灭螺植物资源开发利用研究.docx

灭螺植物资源开发利用研究 灭螺植物资源的开发利用探讨提要：利用我国灭螺植物资源的优势，对 32 种药用植物1进行了灭螺试验，并从中筛选出 5 种对水陆两栖型钉螺 (Oncomelania hupensis)毒杀作用剧烈、资源丰富、对环境污染较小的植物。研制了植物颗粒剂和植物粉剂两种灭螺剂型用于灭螺试验。试验结果表明：植物颗粒灭螺剂对钉螺有剧烈的毒杀作用，钉螺取食颗粒剂后 24h 死亡率分别达 84.8%100%，其毒杀效果明显优于相同植物的其它灭螺方法，对钉螺致死时间比 1×10-3g/l 氯硝柳胺化学灭螺剂提前1224h。与其他植物灭螺方法比较，具有应用广泛、简便好用的特点，为利用植物资源进行灭螺供应了一种新的方法。灭螺植物资源的开发与利用，是生物灭螺工作中重要的内容。应用植物中的有效成分进行歼灭钉螺的探讨，不仅利用了我国灭螺植物资源的优势，而且有效地减轻了化学灭螺药物对环境的污染，有着广袤的应用前景。目前，由于生态环境的人为破坏严峻，使有螺面积扩大，疫情呈上升趋势，引起广泛关注。生物灭螺因此成为比较活跃的探讨领域，并取得了很大的进展2-9。本文探讨了利用灭螺植物资源的现状，针对目前植物灭螺工作面临的问题，进行了灭螺植物资源的开发利用探讨。1 灭螺植物资源利用的概况1.1 利用植物有效成分灭螺提取灭螺植物有效成分和用簇新灭螺植物的水浸液灭螺是目前广泛利用灭螺植物资源的方法。自 1933 年 Archibald R.G. 首 次 报 导 了 利用 Balanites aegyptiace 的果实进行灭螺试验以来10，人们不断地探究着新的灭螺植物资源。迄今为止，大约已有 1000 余种植物被用于灭螺活性试验，并筛选出一些对钉螺具有较强毒杀作用或对钉螺繁衍有抑制作用的植物。但这些灭螺植物主要用于杀灭分布在欧洲、非洲及美洲地区的几种水栖型钉螺 Biomphalaria glabr ata 和 Bulinus trancatas，而对分布在我国及亚洲地区的水陆两栖钉螺的杀灭作用探讨较少6。据 Guo 对分布在我国的 500 种植物的探讨发觉，有 20 种植物对钉螺有剧烈的毒杀效果。Guo 还发觉，某些植物（如乌桕）的有效成分浸出液虽在短期内在高浓度下也不能使钉螺死亡11，但於凤安等人的探讨则表明这些植物如长时间作用于钉螺（一个汛期），很低的有效成分浓度也可使钉螺的多种生理生化指标显著地低于其他比照8。糜留西等人对武汉地区 20 种含皂甙类低毒药用植物进行 了 室 内 灭 钉 螺 活 性 筛 选 实 验 。筛 选 出 的 盾 叶 薯蓣 (Dioscorea zingiberensis)、禾叶山麦冬 (Liriope graminifolia)和竹节香附 ( Anemone raddeana)3 种植物对钉螺具有较好的毒杀效果。试验还表明白皂甙类提取物浸泡钉螺 24h，其灭螺效果比较差，而 48h 后才显示出较强的灭螺效果，由此说明皂甙类成分对钉螺的杀灭作用较为缓慢7。1.2 利用植物他感作用灭螺在自然状况下，植物的生长对其四周的生物存在不同程度的生长促进或抑制作用，甚至引起某些生物个体的死亡，植物的这种他感作用广泛存在8。El-sany 等发觉豚草 (Ambrosia meritima)对河滩钉螺的繁衍有显著的抑制作用12。於凤安等人也发觉枫杨 (Pterocarya stenoptera)、益母草 (Leonurus artemisia)、问荆 (Equisetum arvense)、酸模叶蓼 (Rumex acetosa)、打碗花 (Calystegia hederacea)、紫云英 (Astragalus sinicus)等植物对钉螺有很强的抑制作用8。目前利用植物的他感作用灭钉螺的工作正在兴起，有些地区在钉螺孳生地建立肯定规模的农林复合生态系统，或人工培植新的植物群落，以变更钉螺的生态环境，对钉螺的生长发育造成不利影响，达到限制和歼灭钉螺的目的。这种方法也是利用灭螺植物资源的一个有效途径。2 利用灭螺植物资源的制约因素2.1 灭螺植物有效成分的提取液成本较高目前利用灭螺植物进行灭螺，广泛采纳的方法是用植物有效成分的提取液进行灭螺试验。由于提取植物有效成分须要肯定的设备和条件，因而成本较高。此外，利用植物有效成分灭螺一般都须要达到肯定的浓度，有时由于有螺水域环境困难，使植物有效成分浓度产生改变，使灭螺达不到预期的效果。且由于植物有效成分提取液对钉螺毒杀作用普遍比较慢13。