桐粕水提物对地上地下害虫的毒力研究

昝丽霞，宋王婷，刘佳晨，郭素芬，李会宁，王 宇

（陕西理工大学 生物科学与工程学院，陕西 汉中 723001）

油桐 Vernicia fordii（Hemsl.）Airy Shaw 是大戟科油桐属的一种落叶乔木，也称为桐子树，与油茶、核桃、乌桕并称为我国四大木本油料植物[1]。油桐原产于中国，其栽培历史达千年以上，是我国南方地区特有的一种油料树种，具有广阔的发展前景，近年来在重庆三峡库区发展迅速[2]。桐油具有共轭双键和酯基，主要用于涂料领域[3]。油桐以根、叶、花、果壳及种子入药。油桐根长年可采，可消积驱虫，祛风利湿，用于治疗蛔虫病、食积腹胀、风湿筋骨痛、湿气水肿等病症[4]。油桐种子具有吐风痰、消肿毒、利便等功效，可用于治疗咽喉炎、肺部积火、痔疮、消化不良、肚胀等疾病[5]。桐粕有毒，其中有引起动物胃肠炎的毒性皂苷、二萜类、佛波醇多种毒素和抗营养因子[6]。陈义文等[7]认为，桐毒物为毒蛋白和生物碱。球囊线蚓Enchytraeus bulbosus Nielsen &Christensen蛀食于西洋参根部，造成幼苗倒伏、夭折，参田缺苗断畦或大幅度减产，损失严重[8]。月季长管蚜Macrosiphum rosirvorum Zhang在春、秋两季常以若蚜、成蚜群集于新梢、嫩叶和花蕾上混合为害，初期被害的叶片变色失绿、萎缩、纵卷，而后干枯造成植株死亡[9]。为给桐粕植物源农药的开发利用提供理论参考依据，本研究根据油桐的毒性作用，分别就原桐粕水提物和醇提后的桐粕水提物对地下害虫球囊线蚓及地上害虫月季蚜虫的急性毒力作用进行了试验研究，现将研究结果分析报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桐粕购自陕西旬阳。球囊线蚓采自汉中留坝县西洋参根部，沙基培养皿人工饲养，以西洋参粉为食物，在温度为(21±2) ℃、湿度为（80%±5%）和自然光照条件下饲养，选用健康均匀的成蚓作为供试昆虫。月季蚜虫采自陕西理工大学校园种植月季的叶茎部，利用水培法对新鲜枝条进行保湿处理，常温条件下培养。

1.2 试验方法

1.2.1 水提物的制备

将200 g桐粕于50 ℃的蒸馏水中热浸提2 h，将所得滤液于50 ℃回收至干，即可获得桐粕水提取物1，即样品1；再以70%乙醇提取其粕渣200 g，于50 ℃的蒸馏水中热浸提2 h，将所得滤液于50 ℃回收至干，即可得到桐粕水提物2，即样品2。

1.2.2 样品中多糖与蛋白质含量的测定

蛋白质的测定：分别称取样品1和样品2各1 g加入待测管中，依次加入3.2 g催化剂（硫酸铜∶硫酸钾＝1∶15）和10 mL浓硫酸，混匀样品后，用石墨消解仪于180 ℃下消化90 min，400 ℃下消化180 min，得到待测样品。使用全自动凯氏定氮仪测定样品的蛋白质含量。

多糖的测定：精确称取葡萄糖标准品25.0 mg配制成0.5 mg·mL-1母液。依次吸取一定量的母液加蒸馏水配置浓度分别为0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mg·mL-1的葡萄糖溶液，各取2 mL，加入6%苯酚1.0 mL及浓硫酸5.0 mL，摇匀冷却，室温放置20 min后，于490 nm测其吸光度，得到葡萄糖标准曲线。分别称取样品1和样品2各10 mg配制成0.10 mg·mL-1溶液，各取2 mL，加入6%苯酚1.0 mL及浓硫酸5.0 mL，摇匀冷却，室温放置20 min后，于490 nm测其吸光度，计算样品的多糖含量。

1.2.3 毒力的测定

球囊线蚓毒力的测定：采用滤纸吸收药液再接种线蚓的方法[8]测试急性毒力。分别将样品1、2 配制成 0、10、20、40、50、60、70 mg·mL-1的测试药液，每次取线蚓成虫50条，重复5次。接种后放入21 ℃光照培养箱中培养，72 h后显微镜下观察记录虫体死亡率。

月季蚜虫毒力的测定：采用叶片浸渍法[10]测定月季蚜虫的急性毒力。分别将样品1、2配制成0、50、75、100、125、150 mg·mL-1的测试药液。保留月季嫩叶上的成蚜，用湿润脱脂棉球包住叶柄，浸于不同浓度药液10 s，放入保湿培养皿中，记录蚜虫数量，分别于24、48、72 h后检查死亡情况。每个浓度处理各设3次重复。

1.3 统计分析

测试药液浓度c以含量单位mg·mL-1统计；c取常用对数，在线性相关回归分析中设为自变量（x），即x＝lg(c)。以Abbott公式对同种药液处理死亡率进行校正，换算为机率值（查几率值表），设为因变量（y）[11]。

