24种植物精油对德国小蠊的驱避活性

摘""" 要：为评估不同植物精油对德国小蠊的驱避活性，进而筛选出驱避效果最佳的植物源驱避剂，为开发新型蟑螂驱避类产品提供参考。采用三连筒测试法进行试验，间隔相同时间对三连筒内德国小蠊的分布状况进行观察并选出效果更佳的植物精油，再用Y型嗅觉仪进一步确定其驱避活性。试验结果表明，在1.250 0 μL·cm-2剂量下，每2 min对三连筒内德国小蠊的分布状况进行记录，发现24种植物源驱避剂中，水杨醛和桂醛2种植物源驱避剂的驱避效果较显著。对2种植物源驱避剂设置剂量梯度进一步试验，结果表明，驱避率随着浓度的降低而降低。在0.625 0 μL·cm-2剂量下，2种植物源驱避剂在空气中流动后，三连筒内德国小蠊的分布状况都发生明显变动，均有大部分德国小蠊向远离植物源驱避剂悬挂端移动。在0.312 5 μL·cm-2剂量下，水杨醛和桂醛对德国小蠊的驱避率均在50% 以上，效果仍不错。三连筒试验结束后，再用Y型嗅觉仪对相同浓度的植物精油进行试验，发现水杨醛和桂醛对德国小蠊的驱避率与三连筒试验中的结果相近。综上，水杨醛和桂醛对德国小蠊有较好的驱避效果，具有作为蟑螂驱避类产品的应用前景。

关键词：德国小蠊；植物精油；水杨醛；桂醛；驱避活性

中图分类号：S482.3"""""""" 文献标识码：A"""""""""" DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.07.012

Repellent Activity of 24 Essential Oils Against Blattella germanica

JI Yujie， JIANG Dingxin

（National Key Laboratory of Green Pesticide/Key Laboratory of Natural Pesticide and Chemical Biology， Ministry of Education， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）

Abstract： In order to evaluate the repellent activity of different plant-derived repellents against Blattella germanica， and then screen out the best plant-derived repellents with the best repellent effect， and provide reference for the development of new cockroach repellent products. The three-tube test method was used to conduct the experiment. The distribution of B. germanica in the three-tube was observed at the same interval of time， and the plant essential oil with better effect was selected. Then the Y-type olfactory instrument was used to further determine the repellent activity of the selected plant essential oil. The results showed that the distribution of B. germanica was recorded every 2 min at the dose of 1.250 0 μL·cm-2， and the repellent effect of two plant repellents， salicylaldehyde and cinnamaldehyde， among the 24 plant repellents was more significant. The results of further experiments on two plant-derived repellents with varying concentrations showed that the repellent rate decreased with the decrease of the concentration. At the dose of 0.625 0 μL·cm-2， the distribution of Blattella Germanica" in the three canisters changed significantly when the two plant-derived repellents were flowing in the air， and most B. germanica moved away from the hanging end of the plant-derived repellents. At the dosage of 0.312 5 μL·cm-2， the repellent rate of salicylaldehyde and cinnamaldehyde against B. germanica was also over 50% ， and the effect was still good. After the three-tube test， the Y-type olfactory test with the same concentration showed that the repellent rates of salicylaldehyde and cinnamaldehyde against B. germanica were similar to the results of the three-tube test. In conclusion， salicylic aldehyde and cinnamic aldehyde have good repellent effect against Blattella germanica， and have the prospect of application as cockroach repellent products.

