食果实，被誉为“水果皇后”，其果皮占单果鲜重的52%～68%，是一种优稀的厚皮果实[2]。山竹果皮呈深紫色，性凉味涩，在泰国等东南国家一直作为传统医药，用于治疗腹痛、创伤、痢疾等多种疾病[3-4]。在田间，山竹果很少受到病虫害侵害，这可能与山竹果皮中含有抵抗害虫和植物病原菌为害的物质有关[5]。探究山竹果皮中抗病虫害的活性物质，对于山竹控制病虫害潜力的挖掘以及天然产物中寻找活性先导物进而研发新型植物源农药具有重要的意义。近年来发现山竹果皮中的呫吨酮类、黄酮和多酚类等多类活性物质，活性研究表明，山竹果皮具有抗炎、抗肿瘤、抗疟疾、抗氧化活性、抗病毒、抗菌等多种药理活性[6-8]。在农业杀虫活性方面，Bullangpoti等[9]报道了山竹果皮乙醇提取物对米象毒杀活性，处理24 h的LC50为（4.91±1.19）%（w/v），添加助效剂有利于提高提取物的毒杀作用及对酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶的抑制活性，并后续报道了山竹果皮提取物对水稻褐飞虱毒杀活性，其中以乙醇提取物活性最高，对褐飞虱3龄幼虫的LC50为4.5%（w/v）[10]。在抗植物病原菌方面，Yenjit等[11]研究报道了从山竹果皮丙酮提取物中分离一种馏分（馏分5）在1 000 mg/L对瓜果腐霉病菌和芒果炭疽病菌抑制率达到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L馏分5与750 mg/L苯莱特对芒果炭疽病的防效相当。山竹提取物具有良好抗病虫害潜质，但是目前利用山竹活性产物控制植物病虫害的研究报道仍不多，在中国尚未见报道。本文旨在探讨山竹果皮提取物的杀虫抗菌活性，为山竹果皮在植物保护应用中的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

山竹果皮：山竹购买于水果市场，剥除果肉，果皮用自来水冲洗后置于50℃烘箱烘干，粉碎成30目供试。

供试昆虫：斜纹夜蛾，采集于中国热带农业科学院环境与植物保护研究所试验基地中未施药的蓖麻上，于室内饲养繁殖多代，挑取个体大小一致、健康活泼的3龄中期幼虫供试。

主要试剂：丙酮、石油醚、乙酸乙酯、氯仿和正丁醇均为分析纯，均购至广州化学试剂厂。

1.2 方法

1.2.1 山竹果皮提取物的制备

取干燥并粉碎的山竹果皮（壳）粉376 g，用适量 95%乙醇超声提取（30℃，每次30 min）3次，合并提取液，抽滤，减压回收乙醇得红褐色粘膏状提取物103.8 g。取该提取物90 g充分分散于适量蒸馏水中再转移至1 000 mL分液漏斗，依次用石油醚、乙酸乙酯、氯仿和正丁醇萃取分别萃取3次（每次用溶剂100 mL），合并各萃取液，减压浓缩得石油醚提取物1.69 g、乙酸乙酯提取物4.44 g、氯仿提取物9.67 g、正丁醇提取物30.56 g。

1.2.2 杀虫活性测定

1.2.2.1 毒杀活性

对斜纹夜蛾的毒杀作用测定采用浸叶法[12]。提取物用丙酮溶解，并稀释成为1 mg/mL的供试药液。将蓖麻叶剪成适量大小，分别放入各供试药液中浸渍3 s后取出，置于吸水纸上晾干，然后将个体大小一致的3龄幼虫经饥饿处理8 h后放入装有处理叶片的培养皿中，培养皿底铺有滤纸保湿。将培养皿置于培养箱[T：（25±1）℃，RH=70%～80%]培养。以丙酮为对照，每浓度重复3次，每重复20头虫。试虫饲喂48 h后转喂正常叶片，定时检查试虫死亡情况，以毛笔轻触虫体，以完全不动者视为死亡。分别于试验后3 d，5 d统计死虫数，按照下面公式计算校正死亡率。

校正死亡率=（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）×100%

1.2.2.2 拒食活性

对供试虫的拒食测定方法同1.2.2.1毒杀方法，试虫经处理叶片饲喂24、48 h后，检查试虫的取食叶片面积，依照下面公式进行计算拒食率。

拒食率/%=（对照组取食叶面积-处理组取食叶面积）/对照组取食叶面积×100%

1.2.3 抑菌活性

采用菌丝生长速率法测定提取物的抑菌活性[13]。分别将0.5 g提取物用5 ml丙酮溶解，再以无菌水稀释成10 mg/ml供试药液。供试药液与定量灭菌的培养基混合均匀后，倒入直径为9 cm的培养皿内制成含毒培养基，使药剂的供试浓度为1 mg/mL，每浓度重复3次，以不加提取物溶液为对照。用直径为5 mm的打孔器在培养好的供试菌菌落边缘切下菌块，置于培养皿中央，黑暗中（25±1）℃培养3～7 d，采用十字交叉法测量菌落扩展直径，按照下面公式求出菌丝生长抑制率。

