植物蛋白源

植物蛋白源（精选九篇）

植物蛋白源 篇1

氧化胁迫是指机体受到内在或外在的刺激后,体内的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)剧增,体内抗氧化系统无法及时将其还原,从而导致机体内脂质、蛋白质和核酸等生物分子造成损伤,破坏细胞的新陈代谢。氧化胁迫被认为是引起机体病理生理学变化的关键因素之一[3]。氧化胁迫在水产养殖中早已大量存在,其危害也逐渐引起科研人员的重视。Sitja-Bobadilla等[4]探讨混合植物蛋白替代鱼粉对黑鲷生长及免疫能力的影响时发现,各替代组的终末体重明显低于全鱼粉组,100%替代组表现出明显的免疫抑制,与此同时肝脏和血浆中的GSH/GSSG随着植物蛋白含量的增加而增加,说明机体正进行抗氧化防御。用大豆浓缩蛋白和肉骨粉代替鱼粉饲喂虹鳟,当饲料中鱼粉的质量分数降低至10%时,肝脏中溶菌酶、脾脏中超氧化物歧化酶(SOD)和肾脏中过氧化氢酶(CAT)的活性都表现出明显地降低的趋势[5]。Lin等[6]报道,用豆粕、菜籽粕、棉粕和花生粕4种植物蛋白源分别替代部分鱼粉投喂罗非鱼,豆粕替代组的生长情况最佳,同时该组肝脏中SOD活性同样显著高于其它各组。这一方面是由于植物蛋白源中存在的诸多抗营养因子,它们能够引起鱼类机体产生氧化胁迫反应,损害机体健康[7,8,9,10]。另一方面可能是由于植物蛋白源中缺乏那些与机体抗氧化调控的密切相关的氨基酸。

蛋氨酸是其中之一,它属于含硫必需氨基酸,作为甲基供体参与DNA和蛋白质的甲基化作用[11],同时作为底物参与胆碱、磷脂酰胆碱和乙酰胆碱的合成,进而保障神经系统功能与白细胞新陈代谢的重要物质基础[12]。此外,蛋氨酸还能够直接或通过其代谢产物参与机体抗氧化调控。Li等[13]以眼斑拟石首鱼的肌肉和晶体氨基酸混合物为基础饲料的蛋白源,配制蛋氨酸含量为5.1 g/kg、6.6 g/kg、8.1 g/kg和10.1 g/kg(占饲料比重)的4种实验饲料饲喂杂交条纹鲈,随着蛋氨酸添加水平的升高,血浆中维生素C(Vc)的含量也随着升高,而肝脏中硫代巴比妥酸值(TBA)则表现为逐渐下降的趋势。从结果中不难看出,蛋氨酸不仅承担着重要的抗氧化功能,而且对抗氧化剂Vc有节余作用。蛋氨酸还作为GSH的前体物质参与机体的氧化还原调控,保障机体正常的生理功能。GSH主要存在于细胞质、细胞核和线粒体中,是细胞内主要的溶解性抗氧化剂。其抗氧作用主要表现为:(1)GSH是几种解毒酶类的辅助因子,如谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-GPx),谷胱甘肽转移酶和其它酶类;(2)GSH参与氨基酸的质膜转移;(3)GSH直接清除羟自由基(·OH)和单线氧(1O2),降解H2O2毒性,防止脂类氧化;(4)GSH可以修复许多抗氧化剂,如可以使被氧化的VC和VE恢复到具有活性的还原态[14]。在奥尼罗非鱼的饲料中添加一定剂量GSH,可以提高其生长性能和机体的抗氧化能力[15]。朱选等[16]报道,在基础饲料中分别添加0 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg、300 mg/kg、400 mg/kg 和500 mg/kg GSH投喂草鱼幼鱼,虽然GSH对生长没有明显的促进作用,但对减少肝脏脂质过氧化物(MDA)含量,降低肝脏及血清中ROS含量等方面均表现出积极的效能。

牛磺酸是含硫氨基酸的代谢终产物,属于非蛋白氨基酸,不参与蛋白质和酶类的构建。它是一种天然的钙离子拮抗剂,可选择性抑制Ca2+通过细胞膜上的钙离子通道以降低血压。同时在维持细胞膜的稳定、渗透压调节、机体免疫应答调控、细胞增殖和DNA修复等方面都发挥着重要的作用[17]。在淋巴细胞中含有大量的牛磺酸,它可与局部产生的HOCl结合生成稳定的氯胺牛磺酸,减少自由基的生成,HOCl则是导致低密度脂蛋白(LDL)氧化损伤的主要因子。氯胺牛磺酸能够抑制核转录因子κ B(NFkB)的活性,使炎症调节因子表达下调,防止动脉粥样化形成[18]。但是在植物蛋白源中含量极低,研究发现在以植物蛋白为主要蛋白源的配饵中,适当补充牛磺酸可有效地提高虹鳟、真鲷、塞内加尔鳎、牙鲆等鱼类的生长性能。但是牛磺酸抗氧化功能尚未引起足够重视,相关报道并不多见。邱小琮等[19]采用单因子浓度梯度法,在基础饲料中分别添加0.05%、0.10%、0.15%和0.20%的牛磺酸,以基础饲料为对照,养殖周期为30 d。结果表明:牛磺酸可以有效地提高鲤鱼的抗氧化能力,减轻鱼体的脂质过氧化作用,尤其以0.10%的添加剂量效果最好。而徐奇友等[20]却发现补充牛磺酸只能在短期内提高虹鳟仔鱼的抗氧化能力,当养殖周期超过4周时,随着时间的延长,鱼体会出现免疫疲劳,总抗氧化能力和免疫能力也随之明显降低。因此,如何合理而有效地使用牛磺酸仍需要深入研究。

综上所述,在进行鱼类对植物蛋白源利用的研究中,不应仅仅以生长性能、饲料利用和体组成为评价指标,还应从动物体所承受的氧化胁迫及自身的抗氧化机能入手,探讨营养物质的代谢,这或许可以为提高鱼类对植物蛋白源利用开拓新的研究思路。

摘要：合理的开发与利用植物蛋白源已成为解决鱼粉全球性缺乏的重要途径之一。较高比例的植物蛋白源会导致鱼体承受的氧化胁迫加剧,进而造成机体损伤,影响鱼类对植物蛋白源的利用效率。文章对已开展的研究结果进行归纳、分析与讨论,旨在为提高鱼类对植物蛋白源利用研究开拓新的思路。

中国蜂胶胶源植物研究 篇2

关键词：蜂胶；树脂；胶源植物；加拿大杨

中图分类号： S896.6；S897文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0385-07

收稿日期：2014-12-09

基金项目：国家科技支撑计划（编号：2011BAD33B04）。

作者简介：王雪（1989—），女，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，研究方向为食品科学。E-mail：917688016@qq.com。

通信作者：张根生，硕士，教授，研究方向为食品科学。E-mail：zhgsheng@163.com。蜂胶是工蜂采集植物幼芽或其他组织部位分泌的树胶，并混入蜂蜡、花粉和自身分泌物等物质而得到的一种具有特殊芬芳味的黏性物质[1]。蜂胶化学成分复杂，其中大部分成分来自树脂，不同植物来源的树脂会使其化学成分有所差异，并最终影响其功效[1-3]。目前可用3种方法鉴定蜂胶的植物来源，分别是蜜蜂行为学观察、胶源植物碎片形态学观察、蜂胶与植物化学组分比较。已知的蜂胶胶源植物有杨属、酒神菊属、桦木属、黄檀属、柏科、克鲁西亚属、血桐属等，不同植物来源的蜂胶存在一定地域差异[4-5]。杨树型蜂胶主要来自欧洲、北美洲、亚洲、大洋洲等地，胶源植物是欧洲黑杨[6-7]；巴西绿蜂胶的胶源植物是酒神菊属植物[8]；俄罗斯的蜂胶是桦树型[9]；古巴、巴西、墨西哥的红蜂胶胶源植物是黄檀属植物[10]；来自希腊和意大利的蜂胶属于地中海型，胶原植物是柏科[11]；古巴和委内瑞拉地区的蜂胶属于克鲁西亚型，胶源植物是书带木属（Clusia）植物[12-13]；太平洋区域的蜂胶则来自于血桐属植物[14-15]。中国地域广阔，植物种类繁多，因而中国蜂胶成分复杂，蜂胶植物来源多样。目前一般认为中国蜂胶的植物来源是杨属植物，也有研究者提出松树、柳树、桦树等植物也可能是蜂胶来源[16-17]。然而目前缺少对中国蜂胶胶源植物的系统研究，例如中国蜂胶是采自单一植物还是几种植物、采自不同省份蜂胶的胶源植物是否存在差异，这些问题尚没有定论。本研究采用高效液相色谱-二极管陈列检测器（HPLC-DAD）方法，从化学组分上分析中国蜂胶和植物树脂的差异，旨在找出中国蜂胶的胶源植物。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1样品5种杨树芽采自北京植物园内加拿大杨（Populus canadensis Moench）、钻天杨（Populus nigra varitalica）、毛白杨 （Populus tomentosa Carr）、河北杨（Populus hopeiensis Huet Chow）、小叶杨（Populus simonii Carr），另外3种杨树芽采自江苏省泗阳县杨树博物馆内欧洲黑杨（Populus nigra L.）、青杨（Populus cathayana）、中华红叶杨（Populus deftadides），而大青杨（Populus ussuriensis）、响叶杨（Populus adenopoda Maxim）的杨树芽来自伊春小兴安岭植物园。5种松树树脂采自北京植物园内白皮松（Pinus bungeana Zucc）、华山松（Pinus armandii Franch）、美人松（Pinus sylvestris var. sylvestriformis）、油松（Pinus tabulaeformis Carr）、雪松（Cedrus）。柳树芽、桦树芽采自北京植物园垂柳（Salix babylonica L.）、桦树（Betula）。

