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海南岛位于中国最南端,拥有丰富的植物资源,药用植物达3200多种,几乎包含治疗各类疾病的药用植物。从海南植物,特别是海南特有种中筛选具有农药活性的植物,既开发利用了海南植物,也丰富了植物源农药的来源。
对采自海南岛的46种植物甲醇提取物进行杀虫、抑菌活性研究。通过家蝇Musca domestica的毒杀活性结果,筛选出12种植物对家蝇有一定的毒杀活性,分别为多刺鸡藤Calamus tetradactyloides Burrct、山柑Capparis hainanensis Oliv.、竹节树Carallia brachiata(Lour.) Merr.、长叶木兰Magnolia paenetalauma Dandy、印度崖豆Millettia pulchra(Benth.) Kurz、狭叶泡花树Meliosma angustifolia Merr.、双瓣木樨Osmanthus didymopetalusP.S.Green、红椤Amoora dasyclada How et T Chen、红翅槭Aceraceae fabri Hance、翅苹婆、海南嘉锡树Dasearia aequilateralis Merr和蜈蚣草Pteris vittataL.,他们在处理家蝇48h后,校正死亡率在50%以上,其中,翅苹婆Pteygota alata(Roxb.)R.Brown的甲醇提取物杀虫活性最高,处理24h后其校正死亡率达到100%。对白纹伊蚊Aedes albopictus的毒力测定结果表明,尖峰润楠Machilus monticola S.Lee、翅苹婆、海南大风子Hydnocarpus hainanensis(Merr.)Sleum.和蜈蚣草4种植物对白纹伊蚊幼虫有毒杀活性,处理48h后的校正死亡率均超过50%。46种植物甲醇提取物处理小菜蛾Pultella xylostella48 h后,小菜蛾的死亡率在50%的植物有10种,分别是多刺鸡藤、山柑、竹节树、长叶木兰、印度崖豆、狭叶泡花树、双瓣木樨、红椤、翅苹婆和蜈蚣草,其校正死亡率分别为79.38%、56.33%、55.18%、83.58%、75.04%、54.03%、66.68%、62.09%、63.31%和52.89%。对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani抑菌活性结果表明,10种植物对水稻纹枯病菌具有抑制作用,活性强度从大到小依次为黄杞Engelhardtia roxburghianaWall.、粗毛野桐Mallotus hooker ianus(Seem.)、尖峰润楠Machilus monticola S.Lee、毛蕊鸡血藤Millettia lasiophylla(Hayata)、印度崖豆、海南大风子、蜈蚣草、台湾枇杷Eriobotrya deflexa(Hemsl.) Nakai、密鳞紫金牛Ardisia densilepidotula Merr.和翅苹婆。对水稻白叶枯病菌Xanthimonas oryzae pv. oryzae和水稻细菌性条斑病菌Xanthimonas oryzae pv. oryzicola进行抑菌活性测定,结果表明7种植物对水稻白叶枯病菌具有抑制作用,活性强度由强到弱依次为:毛蕊鸡血藤、翅苹婆、竹节树、山柑、蜈蚣草、粗毛野桐和海南大风子;15种植物甲醇提取物对水稻细菌性条斑病菌具有抑制作用,活性强度由强到弱依次为毛蕊鸡血藤、东方琼楠Beilschmiedia tungfangensisS.Lee et L.Lau、翅苹婆、中华耳草Hedyotis cathayana Ko、锈叶新木姜Neolitsea cambodiana Lee.、荔枝叶红豆Ormosia semicastrata Hancef.litchifolia How、海南罗伞树A. quinquegona var. Hainanensis Walker、黄杞、蜈蚣草、海南杨桐Adinandra hainanensis Hayata、竹节树、粗毛野桐、白颜树Gironniera subaequalis Planch.、密鳞紫金牛和台湾枇杷。
根据活性结果,选取翅苹婆为分离材料,在活性跟踪的基础上,从翅苹婆的乙酸乙酯层中分离得到13个化合物,分别为1-O-p-coumaroyl6-O-cinnamoyi-β-Dgalactoside(1)、1,6-O-dicinnamoyl glucose(2)、肉桂酸(3)、对甲氧基肉桂酸(4)、豆甾醇(5)、蒲公英萜醇乙酸酯(6)、木栓酮(7)、表木栓醇(8)、齐墩果酸(9)、mansonones H(10)、Epiudesmin(11)、Diayangambin(12)、芹菜素(13)。其中1-O-p-coumaroyl6-O-cinnamoyl-β-D-galactoside(1)为新化合物。
