發(fā)布時間：2018-03-16 15:15

  本文選題：虎杖花　切入點：絲光綠蠅　出處：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：絲光綠蠅(Lucilia sericata),俗稱綠豆蠅,能傳播痢疾、傷寒、霍亂、結(jié)核等多種疾病。在對其進行化學(xué)防治過程中常造成食品、環(huán)境污染及人體中毒等事故,同時隨著化學(xué)藥劑的長期大量地連續(xù)使用,蠅類已對諸多化學(xué)殺蟲劑產(chǎn)生了抗藥性。因此,從天然產(chǎn)物中尋找新的殺蟲活性物質(zhì)是開發(fā)綠色新型殺蟲劑以減少害蟲抗藥性的有效途徑之一。課題組發(fā)現(xiàn),絲光綠蠅對活體虎杖花具有和天然除蟲菊相似的中毒癥狀,表現(xiàn)為吸引、取食、興奮、癱軟麻痹(麻醉)、死亡等系列行為。經(jīng)進一步藥化實驗,研究發(fā)現(xiàn)虎杖花甲醇提取物的乙醚部位和甲醇部位具有較強的毒殺活性同時具有和活體花類似的中毒癥狀。為此,本文采用生物活性跟蹤法對其中的殺蟲活性成分進行提取、分離、純化及結(jié)構(gòu)鑒定,并初步探討其毒殺作用機制。以期尋找和發(fā)現(xiàn)防治絲光綠蠅的天然活性物質(zhì)和先導(dǎo)化合物,為植物源農(nóng)藥的開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。 1虎杖花對絲光綠蠅毒殺現(xiàn)象生物學(xué)觀察 本文通過現(xiàn)場和實驗深入觀察了虎杖對絲光綠蠅成蟲具有的特異毒殺現(xiàn)象。在虎杖未開花之前,絲光綠蠅對其沒有任何興趣,但一到虎杖花開花之時,絲光綠蠅就會受到虎杖花氣味的吸引陸續(xù)從四面八方大量聚集于花頭上進行吸食。吸食一段時間后絲光綠蠅進入為興奮狀態(tài),表現(xiàn)為亂飛、亂撞、不斷搓動前足、并伴有流涎、抽搐等癥狀。隨著取食時間的延長和取食量的增大,絲光綠蠅逐漸進入抑制狀態(tài),表現(xiàn)為行動緩慢、麻醉等中毒癥狀,最終死亡。活體花對絲光綠蠅的毒力曲線為Y=2.1534X-8.8414,相關(guān)系數(shù)r=0.9872,其LTso為27.32h。 2虎杖花對絲光綠蠅引誘物質(zhì)的化學(xué)分析 在全面觀察了虎杖花對絲光綠蠅特異毒殺現(xiàn)象基礎(chǔ)上,應(yīng)用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定了引誘絲光綠蠅取食的揮發(fā)性成分。從虎杖花中鑒定出21個化合物,占總峰面積的99.29%。2-己烯酸甲酯,苯戊酮,4-己烯酸甲酯,順-3-己烯酸甲酯,2-甲基-6-次甲基-1,7-辛二烯-3-醇等5種物質(zhì)是虎杖花頭香的主要成分,占總揮發(fā)性成分的63.23%。從成分的類別來看,酯類成分占總揮發(fā)性成分的52.09%,以己烯酸甲酯類衍生物為最多,己烯酸甲酯占總酯類成分的85.66%,其中2-己烯酸甲酯的相對百分含量為24.41%；另外一類揮發(fā)性成分為苯戊酮和苯乙酮,含量分別為16.30%和4.33%,占揮發(fā)性成分總量的20.63%。 3虎杖花殺蟲活性物質(zhì)的分離 為了尋找和明確虎杖花對絲光綠蠅的殺蟲活性成分,對虎杖花甲醇提取物的石油醚、乙醚、正丁醇、甲醇和水部位進行殺蟲實驗。石油醚、乙醚和甲醇部位具有較好的殺蟲活性,其LC50分別達到1.31,0.30,0.64mg/mL。而正丁醇和水提取部位沒有檢測到殺蟲活性。為了進一步探明殺蟲活性物質(zhì),作者對其中兩個殺蟲活性較強的乙醚部位和甲醇部位的化學(xué)成分進行了分離。從乙醚部位分離得到7個天然產(chǎn)物,從甲醇部位分離得到22個天然產(chǎn)物。