利用Statistical Product and Service Solutions（简称Spss）软件，进行成蚓死亡机率值（y）对供试农药剂量对数（x）的线性相关回归分析，再建立毒力回归分析式，求解致死中浓度LC50及其95%的置信限（FL）。

死亡率＝死亡虫数/总虫数×100%；

校正死亡率＝(处理死亡虫数－对照死亡虫数)/(100%－对照死亡虫数)×100%[12]。

2 结果与分析

2.1 样品中的多糖和蛋白质含量

对原桐粕和醇提后的桐粕残渣分别进行水浸提，得到的样品1为14.02 g，样品2为7.31 g，然后对其中的多糖和蛋白质进行定量分析，结果如图1所示。由图1可知，样品2中粗蛋白和多糖的含量均远高于样品1。

2.2 毒性分析

2.2.1 样品1对球囊线蚓和月季蚜虫的毒杀作用

不同浓度的原桐粕水提物（样品1）药液对球囊线蚓和月季蚜虫毒力的测定结果分别如表1与表2所示。

图1 两种样品中多糖与粗蛋白的含量Fig.1 Contents of polysaccharides or proteins in two samples

表1 样品1对球囊线蚓毒力的测定结果Table1 Determination results of toxicity of sample1on E. bulbosus

表2 样品1对月季蚜虫毒力的测定结果Table2 Determination results of toxicity of sample1on M. rosirvorum

由表1可知，随着样品1浓度的增高，50头供试线蚓的死亡率随之提高；当样品1的浓度为20～70 mg·mL-1时，原油桐粕水提物对球囊线蚓的半致死浓度为38.32 mg·mL-1，其毒力回归方程为y＝-8.817＋5.568x，其卡方检验值为6.901，概率分布为0.141。

由表2可知，50头供试蚜虫的死亡率随着样品1浓度的增高而提高；原油桐粕水提物对月季蚜虫的半致死浓度为73.79 mg·mL-1，其毒力回归方程为y＝-5.931＋3.175x，其卡方检验值为5.756，概率分布为0.124。

由表1和表2可知，当样品1的浓度为70～75 mg·mL-1时，球囊线蚓的死亡率为96%，而月季蚜虫的死亡率为46%，对比分析其半致死浓度（LC50）后可以发现，样品1对球囊线蚓的LC50小于其对月季蚜虫的LC50，说明样品1对球囊线蚓的毒杀效果要好于其对月季蚜虫的毒杀效果。

2.2.2 样品2对球囊线蚓和月季蚜虫的毒杀作用

取经70%乙醇提取后的桐粕残渣进行水提后得到的水提液（样品2）进行试验，不同浓度的醇提后的桐粕残渣水提物（样品2）药液对球囊线蚓和月季蚜虫毒力的测定结果分别如表3与表4所示。

由表3可知，供试蚜虫的死亡率随着样品2浓度的增高而增高，经过70%乙醇提取后的桐粕残渣水提物对蚜虫的半致死浓度为27.86 mg·mL-1，毒力回归方程为y＝-7.677＋5.313x，其卡方检验值为7.978，概率分布是0.092。

由表4可知，50头供试蚜虫的死亡率随着样品2的浓度增高而增高，样品2对月季蚜虫的半致死浓度是54.03 mg·mL-1，毒力回归方程是y＝-6.741＋3.890x，其卡方检验为6.663，概率分布是0.083。

当样品2的浓度为50 mg·mL-1时，球囊线蚓的死亡率为92%，而月季蚜虫的死亡率为52%，对比分析其半致死浓度（LC50）后可以发现，样品2对球囊线蚓的LC50小于其对月季蚜虫的LC50，说明样品2对球囊线蚓的毒杀效果要好于其对月季蚜虫的毒杀效果。

表3 样品2对球囊线蚓毒力的测定结果Table3 Determination results of toxicity of sample2on E. bulbosus

表4 样品2对月季蚜虫毒力的测定结果Table4 Determination results of toxicity of sample2on M. rosirvorum

3 结论与讨论

研究结果表明，桐粕水提物对地下害虫和地上害虫均有一定的毒杀作用。两个样品对地下害虫球囊线蚓的毒杀效果均优于其对地上害虫月季蚜虫的毒杀效果。样品2对两种供试害虫的LC50均高于样品1，且为样品1的1.9倍，说明样品2的杀虫活性要远高于样品1的杀虫活性，即醇提后桐粕残渣的水提物比原桐粕水提物的杀虫效果强，可能因为70%乙醇将桐粕中皂苷类成分已提取出来，而残渣水提物中的多糖和粗蛋白作为主要毒性成分被保留下来，油桐粕中起毒杀作用的成分主要可能为多糖和粗蛋白。

近年来植物源杀虫剂因具有安全、高效、低毒、低残留的特点已成为创新型农药研制的热点。但是，大部分植物源杀虫剂不具有广谱性，也有一定的限制性[13]。油桐是我国的重要经济植物之一，经过榨油以后所得的桐粕其毒性大于桐油，但是，由于目前桐粕中的毒性成分尚不明确，本研究对桐粕水提取物的杀虫活性进行了初步研究，而对其成分和毒杀机理还有待于进一步的研究，今后应在此研究的基础上分离毒性单体成分开展活性毒性研究，从而为植物源农药的研制提供理论依据。

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