《South African Journal of Botany》：Phytochemical analysis and insecticidal activity of
Ageratum conyzoides against
Spodoptera frugiperda and
Bemisia tabaci and docking-guided valorization of its major secondary metabolites
编辑推荐：
•牛膝菊（*A. conyzoides*）通过生物活性测试指导的分级分离获得了生物活性化合物。•正己烷提取物对草地贪夜蛾（*S. frugiperda*）表现出拒食活性。•正己烷提取物对烟粉虱（*B. tabaci*）表现出接触毒性。•前期素 II 显示出强效的拒食活性（ED
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牛膝菊（*A. conyzoides*）通过生物活性测试指导的分级分离获得了生物活性化合物。
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正己烷提取物对草地贪夜蛾（*S. frugiperda*）表现出拒食活性。
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正己烷提取物对烟粉虱（*B. tabaci*）表现出接触毒性。
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前期素 II 显示出强效的拒食活性（ED?? 0.03%）。
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麦角甾醇显示出与 ECO、CYP6、AChE 和 ECR 的多靶点结合能力。
引言
每年因害虫造成的全球作物损失超过 38%（Junaid 和 Gokce，2024）。在热带和亚热带农业中，两种害虫造成了不成比例的危害份额：草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda，鳞翅目：夜蛾科）和烟粉虱（Bemisia tabaci，半翅目：粉虱科）。S. frugiperda 是一种原产于美洲的多食性食叶害虫，此后入侵了非洲和亚洲，那里的玉米产量损失可能超过 70%（Kasoma 等，2021；Tay 等，2022；Rashid 等，2024；Chaudhary 等，2025；）。B. tabaci 造成直接取食损害和病毒传播，根据寄主和虫害严重程度，作物产量可能减少 20–80%（Basit，2019；Abubakar 等，2022；Kavallieratos 等，2024；Sam 等，2024）。这两种害虫经常在南亚和东南亚的耕作系统中同时出现，使管理决策变得复杂（Abubakar 等，2022；Nasir，2022）。
合成农药仍然是针对这两种昆虫的主要工具。然而，大量和重复施用加速了抗性的发展，污染了土壤和水，并伤害了非靶标生物（Ankit 等，2020；Ngegba 等，2022）。在S. frugiperda中，乙酰胆碱酯酶突变 A201S、G227A 和 F290V 现已赋予其对有机磷和氨基甲酸盐的抗性（Zheng 等，2024）。B. tabaci 已发展出多机制抗性，涉及细胞色素 P450 单加氧酶、UDP-糖基转移酶、羧酸酯酶、ABC 转运蛋白和谷胱甘肽 S-转移酶，以及靶标位点改变（Khalid 等，2021；Rajna 等，2021；Morin 等，2024；）。与此同时，监管机构正在撤销高风险活性成分，消费者也越来越要求无残留产品（Lazarevi?-Pa?ti 等，2025）。这些压力共同指向了对那些在环境中分解迅速、不伤害有益生物并适合纳入有害生物综合管理计划的害虫控制选项的需求（Stenberg，2017；Karlsson Green 等，2020；Sanchez-Bayo，2021；Mondal 等，2025）。
植物源杀虫剂是满足这些标准之一的一类替代品。它们含有复杂的次生代谢产物混合物，通常作用于多个生物靶标，并且倾向于比合成化合物分解得更快（Isman，2006；Isman，2020）。出于这些原因，具有化学多样性特征的植物正在被重新审视作为害虫控制剂的潜在来源。
Ageratum conyzoides L.（菊科），俗称牛膝菊，是一种生长迅速的入侵杂草，分布于亚洲、非洲和拉丁美洲（Okunade，2002；Shekhar 和 Anju，2012；Kaur 等，2023）。该植物长期以来一直被用于传统医学，最近因其害虫控制潜力而受到关注（Paul 等，2022；Shadab 等，2024）。植物化学研究在其叶组织中鉴定出了黄酮类化合物（eupalestin, kaempferol, sinensetin, quercetin）、呋喃类（前期素 I 和 II）、萜类（β-石竹烯，β-法尼烯）、生物碱（echinaline, lycopsamine）、酚酸和皂苷（Baral 等，2022；Kato-Noguchi 和 Kato，2024）。
