我国植物源灭鼠药剂的研究及应用

鼠类在以植物的果实、种子、根为食物时使植物受到危害,但许多植物本身产生某种具有特殊生物活性的次生物质,能抵御害鼠的侵袭,对害鼠有毒杀、拒食(驱避)、抗生育等作用。我国远在西周时代已开始将有毒植物用于杀虫。在民间,很早就用植物驱杀害鼠。现在,化学灭鼠剂由于严重污染环境,并产生二次中毒现象,已面临被淘汰的局面。因此,利用植物产生的次生代谢物研制植物源灭鼠剂,对于鼠害的综合防治、保护环境、发展我国的生物源农药具有重要意义。

国内外已研制开发出多个植物源杀虫剂产品,如印楝、川楝素、苦参碱、烟碱、高效鱼藤氰、莨菪烷碱等。相对于植物源杀虫剂,植物源杀鼠剂的研究要少得多。实际上,利用植物进行杀鼠在我国早有记载,《中国土农药志》记载的403种植物和《中国有毒植物》记载的943种植物 ,均具有杀鼠作用。其中,毒芹杀鼠的活性成分主要为毒芹碱,对大仓鼠和布氏田鼠的LD50分别为每公斤体重约7 mg 和9mg,属于急毒性。将这类植物的有效成分与鼠类的食物混合后做成饵料,可用于毒杀害鼠。对新疆灭鼠植物进行的调查、筛选结果表明 ,多根乌头、林地乌头、白喉乌头、石龙芮、小花棘豆、黄花棘豆、毒麦、醉马草、毒芹、毒参等植物对鼠类具有一定的毒杀作用。用闹羊花进行灭鼠试验表明,闹羊花叶煎剂灌服黄胸鼠,每公斤体重服用干叶20 g 或鲜叶80 g ,死亡率为100% ,每公斤体重服用10 g 干叶或40 g 鲜叶,死亡率为60% ; 闹羊花叶煎汁浸泡大米,每公斤大米含16 g、6. 4 g和3. 2 g 时,对黄胸鼠的致死率分别为4. 0% 、0. 40% , 含3. 2 g 干叶时对小家鼠的致死率为62. 2% ;对比试验表明, 40%闹羊花毒饵的灭鼠率为( 75± 18. 45)% , 5% 磷化锌毒饵为( 73± 8. 32)% , 2种毒饵的灭效无显著性差异( Pt= 0. 67, P> 0. 05) ,而单独使用5% 磷化锌则有二次中毒及鼠拒食现象。

马钱子( Strychnos pierriana )用于灭鼠虽有记载,但缺乏实验验证。康新民研究表明,马钱子杀鼠的最适浓度为3%。在3% 以上浓度喂养小白鼠24 h后,正常饲养5 d,小白鼠的死亡率为100% ,小家鼠平均每公斤体重食入3%马钱子毒饵18. 32 g,即可在8. 49 h死亡。小家鼠对马钱子毒饵的摄食系数为0. 39,符合灭鼠剂适口性指标要求(摄食系数0. 3以上)。3%马钱子灭鼠剂在杂草区、库区室内、库区室外3个不同环境条件下的现场灭鼠效果均较好,灭鼠率达91%以上,与2%灭鼠优的效果近似。

烟草(N icotiana tabacum )为传统的杀虫植物,对多种农业害虫具有毒杀作用,现已有以烟碱为有效成分的杀虫剂产品。烟草对鼠类也具有较好的毒杀作用。将烟草水煮液与玉米粉、面粉饵料按2∶ 1的比例制成的毒饵喂养小白鼠3 d,死亡率为80% ;按1∶ 1制成的毒饵对试鼠的杀死率仍达50% , 但对试鼠均表现为慢性毒性。

对苦参、曼陀罗、铁棒锤、皂荚等20多种植物的杀鼠活性进行了测定。结果表明,苦参根、曼陀罗种子、铁棒锤在饵料中的含量为20% 时,试鼠的死亡率均为100% ; 含量为15%时,试鼠的死亡率分别为100% 、90% 和50% ; 皂荚在饵料中的含量为20% 时,试鼠的死亡率为90% 。另外,接骨木、牛心朴、大戟、牛皮消等也表现出很好的杀鼠活性。

使用不育剂使害鼠不育被认为是比毒杀更有潜力的方法。1959年, Knipling 提出使用雄鼠不育的方法来控制害鼠。1961年, Davi s提出使用鼠类化学不育剂治理害鼠。1972 年, Knipling 和McGui re发表了传统灭鼠法和不育法的研究结果,将一个有1万只个体的鼠群中90%的雄鼠和雌鼠都杀死,这个群体经过15代又能恢复到原来的数量; 如果使同样数量的个体不育,这个群体经过26代才能恢复到原有数量; 如果将连续3代的雄鼠和雌鼠的70%杀死, 17代后这个群体的数量又能恢复到1万只。但若使连续3代同样数量的个体不育,经过19代后这个群体就完全灭绝了。

鼠类抗生育药剂包括避孕剂、杀精子剂、杀卵子剂、杀胎儿剂等。1987- 1994年,吉林省黄泥河林业局、东北师范大学、国家林业局森林病虫害防治总站多位专家,以棉籽中的棉酚和粗制天花粉为有效成分,成功研制了“鼠用植物性不育剂”。该不育剂对环境无污染,对天敌和非靶动物无伤害,大面积应用可以有效控制鼠类种群密度, 使鼠类种群密度下降69. 15% , 有效期2～ 3 a。