这些都是制约植物有效成分提取液不能广泛运用的因素。2.2 簇新灭螺植物水浸液易造成环境污染 人们为了降低灭螺成本，充分利用灭螺植物资源，也常采纳簇新灭螺植物干脆浸泡在有螺水域进行灭螺，但由于采纳这种方法常使有螺水域水体变质发臭，严峻污染了环境，只能用于小面积水域。采纳这种方法，有时由于投入植物的多少而使水浸液浓度改变较大、效果极不稳定，且这种方法对陆栖钉螺不太适用，因而严峻制约了它的应用范围。2.3 植物他感作用灭螺的机理尚需探讨经过大量的试验证明，植物的他感作用对钉螺的生理生化指标的影响的确存在。对变更钉螺微生态环境及对钉螺的抑制作用也很明显8，但到目前为止，对其机理尚存很多须要探究的不明因子。所以投入实际应用还需进行大量的探讨。对其机理和作用还需进一步进行探讨和证明。因此，利用植物他感作用灭螺目前还没有达到好用阶段。3 灭螺植物的开发利用探讨为了充分地利用我国灭螺植物资源的优势，开发出应用广泛、简便好用、低毒高效、对环境影响较小的植物灭螺方法，我们将 32 种药用植物的根、茎和叶粉碎后与淀粉、明胶协作制成一种 Φ23mm 的植物颗粒灭螺剂用于灭螺试验，并与相同植物的粉剂进行比较试验。从中筛选出 5 种对钉螺有剧烈毒杀作用的植物颗粒灭螺剂和粉剂。两年来多次试验表明，其毒杀效果不仅明显优于其他植物灭螺方法，且与目前广泛采纳的化学灭螺剂氯硝柳胺效果相当。其对钉螺的致死时间还较 1×10-3g/l 氯硝柳胺提前 1224h。为利用灭螺植物资源进行灭螺供应了一种新的有效方法。3.1 植物颗粒灭螺剂开发利用的探讨3.1.1 植物颗粒灭螺剂的制备将 32 种植物的叶、根、茎等材料放在 60烘箱内经 5h 烘干，捣碎后用小型磨粉机粉碎，用 60 目筛过筛，分别袋装备用。将上述植物粉分别与淀粉按 51 的比例（重量单位）混合。淀粉的作用是吸附植物有效成分的载体且为钉螺取食的饵料。将明胶与蒸馏水按 19 的比例（重量单位）称取并加温至 90溶化。明胶是颗粒剂成型原料，使颗粒剂遇水变软而不散。颗粒剂在试验室手工制法是：将上述植物粉与淀粉的混合物分别放入 Φ30cm 左右塑料圆盘内摊平，将明胶液乘热装入小喷壶并洒入盘内的混合物上，筛动圆盘使混合物形成颗粒，随着不断喷胶液和不断筛动，颗粒越滚越大，但一般只要直径达到23mm 即可，将植物颗粒剂晒干或烘干后分别袋装备用。如制大量颗粒剂可采纳中药制丸技术和设备制取。3.1.2 毒杀钉螺试验将每 10 只钉螺为 1 组，置于垫有湿纱布的 95×20mm 规格培育皿中，上覆盖铁纱网片，防止钉螺逃逸。每皿匀称撒入 0.1g 植物颗粒灭螺剂，每种植物颗粒灭螺剂设 2 组。另设 2 组比照，投入与试验组等量的纯淀粉颗粒。每 12h 视察 1 次，在其次次视察时，在培育皿内钉螺所在位置的纱布上做上记号，以后视察钉螺是否移动了位置。将移动了位置的钉螺再做上记号，并去掉此钉螺原来所处位置的记号，没移动位置的钉螺保留原记号并记载时间（作中毒时间）。5d 后，将停止移动的钉螺放入盛有无氯清水的的烧杯中静置 1d，作成活检查2，统计其死亡率。试验重复 1 次，以 2 次试验平均值为试验结果。3.1.3 试验结果利用 32 种植物颗粒灭螺剂处理钉螺，其对钉螺的毒杀作用由于植物种类的不同而有所差异，其中 5 种植物颗粒灭螺剂对钉螺有剧烈毒杀作用。钉螺取食颗粒剂后，24h 钉螺死亡率达 100% 为 2 种。另有 9 种植物颗粒灭螺剂，钉螺对其有明显的避忌行为，因而毒杀效果较低。试验结果见表 1。表 1 32 种植物颗粒剂和粉剂灭螺效果Table 1 Killing effect to Oncomelania hupensis with granules and powders of 32 plants植物名称 钉螺死亡率 (%)植物颗粒剂 植物粉剂1 2 3 4 5(d) 1 2 3 4 5(d)枫 杨(Pterocarya stenoptera)（叶）12.5 40 52.5 67.5 75 7.5 22.5 37.5 50 62.5樟 树(Cinnamomum camphora)（叶）92.5 100 - - - 75 90 100 - -柳杉 (Gryptomeria fortunei)（叶）65 82.5 100 - - 75 90 100 - -乌 柏(Sapium sebiferum)（叶）60 82.5 100 - - 37.5 52.5 85 92.5 75桃 树*(Amygdalus persica)（叶）0 2.5 