3种植物挥发油混配对米象的熏蒸与触杀毒性研究.pdf

88贮藏与保鲜摘要：分析赤桉、直杆蓝桉和文旦3种植物挥发油的化学成分，并研究其混配对米象的熏蒸与触杀毒性。结果表明：赤桉、直杆蓝按和文旦3种植物挥发油的主要成分分别为斯巴醇（2 2.6 9%）、1,8-桉油精（46.8 1%）、D-柠檬烯（6 3.2 8%）。赤按与直杆蓝按挥发油以体积比1:9及9:1混配，对米象熏蒸毒性的共毒系数分别为12 8.2 9%和12 1.96%，为增效作用；以体积比3:7 和4:6 混配，共毒系数分别为114.95%和97.42%，为相加作用。文旦与赤按挥发油以体积比1：9和7：3混配，对米象触杀毒性的共毒系数分别为117.44%和8 5.0 5%，为相加作用；以体积比8：2 和2：8 混配，共毒系数分别为45.92%和6 1.8 2%，为拮抗作用。关键词：植物挥发油；米象；熏蒸毒性；触杀毒性Study on the fumigation and contact toxicity of3 plant volatile oils mixtures Sitophilus oryzaeSUN Ze,YANG Yue-ling,GAO Zhong-teng,HUANG Xuan-sheng,LIANG Qian(College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,Yunnan,China)Abstract:Chemical constituents of the volatile from Eucalyptus camaldulensis,Eucalyptus maideni,Cit-rus maxima were analyzed,and the fumigation and contact toxicity of their mixtures against Sitophilusoryzaewas studied.The results showed that the main component of 3 the plant volatile oils from Eucalyp-tus camaldulensis was spathulenol(22.69%),Eucalyptus maidenii was 1,8-cineole(46.81%),andCitrus maxima was D-limonene(63.28%).The co-toxicity coefficients of volatile oils from Eucalyptus ca-maldulensis and Eucalyptus maideni in volume ratio of 1:9 and 9:1 on the fumigation toxicity of Sitophi-lus oryzae were 128.29%and 121.96%,respectively,indicating synergistic effect,while in volume ra-tio of 3:7 and 4:6,the co-toxicity coefficients were 114.95%and 97.42%,respectively,indicatingadditive effect.The co-toxicity coefficients of volatile oils from Citrus maxima and Eucalyptus camaldu-lensis in volume ratio of 1:9 and 7:3 on the contact toxicity of Sitophilus oryzae were 117.44%and85.05%,respectively,indicating additive effect,while in volume ratio of 8:2 and 2:8,the co-toxicitycoefficients were 45.92%and 61.82%,respectively,indicating antagonistic effect.Key words:plant volatile oil;Sitophilus oryzae;fumigant toxicity;contact toxicity中图分类号：TS225.3米象是一种较为常见的全球性储藏物蛀蚀性害虫，严重危害各种谷物及其加工品。