胡 燁，梁 琴，蘇劍鋒，雷 雨，劉 軒，農(nóng) 向

［1.竹類病蟲防控與資源開發(fā)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（樂山師范學(xué)院），四川 樂山 614000；2.成都大學(xué)旅游與文化產(chǎn)業(yè)學(xué)院，四川 成都 610000］

0 引言

白紋伊蚊（Aedes albopictus）俗稱花蚊子，是一種竹林中常見的蚊子，自然群體中雌雄性比為1：1.103[1]，也是一種重要的傳染?。ǖ歉餆岷突卓涎挪。┽t(yī)學(xué)媒介昆蟲[2]。通常雌蚊交配一次就可多次產(chǎn)卵。雌蚊觸角上的短毛能遠(yuǎn)距離感受人和動(dòng)物的新陳代謝產(chǎn)物如二氧化碳、濕度、氣味分子等，以此尋找獵物。成熟的雌蚊主要吸食人或動(dòng)物的血液[1]。涂抹驅(qū)避劑是一種有效的個(gè)人蚊蟲防護(hù)方法。植物源驅(qū)蚊劑因環(huán)保、毒副作用小、易降解等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的重視[3]。林業(yè)廢棄物是一種生物質(zhì)資源貯存庫(kù)，主要來源于植物類殘余廢棄物和林業(yè)加工類殘余廢棄物，可被利用為生物質(zhì)能源、生物制劑以及基質(zhì)等[4-5]。青花椒是四川特色資源植物，其中竹葉花椒（Zanthoxylum armatum DC.）被大量栽培，葉片常被丟棄處理，造成資源的極大浪費(fèi)[6]。隨著城市化進(jìn)程的加速，南天竹（Nandina domestica Thunb.）作為一種園林常見栽培樹種被廣泛栽培[7]。在城市綠化帶園林植物修剪中，大量的南天竹枝葉被修剪后丟棄。紫莖澤蘭（Eupatorium adenophora Spreng）是一種多年生草本植物，屬于危害我國(guó)最為嚴(yán)重的外來入侵物種之一，現(xiàn)主要分布于云南、四川、貴州等地[8-10]。對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行開發(fā)再利用是資源植物產(chǎn)生附加值的一種有效途徑。本文研究了竹葉花椒、南天竹以及紫莖澤蘭的提取物對(duì)白紋伊蚊成蚊的驅(qū)避活性和活性成分，為篩選驅(qū)蚊植物和林業(yè)廢棄物資源的開發(fā)利用提供一條途徑和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物材料

白紋伊蚊幼蟲在竹類病蟲防控與資源開發(fā)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)培育，飼養(yǎng)溫度（26±1）℃，相對(duì)濕度55 %±5 %，成蟲供以10 %葡萄糖水。測(cè)試蚊蟲為4～5 d 未吸血的成蚊。

1.2 植物材料及其提取物

紫莖澤蘭E.adenophora 采自涼山州攀枝花市（緯度27°89′N，經(jīng)度102° 26′ E，海拔1500 m）。取紫莖澤蘭粉末樣品200 g,加入95 %乙醇（料液比為1∶10），常溫浸泡7 d 后，30 ℃恒溫水浴提取24 h，各提取3 次，合并濾液后旋轉(zhuǎn)揮發(fā)濃縮，自然晾干后獲得紫莖澤蘭提取物。

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)所需的南天竹果實(shí)采摘于樂山市市中區(qū)（緯度29°56′N，經(jīng)度103°74′E，海拔372 m）的南天竹N.domestica（8年生）落花后第4 個(gè)月的果實(shí)和葉片。竹葉花椒葉片采自涼山州鹽源縣田灣鄉(xiāng)花椒栽培地（緯度27°42′N，經(jīng)度101°51′E，海拔2000 m）的5 年生竹葉花椒Z.armatum 植株。

