25种植物提取物杀灭鱼类指环虫活性研究
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25种植物提取物杀灭鱼类指环虫活性研究
王高学;赵云奎;申烨华;郑伟;袁明;陈俏
【摘要】目的筛选出对指环虫具有杀灭活性的植物.方法将感染有指环虫的金鱼
投放在加有一定浓度植物提取物的水体中,控制一定的水体条件,显微镜下定期观察
鱼鳃上的指环虫数量,最后统计杀虫率.结果黄花烟草、牵牛子对中型指环虫最高杀灭率均为90%,其次是茶粕和贯众,分别为70%和55%.苦楝、80%印楝、10%雷公藤、雷丸、使君子、鹤虱、白鲜皮、山豆根、半夏、川鸟、千金子、木鳖子、阿魏、补骨脂、巴豆、天南星、大戟、仙鹤草的最高杀虫率48 h内均在10%~50%.黄
花烟草的最佳有效浓度是80.0 mg/L;茶粕最低用量为6.5 mg/L,但对鱼不安全,在9.5 mg/L时鱼死亡率达60%以上;在药物浓度100~1000 mg/L范围内,柴胡、白头翁、姜黄提取物没有明显杀虫活性.结论黄花烟草、牵牛子具有较好的杀虫活性,可以作为进一步研究的材料.%Aim To screen out plants active in killing the Dactylogyrus.Methods Put goldfish infectedby the Dactylogyrus in water which has been added plant extracts of a certain concentration, controling essential water condition, observe Dactylogyrus'number of fish gills under the microscope regularly, finally count the rate of pesticide.Results Both
the extracts of Nicotiana tabacum and Pharbitis nil Choisy had the highest killing rate of 90%, followed by Tea seed flakes and Dryopteris crassirhizoma Nakal, 70% and 55% respectively.The highest rate of pesticide.was 10%~50% in 48 hours for such plant extracts as Melia azedarach L., 80% Azadriachta indica, 10% Tripterygium wilfordil, Polyporus mylittae, Qusqualis indica L., Carpesium abrotanoides L., Dictamnus dasycarpus Turcz, Bupleurum chinense, Pulsatilla chinensis
Regel, Sophora tonkinensis Gapnep, Penellia ternate Breit., Aconitum carmichaeli Debx., Euphorba lathyris L., Momordica cochinchinensis, Ferula sinkiangensis, Psoralea corylifolia, Croton tiglium, Arisaema erubescens, Euphoria pekinensis, Curcuma longa L.and Agrimonia pilosa.The best concentration of Nicotiana tabacum was 80 mg · L- 1; the lowest dosage of Tea seed flakes was 6.5 mg· L- 1, but it was unsafe to fish, the death rate of fish was above 60%if its dosage exceed 9.5 mg · L-1; Bupleurum chinense, Pulsatilla chinensis Regel and Curcuma longa L.had no insecticidal activity when the extracts' concentration was in the range of 100 ~1 000 mg · L-1.Conclusion Nicotiana tabacum and Pharbitis nid Choisy had good insecticidal activity, worthy of further study.