A. conyzoides 中的两种呋喃衍生物对于昆虫控制特别值得关注。前期素 I（7-甲氧基 -2,2-二甲基 -2H-呋喃）和前期素 II（6,7-二甲氧基 -2,2-二甲基 -2H-呋喃）是抗保幼激素剂，可破坏咽侧体，即负责保幼激素生物合成的腺体。处理的昆虫会发生早熟变态，表现出发育异常，变得不育或死亡（Bowers 等，1976；Ghoneim 和 Bakr，2018）。这种作用机制与大多数商业杀虫剂不同，后者主要针对神经系统。
除了杀虫作用外，据报道A. conyzoides 提取物对细菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌；Singh 等，2016；Kouame 等，2018）、真菌（曲霉属、镰刀菌属、稻瘟菌；Chahal 等，2021；Nguyen 等，2021）、线虫（根结线虫；Asif 等，2017）和病毒（埃可病毒；Ogbole 等，2018）也具有活性。
几项实验室研究已经测试了A. conyzoides 对鳞翅目害虫的作用。Benarivo 等（2024）报道使用 400 g/L 的水提物可使二龄S. frugiperda 死亡率高达 100%。Vasantha-Srinivasan 等（2024）发现 1000 ppm 的氯仿提取物可使斜纹夜蛾（Spodoptera litura）死亡率为 98%。Rahayu（2021）在 12% 的甲醇提取物浓度下获得了 95% 的死亡率，并将此效果归因于保幼激素合成的破坏。这些结果很有前景，但研究使用了高浓度的粗提物，并未分离出负责活性的单个化合物。目前仍缺乏对针对入侵害虫S. frugiperda 的具体生物活性成分的系统评估，而A. conyzoides 对B. tabaci 的效力也鲜少受到关注。
本研究旨在弥补这一差距。我们制备了牛膝菊叶片的正己烷、丙酮和甲醇提取物，通过硅胶柱色谱分离单个化合物，并使用核磁共振波谱法对其进行表征。然后在实验室条件下评估了这些提取物和分离出的化合物对两种目标昆虫的拒食活性、生长抑制作用和接触毒性。进行了分子对接以探索这些化合物与两种害虫物种中涉及解毒、神经传导和内分泌调节的选定酶之间潜在的结合相互作用。总体目标是鉴定出活性最高的组分和化合物，并生成关于其分子靶标的可测试假设，作为开发基于植物的害虫管理选项的一步。
章节摘要
化学试剂与设备
所有实验程序均使用从 Merck 和 Rankem 购得的分析级溶剂。Triton X-100 购自 Sigma-Aldrich。化合物的分离和纯化是使用 CDH 硅胶（100–200 目）柱色谱和 Merck 铝片硅胶板（60 F254，0.2 mm）薄层色谱进行的。提取物和分级组分使用旋转蒸发器（Buchi Labortechnik AG9230）在 40 °C 真空下（50–300 mbar）浓缩。薄层色谱显色采用紫外光
纯化合物的分离与鉴定
牛膝菊地上部分的正己烷、丙酮和甲醇提取物的得率分别为干重的 4.1、2.6 和 7.3%。根据薄层色谱图谱，将正己烷和丙酮提取物混合，使用柱色谱分离纯化合物，并分离出四种纯化合物，鉴定为前期素 II（AC-1）（Adebayo 等，2010；Lu 等，2014）、麦角甾醇（AC-2）（Kamboj 和 Saluja，2011）、香豆素（AC-3）（Moreira 等，2007）和咖啡酸（AC-4）（
讨论
牛膝菊在热带地区分布广泛，长期以来一直用于传统医学和害虫控制。尽管早前已有关于其化学成分和生物活性的报道，但鲜有研究将生物活性测试指导的分级分离与针对S. frugiperda 和B. tabaci 两种害虫多种酶的分子对接相结合。在本研究中，对叶片进行顺序提取获得了正己烷、丙酮和甲醇分级组分，从中分离出四种化合物，即前期素 II、麦角甾醇，
结论
对牛膝菊叶片进行顺序提取和生物活性测试指导的分级分离获得了四种次生代谢产物 - 前期素 II、麦角甾醇、香豆素和咖啡酸。正己烷提取物是对S. frugiperda（48 小时 ED50 4.39%）和B. tabaci（72 小时 LC50 0.82%）活性最强的分级组分，这种活性主要可归因于其脂溶性成分。前期素 II 表现出与印楝素相当的拒食效力（ED50 0.03% w/v），而其分子
CRediT 作者贡献声明
Biswajit Horijan：方法学、调查、数据整理、概念化。Rakesh Kumar：写作 – 审阅与编辑、验证、监督。Kailaspati Tripathi：监督、形式分析、数据整理。Parshant Kaushik：写作 – 审阅与编辑、监督、形式分析。Suresh M. Nebapure：方法学、资金获取、数据整理。Najam Akhtar Shakil：监督、软件、资源、形式分析。Virendra Singh Rana：写作 – 审阅与编辑、可视化，
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所述工作的已知竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢印度农业研究委员会 - 印度农业研究所（ICAR-IARI），普萨，新德里 -110012 主任提供的必要设施。Biswajit Horijan 还感谢 ICAR-IARI 对博士研究项目授予 SRF 奖学金的财政支持。
比斯瓦吉特·霍里安|拉凯什·库马尔|凯拉帕蒂·特里帕蒂|帕尔尚特·考希克|苏雷什·M·内巴普尔|纳贾姆·阿赫塔尔·沙基尔|维伦德拉·辛格·拉纳