7.5 10 15.5 0 0 5 7.5 12.5楝树 *(Melia azedarach)（叶）2.5 2.5 5 12.5 17.5 0 2.5 5 5 10侧 柏*(Platycladus orientalis)（叶）15 27.5 30 57.5 72.5 20 22.5 27.5 42.5 50夹竹桃 (Nerium indicum)（叶）100 - - - - 92.5 100 - - -天 名 精(Carpesium abrotanoides) （ 全草）85 100 - - - 62.5 82.5 97.5 100 -益 母 草(Leonurus artemisia) （ 全草）15 32.5 40 62.5 75 5 12.5 27.5 35 57.5鱼 腥 草*(Heonurus artemisia) （ 全草）0 0 5 12.5 25 0 0 0 2.5 10蒲 公 英(Taraxacum mongolicum) （ 全草）2.5 10 15 37.5 55 0 0 2.5 15 27.5车 前 草(Plantago asiatica) （ 全草）0 0 12.5 20 32.5 0 0 0 7.5 12.5虎 杖(Polygonum cuspidatum)（根）52.5 67.5 72.5 80 92.5 40 52.5 77.5 80 82.5商陆 (Phytolacca acinosa)（根）100 - - - - 72.5 97.5 100 - -陆英 (Sambucus chinensis)（全草）0 0 2.5 7.5 10 0 0 0 5 7.5蛇床 (Cnidium monnieri)（全草）0 0 2.5 10 15.5 0 0 0 7.5 10辣 蓼*(Polygonum hydropiper) （ 全草）5 17.5 20 47.5 60 2.5 7.5 27.5 40 57.5苍 耳(Xanthium sibiricum) （ 全草）2.5 12.5 37.5 45 62.5 0 2.5 15 27.5 45羊 蹄(Rumex japonicus)（叶）7.5 15 22.5 35 52.5 2.5 7.5 22.5 37.5 40牛 膝(Achyranthes carvifolia) （ 全草）10 22.5 37.5 45 62.5 7.5 17.5 25 27.5 32.5青蒿 *(Artemisia carvifolia)（全草）0 0 2.5 5 10 0 0 0 5 7.5薄 荷*(Mentha haplocalyx) （ 全草）5 12.5 20 25 32.5 0 7.5 12.5 20 22.5鸢尾 (Iris tectorum)（根）85 100 - - - 52.5 82.5 87.5 92.5 100萹 蓄(Polygonum aviculare) （ 全草）32.5 40 57.5 65 80 27.5 42.5 50 52.5 75半 夏*(Pinellia ternata) （ 球茎）5 7.5 22.5 30 47.5 2.5 5 12.5 20 35蛇 莓(Duchesnea indica) （ 全草）62.5 87.5 100 - - 40 75 87.5 92.5 97.5毛 茛(Ranunculus japonicus) （ 全草）5 7.5 22.5 37.5 40 2.5 5 7.5 22.5 30泽 漆(Euphorbia helioscopia) （ 全草）12.5 15 30 57.5 60 10 12.5 12.5 32.5 55葎草 (Humulus scandens)（全草）0 0 2.5 7.5 10 0 0 0 2.5 7.5木 贼(Equisetum hiemale) （ 全草）15 30 42.5 60 77.5 7.5 10 15.5 35 42.5白 苏*(Perilla frutescens) （ 全草）17.5 20 25 37.5 42.5 10 12.5 27.5 35 40 * 钉螺对其有避忌行为的植物。3.2 灭螺植物粉剂的开发和利用3.2.1 植物粉剂的制备植物粉剂的制备同植物颗粒灭螺剂。3.2.2 毒杀钉螺试验将每 10 只钉螺为 1 组，置于垫有湿纱布的 95×20mm 规格培育皿中，上覆铁纱网片。在皿内分别匀称撒入 0.1g 植物粉剂，每种植物粉剂设 2 组，另设 2 组比照，撒入纯淀粉。