【期刊名称】《西北大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2011(041)001
【总页数】4页(P73-76)
【关键词】植物提取物;杀虫活性;指环虫
【作者】王高学;赵云奎;申烨华;郑伟;袁明;陈俏
【作者单位】西北农林科技大学,动物科技学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,动物科技学院,陕西,杨凌,712100;西北大学,化学与材料科学学院,陕西,西
安,710069;西北有色金属研究院,材料分析中心,陕西,西安,710016;西北农林科技大学,动物科技学院,陕西,杨凌,712100;西北大学,化学与材料科学学院,陕西,西
安,710069
【正文语种】中文
【中图分类】R318
指环虫(Dactylogyrus)引起的鱼类寄生虫病一直是水产养殖中的重要病害之一,长期以来,生产中多用农药(如有机磷类、菊酯类等)、兽药(吡喹酮、阿维菌素等)以
及人药(甲苯咪唑等)进行防治[1]。
但是,许多药物因残留和污染环境现在已被
禁止使用,还有一些药物由于长期使用,致使寄生虫产生了耐药性而药效降低,甚至无效。
有关指环虫的防治技术已成为世界性难题。
植物源杀虫渔药因其低毒、安全、环保等特点,能满足人们对“绿色水产品”的需求,因而受到人们越来越多的关注。
目前,有关植物源杀虫渔药的研究,国外报道很少,国内也主要是一些临床经验的总结报告。
本研究通过对25种植物提取物杀灭指环虫效果的系统研究,筛选出高效、低毒的杀虫植物,为进一步研究杀虫活性成分,寻求新的杀虫母体药源,并进行仿生合成以及植物源杀虫渔药的生产提供科学依据,同时也为植物源渔药的研究提供“模板”。
实验室建立的活性检测寄主模型为金鱼(Carassius auratus),寄生虫模型为中型指环虫(D.intermedius),实验室活体保种。
感染金鱼体重均小于5 g,购自咸阳市
某金鱼养殖场。
植物提取物由本实验室提取获得。
野外采集的植物有:黄花烟草(Nicotiana tabacum)、苦楝 (Melia azedarach L.)、贯众(Dryopteris crassirhizoma)、雷公藤(Tripterygium wilfordil),均由西北农林科技大学生命科学学院植物教研室贺学礼教授鉴定;茶粕(Tea seed flakes)来源于陕西省汉中市油
脂厂;印楝(Azadriachta indica)由西安汉堡集团提供;雷丸(Polyporus mylittae)、使君子 (Qusqualis indica L.)、鹤虱 (Carpesium abrotanoides L.)、白鲜皮(Dictamnus dasycarpus Turcz)、柴胡(Bupleurum chinense)、白头翁(Pulsatilla chinensis Regel)、山豆根(Sophora tonkinensis Gapnep)、半夏
(Penellia ternate Breit.)、川乌(Aconitum carmichaeli Debx.)、千金子(Euphorba lathyris L.)、牵牛子(Pharbitis nid Choisy)、木鳖子(Momordica cochinchinensis)、阿魏(Ferula sinkiangensis)、补骨脂(Psoralea corylifolia)、巴豆(Croton tiglium)、天南星(Arisaema erubescens)、大戟(Euphoria pekinensis)、姜黄(Curcuma longa L.)、仙鹤草(Agrimonia pilosa),均购自药
材市场,经西北农林科技大学动物科技学院宋晓平教授鉴定。
称取各种植物干燥样品100 g,粉碎,50~60目过筛,使用8~10倍溶剂热回流提取3次,每次2 h,合并提取液,过滤,减压浓缩,并挥发蒸干获得浸膏,再用95%乙醇定容,提取溶剂根据植物不同,分别用甲醇、乙醇、石油醚、丙酮、乙
酸乙酯、三氯甲烷。
定容后溶液含干样均为0.50 mg/L,4℃冰箱保存备用。
