对经冻干处理的银叶木(Croton argenteus)水乙醇提取物在杀虫、抗氧化及毒理学方面针对埃及伊蚊(Aedes aegypti)的初步评估

《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》:PRELIMINARY EVALUATION OF THE LARVICIDAL, ANTIOXIDANT, AND TOXICOLOGICAL ACTIVITY OF THE LYOPHILIZED HYDROETHANOLIC EXTRACT OF CROTON ARGENTEUS AGAINST AEDES AEGYPTI.

【字体: 时间:2026年02月26日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.8

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  本研究评估了巴西紫薇(Croton argenteus)芽的冷冻干燥水乙醇提取物(LHEC)的化学成分、抗氧化活性及对埃及伊蚊幼虫的杀灭活性。通过HPLC检测到主要成分为槲皮素、水杨酸、咖啡因和香豆素,总酚和黄酮含量分别为229.13和28.12 mg/g。LHEC在24小时内幼虫死亡率超过90%,48小时达100%,且小鼠急性毒性测试显示LD50>2000 mg/kg,表明其安全性和潜在应用价值。

  
Rafaela Brito Ribeiro Santos | Isabelly Domiciano Santos Guimar?es | Yane Neves Valadares | Joane Cristina Costa Pereira | Daniel Lobo Sousa | Widarlane ?ngela da Silva Alves | Debora Cardoso da Silva | Simone Andrade Gualberto | Eduardo Carvalho Lira | Janaina Silva Freitas
巴西巴伊亚州西南部州立大学(UESB)环境科学研究生项目(PPGCA),地址:BR 415,Km 03,Itapetinga,BA 45700-000,巴西

摘要

控制埃及伊蚊(Aedes aegypti)主要依赖于合成化学杀虫剂,但这些杀虫剂会对环境产生不利影响,并导致蚊子种群产生抗药性。本研究评估了Croton argenteus芽的冻干乙醇提取物(LHEC)对埃及伊蚊的植物化学成分、抗氧化活性以及初步的杀虫活性,并描述了蚊子幼虫的形态变化以及小鼠的急性口服毒性。乙醇提取物是通过 exhaustive percolation 方法制备的。对次级代谢物进行了体外筛选,并采用了反相高效液相色谱法(HPLC)进行分析。抗氧化活性通过铁还原抗氧化能力(FRAP)测定法进行评估。在杀虫实验中,将埃及伊蚊幼虫(Rockefeller 菌株)暴露于不同浓度的 LHEC 中,并在立体显微镜下观察其形态变化。LHEC 的急性毒性在 35 只小鼠身上进行了测试。LHEC 提取物中检测到了黄酮类、皂苷、生物碱、酚类和单宁。色谱分析鉴定出没食子酸、香豆素、槲皮素和儿茶素。总酚类和黄酮类的含量分别为 229.13 mg GAE.g?1 和 28.12 mg QE.g?1,抗氧化活性为 9.29 mg Fe2+}
24 小时内幼虫死亡率超过 90%,48 小时内达到 100%。埃及伊蚊幼虫表现出明显的形态变化。急性口服毒性试验表明,LHEC 提取物的半数致死剂量(LD50)大于 2,000 mg.kg?1。LHEC 提取物对埃及伊蚊具有杀虫效果,在急性口服毒性试验中未观察到小鼠出现不良反应(符合 OECD 423 标准),这为进一步研究(如重复剂量试验)提供了依据,以确保其安全性。

