编辑推荐：
为解决合成熏蒸剂和残留杀虫剂对环境和健康的危害问题，研究人员开展了六种不同精油及其主要成分二元混合物对豇豆象（Callosobruchus maculatus）杀虫活性的研究。结果表明部分精油及混合物杀虫效果显著，且雄虫更敏感，这为种子保存和害虫治理提供了环保方案。
在粮食储存的大舞台上，豇豆象（Callosobruchus maculatus）可谓是臭名昭著的 “破坏分子”。它大肆啃食储存的豆类谷物，不仅让种子重量减轻、产量降低，还严重影响种子品质。据统计，它能使鹰嘴豆损失高达 96.7%，豇豆损失 85.8%，同时还对绿豆、黑豆、豌豆等造成不同程度的破坏 。为了对付这个 “害虫恶霸”，传统方法通常采用合成熏蒸剂和残留杀虫剂，像磷化氢和甲基溴。但这些化学药剂就像一把双刃剑，在杀灭害虫的同时，也带来了诸多麻烦。过度使用磷化氢，不仅导致局部防治失败，还加速了害虫抗药性的产生。而且，它们会在储存产品上残留化学物质，严重威胁人类健康和生态环境。所以，寻找更安全、更环保的替代方案迫在眉睫。
在此背景下，来自摩洛哥哈桑一世大学、摩洛哥国家农业研究所等机构的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目光投向了植物提取物和精油（EOs），这些源于自然的物质具有良性、可生物降解和无毒的特性，就像是大自然赐予的绿色宝藏，有望成为保护粮食的新希望。研究人员深入探究了六种不同精油及其主要成分二元混合物对豇豆象的杀虫活性，相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先是植物材料的采集与处理，他们收集了摩洛哥不同地区开花期的六种芳香植物，包括迷迭香（Rosmarinus officinalis）、牛至（Origanum compactum）等，依据植物不同部位活性成分积累差异选取合适部分，干燥处理后备用。接着，采用水蒸馏法从干燥植物材料中提取精油，利用气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术分析精油化学成分。对于豇豆象，从当地市场受侵染的鹰嘴豆种子获取成虫，在实验室特定条件下饲养多代后用于实验。通过熏蒸法评估精油及其主要成分对豇豆象成虫的杀虫活性，并设置不同浓度梯度和对照组。在评估二元混合物效果时，采用 1:1 比例的各成分亚致死剂量（LC25）进行实验，运用多种公式计算死亡率并判断混合物的协同、拮抗或无效应。最后，使用 IBM SPSS V.22 软件进行统计分析。
研究结果如下：
- 精油产量：不同植物物种的精油产量差异较大，丁香（Eugenia aromatica）的精油产量最高，达 15%，其他物种则在 0.4% - 2.5% 之间。
- 化学成分：六种精油成分丰富多样，含有单萜烃、氧化单萜和倍半萜烃等。例如，香桃木（Myrtus communis）精油中 1,8 - 桉叶素（1,8 - cineole）含量较高，占 42.22%；牛至精油中香芹酚（carvacrol）占比达 79.20% 。基于 GC - MS 分析结果，选取 1,8 - 桉叶素、香芹酚、长叶薄荷酮（pulegone）和丁香酚（eugenol）作为主要生物活性成分进行后续毒性生物测定。
- 杀虫活性：
- 精油的杀虫活性：研究发现，精油浓度与豇豆象死亡率呈明显的剂量 - 反应关系。迷迭香精油对雌雄豇豆象的杀虫活性最强，随着暴露时间增加，其 LC50值降低，表明杀虫效果增强。相比之下，雌虫对精油的抗性更强。
- 主要成分的杀虫活性：1,8 - 桉叶素和长叶薄荷酮表现出较强的杀虫活性，其 LC50值随暴露时间下降，且雄虫的 LC50值普遍低于雌虫。香芹酚和丁香酚的毒性相对较低，LC50值较高。在致死时间方面，1,8 - 桉叶素和长叶薄荷酮同样表现突出，随着剂量增加，LT50值显著缩短，而香芹酚和丁香酚的 LT50值较高，说明其致死效果较弱，且雌虫的 LT50值通常高于雄虫。
- 主要成分二元混合物的杀虫活性：不同二元混合物对豇豆象的影响各异。丁香酚和香芹酚的混合物，以及 1,8 - 桉叶素和香芹酚的混合物表现出协同效应，能显著提高死亡率，且雄虫对这些混合物更为敏感。丁香酚和 1,8 - 桉叶素的混合物则呈现拮抗效应，含长叶薄荷酮的混合物大多无明显效果。
研究结论和讨论部分指出，迷迭香精油在测试的精油中杀虫效果最佳，其主要成分 1,8 - 桉叶素可能起着关键作用。不同精油及其主要成分的杀虫效果差异，与它们的化学组成密切相关。有趣的是，雄性豇豆象对处理更为敏感，这可能与它们的触角长度、代谢率和表皮厚度等因素有关，但具体机制还需进一步研究。此外，二元混合物中丁香酚与香芹酚、1,8 - 桉叶素与香芹酚的协同作用，为开发更高效的生物杀虫剂提供了新方向。
这项研究意义重大，它为种子保存和可持续害虫管理提供了环保有效的解决方案。基于这些天然精油及其成分开发的生物杀虫剂，既减少了化学药剂的使用，降低对环境和人类健康的危害，又能满足农业可持续发展的需求。不过，目前研究主要在实验室进行，未来还需更多体内研究，探索如何更好地利用这些精油和成分，抵御豇豆象对储存种子的侵害，为全球粮食安全保驾护航。