1.1.2试剂3，4-二羟基苯甲醛、香草酸、 咖啡酸、香兰素、p-香豆酸、阿魏酸、异阿魏酸、苯甲酸、3，4-二甲氧基肉桂酸、肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、咖啡酸苯乙酯、肉桂酸肉桂酯、短叶松素、槲皮素、山姜素、山奈酚、芹菜素、异鼠李素、松属素、柯因、高良姜素来自Sigma公司；亚桂皮乙酸、咖啡酸卞酯来自Funakoshi公司；短叶松素-3-乙酸酯、球松素、柚木柯因来自BioBioPha公司；p-香豆酸卞酯、5-甲氧基短叶松素是笔者所在实验室从蜂胶中收集获得的。

1.1.3主要仪器与设备Milli-Q Intergral纯水/超纯水一体化系统，美国Merk Millipore公司；AL204型分析天平，梅特勒-托利多（上海）仪器有限公司；KQ-50DB型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；TDL-5 型低速离心机，上海安亭科学仪器厂；微量移液器，德国Eppendorf公司；HZS-H型水浴摇床，哈尔滨市东明医疗仪器厂；LC-6AD高效液相色谱仪[配有二极管阵列紫外检测器（PDA）、SIL-自动进样器、CTO-10A柱温箱、LCsolution数据处理系统]，日本岛津公司。

1.2方法

1.2.1植物树脂的处理称取0.5 g各种杨树芽及松树树脂、柳树芽、桦树芽于10 mL容量瓶中，用75%乙醇溶液定容到10 mL。超声3 h，功率100 W，温度25 ℃。超声后，在40 ℃、100 r/min水浴摇床中提取12 h。离心收集提取液，0.22 μm微孔膜过滤，待用；上样前稀释6倍。

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1.2.2加拿大杨芽脂的处理采集加拿大杨的树芽，用镊子把分泌在芽表面的红色芽脂剥下收集，即为加拿大杨芽脂。按照“1.2.1”节中的方法提取芽脂。

1.2.3HPLC色谱条件HPLC条件：Shim-Pack PREP-ODS （250 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱；柱温箱温度35 ℃；检测波长280 nm；进样量10 μL；流动相：B相为甲醇（0.1%乙酸），A相为水（0.1%乙酸），梯度洗脱程序如下：0 ～25 min，22%～36%B；25 ～55 min，36%～52%B；55 ～90 min，52%～63%B；90 ～115 min，63%～70%B；115 ～135 min，70%～75%B；135 ～150 min，75%～80%B；流速为 1 mL/min。

2结果与分析

2.1中国蜂胶醇提物的HPLC指纹图谱

蜂胶含有约55%树脂、30%蜂蜡、10%挥发性油、5%花粉等[1]。蜂胶中超过一半的成分是树脂，所以其成分差异主要是由不同植物来源的树脂造成的。树脂是由植物特定组织合成分泌、具有重要生理活性的一类物质，包含挥发、非挥发2大部分，有萜烯类和酚类2种类型[18]。萜烯类树脂中的挥发性成分较多，主要是单萜、倍半萜；不挥发成分是二萜、三萜及其聚合物。萜烯类树脂一般由松柏科植物分泌，但也广泛分布在被子植物中。酚类树脂中的非挥发性成分占主导地位，主要是黄酮类，挥发性成分是酚酸和酯类，常出现于被子植物中，且与萜烯类物质一起分泌在植物幼嫩的部位上[18]。

本研究采用的中国蜂胶指纹图谱来自笔者所在实验室前人的研究结果[19]。在全国25个省（市、自治区）采集了105个蜂胶毛胶样品，通过HPLC-DAD方法得到每个样品的紫外图谱，运用中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件计算得到中国蜂胶的指纹图谱（图1-A），标准品图谱见图1-B。试验结果表明，中国蜂胶的化学成分主要是咖啡酸、p-香豆酸、3，4-二甲氧基肉桂酸等酚酸及相应的酯类和短叶松素、松属素、柯因、高良姜素等黄酮类物质[19]。这些成分与酚类树脂中的化学成分相似，因此中国蜂胶的胶源植物应该是富含酚类树脂的植物，而不是分泌萜烯类树脂的植物。

2.2各种植物树脂的HPLC图谱

2.2.1松树树脂、杨柳芽、桦树芽醇提物的HPLC图谱由图2可见，保留时间短的是酚酸类等极性大的物质，保留时间长的是黄酮和一些酯类物质。由图1、图2可见，松树树脂的醇溶性成分少，而蜂胶醇提物中富含大量的酚酸、黄酮，二者差别很大。除雪松外，另4种松树树脂醇提物HPLC图谱中

前3个较大的峰都相似，说明它们是3种相同的酚酸类物质；通过比较蜂胶中酚酸类物质的保留时间和DAD紫外光谱图，表明蜂胶中并不具有这3种酚酸类物质。白皮松和雪松树脂中黄酮及酯类成分较多，但与蜂胶中的成分并不一样。运用图谱相似度评价系统软件得出，各种松树树胶与蜂胶醇提物的相似度均低于0.1，进一步说明中国蜂胶与松树树脂的成分相差大。此外，松属植物的树脂属于萜烯类[18]，而中国蜂胶的化学组分与酚类树脂相似。因此，中国蜂胶的植物来源并不是松属植物。

另外，垂柳芽醇提物中的酚酸类成分较多，基本不含黄酮；而桦树芽中同时含有酚酸和黄酮，但明显与蜂胶中各物质的保留时间不同。运用图谱相似度评价系统软件得出，中国蜂胶与杨柳、桦树的相似度也都低于0.1。有人认为中国蜂胶可能来自柳树、桦树的树脂[19]，通过本试验结果（图2）可知，柳树和桦树的树脂成分与中国蜂胶存在差异，说明它们并不是中国蜂胶的胶源植物。

2.2.2杨树芽醇提物HPLC图谱杨树是杨柳科杨属植物落叶乔木的统称，是世界上广泛栽培的重要造林树种之一[20]。杨树种类非常多，分为黑杨派、白杨派、青杨派、胡杨派、大叶杨派[21]。杨树嫩芽中富含酚类树脂，为次级代谢产物，可保护嫩芽免受虫害和恶劣气候的伤害[22]。我国杨树资源丰富，现已成为世界上杨树人工林面积最大的国家，在 20°～54°N、80°～134°E，海拔3 800m以下的地区均有杨树生长[23]。如图3所示，杨属中9种杨树芽的酚酸和黄酮种类都相对较多。它们虽然同属于杨属，但是不同种间的树芽醇提物具有很大差异。中华红叶杨属于黑杨派中人工培育的杂交品种，其芽中多酚类物质比较齐全，与蜂胶的指纹图谱相似度高达0.812。这可能是由于中华红叶杨树芽醇提物中有3个大峰与蜂胶中的接近，对相似度贡献度大造成的，实际上蜂胶与中华红叶杨芽脂的化学成分还是有一定差异。同属于黑杨派的钻天杨、欧洲黑杨、响叶杨，与蜂胶的相似度分别为 0.518、0.595、0.706，其酚酸类物质较多。属于白杨派的毛白杨和属于青杨派的青杨、大青杨中的黄酮及酯类物质多，它们与蜂胶的相似度分别是0.201、0.569、0.737。在保留时间 90 min 以前，白杨派的杂交品种——河北杨的酚类物质很多，其与蜂胶的相似度为0.326。属于青杨派的小叶杨中酚类物质很少，与蜂胶的相似度仅为0.097。综上，虽然这几种杨树芽醇提物与中国蜂胶的指纹图谱有一定差异，但与松树树脂、杨柳芽及桦树芽的醇提物相比，相似度都更高。其中黑杨派和青杨派中的响叶杨和大青杨的树芽醇提物与蜂胶指纹图谱最为接近，说明中国蜂胶很可能来自杨属黑杨派或青杨派中杨树的树芽。

