专利名称：苦瓜叶片抗虫提取物及其制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于农用新型抗虫剂，涉及苦瓜废弃物叶片抗虫提取物及其制备与应用。特别涉及以去离子水、乙醚或丙酮为提取溶剂的苦瓜叶片水溶性抗虫提取物及其制备与其在抗虫、杀虫方面的应用。
背景技术：
虫害使农作物大量减产，为此研制开发新型无公害抗虫剂意义重大。当今化学农药的大量使用，虽然能及时控制农业害虫的发生发展，但是带来诸多弊病，如化学杀虫剂的常年使用使害虫产生抗药性、农药的残留使农田和农产品的污染日趋严重，给人类带来了极大潜在性威胁，对人类的健康及环境产生极大的危害，特别是人们直接食用的蔬菜植物，使用化学农药更容易直接受害；而抗虫转基因植物的培育虽然有望避免药害、减少虫害给农业造成的损失，但周期长和费用昂贵使这方面的进展相对滞后。因此，迫切需要生物农药的开发、生防制剂的研制、筛选。
苦瓜是一种天然蔬菜作物，不仅可以食用，目前在医药、农业及基础生物学研究中也具有重要作用；而苦瓜叶片却作为废弃物，尚未开发利用。迄今为止还没有采用苦瓜叶片为原料开发生物抗虫剂的研究报道。
发明内容
本发明解决的问题本发明利用废弃物苦瓜叶片，提供了一种成本低、抗虫性强、抗虫谱广、制作方法简便、水溶性的新型抗虫生物农药。它克服了化学农药毒性的危害，为开发新型生物杀虫剂，实现其产业化奠定基础。
技术方案苦瓜叶片抗虫提取物，它是利用废弃物-苦瓜(Momordica charantia L.)叶片为资源，加入提取溶剂、通过磨碎、采用静置提取、振荡、过滤和定容提取的含有蛋白质的绿色液体；该抗虫提取物的特性溶解性提取物具有水溶性，并能以任意比与水混合；抗虫谱具有广谱的抗虫作用和杀虫效果、特别是对咀嚼式口器的害虫有效。
其中，提取溶剂为去离子水、乙醚(≥99％)或丙酮(≥95％)。当提取溶剂采用去离子水时，提取物中含有分子量为22KD、23KD、24KD、25KD、28KD和35KD的蛋白质；当提取溶剂采用乙醚时，抗虫提取物中含有分子量为26KD、27KD、29KD、38KD、40KD、65KD和66KD的蛋白质；当提取溶剂采用丙酮时，提取物中含有分子量为31KD、32KD和33KD的蛋白质。该抗虫提取物在0-40℃时具有很好的稳定性。
苦瓜叶片抗虫提取物的制备方法，它是利用废弃物——苦瓜叶片为资源，加入提取溶剂、通过磨碎、采用静置提取、振荡、过滤和定容提取的，具体方法如下用新鲜苦瓜叶片或苦瓜叶片干粉，苦瓜叶片与提取溶剂之比为1g∶1ml，控制pH在6.5-7.0、温度0-4℃的范围内磨碎，然后采用静置提取0.5h，并以20r/min，振荡8-10h后，进行过滤，再用自然水定容至2倍的提取溶剂量，即制得苦瓜叶片抗虫提取物原液。
需要说明的是提取溶剂选自去离子水、乙醚(≥99％)或丙酮(≥95％)。
苦瓜叶片抗虫提取物的用途是在抗虫和杀虫方面的应用。该抗虫提取物可广泛用于蔬菜害虫的生物防治，特别适宜用于咀嚼式口器害虫的生物防治。其使用法是将苦瓜叶片抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为30-50％，喷涂于作物上，当浓度为45-50％时，喷涂于作物上抗虫和杀虫效果更好。
有益效果本发明采用废弃物—苦瓜叶片为资源，开发了新型生物抗虫剂。其抗虫性强、抗虫谱广、在0-40℃具有很好的稳定性。提取后所得的原液，可以直接使用，也可以将其制成浓缩液，还可以加工制成粉剂，便于保存和运输。该抗虫剂制备方法简便、快速、成本低。这种新型抗虫生物制剂可以任意比溶于水，使用方便、抗虫、杀虫效果显著。将苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液配制成不同浓度(30％、40％、50％)，用它处理小菜蛾(Plutella xylostella L.)幼虫后，使小菜蛾幼虫发育不良，反应迟钝，出现卷曲，其卷曲程度随处理浓度的增高而上升，其卷曲率分别为47.5％、49.1％、77.5％；死亡率(含卷曲率)分别为79％、79.6％、90-100％。将苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液分别配制成种浓度(30％、40％、50％)，用它们处理小菜蛾幼虫后，试虫卷曲率分别为37.1％、40.0％、42.0％；死亡率(含卷曲率)分别为60.0％、74.0％、78.0％。将苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液配制成不同浓度(30％、40％、50％)处理小菜蛾幼虫后，试虫卷曲率分别为30％、35％、53％；死亡率(含卷曲率)分别为30％、40％、70％。将苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液配制成50％浓度，用它处理菜青虫(Artogela(pieris)rapae Linnaeus)后，试虫卷曲率为42.5％；死亡率(含卷曲率)为72.5％。将丙酮抗虫提取物原液配制成50％浓度，用它处理菜青虫后，试虫卷曲率为35.5％；死亡率(含卷曲率)为70.5％。将苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液配制成50％浓度，用它处理菜青虫后，试虫卷曲率为40％；死亡率(含卷曲率)为68％。苦瓜叶片乙醚抗虫提取原液配制成50％浓度，用它处理菜青虫后，其蛹期的卷曲率为20％；死亡率为40％。配制浓度为50％苦瓜叶片丙酮抗虫提取液，用它处理菜青虫后，蛹的卷曲率为20％；死亡率为40％。配制浓度为50％苦瓜叶片去离子水抗虫提取物，处理菜青虫后，蛹期卷曲率为20％；死亡率为80％。以上实验证实，该提取物具有抗虫和杀虫效果，当浓度为45-50％时，喷涂于作物上抗虫和杀虫效果更好，可以广泛用于蔬菜害虫的治。该产品不仅克服了化学农药毒性的危害，而且所采用的资源为苦瓜废弃物，其成本非常低、制备简便，因而为生物防治害虫开发新型杀虫剂奠定了基础。该提取物在生物防治害虫、生产无污染农作物蔬菜等方面具有广阔的开发潜力和应用前景，在今后的开发应用上占有很大的优势。本发明将对植物害虫的生物防治以及生物农药的研制开发、实现产业化，具有重要的理论意义和应用价值，既有经济效益又有社会效益。
图1以乙醚为提取溶剂的苦瓜叶片抗虫提取物含蛋白质的双向电泳图；图2以丙酮为提取溶剂的苦瓜叶片抗虫提取物含蛋白质的双向电泳图；图3以去离子水为提取溶剂的苦瓜叶片抗虫提取物含蛋白质的双向电泳图；图4提取溶剂为乙醚的苦瓜叶片抗虫提取物处理菜青虫的效果图；图5提取溶剂为丙酮的苦瓜叶片抗虫提取物处理菜青虫的效果图；图6提取溶剂为去离子水的苦瓜叶片抗虫提取物处理菜青虫的效果图。
具体实施例方式
本发明的实质性特点及可实施性通过以下实施例具体体现，但不应以此限制本发明范围。
实施例1利用废弃物——苦瓜叶片为资源，制备苦瓜叶片抗虫提取物的方法，包括以下步骤·采用乙醚为提取溶剂，取新鲜的苦瓜叶片50g，50ml乙醚(≥99％)按1g∶1ml的比例，在pH 7、温度0℃的条件下磨碎，采用静置提取0.5h，用回旋振荡器20r/min振荡8-10h过滤，然后用自然水定容至100ml作为原液备用。
·性能检测取上述制备的抗虫提取物进行检测。以乙醚为提取溶剂的苦瓜叶片抗虫提取物所含蛋白质的双向电泳图如图1所示。苦瓜叶片经乙醚提取后，采用2D-SDS-PAGE蛋白质检测，在PI 5.0-7.0之间，检测出分子量为26KD、27KD、29KD、38KD、40KD、65KD和66KD七个蛋白质点谱，如图1中箭头所示。以上表明本实施例所获得的提取物中含有分子量为26KD、27KD、29KD、38KD、40KD、65KD和66KD的蛋白质。该提取物为深绿色水溶性液体，可以浓缩，可以稀释，并能以任意比与水混合，在0-40℃储存1年，其抗虫作用仍旧稳定。
应用实验1-2将实施例1制备的苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为50％(配制方法取50ml苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液，加入50ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾(Plutella xylostella L.)二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天虫体出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率为77.5％，死亡率为100％。用同样方法涂抹于甘蓝叶片正面，晾干后饲养一龄菜青虫，第二天试虫取食量降低、反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第六天卷曲率为42.5％，死亡率为72.5％，到蛹期其卷曲率为20％、死亡率为40％。
