《Scientific Reports》：Insecticidal activity of the alkaloid oxymatrine on Atta sexdens workers (Hymenoptera: Formicidae)
编辑推荐：
中文翻译摘要
研究人员评估了氧化苦参碱（oxymatrine）掺入毒饵后对Atta sexdens工蚁在实验室条件下的杀虫活性。测试了四种浓度（0.01%、0.03%、0.05%和0.1%），同时设置阴性对照组和阳性对照组（0.1%氟虫胺（sulflurami
中文翻译摘要
研究人员评估了氧化苦参碱（oxymatrine）掺入毒饵后对Atta sexdens工蚁在实验室条件下的杀虫活性。测试了四种浓度（0.01%、0.03%、0.05%和0.1%），同时设置阴性对照组和阳性对照组（0.1%氟虫胺（sulfluramid））。通过生存分析监测并分析了为期21天的生存动态。氧化苦参碱诱导了A. sexdens工蚁的延迟死亡；然而，所有测试浓度均未达到用于毒饵防治的监管有效性阈值。这些结果为氧化苦参碱的时间毒性特征提供了基线信息，并为后续聚焦于配方优化和剂量调整的研究提供了依据。
论文解读文章
研究背景与科学问题
切叶蚁属（Atta）蚂蚁因其与共生真菌Leucoagaricus gongylophorus的高度特化互利关系，通过大量收割新鲜植物材料维持菌圃，对农业和林业造成严重的经济损失。传统上，这类害虫的控制主要依赖以硫氟酰胺（sulfluramid）和氟虫腈（fipronil）为有效成分的合成杀虫剂毒饵。然而，硫氟酰胺的最终代谢物全氟辛酸（PFOA）具有高环境持久性和生物累积毒性，而氟虫腈对蜜蜂、鱼类等非靶标生物存在急慢性毒性风险。因此，寻找对环境友好、选择性强的植物源杀虫剂成为替代策略的研究热点。氧化苦参碱（oxymatrine）是从药用植物苦参（Sophora flavescens）中提取的喹诺里西啶类生物碱，已在多种昆虫中显示出杀虫、拒食和神经毒性作用，但其在切叶蚁毒饵中的应用效果尚缺乏系统评估。本研究旨在首次评估氧化苦参碱作为毒饵有效成分对Atta sexdens工蚁的存活影响，为开发新型生物杀虫剂提供基础数据。
研究方法概述
研究人员采用完全随机设计，在巴西巴伊亚州西南州立大学（UESB）的蚁学实验室进行生物测定。实验使用来自受控条件下饲养的A. sexdens蚁群的工蚁。将不同浓度的氧化苦参碱溶解于10%蔗糖水溶液后，与柑橘果肉混合制成均质毒饵。共设六个处理组：四个氧化苦参碱浓度组（0.01%、0.03%、0.05%、0.1%）、阴性对照组（不含有效成分）和阳性对照组（0.1%硫氟酰胺）。每组四个重复，每个重复含20只工蚁，总计480只工蚁。工蚁暴露于毒饵24小时后移除毒饵，随后提供共生真菌作为食物。在21天内按特定时间点记录死亡率，并使用Kaplan-Meier估计量构建生存曲线，通过Log-rank检验比较处理间差异，采用Benjamini-Hochberg法校正多重比较p值。
研究结果
生存概率曲线分析
结果显示，所有氧化苦参碱处理组在实验初期均保持较高的生存概率，随后随时间推移呈渐进式下降。阳性对照组（0.1%硫氟酰胺）从第11天起死亡率显著上升，至实验结束时生存概率降至零。在氧化苦参碱处理组中，21天后0.05%和0.1%浓度组的生存概率最低，均低于25%。除阳性对照外，所有处理组在21天结束时仍有活体工蚁存在。
浓度效应与统计差异
氧化苦参碱处理组的21天存活率介于15%至40%之间。0.1%氧化苦参碱处理组（T4）与较低浓度组（0.01% T1、0.03% T2、0.05% T3）及阴性对照组之间存在显著差异。而T1、T2、T3三组间无显著差异。所有氧化苦参碱处理组均与阳性对照组存在显著差异，表明最高浓度虽产生了区别于低浓度的生存模式，但其效果仍弱于硫氟酰胺。
生存动态特征
氧化苦参碱诱导的死亡呈现延迟性，即早期死亡率低，后期逐渐升高。然而，由于存活率未降至零，这种延迟死亡模式并不完整，未能满足作为有效延迟作用毒剂的预期标准。
讨论与结论
本研究表明，氧化苦参碱掺入毒饵后对A. sexdens工蚁具有一定的杀虫活性，尤其在0.05%和0.1%的高浓度下表现出显著的生存率降低。然而，其整体效力远低于阳性对照硫氟酰胺，且所有测试浓度均未达到巴西监管机构对毒饵有效性所要求的死亡率阈值。因此，在当前实验条件下，氧化苦参碱不适合作为独立有效成分用于切叶蚁毒饵防控。研究指出，氧化苦参碱在其他昆虫中报道的拒食活性可能影响了工蚁的实际摄入量，但由于未定量测量毒饵消耗量，无法确认这一机制。此外，氧化苦参碱可能通过抑制乙酰胆碱酯酶、干扰离子通道功能或破坏细胞能量代谢等途径发挥毒性，但这些机制在A. sexdens中尚未得到生化验证。研究还建议未来应结合自动追踪和人工智能等运动分析方法，以量化氧化苦参碱对工蚁亚致死行为的影响。最后，研究人员强调本研究存在局限性，包括实验室条件限制、未测量毒饵消耗量、未确认实际摄入量以及未评估生理指标。尽管如此，本研究首次提供了氧化苦参碱对A. sexdens工蚁生存动力学的基础信息，强调了配方优化、剂量调整以及补充行为和生理评估在未来研究中的重要性。