图4是黑杨派中加拿大杨（以下简称加杨）树芽乙醇提取物及树芽芽脂的HPLC色谱图。图5为加杨树芽和树芽分泌的芽脂，在加杨树芽表面发现有一种红色的树脂分泌出来，即加杨芽脂，它具有和蜂胶相似的芬香气味及黏性。从图4可见，黑杨派的杂交品种——加杨芽脂与蜂胶的指纹图谱（图1-a）最相近，无论在物质种类上，还是各物质含量上都很相近，相似度高达0.814；而树芽醇提取物组分与蜂胶在成分种类和含量上也基本相似，相似度为0.724。这个差异可能是在人工提取杨树芽树脂的过程中，破坏了芽的细胞结构，导致其他非芽脂成分流出，而在自然条件下的杨树芽脂中是不存在这个物质的。蜜蜂在采集蜂胶时也是采集杨树芽表面分泌的树脂，而不会破坏杨树芽上皮细胞的结构。因此，蜂胶和加杨的芽脂成分最为一致。

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2.3各种杨树芽醇提物中多酚类成分的定量

通过标准品建立标准曲线，对以上10种杨树的芽及加杨芽脂的醇提物成分进行定量分析。由表1可以看出，不同种类杨树芽醇提物在多酚类成分种类及含量上有很大差异，其中钻天杨、加杨、欧洲黑杨的多酚种类较多，含量也较高；而毛白杨、中华红叶杨、响叶杨的多酚种类少，毛白杨、中华红叶杨的多酚含量低。总体而言，杨树芽醇提物总黄酮含量较高，尤其是响叶杨、大青杨。杨树芽加杨芽脂的种类最丰富，总酚酸、总黄酮含量分别为135.98、153.92 mg/g，也是所有杨树芽醇提物中最高的，与蜂胶成分最接近。从组成成分上也可以看出，加杨芽脂是一种酚类树脂，也与中国蜂胶的成分吻合。

许多研究认为，温带地区蜂胶的植物来源是欧洲黑杨[19]。我国欧洲黑杨很少，仅在阿尔泰地区有天然林分布[21]。加拿大杨是欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交品种，原产于美洲，19世纪中叶引入我国。我国采集蜂胶的蜂种主要是20世纪初引入的意大利蜜蜂（以下简称意蜂），其起源于欧洲，主要以欧洲黑杨作为胶源植物。近代引入我国的意蜂，可能还没有适应采集我国本土杨树品种的树脂，如毛白杨、钻天杨等，只能采集欧洲黑杨及其杂交品种——加拿大杨的树脂。此外，加杨生长范围广[20]，除广东、云南、西藏等地外，各省（区）均有引种栽培，这就为意蜂提供了充足的树脂来源。总之，由于欧洲黑杨在我国分布很少，意蜂引入我国后，可能自然选择了欧洲黑杨的杂交品种——加拿大杨作为其蜂胶的植物来源。

世界范围内的蜂胶具有多种植物来源。中国植物种类繁多，除杨属外，还生长着其他种类的胶源植物。因此有人认为中国蜂胶来源于多种胶源植物，笔者认为不存在这种情况。首先中国蜂胶的所有成分基本能和加杨芽脂的成分一一对应，含量比例也一致；其次，虽然采集到的某些树脂中个别成分与蜂胶的一些成分一致，但是这些成分是随机出现的，并且零星分布在树脂中[18]，并不能说明蜂胶来自这些树脂，只有与蜂胶成分完全对应才行；再次，假如中国蜂胶来源于多种植物，那么全国范围内不可能每一处都同时生长着加杨和其他胶源植物，肯定存在一些地区蜜蜂只能采集其他胶源植物的树脂，但在本研究收集的样品中并没有发现化学成分与加杨表1各种杨树芽醇提物中多酚类化合物含量芽脂存在很大差异的蜂胶[19]；最后，市场上蜂胶产品的原料来源比本研究收集的样品更广泛，具有非常大的代表性，笔者在分析北京地区市售的18个品牌蜂胶产品成分时，发现蜂胶产品的成分与加杨芽脂成分一致[24]，并不存在其他胶源植物树脂的特征成分。因此本研究认为，中国蜂胶的胶源植物是来自欧洲的黑杨及其杂交品种加拿大杨。

3结论

本研究将松属植物、垂柳、桦树及不同杨树树脂的醇提物高效液相图谱与中国蜂胶指纹图谱进行比较，发现中国蜂胶的化学成分无论在种类还是相对含量上都与加拿大杨树的芽脂相似，因此认为中国蜂胶的胶源植物是来自欧洲的黑杨及其杂交品种加拿大杨。

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思普瑞植物源动力肥料 篇3

1. 肥料的优点

(1) 壮植株。能促进光合作用, 使水稻营养生长顺畅, 喷施后长势喜人, 植株健壮。 (2) 控徒长。可促使水稻从营养生长向生殖生长转化, 控制徒长, 保障水稻生长正常。 (3) 抗病害。可从本源上提高水稻免疫力、抗逆性, 使植株少得病、不得病。 (4) 解药害。可解除因药害、肥害造成的烧苗伤秧危害, 使水稻迅速恢复生机, 减少损害。 (5) 增肥效。促进二氧化碳的渗透, 调解大量元素的比例平衡, 增加其他肥料的效力。 (6) 增粒重。可促进水稻灌浆期籽粒内部的物质转化, 增加粒重, 熟穗色泽光鲜艳丽。 (7) 增产量。能激活水稻植株内源性生长因子, 增强光合作用, 促进生殖生长, 提高产量。 (8) 促优质。提高水稻多种酶的活性, 提高籽粒营养与维生素C的含量, 改善米质和口感。

2. 施用方法

(1) 拌种。用本品100毫升对水2公斤, 拌25公斤水稻种子, 闷2小时晾干后播种, 能有效提高种子体内酶活性, 使种子内部营养物质转化加速, 打破种子休眠, 提高种子发芽率, 增强发芽势, 促进壮苗、齐苗, 防止恶苗病发生。 (2) 苗期喷施。当秧苗2片叶后, 每10平方米用本品100毫升喷淋苗床后清洗加上600倍液叶面喷施1次, 能提高地温, 防止冻害, 促进根系发达, 有效控制立枯病, 促进稻苗缓苗快、返青早。同时, 可赋活水稻细胞多种酶, 对僵苗、锈根、沤根有较强的纠正作用。 (3) 分蘖期喷施。用本品500倍液, 每亩100毫升喷雾1次, 能提高水稻光合作用, 增加叶绿素含量, 控制徒长, 促进水稻有效分蘖, 为水稻增产打下基础。 (4) 孕穗期喷施。用本品500倍液, 每亩地喷施100毫升1次, 能增加水稻同化作用, 促进孕穗和抽穗整齐度, 有效预防纹枯病、胡麻斑病、稻瘪病等多种病害发生。 (5) 灌浆期喷施。每亩地用本品500倍液100毫升喷2次, 间隔7～10天, 能促进水稻籽粒饱满, 增加籽粒重, 改进水稻品质, 抗逆促早熟。这5个时期期并用, 可保障水稻增产20%～40%。

3. 注意事项

植物蛋白的美妙传奇 篇4

华厦大酒店厨师长伦荣清介绍说：“这道菜兼具亮、烫、浅咸中透微甜的亮色与丰富的口感，在菜品的温度上尤其可圈可点。绵软的主料与些许清香的黄瓜片配料相得益彰，入口细腻，既有嫩度，还有余味，麦子的本色之香伴随酱香，让人浮想联翩回味无穷。”

面筋是纯粹的植物蛋白，制作面筋的第一步称为“洗面筋”，它以高筋度面粉用水和面、饧制之后，反复用水将面团中的所有淀粉“洗”出去，存留下面粉精华一一植物蛋白。不论是慈爱的长者还是美白欲求高的女子，抑或是血糖值偏高的男性，经常食用植物蛋白食品是非常健康的饮食习惯。

“天津油面筋”是将洗好的面筋坯子中温油炸，进而变成充满气泡的油面筋球。在面筋球由大变小的过程中，“手撕”的办法最有味道，它将面筋组织中的“链儿”拉得更长，使得其中的气孔容积更大，而且非刀切的面筋边缘比刀切后能吸收更多的汤汁。

独面筋根据辅料和口味的不同，一般有四种做法：肉片独面筋，虾仁独面筋，虾子独面筋和素独面筋。

制作素独面筋的关键步骤是：

1、保持传统，适當改良技法：三遍焯水

该技法是用热水给面筋“洗个澡”，之后一只手拿漏勺，一只手拿手勺，一边焯，一边把水挤压出去，挤压水的目的是为了去除油。之所以是三道工序，是因为第一遍焯水挤油后要把水倒掉，再如法焯制两次。

2、滋味纯正的关键：加入北京和田宽本酿造酱油

经过热勺、淋油、入油、炸制大料瓣、葱姜炝锅这几道前期工序之后，还有一道关键工序就是炸制面酱与烹入酱油。华厦大酒店在烹制这道菜时，一定坚持使用天津传统面酱，随着北京和田宽酱油的本酿造口味被更多人喜爱，他们坚持以这款充满豉香的本酿造作为专属调料。虽然本酿造的价格稍高于同类产品，但因为这款不含添加剂的酱油具有独特的豉香气，因此这几种调料与面筋相配，才使得该菜获得了更多食客的青睐。

