夏滄琪，宋洪丁，張家豪，黃崇睿，林建宗

(嘉義大學(xué)，臺灣嘉義600)

白蟻為世界性之昆蟲，系危害木材及其制品之主要害蟲，其種類繁多，分布廣泛，全世界很多地方均受其害，一般以熱帶與亞熱帶地區(qū)較為嚴(yán)重，臺灣地處熱帶與亞熱帶，年平均氣溫為22℃ -23．8℃，年平均相對濕度為78%-85%，高溫且多濕的環(huán)境極適合白蟻的生長與繁殖，據(jù)調(diào)查全世界的白蟻共分6科，約有2 200種，臺灣的白蟻己發(fā)現(xiàn)的計(jì)有15種，其中又以臺灣乳白蟻(Coptotermes formosanus)最具破壞力，其對于國內(nèi)的文物、木構(gòu)建筑和古跡造成相當(dāng)大的危害，因此國內(nèi)現(xiàn)今學(xué)者無不致力于探討家白蟻的防治，且多采用真空加壓的方式，將白蟻藥劑(如:有機(jī)磷化合物、陶斯松、鉻化砷酸銅等)注入木材(鄭森松和張上鎮(zhèn)，2002)，使木材具有抗蟻性之效果。然而眭亞萍等(2008)，曾于《木材防白蟻藥劑研究概況及展望》中也提到諸多的抗蟻性藥劑，但現(xiàn)今防白蟻之藥劑大多功能單一，且對環(huán)境兼容性欠佳，因此提取天然的植物中含有抗蟲活性物質(zhì)，再結(jié)合其他藥劑，為今后白蟻藥劑的發(fā)展的方向之一。因此本研究主要系以探討苦楝、臺灣黃蘗、食茱萸、土肉桂之干材及無患子果實(shí)等植物提取物對于臺灣乳白蟻之抑制效果，提供將來在白蟻防治上的方向及應(yīng)用，并發(fā)展具有符合環(huán)保需求的殺蟲劑以及忌避劑之潛力。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

1．1．1 提取之試材 本試驗(yàn)所選用本土植物苦楝(林試所中埔研究中心采集)、黃蘗(林試所太麻里研究中心采集)、食茱萸(林試所六龜研究中心采集)、土肉桂(林試所蓮華池研究中心采集)及無患子(嘉義大學(xué)黃金誠教授提供)做為試驗(yàn)提取試材。

1．1．2 浸漬之木塊試材 白蟻喜食木材質(zhì)地較軟之針葉樹種，尤其是松科之木材，因此本試驗(yàn)所選用本土常用之木材，臺灣云杉(Picea morrisonicola)及臺灣二葉松(Pinus taiwanensis)為試驗(yàn)材料，將試材鋸切成2×2×2 cm3尺寸大小之木塊進(jìn)行浸漬提取物之抗蟻試驗(yàn)。

1．1．3 試驗(yàn)用白蟻 試驗(yàn)所用之白蟻為臺灣乳白蟻(C．formosanus)在臺灣分布最廣且危害情形最為嚴(yán)重。本研究采用實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)之臺灣乳白蟻，系將野外所采集之整巢乳白蟻巢飼養(yǎng)于塑料容器(70×50×50 cm3)中并放置陰暗處，并且再披覆蓋上黑色紗布以保持空間之通風(fēng)性，飼養(yǎng)食物采用紙張纖維:混合軟木質(zhì)材料(如瓦楞紙板、衛(wèi)生紙及松類木材等)，飼養(yǎng)環(huán)境為溫度25±3℃，RH90%。

1．2 實(shí)驗(yàn)方法

1．2．1 植物之提取及分離 將苦楝、黃蘗、食茱萸、土肉桂干材及無患子果實(shí)以甲醇冷浸法提取。首先將苦楝、黃蘗、食茱萸及土肉桂干材打成碎片，而無患子果實(shí)則去除種子保留其果肉隨即于室溫及避光下以甲醇浸漬，浸泡7 d并重復(fù)兩次后，提取液以濾紙(Whatman#1)抽氣過濾去除雜質(zhì)，所得之甲醇提取物以40℃水浴，經(jīng)減壓濃縮除去甲醇后得到甲醇提取物，分別對其進(jìn)行抗白蟻試驗(yàn)。