应用实验3将实施例1制备的苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为40％(配制方法取40ml苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液，加入60ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率49.1％，死亡率79.6％。
应用实验4将实施例1制备的苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为30％(配制方法取30ml苦瓜叶片乙醚抗虫提取物原液，加入70ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。第二天试虫取食量降低，第三天虫体反应迟钝，第四天出现卷曲，第五天出现死亡，第六天卷曲率为47.5％，死亡率为79％。
实施例2采用丙酮(≥99％)为提取溶剂，振荡10h，其它同实施例1。苦瓜叶片用丙酮提取后，采用2D-SDS-PAGE蛋白质检测，在PI 6.5-7.5之间，检测出分子量为31KD、32KD、33KD三个蛋白质点谱，如图2中箭头所示。以上表明本实施例所获得的提取物中含有分子量为31KD、32KD、33KD的蛋白质，该提取物为浅绿色水溶性液体。其它同实施例1。
应用实验5-6将实施例2制备的苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为50％(即取50ml苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液，加入50ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天虫体出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率为42.0％，死亡率为78.0％。用上述同样方法涂抹于甘蓝叶片正面，晾干后饲养一龄菜青虫。第二天试虫取食量降低、反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第六天卷曲率为35.5％、死亡率为70.5％。
应用实验7将实施例2制备的苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为40％(即取40ml苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液，加入60ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率40.0％，死亡率74.0％。
应用实验8将实施例2制备的苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为30％(即取30ml苦瓜叶片丙酮抗虫提取物原液，加入70ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，各设三次重复。第二天试虫取食量降低，第三天虫体反应迟钝，第四天出现卷曲，第五天出现死亡，第六天卷曲率为42.0％，死亡率为78％。
实施例3采用去离子水为提取溶剂，于pH 6.8、4℃下磨碎，其它同实施例1。苦瓜叶片用去离子水提取后，采用2D-SDS-PAGE蛋白质检测，在PI 6.5-7.5之间，检测出分子量为22KD、23KD、24KD、25KD、28KD和35KD六个蛋白质点谱，如图3中箭头所示。以上表明本实施例所获得的提取物中含有分子量为22KD、23KD、24KD、25KD、28KD和35KD的蛋白质。该提取物为浅绿色水溶性液体。
应用实验9-10将实施例3制备的苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为50％(即取50ml苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液，加入50ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天虫体出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率为53％，死亡率为70％。用上述同样方法涂抹于甘蓝叶片正面，晾干后饲养一龄菜青虫，第二天取食量降低、反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第六天卷曲率为40％、死亡率为68％。