在炸制面酱、烹入酱油之后，伦荣清厨师长将高汤浇入锅内，待高汤沸腾后，将洗了三遍的面筋倒入勺中，小火慢烧。他回过头来说：“本酿造的酱油因为不添加糖色，所以颜色浅，女食客一般更为偏爱，因为她们希望自己美白嘛！不过，有时候食客还特别希望颜色深—点，因此我们就加一点我们自己熬制的糖色。实事求是地讲：既关注健康，也需要关照传统习惯。”

3、高热口感的关键步骤：捻芡儿

伦荣清厨师长介绍说：“这道传统天津菜最独特的技法就在这个环节一一捻芡儿！”所谓捻芡儿，就是不直接把芡儿汁淋在勺内，而是要用小手勺将芡儿汁捻入每一小块儿面筋食材内，让汁儿芡儿充分地融入每一个面筋的气孔之中。他接着说：“捻芡儿固然重要，但更重要的是捻三次！只有这样才能充分完全。”

4、保持天津风味的关键：淋花椒油

天津特色菜还有淋上少许花椒油的传统。把几片黄瓜片撒到炒勺中，在勺中翻炒均匀，一道独具天津传统特色的独面筋宣告成功。

植物源生物农药种类及防治对象 篇5

关键词：植物源,生物农药,种类,防治对象

农药在粮食作物及经济作物上的使用是为了消灭或减轻病虫害, 提高作物产量, 但是高毒高残留农药, 特别是有机磷农药 (如敌敌畏、乐果) 、有机氯农药 (如六六六) 毒性强, 很容易造成人畜中毒, 污染环境。而生物农药是利用生物资源开发的农药, 具有安全可靠、不污染环境、人畜安全、原料丰富及成本低的特点, 可以有效解决有毒农药带来的残留和污染问题, 具有广阔的发展前景。植物源农药包括植物体内的次生代谢物质和转基因植物农药, 可分为植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源除草剂、植物内源激素和植物农药。

1 植物源杀虫剂

我国植物资源极其丰富, 3万余种高等植物中有近千种植物含有杀虫活性物质。植物性杀虫剂作用方式有毒杀、忌避、拒食、麻醉及抑制生长发育等, 具有不污染环境, 对人畜较安全, 害虫不易产生抗性等特点。

1.1 生物碱类植物源杀虫剂

生物碱类是植物中最毒的成分, 对昆虫具有毒杀、拒食和抗生活性等作用, 如烟草中的烟碱 (Nicotin) 、毒扁豆碱 (Physostigmine) 、藜芦生物碱 (Ceveratrum) 等。最近在秘鲁棱果立 (L.Utilis) 和鱼藻 (Anabaena) 的种子和叶子中发现一种多羟基生物碱 (DMDP) , 具有对害虫拒食和对葡萄糖酶的抑制活性。番茄植株中的番茄碱 (Tomatine) 对菜青虫有拒食作用, 对菜粉蝶有明显的产卵忌避作用。Merck公司等试验从大风子科的Ryania Speciosa的根茎中分出罗纳丹碱, 可防治玉米螟、甘蔗螟。

1.2 萜类植物源杀虫剂

植物杀虫剂的另一主要化学结构物为萜 (Terpenoid) 类, 主要具有拒食、内吸、毒杀、麻醉、忌避及一定的生长抑制作用, 代表性的有川楝素、印楝素、苦皮藤素、闹羊花素等, 此外还有茶皂素。国外印楝素已商品化, 国内川楝素、印楝素、苦皮藤素、茶皂素等也已商品化。从苦皮藤中提取到的苦皮藤酯 (Kupiteng ester) 对昆虫有毒杀、拒食以及麻醉等作用。黄酮类植物杀虫剂主要有鲁藤酮 (Derrin) , 毒性很强, 但模拟合成困难, 至今开发研究没有新的进展。

1.3 精油类植物油杀虫剂

精油是指植物组织中的水蒸气蒸馏成分, 常常具有植物特征性气味, 通常含有分子量的萜烯及生物酚类, 大多数精油是由几十种到几百种化合物组成的复杂混合物。精油的化学成分包括含氮含硫化合物, 如橙花油中的邻氨基甲酸甲酯、姜油中的二甲基硫醚;芳香族化合物, 如莳萝醛、香兰素、丁香酚等;脂肪族直链化合物, 如叶醛、肉豆蔻酸;萜类化合物, 主要为倍半萜类, 如月桂醛、石竹烯等。精油对昆虫具有引诱、杀卵、熏蒸、忌避和影响其生长发育等作用。

1.4 光活化毒素类植物源杀虫剂

光活化毒素具有在光照下对害虫的毒杀作用成几倍甚至上千倍提高的特点, 显示出光活化特性, 如呋喃香豆素类 (线型———花椒毒素;角型———当归根素) 、多炔类与噻吩类等。目前, 光活化杀虫剂已开始应用于田间, 特别是在防治蚊子幼虫方面获得成功。除了用于杀虫外, 光活化农药也用于杀病毒、病菌、线虫等。与一般化学农药相比, 光活化农药具有高效、低毒、低残留、选择性强等优点。

2 植物源杀菌剂

植物中的抗毒素、类黄酮、特异蛋白、有机酸、皂角甙类、酚类化合物, 以及诱导产生的抗菌活性物质均有杀菌或抗菌活性, 起到杀菌剂的作用。诱导产生的抗菌活性物质化学结构类型有豌豆类、异黄酮、苯并呋喃衍生物、芪类、呋喃乙炔类、多烯、番薯酮、三萜烯、倍半萜烯、异香豆素等。宋鸣凤等发现棉苗内的儿茶素可抑制枯萎病菌。皂角疳广泛存在于植物中, 如马铃薯、燕麦、大麦幼苗等, 具有抑制真菌孢子萌发, 起到防病的功效。

3 植物源除草剂

植物源除草剂主要是利用植物产生的某些次生代谢物质, 释放到环境中能影响附近同种或异种植物的生长, 包括刺激或抑制作用。目前已在30多个科的植物中发现了上百种具有除草活性物质, 主要是肉桂酸衍生物、香豆素类、醌酚酸、鞣酸、类黄酮、萜类、甾族、脂肪酸及生物碱等。这种利用植物的次生代谢产物来代替化学合成除草剂, 既安全, 又节省生产成本。

4 植物农药 (生物工程植物)

生物工程植物是在植物体内植入能够生产毒素的基因, 并能维持遗传特性, 使植物制造一定量的毒素, 毒杀病虫害。目前, 投入市场的转基因作物主要有大豆、玉米、马铃薯等, 转基因植物的主要性状为耐除草剂、抗虫害和病害。1996年, 第1个具有昆虫抗性的转Bt基因玉米在美国上市, 这种玉米防治钻心虫的效率达80%, 而使用化学农药, 害虫死亡率仅50%。美国学者Jaynes等将金星叶槭大蚕蛾的天蚕素B基因导入烟草植株中, 培育了抗青枯病的烟草植株。我国农业基因工程研究起始于20世纪80年代初, 是世界上转基因作物第1个商品化种植的国家, 目前研究的转基因植物达47种, 并有6种已被批准进行商业化生产。

参考文献

[1]屠豫钦.天然源农药的研究利用-机遇与问题[J].世界农药, 1999, 21 (4) :4-12.

[2]徐美娟, 管致和.番茄植株中生物碱类对菜青虫 (Pieris rapael) 活性组分的分离[J].北京农业大学学报, 1994, 20 (2) :153-156.

[3]刘惠霞, 赵德金, 钱洪.苦皮藤麻醉成分对粘虫生理生化指标的影响[J].西北农业大学学报, 1992, 20 (3) :37-41.

[4]宋鸣凤, 郑重, 葛秀春, 等.儿茶素在棉苗百枯萎病抗性中的作用[J].植物病理学报, 1998, 28 (2) :139-143.

[5]张兴, 马志卿, 李广泽.试谈生物农药的定义和范畴[J].西北农业大学学报, 1993, 21 (4) :1-5.

[6]JAYNES J M, NAGPALA P, BELTRAN L D, et al.Expression of a Cecr-opin B Lytic Peptide Analog in Transgenic Tobacco Confers Enhanced Resistance to BacterialWilt Caused by Pseudomonas solanacearum[J].PlantSci., 1993 (89) :43-53.

