柑橘果皮提取物作为环境友好型埃及伊蚊控制剂的潜力研究

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Biological Research 4.3

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  针对传统化学杀虫剂失效及环境危害问题,哥伦比亚研究人员评估了苦橙(Citrus aurantium L.)和塔希提柠檬(Citrus latifolia)果皮提取物对埃及伊蚊(Ae. aegypti)的成蚊杀灭活性。通过GC-MS分析及WHO标准生物测定,发现6小时氯仿提取物(LaCl6)的LC50低至9 mg/mL,12小时致死率达100%,主要活性成分R-柠檬烯(R-limonene)与β-蒎烯(β-Pinene)等具有协同杀虫效应,为开发植物源蚊媒防控产品提供了新思路。

  

研究背景与意义
埃及伊蚊(Ae. aegypti)作为登革热(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)等虫媒病毒的主要传播者,其防控长期依赖化学杀虫剂,但耐药性及生态毒性问题日益突出。哥伦比亚作为柑橘生产大国,年产量达145万吨,但果皮废弃物利用率低。基于柑橘富含柠檬苦素(limonoids)等生物活性成分的特性,哥伦比亚 Pedagogica y Tecnologica大学团队首次系统评估了苦橙(C. aurantium)和塔希提柠檬(C. latifolia)果皮提取物对埃及伊蚊的成蚊杀灭效果,相关成果发表于《Biological Research》。

关键技术方法
研究采用回流萃取法(乙醇、氯仿、正己烷,4/6小时)制备果皮提取物,通过GC-MS鉴定化学成分;按WHO标准瓶膜法进行成蚊杀灭实验,设置30-120 mg/mL梯度浓度,记录72小时内死亡率;PROBIT分析计算LC50/LC90;统计采用ANOVA和Tukey检验。蚊虫样本来自Moniquira地区野外采集建立的实验室种群。

研究结果
1. 提取物得率与溶剂极性相关
乙醇提取率最高(C. aurantium达24.1%),氯仿次之,正己烷最低(C. latifolia仅1.5%)。6小时提取因化合物饱和导致得率下降,但C. latifolia氯仿提取物(LaCl6)杀虫活性显著提升。

2. 成蚊杀灭活性呈时间-剂量依赖性

  • C. aurantium:乙醇提取物(AuE6)在90 mg/mL浓度下12小时实现100%死亡率,LC50为32.2 mg/mL;
  • C. latifolia:氯仿提取物(LaCl6)表现最优,120 mg/mL浓度6小时即达全效,LC50低至9 mg/mL(12小时),较乙醇提取物效率提升3.6倍。

3. 化学成分与活性关联
GC-MS显示LaCl6中R-柠檬烯(48.7%)、β-蒎烯(8.25%)及沙宾烯(sabinene, 2.04%)为主要成分。6小时提取使β-侧柏烯(β-thujene)浓度提升2.4倍,与杀虫活性正相关。

4. 溶剂与时间交互效应
ANOVA表明溶剂类型(p<0.001)和浓度(p<0.001)对死亡率影响极显著,而提取时间仅对C. latifolia有显著影响(p=0.018)。氯仿对非极性成分的高效萃取是其活性突出的关键。

结论与展望
该研究首次证实C. latifolia氯仿提取物(LaCl6)可通过破坏昆虫神经系统(乙酰胆碱酯酶抑制)及物理穿透角质层双重机制高效杀灭埃及伊蚊。其环境兼容性优于合成拟除虫菊酯,且利用农业废弃物符合循环经济理念。未来需开展田间试验验证实际应用潜力,并探索微胶囊化等技术提升制剂稳定性。这一发现为拉丁美洲登革热流行区(如哥伦比亚年发病超13万例)的社区自主防控提供了低成本解决方案。

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