抑制率/%=（对照菌落直径-处理菌落直径）/（对照菌落直径-菌块直径）×100%

1.3 数据分析

实验结果用SPSS 13.0进行统计分析，采用单因素方差分析DMRT法多重比较，P<0.05为具有差异显著性。

2 结果与分析

2.1 山竹果皮提取物对斜纹夜蛾的拒食及毒杀作用

表1结果显示，山竹果皮提取物对斜纹夜蛾3龄幼虫具有不同程度的拒食及毒杀作用，其中以氯仿提取物的拒食活性最高，其24和48 h的拒食率可高达72.51%和65.76%；乙醇提取物和石油醚提取物在处理后48 h也有较好的拒食活性，但其活性低于氯仿提取物，其48 h的拒食率分别为61.56%和56.27%。毒杀结果显示，石油醚提取物对斜纹夜蛾3龄幼虫的活性最强，处理后第5 d的校正死亡率为53.70%；其它提取物活性相对较差，其校正死亡率均小于45%。5种山竹果皮提取物5 d后杀虫活性顺序为石油醚提取物>乙醇提取物>乙酸乙酯提取物>氯仿提取物>正丁醇提取物。

2.2 山竹果皮提取物对植物病原菌的抑菌作用

山竹果皮提取物对白菜黑斑病菌等12种植物病原真菌的抑菌活性结果表明，山竹果皮乙醇提取物及其各提取物均表现出一定的抑菌活性。其中以氯仿提取物活性最高，对芒果炭疽病菌、芒果蒂腐病菌、番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌的抑制率分别为91.34%、85.71%、90.43%和80.59%；乙醇提取物和石油醚提取物也有一定的抑制作用，其活性总体低于氯仿提取物，乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物活性最差，见表2所示。

根据表2筛选结果，以对山竹果皮氯仿提取物最为敏感的芒果炭疽病菌、水稻纹枯病菌、番茄灰霉病菌、芒果蒂腐病菌等4种植物病原真菌为研究对象，进一步测定其毒力。结果表明，山竹氯仿提取物对芒果炭疽病菌等4种植物病原真菌均具有强的抑制菌丝生长作用，其EC50值分别为0.230 5、0.429 3、0.265 2和0.390 1 mg/mL，详见表3。

3 结论与讨论

3.1 结论

本研究结果表明，山竹果皮提取物具有良好的杀虫抑菌作用，其对斜纹夜蛾3龄幼虫主要表现为拒食和毒杀作用，对芒果炭疽病菌显示出很强的抑制菌丝生长作用，且随着提取溶剂的不同，其活性有着明显差异。总体而言，山竹果皮的石油醚提取物主要展现出杀虫活性，而氯仿提取物则表现出明显的抑菌作用。

3.2 讨论

在杀虫活性方面，已有研究表明，山竹果皮活性物质对米象、褐飞虱、蚊子及马铃薯叶甲等多种害虫具有毒杀作用，主要表现为杀幼虫活性[9-10，14-15]。Kim和Lan[15]探讨了α-倒捻子素（山竹呫吨酮类产物主要化合物之一）对马铃薯叶甲毒杀活性，发现其对马铃薯叶甲幼虫毒杀活性较弱于对蚊子杀幼虫活性，主要表现为杀幼虫活性和拒食活性，这与本研究中山竹果皮提取物对斜纹夜蛾以拒食和毒杀两种方式杀虫活性结果相一致。山竹果皮提取物对上述几种农业害虫毒杀高低不一，仍有待进一步的探究其活性物质的杀虫谱及构效关系。

山竹果皮提取物的抗菌活性主要表现在抗真菌和细菌方面，但其研究报道的山竹果皮提取物不尽相同。Gopalakrishnan等[16]测试了山竹果皮中的呫吨酮类化合物及其衍生物对棉花枯萎病菌、木豆叶萎蔫病菌、水稻胡麻叶斑病菌等3种植物病原真菌抑制活性，研究发现山竹呫吨酮类化合物具有良好抗菌活性，经A和C环修饰也具有一定的抗菌活性。Yenjit等[11]研究报道了从山竹丙酮提取物中分离一种馏分（馏分5）在1 000 mg/L对瓜果腐霉菌和芒果炭疽病菌抑制率达到了57.6%和43.5%，1 000 mg/L该馏份与750 mg/L苯莱特对芒果炭疽病的防效相当，这与本研究中山竹果皮提取物对芒果炭疽病菌的抗菌活性结果相符。本研究中以氯仿提取物在1 000 mg/L时对芒果炭疽菌的抑制率最高，达到了91.34%，表明随着提取溶剂不同，其活性有着明显差异。郑新川等[17]从山竹果壳中分离获得3种具抗LPS（lipopolysaccharide， 拮抗细菌内毒素）活性的化合物，经结构鉴定为表儿茶素、α-倒捻子素和γ-倒捻子素，其中表儿茶素是山竹产物中新发现一种抗LPS活性物质。

本研究中杀虫抗菌活性最高的山竹果皮提取物分别为石油醚和氯仿提取物，推测山竹果皮提取物中杀虫抑菌活性物质不尽相同，仍需进一步对其活性成分进行分离鉴定。山竹果皮提取物具有低毒，低残留，广谱等优点，深入研究其提取物的杀虫抗菌活性成分，对于从山竹产物中寻找农药活性的先导物进而研发新型植物源农药具有重要的意义。

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