1.3.1 无虫鱼培养选择健康、体重小于5 g的金鱼,首先在实验水族箱暂养5天,使用1.5 mg/L甲苯咪唑(Mebendazolum)(含量99.8%,陕西汉江制药厂生产),连续用药2次,每次药浴48 h,换水后用5 mg/L氟甲砜霉素(Florfenicol)药浴4 h备用。
1.3.2 寄生虫感染将上述无虫鱼1 000尾首先暂养在水族箱内,采用地下水,控温25±1℃,充气增氧,投入中型指环虫的保种金鱼100尾混养10天,抽样镜检,
在10×4倍下每个视野内有3~5条以上中型指环虫,感染率达100%时,便可进行药效试验。
1.4.1 杀虫活性初筛、药效测定使用6个体积为120 cm×60 cm×40 cm水族箱,盛入充分暴气地下水,pH为7.0~7.5,控制水温25±1℃,分别投放感染有中型
指环虫的金鱼50尾。
将植物提取物按浓度梯度100~1 000 mg/L分别进行初筛,48 h时取鳃制片、镜检,观察各种药物的不同浓度对指环虫的杀灭情况。
根据初
筛结果对具有杀虫作用的植物提取物进一步进行药效测定,设立提取物浓度梯度直至出现实验鱼中毒死亡为止,镜检并统计各种植物提取物在48 h,72 h,96 h时
对中型指环虫的杀灭率。
实验重复3次,并设对照组。
1.4.2 杀虫活性判断在杀虫规定的时间,解剖鳃部,制片镜检观察指环虫从鳃部脱落情况,如果没有脱落,观察是否死亡,虫体头腺周围口器在1~2 min不发生收缩者,视为死亡,若鳃部无虫或全为死亡者均确定杀虫率为100%。
如果部分脱落,统计每尾鱼鳃部存活寄生虫数量,计算平均值,并与对照组进行对比,计算出杀灭率,以此来评价杀虫效果。
1.4.3 药物麻痹作用确定抽取水族箱底层水,用普通滤纸过滤,对滤纸上的滤物用清水反复冲洗2~3次,收集于表面皿中。
镜检指环虫的活性,确定药物是否对指环虫具有麻痹作用。
选择25种植物提取物进行中型指环虫杀灭作用及金鱼中毒情况的研究。
经过杀虫活性初筛,结果为:黄花烟草提取物48 h对中型指环虫的最高杀灭浓度为100
mg/L,该浓度下最高杀灭率是90%;牵牛子提取物最高杀灭浓度为400 mg/L,最高杀灭率70%;川乌提取物最高杀灭浓度为400 mg/L,最高杀灭率50%;半夏提取物最高杀灭浓度为300 mg/L,最高杀灭率40%;木鳖子提取物最高杀灭浓度为1 000 mg/L,最高杀灭率40%;贯众提取物最高杀灭浓度为500 mg/L,最高杀灭率30%;使君子提取物最高杀灭浓度为400 mg/L,最高杀灭率30%;苦楝最高杀灭浓度为800 mg/L,白鲜皮为300 mg/L,山豆根为 400 mg/L,天南星为 400
mg/L,大戟为700 mg/L,仙鹤草为1 000 mg/L,它们最高杀灭率均为20%;而80%印楝、雷丸和鹤虱提取物最高杀灭率10%,雷丸和鹤虱提取物最高杀灭浓度
分别为1 000 mg/L,300 mg/L;柴胡、白头翁、姜黄提取物没有明显杀虫活性。
在药剂浓度为100 mg/L时,10%雷公藤、茶粕、千金子、阿魏、补骨脂和巴豆
提取物均在48 h时使金鱼全部死亡。
镜检刚死的金鱼,大部分寄生虫脱落死亡,在鳃上没有脱落的指环虫,经检定也均死亡。
说明这7种植物提取物在100 mg/L 时,均能全部杀灭中型指环虫,但鱼的安全浓度均低于100 mg/L。
在100~1 000 mg/L的测试浓度范围内,在48 h柴胡、白头翁、姜黄提取物没有明显杀虫活性。
能够导致实验金鱼在48 h死亡的有:苦楝900 mg/L,死亡100%,贯众500 mg/L,死亡100%,白鲜皮400 mg/L,死亡100%,使君子400 mg/L,死亡90%,鹤虱300 mg/L,死亡 90%,川乌 400 mg/L,死亡达80%,牵牛子500 mg/L,死亡达40%,山豆根、半夏400 mg/L,死亡 40%,黄花烟草 100 mg/L,死亡40%。
选择初筛实验中具有杀虫活性的22种植物提取物,测定其在48 h,72 h,96 h 的最低有效浓度、最佳有效浓度、最佳有效浓度下的最高杀灭率、96 h金鱼开始死亡的浓度和96 h金鱼平均死亡率等实验,实验结果见表1。
由表1可知,牵牛子和黄花烟草植物提取物48 h最佳有效浓度对中型指环虫的最高杀灭率最高,分别为92%和90%。
