小蓟农药生物活性初探
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第27卷第2期 2008年6月 延安大学学报(自然科学版) Journal of Yanan University(Natural Science Edition Vo1.27 No.2 June.2008
小蓟农药生物活性初探
杨 华 ,李海琴 ,宋延卫 ,田 锐
(1.延安大学化工学院;2.延安市环境保护监测站,陕西延安716000)
摘要:对小蓟石油醚提取物、乙酸乙酯提取物、甲醇提取物的杀虫、抑茵生物活性测定表明:在浓
度为500 mg/L时,三种提取物对五种供试菌种均没有明显的抑茵活性;在浓度为5%时,石油醚提 取物对三龄粘虫具有一定的胃毒活性;在活性追踪的指导下,分离得到一具有拒食活性的纯化合物
(C 4) 一谷甾醇,为一已知化合物。 关键词:小蓟;杀虫活性; 一谷甾醇
中图分类号:0174文献标识码:A 文章编号:1004-602X(2008)02-0049423
小蓟(Cirsium segetum)…又名猫蓟、刺儿菜、野
红花、大小蓟、小刺盖、青青菜等,为菊科蓟属刺儿菜 的干燥地上部分。全国各地均产,主产于安徽、山
东、江苏、甘肃、陕西等省 j。其主要含有黄酮 类L3j、有机酸类和醇类等化学成分。
小蓟为历代中医临床的常用药之一,具有凉血
止血、去瘀消肿的功能,也用于治疗吐血、尿血、便 血、外伤出血、痈肿疮毒等,该植物在医学方面,已有
相当深入的研究,。但其在农药生物活性方面,研究 报道的很少。为了探讨该植物作为一种植物源农药
利用的可能性,笔者就其植物的茎通过不同溶剂进
行提取,对其进行杀虫、抑菌生物活性的筛选;并以
活性追踪为指导,对小蓟活性成分进行了分离提纯。
1材料与方法
1.1供试材料 供试植物为小蓟(Cirsium segetum)采于陕西榆
林田地里。取其茎于阴凉处干燥,粉碎后。 供试昆虫为粘虫(Mythimna separata Walker)3
龄幼虫,室内人工饲养,由西北农林科技大学农药究
所提供,饲养条件为室温25±1℃;蚜虫(Aphid)采 于陕西延安苹果树上。
供试病菌:小麦赤霉病菌(Fusarium graminea— rum)、苹果炭疽病菌(Glomerella cingulata)、西瓜枯
萎病菌(F.oxysporium sp niveum)、番茄早疫病菌
(Ahernaria solani)、马铃薯干腐病菌(Fusarium oxys. porium),由西北农林科技大学农药研究所微生物实
验室提供。 试剂:甲醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、石油醚等溶
剂,均为分析纯,西安化学试剂厂生产。 1.2方法
1.2.1粘虫杀虫活性测定 粘虫胃毒活性测定:采用载毒叶片法L4 j。挑
选刚蜕皮的粘虫3龄幼虫,置于直径6 am的培养皿 中,每皿l虫,饥饿24 h。将供试样品以丙酮配成
5%(W/V)的溶液,用1 L微量点滴器点1 L于 0.5 am x0.5 am的小麦叶片上,即成载毒叶片。每
处理30头试虫,每虫饲喂一片载毒叶片,于养虫室
中饲养。同时设丙酮点滴叶片对照。24 h后检查 死亡情况,并利用式(1)计算死亡率。 粘虫触杀活性测定:采用点滴法L4 j。挑选个
体大小基本一致的粘虫3龄幼虫,置于直径6 am的
收稿日期:2008—03—14 基金项目:延安大学校级项目(YD2005—042) 作者简介:杨华(1979一),女,陕西延安人,延安大学助教,硕士。
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培养皿中,每皿1虫。将供试样品以丙酮配成5% (W/V)的溶液,用1 L微量点滴器点1 L于3龄粘
虫幼虫的前胸背板,每处理30头试虫,同样设点滴 丙酮溶剂的处理,不定时的观察试虫的反应,24h后
检查死亡情况,并利用式(1)计算死亡率。 蚜虫触杀活性测定 J:用毛笔挑起大小一致
的蚜虫,将其背部粘在载玻片的双面胶上,每行粘
10头,粘2—3行,将石油醚、乙酸乙酯和甲醇提取
物,用丙酮配成5%(W/V)的溶液,用微量进样器 (1 L)点0.5 L于蚜虫的前胸背板,每处理3O个重 复,设丙酮处理对照。不定时的观察蚜虫的反应,
24 h后检查死亡情况,并利用(1)计算死亡率。
死亡率(%)= x l00 (1)
1.2.2抑菌活性测定:采用抑制菌丝生长速率
法 。将供试样品用1 mL丙酮溶解,然后在无菌
条件下用PDA培养基稀释至一定浓度,倒入直径为 9 em×9 em的无菌玻璃培养皿中,培养基凝固后,
在每个培养基平面放入1个供试菌的菌饼(直径为
4ram),使菌饼带菌丝的一面贴在培养基表面,每个
处理重复3次,以丙酮为对照。放置于25℃培养 箱中培养,72 h后用十字交叉法测定供试菌菌落生
长直径,并利用式(2)计算菌丝生长抑制率。 菌丝生长抑制率(%)=
鸳 ×10o (2) 对照菌落直径 …~
1.2.3粗提物的制备
制备小蓟的石油醚、乙酸乙酯、甲醇提取物:取 小蓟粗粉500 g置于一1000 mL三角瓶中,以500
