李凱 胡薪璐 張家琪 周淼

摘 要：福壽螺因可能引起寄生蟲對人體的感染及對農(nóng)作物產(chǎn)量有影響而不受歡迎，而其繁衍速度又頗為驚人。近年來，各種針對福壽螺的化學(xué)殺螺劑層出不窮，但化學(xué)藥劑對土壤、生態(tài)環(huán)境、人體等的傷害卻不容忽視。以環(huán)保、綠色角度出發(fā)去探索綠色殺螺劑，以五爪金龍，茶皂素分別為原料對福壽螺進(jìn)行處理，考查其存活率。對于五爪金龍中有效成分香豆素而言，200μg/ml濃度下兩種香豆素混合處理48h，福壽螺存活率為0%，效果比兩種香豆素單獨(dú)使用效果佳。而2.5mg/l的茶皂素處理60h，福壽螺的死亡率達(dá)100%。五爪金龍與茶皂素兩種原料對福壽螺都有不錯的毒殺效果且環(huán)保無污染。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;福壽螺;茶皂素

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.103

1 背景

1.1 福壽螺的介紹

福壽螺，最初生長于南美洲，有著與田螺非常類似的外形，在上世紀(jì)80年代福壽螺以食物的形式通過廣州被中國人所知，但卻因?yàn)樗麄冇兄鴱?qiáng)悍的環(huán)境適應(yīng)能力以及飛速的繁衍能力，在長江以南12個省份嚴(yán)重泛濫，迅速成了水稻的最大殺手。一只成螺一年可產(chǎn)2400～8700只螺，從幼年期便開始以水稻為食，對水稻的生長產(chǎn)生了破壞性影響，造成水稻的大量減產(chǎn)。

1.2 福壽螺造成的主要危害

我國的農(nóng)業(yè)正處于爆發(fā)式增長，總產(chǎn)4年內(nèi)每年都超越1.2億萬斤，人均占有量超過世界平均程度47公斤，然而在爆發(fā)式的農(nóng)業(yè)增長下，福壽螺以其繁衍速度極快、存活率高的特點(diǎn)迅速占據(jù)了中國入侵生物的榜首。在進(jìn)入中國30年的過程中，福壽螺已遍布華南地區(qū)，并在多個方面產(chǎn)生了極大的危害作用，比如：限制了農(nóng)村農(nóng)產(chǎn)品作物的生長，致使許多農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量急劇下跌，造成了我國的水稻種植區(qū)域數(shù)額相當(dāng)龐大的直接經(jīng)濟(jì)損失;同時，福壽螺需要大量的食物來維持其種族的生存和繁衍，例如藻類等，它們的排泄物還會構(gòu)成水資源的污染;除此之外，福壽螺體內(nèi)寄生著例如廣州管圓線蟲等的寄生蟲，威脅了入侵地的水生動植物，不僅會破壞原有的食物鏈的原始成分，還有可能對生態(tài)環(huán)境造成危害。

2 新型環(huán)保殺螺劑的原料探索

2.1 五爪金龍

2.1.1 五爪金龍介紹

作為入侵生物的五爪金龍中，有著兩種Coumarin：傘形花內(nèi)酯和東莨菪亭內(nèi)酯，研究表明這兩種化學(xué)成分對福壽螺有殺滅作用;傘形花內(nèi)酯和東莨菪亭內(nèi)酯不會由于富集對環(huán)境造成危害;同時，利用提取的五爪金龍中的有效成分來解決福壽螺的入侵問題，緩和了兩種入侵植物對環(huán)境帶來的壓力。

2.1.2 五爪金龍分析溶液的制備和測定

取一株干燥的五爪金龍，將其制成粉末狀，取1.00g加入40ML石油醚中進(jìn)行六次提取，在55℃的環(huán)境下進(jìn)行時長為4h的水浴處理。過濾后，將其蒸干，剩余物質(zhì)用甲醇溶解并定容。第二天，測定其上清液，由此通過濃度體積比和標(biāo)準(zhǔn)曲線計算兩種香豆素的含量。