植物蛋白源 篇6

1 浑河源地区自然概况

浑河源地区位于辽宁省东部山区,是辽宁省三大河流浑河的发源地。地处E124°59′～125°18′,N41°51′～42°00′,属于长白山系龙岗支脉,境内最高峰二顶子海拔1 001.2 m,地貌以低山、丘陵为主,一般山峰海拔600～900 m,相对高度200～500 m,一般坡度10°～25°,全区总面积9 013.6 hm2。

区内属于温带大陆性气候,冬季较寒冷,夏季炎热多雨,春季多风,昼夜温差大,四季分明。年平均气温4.2℃,年极端最高气温35.8℃,年极端最低气温-41.5℃,≥5℃积温3 005～3 203.6℃,无霜期120～125 d。年降雨量714.2～1 025.3 mm,年蒸发量925～1 284 mm。区内土壤有暗棕壤、草甸土和沼泽土,主要以暗棕壤为主。

该地区属于长白植物区系,兼有华北植物区系,代表植物中针叶树种有红松(Pinus koraiensis)、沙松(Abies holophylla)、赤松(Pinus densiflora)、油松(Pinus tabulaeformis);阔叶树种有枫桦(Betula costat)、色木槭(Acer mono)、白牛槭(Acer mandshuricum)、紫椴(Tilia amurensis)、裂叶榆(Ulmus laciniata)、黄波罗(Phellodendron amurensis)、胡桃楸(Juglans mandshurica);草本植物有乌苏里绣线菊(Spiraea ussu-riensis)、粗茎鳞毛蕨(Dryopteria crassirhizoma)、细辛[Asarum heterotropoides Fr.schm.var.mandshuricaum(Maxim.)Kitag]、人参(Panax ginseng C.A.Mey.)、北重楼(Paris verticillata M.Bieb.)等。总之,该区植物种类繁多、资源丰富,共有植被类型22个分属114科1 139种。

2 调查方法

对全区125个林班逐个进行调查。对于区内存量较多的药用植物,在每个林班内选择典型的地块,设置2 m×2 m样方16个,调查样方内药用植物的种类、株数、求算每个种的频度,同时采集各种药用植物标本,带回室内用干燥箱烘干,测其干湿重量,按标本利用部分的百分比与调查株数计算出各种药用植物的公顷干重。对于区内存量较少的药用植物,在每个林班选择有代表性的线路,沿着线路调查,记载药用植物种类、采集标本、观察生境。在考察过程中,对国家一、二级保护植物尽量不采集、不破坏,保持其正常的生长环境[2]。

3 浑河源野生药用植物资源调查结果

自然条件与植物本身是一个不可分割的有机整体,不同的自然环境分布着不同类群的植物个体和群丛[3]。浑河源地区属长白山余脉,区内以长白植物区系植物为主,浑河源地区有丰富的药用植物资源,药用植物的分布以毛茛科、兰科、百合科、蔷薇科和菊科等植物种类较为普遍,通过初步调查,共有野生药用植物204种,其中蕨类植物门有11科18种,裸子植物门有62科186种。野生药用植物资源见表1。

4 结论与建议

浑河源地区药用植物种类资源丰富,但每种的种群数量有限,并且分布零散,仅仅依靠野生资源,无法进行开发利用。因此,应结合当地自然条件特点,利用适应该山区自然生态环境生长的有开发利用价值的药用植物种类,进行人工种植,摸拟野生条件,保持它们的野生原貌,扩大种群;加强药用植物资源的种群保护,建立药用植物资源保护区,加强宣传教育,提高当地群众保护植物和生态环境的意识;制定合理管护和采收制度,以利于天然药用植物的休养生息,使野生药用植物资源达到持续利用的目的。

摘要：浑河源地区位于辽宁省东部山区,植物资源丰富,药用植物种类繁多。对药用植物做了较为详细的分类调查,基本查清了浑河源地区药用植物的种类,经调查共整理药用植物73科204种,为辽东地区野生药用植物的开发利用提供了可靠的科学依据。

关键词：浑河源,野生药用植物,资源

参考文献

[1]李书心.辽宁植物志[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1986.

[2]武兰义,张云江.辽宁省实验林场科技兴林五十年[M].北京:中国林业出版社,2006.

植物源杀虫剂的研究进展 篇7

关键词：植物源杀虫剂,作用方式,研究进展,展望

人们利用含有杀虫活性物质的植物的某些部分或提取其有效成分而制成的杀虫剂叫植物源杀虫剂。这种杀虫活性物质主要是次生代谢物质,而次生代谢物质是植物在长期的进化过程中与取食昆虫不断斗争的结果,具有对昆虫不易产生抗药性、低毒或无毒、对环境友好、安全、高效、选择性高的特点,在农作物病虫防治中具有忌避、拒食、触杀或抑制生长发育等多种生物活性[1]。符合农药从传统的有机化学物质向“环境和谐农药”或“生物合理性农药”转化的发展趋势,成为虫生物防治的一种有效手段。自20世纪70年代以来,国内外学者在植物源杀虫剂领域进行了广泛的研究,已发现1600多种植物具有杀虫活性,其中我国广泛分布的就有400多种。这为开发植物源杀虫剂提供了广阔的材料来源和巨大的发展潜力,因此植物源杀虫剂的研究和开发已成为我国新型杀虫剂的创新点,并取得了显著的进展。

1 杀虫植物资源研究

1.1 杀虫植物资源的调查研究

地球上杀虫植物资源极其丰富,有人估计,有毒植物种类约占植物种类总数的4%。1987年出版的《中国有毒植物》一书列入有毒植物1300多种,其中大多数具有杀虫活性[2]。20世纪90年代以来,我国对具有杀虫活性的植物资源进行了较深入地调查研究。张兴等人从1989年对西北地区的杀虫植物资源进行了系统的调查,在西北5省(区)发现了有研究和开发利用价值的杀虫植物47种[3]。徐汉虹等分别对猪毛蒿[4]、肉桂油)[5]、八角茴香近十种植物精油的杀虫作用进行了较为深入的研究[6]。王兴林等报道了砂地柏、大戟、紫穗槐、牛心朴等10种植物提取物对棉铃虫生长发育的影响[7]。余向阳等就砂地柏提取物的杀虫活性作用进行了进一步研究,均有不少研究报道[8]。国外在杀虫植物资源的研究方面也做了大量工作。美国曾成功地研制出鉴定植物提取物毒性的方法,进行了739种高等植物的检验,结果汇编成表输入到计算机中,通过专门程序可以随时获取防治某种具体杀虫最有效的提取物的资料,菲律宾在20世纪80年代末已经有约200种植物被要求登记或报道具有杀虫作用。以色列发现长春花的叶提取物对埃及棉铃虫有驱避和拒食作用。20世纪90年代末以来,国外科研人员分别对数种姜科植物、菖蒲、印度鳄梨等进行了杀虫作用评价[9,10,11]。

1.2 重要的杀虫植物种类

1.2.1 楝科植物

楝科植物是应用较早的杀虫植物,包括:印楝、苦楝、川楝等[12]。盛产于印度的印楝是世界上公认的理想杀虫植物,它的杀虫活性成分是主要分布在种核及叶子中的印楝素,其主要活性成分为一种四环三萜类化合物。现从其种子中已分离、鉴定出数十种柠檬素类化合物,印楝素可对多种害虫,如玉米螟、菜青虫、稻纵卷叶螟、中华稻蝗等具有拒食、忌避、抑制生长发育及毒杀作用。赵善欢等成功地引种了印楝[13]。经测定,国产的印楝种子和树皮印楝素含量较高,这说明在我国种植印楝并用以生产杀虫剂是完全可行的。苦楝和川楝是我国主要的楝科杀虫植物,两者的有效成分均为一种三环四萜类化合物——川楝素,主要用于防治蔬菜害虫,如对菜青虫、小菜蛾等具有忌避、拒食、胃毒及抑制生长发育和产卵忌避作用。经杨东升等研究发现有效浓度的川楝素能显著抑制家蝇幼虫的生长发育,并且家蝇的一些蛹出现畸形,预示其是一种很好的生长抑制剂[14]。

1.2.2 豆科植物

鱼藤原产于热带、亚热带,我国广东、福建、台湾等省都有野生类型。对昆虫有触杀、胃毒两种作用。主要杀虫成分鱼藤酮存在于根部,对昆虫高毒,易分解,在空气中易氧化,在作物上的残留时间短,并对植物生长有刺激作用,对环境无污染,对天敌比较安全,害虫不易产生抗药性。可用于防治蔬菜、果树等作物上的蚜虫、菜青虫、螨、网蝽、蓟马等。

1.2.3 卫矛科植物

卫矛科植物的有效成分为二氢沉香呋喃类化合物。其中最主要的杀虫植物是雷公藤、苦皮藤等。其中苦皮藤研究较多。雷公藤的杀虫有效成分主要为雷公碱,多存在于根皮之中。雷公藤对多种害虫具有胃毒、拒食、抑制生长发育和忌避产卵等杀虫活性,且药效快,为其它一般植物性杀虫剂所不及。苦皮藤的有效成分为苦皮藤素, 从80年代初期起,吴文君等对苦皮藤进行了多学科的交叉研究,并采用生物活性追踪法从苦皮藤根皮中分离鉴定出4个新化合物,分别命名为苦皮藤素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并且证实苦皮藤素Ⅰ为拒食有效成分,苦皮藤素Ⅱ、Ⅲ为毒杀有效成分,苦皮藤素Ⅳ为麻醉有效成分,这些活性成分具有相同的二氢沉香呋喃骨架,都是多元醇酯[15]。其根皮粉及茎皮、叶粉具有良好的杀虫作用,种子中的苦皮藤素,对多种害虫具有杀虫活性,其杀虫机理主要是作用于害虫的神经系统和消化系统等[16]。

