5种不同植物提取物的驱蚊效果研究
2023-09-04尉吉乾胡康赢莫建初
尉吉乾,胡康赢,莫建初
(1. 杭州市农业技术推广中心,浙江 杭州 310020;2. 杭州市余杭区农业生态与植物保护服务站,浙江 杭州 311100;3. 浙江大学昆虫科学研究所,浙江 杭州 310058)
蚊子能传播流行性乙型脑炎、登革热和疟疾等疾病,是一类对人类健康危害极大的害虫。人类对蚊子的危害早就采取过多种防范措施,其中化学灭蚊、生物灭蚊和基因工程灭蚊是近几十年发展的技术。化学灭蚊易造成环境污染,导致蚊虫产生抗药性。生物灭蚊和基因工程灭蚊,虽有成功的报道,但因需投入大量的人力与物力,而没有广泛被采用。在古代,我国人民早就发现许多植物具有驱蚊效果,并在生活中使用它们来驱蚊。由于这些植物大多既能驱蚊又对人体无毒副作用,其中一些种类一直沿用至今[1]。本文以淡色库蚊为试验对象,研究5种不同植物的驱蚊效果,以期为开发高效的天然驱蚊产品提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 供试材料为橄榄、薄荷、苍耳、荆芥、石菖蒲等5种植物,它们均购自于杭州某中药店。试验时,采用酒精直接浸取的方法制作植物浸提液。用机器将枝叶搅碎成粉末状,称取20 g粉末放入广口瓶中,并倒入100 mL的无水酒精,盖上盖并用封口膜封口密封,放置24 h,并不时振荡。24 h后用三角漏斗和滤纸进行过滤提取,并用量筒和无水酒精使提取液的体积为100 mL,此时浓度为20%,然后用无水酒精配制2%、0.2%、0.02%的溶液。
供试昆虫为淡色库蚊敏感品系,由浙江大学城市昆虫学研究中心连续多代饲养,饲养条件为温度(27±2)℃,相对湿度(75±5)%,光周期为12 h∶12 h,幼虫期饲喂全营养鼠粮,成虫期饲料为5 %蔗糖水,使用小白鼠供蚊虫吸血繁殖。
1.2 方法 用Y型嗅觉仪测定供试提取物对淡色库蚊成虫的引诱力。试验时,先用移液管量取1 mL药液滴在一小团棉花上,将棉花放在玻璃Y型管的一个侧支,另一个侧支放点滴了同样量酒精的棉花作为空白对照。试验在每天上午8:00~下午5:00进行。
生测条件为:室内温度为 (26±1)℃,相对湿度为 (70±5)%,气体流量为0.032 m3/h。两侧支的顶端各有一根皮管向侧支送空气,空气是按一定的速率移动的,速率可由仪器上的调节器控制,试验时要保证两侧支的进气速度一致。试验开始前1 h将养虫笼放置在测试的房间内,使试虫适应新环境。测定过程中,将20头试虫放在Y型管直管口,让其飞入Y型管中,让其适应5 min。5 min后开始计时,观察时间为20 min。期间记录对照、处理端试虫的数目,每处理8个重复。每测定5个重复时调换一下Y型管两臂的方向,以消除管臂位置对试虫行为可能产生的影响,并用无水酒精清洗Y型管,用吹风机吹干。每次处理完毕彻底清洗生测装置,烘干,以消除不同处理间残留气味的影响。
1.3 数据分析 用Excel 2010对数据进行统计和处理,利用DPS数据处理系统(v19.05)进行邓肯氏新复极差(DMRT)显著性分析。驱避率(%)=[(对照组-处理组)/(对照组+处理组)]×100%。
2 结果
结果显示(表1),各浓度的橄榄、薄荷、石菖蒲提取物对淡色库蚊均有较好的驱避效果,苍耳、荆芥对淡色库蚊驱避效果一般。在浓度为20%时,薄荷、石菖蒲提取物对淡色库蚊的驱避效果最佳,分别为79.91%、73.12%。橄榄提取物的浓度变化对淡色库蚊的驱避效果影响较小,其余4种植物提取物的驱蚊效果均随着浓度梯度的升高而增强。薄荷和石菖蒲提取物的浓度变化对淡色库蚊的驱避效果影响较为明显,苍耳和荆芥提取物的这一变化并不十分显著。
表1 不同植物提取物对淡色库蚊的驱避效果
3 讨论
天然植物中往往含有几十甚至几百种不同化合物,主要是萜烯烃类、芳香烃类、醇类、酚类、醛类、醚类、酯类等。在天然植物精油和植物成份中存在多种对昆虫具有引诱性的物质[1]。当前在化学生态学中处于重要地位的植物源杀虫剂就是利用防治害虫的植物体、植物提取物及其改性物质[2],具有对环境安全、高度的靶标选择性、对天敌安全、不易产生抗药性、原料来源广泛等优点。它为害虫综合治理 (IPM)与化学合成发现农药先导化合物的模板,开辟了新思路和新途径,有着重要的理论和实际意义[3]。
开发绿色环保的植物源驱蚊产品,将大大降低化学杀虫剂对人体产生的毒害,同时有效缓解其对环境造成的威胁,因此开展驱蚊植物研究具有十分重要的意义。目前,已知对蚊虫具有驱避活性的植物主要集中于菊科、唇形科、桃金娘科、樟科、芸香科、伞形科、姜科、茄科等植物中[4-5]。研究表明,依兰油驱避埃及伊蚊的时间为88.7 min,柠檬草油驱避致乏库蚊的时间为170 min[6]。Wu等[7]评价了11种植物精油对白纹伊蚊的驱避活性,发现荆芥油的驱避活性最强,将荆芥油制成微胶囊缓释制剂,有效延长了荆芥油对人体保护时间。Choochote等[8]研究了花椒油、莳萝油、山茶油对埃及伊蚊的驱避活性,3种精油对埃及伊蚊的驱避效果为1、0.5、0.25 h。Erler等[9]研究5种植物精油对淡色库蚊成虫的驱避作用,发现赤桉果实油、茴芹籽油和罗勒叶油的驱避活性最强,其驱避率分别为100%、95.8%、100%。Gillij等[10]研究了12种植物精油对埃及伊蚊的驱避活性,发现精油浓度为12.5%时,Baccharis spartioides、迷迭香和柠檬马鞭草驱避活性最强,其驱避率分别为90%、60%、90%。本研究显示,在浓度为20%时,薄荷提取液对淡色库蚊的驱避效果最佳,与之前的研究结果一致[11]。
本研究采用的是5种天然植物的酒精提取物,相对植物精油来说资源更加丰富,具有实际应用于植物源驱蚊产品开发的潜力。植物提取物含有多种活性成分,并以不同作用机制发挥作用[12],害虫难以产生抗药性,且具有易降解、无残留、对人畜及其他非靶标生物安全等特点,需进一步加强对植物提取物作用机理研究与活性成分的结构分析,进而开发出绿色环保、药效稳定的新型驱蚊产品。