樟科植物提取物对蚊虫趋避活性的测定
摘要:为开发新型的植物源蚊虫驱避剂,以雌性淡色库蚊为对象,采用浸泡法获得香樟、猴樟、少花桂、刨花楠、檫木、沉水樟、红楠、闽楠、香叶树、肉桂等10种樟科植物的提取物,通过实验室自制小型飞行动物趋避实验装置,测定了樟科植物的提取物对淡色库蚊雌蚊成虫的驱避活性。结果表明,10种樟科植物的提取物对淡色库蚊雌蚊成虫都有一定的驱避活性。其中香樟、猴樟、沉水樟、香叶树4种植物对淡色库蚊驱避效果较好,趋避率均在65%以上。而香樟对淡色库蚊驱避效果最好,平均驱避率达83.42%。少花桂、檫木、肉桂3种植物对淡色库蚊驱避效果一般。而刨花楠、红楠、闽楠3种植物对淡色库蚊趋避效果较差,其中,闽楠对淡色库蚊驱避效果最差。
日常生活中,除了灭蚊灯、电蚊拍和挂蚊帐等物理灭蚊、防蚊方法以外,人们还常用蚊虫驱避剂来防止叮咬[1]。蚊虫驱避剂对蚊虫没有毒杀作用,但可使野外的人、畜在一定时间内免受叮咬和侵扰,避免虫媒病发生[2]。根据来源蚊虫驱避剂可分为化学驱避剂和天然源驱避剂。目前,市场上使用最多的化学驱避剂是避蚊胺、羟哌酯、伊默宁[3]。化学驱避剂具有驱避高效、驱蚊时间长等优点[4]。DEET作为使用最广泛的一类蚊虫驱避剂,近年来,不断被媒体报道,对人体有副作用、对环境有害[5-6];但需要特别提出,DEET与氨基甲酸盐类杀虫剂混用时,其毒性将会提高,对人类的安全构成严重威胁。
植物提取物来源于自然,对人体安全无害[7]。对植物源驱避蚊虫的研究,在国内外一直是一个热点,而在国内也越来越多,但大多是在植物精油提取和活性方面的研究[8-9]。因此,研究开发更加高效、安全的植物源蚊虫驱避剂,势在必行[10]。
随着人们对健康和生态环境的日益关注,人们对高效且安全的植物驱避剂的需求越来越大,因此,研究樟科植物提取物对蚊虫的驱避活性,将对开发天然的植物源驱避剂具有一定基础意义和应用价值。
1材料与方法
1.1供试植物


供试植物均采自江西农业大学校园内,基本信息见表1。
1.2实验仪器与试剂
1.2.1实验仪器。电动吸蚊器,电子秒表,电子分析天平,实验室自制小型飞行动物趋避实验装置,10mL量筒,100mL量筒,Φ9cm培养皿,Φ7cm定性滤纸,250mL锥形瓶等。
1.2.2供试试剂。95%乙醇(分析纯)。
1.3供试蚊虫
配方供试的蚊虫,为雌性淡色库蚊羽化3~4d未吸血成虫种群,饲养温度27±1℃,相对湿度55%±5%,成虫供以10%的葡萄糖水溶液。
1.4试验方法与步骤
1.4.1植物提取物的提取方法。樟科植物预处理、粉碎筛分和乙醇提取参照琚雨薇等[1]的方法。


1.4.2植物提取物对蚊虫驱避活性的测定方法。实验室条件下,采用实验室自制的实验装置(图1),测试樟科植物乙醇提取物对淡色库蚊成虫的趋避活性,参照琚雨薇等[11]、范国荣等[12]的方法。
1.4.3数据处理方法。数据处理采用Excel2003和SPSS统计软件处理。
2结果与分析
2.1樟科植物提取物对淡色库蚊的趋避活性


由表2可知,10种香樟植物提取物对淡色库蚊的趋避活性,其处理组蚊虫数量均少于对照组,效果明显。
2.2樟科植物提取物对淡色库蚊的趋避率

由表3可知,10种樟科植物对淡色库蚊雌蚊都有一定的趋避效果。其中香樟、猴樟、沉水樟、香叶树4种植物对淡色库蚊雌蚊驱避效果较好,趋避率均在65%以上;以香樟对淡色库蚊雌蚊驱避效果最好(平均趋避率为83.43%)。少花桂、檫木、肉桂等3种植物对淡色库蚊雌蚊驱避效果一般。而刨花楠、红楠、闽楠3种植物对淡色库蚊雌蚊驱避效果较差,趋避率在29%以下,其中,闽楠对淡色库蚊驱避效果最差(平均驱避率仅为19.69%)。


