菊叶香藜精油的提取及对昆虫活力抑制的研究

雷 鸣，何 花，张鹏飞，姚永杰，赵 琦，张勇群，拉 多*

(1.西藏大学理学院，西藏拉萨850000;2.西藏成办医院，四川成都610000)

我国有着充足的香料植物资源，约有500余种芳香植物遍及于20个省市，可是仅有少量被开发利用，据不完整统计，现已开发利用的近200种，亟待开发的约100种［1］。青藏高原东缘藜科植物共有11属17种，其中藏药植物有4属5种，分别占青藏高原藜科植物总属数和总种数的36.36%和29.41%。研究表明，藜科藏药植物的化学成分种类丰富，主要有生物碱、甾体、萜类、黄酮等。同时，藜科植物具有抗血栓、镇痛、抗炎、抗菌、抗氧化等多方面的药理活性，应用前景非常广阔的［2－3］。

菊叶香藜(Chenopodium foetidum)，一年生草本，生长在森林边、草沟河岸、河边，生长于海拔2 700～4 500 m。有记载其可供药用，民间用以治喘息、炎症、痉挛、偏头痛等症状［4］。鉴于其气味浓烈，并生长在强辐射、大温差的环境中，推测其药用价值较高，且其精油具有很好的医疗保健效用。植物精油常用于调配食品、化妆品香精，合成其他原料及维生素等用途［5］。同时，植物精油在人们生活中越来越多地用于改善家庭环境、预防疾病和医疗保健［6］。薰衣草精油含量较高［7］，香味对混合菌的生长有良好的抑制作用［8］，也被开发用作驱虫剂和风味，如原材料广泛应用于医药、食品等领域，也被开发用作驱虫剂及香精等的原料。杨莹等［9］分析得出精制的迷迭香油可提升卷烟的甜润感和香气，这可以推广到香烟的生产与应用。市场上已经对于如此多种植物的精油大力开发并应用到各类产品中［10］。而对于菊叶香藜，除了张勇群等［11］对其进行DNA提取方面的研究，其他方面鲜有报道。该研究主要探讨菊叶香藜精油的最佳提取方式，旨在推广以其为主的藜科植物的应用价值，同时也通过对玉米象的活力抑制作用来体现精油的价值，并为其向杀虫剂方面发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菊叶香藜。采于西藏自治区拉萨市城关区西藏大学新校区校园内(29°38'N、91°10'E)。

1.1.2 试验昆虫。试验用的昆虫为玉米象，玉米象来自于山西省平遥县(37°20'N、112°18'E)农民的家中，然后将玉米象进行扩大培养，培养方法同卢传兵等［12］。

1.2 菊叶香藜精油的提取 将采集到的菊叶香藜进行清洗，干燥至恒重后粉碎备用(部分为全株粉碎，部分将花、茎挑取出单独粉碎)，每次取50 g干粉样品，置于1 000 ml的蒸馏烧瓶中。利用水蒸气蒸馏法［13］提取菊叶香藜精油。连接试验装置，在调温电热套中加热，进行水蒸气蒸馏提取，测定并记录不同条件下的出油量。最终，精油通过油水分离器分离，将其存储于EP管内，标明日期。再放入冰箱内冷存。每次试验做2次平行试验，最终取其平均值。

1.2.1 料液比对提取效果的影响。称取菊叶香藜干粉50 g，加入250 ml蒸馏水，置于1 000 ml蒸馏烧瓶中，在低火档条件下微波预处理10 min，再分别以料液比为 1∶5、1∶8、1∶10、1∶15及1∶20进行加热煮沸回流5 h进行提取，研究料液比与菊叶香藜精油提取量的关系，从而确定其精油的最适提取料液比。

1.2.2 不同形式的材料与精油提取量的关系。分别以新鲜菊叶香藜全株和菊叶香藜全株混合干粉作试验材料，称取试验材料50 g，置于1 000 ml蒸馏烧瓶中，加入750 ml蒸馏水，加热煮沸回流5 h，研究不同形式的菊叶香藜材料对菊叶香藜精油提取效果的影响。

1.2.3 回流时间及不同部位的菊叶香藜样品对精油含量的影响。称取不同部位(花、茎、全株)的菊叶香藜样品各50 g，按照料液比为 1∶15 的比例，分别以 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 h 的回流时间进行水蒸气蒸馏提取，测定不同回流时间下精油的提取量。

