紫茎泽兰提取物国内研究进展

董欣悦，王 见

（西南林业大学 经济管理学院，云南 昆明 650224）

1 引言

紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）作为外来入侵物种广泛分布于云南省各地，并已成为一种恶性杂草，近些年来在贵州、四川等地有蔓延发展的趋势，给这些地区的农牧业生产带来了严重的影响。本文试图从天然杀虫剂的角度出发，研究紫茎泽兰精油杀虫活性，为有效地开发丰富的紫茎泽兰资源，使之变害为利提供参考。

2 紫茎泽兰种质资源概述

紫茎泽兰是菊科泽兰属的一种有毒植物，俗称“败马草”、“黑茎草”、“臭草”、“飞机草”、“霸王草”等，为多年生粗壮草本，呈半灌木状，高0.8～1.2m最高可达3.26m，紫茎泽兰根系发达，茎直立茎杆圆实心，茎和叶柄紫色故名紫茎泽兰，叶片菱形对生，三出脉，深绿色，叶缘前半部有粗锯齿，花白色，头状伞房花序，每年1～2月现蕾，2～3月开花，3～4月种子成熟。紫茎泽兰种子很小，瘦果顶端有冠毛，种子千粒质量0.040～0.045g，成熟的种子可随风四处飘扬，1株植物可产数10万粒种子，传播速度快，侵占能力强，是一种世界性的有害有毒植物。

紫茎泽兰是我国外来入侵物种中危害最为严重的植物之一，原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加。作为一种有害的外来物种现已在夏威夷、澳大利亚、新西兰、泰国等地爆发式繁衍，广泛分布在世界热带、亚热带30多个国家和地区。此物种大约于20世纪40年代从中缅边境通过自然扩散传入我国云南省，约经半个世纪的扩散，现已在我国的云南、贵州、四川、广西、西藏、台湾等省广泛分布和危害，并仍以每年大约60km的速度，随西南风向东和北传播扩散。在重庆和湖北的三峡地区亦发现紫茎泽兰，并采集到标本[1]。

作为一种入侵性很强的外来物种，紫茎泽兰强大的生命力和危害性引起了各方面专家的注意，在前几年如何防止紫茎泽兰的蔓延占主要的研究方向。而近几年来，科研工作者又从利用的角度来寻求它的价值，为有效地开发丰富的紫茎泽兰资源，使之变害为宝，现已对紫茎泽兰的成分进行了初步研究，据报道，它含有表木酸醇、豆甾醇、正二十八烷酸、胡萝卜苷、邻羟基桂皮胶、阿魏酸、咖啡酸、2－异丙烯基－5－乙酰基－6－羟基苯马并呋喃、紫茎泽兰素等活性物质，这些活性物质对某些农业害虫有较好的杀灭作用。

3 紫茎泽兰国内研究进展

3.1 紫茎泽兰的遗传性研究

紫茎泽兰分布范围较广，生境条件多样，因此，从分子生态学的角度对不同地区及不同生态环境中的紫茎泽兰进行遗传多样性分析，研究其遗传特性。强胜（2004）利用AFLP技术，对24个地区的紫茎泽兰种群的基因组DNA多态性进行了检测，并通过UPGMA聚类分析对结果进行了分析，结果表明：①紫茎泽兰遗传多样性丰富，具有广泛的生态适应性；②紫茎泽兰入侵时间长的云南省遗传多样性较高，入侵时间短的新入侵地区的遗传多样性则相对较低，说明其生态适应能力较强；③风媒和水媒可能是紫茎泽兰传播的途径，因为可以在样点间观察到明显的地缘性亲缘关系。

3.2 紫茎泽兰的化学成分研究

目前已报道，从紫茎泽兰的茎枝、叶和花序的脂溶性提取物中共分离鉴定出49种化合物，主要化学结构类型有倍半萜类、甾体和三萜类、黄酮类、苯丙素酚类等，具体如下。

（1）倍半萜类化台物：紫茎泽兰内脂、cupslorenone、克拉维醇、丁香烯、金合欢烯、杜鹃烯、没药烯、7－羟基－10－异丙基－3，7－二甲基－11－氧杂－三环[4.4.0.01，9]十一－l（10）－烯－6－酮，9β－羟基泽兰酮、9－羟基泽兰酮乙酸酯、9β－羰基泽兰酮、9－羰基－10β－羟基泽兰酮、9－羰基－10－ll－去氢泽兰酮、9－羰基－12－羟基－10，11－去氢泽兰酮、2－乙酰氧基－3，4，10，11－四去氢杜松烷－9－酮。

（2）苯丙素酚类化合物：3－（2吡喃葡萄糖）苯基丙烯酸、邻羟基桂皮酸、阿魏酸－2－反式丙烯酸、咖啡酸、丁香酚－O－β葡萄糖甙、绿原酸、伞形花内醑、Encecalin、Demethoxyencecalin、Demethylencecalin。

（3）黄酮类化合物：β－谷甾醇、β－胡萝布甙、豆甾酵、蒲公英甾醇、蒲公英甾醇乙酸酯、蒲公英路醇棕搁酸酯、表木栓醇、争香树脂醇、羽扁醇、紫茎泽兰素A、6－甲氧基山奈酚.7－甲基醚－3.B－O葡萄糖甙、槲皮万寿菊素－4－甲基醚－7－β－O葡萄糖甙、槲皮万寿菊－7－β－O葡萄糖甙、6－羟基山奈酚－7－β－O葡萄糖甙、6－甲氧基芜花素、3，5，4－三羟基－6，7－二甲基黄酮。

