巴西赫迪奥斯姆（Hedyosmum brasiliense）精油的主要化学成分及其对储藏害虫和真菌的毒性

《Journal of Stored Products Research》：Chemical composition and toxicity of Hedyosmum brasiliense essential oil against storage pests and fungi

植物精油Hedyosmum brasiliense对储藏害虫和真菌的杀灭活性及人类细胞毒性研究。采用水蒸气蒸馏提取精油，GC-MS鉴定出28种成分（占比91.45%），主要含萜烯类化合物。烟熏法对两种象甲杀灭率达49%，接触法抑制真菌增长率超50%，但该精油对人类成纤维细胞具有显著毒性，需进一步优化安全应用方案。

　　Hedyosmum brasiliense 是一种广泛分布在拉丁美洲的植物，其叶子能够合成并储存具有多种生物活性的精油（Essential Oils, EOs）。近年来，随着农业害虫和病原微生物对粮食储存安全构成威胁，研究者们对天然来源的植物提取物表现出浓厚兴趣。这种植物精油不仅具有杀虫和抗菌作用，还可能在农业上发挥重要作用。然而，目前关于其农业应用的研究仍然有限，因此有必要进一步探讨其潜在的生物活性。

本研究通过实验评估了 H. brasiliense 精油（HBEO）对储存害虫和真菌的生物活性，同时分析了其在人体细胞中的细胞毒性。实验结果显示，HBEO 具有显著的杀虫效果，尤其是在对谷蠹（Sitophilus oryzae）和米象（Sitophilus zeamais）的控制方面。此外，HBEO 还表现出良好的抗真菌活性，对多种常见真菌如黄曲霉（Aspergillus flavus）、黑曲霉（Aspergillus niger）、拟青霉（Aspergillus nomius）、禾柄锈菌（Fusarium culmorum）和镰刀菌（Fusarium graminearum）均显示出抑制作用。值得注意的是，在实验过程中，HBEO 对人体成纤维细胞没有显示出毒性，表明其在农业应用中可能具有较高的安全性。

在实验方法上，HBEO 是通过蒸汽蒸馏法从植物叶片中提取的，其化学成分则通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行分析。结果显示，共有 28 种化合物被鉴定出来，占精油总成分的 91.45%。其中，松莰烯（sabinene）和双环氧化物（bicyclogermacrene）是主要成分，分别占据了总成分的较大比例。此外，实验还发现，单萜类化合物在精油中占比较高，这可能是其表现出多种生物活性的原因之一。

在评估 HBEO 的杀虫活性时，研究者采用了接触和熏蒸两种方法。结果表明，熏蒸方法在控制谷蠹和米象方面效果更为显著，达到了约 49% 的死亡率。而接触方法的效果相对较低，仅在 22% 左右。这一结果表明，HBEO 的作用机制可能与熏蒸方式更为契合，能够更有效地影响害虫的生理功能。实验还发现，HBEO 能够改变谷蠹体内的乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽 S-转移酶和超氧化物歧化酶的活性，这可能是其杀虫作用的重要基础。而对于米象，HBEO 则主要影响酯酶活性，并诱导脂质过氧化反应，这表明其作用机制可能因物种不同而有所差异。

在抗真菌活性方面，HBEO 表现出对多种真菌的有效抑制作用。通过挥发和接触两种方式对真菌进行测试，结果显示其对禾柄锈菌和镰刀菌的抑制率超过了 50%。这一发现表明，HBEO 可能成为一种有效的天然抗真菌剂，能够帮助减少粮食储存过程中因真菌污染而造成的损失。此外，HBEO 对黄曲霉和黑曲霉的抑制效果也较为显著，显示出其广泛的抗菌潜力。

在细胞毒性方面，研究者采用了一种基于 resazurin 的实验方法，评估 HBEO 对人体成纤维细胞的影响。实验结果显示，在所有测试浓度下，HBEO 均未对细胞生长产生负面影响，表明其在农业应用中可能具有较高的安全性。这一结果对于推动 HBEO 在实际应用中的推广具有重要意义，因为其不仅能够有效控制害虫和真菌，还不会对人体健康造成危害。

总体而言，H. brasiliense 精油在农业应用中展现出良好的潜力。其杀虫和抗真菌效果表明，可以作为一种天然的生物防治手段，用于减少粮食储存过程中因害虫和真菌造成的经济损失。然而，尽管 HBEO 在生物活性方面表现出色，但其在农业应用中的推广仍需进一步研究，以确保其在实际应用中的安全性和有效性。此外，还需要进一步探讨其对有益生物的影响，以避免对生态环境造成不必要的干扰。

H. brasiliense 属于 Chlorantaceae 科，这一科的植物通常为小型乔木，广泛分布于中美洲和南美洲。许多 Hedyosmum 种类因其芳香化合物而受到关注，这些化合物具有多种生物活性，尤其是在抗真菌方面。这些特性使得 Hedyosmum 种类在医学上得到广泛应用。然而，目前关于 H. brasiliense 在农业上的应用研究仍然较为有限，因此本研究旨在评估其精油的生物活性，包括对害虫和真菌的作用，以及对人类细胞的潜在影响。

H. brasiliense 是巴西特有的植物，其含有多种具有药理活性的分子。尽管已有研究显示其在医学上的应用价值，但其在农业领域的潜力尚未得到充分挖掘。因此，本研究通过实验评估其精油的生物活性，以期为农业害虫和病原微生物的防治提供新的解决方案。同时，本研究也关注其对人类细胞的潜在影响，以确保其在农业应用中的安全性。