Key words： Blattella germanica; essential oils; salicylaldehyde; cinnam aldehyde; repellent activity

德国小蠊（Blattella germanica）是一种世界性的卫生害虫，能够携带病菌、病毒，其体内的呕吐物、排泄物、分泌物等是导致过敏和哮喘的重要影响因素[1-2]。因为化学试剂具有易操作、见效快等优势[3]，所以化学试剂被广泛用于蟑螂防治。施药方式常采用毒饵、滞留性喷洒和胶饵[4]，可对蟑螂产生持续性的灭杀效果，害虫管理专业人员通常用诱饵杀虫剂防治德国小蠊。在害虫综合管理方案中[5]，诱饵杀虫剂是一种有效的控制措施，但也会引起不良反应，如蟑螂容易产生抗药性。

植物源提取物作为活性物质被广泛应用于医药、农药领域，用来治疗疾病或防治作物病虫害[6]。特别是近年来人们对生态环境安全的要求日益严格，具有无公害、易分解等特点的植物源活性物质，成为新农药研究的一个主要方向，其用于防治、灭杀德国小蠊备受关注。

植物在与昆虫长期协同演化过程中，会产生一些抵抗昆虫侵害的次生物质[7]，驱避是这些物质的一个重要机理。驱避机理是害虫会选择性地避开含有植物精油的信号源或者植物精油直接驱避害虫，从而减少害虫对人类的侵袭。植物精油是植物体内的一种次生代谢物质，不同的植物所含有的精油具有不同的功效[8]，它能够有效驱赶害虫，从而保护对人类有价值的各类产品[9]。植物精油是作为植物源驱避剂的重要天然资源[10]。植物源驱避剂以其低残留、易降解、毒性低、气味清香、安全环保、减少皮肤不适等优点深受人们的欢迎[11]。研究发现，许多植物精油对卫生害虫具有较好的驱避活性[12]。本研究选用 24 种植物精油作为供试材料，对德国小蠊成虫进行驱避生物活性的研究，以期筛选获得1～2种活性较高的植物精油，为研发具有实用价值和开发前景的植物源蟑螂防控剂产品提供基础数据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试虫 试虫为实验室内饲养的德国小蠊（Blattella germanica），选取健康活跃的成虫进行试验。实验室饲养条件温度为（26±1） ℃，相对湿度为（60±10）%，光周期L：D=12：12 h。

1.1.2 植物源驱避剂 24种植物精油分别为柳酸甲酯（99%，天门恒昌化工有限公司）、桉叶油（96%，江西源上草香料有限公司）、富阳澳洲茶树油（97%，广东富阳生物有限公司）、苯甲酸苄酯（98%，辽宁华亿化工实业有限公司）、罗勒油（96%，江西源上草香料有限公司）、桃醛（99%，广东富阳生物有限公司）、紫罗兰油A（96%，天门恒昌化工有限公司）、甜杏儿油（99%，江西源上草香料有限公司）、大茴香醛（99%，辽宁华亿化工实业有限公司）、椒样薄荷油（96%，江西源上草香料有限公司）、猫薄荷油（99%，辽宁华亿化工实业有限公司）、甲位松油醇（98%，广东富阳生物有限公司）、桂醛（99%，辽宁华亿化工实业有限公司）、KD0675香茅醇（98%，辽宁华亿化工实业有限公司）、乙位-蒎烯（99%，天门恒昌化工有限公司）、石竹烯（97%，江西源上草香料有限公司）、α-蒎烯（97%，天门恒昌化工有限公司）、桉叶素（97%，江西环球天然香料有限公司）、蒎烯（96%，江西源上草香料有限公司）、KJ0010桉叶素（99%，江西源上草香料有限公司）、甲位-蒎烯（97%，天门恒昌化工有限公司）、KA0150薄荷油（96%，广东富阳生物有限公司）、乙醇芳樟酯（99%，江西源上草香料有限公司）、水杨醛（98%，天门恒昌化工有限公司）。

1.2 仪器

试验仪器有透明三连筒、Y型嗅觉仪、剪刀、秒表、20～200 μL移液枪、0.5～10 μL移液枪等。

1.3 试验条件

试验条件为遮光环境、温度为（26±1） ℃、相对湿度为（60±10）%。

1.4 试验方法

1.4.1 三连筒组装 将三连筒的筒和衔接环按照一筒一环的顺序组装成一个长条形的模型，最后将两端的盖子接上，衔接环中间出现的缝隙用透明胶封住，左右两端盖子中间的圆孔用滤网遮挡。

