نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

عضو هیأت علمی دانشگاه ارومیه

چکیده

اثر عصاره اتانولی سه گیاه دارویی Fumaria parviflora (Lamark)، Euphorbia helioscopia L. و Achillea wilhelmsii C. Koch روی شاخص های تغذیه ای حشرات کامل شپشه آرد، Tribolium castaneum (Herbst) بررسی شد. شاخص های نرخ رشد نسبی (RGR)، نرخ مصرف نسبی (RCR)، کارایی تبدیل غذای خورده شده (ECI) و شاخص بازدارندگی تغذیه (FDI) برای ارزیابی اثر ضدتغذیه ای عصاره های گیاهی تعیین شد. تیمارها به روش دیسک آردی در دمای 1±27 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5±60 درصد و تاریکی ارزیابی شدند. غلظت های 0، 25/0، 5/0، 75/0، 1، 5/1 و 2 درصد از هر عصاره تهیه شد. پس از گذشت 72 ساعت از شروع آزمایش، شاخص های تغذیه محاسبه شدند. مقدار نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی و درصد کارایی تبدیل غذای خورده شده با افزایش غلظت کاهش یافت. در صورتی که درصد شاخص بازدارندگی تغذیه به طور معنی داری با افزایش سطح غلظت افزایش نشان داد. با توجه به یافته های این تحقیق، عصاره فرفیون مؤثرتر از سایر عصاره ها عمل کرده است. به طوری که میانگین کل نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی، کارایی تبدیل غذای خورده شده و شاخص بازدارندگی تغذیه این عصاره به ترتیب 26/0 میلی گرم/میلی گرم/روز، 56/0 میلی گرم/میلی گرم/روز، 40/46 درصد و 37/43 درصد می باشد. به نظر می رسد عصاره فرفیون در کنترل آفات انباری می تواند نقش قابل توجهی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of ethanolic extract of Fumaria parviflora, Euphorbia helioscopia and Achillea wilhelmsii on nutritional indices of flour beetle, Tribolium castaneum adults

نویسنده [English]

  • Roya Taghizadeh

چکیده [English]

The effect of three ethanolic medicinal plant extracts, Fumaria parviflora (Lamark), Euphorbia helioscopia L. and Achillea wilhelmsii C. Koch were investigated on nutritional indices of Tribolium castaneum (Herbst) adults. Relative growth rate (RGR), relative consumption rate (RCR), efficiency of conversion of ingested food (ECI) and feeding deterrence index (FDI) were measured for antifeedant activity of plant extracts. Treatments were evaluated by the method of flour disc bioassay in the dark, at 27±1°C and 60±5 % RH. Concentrations of 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.5 and 2.0 percent were prepared from each extract. After 72 h, nutritional indices were calculated. Relative growth rate, relative consumption rate and efficiency of conversion of ingested food decreased as the concentration level was increased. While feeding deterrence index percent increased significantly as the concentration level increased. According to this findings, E. helioscopia extract was more effective than other extracts. Total mean values of relative growth rate, relative consumption rate, efficiency of conversion of ingested food and feeding deterrence index of this extract were 0.26 mg/mg/day, 0.56 mg/mg/day, 46.40% and 43.37%, respectively. It seems likely, E. helioscopia extract have a remarkable effect on the stored product pest control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Medicinal plant extract
  • Nutritional indices
  • Tribolium castaneum

اثر عصاره اتانولی گیاهان دارویی شاتره، (Fumaria parviflora)، فرفیون،
(Euphorbia helioscopia) و بومادران، (Achillea wilhelmsii)روی شاخص­های تغذیه­ای حشرات کامل شپشه­ آرد، (Tribolium castaneum) 