米象大量粮食与油脂3种植物挥发油混配对米象的熏蒸与触杀毒性研究孙泽，杨悦玲，高中腾，黄选胜，梁倩（西南林业大学林学院，云南昆明6 50 2 2 4）文献标志码：A文章编号：10 0 8-957 8(2 0 2 3)10-0 0 8 8-0 5出现时，小麦虫蚀粒上升、千粒重下降、水分含量增加 2 。因米象本身的代谢活动，还会引起粮温升2023年第36 卷第10 期收稿日期：2 0 2 2-0 6-16基金项目：国家自然科学基金（312 0 157 2）；浙江省科技计划项目（2 0 2 2 C02023）；云南省“兴滇英才支持计划”青年人才项目（X D Y C-Q NR C-2 0 2 2-0 2 2 6）；西南林业大学人才引进项目（11130 7）作者简介：孙泽（1998 一），男，硕士，研究方向为植物多样性保护与利用。通信作者：梁倩（197 5一），女，博士，副教授，研究方向为植物资源开发与利用。2023年第36 卷第10 期高、粮食霉变、结块、真菌毒素污染等问题，造成储粮产量和质量下降 3,严重威胁粮食安全。根据GB/T298902013粮油储藏技术规范，目前储粮害虫防治的主要手段是用磷化氢作熏蒸剂，马拉硫磷、杀硫磷和甲基嘧啶磷等作防护剂。磷化氢长期使用会导致储粮害虫产生抗性，但目前还没有有效替代磷化氢的熏蒸剂。防护剂的降解和施药的不均匀,增加了害虫接触亚致死剂量杀虫剂的机率,从而诱导害虫抗药性的形成，增加了防治难度 4。筛选或开发新型储粮熏蒸剂和防护剂是解决害虫抗性最有效的途径。植物挥发油化学成分比较复杂，混合施用往往比单一施用表现出更强的杀虫活性,能提高病虫害的防治效果。本试验通过前期筛选，研究赤桉和直杆蓝桉挥发油对米象熏蒸活性，以及文旦和赤桉挥发油对米象触杀活性，以期为进一步开展植物挥发油防治米象的研究提供参考依据。1材料与方法1.1供试材料赤桉叶、直杆蓝桉叶，2 0 18 年7 月采集于昆明市西南林业大学；文旦果皮，2 0 19年12 月采集于福建省漳州市和平县,均由西南林业大学植物学教研室杜凡教授鉴定；正已烷（纯度97.0%），天津市大茂化学试剂厂；甲氰菊酯（98.1%），北京中科质检生物技术有限公司。1.2供试验用的虫源米象（4年以上），饲养于西南林业大学生物多样性保护与利用学院昆虫学实验室。培养条件：温度（2 8 2），相对湿度7 0%5%，光照周期为光照：黑暗=16 h：8 h,用大米饲养，试验前筛去成虫,待新一代成虫羽化大量出现12 周左右,筛出的成虫作为试验用虫（以下简称试虫）。1.3仪器与设备HP7890A597 5C 气相色谱质谱联用仪（配有电喷雾离子源（ESI），美国Agilent公司配wi-ley7n.1标准谱库检索系统;DZTW型电子调温电热套，上海力辰公司;RGX-250B人工气候培养箱，上海坤天实验仪器有限公司;10 10 0 L移液枪，上海大龙医疗设备有限公司。1.4试验方法1.4.1植物挥发油提取将试验样品阴干并切碎，放入圆底烧瓶中，加粮食与油脂入适量的水,采用水蒸气蒸馏法提取5 6 h,待黄色油状物不再增加时，接收油水混合物，放入冰箱冷冻使油水分离,收集油相,得植物挥发油。1.4.2赤桉、直杆蓝桉和文旦挥发油化学成分的测定1.4.2.1气相色谱条件色谱柱为HP-5MS毛细管柱（30 m0.25mm，0.25mm）；升温程序，在10 0 下保持2 min，以4/m i n 升至2 50，保持10 min；载气（He）流速1.2mL/min;进样口温度2 50；柱前压10 0 kPa；进样量0.2 mL;分流比10 0:1。1.4.2.2质谱条件电离方式为电子轰击离子源（EI）；电子能量70eV；气质接口温度2 8 0；离子源温度2 30；四极杆温度150；电子倍增器电压18 9 4V；采用wi-ley7n.1标准谱库检索定性;通过面积归一化法计算各化合物的相对含量。1.4.3赤桉与直杆蓝挥发油混配对米象熏蒸活性的测定参照文献 5 的方法对赤和直杆蓝桉挥发油进行二元混配。采用滤纸浸药法 6 测定挥发油混剂对米象的熏蒸活性，以正已烷作对照。死亡率和校正死亡率计算分别见式（1)和(2）;混剂预期死亡率计算见式(3）;毒效比率计算见式（4）。死亡率=100%处理总虫数校正死亡率=处理组死亡率一对照组死亡率1-对照组死亡率熏蒸活性混剂预期死亡率=（赤桉挥发油LCso的校正死亡率赤桉挥发油所占体积比例+直杆蓝桉挥发油LCso的校正死亡率直杆蓝桉挥发油所占体积比例）10 0%校正死亡率毒效比率=100%(4)混剂预期死亡率选取毒效比率大于1的挥发油混剂配成5个梯度,测定熏蒸活性，通过SPSS软件计算熏蒸活性的LCso，以活性好的A挥发油作为标准挥发油。毒力指数(TI)计算见式(5）;混剂实测毒力指数（ATI)计算见式（6）;混剂理论毒力指数（TTI)计算见式(7）；共毒系数（CTC）计算见式（8），其中CTC120%为增效作用、8 0%CTC120%为相加作用、CTC80%为拮抗作用。