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洱源丛枝瑚杀虫活性组分的GC-MS分析

2012-04-29王大浩等

湖北农业科学 2012年4期

王大浩等

摘要:洱源丛枝瑚(Ramaria eryuanensis)的石油醚萃取物经2次柱层析分离得到对粘虫有较高毒杀活性的组分B103。测定了B103对粘虫3龄幼虫的毒杀活性,在2.6 mg/mL剂量下,其24 h的毒杀效果达100%。通过GC-MS分析表明其中含有34個化合物,其中相对百分含量较高的化合物包括:反油酸甲酯(40.06%)、棕榈酸甲酯(31.07%)和硬脂酸甲酯(8.22%)等。

关键词:洱源丛枝瑚(Ramaria eryuanensis);杀虫活性;GC-MS;脂肪酸甲酯

中图分类号:S482.39文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)04-0820-03

高等真菌中含有丰富的杀虫活性物质[1,2]。早期研究表明高等真菌对昆虫表现出明显的拒食及驱避作用[3],某些高等真菌中的蛋白质也具有明显的杀虫活性[4]。洱源丛枝瑚提取物中因含有丰富的杀虫活性组分而受到人们的重视[5]。本研究在前期研究的基础上,以粘虫3龄幼虫为供试对象,采用活性追踪法分离纯化其石油醚萃取物中杀虫活性组分B103,通过GC-MS分析其化学组成。本研究的开展将有助于揭示洱源丛枝瑚中抗菌的活性化合物,为其开发提供借鉴和参考。

1材料与方法

1.1材料

洱源丛枝瑚(Ramaria eryuanensis)子实体,购于云南,自然条件下阴干,粉碎后备用。

粘虫(Mythimna separata Walker.),由西北农林科技大学无公害农药研究服务中心养虫室提供,试验时挑取生长发育状态一致的健康3龄初期幼虫供试。

1.2仪器

TRACE GC 2000/DSQ气相色谱质谱联用仪(Thermo),W501B型旋转薄膜蒸发仪(上海申生科技有限公司生产);层析用石油醚(30~60 ℃)、乙酸乙酯、丙酮、氯仿、甲醇等溶剂均为分析纯,购于西安化学试剂厂,层析用硅胶(200~300目)购于青岛海洋化工厂

1.3方法

1.3.1柱层析方法对洱源丛枝瑚石油醚萃取物浸膏用玻璃柱(80 mm ID × 1 200 mm)进行硅胶(200~300目)柱层析分离,以氯仿∶乙酸乙酯(10∶0,

9∶1,7∶3,6∶4,4∶6,0∶10,体积比)和甲醇依次洗脱,收集(500 mL/馏分),合并Rf值一致的馏分,得15部分淋洗液,分别标记为Bn(n=各部分淋洗液编号)。采用常压柱层析对B1部分进行柱层析分离,柱型50 mm ID × 80 mm,硅胶200~300目,上样量为15 g,以石油醚∶氯仿(10∶0,9∶1,4∶1,1∶1,0∶10,体积比)、氯仿∶乙酸乙酯(9∶1,3∶1,0∶10,体积比)依次洗脱,收集(250 mL/馏分),合并Rf值一致的馏分,浓缩,得13部分淋洗液,标记为B101,B102,B103,B104,B105,B106, B107, B108, B109, B1010, B1011, B1012,B1013。

1.3.2GC-MS测定气相色谱条件为:DB5石英毛细管柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),接口温度250℃,采用程序升温模式,初始温度为60 ℃,恒温 4 min 后以8℃/min 升温至260℃,恒温 20 min;载气为99. 999%高纯氦气,进样量为1 μL;质谱条件:EI 离子源,电离电压70 eV,离子源温度250 ℃,扫描范围20~500 m/z,扫描速度1 s/10倍程。NIST质谱标准库计算机检索确定各成分,采用面积归一化法计算各组分的相对含量。

1.3.3生物活性测定对粘虫的毒杀作用采用小叶碟添加法[6]:将新鲜饲喂叶片剪成1 cm × 2 cm大小的叶碟,于供试药液中浸渍2~5 s后自然晾干,同时用各溶剂作对照。在垫有滤纸的培养皿中放入饥饿4 h的试虫,然后放入上述处理叶片。各试虫每处理10头,重复3次,经24、48、72 h后采用目测法检查各处理试虫死亡数,并计算校正死亡率。死亡标准:虫体失水皱缩,触之不动。触杀活性测定采用点滴法[7]:将供试药剂用丙酮稀释至所需浓度,用微量毛细管(根据需要选择0.024~0.960 μL不同型号)定量点滴施药于试虫幼虫前胸背板,每处理点滴10头,设3次重复,对照点滴等量丙酮,点滴处理后试虫置于养虫室[T=(25±1)℃,RH=75%±5%,D/L=12 h/12 h]饲养,24 h后采用目测法检查各处理试虫死亡数,并计算校正死亡率。死亡标准同上。

