东北龙胆不同提取液对菜蚜的生物活性研究

张秋菊　顾地周　裴明玉

（1.通化师范学院生物系，吉林通化，134002；2.吉林农业大学中药材学院；3.通化师范学院分院）

东北龙胆不同提取液对菜蚜的生物活性研究

张秋菊1，2顾地周1裴明玉3

（1.通化师范学院生物系，吉林通化，134002；2.吉林农业大学中药材学院；3.通化师范学院分院）

应用均匀设计法研究了东北龙胆全草的不同提取液对菜蚜的触杀和拒食作用。研究结果表明，乙醇浸提液对菜蚜具有较高的触杀作用，对菜蚜48 h的致死中浓度为8.4133 mg/mL，触杀致死率为95.8%。水蒸气蒸馏液对菜蚜具有较强的拒食作用。对菜蚜24，48 h的拒食中浓度分别为9.2154，8.7136 mg/mL，48 h的拒食率为93.8%。丙酮浸提液对菜蚜的触杀和拒食作用不明显。

东北龙胆菜蚜均匀设计生物活性

长白山区由于其适宜的地理位置和气候条件，野生杀虫植物资源非常丰富，周繇[1]报道了长白山野生杀虫植物共有57科、130属、176种，其中龙胆属植物既是道地药材，又具有杀虫作用。东北龙胆（为龙胆科龙胆属多年生草本植物，全草入药，主治湿热黄疸、肝胆大逆、头昏脑胀、消化不良、高血压、急性传染性肝炎、尿道炎等症。目前对东北龙胆的研究主要集中在化学成分和药理活性等方面。利用植物防治作物病虫害的研究很多[2～3]，但利用东北龙胆防治农业病虫害的研究尚未见报道。菜蚜为蔬菜重要害虫，主要吸食汁液，并能传播病毒，严重时植株生长停滞，产量降低，品质变差。以往防治菜蚜大多采用乐果等高效、高毒、高残留农药。本试验采用乙醇、丙酮浸提及水蒸气蒸馏法对东北龙胆全草活性成分进行提取，研究了不同提取液对菜蚜的生物活性，以期为长白山野生杀虫植物资源的更好利用提供参考资料。

1　材料与方法

1.1供试材料

东北龙胆采自吉林省通化白鸡腰国家级自然保护区。原植物由通化师范学院周繇教授鉴定。菜蚜捕自通化师范学院附近蔬菜田内，选择健康、大小均匀的菜蚜供试。

1.2药液制备及制备方法

取东北龙胆的鲜全草3份，每份10 g，切割成小段，其中2份分别加入50 mL乙醇和丙酮，（25±2）℃恒温震荡提取6 h。另外1份用蒸馏水浸泡12 h后进行水蒸气蒸馏3次，均用双层纱布过滤3次。将3次水馏液混合后直接定容，乙醇、丙酮浸提液的滤液减压浓缩后加入少量95%乙醇溶解，再用蒸馏水定容，3种提取液均制备成质量浓度为10.0，12.5，15.0，17.5，20.0，22.5，25.0 mg/mL备用（表1）。

1.3东北龙胆全草乙醇、丙酮浸提液和水蒸气蒸馏液对菜蚜触杀和拒食活性测定

①触杀作用测定 采用浸渍法[4～5]，将菜蚜放入自制的小培养皿状滤网中，浸没于不同浓度乙醇、丙酮浸提液和水蒸气蒸馏液（3种药液均加入少量的吐温-80或洗衣粉作为表面活性剂以确保药液与菜蚜充分接触）中处理20 s后迅速取出，置于有鲜嫩蔬菜叶的烧杯（500 mL，杯底垫有保湿滤纸3层）中，每个处理30只菜蚜，重复3次，对照分别用30%的乙醇、丙酮和蒸馏水做同样处理。将烧杯置于温度（22±2）℃，相对湿度60%～75%，光照强度600 lx的培养箱内观察，于24，48 h后观察菜蚜的死亡情况，统计并计算出死亡率、校正死亡率和致死中浓度（）。

死亡率（%）=（死亡虫数/供试总虫数）×100%；校正死亡率（%）=[（处理组死亡率-对照组死亡率）/（1-对照组死亡率）]×100%。

②拒食作用测定 采用浸叶法[6～7]，将鲜嫩的蔬菜叶用打孔器打成叶碟（直径为3.0 cm），放入供试药液中浸泡15 s，取出用吸水纸吸干叶碟表面药液后放入垫有3层保湿滤纸的烧杯中，每杯1片叶碟，于叶片中央接入已饥饿12 h的菜蚜10只，每个处理30只菜蚜，重复3次，对照分别用30%的乙醇和蒸馏水做同样处理。将烧杯置于温度（22±2）℃，相对湿度60%～75%，光照强度600 lx的培养箱内观察，24 h后统计对照组和处理组叶碟上蚜虫栖息数，48 h后再次统计栖息数。计算栖息率和拒食率。根据平均栖息率计算出拒食率和拒食中浓度（）。