89死亡虫数(1)100%(2)(3)90直杆蓝桉挥发油占混剂中的体积比例（%）（7)ATICTC=100%TTI1.4.4文旦与赤桉挥发油混配对米象触杀活性的测定采用微量点滴法 7 测定挥发油混剂对米象的触杀活性。用正已烷做溶剂，分别配制文旦和赤桉挥发油溶液，用微量进样器取不同混配挥发油溶液0.50L滴在米象的前胸背板上,每组10 只,重复5次,将处理后的试虫装人玻璃瓶（直径2.5cm,高度5.5cm)中,放入培养箱培养,培养条件同1.2。正已烷为阴性对照,甲氰菊酯为阳性对照,在2 4 h后观察并记录死亡、存活虫数。死亡率、校正死亡率计算见式（1）（2）。触杀活性混剂预期死亡率计算见式(9）、毒效比率计算见式（4）。选取毒效比率大于1的挥发油混剂配成5个梯度，测定米象的触杀活性,通过 SPSS软件计算 LDso，以活性好的文旦挥发油作为标准挥发油，毒力指数（TI）计算见式（10）、混剂实测毒力指数（ATI)计算见式（11）、混剂理论毒力指数（TTI）计算见式（12）、共毒系数(CTC)计算见式(8)。其中CTC120%为增效作用、8 0%CTC120%为相加作用、CTC80%为拮抗作用。触杀活性混剂预期死亡率=（文旦挥发油LD50o的校正死亡率文旦挥发油所占体积比例+赤桉挥发油LD5o的校正死亡率赤桉挥发油所占体积比例）10 0%(9)文旦挥发油 LD50TI=单剂 LD50文旦挥发油 LDs0ATI=混剂LD502 100%TTI=文旦挥发油 TI 文旦挥发油占混剂中的体积比例+赤桉挥发油TI赤桉挥发油占混剂中的体积比例(12)2结果与分析2.1赤桉、直杆蓝桉和文旦挥发油的主要化学成分3种植物挥发油主要化学成分见表1 3。粮食与油脂赤桉挥发油 LC50TI=单剂 LC 50赤桉挥发油 LCsoATI=混剂LC50TTI=赤桉挥发油 TI赤挥发油占混剂中的体积比例+直杆蓝桉挥发油TI 100%2023年第36 卷第10 期表1赤按挥发油的主要化学成分 100%(5)100%(6)(8)(10)(11)序号12345678序号1234567序号1234562.2赤桉与直杆蓝桉混配对米象的熏蒸活性由表4可知：初步筛出4种毒效比率大于1的增效配比,分别是赤与直杆蓝桉体积比9：1、4:6、表42 4h赤桉与直杆蓝桉挥发油不同配比对米象实际校正死亡率、预期死亡率和毒效比率赤桉与直杆实际校正蓝桉体积比死亡率/%10:154.009:174.008:248.007:338.006:442.005:526.004:654.003:756.002:836.801:956.000:1042.00化合物3-侧柏烯-水芹烯对伞花烃-水芹烯-粘品烯-侧柏烯松油烯4-醇隐酮cryptone表2 直杆蓝桉挥发油的主要化学成分化合物相对含量/%(+)-烯12.251,8-桉油精46.81-松油烯3.80松油烯4-醇1.11-松油醇3.16-枯品醇乙酸酯2.09醋酸牛儿酯1.73表3文旦挥发油的主要化学成分化合物-烯-月桂烯D-柠檬烯顺式芳樟醇乙基-2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-基)丙-2-基碳酸酯3-烯死亡率/%54.0052.8051.6050.4049.2048.0046.8045.6044.4043.2042.00相对含量/%1.101.6518.116.681.171.204.568.60相对含量/%1.4121.5963.282.531.091.03预期毒效比率1.001.400.930.750.850.541.151.230.831.301.002023年第36 卷第10 期3：7、1：9,进一步筛出具有协同增效作用的混配剂。由表5可知：当赤桉与直杆蓝桉体积比为1：9时,CTC最高,表明其对米象熏蒸活性增效最为明显；以赤桉与直杆蓝体积比为9：1混配的熏蒸活性的LCso最低，比赤桉挥发油和直杆蓝桉挥发油单剂的增效作用更为明显；以赤桉与直杆蓝桉体积比为4:6、3：7、1:9混配的熏蒸活性，均优于直杆蓝桉挥发油单剂的熏蒸活性。表5赤桉与直杆蓝桉挥发油混剂对米象熏蒸活性配比的LDs0、95%置信区间、CTC及评价赤桉与直杆LC5o/蓝按体积比95%置信区间CTC/%(mg/L)9:124.893.07 2156.164:636.28粮食与油脂酶,从而增加对米象神经系统的干扰,使其过度兴奋、惊和死亡 8-9。赤桉、直杆蓝桉和文旦及其混剂对米象的体壁渗透和神经系统的相互作用还需要进一步研究。