迷迭香提取物对豆蚜和紫粉蚧的代谢分析及杀虫活性研究：为农业害虫防治开辟新途径

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Metabolic profiling and insecticidal activities of Rosmarinus officinalis L. for the management of Aphis craccivora Koch and Planococcus lilacinus Cockerell

为解决化学杀虫剂带来的诸多问题，研究人员开展了迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）乙醇水提取物（EAE）、各组分及化合物对豆蚜（Aphis craccivora Koch）和紫粉蚧（Planococcus lilacinus Cockerell）的研究。结果显示其有显著杀虫活性，对研发新型植物源杀虫剂意义重大。

　　在农业生产的广袤领域中，害虫始终是困扰着作物生长、威胁粮食安全的 “顽固敌人”。其中，豆蚜（Aphis craccivora Koch）和紫粉蚧（Planococcus lilacinus Cockerell）这两种刺吸式害虫，可谓是农业和园艺作物、芳香及药用植物的 “噩梦”。它们悄无声息地吸食植物汁液，不仅让植物生长萎靡，严重时还会分泌蜜露，引发黑色煤烟霉菌滋生，极大地降低了作物的产量和品质。

长期以来，人们依赖合成农药来对抗这些害虫，然而，这就像一场 “杀敌一千，自损八百” 的战斗。合成农药在消灭害虫的同时，也给有益昆虫带来了灭顶之灾，对环境造成了严重污染，还威胁着消费者的健康。随着时间的推移，害虫们也变得越来越 “狡猾”，对合成农药产生了抗性。在这样的困境下，寻找一种绿色、环保且高效的害虫防治方法迫在眉睫。

为了攻克这一难题，来自中国科学院（CSIR）下属相关研究机构的研究人员挺身而出，开展了一项针对迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）的深入研究。他们将目光聚焦于迷迭香的乙醇水提取物（EAE）、各组分及化合物，试图挖掘其中潜藏的杀虫奥秘。最终，他们的努力收获了丰硕的成果，研究结果表明迷迭香提取物在防治害虫方面展现出了巨大的潜力，这一发现为农业害虫防治领域带来了新的曙光。该研究成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》杂志上，为全球农业害虫防治提供了宝贵的参考。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在成分分析方面，使用气相色谱（GC）和气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）技术对迷迭香 n - 己烷组分进行分析，以确定其化学组成；利用超高效液相色谱 - 电喷雾 - 飞行时间离子淌度质谱（UHPLC–ESI-QTOF-IMS）分析乙醇水提取物（EAE）的代谢物。在生物活性检测上，通过毒性生物测定评估提取物、组分和化合物对害虫的毒性；运用酶抑制测定研究 EAE 对害虫体内酶活性的影响；借助扫描电子显微镜（SEM）观察害虫形态变化。

下面来详细看看研究结果：

• 成分分析结果：通过 GC/GC-MS 分析发现，迷迭香 n - 己烷组分中含有多种化合物，其中亚麻酸（24.97%）、1,8 - 桉叶素（14.26%）、月桂烯（10.67%）、十六烯酸（9.91%）和莰烯（7.12%）是主要成分。利用 UHPLC–QTOF-IMS 对 EAE 进行分析，鉴定出了 27 种不同的峰，主要的植物成分包括酚类化合物、黄酮类化合物和黄酮苷类。
• 毒性生物测定结果：在对豆蚜的研究中，EAE 在 72 小时和 96 小时后的半数致死剂量（LD₅₀）分别为 3.86 μL / 若虫和 1.84 μL / 若虫，表现出较高的杀虫活性，仅次于阳性对照。n - 己烷组分对紫粉蚧的毒性较高，72 小时和 96 小时后的 LD₅₀分别为 2.87 μL / 爬虫和 1.46 μL / 爬虫 ，且在 96 小时后优于阳性对照。在所有测试化合物中，亚麻酸对两种害虫都表现出较高的毒性。此外，EAE 和其组分的混合物对害虫也有显著的协同作用。
• 温室实验结果：在温室条件下，较高剂量（20 g/L）的迷迭香 EAE 在第二次喷雾后 3 - 7 天，对豇豆叶片和嫩枝上的豆蚜有较高的防治效果，虫口减少率较高，但与阳性对照印楝素（Neem Baan）相当，且均不如乐果（Dimethoate）。
• 其他生物活性结果：EAE 及其组分在较高浓度下对豆蚜的繁殖抑制能力显著，最高可达 99.57%。同时，它们对豆蚜成虫也有明显的驱避作用，浓度越高，驱避效果越好。在酶抑制研究中，EAE 能显著抑制豆蚜体内的乙酰胆碱酯酶（AChE）、谷胱甘肽 - S - 转移酶（GST）、多功能氧化酶（MFO）和羧酸酯酶 1（CES1）的活性；在紫粉蚧中，EAE 能抑制 GST 的活性，但会诱导 AChE 和 CES1 的活性。SEM 分析发现，经 EAE 处理后的豆蚜若虫，其腹膜、刚毛和胸足结构出现明显异常，导致虫体最终解体。

综合研究结论和讨论部分，该研究首次全面地对迷迭香提取物及其组分进行了多方面的研究。明确了其化学组成和代谢物特征，发现了其对豆蚜和紫粉蚧显著的杀虫活性，包括直接毒性、繁殖抑制和驱避作用，以及对害虫体内多种酶的抑制作用。这不仅为开发新型植物源杀虫剂提供了理论依据，也为农业害虫的绿色防治提供了新的选择，有望减少化学农药的使用，保护生态环境，保障农产品的质量安全，对推动可持续农业发展具有重要意义。