金腰箭提取物化学成分及其生物活性在果蔬保护中的作用

王彦阳 郑晓瑞

摘 要：金腰箭[Synedrella nodiflora（L.）Gaertn]是一种繁殖力强的一年生菊科草本植物，其提取物对多种果蔬害虫具有趋避、拒食、触角点位、消炎等生物活性。本文综述了近年来金腰箭的形态、化学成分及其在果蔬保护中的作用，并对开发金腰箭植物保护剂提出了展望。

关键词：金腰箭；化学成分；生物活性；果蔬保护

金腰箭[Synedrella nodiflora（L.）Gaertn]又名金花草、苦草、黄花苦草，是一种繁殖能力强的一年生菊科草本植物，在世界热带地区均有分布广泛，在我国主要分布在华南和西南地区。金腰箭提取物对多种果蔬害虫有较高的驱避、拒食、毒杀、抑制生长发育等生物活性，是一种潜在新型植物保护剂。化学农药的种种弊端在近几十年来已经被大量事实证明，农药使用不当会导致果蔬害虫产生抗药性，农药残留会危害人类健康。而新型植物保护剂以其广谱而高效、具有稳定的降解途径从而与人畜安全及生态环境相容等特点，受到越来越多的重视与应用。

1 形态及研究价值

金腰箭高约0.3～1 m，头状花序，茎直立，叶对生，常二歧状分枝，雌花瘦果宽扁而平滑，两性花的瘦果较狭。金腰箭的瘦果与总苞间刺隐藏在对生叶片的叶柄之中，看上去像金箭藏在腰中，金腰箭由此得名，其形态见图1。

金腰箭作为华南与西南地区的杂草主要危害甘蔗、花生等坡地作物及橡胶树等农作物与经济园林，被认为是外来入侵物种。邱宝利等于2001年报道了金腰箭是烟粉虱众多寄主植物之一[1]；车海彦等2005年报道了金腰箭作为中间寄主将某双生病毒传播给其他植物[2]。用金腰箭提取物对蔬菜害虫的生物活性进行追踪，可发现其对果蔬害虫的作用是多位点的，不仅具有拒食活性，而且能干扰其正常生长发育，是一种潜在的果蔬植物保护剂，对其综合应用进行研究具有十分重要的现实意義。

2 提取物化学成分

杨培明（1994年）等[3]对金腰箭提取物进行了分离与提纯，其主要流程为：干燥（金腰箭全草）—提取（乙醇、石油醚等有机溶剂回流）—去除叶绿素（加活性碳）—浓缩—萃取（石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等有机试剂）—低压柱色谱分离（石油醚部位）—梯度洗脱—分步结晶。从金腰箭提取物中分离并鉴定了6种化合物，其中2种三萜皂苷、3种甾体化合物和1种甾体皂苷，分别为齐墩果酸3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯（1）、金腰箭苷甲（2）、β-谷甾醇（3）、豆甾醇（4）、扶桑甾醇（5）和豆甾醇3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（6）。

Rathi MJ等[4]分别用石油醚、笨、氯仿、甲醇、水提取金腰箭并鉴定了提取物的化学成分，发现金腰箭提取物中含有多种具有生物活性的化合物，包括甾族化合物和三萜类化合物、以及还原性糖、生物碱、苯酚衍生物、皂苷、单宁与芳香酸等化学物，但没有发现黄色蛋白和类黄酮。

王彦阳从金腰箭提取物中分离并鉴定了2种甾类化合物，分别为（22R，23R，24R）-22，23-亚甲基-23，24一二甲基胆甾醇和Δ22（23）（E）-24，26，26-三甲基-25（30）-亚甲基胆甾醇。且该研究表明，金腰箭提取物对果蔬害虫小菜蛾寄生性天敌拟澳洲赤眼蜂成蜂的存活率没有影响，在处理后72 h内，拟澳洲赤眼蜂的存活率均在为90%以上[5]。

3 生物活性

Szafranski F等研究了金腰箭叶的石油醚、正己烷、氯仿和甲醇提取物在果蔬贮藏期的保护作用，发现其对贮藏期间的果蔬幼虫和成虫有抑制活性，以氯仿提取物的活性最高[6]。Forestieri A M等的研究证明金腰箭全草的煎剂、石油醚、乙醇和水提取物对老鼠有镇痛、抗炎和解热药理活性[7]。Abad M J等研究了金腰箭提取物对ACII（adjuvant carrageenan induced inflammation）的消炎活性，其提取物对慢性或急性炎症均有抑制作用，消炎活性与常见的保泰松以及茚甲新无显著差异[8]。

章玉苹等研究了金腰箭、野茼蒿、三叶鬼针草、鳢肠、小飞蓬、铺地菊、胜红蓟、苍耳与野苦莫9种菊科植物甲醇提取物对3种蔬菜的保护作用，发现金腰箭提取物对3种蔬菜重要害虫（菜粉蝶、小菜蛾和斜纹夜蛾）均有拒食活性[9]。之后，章玉苹还发现金腰箭提取物对果蔬害虫具有干扰控制作用（见表1），以及对果蔬重要害虫蚜虫的毒杀作用很强，随时间、浓度的增加，对蚜虫的杀死率增大[10]。