表7 文旦与赤桉挥发油混剂对米象触杀活性的LDs0、95%置信区间、CTC及评价文旦与赤按LD 50/体积比(g/头)8:278.907:346.392:889.581:950.03评价0:10121.96增效相加26.20 50.2897.429195%置信区间CTC/%评价48.15 194.5745.9226.35 88.9085.0555.47 182.3061.8235.51 71.82117.4461.9218.40 262.2810:029.84甲氰菊酯9.67拮抗相加拮抗相加一一8.5849.29一1.77 18 300.95一一一3:71:90:1010:0注：“-”表示无CTC和评价，下同。2.3文旦与赤桉挥发油混配对米象触杀活性由表6 可知：初步筛出4种毒效比率大于1的增效配比，分别是文旦与赤按体积比8：2、7：3、2：8、1：9,进一步筛出具有协同增效作用的混配剂。表6 2 4h文旦与赤桉挥发油不同配比对米象的实际校正死亡率、预期死亡率和毒效比率文旦与赤桉实际校正体积比死亡率/%10:013.009:110.008:237.007:336.006:430.005:524.004:640.003:741.002:858.001:968.000:1058.00由表7 可知：4组混剂虽没有表现出比文旦挥发油单剂更强的触杀活性，但7：3、1:9混配,表现出比赤桉单剂更强的杀虫活性。赤桉、直杆蓝桉、文旦挥发油混剂对米象具有熏蒸与触杀活性,可能是由于混剂增加了昆虫体壁渗透作用,通过抑制乙酰胆碱酯酶活性，干扰-氨基丁酸门控氯通道，拮抗章鱼胺受体或抑制解毒31.5929.7839.2233.68 44.8929.423.03 57.54预期死亡率/%13.0017.5022.0026.5031.0035.5040.0044.5049.0053.5058.0025.11 39.8117.88 51.70114.95128.29一0.571.681.360.970.681.000.921.181.271.00相加增效一毒效比率1.003结论分析赤桉、直杆蓝桉和文旦3种植物挥发油的化学成分，并研究其混配对米象的熏蒸与触杀毒性。结果表明：赤桉、直杆蓝桉和文旦3种植物挥发油的主要成分分别为斯巴醇（2 2.6 9%）、1,8-桉油精（46.8 1%）、D-柠檬烯（6 3.2 8%）。赤桉与直杆蓝桉挥发油以体积比1:9及9：1混配，对米象熏蒸毒性的CTC分别为12 8.2 9%和12 1.9 6%，为增效作用；以体积比3：7 和4：6 混配，对米象熏蒸毒性的CTC分别为114.95%和97.42%，为相加作用。文旦与赤按挥发油以体积比1:9和7：3混配,对米象触杀毒性的CTC分别为117.44%和8 5.0 5%，为相加作用；以体积比8：2 和2：8 混配，对米象触杀毒性CTC分别为45.9 2%和6 1.8 2%，为拮抗作用。本研究为赤桉、直杆蓝桉及文旦挥发油混剂防治米象提供了理论依据。【参考文献1张蒙，赵艳艳，鲁玉杰，等.基于线粒体COI和COI基因的米象与玉米象的分子鉴定 J中国粮油学报,2021,36(10):174-180.【2 王殿轩，彭娟，连桂荣，等谷蠹和米象对小麦的虫蚀粒和千粒重影响比较研究 J河南工业大学学报,2013,34(3):1 5.【3姜雪，赵珍，龚超，等.应用S-烯虫酯小麦防治米象和玉米象持效性模拟研究 J中国粮油学报，2 0 2 2，37(4):153-158.4王争艳，王文芳，苗世远，等储粮防护剂的应用现状及展望 J应用昆虫学报，2 0 2 1，58(3)：497-50 7.(下转第116 页)116乳酸与血清尿素氮在小鼠体内的累积,改善肌酸激酶与超氧化物歧化酶的活力。本研究为相关资源的深度开发与利用提供基础。参考文献1邓可众，陈虹，葛菲，等酸橙中4种单枯成分的GC-MS含量测定 J时珍国医国药，2 0 2 0，31(2)：264-266.【2】申春燕代代花的化学成分及生物活性研究 D广州：华南理工大学，2 0 19.【3刘倩，左月明，严欢，等.代代花中黄酮类化学成分研究 J中药材，2 0 19，42(11)：2 56 5-2 56 9.【4洪开文，宋伦，陈懿，等.