其中蘆薈大黃素、山奈酚、根皮苷、木犀草素、橙皮素、4-羥基苯乙酮、蔗糖、染料木素、橙皮苷、表兒茶素、1-苯乙基-葡萄糖苷等11個化合物為首次從植物虎杖中分離得到。 4單體化合物的殺蟲活性 為了尋找真正的殺蟲物質(zhì)和先導(dǎo)化合物,作者對分離得到的大部分天然產(chǎn)物均進行了殺蟲活性篩選。研究中發(fā)現(xiàn)以蘆薈大黃素為代表的蒽醌類化合物具有較好的殺蟲活性,從試蟲的中毒癥狀來看和提取物相近。大黃素、大黃素甲醚、大黃酸、大黃酚在5h的擊倒作用隨著試藥濃度的增大而增大,但僅蘆薈大黃素的擊倒率超過50%。絲光綠蠅在用藥10h的死亡頭數(shù)(死亡率)均有較大幅度提升,尤其是大黃酚和蘆薈大黃素最為明顯,死亡率達到了56.67%和86.67%。大黃素、大黃素甲醚、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素的濃度均為3.75mg/mL時,絲光綠蠅在10h的死亡率分別為43.33%,20.00%,30.00%,56.67%和86.67%;在20h的死亡率分別為50.00%,30.00%,53.33%,70.00%和90.00%。絲光綠蠅成蟲經(jīng)大黃素、大黃素甲醚、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素給藥10h后,其LC50值分別為3.74,5.90,4.89,3.06,2.44mg/mL.給藥20h后,其LC50值分別為3.36,5.29,3.17,1.90,2.26mg/mL 5虎杖花中蒽醌類化合物對絲光綠蠅的毒殺機制 殺蟲活性實驗證明蒽醌類化合物是虎杖花中起到殺蟲作用的重要的物質(zhì),對絲光綠蠅成蟲具有較強的神經(jīng)毒殺作用。叢試蟲的中毒癥狀推測虎杖花中的蒽醌類化合物可能作用于絲光綠蠅的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在興奮期,給藥組和活體花相對于對照來說均顯示乙酰膽堿酯酶活性降低,即酶比活力降低。大黃素、大黃素甲醚、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素和活體花對乙酰膽堿酯酶的抑制率分別為7.03%,8.59%,24.02%,11.13%,32.62%和36.13%。在此時期絲光綠蠅體內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿含量快速升高,分別為同期對照組的9.45,8.41,9.24,8.98和3.23倍,這和活體化的趨勢一致。絲光綠蠅在興奮期由于乙酰膽堿酯酶酶活力被抑制而導(dǎo)致乙酰膽堿無法被乙酰膽堿酯酶迅速水解為乙酸和膽堿,這會使得大量乙酰膽堿蓄積而無法有效終止神經(jīng)信號的傳遞。這時腦神經(jīng)細胞處于持續(xù)興奮之中,表現(xiàn)為亂飛、亂撞、不斷搓動前足、并伴有流涎、抽搐等癥狀。隨著取食時間的延長,取食量增大,乙酰膽堿酯酶酶活性升高,乙酰膽堿被迅速降解,乙酰膽堿釋放不足,導(dǎo)致神經(jīng)傳遞受阻,試蟲由興奮期轉(zhuǎn)為抑制期(麻醉期),從而表現(xiàn)為行動緩慢、麻醉等中毒癥狀。絲光綠蠅進入麻醉期至即將死亡期,行動遲緩,取食量進一步增大,蒽醌化合物對絲光綠蠅體內(nèi)的乙酰膽堿酯酶表現(xiàn)出快速激活作用。在此時期,大黃素、大黃素甲醚、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素處理的乙酰膽堿酯酶酶比活力分別為同期對照組的2.42、2.37、2.53、2.44和4.02倍。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R285

【參考文獻】

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本文編號：1620473