据报道,用2. 0 g· kg- 1昆明山海棠根50%乙醇提取物,每周6次给成年雄性大鼠灌胃, 5周后,所有给药鼠均丧失生育能力; 镜检见附睾精子活动率和密度明显下降,畸形精子明显增多,部分大鼠曲细精管受损,而支持细胞和间质细胞均无明显变化,血清睾酮K+ 、Na+ 水平以及体内主要脏器包括心、肺、肾、肝和脾则无显著变化。贾瑞鹏等人采用两侧附睾尾部注射的方法研究川楝子油对雄性大鼠的抗生育作用表明,川楝子油可抑制睾丸生精细胞的生成,刺激非生精细胞,使其合成代谢增加,激活睾丸间质细胞,使其功能增强,产生局部免疫性不育,但不影响雄性大鼠的睾丸酮分泌及性功能。雷公藤为我国传统的药用和杀虫植物,常被用于治疗类风湿性关节炎、慢性肾炎、血小板减少性紫癜及某些皮肤病等。张建伟用雷公藤对大鼠进行的抗生育试验表明,雷公藤提取物可导致雄性大鼠不育,使伴附睾精子密度与活力下降,而对睾丸形态影响甚微,其作用部位较为理想; 随后的研究证明雷公藤抗生育的主要成分为雷公藤多甙( GTW)、雷公藤甲素、雷公藤乙素和雷公藤氯丙酯醇。

在抗孕植物的研究方面,对小鼠皮下注射东北贯众(Dryopleris crassirhizoma)的根茎提取物,给药2～ 3 mg /只· d× 3,或一次阴道给药50 mg,或口服10～ 15 mg ,均有非常显著的抗早孕效果; 对妊娠晚期小鼠溜胃,可使其在24～ 41 h内完整地排出仔鼠或子宫内仅见着床迹。小鼠皮下注射胡萝卜( Daucuscarota v ar. sativa )种子挥发油后,抗着床、抗早孕、中、晚妊娠的有效率分别为90. 78～ 79%、95%、14%和84. 4% ; 大鼠皮下注射,抗着床、抗早孕有效率均达100% ,且无雌激素样活性产生; 用该挥发油的主要成分β-没药烯(β -bisabolene)灌胃、皮下注射, 对小鼠抗早孕的有效率分别为100% 和89. 29%。用山甘草(Mussaenda pubescens) 枝叶的水煎剂和再经81% 乙醇沉淀的析出物, 分别以50mg· kg- 1和75 mg· kg- 1给小鼠皮下注射,抑制妊娠率均为100%。用从半夏(Pinellia ternate )鲜块茎中分离出的半夏蛋白对小鼠皮下给药30 mg· kg- 1· d- 1 ,抗早孕率为100% , 其作用机理是影响了卵巢黄体的功能,使内源性孕酮水平下降,导致蜕膜变性, 胚胎停止发育而流产; 将金银花( FlosLonicerae)的水煎剂注入小鼠腹腔,也有终止早、中、晚期妊娠的作用。

另外,陆地棉、栝楼、新藏假紫草、猫眼草、白屈菜、穿心莲、黄连、紫草、甘遂、楝树、九里香鸡冠花、蒲黄、苦瓜、牛膝、莪术等植物也具有抗鼠类生育的作用。

实际中,不论是杀鼠、抑制或杀伤鼠类精子的植物有效成分,还是抗孕的植物有效成分,在使用上均有以下缺点: 一是作用时间缓慢,在某些特定场所无使用价值; 二是选择性低,对人等也有伤害; 三是使用成本高。因此鼠类植物不育剂使用的最佳场所是大面积的农、林、牧、草区,使用的最佳时机是在鼠密度最低时,如冬季结束时、发生旱情期间、疾病流行结束时或在传统的灭鼠活动结束后,先用灭鼠药杀死尽量多的鼠,再用不育剂使存活的鼠处于不育状态。与单独使用不育剂相比,能极大的降低灭鼠的成本。

在进行鼠害的化学防治中,寻找安全有效的灭鼠剂是提高防效的有效途径,较理想的杀鼠剂应具备下列条件: ( 1)有效成分应有良好的稳定性,最好无臭、无味。( 2)对鼠类毒力强,专一性高,在鼠年龄、性别、习性上没有毒力差别,无二次中毒现象。( 3)没有剧烈的中毒症状,使食毒饵的害鼠不易警觉。( 4) 毒力作用的时间适当,使害鼠在药力发作前能吞服致死剂量的药剂。( 5) 不易产生抗药性。

植物源灭鼠剂的有效成分是植物的次生代谢物,其杀鼠活性成分复杂,能够作用于鼠类的多个器官、系统,有利于克服害鼠产生抗药性,同时对非靶标生物比较安全,对鼠类的天敌无直接的杀伤作用。可见,植物源灭鼠剂的开发和研究还有更多的问题需要解决,有实际应用价值的植物源灭鼠剂还有待进一步研究。

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转载自《我国植物源灭鼠药剂的研究及应用》