2.1.3 UMB和SCO溶液對福壽螺毒殺效果

結(jié)果表明，福壽螺會因?yàn)橄愣顾仡愇镔|(zhì)的濃度升高而出現(xiàn)大幅度死亡現(xiàn)象，并與其濃度有一定關(guān)系。如圖1所示，在第一階段濃度下，60h內(nèi)兩種香豆素對福壽螺都沒有殺害效果。第二濃度下兩物質(zhì)對福壽螺來說，死亡率仍為零，但在這個濃度下，局部福壽螺做出了壓力反饋，即明顯的逃竄現(xiàn)象，還有部分選擇氣門閉肌并減少活動。爾后的兩種濃度下，短時間內(nèi)均有福壽螺失去生命體征，而且隨著時間的變化，死亡率呈現(xiàn)出向上發(fā)展的趨勢。60h之后，在第三種濃度下，已經(jīng)能夠明顯地看到福壽螺的大量死亡，且其死亡率分別為87%和81%，表明了在同一濃度下UMB溶液對福壽螺的殺滅能力要高于SCO。二者的混合液比單獨(dú)的某一種溶液的殺滅效果更強(qiáng)：在C1濃度下，雖然單一物質(zhì)溶液均未對福壽螺產(chǎn)生威脅，但在通過一天的UMB和SCO混合液的作用之后，5%的福壽螺已經(jīng)死亡;60h后，其死亡率高達(dá)40%。C2濃度下處理48h后，所有實(shí)驗(yàn)對象已經(jīng)全部死亡，而在該濃度下，兩種香豆素單獨(dú)處理后的福壽螺死亡率分別為64%和26%，說明兩種香豆素混合后的溶液殺滅效果性質(zhì)并非是簡單的加和效應(yīng)，而優(yōu)于兩種單一的溶液。

圖中直線代表平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，不同字母表示相同處理間差異達(dá)0.05;CK：0μg/mL，C0：50μg/mL，C2：200μg/mL，C3：400μg/mL。

2.1.4 對五爪金龍作為原材料的可行性考慮

就次生物質(zhì)而言，它們的種類不同，并且生物活性也不相同，因此五爪金龍中的次生物質(zhì)品種類也不乏兩種;除此之外，在制備SCO和UMB的水溶液時，由于試驗(yàn)場所條件有限，提取物的比例占總比例的數(shù)值較小，對于投入生產(chǎn)來說并不經(jīng)濟(jì);在開放環(huán)境下，濃度不易精確控制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無效或者對水稻生長造成不利影響;并且，在南美洲沒有福壽螺將五爪金龍當(dāng)作食物食取的案例出現(xiàn)。

2.2 茶皂素

2.2.1 茶皂素的介紹

茶皂素，又稱茶皂素，是從茶籽（茶籽，茶籽）中提取的一種糖苷化合物。由三萜皂苷，結(jié)構(gòu)酸和結(jié)構(gòu)糖構(gòu)成。不溶于有機(jī)溶劑，易溶于甲醇水溶液、乙醇水溶液和冰醋酸等。它是一種具備優(yōu)異功用的自然表面活性劑，具有生物活性和表面活性，例如殺菌、殺蟲和刺激植物生長。加入HCL溶液于茶皂素溶液中，會產(chǎn)生茶皂素不溶物。

2.2.2 提取工藝

根據(jù)茶皂素易溶于熱水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、正丁醇及冰醋酸和醋酐的原理，故可采用一定濃度的甲醇、乙醇或正丁醇溶液為浸提劑來提取茶皂素。以乙醇提取為主。茶葉原料經(jīng)過粉碎后，加入一定濃度的乙醇溶液，在65攝氏度下作用浸提120min，過濾棄茶渣，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再經(jīng)干燥即可得到茶皂素產(chǎn)品。此法的回收率為18%-19%，產(chǎn)品純度可達(dá)到95%。有機(jī)溶劑法的優(yōu)點(diǎn)，在于使用該法提取制備的茶皂素產(chǎn)品純度高，顏色光澤好，質(zhì)量高，可以用作生化試劑和醫(yī)藥原料，可供出口，但是存在溶劑消耗大、成本高、工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高的缺點(diǎn)。

茶皂素可以與膜，大孔樹脂或各種手段的組合結(jié)合，以解決茶皂素的純度，顏色和質(zhì)量問題。

2.2.3 茶皂素藥試實(shí)驗(yàn)

60%的茶皂素（TS）原粉，采購于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所。從中國四川省德陽市什邡市市廣福村的稻田溝取得的福壽螺卵。成螺及幼螺均來自四川省德陽市什邡市廣福村魚塘。這些卵是從廣福村帶回來的螺生產(chǎn)的。

