五种柏科植物精油对蚊虫的生物活性

白纹伊蚊(Aedes albopictus Skuse)和致倦库蚊(Culex pipiens quinquefasciatus Say)是两种常见的吸血蚊虫,它们传播多种疾病,严重危害人类的健康。植物精油含有丰富的生物活性物质,具有对人畜安全、环境友好、易降解及蚊虫对其不易产生抗性的优点。我国柏科植物资源丰富,其中不少种类富含具有杀虫活性的化合物。从柏科植物中筛选出高效低毒的植物精油开发成高效环保型植物源蚊虫驱杀剂,将产生良好的生态效益和经济效益。 本研究采用水蒸汽蒸馏法提取了龙柏(Sabina chinensis var. chinensis cv. Kaizuca)、绒柏(Chamaecyparis pisifera cv. Squarrosa)、铺地柏[Sabina procumbens (Endl.) Iwata et Kusaka]、福建柏[Fokienia hodginsii (Dunn) Henry et Thomas]、日本扁柏[Chamaecyparis obtuse (Sieb. Et Zucc.) Endl.]5种柏科植物的1-2年生混合茎叶精油；采用浸液法,测试了精油对白纹伊蚊和致倦库蚊Ⅳ龄期幼虫和蛹的毒杀活性；采用三角瓶密闭熏蒸法和电热蚊香片密闭圆筒法,测试了精油对成蚊的熏蒸活性；采用局部涂肤法,测试了精油对白纹伊蚊成蚊的驱避活性；并对5种植物精油的化学成分进行了GC-MS定性分析。研究结果如下： 用浸液法测得龙柏、绒柏、铺地柏、福建柏、日本扁柏精油对白纹伊蚊/致倦库蚊Ⅳ龄期幼虫的24h毒杀LC50值分别为：43.99/44.06、47.66/31.74、64.84/54.11、53.21/55.85、73.11/63.94μg·mL-1。其中龙柏精油对白纹伊蚊Ⅳ龄期的毒杀作用最强,绒柏精油对致倦库蚊Ⅳ龄期幼虫的毒杀作用最强。 用两种不同熏蒸方法得到五种精油对蚊虫的熏蒸活性结果：(1)在三角瓶密闭熏蒸条件下,龙柏、绒柏、铺地柏、福建柏、日本扁柏精油对白纹伊蚊/致倦库蚊成蚊的24h熏蒸LC50值分别为19.44/29.08、39.35/30.46、16.77/21.68、11.99/14.32、13.79/15.63μg·cm-3,其中福建柏精油对两种成蚊的24h熏蒸LC5o值最小；在熏蒸浓度分别为20.82/31.24、37.99/32.57、15.73/23.59、11.32/13.59、12.95/15.54μg·cm-3时,上述五种精油对白纹伊蚊和致倦库蚊的熏蒸KT5o值分别为8.66/6.68、8.89/6.36、9.21/7.66、9.19/8.09、7.67/7.04min。(2)用密闭圆筒法测得龙柏、绒柏、铺地柏、福建柏、日本扁柏精油对白纹伊蚊/致倦库蚊成蚊的24h熏杀LC50值分别为：3.47/2.77、5.63/3.40、3.79/1.93、3.43/3.47、4.26/3.83μg·cm-3,其中福建柏和铺地柏精油分别对白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊的24h熏蒸LC50值最小；在熏蒸浓度分别为3.76/3.13、5.55/3.92、3.79/1.89、3.27/3.27、4.37/3.74μg·cm-3时,上述五种精油对白纹伊蚊和致倦库蚊的熏蒸KT50值分别为17.63/16.87、18.14/18.88、16.67/15.40、17.00/17.24、15.70/15.54min。 用局部涂肤法测得龙柏、绒柏、铺地柏、福建柏和日本扁柏精油在1.5/2.0μL·cm-2的剂量下对白纹伊蚊成蚊的100%保护时间分别是1.42/1.93、3.24/5.45、1.36/1.82、1.43/2.36、0.78/1.86h。其中以绒柏精油对白纹伊蚊成蚊的驱避时间最长,在剂量为2.0μL·cm-2时,超过10%DEET做阳性对照的100%保护时间(3.83h)。 经GC-MS定性分析植物精油,从龙柏精油中鉴定出55种化合物,其中相对含量最高的是α-葑酯(18.8%),其次是榄香醇(16.66%)和柠檬烯(12.26%)；从绒柏精油中分析出17种主要的化学成分,其中α-蒎烯相对含量最高(29.89%),其次是17-norkaur-15-ene (9.96%)和Δ-3-蒈烯(9.79%)；从铺地柏精油中鉴定出58种化合物,相对含量最高的是α-葑酯(12.49%),其次是榄香醇(10.46%)和t-木罗烯(9.05%)；从福建柏精油中分析出19种主要的化学成分,其中α-蒎烯相对含量最高(29.25%),其次是马鞭烯醇(10.88%)和氧化石竹烯(9.64%)；从日本扁柏精油中鉴定出24种化合物,相对含量最高的是Δ-3-蒈烯(35.33%),其次是α-蒎烯(25.60%)和β-月桂烯(12.86%)。植物精油的共有的化学成分是α-蒎烯。精油中含有多种已报道具有驱蚊灭蚊活性的化学成分。 以上研究结果表明,五种柏科植物中,龙柏、铺地柏和绒柏精油具有开发成植物源蚊虫杀幼剂的潜力;福建柏和铺地柏精油对成蚊有显著的熏蒸活性,是开发成植物源灭蚊剂的好材料；绒柏精油对白纹伊蚊成蚊的驱避时间最长,极具开发成植物源蚊虫驱避剂的潜力。