应用实验11将实施例3制备的苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为40％(即取40ml苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液，加入60ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。当天试虫取食量降低，第二天虫体反应迟钝，第三天出现卷曲，第四天出现死亡，第五天卷曲率35％，死亡率40％。
应用实验12将实施例3制备的苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为30％(即取30ml苦瓜叶片去离子水抗虫提取物原液，加入70ml水)，涂抹于白菜叶片正面，晾干后饲养试虫。用小菜蛾二龄幼虫作为共试虫源，设三次重复。第二天试虫取食量降低，第三天虫体反应迟钝，第四天出现卷曲，第五天出现死亡，第六天卷曲率为30％，死亡率为30％。
以上实验表明，三种溶剂制备的苦瓜抗虫提取物，皆具有抗虫、杀虫效果；而且无论是用乙醚、丙酮还是去离子水作为提取溶剂，在所采用的30％、40％、50％三种浓度中，皆以50％浓度时抗虫效果好。总之，苦瓜叶片提取物对害虫具有较强的抗性作用，是较好的农用新型生物抗虫剂。
权利要求
1.苦瓜叶片抗虫提取物，其特征在于它是利用废弃物——苦瓜(Momordicacharantia L.)叶片为资源，加入提取溶剂、通过磨碎、采用静置提取、振荡、过滤和定容提取的含有蛋白质的绿色液体；该抗虫提取物的特性溶解性提取物具有水溶性，并能以任意比与水混合；抗虫谱具有广谱的抗虫作用和杀虫效果、特别是对咀嚼式口器的害虫有效。
2.按照权利要求1所述苦瓜叶片抗虫提取物，其特征在于提取溶剂为去离子水、乙醚(≥99％)或丙酮(≥95％)；当提取溶剂采用去离子水时，提取物中含有分子量为22KD、23KD、24KD、25KD、28KD和35KD的蛋白质；当提取溶剂采用乙醚时，抗虫提取物中含有分子量为26KD、27KD、29KD、38KD、40KD、65KD和66KD的蛋白质；当提取溶剂采用丙酮时，提取物中含有分子量为31KD、32KD和33KD的蛋白质。
3.权利要求1所述的苦瓜叶片抗虫提取物的制备方法，其特征在于它是利用废弃物——苦瓜(Momordica charantia L.)叶片为资源，加入提取溶剂、通过磨碎、采用静置提取、振荡、过滤和定容提取的，具体方法如下用新鲜苦瓜叶片或苦瓜叶片干粉，苦瓜叶片与提取溶剂之比为1g∶1ml，控制pH在6.5-7.0、温度0-4℃的范围内磨碎，采用静置提取0.5h，并以20r/min振荡8-10h后，进行过滤，再用自然水定容至2倍的提取溶剂量，即制得苦瓜叶片抗虫提取物原液。
4.按照权利要求3所述苦瓜叶片抗虫提取物的制备方法，其特征在于提取溶剂选自去离子水、乙醚(≥99％)或丙酮(≥95％)。
5.权利要求1所述的苦瓜叶片抗虫提取物在抗虫和杀虫方面的应用，其特征在于该抗虫提取物用于蔬菜害虫的生物防治，其使用法是将苦瓜叶片抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为30％-50％，喷涂于作物上。
6.按照权利要求5所述苦瓜叶片抗虫提取物在抗虫和杀虫方面的应用，其特征在于用于咀嚼式口器害虫的生物防治。
7.按照权利要求5所述苦瓜叶片抗虫提取物在抗虫和杀虫方面的应用，其特征在于将苦瓜叶片抗虫提取物原液用水稀释，使其浓度为45％-50％，喷涂于作物上。
全文摘要
苦瓜叶片抗虫提取物及其制备与应用，属于农用新型无公害抗虫剂，涉及苦瓜废弃物叶片抗虫提取物及制备、应用技术。本发明目的是利用苦瓜废弃物提供一种成本低、抗虫性强、制作简便、水溶性的新型抗虫、杀虫生物农药。其技术方案是利用苦瓜叶片，以去离子水、乙醚或丙酮为提取溶剂、通过磨碎、采用静置、振荡、过滤、定容提取的含蛋白质的绿色液体。其中苦瓜叶片与溶剂比为1g∶1ml，于0－4℃、pH 6.5－7.0磨碎，经静置、振荡(20r/min)、过滤后，再用水定容至溶剂的2倍即得。该产品具有较强的抗虫和杀虫效果，可用于蔬菜害虫、特别是对咀嚼式口器害虫的生物防治。本发明将对生物农药的产业化具有重要的理论和应用价值。
文档编号A01P7/00GK1709065SQ20051001430
公开日2005年12月21日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者陈宏 , 李鹏飞, 徐秋曼, 王修鲁, 王振英 申请人:天津师范大学