表1　(103)因素及水平设计

表1　(103)因素及水平设计

注:X1为乙醇浸提液质量浓度，X2为丙酮浸提液质量浓度，X3为水蒸气蒸馏液质量浓度，下同

水平　　因素/mg·mL-112310.0　10.0　10.02 12.5　12.5　12.53 15.0　15.0　15.04 17.5　17.5　17.55 20.0　20.0　20.06 22.5　22.5　22.57 25.0　25.0　25.08 20.0　20.0　15.09 22.5　22.5　12.510　25.0　25.0　10.01

表2　东北龙胆不同提取液对菜蚜的致死率和拒食率

栖息率（%）=（处理组蚜虫栖息数/每个处理蚜虫总数）×100%；拒食率（%）=[（对照组蚜虫栖息数-处理组蚜虫栖息数）/每个处理蚜虫总数]×100%。

1.4数据分析

采用均匀设计（Uniform Design）软件。回归分析均采取全回归（后退法）。

2　结果与分析

由表2，表3可知，24 h的毒力回归方程分析结果表明，乙醇浸提液和水蒸气蒸馏液对菜蚜有较好的触杀作用，随着乙醇浸提液和水蒸气蒸馏液质量浓度的增大，校正死亡率升高，由各方程项对回归的贡献值分别为（按偏回归平方和降序排列）：4.92e-2%，由此可知，乙醇浸提液＞水蒸气蒸馏液对菜蚜的触杀活性；由48 h的毒力回归方程（表3）发现，水蒸气蒸馏液对菜蚜的触杀不起作用，仅乙醇浸提液对菜蚜保持着较好的触杀作用，当乙醇浸提液质量浓度为25.0 mg/mL时，其48 h校正死亡率可达到95.8%，=8.4133 mg/mL。

2.1东北龙胆全草乙醇、丙酮浸提液和水蒸气蒸馏液对菜蚜的触杀作用菜蚜虫体接触药液后，先是迅速无方向的四处爬动，然后爬动速度逐渐减慢直至静止不动，断定菜蚜虫体已瘫痪或麻痹，大部分虫体不能恢复正常状态，直接死亡，死亡状态为静止萎缩；24 h内的观察和统计发现，少数菜蚜虽经历瘫痪或麻痹一段时间后还可以恢复，但表现出明显不取食现象，直至死亡。由回归分析的结果可知，丙酮浸提液对菜蚜的触杀活性不显著。

2.2东北龙胆全草乙醇、丙酮浸提液和水蒸气蒸馏液对菜蚜的拒食作用

由表2，表3可知，24 h的毒力回归方程分析结果表明，3种药液对菜蚜均有较好的拒食作用，随着3种药液质量浓度的增大，拒食率增高，各方程项对回归的贡献值分别为（按偏回归平方和降序排列）：由此可知，水蒸气蒸馏液＞乙醇浸提液＞丙酮浸提液对菜蚜的拒食活性。由48 h的回归方程（表3）发现，乙醇浸提液和丙酮浸提液对菜蚜的拒食不起作用，仅水蒸气蒸馏液对菜蚜保持显著的拒食作用，随质量浓度的增大，拒食率升高，菜蚜在处理叶碟上的栖息数比在对照叶碟上少，在高质量浓度处理的叶碟上又比低质量浓度处理的叶碟上显著减少，24 h和48 h的水蒸气蒸馏液拒食中浓度值分别为9.2154，8.7136 mg/mL；不同处理时间的拒食率不同，48 h的拒食率均高于24 h的拒食率，说明48 h的拒食活性明显高于24 h的拒食活性。