分別取200 g 南天竹果實(shí)粉末、南天竹葉粉末以及竹葉花椒葉粉末，采用95 %乙醇進(jìn)行索式提?。弦罕葹?∶10），合并濾液后旋轉(zhuǎn)揮發(fā)濃縮，獲得南天竹果實(shí)提取物、南天竹葉提取物以及竹葉花椒葉提取物，分別自然晾干后4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試驗(yàn)方法

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13917.9—2009 規(guī)定的測(cè)試方法進(jìn)行驅(qū)蚊效果試驗(yàn)[11]。

本試驗(yàn)采用單子因試驗(yàn)進(jìn)行驅(qū)蚊效果試驗(yàn)。每個(gè)籠子里投放300 只蚊子。選擇4 名攻擊力合格的測(cè)試人員（男女性別比為1:1），戴上背面剪出25 cm2大小窗口的一次性手套，一只手作為空白對(duì)照，另一處手背暴露皮膚中央涂抹單提取物浸取膏1.5 mg·cm-2。涂抹后等待15 min，將手深入攻擊力合格的蚊蟲籠中2 min，觀察有無蚊蟲前來停落吸血。每隔15 min 測(cè)試1 次，每次測(cè)試時(shí)間2 分鐘。只要有1 只蚊蟲前來吸血即判作驅(qū)避劑失效。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。記錄驅(qū)避劑的有效保護(hù)時(shí)間（h），即100 %保護(hù)時(shí)長(zhǎng)（h）。

1.4 GC -MS 分析四種提取物成分

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC -MS）對(duì)竹葉花椒葉、南天竹果實(shí)和葉以及紫莖澤蘭提取物進(jìn)行了定性和相對(duì)定量分析。采用安捷倫7890B 氣相色譜儀和HP -5MS 毛細(xì)管柱進(jìn)行分析[12]。質(zhì)量選擇探測(cè)器工作在電子碰撞電離（EI）模式。注射器和MS 輸送線溫度分別設(shè)定在260 ℃和280 ℃。以氦氣為載氣，流速1.5 ml·min-1，程序升溫至50 ℃，6 ℃·min-1升溫至110 ℃，10 ℃·min-1升溫至260 ℃，260 ℃保持5 min，用樣條手動(dòng)注射1.0 μl 的樣品。南天竹果實(shí)提取物保留時(shí)間為35 min，竹葉花椒、南天竹葉、紫莖澤蘭提取物保留時(shí)間均為30 min。通過比較粗提物的GC保留指數(shù)（Retention Index，RI）、NIST14質(zhì)譜檢索程序（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所）和質(zhì)譜與已發(fā)表的數(shù)據(jù)，對(duì)各提取物的成分進(jìn)行了鑒定。采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用SPSS 對(duì)四種提取物驅(qū)避白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行單因素方差分析，進(jìn)而用LSD 法對(duì)其進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)。通過比較GC 保留指數(shù)RI、NIS14 質(zhì)譜、相對(duì)百分含量（大于或等于0.01 %）、匹配因子（大于90 %）、GESTIS 物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和化學(xué)搜索引擎確定提取物的主要組分。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種植物提取物的提取率

四種提取物均采用95 %乙醇提取，青花椒葉片、南天竹果、南天竹葉以及紫莖澤蘭提取物的提取率分別為13.56 %、17.96 %、34.89 %和22.54 %。青花椒葉提取物、南天竹葉提取以及紫莖澤蘭提取物均為墨綠色浸膏，南天竹果提取物為黃褐色油狀物。

2.2 四種植物提取物成分及百分比含量

采用GC -MS 聯(lián)用儀分析，得到四種提取物總離子流色譜圖（圖1），峰面積相對(duì)含量分析通過HPMSD 化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按不校正的峰面積歸一法進(jìn)行，化合物定性分析結(jié)果見表1。