mL石油醚、乙酸乙酯、甲醇顺序超声波提取,超声提
取各3次,每次2 h,过滤,滤液合并,减压回收溶剂
后,置通风橱挥干,得石油醚浸膏(8 g)、乙酸乙酯浸
膏(10 g)和甲醇浸膏(12 g)。 1.2.4活性成分的分离
采用活性追踪法,应用常压柱层析对小蓟石油
醚浸膏中活性成分进行初步分离。每次均选取活性
较高且样品量较大的馏分进行下一次分离,结合重 结晶、TLC等技术,分离具有一定活性的化合物。
2结果与分析
2.1小蓟的生物活性
2.1.1杀虫生物活性
小蓟石油醚、乙酸乙酯、甲醇提取物对蚜虫、三 龄粘虫的生物活性测定结果见表1。
表1 小蓟提取物对蚜虫、三龄粘虫的杀虫生物活性
注:供试样品的浓度为5%(W/V) 由表1可知,小蓟的3种提取物浓度为5%时,
对蚜虫、三龄粘虫均没有明显的触杀活性,但石油醚
提取物对三龄粘虫具有一定的胃毒活性,其死亡率 达到30%。
2.1.2抑菌活性测定
采用抑制菌丝生长法测定小蓟3种供试样品抑 制菌丝生长,结果见表2。 表2小蓟3种供试样品对5种病菌菌丝生长的抑制作用
供试病菌 抑制率(%)
石油醚提取物乙酸乙酯提取物甲醇提取物
注:表中各供试样品的浓度为500 mg・L (w/v) 表2结果表明,小蓟的石油醚提取物、乙酸乙酯
提取物、甲醇提取物浓度为500 mg・L 时,对西瓜 枯萎病菌、马铃薯干腐病菌、苹果炭疽病菌、小麦赤 霉病菌及番茄早疫病菌均没有明显的抑菌活性,其
抑制率均低于20%。
2.2杀虫活性成分分离 2.2.1一级柱层析分离 采用常压柱层析分离。样品8 g用石油醚溶
解,拌入5 g硅胶(100—200目),通风橱中吹干。 层析硅胶200—300目,湿法装柱,柱长度为20 cm,
柱径4 em,干法上样,上样高度2 em。以V石油醚:
V丙酮(100:0、90:10、80:10、60:10、
50:10、30:10)为 维普资讯 http://www.cqvip.com 延安大学学报(自然科学版) 第27卷
洗脱剂,甲醇清柱,每个体系洗1000 mL,等体积100
mL收集馏分,共得馏分144份,TLC检测合并,记为
L。、L2、 …L 。采用载毒叶片法测定了各馏分对三
龄粘虫的生物活性,结果见表3。 表3一次柱层析部分馏分对三龄粘虫的胃毒作用
注:表中各馏分的浓度均为5%(w/v) 由表3表明,L。、L2、L3、L,均没有明显的胃毒活
性,而L4对三龄粘虫具有一定的胃毒活性,其死亡
率达到40%。
2.2.2二级柱层析分离 对L4采用常压柱层析分离,柱长度20 em,柱
径2 em,共上样品0.218 g,V石油醚:V丙酮(80:10、6o:
10、50:10、30:10)梯度洗脱,甲醇清柱。每个体系洗 100 mL,等体积20 mL收集馏分,共收集馏分35份,
TLC检验合并为6份,记为Y。一Y ,Y 馏分有大量
白色结晶出现,经三次重结晶得纯化合物C。 (14
mg)。测定了各馏分对三龄粘虫的生物活性,结果 见表4。
表4二次柱层析部分馏分对三龄粘虫的胃毒作用
馏分 YI Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 对照
胃毒死亡率(%)1O 12.5 18.2 28.5 9.4 11.5 6.2
注:表中各馏分的浓度均为5%(w/v) 由表4表明,Y。、Y 、Y3、Y 、Y 对三龄粘虫均没
有明显的胃毒活性,Y 对三龄粘虫有一定的胃毒活
性,其死亡率为28.5%。
2.2.3 C。 化合物生物活性测定结果 采用载毒叶片法测定C。 的生物活性,结果发现
其具有较强的拒食活性,在2000和3000 g・mL
浓度下,供试昆虫仅在饲叶边缘有咬动的小痕迹,且 试虫品尝载毒叶片后,不再取食。在225、350、600
g・mL 浓度下,供试昆虫开始取食,但与对照组 相比,试虫间歇取食,且取食量明显减少,说明其具
有一定的拒食活性。
2.3化合物结构鉴定 化合C 白色针状结晶(丙酮),m.P.135.2℃
一137.7℃(文献值为136℃一138℃)。在TLC硅胶
板上无紫外吸收,碘缸显色。薄层层析R 值与13一 谷甾醇标准品一致,质谱(FAB—MB)与文献相符, 确定为13一谷甾醇。
H C,
3讨论
在医药上,小蓟常被作为一种抑菌的中药材使
用。但本次实验生测结果表明其并无明显的抑菌活
性,可能是小蓟对常见的农用菌种无任何抑制作用, 也可能是实验所选的菌种太少并没有对具有抑菌活
性的那一菌种进行实验,或者是没有提取到具有抑
菌活性的化学成分。
一次柱层析L4(活性最高馏分)馏分对三龄粘
虫的胃毒死亡率为40%,而二次柱层析Y (活性最
高馏分)馏分对三龄粘虫的胃毒死亡率为28.5%,
明显表明其胃毒活性随分离过程在逐渐降低,这有 可能是在分离过程中活性成分分解、流失造成,也可
能是植物中所含有的杀虫活性物质之间的协同作
用,值得进一步的研究。
由于该植物中的化学成分复杂,化合物数量众
多,因此对该类化合物的分离具有一定的难度。如 何更有效的对其化学成分进行分离,寻找更为捷径
的分离方法,从而得到种类和数量更多的化合物,值 得进一步的探讨。
参考文献:
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