秦玉洁等研究了十几种非嗜食植物次生化合物对节瓜蓟马实验种群的影响，研究结果表明金腰箭乙醇提取物对蓟马成虫有很好的拒食效果（拒食率为70.53%）[11]。

Rathi MJ等[4]发现金腰箭的石油醚、笨、氯仿、甲醇以及水提取物均对斜纹夜蛾幼虫有毒杀作用，甲醇提取物的毒杀活性优于苯提取物和氯仿提取物，苯提取物和氯仿提取物优于石油醚提取物，水提取物的效果相对较低，LC50值依次为0.003、0.028、0.028、0.018与0.061。

王彦阳[12]在金腰箭提取物对果蔬植物活性的保护作用跟踪研究过程中，发现小菜蛾试验种群对金腰箭提取物具有不同程度的产卵忌避作用（见表2）。金腰箭6种不同溶剂提取物在0.01 gDW/mL浓度下对蔬菜害虫小菜蛾试验种群具有不同程度的产卵忌避作用，用金腰箭乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯与石油迷提取物处理24 h后对小菜蛾的产卵忌避率（CK溶剂+辅助剂）分别是73.41%、72.72%、68.84%、39.02%、22.34%于42.56%。6种提取物中乙醇提取物和氯仿提取物的产卵忌避作用较强。继续跟踪发现其化合物（22R，23R，24R）-22，23-亚甲基-23，24一二甲基胆甾醇对蔬菜害虫小菜蛾有较强的饲喂拒食活性和内吸拒食活性，无显著的点滴拒食作用。用四壁嗅觉仪测定小菜蛾对金腰箭挥发油的嗅觉反应，表明金腰箭挥发油对小菜蛾成虫有驱避作用。当气体流速为300 mL/min时，金腰箭挥发油对小菜蛾成虫驱避作用与其他流速呈显著差异。用触角电位仪测定小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应表明小菜蛾成虫对金腰箭挥发油有一定的触角电位反应，且小菜蛾雌虫对金腰箭挥发油触角电位反应强度与剂量成正比，随着浓度的增大，小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应增强，差异显著（P<0.01）。可见金腰箭提取物对果蔬植物有较好的保护作用，同时对果蔬害虫的天敌无毒副作用，金腰箭作为一种潜在的植物保护剂，对其进行研究具有现实意义。

4 启示与展望

综上所述，金腰箭提取物对数种果蔬植物害虫小菜蛾、菜粉蝶、斜纹夜蛾与蚜虫等有较强驱避、拒食、毒杀与抑制生长发育等生物活性，其有效成分和机制有待进一步探讨。可以预测，由金腰箭开发出的植物保护剂是高效、广谱的植物保护剂。与此同时，金腰箭的繁殖能力相当强且分布广泛，可开采的资源非常丰富，开发金腰箭潜在的生物活性既可除杂以变害为宝，又可消灭害虫保护果蔬植物。并且由于植物提取物中的活性物质在长期演化过程中已经形成了稳定的降解途径而不污染环境，金腰箭的开发应受到越来越多的重视。

参考文献

[1]邱宝利，任顺祥，孙同兴，等.广州地区烟粉虱寄主植物调查初报[J].华南农业大学学报，2001（4）：43-47.

[2]车海彦，罗大全，杨旭光，叶莎冰.海南岛长蒴母草和金腰箭上存在粉虱传双生病毒的侵染[J].热带作物学报，2005（2）：81-83.

[3]杨培明，罗思齐，李惠庭.金腰箭化学成分的研究[J].中国医药工业杂志，1994（6）：252-255，281.

[4]Rathi M J，Gopalakrishnan S.Insecticidal Activity of Aerial Parts of Synedrella nodiflora Gaertn （compositae） on Spoaoptera litura（Fab.）[J].J Cent Eur，2005（3）：223-228.

[5]王彦阳.金腰箭黃秋葵对小菜蛾生物活性作用研究[D].广州：华南农业大学，2005.

[6]Szafranski F， Bloszyk E， Drozdz B.Biological activity of selected plant species from Kisangani region（Zaire） [J]. Belg J Bot，1991（1）：60-70.

[7]Forestieri A M，Monforte M T，Ragusa S，et a1.Antiinflammatory，analgesic and antipyretic activity inrodents of plant extracts used inAfrican medicine[J].Phytotherapy Res，1996（2）：100-106.

[8]Abad M J， Bermejo P， Carretero E，et a1.Antiinflammatory activity of some medicinal plant extracts from Venezuela[J].J Ethnopharm， 1996（55）：63-68.

[9]章玉苹，黄炳球，陈霞，吴优利.9种菊科植物提取物对蔬菜3种害虫拒食活性的研究[J].中国蔬菜，2000（5）：19-22.

[10]章玉苹，黄炳球，陈霞，吴优利.金腰箭提取物对菜粉蝶幼虫的拒食活性[J].中国蔬菜，2001（2）：9-11.

[11]秦玉洁，吴伟坚，梁广文.非嗜食植物次生化合物对节瓜蓟马种群的作用[J].植物保护，2004（4）：39-41.

[12]王彦阳，崔志新，梁广文.小菜蛾对金腰箭挥发油的触角电位反应及趋性[J].植物保护，2011，37（3）：128-130.