1.2.4 菊科

关于菊科植物杀虫活性的研究,最著名的例子是除虫菊、猪毛蒿和万寿菊。其中,除虫菊是一种多年生草本菊科植物,是目前世界上唯一大规模集约化种植的杀虫植物,是一种不污染环境、对人畜安全无害、能迅速杀灭害虫而不易产生抗药性、在植物和土壤中无残留的高效天然杀虫剂。用其提取的天然菊酯油是生产高效低毒无公害生物农药和卫生杀虫剂的主要原料[17]。其中白花除虫菊杀虫活性高,在我国东北及西北地区资源丰富,全草都含有挥发油,有刺激性气味,民间用来熏赶蚊虫、苍蝇。猪毛蒿和万寿菊也是广泛分布的杀虫植物,它们所含的活性物质都属于光活化物质,在光下有很强的杀虫作用,主要用于防治蚊、蝇、虱、跳蚤等卫生害虫及米象、赤拟古盗等仓贮害虫[18]。

1.2.5 其它科植物

除了以上4个科植物外,研究较多的还有:樟科、柏科、天南星科、姜科、胡椒科、毛食科、八角科、芸香科、杜鹃科、狼毒科、百合科、唇形科植物等,发现均具有一定的杀虫活性。

2 植物源杀虫剂的有效成分

植物能够产生诸如生物碱类、糖苷类、萜类、醌和酚类、多炔类、噻吩类等多种次级代谢物质,其中许多种次级代谢物质具有杀虫活性,是杀虫活性物质。植物源杀虫剂的有效成分可分为以下几类:

2.1 生物碱

生物碱是一类含N的有机盐基,是植物有毒成分中最大的一类,也是人们较早知道的植物性杀虫有效成分。主要的生物碱有烟碱、百部碱、藜芦碱、苦参碱、雷公藤碱等。如喜树、百部、藜芦、苦参等都是富含生物碱的杀虫植物。具有毒杀、忌避、拒食和抑制生长的作用。

2.2 萜类

萜类化合物在植物中分布很广,可分为单萜类、倍半萜酯类、二萜类、三萜类,是目前最受欢迎的一类植物源杀虫剂。印楝、川楝、苦皮藤等植物的有效成分主要由这类物质组成。近年来,我国研究较多的苦皮藤及同属几种植物的有效成分主要为倍半萜酯类化合物。具有毒杀、忌避、麻醉、抑制生长等作用。

2.3 糖苷类(配糖体)

是葡萄糖的分子与另一种有机化合物结合而成的复杂化合物,在昆虫体内经过化学作用就可变为有毒物质。如茶皂素、巴豆糖苷、苦木素。

2.4 有机酸、酯、酮类

除虫菊素是过去一百多年中最重要的植物源杀虫剂,含有6种非常近似的酯类化合物,并已作为先导化合物发展了一系列新型高效杀虫剂[19]。另外,Takemoto从海藻中分离得到的具有类似谷氨酸结构的化合物软骨藻酸和红藻氨酸,具有强烈的杀虫活性[20]。禾本科植物尤其是玉米对多种病虫的抗性与其体内所含的丁布(2,4-二羟基-7-甲氧基-1,4苯嗪-3-酮)有关,它是禾本科植物的一类重要的次生代谢物质。丁布在植物体内以配糖体形式存在,当玉米螟摄食玉米组织时,激活了B-糖苷酶,此酶使丁布游离,从而抑制幼虫生长。

2.5 噻吩及炔类化合物

许多植物中存在光化学物质,在光照下对昆虫有很强的杀虫活性,如从万寿菊等植物中分离的三噻吩和呋喃乙炔对蚊幼虫有强烈的致死作用。

2.6 有毒的蛋白质、挥发性香精油、单宁、树脂等

蓖麻毒素是蓖麻体内的一种球状蛋白质,有剧毒。相思子毒素也是一种蛋白质毒素,且毒性很高。巴豆香素也是毒性蛋白,有胃毒作用。精油是植物次生代谢物质的一大类,为多种芳香物质的混合物,一般都有特殊强烈的气味,对害虫有一定的忌避及毒杀作用。在叶、果皮、花、种子中含量较多。徐汉虹(1993)报道,猪毛蒿精油在质量分数为0.1%剂量下,对赤拟谷盗、玉米象、黄粉甲等仓库害虫的繁殖抑制率都达100%[20]。单宁是一类结构复杂的非结晶形物质,化学成分属于多元酚的衍生物和含糖物,茶枯中即含有单宁。松香是一种树脂,遇碱即皂化。

3 植物源杀虫剂作用方式的研究

植物源杀虫剂的作用方式表现为拒食、忌避、毒杀、引诱、不育、胃毒、抑制生长发育、毒素类、植物内源激素、植物昆虫激素类、拒食类、引诱和驱避类、绝育类、植物防卫素类、异株克生类。不同种类植物的杀虫活性成分存在差异。因此,杀虫活性物质的作用机理也各不相同[21]。

3.1 毒杀作用

3.1.1 胃毒毒杀作用

大多数植物源杀虫剂都具有胃毒作用,但它们的作用机理并不完全相同。有研究表明,植物源杀虫剂可以破坏昆虫的中肠组织,使中肠结构发生变化,也可能是作为神经毒剂阻断昆虫的神经传导使昆虫死亡。如苦皮藤素V主要是破坏中肠肠壁细胞膜及细胞器膜,对主要消化酶系的活性无影响;而川楝素则破坏中肠组织,阻断神经传导而导致害虫麻痹、昏迷、死亡。

3.1.2 内吸毒杀作用

内吸作用是一种特殊的胃毒方式。具有内吸毒杀活性的植物源杀虫剂,在生产上多用于土壤、种子处理或涂茎、滴心等。印楝素具有良好的内吸传导性,将其施于土壤可被棉花、水稻、玉米、小麦、蚕豆等作物吸收,输送到茎、叶,使整株作物具有抗虫性。苦楝、川楝、苦皮藤、黄杜鹃等植物的提取物都对水稻三化螟具有较强的内吸毒作用。

3.1.3 触杀作用

主要有除虫菊、鱼藤、烟草、苦参等。烟碱对蚜虫具有较强的触杀作用;从苦参中分离出来的苦参碱有较强的触杀活性;除虫菊中的除虫菊素作用于昆虫神经系统。害虫接触到这类杀虫剂,神经中枢即被麻痹,从而中毒死亡。

3.1.4 熏杀作用

植物次生代谢产物中的挥发性精油对昆虫具有熏杀作用。侯华民等研究表明,八角茴香等5种精油对粘虫、小菜蛾、棉铃虫、玉米象都有较强的熏杀作用。高聪芬等发现砂地柏,黄花蒿等精油对玉米象、赤拟谷盗、粘虫和小菜蛾等害虫具有较强的熏杀作用[23]。

3.2 忌避和拒食作用

许多植物源杀虫剂都可干扰昆虫的正常行为,表现为拒食、忌避作用。这种作用主要是利用某些药剂(如茼蒿精油、菊蒿精油)散发出的特殊气味,使昆虫感觉器官难以忍受而离去。拒食产生的主要原因是某些药剂(如印楝素、川楝素、脱氧鬼臼毒素等)抑制了昆虫的味觉功能而表现出拒食效应。如楝科植物对三化螟、菜青虫、粘虫、斜纹夜蛾等具有明显的拒食作用。植物蛋白酶抑制剂与昆虫肠道内的蛋白酶结合并抑制其活力,影响昆虫的消化功能。

3.3 生长发育抑制作用

许多植物源杀虫剂可以干扰害虫的生长发育,如昆虫生长发育延缓,卵不能正常孵化,幼虫不能正常化蛹羽化,或出现畸形,从而降低昆虫群休数量。如印楝素可影响昆虫的交配及卵子的发育,抗昆虫蜕皮激素,干扰昆虫蜕皮,导致昆虫产生形态上的缺陷;苦皮藤反抑制玉米象、红蛉虫和菜粉蝶的产卵并降低孵化率。如从喜树中分离出的喜树碱是目前发现的最有效的一种植物性昆虫不育剂。植物源杀虫剂对昆虫生长发育的影响,目前普遍认为是干扰了昆虫正常的内分泌系统,导致生长发育出现异常。虽然对当代或当年的害虫影响不明显,但它们可以持续地控制害虫下一代甚至翌年的发生,符合农业可持续发展战略。

3.4 麻醉作用

某些植物源杀虫物质对害虫具有特殊的麻醉作用。苦皮藤根皮粉或提取物对粘虫、菜粉蝶、稻苞虫、棉造桥虫等幼虫有麻醉作用[24]。烟碱作用于昆虫神经细胞上的乙酰胆碱烟碱型受体,使神经体持续激活,虫体持续痉挛,麻痹死亡;苦参碱、金雀碱对昆虫具有胃毒麻痹作用,致使昆虫不进食或饱食而死。

