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灭螺植物资源的开发利用研究 |
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（湖北大学 生命科学学院，湖北 武汉 430062）
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消灭钉螺的研究，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，有着广阔的应用前景。目前，由于生态环境的人为破坏严重，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研究领域，并取得了很大的进展[2-9]。本文研究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研究。 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新鲜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]，人们不断地探索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研究较少[6]。 据 Guo 对分布在我国的 500 种植物的研究发现，有 20 种植物对钉螺有强烈的毒杀效果。Guo 还发现，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]，但於凤安等人的研究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对照[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。实验还表明了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，植物的生长对其周围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 等发现豚草 (Ambrosia meritima)对河滩钉螺的繁衍有显著的抑制作用[12]。於凤安等人也发现枫杨 (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一定规模的农林复合生态系统，或人工培植新的植物群落，以改变钉螺的生态环境，对钉螺的生长发育造成不利影响，达到控制和消灭钉螺的目的。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，广泛采用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需要一定的设备和条件，因而成本较高。此外，利用植物有效成分灭螺一般都需要达到一定的浓度，有时由于有螺水域环境复杂，使植物有效成分浓度产生变化，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使用的因素。 2.2 新鲜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，也常采用新鲜灭螺植物直接浸泡在有螺水域进行灭螺，但由于采用这种方法常使有螺水域水体变质发臭，严重污染了环境，只能用于小面积水域。采用这种方法，有时由于投入植物的多少而使水浸液浓度变化较大、效果极不稳定，且这种方法对陆栖钉螺不太适用，因而严重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 经过大量的实验证明，植物的他感作用对钉螺的生理生化指标的影响确实存在。对改变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，对其机理尚存许多需要探索的不明因子。所以投入实际应用还需进行大量的研究。对其机理和作用还需进一步进行探讨和证实。因此，利用植物他感作用灭螺目前还没有达到实用阶段。 3 灭螺植物的开发利用研究 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、简便实用、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、明胶配合制成一种Φ2～3mm 的植物颗粒灭螺剂用于灭螺实验，并与相同植物的粉剂进行比较实验。从中筛选出 5 种对钉螺有强烈毒杀作用的植物颗粒灭螺剂和粉剂。两年来多次实验表明，其毒杀效果不仅明显优于其他植物灭螺方法，且与目前广泛采用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 12～24h。为利用灭螺植物资源进行灭螺提供了一种新的有效方法。 3.1 植物颗粒灭螺剂开发利用的研究 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 5∶1 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 1∶9 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。颗粒剂在实验室手工制法是：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 3.1.2 毒杀钉螺实验 将每 10 只钉螺为 1 组，置于垫有湿纱布的 95×20mm 规格培养皿中，上覆盖铁纱网片，防止钉螺逃逸。每皿均匀撒入 0.1g 植物颗粒灭螺剂，每种植物颗粒灭螺剂设 2 组。另设 2 组对照，投入与实验组等量的纯淀粉颗粒。每 12h 观察 1 次，在第二次观察时，在培养皿内钉螺所在位置的纱布上做上记号，以后观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。实验重复 1 次，以 2 次实验平均值为实验结果①。 3.1.3 实验结果 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强烈毒杀作用。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。实验结果见表 1。 表 1 32 种植物颗粒剂和粉剂灭螺效果
* 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 毒杀钉螺实验 将每 10 只钉螺为 1 组，置于垫有湿纱布的 95×20mm 规格培养皿中，上覆铁纱网片。在皿内分别均匀撒入 0.1g 植物粉剂，每种植物粉剂设 2 组，另设 2 组对照，撒入纯淀粉。实验重复 1 次。观察和统计钉螺死亡率方法同颗粒灭螺剂。 3.2.3 实验结果 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。实验结果见表 1。上述两种实验在室温为 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，从上述实验中，选取对钉螺毒杀效果最好的 5 种植物。采用颗粒剂、粉剂、水浸液 3 种处理方法进行了比较实验。颗粒剂和粉剂实验方法同上。但实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 次实验的平均值，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
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 种实验植物的新鲜叶片擦净，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。实验重复 3 次，取其平均值计算钉螺死亡率。处理结果见表 2。上述实验条件（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实验（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 12～24h。 4 结语 通过本研究的结果分析，可以认为：灭螺植物资源的利用前景是广阔的，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。且由于粉剂在使用中容易随风飘散和沾附其他植物上，可能降低毒杀效果。本研究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实验，但其毒杀效果与粉剂相似，还略低于粉剂，故在文中省略。 植物颗粒灭螺剂使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变化，因而对钉螺不仅毒杀作用强烈且效果稳定。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实用价值。 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。 参考文献
第一作者简介 马安宁 (1952－)，男，湖北人，工程师，主要从事植物保护、生物技术和生物资源利用等方面的研究工作。 ①本文所列试验数据及重复次数是指为成文所做的实验。类似试验曾做过多次，其结果基本相同。 基金项目：国家自然科学基金资助项目 (39670654)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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