表3　东北龙胆对菜蚜的触杀和拒食活性回归分析结果

3　小结与讨论

试验结果表明，东北龙胆全草中含有对菜蚜具有显著生物活性的物质，主要表现在对菜蚜的触杀和拒食作用。

在触杀试验中，通过对24 h的毒力回归方程分析结果（表3）和表2可知，乙醇浸提液和水蒸气蒸馏液对菜蚜都有较好的触杀作用，24 h校正死亡率高达94.5%；对48 h的毒力回归方程分析结果（表3）和表2可知，仅乙醇浸提液对菜蚜有较好触杀作用，48 h校正死亡率可达到95.8%，触杀的值为8.4133 mg/mL，部分菜蚜虽未死亡，但取食量明显较对照少，且最终致死率均比24 h的高。丙酮浸提液对菜蚜的触杀作用表现不明显。分析以上结果的原因如下：①东北龙胆全草中起触杀作用的活性物质极易溶于乙醇且浸提量较多或者是在乙醇中保持较好的稳定性，也可能是水蒸气蒸馏液中起触杀作用的活性物质的量少或者在水中不稳定易分解造成的；②东北龙胆全草中可能含有2种以上具有触杀活性的不同物质，其各自的触杀作用机理不同，水蒸气蒸馏液中的触杀活性物质作用时间短而乙醇浸提液中的触杀活性物质作用时间长；③水蒸气蒸馏液和丙酮浸提液中的触杀活性物质较乙醇浸提液中的拒食活性物质易被菜蚜产生抗药免疫力等；④可能是24 h的触杀作用是2种药液同时作用的结果，2种药液同时起作用使触杀率达到一定的数值，随着时间的延长乙醇浸提液中的触杀活性物质继续起作用所致。

在拒食试验中，可能是24 h的拒食作用是3种提取液同时作用的结果，说明东北龙胆全草中具有拒食作用的生物活性物质均能被乙醇和丙酮浸提出来，也能通过水蒸气蒸馏出来，只是提取的量不同而已。或者是含有3种以上不同的对菜蚜具有拒食活性的物质。从48 h的拒食活性分析（表3）和表2看出，仅水蒸气蒸馏液表现显著，24 h和48 h的水蒸气蒸馏液拒食中浓度值分别为9.2154，8.7136 mg/mL，且48 h的拒食率都高于24 h，这可能是东北龙胆全草中起拒食作用的活性物质主要靠水蒸气蒸馏的方法才能提取得较完全或者是水蒸气蒸馏液中起拒食作用的活性物质较强，也可能是乙醇浸提液和丙酮浸提液中起拒食作用的活性物质不强或者是3种药液中具有拒食活性的不同物质的拒食作用机理不同，乙醇浸提液和丙酮浸提液中的拒食活性物质作用时间短而水蒸气蒸馏液中的拒食活性物质作用时间长，还有可能是乙醇和丙酮浸提液中的拒食活性物质较水蒸气蒸馏液中的拒食活性物质易被菜蚜产生抗药免疫力等原因。

本试验应用均匀设计法进行试验设计和分析处理数据缩短了研究的周期，减少了试验次数，提高了结果的准确性。本试验将为进一步利用东北龙胆研究和开发新型的植物源农药提供参考依据。

[1]周繇.长白山区野生杀虫植物资源的调查研究[J].武汉植物学研究，2003，21（5）：434-438.

[2]周琳，马志卿，冯俊涛，等.雷公藤生物碱制品对小菜蛾和菜青虫的控制效果[J].西北农林科技大学学报，2006，34（12）：169-173.

[3]徐向荣，蒋红云，张燕宁，等.牵牛子浸提液物对小菜蛾的生物活性[J].农药，2006，45（2）：125-128.

[4]Krammer P H.The role of Apo-1-mediated apoptosis in immunesystem[J].Immunol Rev,1994,142:175.

[5]Klock J A,Hum Y,Chiu S F.Grayanoid diterpene insect antifeedants and insecticides from Rhododendron molle[J]. Phytochemistry,1991,30(6):1797-1800.

[6]Hikin O H,Ohta T,Ohur A M,et al.Stereo structure of rhodojaponin-I,II and III,and toxin of Rhododendron japonicum,and of asebotoxin-III,toxin of Pieris japonica [J].Chem pharm Bull,1969,(17):1078-1079.

[7]Wu W J,Wang M A,Zhu J B,et al.Five new insecticidal sesquiterpenoid from Celastrus angulatus[J].Journal of Natural Products,2001,64(3):364-367.

[8]方开泰.均匀设计-数论方法在试验设计的应用[J].应用数学学报，1980，3（4）：363-372.

Study on Extraction fromKitag on Biological Activity against

ZHANG Qiuju1,2,GU Dizhou1,PEI Mingyu3

The effect of various extraction from the bulbs ofon contacting death and anti-feeding againstwas studied through uniform design was studied.The results showed that ethanol extract had high contacting death activity,the 48 hof death was 8.4133 mg/mL,the rate of death was 95.8%.Wet distillation liquid had strong antifeedant activity,the 24 h and 48 hof antifeedant were 9.2154,8.7136 mg/mL,the 48 h.rate of antifeedant was 93.8%.Acetone extracts had indistinctively contacting death and antifeedant.

Brevicoryne brassicae;Uniform Design;Biological activity

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.18.025

吉林省教育厅自然科学基金资助项目[(2003)-65]

张秋菊（1968-），女，副教授，在读博士，主要从事长白山药用植物研究，电话:0435-3208073。E-mail:zhangqiuju5515@163.com

2009-05-06