3.5 其它作用

植物精油对害虫具有引诱作用,影响离子通道除虫菊酯与细胞膜上的钠离子通道结合,延长其开放时间,引起昆虫休克死亡。相同机理的尚有西藜芦生物碱、胡椒素、阿素宁、墙草碱等;鱼尼丁能与肌质网上的钙离子通道结合,使钙离子进入肌细胞,很快引起细胞死亡,对特定种类昆虫的防治确实有效。苦豆子中的金雀花碱和苦豆碱对昆虫的同工酶有显著的抑制作用等。

4 研究领域中新的发展方向

4.1 植物源光活化毒素

植物光活化毒素是一类在光照条件下对害虫的毒杀效果急剧提高的植物次生物质。人们很早就发现,接触某些植物(如芸香科)汁液,在光下会导致皮炎,家畜在采食了某些植物后,在光照条件下会发生皮肤病变。20世纪80年代后期,我国系统地开展了植物光活化杀虫剂的研究。徐汉虹等(1993年)首次报道了猪毛蒿精油中的茵陈二炔(capillene)有光活化杀虫毒性[17]。除了用于杀虫外,光活化农药也用于杀病毒、病菌、线虫等[25]。

目前,关于光活化毒素的作用机理有光动力作用和光诱发毒性两种。光活化毒素的作用机理包括光动力学原理和光诱导毒性机理两种。前者以噻吩类、醌的衍生物为代表;后者则包括呋喃香豆素、呋喃喹啉碱、呋喃色酮等。由于其来源于植物次生代谢物,高效低毒,对非靶标生物安全、无残留,而且作用机理独特,不易产生抗药性,开发这一类杀虫剂不仅可以有效地控制有害生物的危害,而且能缓解大量化学合成农药带来的环境压力。因而将其作为新型无公害杀虫剂有很大的开发潜力。

4.2 植物蛋白酶抑制剂

植物体内广泛存在着一类蛋白酶抑制剂,植物生理学家发现植物体内的酶抑制剂,具有广谱的杀虫性。它们与昆虫消化道中的蛋白酶相互作用,形成酶抑制复合物(EI), (EI)能阻断或减弱消化酶的蛋白水解作用,从而影响昆虫对食物蛋白的正常消化;但更重要的是(EI)能刺激消化酶的过量分泌,耗尽必需的氨基酸,最终导致昆虫非正常发育或死亡;除此之外,它还可能影响昆虫体内水分平衡、昆虫蜕皮和酶活力调节等;植物蛋白酶抑制剂对人畜十分安全,因为它们在哺乳动物的胃中会被胃酸降解;通过对植物蛋白酶抑制剂的深入研究,它有望成为对环境安全的新型杀虫剂。

4.3 植物导向杀虫剂

在传统农药的施药过程中,由于雾滴飘移等因素的影响,使只有不到1%的施药量对害虫起到了作用,其余99%以上的施药量则造成了环境污染和对生态平衡的危害[26]。徐汉虹等(2003)最近提出了“导向农药”的新概念[27]。所谓“导向农药”就是农药有效成分与导向载体偶联后能在植物体内向特定部位(如叶、果或害虫取食的伤口等)定向积累的农药制剂,可能几倍或几十倍甚至上千倍地减少农药用量,降低对人畜的毒性,减少对环境的污染,无疑将为害虫防治和环境保护注入新的活力。

5 存在问题及展望

5.1 存在问题

植物源杀虫剂是一个新的研究领域,其发展还在不断深入,也存在诸多的困难:一是应用范围窄,只对少数病虫害起作用,缺乏广普性;二是药效发挥受环境因素(温度、湿度、pH、土壤肥力等)的影响较大,存在速效性不够,贮藏稳定性差,质量上不易控制等缺陷,直接导致了植物源农药产业化发展较为缓慢;第三,植物源杀虫剂的有效成分不明确、含量不稳定、并且药效不均一、对防治大规模突发性的病虫灾害显得力不从心;四是不能彻底解决害虫的抗性问题,植物源杀虫剂在进一步的研究中抗性问题将仍是我们需要攻克的难关。另外,从经济角度看,植物源杀虫剂合成困难,成本较高,不易商品化。

5.2 展望

植物蛋白源 篇8

微生物蛋白酶种类繁多, 来源广泛, 在酶制剂市场占65%的份额, 广泛运用于食品、药物、皮革制备、蛋白水解和纺织工业等[2,3]。近年来, 在蛋白酶研究方面进行了不懈的探讨, 但是目前存在的蛋白酶酶的活力不够高、酶的性能不够好[6]、已开发出的蛋白酶制剂尚不能满足国内各个行业的需要等问题, 因此很有必要进一步提高蛋白酶的活力和特性。

影响微生物蛋白酶性质的因素十分复杂, 但都会不可避免的想到金属离子的影响[7]。当前国内大多数专家都在研究不同温度下相同浓度金属离子[9]和相同温度下同一浓度不同金属离子[11]对蛋白酶活力和特性的研究, 但研究结果也不是十分明确[8,9,10,11,12]。

本实验以细菌源蛋白酶为对象, 初步研究了金属离子对其酶学稳定性的影响, 为此蛋白酶的生产、加工、应用过程中对金属离子浓度等的控制提供参考。同时, 也为此蛋白酶菌株走向实践应用提供一定的理论基础和依据。

1 材料与方法

1.1 菌株

山西师范大学生命学院微生物实验室保存的6株产蛋白酶细菌菌株 (命名为P1～P6) 。

1.2 培养基

酪蛋白平板培养基[12], 产蛋白酶菌种种子培养基和液体发酵培养基[13], 121℃灭菌20min。

1.3 方法

1.3.1 产蛋白酶能力的定性筛选[12]

将酪蛋白培养基制成平板, 并在其上用产蛋白酶细菌菌株P1～P6进行点样, 平行3组实验, 观察其水解圈大小, 选出菌落直径和水解透明圈直径比值的平均值最大的作为实验菌株。

1.3.2 酶液的制备[17]

将活化的斜面菌种, 加入少量无菌水, 2%转入到种子培养基, 35℃, 300r/min摇床振荡24h后, 以10%的接种量于液体发酵培养基, 35℃, 300r/min摇床振荡培养72h, 发酵液用4层纱布过滤, 4000r/min离心5min, 上清液则为粗酶液。

1.3.3 蛋白酶活力测定方法[14,16,17]

酪氨酸标准曲线的制作[16]。1.0ml酶液于40℃, pH 7.2条件下, 每分钟水解2%酪蛋白溶液产生1ug酪氨酸的量定义为一个酶活单位。

实验组:待测酶液1.0ml, 40℃水浴恒温2min, 加入一起恒温的2%酪蛋白 (pH=7.2, 0.01M磷酸缓冲液配制而成) 1.0ml, 计时, 准确反应10min。用2.0ml三氯乙酸终止反应, 摇匀后继续保温20min, 以便完全沉淀。过滤, 用紫外分光光度计在275nm测其光密度。

空白组:操作与加量完全同实验组, 只是将1.0ml金属离子溶液用1.0ml双蒸水代替。

对照组:操作与加量完全同实验组, 只是1.0ml金属离子溶液用1.0ml双蒸水代替, 且2.0ml三氯乙酸在入水浴前加入1.0ml待测酶液。

1.3.4 蛋白酶最适温度和pH的确定

取待测酶液1.0ml, 加入2%酪蛋白 (pH=7.2, 0.01M磷酸缓冲液配制而成) 1.0ml, 同时加入1.0ml双蒸水, 分别在25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃等10个温度下进行反应, 分别测定酶活。同样设定pH为6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8和8.0条件下, 保持温度为40℃进行反应, 分别测定酶活。

1.3.5 金属离子对蛋白酶热稳定性的影响[8,19,22]

在蛋白酶承受的最高温度下研究金属离子对蛋白酶热稳定性的影响。分别选取Fe3+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Cu2+和K+等7种金属离子的5个浓度, 即1mmol/mL、2mmol/mL、3mmol/mL、4mmol/mL、5mmol/mL, 在加入酪蛋白时候, 同时加入1.0ml金属离子溶液, 其它步骤同上。

2 结果与讨论

2.1 酪氨酸标准曲线

由图1可知, R2=0.9936, 所以在该浓度范围内线性拟合关系良好, 可以用于下一步实验。

2.2 菌株产蛋白酶能力的初筛

由表1可见, 菌株P5的D/d值较大, 因此选择P5菌株进行进一步研究。

2.3 蛋白酶最适合温度和pH的确定

由图2可知, 随着温度和pH的升高, 菌株P5蛋白酶活增大, 分别于40℃和pH7.2达到最高峰, 45℃和pH7.2以后, 酶活下降, 故蛋白酶的最适温度为40℃, 最适pH为7.2。

2.4 金属离子对蛋白酶热稳定性的影响

由图3可以看出, 不同浓度、不同金属离子对蛋白酶热稳定性影响较大, 加入Fe3+后对蛋白酶的热稳定性产生了显著的影响, 五个浓度梯度都可以提高蛋白酶的酶活力 (约2倍) ;1mmol/L的Zn2+、2mmol/L的Mg2+和1-3mmol/L的Ca2+可使蛋白酶的酶活力提高;5个浓度的Mn2+和Cu2+均能够抑制蛋白酶的活力;而加入K+后, 对蛋白酶的热稳定性有无明显影响。