眼子菜总黄酮大孔树脂纯化工艺及抗氧化活性研究 J中国食品添加剂，2 0 2 1,32(10):1-10.0+Q00.0(上接第9 1页)【5】姜玉玲，梁巧兰，魏列新，等几种生物农药及其混配剂对兰州百合贮存期鳞茎腐烂病防治作用 J中国生物防治学报，2 0 2 1，37(5)：10 41-10 49.6】SA H A FBZ,M O H A R R A M I PO U R S,M ESH K A T A L SA-DAT M H.Chemical constituents and fumigant toxicity ofessential oil from Carum copticum against two stored prod-uct beetlesJ.Insect Science,2007,14(3):213-218.7 ZHANG JW,WANG Y,FENGYX,et al.Contact tox-icity and repellent efficacy of essential oil from aerial partsof Melaleuca bracteata and its major compositions against(上接第110 页)3结论本研究确定的最佳提取工艺为双酶(纤维素酶与果胶酶质量比1:1)添加量1.5%（以油橄榄果渣质量计）、超声时间30 min、溶剂pH3.5、提取温度50，在此条件下油橄榄果渣多酚得率为1.7 9 8%0.0 7 8%，当油橄榄果渣多酚质量浓度为10 mg/mL时，FRAP值为5.42 g/mL.参考文献【1】张华玲，吴琴，迟原龙，等鲜油橄榄果渣的主要化学成分分析 J)中国油脂，2 0 16，41(9)：10 310 6.【2 王成章，陈强，罗建军，等中国油橄榄发展历程与产业展望 J生物质化学工程，2 0 13，47(2)：41-46.【3王志宏油橄榄果渣多酚活性物制备及其生物活性研究 D北京：中国林业科学研究院，2 0 18.粮食与油脂【5李奕.大孔树脂纯化襄荷黄酮提取物及其对小鼠运动性疲劳的影响 J保鲜与加工，2 0 2 1，2 1(7)：6 4-7 0.【6 周玉蕾松花粉粗多糖对小鼠抗疲劳作用的研究 D.延边：延边大学，2 0 2 2.【7 上官宇晨，黄丽媛，黄熊，等大孔树脂纯化仙草黄酮及成分测定 J中国调味品，2 0 2 1，46(6)：149-153.【8 张沛，吴楠，宋志军，等响应面法优化大孔树脂纯化黄芪毛蕊异黄酮工艺 J食品工业科技，2 0 2 1，42(10):209-214.【9】邵哲，喻治达，钟袁源红托竹荪菌托黄酮的纯化及其抗氧化与抗疲劳活性研究 J食品安全质量检测学报，2 0 2 3，14(1)：315-32 2.【10】刘杰，梁亚蓝，李浩楠，等玉米须中总黄酮的大孔树脂纯化工艺优化 J粮食与油脂，2 0 2 2，35(3)：7 6-80.+00+00+00+00+0three kinds of insects J.Journal of Essential Oil BearingPlants,2021,24(2):349-359.8 C H EN YJ,L U O J X,ZH A NG N,e t a l.I n s e c t ic id a l a c-tivities of Salvia hispanica L.essential oil and combina-tions of their main compounds against the beet armywormSpodoptera exigua J.Industrial Crops and Products,2021,162:113271.9 KIM S,YOON J,TAK J H.Synergistic mechanism of in-secticidal activity in basil and mandarin essential oils a-gainst the tobacco cutworm J.Journal of Pest Science,2021,94:1119-1131.0000+00+00+00+00+0【4邢巧，皮汶灵，冉志文，等油橄榄果渣酚类物质提取测定及其富集方法 J粮食与食品工业，2 0 2 2，2 9(6):5-9.【5何志勇，夏文水橄榄多酚的提取研究 J林产业化学与工业，2 0 0 7,2 7(1)：7 7-8 0.【6 舒适，万勇斌，胡传荣，等油橄榄果渣中多酚的提取与纯化研究 J粮食与油脂，2 0 18，31(6)：96-10 0.【7】孔维宝，李阳，白万明，等微波辅助提取油橄榄果渣多酚 J食品与发酵工业，2 0 11，37(4)：2 33-2 37.【8 林玉芳，陈清西，关夏玉，等.橄榄总多酚提取工艺优化研究 J中国农学通报，2 0 11，2 7(5)：396 40 0.【9谢碧秀，马建英，刘滕，等正交设计优化油橄榄果渣多酚提取工艺 J食品研究与开发，2 0 16，37(9):72-75.10牛鹏飞，仇农学，杜寅苹果渣中不同极性多酚的分离及体外抗氧化活性研究 J农业工程学报，2 0 0 8,24(3):238-242.2023年第36 卷第10 期