1.3 菊叶香藜精油对玉米象的活力抑制 该试验采取熏蒸法进行，取250 ml锥形瓶5个，将滤纸条裁剪成2 cm×10 cm长条，将菊叶香藜精油和甘油的混合液添加到滤纸条上，混合液的体积为 200 μl，各瓶中依次加入200 μl甘油、50 μl精油+150 μl甘油、100 μl精油 +100 μl甘油、150 μl精油 +50 μl甘油、200 μl精油，每个锥形瓶中接入受试虫10只，上面用橡胶塞夹住塞住瓶口，每个精油剂量平行做2次。添加完毕后，置于温度为28±1℃、相对湿度为75% ±5%培养箱中培养。

从精油熏蒸开始计时，分别于 4、8、24、48、72 h 5个时间点观察各锥形瓶中玉米象生活状况，并进行记录。通过计算玉米象成虫的抑制率来分析试验结果并进行讨论。抑制率=(起始活跃数－试验后活跃数)/起始活跃数×100%。

2 结果与分析

2.1 菊叶香藜精油的提取结果 经过水蒸气蒸馏提取，所得到的上层油相即菊叶香藜精油，较粘稠，呈淡绿色，具有浓烈气味。不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂。

2.1.1 料液比与精油提取量的关系。图1表明，在一定料液比范围内，精油的提取量是随料液比的增加而增加，1∶15时达最大，为0.28 ml/kg。

图1 料液比对提取效果的影响

2.1.2 不同形式的材料对提取效果的影响。试验表明，新鲜菊叶香藜和菊叶香藜干粉的精油含量分别是7.0和6.2 ml/kg，可见新鲜的菊叶香藜的精油含量比其干粉的精油含量高，但相差不大。考虑到该试验材料的生长期及试验的进展和操作等因素，所以后续工作可以采用菊叶香藜干粉作为试验材料。

2.1.3 不同部位的菊叶香藜样品对精油含量的影响。试验证明，菊叶香藜花干粉的精油提取量＞全株混合干粉的提取量＞菊叶香藜茎干粉的提取量，精油含量分别为8.4、6.2、3.4 ml/kg。因此，在菊叶香藜的精油提取中其花粉对精油提取量的贡献最大。

2.1.4 回流时间及不同部位的菊叶香藜样品对精油含量的影响。由图2可见，菊叶香藜不同部位的精油所得量均随着回流时间的增加而变大，且在回流时间达4 h时趋于一个稳定的水平，精油含量不再继续增加。在整个回流提取过程中，除在1.5和2.0 h干粉中的花部与茎的精油所得量一样(4.0 ml/kg)，其余时间的精油提取量花部仍为最大，在4 h时达 8.4 ml/kg。

图2 菊叶香藜不同部位的精油量随回流时间的变化

2.2 菊叶香藜精油对玉米象的活力抑制初步研究结果 由图3可见，0 μl菊叶香藜精油对玉米象的活力抑制率最低，72 h时达5%;50 μl精油处理条件下，玉米象活力抑制率明显高于0 μl的，72 h时抑制率达40%;100和150 μl精油处理在各记录时间点的活力抑制率差异不大，但均高于50 μl处理，72 h时抑制率分别为55%和60%;200 μl精油处理条件下，玉米象的活力抑制率表现最高、最明显，72 h时抑制率达90%。各剂量处理随时间均有明显的活力抑制率增加的现象，说明菊叶香藜精油对玉米象有活力抑制的作用。

图3 不同剂量的菊叶香藜精油随时间变化对玉米象的活力抑制率

3 讨论

该研究首次尝试从菊叶香藜中提取精油，试验结果显示，花、茎中均能提取到精油，花中精油含量最多，达8.4 ml/kg。新鲜材料较干粉精油含量多，可能由于干粉材料在干燥过程中精油挥发损失所致。在水蒸气蒸馏提取精油工艺中，精油含量随回流提取时间的增加而增加，于回流时间4 h精油含量达最大值，随后精油量不再增加。通过菊叶香藜精油对昆虫的活力抑制试验可以看出该植物体内具有抑制昆虫活力的活性成分。

现在人们都在追求健康长寿，极力倡导使用无污染、无毒害的天然香料已成为一种趋势，而野生植物提取的香精香料，安全性最高，深受人们的青睐，需求量和价值均在不断升高，发展前景十分看好［14］。菊叶香藜在田间荒地分布广泛，从该研究可知菊叶香藜精油含量丰富，可以充分开发利用。同时，试验证明菊叶香藜精油对于昆虫活力具有明显的抑制作用，相信通过对其安全性、增效作用、抗菌机理等方面更为深入的研究，菊叶香藜精油及其成分的应用前景会更为广阔。

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