以家蝇毒杀实验和细菌抑菌实验综合评价了13种化合物的杀虫、抑菌活性。化合物100μg/g处理家蝇,蒲公英萜醇乙酸酯和芹菜素的毒杀活性较明显,其48h校正死亡率分别为51.44%和57.72%。木栓酮和表木栓醇对家蝇也有一定的杀虫效果,48 h的校正死亡率分别为46.55%和46.36%。化合物在100μg/mL的浓度下对水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌的抑菌活性结果表明,芹菜素和肉桂酸两个化合物对水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌均有明显的抑菌效果。其中对水稻白叶枯病菌的有显著抑制活性的有芹菜素、肉桂酸、对甲氧基肉桂酸和齐墩果酸;对水稻细菌性条斑病菌的抑制效果明显的有肉桂酸、芹菜素、1-O-p-coumaroyl6-Ocinnamoyl-β-D-galactoside、对甲氧基肉桂酸、齐墩果酸和Diayangambin。
蜈蚣草具有杀虫和抑菌活性,实验中通过采用MTT法测定蜈蚣草提取物不同流分段对SL细胞的活性,快速筛选出蜈蚣草的活性部位Y5,然后通过UPLC-MS技术快速分离分析出活性部位的19个化合物结构,均为黄酮苷类化合物,他们分别为quercetin-3-O-glucuronide、Kaempferol-7-O-glucopyranoside-4’-O-rhamnopyranosyl、Kaempferol-3,4’-di-O-glucopyranoside、Kaempferol-3-O-glucopyranoside-7-Orhamnopyranosyl、quercetin-7-methoxyben-3-O-Glucuronide、quercetin-7-methoxyben3-O-Glucuronide-4’-rhamnopyranosyl、quercetin-7-methoxyben-3-O-rhamnopyranosylglucopyranoside、Kaempferol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3, l-6)-glucopyranoside、Kaempferol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3, l-4)-galactopyranoside、Apigenin-4-Orhamnopyranosyl-7-O-rutinoside、Kaempferol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3,1-5)-galactopyranoside、Homoeriodictyol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3,1-5)-galactopyranoside、Homoeriodictyol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3, l-5)-glucopyranoside、Homoeriodictyol-3-O-rutinoside-7-O-rhamnopyranosyl、quercetin-3-O-glucuronide-4-glucopyranoside、quercetin-3-O-glucuronide-7-glucopyranoside、Kaempferol-3-Oneohesperidoside-4-glucopyranoside、Kaempferol-3-O-glucuronide-4-glucopyranoside和Kaempferol-3-O-neohesperidoside-7-glucopyranoside。经检索,6个化合物为新化合物,他们分别为Kaempferol-3,4-di-O-glucopyranoside、quercetin-7-methoxyben-3-O-Glucuronide-4-rhamnopyranosyl、Homoeriodictyol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3,1-5)-galactopyranoside、Homoeriodictyol-3-O-rhamnopyranosyl(1-3,1-5)-glucopyranoside、Homoeriodictyol-3-O-rutinoside-7-O-rhamnopyranosyl和Kaempferol-3-O-glucuronide4-glucopyranoside。通过对保留时间为6.36min的峰进行分离,经核磁谱的数据确认其为quercetin-3-O-glucuronide,与UPLC-MS推测结果相一致。
本研究通过常规的活性实验筛选活性植物,利用常规的分离方法从翅苹婆活性部位中分离出13个化合物;同时以细胞活性筛选作为活性指导,快速筛选出蜈蚣草的活性部位,结合UPLC-MS技术,快速分离分析出19个化合物,其中6个为新化合物,通过定向分离,验证了UPLC-MS推测结果的可靠性。