试验重复 1 次。视察和统计钉螺死亡率方法同颗粒灭螺剂。3.2.3 试验结果32 种植物粉剂中，随着植物种类的不同对钉螺的毒杀效果亦不同。其中与颗粒剂相同的 5 种植物的粉剂对钉螺也有较强的毒杀作用。试验结果见表 1。上述两种试验在室温为 20±5条件下进行。3.3 灭螺植物水浸液试验为了验证植物颗粒灭螺剂与植物粉剂和植物水浸液对钉螺的毒杀效果的差异，从上述试验中，选取对钉螺毒杀效果最好的 5 种植物。采纳颗粒剂、粉剂、水浸液 3 种处理方法进行了比较试验。颗粒剂和粉剂试验方法同上。但试验钉螺的组数由原来的 2 组增至 4 组，并重复 1 次，结果取 2 次试验的平均值，其结果见表 2。表 2 几种不同处理方法对钉螺的毒杀效果比较 Table 2 Comparasions of killing effect to O.hupensis with different methods植物名称 钉螺死亡率 (%)植物颗粒剂 植物粉剂 植物浸出液12 24 36 48(h) 12 24 36 48(h) 12 24 36 48(h)夹 竹桃 (Nerium indicum) 87.5 100 - - 56.3 91.3 100 - 33.8 87.5 92.5 100樟树 (Cinnamomum camphora) 66.3 92.5 - - 42.5 75.0 85.2 90.0 31.3 62.5 76.3 85.0商陆 (Phytolacca acinosa) 82.5 100 - - 51.3 73.8 85.0 97.5 37.5 65.0 82.5 93.8天 名精 (Carpesium abrotanoides) 76.3 85.0 100 - 26.3 52.5 70.0 83.8 56.3 60.0 75.0 82.5鸢尾 (Iris tectorum) 42.5 84.8 100 - 26.3 52.5 70.0 83.8 36.6 59.8 81.3 85.0 相同植物水浸液处理钉螺的方法是：3.3.1 植物浸出液制备将 5 种试验植物的簇新叶片擦净，剪成约 1cm2 的碎片；植物根则捣碎成小米粒大小颗粒。用 1 份植物材料和 99 份无氯清水（静置 1 周除去氯气的自来水）配成 1% 的植物浸出液，浸泡 3d 后，用尼龙纱滤去浸泡物备用。3.3.2 植物浸出液的钉螺处理每 20 只钉螺为 1 组，每种植物浸出液设 4 组。将钉螺装入尼龙纱网袋中并封口，并将其完全浸入植物水浸液中，每 12h 检查一次，每次将不同植物浸出液中的钉螺依次从各组中随机取出 1 组，用无氯清水冲洗数次。于清水中静置 1d 后做存活检查，统计其死亡率。试验重复 3 次，取其平均值计算钉螺死亡率。处理结果见表 2。上述试验条件（室温）同前。3.3.3 不同处理对钉螺毒杀效果的比较从表 2 可以看出，5 种植物颗粒剂对钉螺的毒杀效果虽然各有所差异，但与其相同植物的粉剂和浸出液比较，毒杀效果明显优于其他两种处理。其粉剂毒杀效果次于颗粒而优于水浸液。5 种植物颗粒灭螺剂处理，24h 钉螺死亡率达 100% 的有 2 种植物，其他各处理均没达到这一效果。植物颗粒灭螺剂与 1×10-3g/l 氯硝柳胺化学灭螺剂的比较试验（本文略）表明：其毒杀效果相当，但其对钉螺的致死时间较氯硝柳胺提前 1224h。4 结语 通过本探讨的结果分析，可以认为：灭螺植物资源的利用前景是广袤的，具有很大的开发潜力和利用价值。利用灭螺植物资源进行植物灭螺有效成分提取和植物材料水浸液及植物粉剂灭螺都具有很大的利用价值。在相同条件和相同植物下，新开发的植物颗粒灭螺剂更具特色：颗粒灭螺剂有钉螺主动趋食的淀粉成分，提高了对钉螺的诱捕毒杀效果。由于钉螺对粉剂有避忌行为，只在爬行中因沾染粉剂才产生中毒死亡，因而毒杀效果较低。且由于粉剂在运用中简单随风飘散和沾附其他植物上，可能降低毒杀效果。本探讨还曾用纯植物粉制成的颗粒剂与含有淀粉成分的颗粒剂进行过比较试验，但其毒杀效果与粉剂相像，还略低于粉剂，故在文中省略。植物颗粒灭螺剂运用范围比植物灭螺有效成分提取液和植物水浸液更广泛。而且颗粒灭螺剂不存在有效成分的浓度改变，因而对钉螺不仅毒杀作用剧烈且效果稳定。还便于保存和运输。可充分利用各地的灭螺植物资源。因此，颗粒剂灭螺具有很大的好用价值。植物颗粒灭螺剂与化学灭螺剂 1×10-3g/l 氯硝柳胺溶液灭螺效果相当，且对钉螺致死时间短。因此，植物颗粒灭螺剂进一步完善，可望成为化学灭螺剂的替代品。