杉木心材精油对黑胸散白蚁的触杀毒性研究

仲利涛，刘 元，黄 军，党丽敏

(1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2.湖南工程学院，湖南 湘潭 411104；3.湖南省林产工业产品质量监督检验授权站，湖南 长沙 410004)

杉木心材精油对黑胸散白蚁的触杀毒性研究

仲利涛1，刘 元2，黄 军3，党丽敏2

(1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2.湖南工程学院，湖南 湘潭 411104；3.湖南省林产工业产品质量监督检验授权站，湖南 长沙 410004)

以水蒸汽蒸馏法提取杉木心材精油，其精油得率为0.73%～0.79%。用毒土法进行杉木心材精油对黑胸散白蚁的触杀毒性试验，结果表明：杉木心材精油对黑胸散白蚁具有较强的触杀毒性，且其毒性的大小与处理时间和浓度有关；当其浓度为160mg/L时，72h内白蚁死亡率为100%。

杉木心材精油；黑胸散白蚁；触杀；毒性

白蚁(Termite)是世界五大害虫 (须舌蝇、蝉、蚊子、粘虫和白蚁) 之一，尤其是在热带、亚热带危害十分严重，危害面积约占全球总面积的50%，主要蛀食危害一切含纤维和木质素的物质及制品[1]，白蚁还啃食塑料制品，有时甚至危及通讯安全。白蚁对我们日常生活所造成的损失已经达到了相当严重的程度。据对我国23个城市的调查，仅白蚁蛀食房屋造成的损失达8.3亿元人民币[2]。近年来，世界各国的研究者正努力寻找高效、低毒、无残留、无污染、廉价的天然白蚁防治剂来代替化学防治剂。含有天然抗虫成分的植物提取液，不但无公害或污染，更可充分利用森林副产物。杉木(CunninghamiaLanceolata)隶属裸子植物门、杉科(Taxodiaceae)、杉木属(Cunninghamia)，是我国特有的速生商品材树种，具香味。其木材中含有“杉脑”，能抗虫耐腐。许多研究人员[3-8]对杉木精油的成分分析及抗菌性等研究，证实了其在天然源杀虫剂方面的潜力，但对其抗蚁性及作用机理方面的研究较少。为此，我们进行了杉木心材精油对黑胸散白蚁的毒性研究，为其在抗蚁、防蚁领域的应用及天然源杀虫剂的开发提供参考。

1 材料、仪器与方法

1.1供试材料

于湖南省株洲市郊选取供试杉木1棵，树龄20年，树高约16m，胸径23cm，将其伐倒后，取基部木材，气干后将心材劈成小木条，然后打成粉，备用；收集被白蚁侵害的香樟树树皮，作为白蚁食料备用。

白蚁主要于中南林业科技大学及周边的树林收集，其种类为黑胸散白蚁。收集后于室温下培养1天，备用。

试剂主要有丙酮，产自湖南汇虹试剂有限公司。

1.2仪器

LAZ9-N-11旋转蒸发仪，产自上海雅东玻璃制品有限公司；1000W电炉，产自北京市永光明医疗仪器厂；FA-1104电子天平，产自上海精科天平厂；FW100高速万能样品粉碎机，产自上海同舸工贸有限公司。

1.3试验方法

1.3.1 水蒸汽蒸馏法提取杉木心材精油 参照晏增等[9]的试验方法及工艺条件，采用水蒸汽蒸馏法进行杉木心材精油的抽提。其方法是：称取粉碎的杉木材料，用磨口挥发油测定器装置加热提取精油至不再增加为止，分离收集精油。精油是一种粘稠状的具有杉木香气的油液，用无水硫酸钠干燥后于4℃下冷藏。

1.3.2 毒土法测定精油对黑胸散白蚁的触杀毒性 触杀毒性采用张大羽等[10]的毒土法进行，但稍作改动。具体方法是：以丙酮为溶剂，制备64、160、320、640、800mg/L等 5种不同浓度梯度的杉木心材精油药液，备用；称取10g过60目的干燥泥沙，置于直径为9cm的培养皿内，均匀铺放；量取药液3.0mL滴于培养皿内的泥土上，静置20min，使之在泥土表面形成均匀药膜；将20只黑胸散白蚁(工蚁∶兵蚁=9∶1)放入形成药膜的培养皿内，并放入2～3块香樟树树皮，作为白蚁的食物，滴加水保持湿润。同样条件用丙酮处理作对照，每个浓度和对照分别设3个重复，于黑暗环境中室温下培养。开始时每2h观察1次，4h后每4h观察1次，12h后，每12h观察1次，记录供试白蚁对药物的反应和每次死亡白蚁数。观察记录时，用镊子触动虫体，若虫体和触角均无反应，则定为死亡。

2 结果与分析

2.1杉木心材精油提取

根据预试验结果，杉木心材精油抽提工艺条件最后确定为：心材粉碎度30目；料液比1∶8.0；抽提时间3.5h。以上工艺条件下提取的杉木心材精油得率为0.73%～0.79%。其结果与已有报导相比，精油得率较低。这主要是受以下因素影响： ① 材料的先期处理。精油具有挥发性，在木材放置过程中，一部分精油会挥发，将影响精油的得率。本试验用材是在气干后进行提油的，因此，影响了精油的最后得率。 ② 抽提工艺。不同的抽提工艺，其抽提过程中的作用原理不同，得油率有高低是必然的。本试验采用的水蒸汽蒸馏法是最为常用的一种抽提方法，这种方法对精油的提取是较为适合的，且对试验设备要求不高，操作简便，但得油率不是最高的。干馏工艺扩试方法具有较高的得油率，其得油率是水蒸汽蒸馏提取方法的3～6倍，但对设备及操作水平要求较高。③原材料产地。本试验中采用的杉木试材采自于湖南省株洲市，其林地条件与气候因素对杉木精油含量及成分有较大影响。因此，在分析精油得率时需充分考虑到抽提工艺、原材料部位、原材料产地及原材料处理方法等因素的影响。

