西南林业大学生物与食品工程学院研究人员探究了传统中药材八角和莪术挥发油的活性成分及其对小菜蛾体内酶活性的影响,以期为小菜蛾植物源杀虫剂的开发提供理论依据。
结果表明,八角挥发油对小菜蛾4 d触杀活性的LC50为54.40 μg/mL,莪术挥发油对小菜蛾4 d胃毒活性的LC50为71.56 μg/mL。通过GC-MS分析,八角挥发油主要成分为茴香脑(85.96%)、草蒿脑(6.23%)、对茴香醛(3.73%)和双戊烯(1.19%);莪术挥发油主要成分为表蓬莪术烯酮(50.64%)、吉马酮(14.10%)、莪术烯醇(8.22%)、莪术呋喃二烯酮(3.99%)、莪术烯(2.27%)、桉叶油醇(1.99%)、蓬莪术环氧酮(1.94%)、β-榄香烯(1.40%)、β-桉叶醇(1.06%)和α-石竹烯(1.02%)。八角挥发油的主要化学成分双戊烯、草蒿脑、对茴香醛和茴香脑4 d对小菜蛾触杀活性的LC50分别为57.99、205.21、111.76和86.48 μg/mL,莪术挥发油主要化学成分桉叶油醇、β-榄香烯、α-石竹烯、莪术烯、表蓬莪术烯酮、β-桉叶醇、吉马酮、莪术烯醇、莪术呋喃二烯酮和蓬莪术环氧酮4 d对小菜蛾胃毒活性的LC50分别为54.48、350.93、44.75、376.45、497.66、50.94、28.58、7.27、28.36和4.34 μg/mL,蓬莪术环氧酮的胃毒活性高于阳性对照除虫菊酯的胃毒活性。随着双戊烯处理浓度的增加,对小菜蛾体内乙酰胆碱酯酶活性表现为抑制→恢复→激活→恢复作用,Ca2+-Mg2+-ATP酶和羧酸酯酶表现为持续激活作用,过氧化氢酶表现为先激活再恢复作用。随着蓬莪术环氧酮处理浓度的增加,小菜蛾体内乙酰胆碱酯酶活性表现为先激活再恢复,Ca2+-Mg2+-ATP酶和过氧化氢酶表现为持续激活作用,羧酸酯酶表现为激活→抑制→激活作用。
综上,八角和莪术挥发油中对小菜蛾具有良好杀虫活性的化合物双戊烯和蓬莪术环氧酮,通过多靶点干扰小菜蛾生理功能,兼具神经毒性、氧化损伤及代谢干扰特性。基于双戊烯和蓬莪术环氧酮挥发性和脂溶性的特点,可开发为微胶囊剂、水乳剂或悬浮剂等剂型的植物源杀虫剂。