引言

埃及伊蚊(Ae. aegypti)是登革热病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)和基孔肯雅病毒(CHIKV)的主要传播媒介(Santos 等,2023;Sharifrazi 等,2023)。这种蚊子及其传播的病毒主要分布在热带和亚热带地区,其扩散与社会环境因素密切相关。这些虫媒病毒在巴西是一个重大的公共卫生问题,预防和控制工作依然具有挑战性,例如 2010 年、2013 年、2015 年、2016 年和 2024 年的疫情中,全国记录了约 620 万例病例和 4,269 例死亡病例(巴西,2016;Kantor,2018;卫生部,2024;Silva 等,2023)。目前累计病例数为 1,584,612 例,其中 742 例仍在调查中(巴西,2025)。
根据泛美卫生组织(2025)的数据,控制埃及伊蚊的主要方法之一是使用合成杀虫剂。目前最常用的杀虫剂包括:有机磷类(如敌敌畏)用于水体中的杀虫,以中断蚊子的生命周期;拟除虫菊酯类(如氯氰菊酯)用于空间喷洒或家庭应用;氨基甲酸酯类(如吡丙醚)用于残留处理;以及近年来出现的昆虫生长抑制剂(Campos 等,2023;Nurul-Nastasea 等,2023;Wang 等,2023a)。然而,这些化合物的频繁使用对环境和人类健康有负面影响,同时还会导致蚊子产生抗药性,因此亟需开发危害较小且更具选择性的杀虫剂(Davila-Barboza 等,2024;Oliveira 等,2017)。
2023 年,巴西国家卫生监督局(ANVISA)批准了一种针对四种登革热病毒血清型(DENV-1、DENV-2、DENV-3 和 DENV-4)的有效疫苗。然而,目前尚无针对寨卡病毒或基孔肯雅病毒的疫苗(Lessa 等,2023)。需要有效的蚊虫控制方法来减少这些虫媒病毒的传播。因此,植物源杀虫剂提供了一种额外的解决方案,当与其他控制策略结合使用时,有助于管理埃及伊蚊及其他蚊种。
关于植物源杀虫剂、杀虫剂和驱虫剂的研究已经取得进展,显示出对埃及伊蚊幼虫和成虫阶段的高效性(Pratheeba 等,2019;Vivekanandhan,2025;Wang 等,2023b)。这些基于植物提取物和精油的制品对蚊子的所有发育阶段都有效(Hillary 等,2024;Vivekanandhan,2025;Yagoo 等,2023)。此外,研究表明植物来源的化合物具有快速的环境降解性,对非目标生物的毒性较低,并且可以纳入综合害虫管理计划(Daraban 等,2023;Isman,2020)。
许多植物种类产生的次级代谢物具有驱虫和杀虫作用,能够保护植物免受食草动物的侵害(Nasir 等,2022)。针对Croton属植物的研究显示,这些化合物对埃及伊蚊具有杀虫活性(Carvalho 等,2023),包括C. urucurana Baill(Nogueira 等,2023)、C. betaceus Baill.、C. lundianus (Didr.) Müll. Arg.(da Silva 等,2020)和C. tetradenius Baill.(Silva 等,2023)。Croton属植物中次级代谢物的治疗潜力引起了研究兴趣,并具有显著的经济价值(Nogueira 等,2023)。
C. argenteus L. 在巴西被称为“velame da lagoa”,分布于新热带地区,原产于北美洲和南美洲多个国家。在巴西,它的地理分布范围涵盖了亚马逊雨林、大西洋森林、塞拉多草原和卡廷加灌木丛生物群落(巴西植物志,2018;Rojas-Sandoval,2016)。根据 Rech 等(2015)的研究,C. argenteus的粗乙醇提取物能够延缓Senna occidentalis幼苗的发芽和生长;Rodríguez 等(2006)的研究则发现了其中的生物碱、黄酮类和其他化学成分。因此,关于C. argenteus的详细化学成分和生物活性潜力仍存在知识空白,尤其是在卫生相关应用方面。
本研究的目的是评估C. argenteus芽的冻干乙醇提取物(LHEC)对埃及伊蚊的植物化学成分、抗氧化活性以及初步的杀虫活性,并描述蚊子幼虫的形态变化及小鼠的急性口服毒性。

植物材料

C. argenteus样本采集于 2022 年 7 月的巴西巴伊亚州 Contendas do Sincorá 国家森林(FLONA)(坐标:13°56′15.6″S, 41°06′44.4″W),采集工作由 Guadalupe Edilma Licona de Macedo 博士负责,并将样本存放在巴伊亚州西南部州立大学(UESB)的标本馆(凭证编号:15149)。植物材料的采集和使用符合国际和国家生物多样性法规。

LHEC 的植物化学成分分析和色谱分析

LHEC 的初步植物化学分析发现了黄酮类、皂苷、酚类、缩合单宁和生物碱(表 1)。
高效液相色谱(HPLC)分析确定没食子酸、儿茶素和槲皮素是 LHEC 的主要成分(图 1)。
没食子酸、儿茶素和槲皮素的标准色谱和分析参数见表 2。其中儿茶素的浓度最高(4.97 mg.g?1)。

讨论

与纯溶剂相比,使用乙醇溶剂提取化合物有利于酚类和黄酮类的提取,因为乙醇的极性适中,能够溶解更多具有生物活性的代谢物(Dirar 等,2019;Upton 等,2020)。研究表明,乙醇提取物通常含有更高的酚类含量和更强的生物活性。

结论

LHEC 在测试浓度下对埃及伊蚊表现出初步的杀虫效果。植物化学分析发现了黄酮类、皂苷、酚类、缩合单宁、生物碱、没食子酸和儿茶素等具有明确杀虫特性的化合物。LHEC 具有显著的抗氧化活性以及较高的总酚类和黄酮类含量。在大鼠实验中未观察到毒性迹象,这表明需要进一步测试以确认其安全性。
CRediT 作者贡献声明
Rafaela Brito Ribeiro Santos:撰写初稿、数据可视化、方法验证、实验设计、资金获取、数据分析、概念构思。 Isabelly Domiciano Santos Guimar?es:方法设计、实验设计、数据分析。 Janaina Silva Freitas:审稿与编辑、撰写初稿、数据可视化、实验监督。 Simone Andrade Gualberto:审稿与编辑、撰写初稿、数据可视化。
未引用参考文献
Abe 等,2007;巴西植物志,2018;Consoli 和 Oliveira,1994;de Oliveira 等,2022;Narayanaswamy 等,2014;Oliveira 等,2013;泛美卫生组织/世界卫生组织,2025;Silva 等,2020;Sutiningsih 等,2018;Warikoo 和 Kumar,2013。
利益冲突声明
作者声明没有已知的经济利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
资助
本研究得到了巴西高等教育人员培训协调机构(CAPES)的硕士奖学金支持(2022–2024 年)。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的经济利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
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