3 讨论

金属离子

本实验研究结果表明:7种金属离子对P5蛋白酶的热稳定性的影响差异比较大。Mg2+、Ca2+、Fe3+ 3种金属离子能够增强蛋白酶的热稳定性, 且能够提高蛋白酶的活力, 但各种离子的促进能力和浓度的变化规律等却不尽相同;Mn2+、Cu2+能够减弱蛋白酶的热稳定性, 并且能够抑制蛋白酶的活力, 呈现出随着离子浓度的增加, 抑制作用越来越强;K+对蛋白酶的热稳定性则无影响, 且对蛋白酶的活力几乎无影响;Zn2+只有在0.001mol/L时能够增强蛋白酶的热稳定性和提高酶活力, 其余4个浓度能够减弱蛋白酶的热稳定性且抑制酶活力, 上述结果与大多数文献中的结论基本一致。至于金属离子对P5蛋白酶的最适反应温度和pH值几乎没有影响这个结论, 可能与所选菌株或制备所得的酶液等因素有关, 需要进一步验证。由于时间原因所限, 我不能进一步深入研究, 但本实验所得到的结论可以为以后P5蛋白酶的研究和应用提供一定的理论依据, 也可以为其他中性蛋白酶的研究提供一些参考。

一定浓度的Zn2+、Mg2+和Ca2+可使蛋白酶的酶活力提高。

摘要：用透明圈法从六株产蛋白酶细菌菌株P1P6中选出一株酶活较大的菌株P5, 用紫外分光光度法对5个不同浓度、7种不同金属离子影响P5菌株的蛋白酶稳定性进行了初步研究。结果表明:菌株P5的最适生长温度40℃, 最适pH 7.2;一定浓度的Fe3+、Mg2+、Ca2+、Zn2+4种离子具有增强酶热稳定性的作用, Mn2+、Cu2+能够减弱蛋白酶的热稳定性, K+对蛋白酶的热稳定性则无影响, 对蛋白酶的影响则比较复杂。

植物蛋白源 篇9

关键词：药用,百合科,生长习性

1 浑河源地区自然概况

浑河源地区位于辽宁省东部山区, 地理坐标为124°59'~125°18'E, 41°51'~42°00'N。海拔高500~920m, 温带大陆性季风气候, 年平均气温4.2℃, ≥10℃积温2 498.4~2 877.3℃, 无霜期120~125天。年降水量714.2~1 025.3mm, 年蒸发量925~1 284mm。土壤为暗棕壤。植被类型26个, 植物种类1139种, 属长白植物区系。

2 药用百合科植物的分布及生长习性

2.1 黄花菜

黄花菜 (Hemerocallis minor Mill) 。多年生草本, 高30~65cm。根簇生, 肉质, 根端膨大成纺锤形。叶基生, 狭长带状, 下端重叠, 向上渐平展, 长约40~60cm, 宽2~4cm, 中脉于叶下面凸出。花茎自叶腋抽出, 茎顶分枝开花, 有花数朵, 大, 橙黄色, 漏斗形, 花被6裂。蒴果, 革质, 椭圆形。种子黑色光亮。

生长习性:耐瘠、耐旱, 对土壤要求不严, 生长于地缘、山坡或林下。对光照适应范围广。地上部不耐寒, 地下部耐-10℃低温。忌土壤过湿或积水。5月上旬幼苗开始出土, 叶片生长适温为15~20℃;开花期要求较高温度, 20~25℃较为适宜。

2.2 平贝母

平贝母 (Fritillaria ussuriensis Maxim) 。多年生草本, 高达1米;鳞茎扁圆形, 具2~3枚肥厚鳞片, 白色, 周围有时附有少数小鳞茎, 基部簇生须根。茎直立, 光滑。茎下部叶常轮生, 上部叶对生或互生, 线形至披针形, 茎上部叶先端卷曲呈卷须状。花单生于上部叶腋, 下垂, 花钟形, 花被片6, 外面污紫色, 内面有近方形的黄色斑点, 离生, 两轮排列果实广倒卵圆形, 具6棱, 有多数种子。种于近半圆形, 边缘具翅。

生产习性:早春植物, 鳞茎小, 须根少, 地上部分生长期仅55~60天, 适宜生于水肥充足而富有腐殖质的土地上。喜清凉、湿润的气候。3月下旬至4月上旬即顶冻出苗, 5月开花。地温在2~4℃时即开始抽茎, 气温13~16℃时已生长旺盛。5月下旬至6月地上部分即枯萎, 地下鳞茎进入休眠状态, 休眠至8月中、下旬又开始萌动, 在鳞片上开始生长子贝。9月上、中旬子贝渐多, 直至结冰, 又进入休眠。

2.3 毛百合

毛百合 (Lilium dauricum Ker.-Gawl) 。鳞茎卵状球形, 高约1.5cm, 直径约2cm, 鳞片宽披针形, 长1~1.4cm, 宽5~6mm, 白色, 有节或有的无节。茎高50~70cm, 有棱。叶散生, 在茎顶端有4~5枚叶片轮生, 基部有一簇白绵毛, 边缘有小乳头状突起。花1~2朵顶生, 橙红色或红色, 有紫红色斑点。蒴果矩圆形, 长约4~5.5cm, 宽3cm。花期6~7月, 果期8~9月。

生产习性:萌发较早的植物, 幼苗在4月中旬土壤刚解冻时即破土萌发。最适宜生长的环境是路旁、林隙、草甸等土壤及水分条件好、光照充足的地方。

2.4 细叶百合

细叶百合 (Lilium pumil um DC) 。鳞茎卵形或圆锥形, 高2.5~4.5cm, 直径2~3cm;鳞片矩圆形或长卵形, 长2~3.5cm, 宽1~1.5cm, 白色。茎高15~60cm, 有小乳头状突起, 有的带紫色条纹。叶散生于茎中部, 条形, 长3.5~9cm, 宽1.5~3mm, 中脉下面突出, 边缘有乳头状突起。

生长习性:生长在山坡、丘陵、草地、灌木丛中或林间隙地。多散生。喜土层深厚、疏松、肥沃、湿润、排水良好的砂质壤土或腐殖土。在半阴半阳、微酸性土质的斜坡上及阴坡开阔地生长良好。偏碱性及过于粘重、低洼易积水之地、林地过于郁闭的地方生长不良。

2.5 薤白

薤白 (Allium macrostemon Bunge) 。鳞茎近球状, 粗0.7~2cm, 基部常具小鳞茎;鳞茎外皮带黑色, 纸质或膜质, 不破裂, 但在标本上多因脱落而仅存白色的内皮。叶3~5枚, 半圆柱状, 或因背部纵棱发达而为三棱状半圆柱形, 中空, 上面具沟槽, 比花葶短。

生长习性:生于山坡、丘陵、山谷、草地以及田间地头。

2.6 铃兰

铃兰 (Convallaria keiskei Miq) 。多年生草本植物, 植株全部无毛, 高18~30cm, 常成片生长。叶椭圆形或卵状披针形, 先端近急尖, 基部楔形;苞片披针形, 短于花梗;花白色, 长宽各5~7mm;浆果直径6~12mm, 熟后红色, 稍下垂。

生长习性:喜半阴、湿润环境, 好凉爽, 忌炎热乾燥, 耐严寒, 要求富含腐殖质壤土及沙质壤土。生阴坡林下潮湿处或沟边。

2.7 玉竹

玉竹 (Polygonatum odoratum (Mill) Druce) 。根状茎圆柱形, 直径5~14mm。茎高20~50cm, 具7~12叶。叶互生, 椭圆形至卵状矩圆形, 长5~12cm, 宽3~16cm, 先端尖, 下面带灰白色, 下面脉上平滑至呈乳头状粗糙。浆果蓝黑色, 直径7~10mm, 具7~9颗种子。花期5~6月, 果期7~9。

生长习性:耐寒、耐阴湿, 忌强光直射与多风。野生玉竹生于凉爽、湿润、无积水的山野疏林或灌丛中。生长地土层深厚, 富含砂质和腐殖质。

2.8 黄精

黄精 (Polygonatum sibircum Delar.ex Red) 。根状茎圆柱状, 由于结节膨大, 因此“节间”一头粗、一头细, 在粗的一头有短分枝。直径1~2cm。茎高50~90cm, 有时呈攀援状。叶轮生, 每轮4~6枚, 条状披针形, 长8~15cm, 宽6~16mm, 先端拳卷或弯曲成钩。

生长习性:阴湿气候条件, 具有喜阴、耐寒、怕干旱的特性, 在干燥地区生长不良, 在湿润荫蔽的环境下植株生长良好。在土层较深厚、疏松肥沃、排水和保水性能较好的壤土中生长良好;在贫瘠干旱及粘重的地块不适宜植株生长。

此外, 还有七筋姑、鹿药、宝铎草、北重楼、牛尾草、藜芦等。

3 资源保护途径