1．2．2 抗白蟻活性之測定

(1)室內(nèi)濾紙浸漬法

參考林建宗(1998)，鄭森松和張上鎮(zhèn)(2002)等所使用試驗(yàn)方法并適當(dāng)改良之，即將各提取物以食用酒精配置成濃度為1，2．5，5及10 mg/mL提取液。而后在直徑約5．5 cm及高度1．5 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)置入直徑約5．5 cm的濾紙圓盤，滴上1 mL之上述提取液，并使其完全散布于整張濾紙圓盤上。約放10 min使溶劑揮發(fā)后，添加適量蒸餾水調(diào)濕，接入兵蟻5只及工蟻25只。培養(yǎng)皿加蓋并置于25±3℃，90%RH生長箱中，于7 d內(nèi)觀察并記錄死亡數(shù)。各種處理均重復(fù)3次，并以僅滴溶劑之處理組做為對照組。所得結(jié)果下列公式計(jì)算死亡率:

白蟻致死率(%)=白蟻死亡數(shù)/白蟻試驗(yàn)總數(shù) ×100

(2)木塊浸漬法

a．提取物之減壓注入:將各樹種之提取物以食用酒精配置成濃度為10 mg/mL之溶液裝入注入器中;將裝有木塊之容器放入真空干燥皿中。啟動真空泵浦將真空干燥皿內(nèi)及木塊孔隙中之氣體抽出，待氣壓降至負(fù)壓70 cmHg后關(guān)閉真空泵浦，打開注入器閥門使溶液吸入容器內(nèi)，當(dāng)溶液液面蓋過木塊后關(guān)閉注入器閥門并靜置2 h使木塊充分吸入提取物溶液。

b．浸漬木塊之白蟻喂食試驗(yàn):本試驗(yàn)主要參考林天書等(1995)所使用之白蟻室內(nèi)測試方法并作適度的修改，首先將105±3℃高溫滅菌過之100 g干凈河砂置入于花瓜瓶中作為培養(yǎng)基質(zhì)，隨后加入20 mL之蒸餾水并靜置30 min使溫濕度達(dá)到平衡后再放入經(jīng)不同樹種提取物浸漬之木塊，木塊靠近于瓶壁以利觀察。之后將100只家白蟻移入于花瓜瓶中培養(yǎng)，比例為兵蟻:工蟻 =9:1(王振瀾等，1993)，蓋上瓶蓋，每組進(jìn)行三個(gè)重復(fù)。放入25±3℃，90%RH生長箱30 d，并于30 d后取出花瓜瓶中之木塊并將其置于烘箱中以105±3℃烘干，稱取絕干重。所得絕干重以下列公式進(jìn)行損失率計(jì)算:

木塊重量損失率(%)=(試驗(yàn)前木塊絕干重-試驗(yàn)后木塊絕干重)/試驗(yàn)前木塊絕干重×100

2 結(jié)果與討論

2．1 室內(nèi)浸漬濾紙抗白蟻試驗(yàn)

將所提取出之苦楝、臺灣黃蘗、食茱萸、土肉桂干材及無患子果實(shí)甲醇提取物初步經(jīng)濾紙?jiān)囼?yàn)法進(jìn)行抗白蟻活性評估，如圖1所示。由結(jié)果可明顯看出無患子果實(shí)甲醇提取物對家白蟻致死效果最佳，配制濃度為10 mg/mL時(shí)于處理2 d后即可使家白蟻之致死率達(dá)50%左右，而在處理6 d后即可使家白蟻達(dá)100%之致死率。其次則為食茱萸、苦楝及臺灣黃蘗材部甲醇提取物，其分別在處理2、3、6 d后亦同樣可達(dá)50%的家白蟻致死率，所以當(dāng)處理6 d后無患子果實(shí)提取物之白蟻至死率達(dá)100%時(shí)，食茱萸、苦楝及臺灣黃蘗材部之致死率分別僅達(dá)83%，82%及63%;土肉桂材部之致死率未達(dá)50%，顯然無患子果實(shí)提取物之毒殺效能較佳，如圖2所示。另外于土肉桂干材方面其甲醇提取物則未顯示出明顯的白蟻致死效果，與先前之研究報(bào)告(張上鎮(zhèn)，2001)指出土肉桂具有抗蟻效果有所差異，推斷其可能因品系及立地環(huán)境之不同而有所差異。

圖1 果實(shí)提取物對白蟻致死能力評估Figure 1 Evaluation of methanol extracts to mortality of C．formosanus

進(jìn)一步試驗(yàn)則將上述活性評估中顯示出具有顯著致死效果之無患子果實(shí)、食茱萸及楝樹材部甲醇提取物，以不同濃度梯度來探討其濃度的影響(Profile)及半致死濃度(LC50)，分析結(jié)果如圖3所示，此三種甲醇提取物皆會隨著劑量濃度之增加而使白蟻致死數(shù)量上的增加，顯示這些甲醇提取物中可能具抗蟻成分，此外在試驗(yàn)結(jié)果中亦可看出當(dāng)劑量濃度高達(dá)1%，于第3 d時(shí)皆可達(dá)一半以上之白蟻致死效率(LD50)，顯然的這些提取物對白蟻有直接且顯著的毒殺現(xiàn)象。

