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为解决化学杀虫剂危害问题，摩洛哥穆罕默德六世理工大学研究人员研究藜麦皂苷提取物（SRE）对赤拟谷盗（T. castaneum）的作用，发现 SRE 可影响其生存、营养代谢和酶活性，有望用于防治仓储害虫。
仓储害虫防治困境与藜麦皂苷的研究契机
在粮食仓储的 “战场” 上，赤拟谷盗（Tribolium castaneum）是臭名昭著的 “破坏分子”。它们悄无声息地侵蚀着储存的谷物，使粮食的质量大打折扣，造成难以估量的损失。长期以来，化学杀虫剂一直是对抗这些害虫的 “主力军”，但随着时间的推移，其弊端逐渐显现。害虫对化学杀虫剂产生了抗药性，导致防治效果越来越差；而且化学杀虫剂残留还会污染环境、危害人体健康，就像一颗 “定时炸弹”，给生态平衡和人类健康带来巨大威胁。
为了寻找更安全、有效的防治方法，摩洛哥穆罕默德六世理工大学的研究人员将目光投向了大自然的 “宝藏”—— 藜麦皂苷提取物（Saponin-rich extract，SRE）。藜麦是一种营养丰富的谷物，其 husk 中富含皂苷。皂苷是一类具有多种生物活性的化合物，之前研究发现它对昆虫、线虫等有害生物有抑制作用。那么，藜麦皂苷提取物能否成为对抗赤拟谷盗的 “秘密武器” 呢？带着这个疑问，研究人员展开了一系列研究。
这项研究成果若能成功应用，将为仓储害虫防治开辟新的道路，减少化学杀虫剂的使用，保护生态环境和人类健康。该研究发表于Scientific Reports期刊。
研究方法：多技术协同探秘
研究人员为深入探究藜麦皂苷提取物对赤拟谷盗的作用，采用了多种关键技术。在昆虫和植物材料准备上，赤拟谷盗成虫取自实验室培养，在特定条件下饲养，藜麦 husk 来自指定农场。对于 SRE，先经索氏提取法脱脂，再用蒸馏水多次提取，通过一系列沉淀、蒸发、冻干操作获取。利用紫外 - 可见光谱（UV-VIS spectrometry）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对 SRE 进行化学表征。运用局部应用生物测试、生物测定等方法研究其对赤拟谷盗的影响，借助扫描电子显微镜（SEM）观察昆虫表皮结构变化，采用 Probit 分析等统计方法处理数据。
研究结果：SRE 的 “多重打击”
- SRE 的化学组成：通过紫外 - 可见光谱分析，研究人员发现每 100g 提取物中约含有 83.5g 皂苷，这一含量高于许多先前研究。傅里叶变换红外光谱分析显示，提取物中存在多种特征基团，如羟基（-OH）、烷烃化合物的 C-H 键、C=O 键、C=C 键以及 C-O-C 基团等，这些都证实了提取物中皂苷的丰富性。
- 接触作用效果：局部应用生物测试表明，藜麦皂苷提取物对赤拟谷盗成虫具有毒性。研究人员计算出不同死亡率对应的有效剂量，如 13.10mg/mL 的 SRE 可使 10% 的虫体死亡，43.26mg/mL 的 SRE 能达到 50% 的致死率。扫描电子显微镜观察发现，经 SRE 处理的昆虫表皮蜡质层被破坏，出现表皮损伤，这使得 SRE 能够穿透昆虫体表，产生显著的接触毒性。
- 对饮食和营养指标的影响：研究人员通过制备含有不同浓度 SRE 的面粉圆盘进行生物测定。结果显示，随着 SRE 浓度增加，赤拟谷盗的相对生长率（RGR）和相对取食率（RCR）均下降。当 SRE 浓度达到 25mg/g 及以上时，昆虫生长受到显著抑制，50mg/g - 100mg/g 时昆虫体重开始减轻。食物威慑指数（FDI）表明，SRE 是一种有效的取食威慑剂，25mg/g 的 SRE 可使 FDI 达到 84.20%，50mg/g 及以上时 FDI 高达 90% 以上。在长期观察中，高浓度 SRE 处理组昆虫死亡率显著增加，且先于饥饿组达到 100% 死亡率，说明其死亡率主要源于 SRE 的毒性而非饥饿。
- 对酶活性的影响：研究人员对处理后的昆虫进行酶提取，分析多种酶的活性变化。在酚氧化酶（PO）活性方面，饮食中添加 SRE 使 PO 活性显著降低，低浓度 SRE 可能作为抑制剂，高浓度时可能因饥饿效应使 PO 活性下降；而局部测试中，低浓度 SRE 会诱导 PO 活性升高，高浓度则抑制。过氧化氢酶（CAT）活性在 SRE 处理后显著增加，无论是饮食还是局部测试，都呈现出与 SRE 剂量的正相关，这表明昆虫通过提高 CAT 活性来抵御氧化损伤。谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）活性在营养研究中，5mg/g SRE 处理时最高，100mg/g 时最低；局部测试中则随 SRE 浓度升高而增加。淀粉酶活性在接触含 SRE 的食物后显著降低，这可能是因为 SRE 破坏了昆虫中肠组织，影响了消化功能，同时饥饿也会导致淀粉酶活性下降。
研究结论与意义：绿色防治的新曙光
综合研究结果，藜麦皂苷提取物（SRE）对赤拟谷盗展现出强大的 “战斗力”。它不仅具有急性接触毒性，能破坏昆虫表皮蜡质层，还能干扰昆虫的营养代谢，降低其取食和生长能力。同时，SRE 对赤拟谷盗的酶活性产生显著影响，通过多种机制影响昆虫的生理功能。这些结果充分表明，SRE 是一种极具潜力的生物杀虫剂，有望成为化学杀虫剂的理想替代品，为仓储害虫防治提供了绿色、安全的新选择。这一研究成果为未来开发新型生物杀虫剂奠定了坚实基础，对保障粮食安全、减少化学污染具有重要意义，也为后续研究指明了方向，推动生物防治领域不断向前发展。
