《Scientific Reports》:Study of the effect of dryness and storage on Ceratonia siliqua L. stem extracts and evaluation of their insecticidal activity
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为解决化学杀虫剂导致昆虫抗药性、环境污染等问题,研究人员开展对长角豆(Ceratonia siliqua L.)茎提取物的研究。通过 UPLC/MS 分析及生物测定,发现提取物对库蚊(Cx. pipiens )和家蝇(M. domestica)幼虫有显著杀虫活性,为控制虫媒传染病提供新生物制剂。
在当今世界,虫媒传染病犹如隐藏在暗处的 “杀手”,持续威胁着人类的健康。蚊子、苍蝇等昆虫作为病原体的传播媒介,悄无声息地将各种危险病菌传递给人类。多年来,人们一直依赖化学杀虫剂来对抗这些 “小恶魔”,但随着时间的推移,昆虫们逐渐产生了抗药性,化学杀虫剂的效果大打折扣。不仅如此,化学杀虫剂还会污染环境、危害人类健康,破坏生态平衡。因此,寻找一种高效且环保的替代方法迫在眉睫,这就促使了科学家们将目光投向了大自然中蕴含丰富化学物质的植物,希望从中找到解决问题的钥匙。
在这样的背景下,来自埃及、沙特阿拉伯、阿曼等多地的研究人员共同开展了一项关于长角豆(Ceratonia siliqua L.)茎提取物的研究。长角豆是一种广泛分布于地中海地区的植物,以往人们主要关注其果实的食用价值,而其茎常被视为农业废弃物。研究人员另辟蹊径,对长角豆茎提取物的潜在价值进行深入挖掘,相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
为了探究长角豆茎提取物的奥秘,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过 UPLC/MS(超高效液相色谱 - 质谱联用技术)对提取物进行分析,该技术能够精准地识别提取物中的化学成分。其次,研究人员建立了库蚊(Cx. pipiens)和家蝇(M. domestica)的昆虫模型,利用这些模型开展杀虫活性测试,从而判断提取物对害虫的作用效果。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 提取物成分分析:利用 UPLC/MS 分析长角豆新鲜(CSF)、干燥(CSd)和储存(CSO)的茎提取物,初步鉴定出 54 种次生代谢物 ,包括黄酮类、酚酸类、单宁类等。其中,CSd 中鉴定出的成分数量最多,在负离子模式下,三种提取物的成分鉴定百分比相近,而正离子模式下则是 CSF > CSd > CSO。
- 杀虫活性研究:研究人员对库蚊和家蝇幼虫进行实验。结果显示,所有植物提取物对库蚊幼虫都有显著的杀虫效果。CSd 在 1.0mg/mL 浓度下,处理 24 小时和 48 小时后,对库蚊幼虫的杀虫活性高达 100%,LC50?分别为 0.09mg/mL 和 0.07mg/mL 。在对家蝇幼虫的实验中,CSF 在 25mg/mL 浓度下,处理 24 小时和 48 小时后,死亡率均达到 100%,LC50?分别为 2.32mg/mL 和 1.80mg/mL 。综合来看,CSd 和 CSF 对杀死蚊子和家蝇幼虫最为有效,CSO 提取物效果次之。
研究结论表明,长角豆茎提取物中含有多种次生代谢物,这些成分可能是其具有杀虫活性的关键所在。干燥和储存等处理方式会影响提取物的化学成分组成,进而影响其杀虫活性。该研究为虫媒传染病的防治提供了新的方向,长角豆茎提取物有望成为一种有效的生物防治剂。这不仅有助于减少化学杀虫剂的使用,降低环境污染,还为开发新型环保农药提供了理论依据,在农业和公共卫生领域具有重要的应用前景。长角豆茎这一曾经被忽视的农业废弃物,在科研人员的努力下,展现出了巨大的潜在价值,为解决虫媒传染病问题带来了新的希望。
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