臭氧熏蒸对白芷仓储中咖啡豆象的防治效果及药材品质影响研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Stored Products Research 2.7

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  本研究针对高药用价值白芷(Angelicae Dahuricae Radix, ADR)仓储中咖啡豆象(Araecerus fasciculatus)的严重危害问题,创新性采用环保型熏蒸剂臭氧(O3 )。研究发现333.3 ppm O3 处理10分钟可实现成虫100%致死率,且能保持药材色度稳定性和关键香豆素成分(如欧前胡素)含量。该成果为中药仓储害虫防治提供了绿色解决方案,兼具生态安全与药材品质保障双重价值。

  

在传统中药材仓储领域,咖啡豆象(Araecerus fasciculatus)堪称"隐形杀手"。这种具有泛热带分布特性的仓储害虫,已对包括白芷(Angelicae Dahuricae Radix, ADR)在内的百余种药用植物造成严重威胁。中国四川遂宁的统计数据显示,仓储害虫每年导致ADR的损失高达5%,其中咖啡豆象是主要肇事者。这种害虫的幼虫会钻蛀药材形成复杂隧道结构,其排泄物还会堵塞孔道,不仅影响外观品质,更可能导致有效成分流失。传统化学熏蒸剂如甲基溴虽有效但存在残留和抗药性问题,迫使科研人员寻找更绿色的解决方案。

在此背景下,成都中医药大学的研究团队将目光投向了臭氧(O3
)——这种具有强氧化性却可自发分解为氧气的绿色熏蒸剂。团队在《Journal of Stored Products Research》发表的研究中,系统评估了O3
对咖啡豆象成虫的杀灭效果及其对ADR品质的影响。研究采用实验室控制条件(25±2°C,RH75±5%),通过行为学观察、死亡率统计结合高效液相色谱分析等关键技术,首次揭示了O3
在中药仓储害虫防治中的双重作用机制。

材料与方法
研究在温湿度可控的实验室内进行,主要技术包括:1) 不同浓度O3
(0-333.3 ppm)梯度暴露实验;2) 昆虫飞行高度与展翅频率的行为学量化;3) 药材色度测定与香豆素类成分(欧前胡素imperatorin、氧化前胡素oxypeucedanin等)含量分析。

研究结果

O3
浓度对成虫的影响

333.3 ppm O3
处理10分钟可在12天内实现100%成虫死亡率。值得注意的是,处理组昆虫在6天内即表现出显著飞行能力丧失,展翅频率较对照组降低83%。这表明O3
不仅具有致死效应,还能快速抑制害虫行为活性。

药材品质保持
≤333.3 ppm的O3
处理对ADR的色度参数无显著影响,关键药效成分香豆素类含量均保持在质量控制标准内。其中欧前胡素的保留率达98.2%,证明O3
氧化作用具有高度选择性,不会破坏药材核心活性成分。

讨论与结论
该研究首次证实O3
可通过双重机制发挥作用:一方面通过氧化昆虫体表蛋白和脂肪酸直接致死,另一方面穿透细胞膜破坏呼吸系统。相较于传统熏蒸剂,O3
处理具有三大优势:1) 无残留特性保障药材安全性;2) 处理时间短(仅需10分钟)适合工业化应用;3) 对多类型仓储害虫可能具有广谱效果。

这项由Zhengying Wen等人完成的研究,不仅为ADR仓储提供了具体操作参数(333.3 ppm处理10分钟),更重要的是建立了中药绿色仓储的技术范式。其科学价值在于揭示了氧化性熏蒸剂与药材活性成分的相互作用规律,为后续开发基于活性成分保护的精准熏蒸方案奠定了理论基础。随着中医药国际化进程加速,这种兼顾生态效益与药材品质的技术,或将成为中药仓储标准升级的重要方向。

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