（4）其他类型化合物：还分离到正二十八烷酸、正三十二烷、丁二酸酐、正三十二醇、异二十六烷、二十六烷酸等化合物。闫乾胜等（2006）从紫茎泽兰茎叶中分得12种化合物，其中7种为首次从紫茎泽兰中分得，结构类型主要为倍半萜及三萜，此外，从紫茎泽兰精油分离、鉴定出45种成分，质量分数较高的有对聚伞形花素（20.11%）、乙酸龙脑酯（12.26%）等。其中表木酸醇、豆甾醇、正二十八烷酸、胡萝卜苷、邻羟基桂皮胶、阿魏酸、咖啡酸、2－异丙烯基－5－乙酰基－6－羟基苯马并呋喃、紫茎泽兰素等活性物质[2]，这些活性物质对某些农业害虫有较好的杀灭作用。

3.3 紫茎泽兰提取物的提取研究

紫茎泽兰粗提物为采集新鲜紫茎泽兰地上部分阴干，然后用粉碎机粉碎，过40目筛，称重后接乙醇与植物干耪约4∶1体积比，用95%乙醇为溶剂浸泡植物样品约24h，用布氏漏斗过滤到广口瓶中，重复浸泡3次后，将3次浸提液混合后用旋转蒸发仪回收溶剂，直至提取物浓缩至膏状并且重量不再变化为止，称重后用丙酮配制成不同浓度，密封、低温、避光保存备用。粗提物得率12.5%。

紫茎泽兰精油为水蒸气蒸馏法获得。从以上方法获得的紫茎泽兰粗提物进行水蒸气蒸馏，然后用石油醚萃取，收集上层液用无水硫酸钠脱水，脱水后的萃取液用旋转蒸发仪进行浓缩即得紫茎泽兰精油，棕色玻璃容器收集后封口，置于4℃的冰箱中备用。精油得率2.79%[3]（图1）。

图1 水蒸气蒸馏装置

3.4 紫茎泽兰精油的杀虫活性研究

3.4.1 紫茎泽兰提取物驱避活性研究

应用紫茎泽兰提取物对美洲大蠊和米蛾的忌避效果进行了生物测定。结果表明：紫茎泽兰精油0.028g／t，剂量对美洲大蠊忌避活性最高，平均忌避活力为78.28%，显著高于粗提物各剂量的忌避活力，而对米蛾幼虫生物测定的结果表明，10g／kg粗提物的剂量对其忌避效果最好，平均忌避活力为80.86%[4]。

3.4.2 紫茎泽兰提取物对棉铃虫生物活性研究

采用室内生物测定法研究紫茎泽兰对棉铃虫幼虫取食、生长发育和成虫繁殖力的影响。结果表明：棉铃虫幼虫在36h后取食紫茎泽兰干物质量只有1.77mg，显著低于棉花叶片（45.61mg）。当给棉铃虫幼虫饲喂含紫茎泽兰提取物浓度分别为0.088、0.44、2.2和11g／kg的饲料时，棉铃虫的死亡率显著高于对照，而羽化率和蛹重均显著低于对照（p≤0.05）。在棉铃虫成虫产卵试验中，0.08、0.4、2g／L的紫茎泽兰提取物对产卵有一定引诱作用，10g／L则对产卵有驱避作用，被浓度为0.08、0.4、2和10g／L的紫茎泽兰提取物处理的棉铃虫卵孵化率降低。本研究表明紫茎泽兰对棉铃虫的生长发育有不利影响[5]。

4 我国紫茎泽兰提取液的应用和研究存在的问题与展望

4.1 加强紫茎泽兰的防治，合理有效地进行开发利用

紫茎泽兰作为一种入侵性物种进入到我国西部地区，由于没有天敌的制约，加上其自身的生长优势，大约以60km的速度由云贵川中心地区向我国其他地区蔓延，严重影响了人畜的健康和农作物的生长。因而，我们在开发利用紫茎泽兰时，应注意把握尺度，合理有效地控制其生长量，在生态环境允许的范围内开发利用。

4.2 加强科学研究，制定相关标准

由于紫茎泽兰提取液含有对人畜有毒的物质，因而在开发研究的过程中，应加强管理，强化科学研究，并对提取液的药用含量等制定相应的标准，以免因浓度、使用量过高而引发安全问题。

4.3 探索多元化发展，建立相关生产部门

加强对紫茎泽兰的开发利用研究，尽可能地开发出紫茎泽兰的更多的有用的价值，变废为宝，将不利的转向为对人类有利的方向。加强生产环节的开发，同时可以构建相关生产部门，投入生产，将学术型的价值转换为实际的经济价值、社会价值。

紫茎泽兰对农业、畜牧业、生态环境等都会带来巨大的破坏作用，必须加以防除。但紫茎泽兰又有可以利用的一面，我们应该加强对紫茎泽兰的开发利用，变废为宝。将不利的转向为对人类有利的一面。我们应把对紫茎泽兰的防治与利用结合起来，为经济的发展、生态环境的安全作出贡献。

[1]鲁 萍，桑魏国.外来入侵种紫茎泽兰研究进展与展望[J].植物生态学报，2005（6）.

[2]李云寿，邹华英，李晚谊.紫茎泽兰精油各馏份对4种仓库害虫的杀虫活性[J].昆虫知识，2000（4）.

[3]刘 强，赵 静，史少伟，等.紫茎泽兰—薰衣草精油一樟脑防蛀剂的制备与性能研究[J].中国农学报，2011（25）.

[4]程丽坤，刘小侠.紫茎泽兰提取物对美洲大蠊和米蛾的忌避活性[J].昆虫知识，2007（4）.

[5]程丽坤.紫茎泽兰次生物质对几种害虫生物活性研究[M].北京：中国农业大学出版社，2007.