西北喜马拉雅地区针叶树——雪松（Cedrus deodara）和巨足杜松（Juniperus macropoda）精油的生物疗效比较及其对两种储藏害虫的分子作用机制研究

《Scientific Reports》：Comparative bio-efficacy and molecular insights of North-Western Himalayan conifers, Cedrus deodara and Juniperus macropoda essential oils against two storage insect pests

　　

摘要

本研究旨在评估来自Juniperus macropoda叶片和雪松木（Cedrus deodara）的精油（EOs）对储藏害虫Tribolium castaneum和Callosobruchus maculatus的熏蒸效果和驱避作用。通过顶空萃取法收集精油中的挥发性化合物，并利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行分析。C. deodara精油中释放的主要化合物为α-杯烯（15.53%）和α-喜马偕林（13.42%），而J. macropoda精油中的主要挥发性成分则为4-萜品醇（22.35%）和柠檬烯（14.16%）。熏蒸实验表明，C. deodara精油对T. castaneum幼虫的毒性显著高于J. macropoda精油（LC₅₀分别为103.91 μl/l vs 357.33 μl/l）；对成虫的毒性也更高（LC₅₀分别为123.10 μl/l vs 724.66 μl/l）。同样，C. deodara精油对C. maculatus成虫的熏蒸效果更显著（LC₅₀为16.13 μl/l），而J. macropoda精油的效果较低（LC₅₀为25.68 μl/l）。驱避实验结果显示，在50 ng和100 ng浓度下，C. deodara精油能够有效驱避C. maculatus成虫，而J. macropoda精油则无显著效果。对于T. castaneum成虫，两种精油均表现出显著的驱避作用，但J. macropoda精油在最低剂量（10 ng）下效果不明显。计算机模拟分析显示，与J. macropoda中的成分相比，C. deodara中的成分（如γ-喜马偕林、α-杯烯、α-喜马偕林和α-(E)-大西洋酮）通常具有更强的结合亲和力，这一结果与生物测定结果一致，表明C. deodara精油具有更强的杀虫活性。分子对接分析还发现乙酰胆碱酯酶是这些精油的主要作用靶点，进一步证实了其在熏蒸杀虫中的作用。