圖2 濾紙?jiān)囼?yàn)各樹種之甲醇提取物在第6 d時(shí)對臺灣乳白蟻之致死率比較Figure 2 The comparison of mortality of C．formosanus after 6 d of test by methanol extracts of different kinds of trees

圖3 食茱萸干材甲醇提取物之不同濃度(mg/mL)對白蟻致死能力評估Figure 3 Evaluation of different concentration(mg/mL)of methanol extracts of Zanthoxylum ailanthoide to mortality of C．formosanus

另一方面，于濾紙?jiān)囼?yàn)中除了了解家白蟻毒殺現(xiàn)象外，同時(shí)也探討白蟻對浸漬過各不同提取物之濾紙損失率，其中發(fā)現(xiàn)含毒殺效果最佳之無患子果實(shí)以及食茱萸、苦楝與黃蘗干材之浸漬濾紙與未處理之濾紙損失率有明顯遞減差異，當(dāng)浸漬濃度越高則濾紙之損失率越低(圖4)。但是在土肉桂干材，其雖然亦顯示出具有緩和之忌食現(xiàn)象然而卻未顯示出濃度劑量上之差異性。

圖4 各樹種提取物以不同濃度浸漬濾紙之重量損失率比較Figure 4 The comparison of filter paper loss tested by the different concentration of methanol extracts of different kinds of trees

此結(jié)果顯示當(dāng)所浸之提取物具有直接接觸毒殺效果時(shí)，于高濃度時(shí)于短時(shí)間內(nèi)會致使白蟻減少啃食并會促進(jìn)加速死亡，致使濾紙被啃食量顯著降低，而如為弱毒性或不具直接接觸毒殺效果之處理時(shí)，則僅會造成白蟻不愛啃食，而不會使白蟻快速及大量死亡。因此可以推斷，無患子果實(shí)以及食茱萸、苦楝與黃蘗干材提取物正如先前之結(jié)果及前人之相關(guān)研究一致，確認(rèn)抽出成分具有白蟻毒殺性，而土肉桂干材則趨于忌食現(xiàn)象。

2．2 浸漬木塊抗白蟻試驗(yàn)

臺灣云杉及臺灣二葉松之木塊浸漬10 mg/mL之不同樹種提取物，其試驗(yàn)結(jié)果顯示，未處理之木塊受家白蟻侵入木塊內(nèi)部啃食，啃食情形嚴(yán)重。經(jīng)浸漬之木塊，其家白蟻僅聚集在木材表面，呈現(xiàn)輕微之啃食行為，木塊表面僅有些微啃食痕跡。

比較未處理及經(jīng)浸漬處理木塊之木塊損失率，經(jīng)浸漬處理之木塊如圖5所示具顯著之差異，臺灣云杉組之不同樹種提取物浸漬之木塊其啃食率相當(dāng)接近，損失率在55%以下;臺灣二葉松組不同樹種提取物浸漬之木塊其啃食率略為偏高，在65%以下，但以苦楝材部提取物浸漬之木塊最低，啃食率為51%。經(jīng)浸漬處理之不同基材皆顯示白蟻對提取物的忌避效果。

圖5 各樹種提取物以10 mg/mL之濃度浸漬木塊之重量損失率比較Figure 5 The comparison of block weight loss tested by the concentration of 10 mg/mL of methanol extracts of different kinds of trees

3 結(jié)論

由本試驗(yàn)結(jié)果得知，無患子果實(shí)、食茱萸、臺灣黃蘗及苦楝材部之甲醇提取物具有優(yōu)良的家白蟻防治效果，在濾紙初篩試驗(yàn)方面發(fā)現(xiàn)無患子果實(shí)、食茱萸及苦楝材部甲醇提取物具有較佳抗白蟻效果。并以木塊抗白蟻試驗(yàn)證實(shí)，浸漬具抗白蟻之樹種提取物能有效抑制家白蟻啃食木塊之行為，然而無患子果實(shí)和食茱萸及苦楝干材甲醇提取物對白蟻致死機(jī)制可能分別是經(jīng)由忌食及直接接觸造成死亡，這一部分其抗白蟻之作用機(jī)制可于未來進(jìn)一步探討。未來之試驗(yàn)則將其抗白蟻活性之提取物成分分離，并篩選出主要抗白蟻活性成分。綜合以上之實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知食茱萸及無患子果實(shí)可以抑制臺灣乳白蟻之危害，而在戶外應(yīng)用上尚須克服氣候及時(shí)效性的問題，如能進(jìn)一步開發(fā)及提升提取物注入時(shí)效性則可提供將來在白蟻防治上的方向及應(yīng)用，具有發(fā)展成符合環(huán)保需求的殺蟲劑以及忌避劑之潛力。

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