表1 GC -MS 對(duì)四種植物提取物的成分分析

圖1 四種植物提取物總離子流色譜圖

續(xù)表1

四種提取物已檢測(cè)出的成分種類和含量不

同。青花椒葉、南天竹葉、南天竹果以及紫莖澤蘭提取物分別檢測(cè)出主要成分有5種、7種、7種和8種。由此推測(cè)，四種提取物活性成分種類和含量的不同可能導(dǎo)致對(duì)白紋伊蚊驅(qū)避效果的不同。

2.3 四種植物提取物對(duì)白紋伊蚊的驅(qū)避效果比較

由表2 可知，基于中位數(shù)的方差齊性檢驗(yàn)顯示L（3，12）=0.426（p ＞0.05）因此數(shù)據(jù)滿足方差齊性假設(shè)。

表2 方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果

參照農(nóng)藥登記衛(wèi)生用殺蟲劑的室內(nèi)藥效評(píng)價(jià)方法，4 名受試者以提取物涂抹皮膚，測(cè)試結(jié)果如表3。在1.5 mg·cm-2的涂抹劑量下，紫莖澤蘭、南天竹果、南天竹葉以及竹葉花椒葉提取物處理對(duì)白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)間分別為3.63 h、3.125 h、2.94 h 以及1.49 h。由此可知，作為涂抹劑趨避蚊蟲，驅(qū)蚊效果最好的是紫莖澤蘭提取物，其次是南天竹果提取物、南天竹葉提取物，效果最差的是竹葉花椒葉提取物。紫莖澤蘭提取物對(duì)白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)間顯著大于其它三個(gè)處理。根據(jù)國(guó)際驅(qū)避劑評(píng)價(jià)的B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，15 %避蚊胺對(duì)白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)間為4 h，紫莖澤蘭提取物對(duì)白紋伊蚊的驅(qū)避效果（3.63 h）略低于15 %避蚊胺（4 h）。綜上可知，紫莖澤蘭是一種較好的驅(qū)蚊劑植物材料，其次是南天竹果、南天竹葉、青花椒葉。

表3 四種植物提取物人體涂膚有效保護(hù)時(shí)間

3 討論

0.1 ml·30cm?2野花椒Zanthoxylum simulans精油、0.1ml·30cm?2胡椒木Zanthoxylum piperitum精油以及468 ug·cm?2貓薄荷Nepeta catana 精油分別對(duì)白紋伊蚊成蚊具有驅(qū)避效果，其100 %保護(hù)時(shí)間分別為2 h、1.5 h 以及4 h[13-15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，1.5 mg·cm?2劑量的紫莖澤蘭提取物、南天竹果提取物、南天竹葉提取物處理對(duì)白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)間分別為3.63 h、3.125 h、2.94 h。由此可知，紫莖澤蘭、南天竹果以及葉提取物的驅(qū)蚊效果均優(yōu)于野花椒精油和胡椒木精油，但均略低于貓薄荷精油。與國(guó)際驅(qū)避劑評(píng)價(jià)的B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（15 %避蚊胺驅(qū)避效果為4 h）[11]相比較，紫莖澤蘭提取物對(duì)白紋伊蚊的驅(qū)避效果略差于15%避蚊胺。因此紫莖澤蘭是一種較好的驅(qū)蚊劑植物材料，其次是南天竹果、南天竹葉、竹葉花椒葉。

本試驗(yàn)四種提取物均是乙醇提取物，提取方法的差異可能導(dǎo)致驅(qū)蚊活性成分種類和含量不同。植物精油對(duì)蚊蟲具有明顯的驅(qū)避作用。迷迭香植物精油采用2種提取方法獲得揮發(fā)油驅(qū)蚊效果存在差異，水蒸氣蒸餾法提取物的迷迭香精油對(duì)白紋伊蚊100 %保護(hù)時(shí)間是3.67 h，驅(qū)避效果遠(yuǎn)低于用超臨界CO2萃取法提取的迷迭香精油（5.82 h）[16]。本文中紫莖澤蘭、南天竹果和葉以及竹葉花椒葉提取物已檢測(cè)出的成分種類和含量不同，這可能是導(dǎo)致白紋伊蚊驅(qū)避效果不同的主要原因。因此，接下來應(yīng)通過純化紫莖澤蘭、南天竹果和葉以及竹葉花椒葉提取物，從而延長(zhǎng)驅(qū)蚊有效保護(hù)時(shí)間，達(dá)到國(guó)際驅(qū)避劑評(píng)價(jià)的B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

