一種天然的蝸牛驅(qū)殺劑 佛山市順德區(qū)李兆基中學(xué)高二 4班程名峻 （本實(shí)驗(yàn)已申請發(fā)明專利，未經(jīng)作者本人允許，禁止使用和轉(zhuǎn)發(fā)） 摘要： 目的：用茶籽粉的提取物茶皂素和柚子提取物和酶轉(zhuǎn)化技術(shù)制作一種有效 的、對環(huán)境無破壞的天然蝸牛驅(qū)殺劑。方法：制作四種成分含量不同的蝸牛 驅(qū)殺劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行效果對比，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)對照原則設(shè)立陽性對照組（撒有 500g 6%四聚乙醛的白菜地）和陰性對照組（無作處理的白菜地）。結(jié)果：發(fā) 現(xiàn)以 3g 茶籽粉、 10g 柚片、 70℃溫水 40g、固定化蝸牛酶 0.009g 和磷酸鹽緩沖液為原料制得的 pH 為 7.5 的蝸牛驅(qū)殺劑效果最好。 一、背景及目的： 我家樓頂種著一片蔬菜，常常受到蝸牛的侵害，嚴(yán)重時(shí)食光葉片造成死苗。曾經(jīng)嘗試使用化學(xué)合成殺蟲劑，如四聚乙醛，來驅(qū)殺蝸牛，有一定的效果，但效果并不理想。且化學(xué)合成殺蟲劑在土壤中過量殘留或者在動植物體內(nèi)富集會破壞土壤品質(zhì)、甚至威脅人類健康。 茶籽粉是油茶籽經(jīng)過機(jī)械壓榨提取油脂之后剩余的工業(yè)廢棄物。 一次用浸泡過茶籽粕的水溶液洗頭，不小心讓溶液弄到眼睛，眼睛刺痛，卻靈感一來，嘗試用這些溶液噴殺蝸牛，發(fā)現(xiàn)效果顯著。探其原因，發(fā)現(xiàn)茶籽粉中富含茶皂素（茶皂苷）、蛋白、多糖等植物成分，其中茶皂素是一類五環(huán)三萜皂苷類物質(zhì)，化學(xué) 結(jié)構(gòu)式由糖配基和三萜皂苷元配基組成。 通過前人研究得，茶皂素具有溶血毒性，能破壞紅細(xì)胞的細(xì)胞膜而使細(xì)胞質(zhì)外滲， 導(dǎo)致紅細(xì)胞解體， 可推測浸泡過茶籽粕的水溶液對蝸牛的驅(qū)殺作用主要是通過茶皂素的溶血毒型實(shí)現(xiàn)的。 關(guān)于茶皂素具有驅(qū)殺蝸牛的特性未見報(bào)道， 而人們對綠色蔬菜較為重視。 在得到以上啟發(fā)后，便設(shè)計(jì)了以“制作一種天然的蝸牛驅(qū)殺劑”為目的的實(shí)驗(yàn)，然 后在他人的指導(dǎo)下在我校校外科研合作基地中科院南海生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中心制作和改進(jìn)這種含有茶皂素的蝸牛驅(qū)殺劑。 二、實(shí)驗(yàn)材料與方法 1、簡單驗(yàn)證茶籽粕浸出溶液的效果 方法：對照法 實(shí)驗(yàn) : 于白菜定植后在蝸牛發(fā)生期將 500g 農(nóng)藥（6%的四聚乙醛）撒入一定面積的白菜地中，將 2.5L 用 5L 水、 250g 茶籽粕經(jīng)煮沸得到的茶籽粕浸出溶液噴灑在同等面積的白菜地上， 且兩塊白菜地中的蝸牛都為在原菜地中隨意選擇的 25 只。作物栽培 10 天后統(tǒng)計(jì)蝸牛剩余數(shù)。（這兩片白菜地已經(jīng)多次撒下四聚乙 醛） 藥劑 6%四聚乙醛 茶籽粕浸出溶液 項(xiàng)目 蝸牛總數(shù) 25 25 蝸牛死亡數(shù) 6 7 蝸牛逃逸數(shù) 8 10 由表可得，茶籽粕浸出溶液對蝸牛的驅(qū)殺效果比 6%四聚乙醛稍微好一點(diǎn)， 但效果不明顯。 2、制作含茶皂素的蝸牛驅(qū)殺劑 得到上述結(jié)果后， 上網(wǎng)查找有關(guān)資料并向老師請教其原因， 后又向老師推薦的專家請教，得知茶籽粕浸出溶液對蝸牛具有驅(qū)殺作用的主要成分為茶皂素， 且它的水溶性很高。然后在專家的指導(dǎo)下進(jìn)行了對茶皂素的提取并對藥劑改良以制作一種天然的、便于使用的蝸牛驅(qū)殺劑的實(shí)驗(yàn)。詳細(xì)制作如下： （1）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和材料： 高效液相色譜儀（HPLC，安捷倫Agilent 1200）、萬分之一天平（梅特勒 Mettler ）、 百 分之 一 天 平（ 梅 特 勒Mettler ）、 茶 籽 粉 、 固 定 化 蝸 牛 酶 Sigma-Aldirich ）、海南柚片、 Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O、實(shí)驗(yàn)用水、量筒、燒杯、刻度吸管、膠頭滴管、圓底燒瓶、恒溫加熱磁力攪拌器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 儀、抽濾裝置、濾紙、 pH 試紙、玻璃棒、高壓蒸汽滅菌鍋。 2）藥物作用原理與實(shí)驗(yàn)原理： 茶皂素由糖配基和苷元配基構(gòu)成， 對白細(xì)胞無害， 但能破壞紅血球， 具有溶血性，但只有直接接觸血液時(shí)才起作用， 因此對冷血動物就有致命毒性， 而對高 等動物無毒性 ○1 ，因此我們推測茶皂素能驅(qū)殺蝸牛的機(jī)理就是它的血溶性。且茶 皂素的水溶性很高，因此本實(shí)驗(yàn)用水作溶劑進(jìn)行提取。 蝸牛酶具有很強(qiáng)的水解能力。 研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素的溶血毒性， 主要是通過皂甙元來實(shí)現(xiàn)的， 糖基的水解切除將提高其溶血毒性。 因此，用酶催化技術(shù)將蝸牛酶和茶皂素混合反應(yīng)后， 會使茶皂素的糖配基和苷元配基分離， 而實(shí)驗(yàn)表明， 分離后的茶皂素對蝸牛的驅(qū)殺效果更明顯。 柚片（柚子皮）中的類黃酮物質(zhì)具有殺菌、抗病毒作用，且柚片中含有檸檬烯類的揮發(fā)性精油，因此具有芳香氣味。藥劑中加入柚片可以減少蔬菜發(fā)病率，且我們推測這些芳香氣味能對蝸牛進(jìn)行氣味引誘， 并通過類黃酮增強(qiáng)對蝸牛的驅(qū)殺效果。 （ 3）制作過程 ○2~○4： 根據(jù)文獻(xiàn)和前人的經(jīng)驗(yàn)制定實(shí)驗(yàn)方案，并以此設(shè)置四個(gè)實(shí)驗(yàn)組； 配料 磷酸鹽緩沖液調(diào) 茶籽粉 柚片 溫水 固定化蝸牛酶 節(jié)的溶液 pH 實(shí)驗(yàn)組 實(shí)驗(yàn)組 11g 3.6g 50℃ 0.0012g 6.5 50mL 實(shí)驗(yàn)組 22g 8g 70℃ 0.004g 7.

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