Baccharis salicifolia精油对Neltuma alba仓储害虫Rhipibruchus picturatus的杀虫与驱避作用：化学成分及作用机制研究

【编辑推荐】本研究针对阿根廷西北部Neltuma alba仓储害虫Rhipibruchus picturatus造成的经济损失，首次系统评估了Baccharis salicifolia精油(EO)的杀虫与驱避活性。研究发现该EO通过抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)、干扰抗氧化酶(SOD/CAT)活性及诱导脂质过氧化发挥毒性，分子对接实验验证其作用靶点，为开发绿色仓储害虫防控策略提供科学依据。

　　

在阿根廷西北部，一种名为Neltuma alba（俗称白角豆）的豆科植物果实是当地农民重要的经济来源，但其仓储过程中常遭受害虫Rhipibruchus picturatus的严重侵害。这种鞘翅目昆虫的雌虫将卵产入豆荚种子内部，幼虫孵化后直接蛀食种子，成虫羽化时在豆荚表面留下明显孔洞。这种侵害循环往复，导致储存的豆荚质量和数量急剧下降，给以豆荚粉为原料制作烘焙食品和饮料的小农户造成巨大经济损失。长期以来，农户依赖化学合成杀虫剂控制害虫，但由此引发的抗药性、生态污染和健康风险等问题日益突出。

面对这一严峻挑战，阿根廷国家圣地亚哥德尔埃斯特罗大学的研究团队将目光转向植物精油这一天然解决方案。他们选择当地常见药用植物Baccharis salicifolia（菊科）作为研究对象，其精油在传统医学中已被证实具有抗炎、抗菌等多种生物活性。研究团队通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析发现，该精油主要含有单萜类α-水芹烯(12.74%)及倍半萜类桉叶油醇(13.86%)、匙叶桉油烯醇(11.93%)等22种化合物。

为验证精油的实用价值，研究人员设计了一系列实验。接触毒性试验显示，该精油对R. picturatus成虫具有显著致死效果；驱避实验则证实其能有效阻止害虫接近储存物。更深入的作用机制研究表明：精油成分可中度抑制昆虫中枢神经系统关键酶乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性，同时扰乱超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的平衡，并促进丙二醛(MDA)生成——这些变化共同导致害虫氧化应激和生理功能紊乱。分子对接计算结果进一步从原子层面揭示了精油成分与靶标蛋白的相互作用模式。

该研究首次系统阐明了B. salicifolia精油对仓储害虫的多重作用机制，相关成果发表在《South African Journal of Botany》上。这项工作不仅为开发基于植物精油的绿色农药提供了候选配方，其揭示的"神经毒性-氧化应激"双重作用机制更为设计新型害虫防控策略提供了理论依据。对依赖N. alba的小农户而言，这项研究意味着未来可能获得更安全、更可持续的害虫管理方案。

关键技术方法包括：1)植物样本采集于阿根廷圣地亚哥德尔埃斯特罗省，经植物学鉴定后制备精油；2)GC-MS分析精油化学成分；3)标准生物测定法评估接触毒性和驱避活性；4)体外酶活检测AChE抑制率及抗氧化酶(SOD/CAT)活性；5)硫代巴比妥酸法测定脂质过氧化产物MDA含量；6)分子对接模拟主要成分与靶标蛋白相互作用。

【主要结果】
•植物材料与精油分离：从B. salicifolia叶片提取的精油得率为0.63%，采集自阿根廷特定地理坐标区域，标本保存于大学标本馆。

•精油特性表征：鉴定出22种化合物，以α-水芹烯、桉叶油醇和匙叶桉油烯醇为主，不含含氧单萜类。

•结论：该精油通过AChE抑制和氧化应激双重途径发挥杀虫作用，首次报道其对R. picturatus的生物农药潜力。

研究结论强调，B. salicifolia精油对R. picturatus展现出显著的接触毒性和驱避效果，其独特的化学成分组合通过干扰神经系统和氧化还原平衡实现杀虫作用。这种多靶点作用机制降低了害虫产生抗性的风险，而植物源特性确保了环境友好性。该发现为开发基于本地植物的仓储害虫防控产品提供了科学基础，对促进阿根廷特色农产品N. alba的可持续生产具有重要意义。讨论部分指出，未来研究应关注精油制剂的实际应用稳定性及其对非靶标生物的影响，以加速其从实验室走向田间应用。