2结果与分析

2.1生物活性测定结果

根据前期生物测定结果,以粘虫3龄幼虫为试虫,采用小叶碟添加法对洱源丛枝瑚石油醚萃取物柱层析B1分离组分进行生物活性测定,结果见表1。由表1可知,B103组分对粘虫有较高的毒杀活性,24 h后校正死亡率达到100%,其他部分对粘虫均无明显的毒杀活性。表明B1中对粘虫有毒杀活性的成分主要集中在B103部分。

另外,为了进一步明确B103组分对粘虫毒杀活性的作用方式,采用点滴法测定其对粘虫的触杀活性,结果见表2。由表2可知,B103对粘虫的24 h校正死亡率达48.28%,表明B103组分对粘虫有一定的触杀活性。

2.2GC-MS分析结果

对GC-MS谱图进行检索分析,从B103组分中共鉴定化合物34个,其中脂肪酸甲酯类化合物23个,取代苯类化合物5个,烷烃类化合物4个,酮类化合物1个,醇类化合物1个,结果如表3所示。由表3可知,B103部分主要含有脂肪酸甲酯类,取代苯类,烷烃,酮和醇类化合物等,其相对含量分别为94.60%、1.22%、0.79%、0.11%和0.10%。由此推测B103对粘虫有毒杀活性的物质可能为脂肪酸甲酯类化合物。

3结论与讨论

高等真菌中含有的脂肪酸类化合物具有杀线虫作用[8]。国外对脂肪酸类化合物的杀虫活性研究很多,但其防治对象主要是蚜虫和蜘蛛纲害虫,加上其他局限性而未能大范围应用[9]。国内仅见马承铸等研究发现脂肪酸类化合物能渗透和堵塞小菜蛾、豆圆蝽、稻蓟马等昆虫呼吸道并覆盖呼吸细胞表面,造成呼吸系统细胞膜破坏致使虫体丧失正常生理功能,从而导致昆虫死亡[10]。

本研究分离得到对粘虫具有毒杀作用的B103组分,主要成分为脂肪酸甲酯类化合物,其总的百分含量达到94.6%,其中含量较高的分别为反油酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、十七烷酸甲酯、亚油酸甲酯、十五烷酸甲酯、木蜡酸甲酯等。后期将主要对其作用致毒症状,致毒方式及致毒机理开展进一步研究。另外,还将从反油酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、十七烷酸甲酯、亚油酸甲酯、十五烷酸甲酯、木蜡酸甲酯等单一化合物的杀虫活性进行分析,从而确定B103组分中的杀虫活性成分,为揭示这类化合物的作用机理和发现新的作用靶标提供研究基础。

参考文献:

[1] 高锦明,陈安良,汪玉秀,等. 高等真菌杀虫成分的研究进展[J]. 西北林学院学报,2002,17(2):64-68.

[2] 王大浩,冯俊涛,陈安良,等. 高等真菌在植物保护中的研究进展[J]. 中国农学通报,2005,21(4):246-249.

[3] MIER K S,MIER N D,WANG M,et al. Antifeeding and repellent properties of mushroom and toadstool carpophores [J]. Acta Botanica Yunnanica,1998,20(2):193-196.

[4] WANG M, VERONIQUE T, LAURENT P, et al. Proteins as active compounds involved in insecticidal activity of mushroom fruitbodies[J]. Acta Botanica Yunnanica,2002,24(2):235-240.

[5] 王大浩,冯俊涛,陈安良,等.洱源丛枝瑚提取物的化学成分及其杀虫活性初步研究[J]. 西北农业学报,2005,14(5):142-145.

[6] 张兴,赵善欢. 楝科植物对几种害虫的拒食和忌避作用[J]. 华南农学院学报,1983,4(3):1-7.

[7] 吴文君. 植物化学保护实验技术导论[M].西安:陕西科学技术出版社,1988.93.

[8] 董锦艳,李国红,张克勤. 真菌杀线虫代谢物的研究进展[J].菌物系统,2001,20(2):286-296.

[9] 肖洁. 无公害脂肪酸杀虫剂的研究与发展[J].农业环境保护,1997,16(5):238-239.

[10] 马承铸,顾真荣. 脂肪酸类化合物对昆虫致死作用和菜虫田间防治试验[J]. 上海农业学报,2003,19(3):101-104.