两种提取物的最佳有效浓度分别为80 mg/L和450 mg/L,鱼的致死浓度为100 mg/L,引起40%的鱼死亡和500 mg/L引起40%的鱼死亡。
可见,这两种植物提取物具有较高的杀虫活性和较低的毒性,所以具有开发为植物杀虫渔药的价值。
茶粕、川乌、贯众和木鳖子植物提取物48 h最佳有效浓度对中型指环虫的最高杀灭率分别为70%,58%,55%和50%。
这6种植物提取物具有较高的杀虫活性,有作为植物杀虫剂的可能性。
但是,茶粕使鱼致死亡的浓度较低,9.5 mg/L就可引起60%的鱼死亡,毒性太大,不宜作为渔药。
川乌、贯众和木鳖子杀虫活性一般,但毒性还较大,所以开发前景也不大。
其余16种植物提取物,半夏、使君子、10%雷公藤、苦楝、山豆根、补骨脂、千金子、白鲜皮、雷丸、阿魏、巴豆、天南星、大戟、仙鹤草、80%印楝、鹤虱最高杀灭率在12% ~45%之间,杀虫活性较低,不具有开发为杀虫渔药的价值。
指环虫病一直是鱼类的主要病害之一,然而,目前国内外有关该病的研究主要侧重于区系、分类等方面的工作。
在渔业生产中,有些药物禁止使用,有些药物由于长
期使用造成抗药性等使药效下降甚至无效,国内外杀灭指环虫的有效药物报道很少。
植物源用于水产杀虫方面的报道很少,主要研究热点在植保领域[2]。
有关水产领域的应用,国外相关文献很少,国内也主要是一些临床经验方面的资料,如苦楝皮防治隐鞭虫病、猫头鳋病,槟榔能够防治头槽绦虫病,枫杨、大青叶、雷丸、五加皮各单味药均可防治猫头鳋病,用使君子、葫芦金拌饲料投喂能够治疗九江头槽绦虫病[3-4]等。
也有一些中药组方用于生产实践中,如陈万生等[5]以油樟、岩桂、巴豆等配伍成强力樟桂杀虫剂,杀灭斜管虫、车轮虫、小瓜虫、鱼虱等。
王桂宏等[6]用川楝皮、苦参、百部、使君子等配制成渔用快杀灵,杀灭鱼体寄生虫。
这些中药组方中主观经验成分较多,杀虫药效有待在生产实践中进一步证实。
当前植物源杀虫渔药存在的主要问题有:系统的药效研究不足;毒理学数据匮乏;药物在环境以及在水产动物体内的残留情况研究较少;药物作用机理不明;植物源渔药商
品化开发的标准以及生产工艺等不完善。
所有这些问题,使目前市场上几乎没有完全合格的商品植物源渔药制剂。
目前市场上销售的植物源渔药杀虫剂种类很多,可以说达到泛滥的程度,其配伍所采用的药物主要是槟榔、雷丸、贯众、苦参、苦楝、辣蓼等等,有采用单一植物提取物的,也有采用多种植物配伍使用的。
然而,各种药物对指环虫的确切杀灭活性报道很少,各种组方更缺乏实验依据。
通过对25种植物提取物杀灭指环虫效果的系统研究可以看出,杀虫活性比较好的只有黄花烟草、牵牛子,而苦楝、80%印楝、10%雷公藤、雷丸、使君子、鹤虱、白鲜皮、山豆根、半夏、川乌、千金子、木鳖子、阿魏、补骨脂、巴豆、天南星、大戟、仙鹤草等虽具有一定的杀虫活性,但并不像人们认为的那么好,并且有效剂量也都非常大。
市售的渔药中,商品标示的植物源杀虫药物的使用量一般不超过1 mg/L,但在使用中确实具有一定的效果,所以不排除这些商品渔药用植物提取物作为掩盖而实际上主要是使用化学药物的可能,这应引起管理部门的高度重视。
植物作为一种低毒、低残留的药物在生产实践中被越来越广泛地使用。
但是,由于其成分复杂,有效成分含量低,使用量大,分离、纯化困难,所以用植物提取物作为杀虫药物成本很高,直接用于水产养殖难度较大,今后的研究重点应是追踪杀虫活性成分,鉴定结构,从而进行人工仿生合成,以开发研制新一代无公害母体渔药。
【相关文献】
[1]农业部《新编渔药手册》编撰委员会.新编渔药手册[M].北京:中国农业出版社,2005:3-129.
[2]卢继荣,李孟楼.植物源杀虫剂的研究开发进展[J].西北林学院学报,2004,19(3):109-112.
[3]邢华.渔药发展概况[J].中国水产,1996(1):10;24-25.
[4]柴桂珍,刘冠章,赵晶晶,等.中药在水产养殖中应用前景[J].中国兽药杂志,1999,
33(3):52-54.
[5]陈万生,李禾.强力樟桂杀虫剂防治鱼类寄生虫病的研究[J].鱼类病害研究,1990,
12(4):29-33.
[6]王桂宏,米红英,王一群,等.纯中草药制剂渔用快杀灵的研制[J].畜牧与兽医,2000,
32(6):20-21.。