由图2可知,在5、15、30、60min时,驱避效果最好的都是香樟。在5、60min时,闽楠驱避淡色库蚊雌蚊效果最差;在15min时,红楠驱避淡色库蚊雌蚊效果最差;在30min时,刨花楠驱避淡色库蚊雌蚊效果最差。10种樟科植物中,檫木、闽楠对淡色库蚊雌蚊趋避率随时间的延长而下降;猴樟、香叶树的趋避率随时间的延长而增加;刨花楠、沉水樟的趋避率随时间的延长而先下降后升高;少花桂、香樟、红楠趋避率随时间的延长而呈S型变化;肉桂的趋避率随时间的延长而变化不明显,较为平稳。
2.3方差分析

根据10种供试化合物对淡色库蚊的趋避率结果,5、15、30、60min4组趋避率数据进行正态性检验,P值分别为0.437、0.766、0.348、0.753,均大于0.05,即数据服从正态分布。用SPSS数据处理软件进行双因素方差分析,由表4可知,方差不齐次性显著,P<0.05。


由表5可知,不同时间对淡色库蚊的偏差均方为26.956,F值为0.294,显著性水平为0.749,即P>0.05,说明不能认为不同时间对淡色库蚊趋避率有显著影响。不同植物提取物对淡色库蚊的偏差均方为2116.577,F值为23.111,显著性水平为<0.001,即P<0.01,达极显著水平,说明不同植物提取物对淡色库蚊趋避率有极显著的影响。
3结论与讨论
本研究结果表明,10种樟科植物乙醇提取物对淡色库蚊成虫均有一定的驱避效果。香樟、猴樟、沉水樟、香叶树4种植物的驱避效果较好,其中香樟提取物对淡色库蚊驱避效果最好,平均驱避率为83.43%,与槭树科中毛脉槭的驱避率相近[11]。而刨花楠、红楠、闽楠3种植物对淡色库蚊的驱避效果较差,其中闽楠提取物对淡色库蚊的驱避效果最差,趋避率只13.10%。从数据分析结果认为,香樟、猴樟、沉水樟、香叶树4种樟科植物具备成为深入开发植物源蚊虫驱避剂的功能,但10种樟科植物以外的筛选需要进一步研究;还可在趋避效果较好的植物中进行试验分析,以提取对蚊虫有实质效应的化学成分。另外,4种驱避效果好的植物中有3种属于樟族,而3种驱避效果差的植物都是鳄梨族,那么,樟科不同族、属之间的植物是否存在活性物质的差异,也需要进一步研究。
通过SPSS软件对10种樟科植物提取物的驱避率分析,发现驱避率并不会随时间的延长而发生有规律的变化;这可能是本次试验时间较短,且提取物挥发浓度较大所致。虽然是同一环境下试验,但环境也会发生一些微弱改变,温度、阳光、湿度等对植物提取物驱避蚊虫试验均会产生影响。而且,由于试验条件的限制,淡色库蚊的重复使用,虽然每一次会通风散味,但也会对试验结果造成一定的影响。
本提取物的试验方法,相比于其他的较简单、便捷;因乙醇是良好的萃取剂,基本保留了植物中应有的化学物质。试验时,试剂均由江西农业大学植物天然产物与实验室提供,简化了实验步骤;所用实验装置也是实验室自制的小型飞行动物趋避装置,相比之前的人体趋避实验更加安全、方便、高效,还减少了对人体的伤害。具体操作上,利用滤纸对折后立在培养皿上,增加了滤纸与空气接触的面积,加快了提取液的挥发,给实验带来很大的便捷。
随着经济的发展,人们对生活质量的要求越来越高,为解决日常生活中蚊虫的困扰,开发出相对于人工化学合成的蚊虫驱避剂,更高效、安全、绿色、环保、易分解的植物驱避剂成为时代的潮流[13]。特别是对蚊虫的防治问题,可减少疾病的传染、被叮咬时的不舒适感等。新型植物源驱避剂必定会替代传统的驱避剂,此此类物质也越来越受到人们的关注,必将会得到长远的发展。