蚊蟲趨避性主要與揮發(fā)性物質(zhì)有關(guān)。醇類、醛類、酯類化合物一般是帶香氣低沸點(diǎn)的化合物，其豐度和種類不同會(huì)賦予植物提取物不同的香氣。香氣物質(zhì)芳香醇、α -松油烯、香葉醇、薄荷醇等對(duì)蚊子有較好的趨避效果[17]。由表4 可知，四種植物提取物醇類、醛類、酯類化合物的含量和種類不同。在本試驗(yàn)中，對(duì)白紋伊蚊驅(qū)蚊效果最好的紫莖澤蘭。紫莖澤蘭精油的主要包含半萜類、黃酮類、苯丙素酚類、醇類等化合物。倍半萜類化合物具有驅(qū)蟲和殺蟲的作用。此外，正三十二醇有除螨作用。因此，紫莖澤蘭醇類、酯類、倍半萜類化合物可能是驅(qū)蚊的主要成分，且倍半萜類化合物如植酮（2-Pentadecanone,6,10,14-trimethyl-）具有進(jìn)一步提取分離研究的價(jià)值。

表4 四種植物提取物成分的化學(xué)性質(zhì)

續(xù)表4

我國(guó)有不少關(guān)于植物驅(qū)蚊活性的報(bào)道，如唇形科石香薷Mosla chinensis[18]、廣藿香Pogostemon cablin[19]、迷迭香Rosmarinus officinalis[12]、樟科山雞椒Litsea cubeba[20]對(duì)白紋伊蚊或成蚊具有較好的驅(qū)避活性。將這些植物材料開發(fā)成植物源蚊蟲驅(qū)殺劑面臨的最大障礙是不易獲取或資源不足，無法滿足工廠化生產(chǎn)的原料需用量。入侵植物紫莖澤蘭分布廣、資源數(shù)量巨大[10]。四川省青花椒（包括竹葉花椒）栽植范圍已擴(kuò)展到21 個(gè)市（州）133 個(gè)縣，面積近20 萬hm2，約占全國(guó)總產(chǎn)量的17.6 %，近5 年內(nèi)呈指數(shù)增長(zhǎng)，面積和產(chǎn)量躍居全國(guó)第一[21]。竹葉花椒葉片常被丟棄，造成資源的極大浪費(fèi)。園林常見栽培樹種南天竹可收獲大量的南天竹果實(shí)，同時(shí)修剪將產(chǎn)生大量的廢棄的南天竹枝葉[7]。綜上可知，本文選用了4種來源豐富的植物材料。將以上四種材料采用適宜的方法開發(fā)成植物源蚊蟲驅(qū)殺劑，對(duì)緩解目前化學(xué)滅蚊劑所面臨的抗藥性和生態(tài)環(huán)境方面的雙重壓力具有重要意義，既能帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，又可產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)論

1.5 mg·cm?2劑量的紫莖澤蘭提取物對(duì)白紋伊蚊的100 %保護(hù)時(shí)間為3.63 h，紫莖澤蘭提取物對(duì)白紋伊蚊的驅(qū)避效果略低于國(guó)際驅(qū)避劑評(píng)價(jià)的B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（15 %避蚊胺），說明紫莖澤蘭是一種較好的驅(qū)蚊植物材料，可進(jìn)一步深入地開發(fā)研究。