精油作为生物农药:接触毒性、挥发性分析及其与Caryedon serratus分子靶点的相互作用

《International Journal of Tropical Insect Science》:Essential oils as biopesticides: contact toxicity, volatile profiling, and molecular target interaction in Caryedon serratus

【字体: 时间:2026年03月04日 来源:International Journal of Tropical Insect Science 1.2

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  本研究探究了21种精油对 stored groundnut 害虫 Caryedon serratus 的接触毒性和分子机制,发现大蒜和鼠尾草精油100%致死率,其他精油如罗勒、薄荷等效果显著。GC-MS鉴定主要成分,代谢通路分析显示丙酸代谢等受阻,分子对接表明高良姜素、β-石竹烯等单萜烯类与COX1结合强,提示其作为环保生物农药的潜力。

  

摘要

本研究探讨了21种精油(EOs)对储藏花生主要害虫的接触毒性和分子相互作用。生物测定结果显示,Allium sativumPelargonium graveolens的精油能够导致100%的死亡率,随后Ocimum basilicumRosmarinus officinalisCymbopogon citratusCymbopogon martiniiMentha piperita也表现出较高的杀虫效果。通过气相色谱-质谱(GC–MS)分析,确定了这些精油中的关键成分:Allium sativum中的三硫化物、二烯丙基二硫化物和烯丙基砜;Pelargonium graveolens中的3,7-二甲基辛-6-烯-1-醇、2-(2,4-二氧杂环[1.1.0]丁-1-基)-6-甲基庚-5-烯-2-醇和香叶醇;Ocimum basilicum中的香叶酚和芳樟醇;以及Rosmarinus officinalis>中的α-蒎烯、桉叶油醇和异松油醇。路径富集分析表明,这些精油显著干扰了昆虫的代谢途径,尤其是丙酸酯代谢,导致短链脂肪酸的处理能力受损。其他受影响的代谢途径包括丁酸酯、烟酸和烟酰胺代谢、氨基酸代谢以及三羧酸循环(TCA循环),这表明它们可能干扰了线粒体的能量产生和氧化还原平衡。基因-代谢物相互作用分析显示,这些精油成分能够靶向参与氧化应激、能量代谢和解毒的昆虫基因。将18种精油化合物与的细胞色素c氧化酶亚基I(COX1)进行分子对接实验,发现胡卢烯(?6.9 kcal/mol)、β-石竹烯(?6.8)和(1S,2R,6S,7R,8S)-1-甲基-5-甲基亚烯-8-丙-2-基三环[5.3.0.02,6]癸烷(?6.7)通过范德华力和疏水作用表现出较强的结合亲和力。其他化合物如D-柠檬烯、芳樟醇和香叶醇的亲和力适中,而二烯丙基二硫化物的亲和力最弱(?3.3 kcal/mol)。这些发现凸显了某些精油的潜力,它们可作为有效的、环保的生物农药,通过接触毒性和代谢干扰双重机制发挥作用。本研究旨在识别在储藏花生条件下对具有强接触毒性和分子活性的精油,以实现环保的害虫控制。

本研究探讨了21种精油(EOs)对储藏花生主要害虫的接触毒性和分子相互作用。生物测定结果显示,Allium sativumPelargonium graveolens的精油能够导致100%的死亡率,随后Ocimum basilicumRosmarinus officinalisCymbopogon citratusCymbopogon martiniiMentha piperita也表现出较高的杀虫效果。通过气相色谱-质谱(GC–MS)分析,确定了这些精油中的关键成分:Allium sativum中的三硫化物、二烯丙基二硫化物和烯丙基砜;Pelargonium graveolens中的3,7-二甲基辛-6-烯-1-醇、2-(2,4-二氧杂环[1.1.0]丁-1-基)-6-甲基庚-5-烯-2-醇和香叶醇;Ocimum basilicum中的香叶酚和芳樟醇;以及Rosmarinus officinalis>中的α-蒎烯、桉叶油醇和异松油醇。路径富集分析表明,这些精油显著干扰了昆虫的代谢途径,尤其是丙酸酯代谢,导致短链脂肪酸的处理能力受损。其他受影响的代谢途径包括丁酸酯、烟酸和烟酰胺代谢、氨基酸代谢以及三羧酸循环(TCA循环),这表明它们可能干扰了线粒体的能量产生和氧化还原平衡。基因-代谢物相互作用分析显示,这些精油成分能够靶向参与氧化应激、能量代谢和解毒的昆虫基因。将18种精油化合物与的细胞色素c氧化酶亚基I(COX1)进行分子对接实验,发现胡卢烯(?6.9 kcal/mol)、β-石竹烯(?6.8)和(1S,2R,6S,7R,8S)-1-甲基-5-甲基亚烯-8-丙-2-基三环[5.3.0.02,6]癸烷(?6.7)通过范德华力和疏水作用表现出较强的结合亲和力。其他化合物如D-柠檬烯、芳樟醇和香叶醇的亲和力适中,而二烯丙基二硫化物的亲和力最弱(?3.3 kcal/mol)。这些发现凸显了某些精油的潜力,它们可作为有效的、环保的生物农药,通过接触毒性和代谢干扰双重机制发挥作用。本研究旨在识别在储藏花生条件下对具有强接触毒性和分子活性的精油,以实现环保的害虫控制。

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