在实验过程中，研究人员从巴西库里蒂巴市的仓库中收集了受谷蠹和米象侵害的玉米和小麦样本。通过显微镜观察生殖器结构，确认了样本中的害虫种类。为了维持害虫的生长，研究人员在塑料容器中提供了小麦胚芽和玉米碎屑的混合物，以模拟其自然栖息环境。这一实验方法有助于确保实验结果的准确性，同时也为后续研究提供了基础数据。

在 HBEO 的提取和化学成分分析方面，研究人员通过蒸汽蒸馏法获得了精油，并通过 GC-MS 技术分析其成分。结果显示，精油中含有多种化合物，其中主要成分包括松莰烯和双环氧化物，这些成分可能与其杀虫和抗真菌活性密切相关。此外，单萜类化合物在精油中占比较高，这可能也是其表现出多种生物活性的重要原因之一。

在评估 HBEO 的杀虫活性时，研究人员采用了接触和熏蒸两种方法。结果表明，熏蒸方法在控制谷蠹和米象方面效果更为显著，达到了约 49% 的死亡率。而接触方法的效果相对较低，仅在 22% 左右。这一结果表明，HBEO 的作用机制可能与熏蒸方式更为契合，能够更有效地影响害虫的生理功能。实验还发现，HBEO 能够改变谷蠹体内的乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽 S-转移酶和超氧化物歧化酶的活性，这可能是其杀虫作用的重要基础。而对于米象，HBEO 则主要影响酯酶活性，并诱导脂质过氧化反应，这表明其作用机制可能因物种不同而有所差异。

在抗真菌活性方面，HBEO 表现出对多种真菌的有效抑制作用。通过挥发和接触两种方式对真菌进行测试，结果显示其对禾柄锈菌和镰刀菌的抑制率超过了 50%。这一发现表明，HBEO 可能成为一种有效的天然抗真菌剂，能够帮助减少粮食储存过程中因真菌污染而造成的损失。此外，HBEO 对黄曲霉和黑曲霉的抑制效果也较为显著，显示出其广泛的抗菌潜力。

在细胞毒性方面，研究者采用了一种基于 resazurin 的实验方法，评估 HBEO 对人体成纤维细胞的影响。实验结果显示，在所有测试浓度下，HBEO 均未对细胞生长产生负面影响，表明其在农业应用中可能具有较高的安全性。这一结果对于推动 HBEO 在实际应用中的推广具有重要意义，因为其不仅能够有效控制害虫和真菌，还不会对人体健康造成危害。

本研究的发现表明，H. brasiliense 精油在农业应用中具有广阔的前景。其杀虫和抗真菌效果表明，可以作为一种天然的生物防治手段，用于减少粮食储存过程中因害虫和真菌造成的经济损失。然而，尽管 HBEO 在生物活性方面表现出色，但其在农业应用中的推广仍需进一步研究，以确保其在实际应用中的安全性和有效性。此外，还需要进一步探讨其对有益生物的影响，以避免对生态环境造成不必要的干扰。

H. brasiliense 的精油不仅在农业上具有潜在的应用价值，还可能在其他领域如医药、食品工业等方面发挥重要作用。由于其含有多种具有药理活性的分子，H. brasiliense 在医学上已被广泛用于治疗各种疾病。此外，其精油被认定为“一般认为安全”（GRAS）物质，这使其在食品工业中具有较高的应用潜力。然而，目前关于其在农业应用中的研究仍然有限，因此需要进一步探索其在农业上的可行性。

在农业应用中，HBEO 的杀虫和抗真菌效果表明，其可以作为一种有效的生物防治手段。这种精油能够通过熏蒸和接触两种方式对害虫和真菌产生影响，显示出其在不同环境下的适应性。此外，HBEO 的作用机制可能因害虫和真菌的种类不同而有所变化，这需要进一步研究以明确其作用方式。在细胞毒性方面，HBEO 对人体细胞没有显示出毒性，这表明其在农业应用中可能具有较高的安全性。

在实际应用中，HBEO 可能成为一种有效的天然杀虫剂和抗真菌剂，用于减少粮食储存过程中因害虫和真菌造成的经济损失。这种精油的使用不仅可以降低对化学农药的依赖，还能够减少环境污染和对有益生物的伤害。此外，HBEO 的安全性也使其在农业上的推广更具可行性。

然而，尽管 HBEO 在农业应用中表现出良好的潜力，但其在实际应用中的推广仍需进一步研究。首先，需要确定其最佳的使用方法，以确保其在不同环境下的有效性。其次，需要评估其对环境和生态系统的潜在影响，以确保其不会对有益生物造成伤害。此外，还需要进一步研究其对人类健康的影响，以确保其在农业应用中的安全性。

综上所述，H. brasiliense 精油在农业应用中展现出良好的潜力。其杀虫和抗真菌效果表明，可以作为一种有效的生物防治手段，用于减少粮食储存过程中因害虫和真菌造成的经济损失。然而，尽管 HBEO 在生物活性方面表现出色，但其在农业应用中的推广仍需进一步研究，以确保其在实际应用中的安全性和有效性。此外，还需要进一步探讨其对有益生物的影响，以避免对生态环境造成不必要的干扰。因此，未来的研究应着重于优化 HBEO 的使用方法，评估其对环境和生态系统的潜在影响，并进一步验证其在农业上的应用价值。