苦皮藤素V对东方粘虫中肠细胞及其消化酶活性的影响

苦皮藤素Ｖ是从杀虫植物苦皮藤ＣｅｌａｓｔｒｕｓａｎｇｕｌａｔｕｓＭａｘ．根皮中分离的一种对昆虫具有毒杀活性的新化合物。该文通过电镜观察和生化分析研究了其对东方粘虫Ｍｙｔｈｉｍｎａｓｅｐａｒａｔａ（Ｗａｌｋｅｒ）幼虫中肠组织及中肠主要消化酶活性的影响。电镜观察发现，中毒试虫的中肠细胞及其细胞器发生明显病变：柱状细胞顶膜微绒毛零乱、减少；线粒体肿胀，出现空白亮区，双层膜不完整；细胞质密度降低，细胞器排列紊乱；内质网池扩张，囊泡化，粗面内质网减少；杯状细胞杯腔变大，微绒毛减少。消化酶活性测定结果表明，中毒试虫中肠的蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶的活性和正常虫相比，无显著变化。因此认为，苦皮藤素Ｖ主要作用于中肠细胞的质膜及其内膜系统。

苦皮藤素V在粘虫和小地老虎幼虫体内的穿透与代谢

采用高效液相色谱技术研究了苦皮藤素Ⅴ在粘虫Mythimna separata和小地老虎Agrotis ypsilon幼虫中的穿透及代谢。结果表明:苦皮藤素V均不能从粘虫和小地老虎幼虫的体壁穿透到血腔或从血腔穿透到中肠,但很容易从中肠穿透到血腔,且穿透速率无差异;苦皮藤素V在小地老虎幼虫体内的代谢解毒速率远大于其在粘虫幼虫体内的代谢速率,其半衰期分别为5.5和13.1 h。本研究结果表明,苦皮藤素V对粘虫和小地老虎幼虫的选择毒杀作用与药物的穿透能力无关,其在试虫体内的解毒代谢差异才是其对昆虫具有选择作用的机理之一。

苦皮藤素V在植物体内穿透与输导的初步研究

【目的】了解植物源杀虫活性物质苦皮藤素V在植物体内的穿透与输导作用。【方法】以蚕豆苗、小麦苗为供试植物材料,用苦皮藤素V处理植物根系及叶片,定期取样,采用高效液相色谱(HPLC)检测植物中的苦皮藤素V含量。【结果】苦皮藤素V可以穿透蚕豆苗根系进入植物体内,处理12 h后蚕豆苗根系中苦皮藤素V含量为0.20μg/g,48 h后达到1.72μg/g;苦皮藤素也可以穿透叶片进入植物体内,处理12 h后,蚕豆上层叶片苦皮藤素含量为0.34μg/g,48 h后达到0.77μg/g。水体中的苦皮藤素V可以穿透小麦苗根系进入植物体内,处理8 h后,植物中苦皮藤素V含量为0.29μg/g,36 h后达到2.94μg/g,但由于土壤对苦皮藤素V的吸附作用,小麦根系难以吸收到施于土壤的苦皮藤素V。【结论】苦皮藤素V可以穿透植物根系或叶片在植物体内输导。

植物源农药苦皮藤杀虫活性分子制备新技术

本研究报告了一种从苦皮藤(Celangulin)中制备杀虫活性化合物的新技术。目前苦皮藤素的提取主要以醇提法为主,此法提取效率低下,且活性含量低。为了解决苦皮藤素提取和制剂中存在的诸多问题,本项目以植物苦皮藤为对象,研究苦皮藤杀虫活性分子提取新技术。该技术包括超声波辅助提取、分离、纯化、结构鉴定等步骤。从苦皮藤提取物中获得了一种具有较强杀虫活性的化合物苦皮藤素Ⅴ。利用NMR、MS等技术鉴定了该化合物的结构。该项新技术为苦皮藤的利用提供了一种新途径,并为农业生产提供了一种天然、高效、低毒的杀虫剂。

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS_PAGE以及Westernblot的方法,分析了粘虫Mythimnaseparata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP_1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP_3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP_1为分子量约94kD和100kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP_3为分子量约94kD的1种亚基组成的蛋白质。SP_1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。

杀虫活性成分6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的微量合成

苦皮藤根皮粉经苯回流提取、大孔树脂层析和硅胶层析后获得苦皮藤素Ⅴ。以正丙醇和苦皮藤素Ⅴ为原料,建立了基于无水碘代反应和威廉姆逊反应的6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的微量合成方法,反应总收率约为17%。最终产物以HRMS、1H NMR和13C NMR确认为6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ。HPLC分析表明,该产物纯度大于98%。该方法为杀虫活性成分6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的放射性同位素标记合成奠定了基础。

苦皮滕素Ⅴ在土壤中的消解动态及降解产物

为指导苦皮藤素制剂的科学合理使用,采用高效液相色谱-电喷雾多级串联质谱技术(HPLC-ESI-MS/MS)研究了苦皮藤素V在4种土壤中的消解动态及其降解产物。结果表明:苦皮藤素V在江西红土和陕西黄土中消解缓慢,90 d的消解率仅为68.0%和65.0%;在黑龙江黑土和天津碱土中消解相对较快,90 d时消解率分别为84.9%和95.1%。苦皮藤素V在4种土壤中的主要降解产物为一系列在其C-1、C-2和C-8位发生酯键水解而形成的3-羟基、4-羟基及5-羟基的二氢沉香呋喃多元酯。

植物杀虫剂苦皮藤素V作用靶标和作用机理研究进展

苦皮藤素是我国登记的13种植物源杀虫剂之一。对近年来苦皮藤素V作用靶标和作用机理的研究进展进行综述,并展望其研究前景。