殺螺效果的評測。根據(jù)活性成分將茶皂素制備成20，000、10，000、5，000和2，500mg / L的四種處理，并將水用作對照，并且每次處理重復(fù)三次。取相同顏色的卵塊，選擇未受傷的卵塊浸泡在上述試驗(yàn)溶液中約30秒，放入五十粒卵（處理后的），同時將其放入帶有9cm直徑濾紙的保濕培養(yǎng)皿中。在室溫下觀察孵化率（試驗(yàn)期間的平均溫度為23.6℃），并計算出孵化抑制效果。

對螺毒性的評測。將茶皂素用水配制成4.8，1.9，3.5，0.5，0.25mg / L的五種濃度的溶液同時以水作為對照組，每次處理三次以排除外在因素的影響。將500mL試驗(yàn)溶液置于圓形塑料桶（29×3cmh：26cm）中，并將15個相似尺寸的單獨(dú)螺放入每個桶中，并用紗布密封以防止福壽螺逃逸。浸泡3天，4天和5天后，檢查每只處理過的螺的生死，并計算死亡率。實(shí)驗(yàn)時的平均溫度為23.7℃。

2.2.4 對福壽螺的影響

茶皂素會抑制福壽螺的孵化。茶皂素濃度與孵化抑制率呈正相關(guān)，濃度越高，抑制效果越強(qiáng)。這可能是因?yàn)椴柙硭厥且环N表面活性劑，其水溶液在卵殼上具有良好的鋪展性，很容易在卵殼上形成薄膜，從而防止其呼吸活動，此外還可能與茶皂素對卵殼的親和力及滲透力有關(guān)。茶皂素對成螺有相應(yīng)的毒性作用。若計算濃度為2.500mg / L，每畝稻田45.88g茶皂素（有效成分，設(shè)定水深2cm），可以達(dá)到較好的防治效果。

3 兩種原料對福壽螺的作用對比

對比分析兩種原料的采集地。五爪金龍分布在廣東、廣西、福建、云南、臺灣等地，生長在海拔90—610米的平底或山地向陽處;茶皂素是從山茶科，山茶樹植物中提取的純天然產(chǎn)品，以茶籽中含量最多油茶為例，其主要分布在長江流域。福建、江西、湖南等省份最多。對比分析兩種原料的價格。五爪金龍購買價格大約為3元/珠;而茶籽餅的價格在150元/50斤左右。茶籽餅中茶皂素的含量為30%-60%，而五爪金龍中香豆素的含量很低且不同器官中香豆素的含量不同，含量最多的為莖。五爪金龍為入侵植物，茶皂素提取自山茶科植物，均不含化學(xué)藥劑對環(huán)境及作物無危害。在相同條件下給予相同質(zhì)量的茶皂素與五爪金龍于含大小近似數(shù)量相同的福壽螺養(yǎng)殖桶中，五爪金龍較茶皂素有相對較好的毒殺效果，但并不明顯。綜上所述茶皂素較五爪金龍性價比更高。

4 結(jié)論

化學(xué)防治是現(xiàn)階段我國應(yīng)用最廣泛的一種辦法。我國勞作人民最初采用的藥物包括傳統(tǒng)的滅螺藥物五氯酚鈉、貝螺殺、百螺殺、密達(dá)等這些藥物，從一定程度上說他們的確能較快地殺滅福壽螺，但有嚴(yán)重的副作用且污染水質(zhì)。而五爪金龍和茶皂素以上兩種原料在保證對福壽螺有一定毒害作用的同時不會對環(huán)境造成危，是可以持續(xù)使用的有效的環(huán)保型殺螺劑原料。對比兩種原料的各個方面，面對需要大量使用的情況的，茶皂素較五爪金龍更適宜。

參考文獻(xiàn)

[1]猶昌艷，楊宇，胡飛，等.五爪金龍中香豆素類物質(zhì)含量及其對福壽螺、水稻和稗草的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2014，34（07）：1716-1724.

[2]汪多仁.茶皂素的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J].江西飼料，2011，（2）：25-30.

[3]胡靜.從茶籽餅中提取茶皂素的工藝研究[J].天津化工，2000，（4）：8-9.