1.4.2 Y型嗅觉仪组装 从左往右将超静音正压泵、流量计、干燥塔、洗气瓶和Y型管用硅胶管进行连接，流量计、干燥塔和洗气瓶各有2支，在干燥塔中加入活性炭，在洗气瓶中装入待测味源。

1.4.3 驱避活性测定方法 本研究参考Jilani等[13]的方法并加以改进。将半径为6.3 cm的滤纸对折成8份，并剪成8份滤纸。测试时，取1份滤纸悬挂于三连筒一端，且滤纸对准三连筒盖子中间的孔；将10头健康活跃的德国小蠊放入三连筒内，待其在三连筒内分布均匀后，记录此时德国小蠊在3个筒内的分布数量，使用移液枪将待测的植物源驱避剂滴加到滤纸上，开始计时。每2 min记录1次德国小蠊在三连筒内的分布情况，重复15次。每种试剂不同浓度都需要重复上述步骤，1天只测试1种植物源驱避剂，且测验后将三连筒清洗干净，以防药剂窜味，从而影响试验结果。每张滤纸和每个移液枪枪头只用1次。

对筛选出的植物精油用Y型嗅觉仪进行试验，每种试剂浓度与三连筒试验一致，每个浓度重复4次，每次2 min，处理端在Y型管左右两端分别进行2次，以降低位置效应带来的误差。

驱避率=（10-悬挂药剂端的筒内的德国小蠊数量）/10×100%

1.5 数据分析与统计

本研究采用Excel 2019软件整理数据和作图，运用IBM SPSS Statistics 26.0进行单因素方差分析及多重比较t检验（Plt;0.05）。参照Jilani等[13]的方法进行驱避等级分级（见表1）。

2 结果与分析

2.1 24种植物源驱避剂驱避活性的初步筛选

如表2所示，在1.250 0 μL·cm-2浓度下，24种植物源驱避剂对德国小蠊的驱避活性存在显著差异。其中，驱避等级为Ⅰ级的只有α-蒎烯；驱避等级为Ⅱ级的有3种，分别是猫薄荷油、柳酸甲酯和甲位松油醇；驱避等级为Ⅲ级有9种，分别是苯甲酸苄酯、甜杏儿油、罗勒油、KA0150薄荷油、乙位-蒎烯、蒎烯、桉叶油、椒样薄荷油和石竹烯；驱避等级为Ⅳ级的也有9种，分别是KJ0010桉叶素、大茴香醛、桉叶素、KD0675香茅醇、紫罗兰油A、甲位-蒎烯、桃醛、乙醇芳樟酯和富阳澳洲茶叶油；驱避等级为Ⅴ级的有2种，分别是水杨醛和桂醛，二者的驱避率均为88.00%，在24种植物源驱避剂中的效果十分显著。综上，选择药剂时，应优先考虑水杨醛和桂醛。

2.2 2种植物源驱避剂在三连筒试验中驱避活性的比较

如表3所示，在同一浓度下，2种植物源驱避剂对德国小蠊的驱避活性差异不显著，且驱避率都随着浓度的降低而降低。其中，在1.250 0 μL·cm-2浓度下，水杨醛和桂醛对德国小蠊的驱避等级均为Ⅴ级，且驱避率均为88.00%；在0.625 0 μL·cm-2浓度下，水杨醛对德国小蠊的驱避等级是Ⅴ级，驱避率为80.67%，而桂醛对德国小蠊的驱避等级是Ⅳ级，其驱避率是64.00%；在0.312 5 μL·cm-2浓度下，水杨醛和桂醛对德国小蠊的驱避等级均为Ⅳ级，驱避率分别为64.67%、61.44%，二者相差不大。