2.2杉木心材精油对黑胸散白蚁的触杀毒性

触杀作用是指虫体直接接触药剂后，药剂对害虫所产生的毒性。杉木心材精油对黑胸散白蚁的触杀毒性试验结果见表1。

表1 不同浓度杉木心材精油药液触杀黑胸散白蚁的死亡率Tab 1 ThemortalityofR．chinensisdealtwithdifferentconcentrationofessentialoilsinC．lanceolatahe⁃artwood(%)处理时间(h)杉木心材精油(mg·L-1)丙酮(mg·L-1)64160320640800800 2 0 0 0 5 10045510152008101015353501220202045500247075757580036808085859504890959595100072901001001000

由表1可以看出，杉木心材精油对黑胸散白蚁具有较强的触杀毒性，且其毒性的大小与杉木心材精油药液的浓度和触杀处理时间有关，随着杉木心材精油浓度的提高，黑胸散白蚁的死亡率增加；杉木心材精油的浓度为64mg/L时，黑胸散白蚁的死亡率在48h内达到90%，此后死亡率不再升高；杉木心材精油的浓度为160mg/L时，黑胸散白蚁于72h内全部死亡；以不同浓度的杉木心材精油药液触杀，在24h内，黑胸散白蚁的死亡率均能达到70%以上；以丙酮为触杀药液，黑胸散白蚁的死亡率为0。

试验结果与已有相关报导中的结果相比，其效果更为显著。尹红等[11]对栖北散白蚁的毒性试验结果表明，药膜法测定醇提取物对栖北散白蚁的毒性，其死亡率在60000mg/kg浓度下仅为51.1%。杉木心材精油不仅对黑胸散白蚁具有较高的触杀毒性，且在较短时间内就能起到很好的毒杀作用，可见，杉木心材精油有较好的毒杀灵敏度。

观察还发现，工蚁腹部受药后，首先出现兴奋期。兴奋期时工蚁快速地在培养皿内爬行，足、触角不停地颤动。兴奋期时间的长短随剂量的增加而缩短。兴奋期过后，白蚁趴伏不起，触角剧烈地蠕动，足开始抽搐，逐渐死亡。以640mg/L和800mg/L的杉木心材精油处理的白蚁出现被击倒现象，白蚁腹面朝上，不能正常活动，足和触角开始抽搐，随后逐渐死亡。

乙酰胆碱酯酶(AchE)是昆虫中枢神经系统内参与神经冲动传导的重要水解酶，是许多有机磷杀虫剂的作用靶标[11]。经杉木心材精油处理的白蚁，先出现兴奋，后逐渐死亡，这可能是活性物质作用后，白蚁神经受到刺激引起兴奋，体内AchE进行解毒，活力增强，但在连续刺激下，AchE活力缓慢下降，最终难以恢复，导致白蚁死亡。由此初步说明了杉木心材精油对白蚁AchE具有抑制作用，AchE很有可能是杉木心材精油对白蚁毒杀作用的靶标。杉木心材精油对白蚁AchE的影响只是其作用机理的一个初探，其它方面的作用机理还有待进一步研究。

3 结论与讨论

(1) 以蒸汽蒸馏法提取杉木心材精油，其得率为0.73%～0.79%。

(2) 杉木心材精油对黑胸散白蚁具有较强的触杀毒性，且其毒性的大小与杉木心材精油药液的浓度和触杀处理时间有关，随着杉木心材精油浓度的提高，黑胸散白蚁的死亡率增加；当其浓度为160mg/L时，72h内黑心散白蚁死亡率为100%。

(3)植物提取物具有在空气和土壤中易分解、无蓄积、无污染等特点，符合高效、低毒、对环境友好的白蚁防治剂的发展方向。所以通过对杉木精油应用于白蚁防治方面的探索，可为开发新型环保型白蚁防治剂奠定基础。

(4)杉木心材精油对黑胸散白蚁具有较高的触杀毒性，但在本试验中未对其它种类白蚁进行毒杀试验。该精油是否对其它种类的白蚁具有触杀毒性，还有待进一步研究。由于设备等原因，本试验未对黑胸散白蚁产生毒杀作用的成分进行鉴定，这亦是本试验的不足之处。

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ContacttoxicityofessentialoilsinCunninghamialanceolataheartwoodagainstReticulitermeschinensis

ZHONG Litao1, LIU Yuan2, HUANG Jun3, DANG Limin2

(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China; 2.Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China; 3. Hunan Authorization Station for Forest Products Quality Inspection and Testing, Changsha 410004, China)

The essential oils inCunninghamialanceolataheartwood were extracted by water-steam distillation, and the essential oils content was 0.73%～0.79%. The contact toxicity of essential oils inC.lanceolataheartwood againstReticulitermeschinensiswas determined using the method of poison soil. The results indicated that the essential oils inC.lanceolataheartwood had strong contact toxicity forR.chinensis. The mortality ofR.chinensiswas 100% in 72h when the concentration was 160mg/L.

the essential oils inCunninghamialanceolataheartwood;Reticulitermeschinensis; contact toxicity; toxicity

2011-06-09

2011-07-04

仲利涛(1984-)，男,山东省新泰市人，硕士研究生，从事木材科学研究。

S 763.33

A

1003-5710(2011)04-0034-02

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2011. 04. 010

(文字编校：唐效蓉，龚玉子)