2.3 2种植物源驱避剂在Y型管试验中驱避活性的比较

如图1所示，在0.312 5 μL·cm-2浓度下，水杨醛对德国小蠊的驱避率为60.00%，而桂醛对德国小蠊的驱避率为63.00%，二者对德国小蠊的驱避活性差异不大，但驱避率均高于50.00%。在0.625 0 μL·cm-2浓度下，水杨醛对德国小蠊的为驱避率72.50%，而桂醛对德国小蠊的驱避率为75.00%，二者对德国小蠊的驱避活性差异不大，但驱避率均高于50.00%。在1.250 0 μL·cm-2浓度下，水杨醛对德国小蠊的驱避率为85.00%，而桂醛对德国小蠊的驱避率也为85.00%，二者对德国小蠊的驱避活性差异不大，但驱避率均高于50.00%。

图1数据表明，在同一浓度下水杨醛和桂醛对德国小蠊的驱避活性差异不显著，且驱避率随着浓度的升高而增大。由此可知，水杨醛和桂醛在三连筒和Y型管试验中的结果是一致的。

3讨论与结论

3.1讨论

本研究中，水杨醛和桂醛对德国小蠊有相似的 驱避效果，是24种植物源驱避剂中效果较好的。水 杨醛，又名2-羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛，是一种有"机化合物，化学式为CH₂O₂，为无色至淡黄色油状液 体，有焦灼味及杏仁气味，主要用于分析试剂、香料、 汽油添加剂，并被认为是一种有效的驱虫剂，已有研 究证实其对蚊虫等都有驱避作用+9。桂醛具有强 烈的似肉桂的馨香，为淡黄色液体，不溶于水，也被 认为是一种有效的驱虫植物源。

试验所用的三连筒中，筒与筒之间的衔接环有约1 cm高的分隔台，德国小蛾运动时会因为 这个分隔台的高度而在同一节筒内不变。在测试 水杨醛和桂醛的试验中，德国小蛾经常会移动到 这个分隔台处，远离药剂悬挂端，这与本试验结 果一致。

试验所用的三连筒两端盖子各有一个圆孔，一 端悬挂药剂，另一端用于通风。在测试水杨醛和桂醛 的过程中，研究人员发现，大部分德国小蛾在试验一 开始就往通风端的筒移动，只有1-2头德国小蠊停 留在中间的筒。由此可见，水杨醛和桂醛在通风状态 下的驱避效果更佳。汪美君研究发现，植物精油对 呼吸道致病菌具有较强的抑杀活性效果，这与本试 验结果一致。

本研究还发现，健康活跃的德国小蛾在测试 药剂一段时间后，其活动幅度变小，反应能力明显 减缓。在测试水杨醛和桂醛的过程中，大部分德国 小蝶早早移向远离药剂端的筒，这与本试验结果 一致。

研究发现，水杨醛和桂醛的气味对研究人员没 有不良影响，符合当今世界农药制剂的安全要求，其 气味在空气中存留时间可达6h，但是对害虫作用 效果的持效期并不长。柯伟政等叫用植物精油对蚊 虫进行驱避研究时也发现，其有效保护时间不长。 本研究对水杨醛和桂醛的驱避活性分别进行了分 析，但未对二者结合后的驱避活性进行测定，二者结 合后，其驱避活性提高的成分配比及技术需进一步 研究。

3.2结论

德国小蠊目前已成为世界各地的优势种群，是 世界各地重点防治的卫生害虫四。随着社会经济和 科学技术的快速发展，蟑螂的防治控制措施多样化， 掌握蟑螂的生活习性、抗药性特点、抗药性水平及其 发展规律，为蟑螂的防治控制提供科学有效的参 考，可以延缓蟑螂抗药性的发展，生产出新型的高效 植物源驱避剂，在预防德国小蛾等有害生物的同时， 不危害生态环境。

随着人们对自身健康关注的提高以及对生态环 境治理观念的理解，天然、环保、绿色的水杨醛和桂 醛作为蟑螂驱避剂易被接受，具有很好的应用前景。 本研究用到的三连筒方法和Y型嗅觉仪方法均是 在遮光潮湿的实验室内进行的，但在实际应用中，驱 避效果往往受到空间大小、温度、湿度、光照等影响。 因此，将有驱避活性的植物精油做成驱避类产品，需 进一步深入探究。

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