رؤیا تقی­زاده* و نیر محمدخانی

ارومیه،دانشگاه ارومیه، مرکز آموزش عالی شهید باکری میاندوآب

تاریخ دریافت: 12/9/95                تاریخ پذیرش: 23/8/96

چکیده

اثرعصاره­ اتانولی سه گیاه داروییFumaria parviflora (Lamark)، Euphorbia helioscopia L.و Achillea wilhelmsii C. Koch روی شاخص­های تغذیه­ای حشرات کامل شپشه­ آرد، Tribolium castaneum (Herbst) بررسی شد. شاخص­های نرخ رشد نسبی (RGR)، نرخ مصرف نسبی (RCR)، کارایی تبدیل غذای خورده شده (ECI) و شاخص بازدارندگی تغذیه (FDI) برای ارزیابی اثر ضدتغذیه­ای عصاره­های گیاهی تعیین شد. تیمارها به روش دیسک آردی در دمای 1±27 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5±60 درصد و تاریکی ارزیابی شدند. غلظت­های 0، 25/0، 5/0، 75/0، 1، 5/1 و 2 درصد از هرعصاره تهیه شد. پس از گذشت 72 ساعت از شروع آزمایش، شاخص­های تغذیه محاسبه شدند. مقدار نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی و درصد کارایی تبدیل غذای خورده شده باافزایش غلظت کاهش یافت. در صورتیکه درصد شاخص بازدارندگی تغذیه به­طور معنی­داری باافزایش سطح غلظت افزایش نشان داد. باتوجه به یافته­های این تحقیق، عصاره فرفیون مؤثرتر از سایر عصاره­ها عمل کرده است. بطوریکه میانگین کل نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی، کارایی تبدیل غذای خورده شده و شاخص بازدارندگی تغذیه این عصاره بترتیب 26/0 میلی­گرم/میلی­گرم/روز، 56/0 میلی­گرم/میلی­گرم/روز، 40/46 درصد و 37/43 درصد می­باشد. به نظر می­رسد عصاره­ فرفیون در کنترل آفات انباری می­تواند نقش قابل‌توجهی داشته باشد.

واژه­های کلیدی: عصاره­ گیاهان دارویی، شاخص­های بازدارندگی تغذیه، Tribolium castaneum

* نویسنده مسئول، تلفن: 04445266272 ، پست الکترونیکی: [email protected]

مقدمه


استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی روشی سریع و مؤثر برای کنترل آفات انباری است. با این ‌وجود، کنترل حشرات آفت محصولات انباری با سموم شیمیایی باعث بروز مشکلات فراوانی ازجمله آلودگی محیط‌زیست، آلودگی محصولات انباری و به­خطر افتادن سلامت انسان­ها می­شود (25و 31). به‌منظور غلبه بر اثرات نامطلوب استفاده از حشره­کش­های شیمیایی، بسیاری از محققین در جستجوی حشره­کش­های طبیعی با حداقل آسیب به محیط‌زیست هستند (1و 34). آللوکمیکال­ها به روش­های مختلف حشرات را تحت­تأثیر قرار می­دهند. ترکیبات گیاهی یکی از آلترناتیوهای مناسب برای این امر خواهد بود. بیش­تر این مواد مانند آلکالوئیدها، پلی­فنل­ها، ترپن­ها، ایزوپرنوئیدها و سیانوژنیک­ها به‌عنوان متابولیت­های ثانویه طبقه­بندی می­شوند (28). متابولیت­های ثانویه فیزیولوژی حشرات را به روش­های گوناگونی نظیر تأخیر در رشد لاروی، به‌عنوان ضد هورمون و یا ضد تغذیه تحت­تأثیر قرار می­دهند (23). استفاده از عصاره­های گیاهی به‌منظور حفاظت گیاه و محصولات انباری از گذشته موردتوجه بوده است.

شپشه­ آرد Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae ) یکی از آفات مهم و کلیدی محصولات انباری در سراسر دنیا است (18). پژوهش­های فراوانی در زمینه تأثیر ترکیبات گیاهی روی این آفت انجام‌شده است. اسانس زیره­ سیاه کرمانی Bunium persicum Boiss. و هل Elletaria cardamomum (L.) Maton. خاصیت دورکنندگی و سمیت تماسی روی حشرات کامل شپشه­ آرد نشان دادند (11). اسانس گیاه Evodia rutaecarpa Hook f. & Thomas دارای اثر بازدارندگی تغذیه­ روی شپشه­ آرد می­باشد (26). همچنین خواص ضدتغذیه­ای اسانس زنیان Carum copticum C.  B. Clarke و هنده بید
Vitex pseudo-negundo (Hausskn.) Hand.-Mzt. توسط صحاف و محرمی­پور (1387) روی شپشه­ آرد مورد بررسی قرارگرفته است. تأثیر اسانس چویل Ferulago angulata (Schlecht.) Boiss. و گندنای کوهی Ballota aucheri Boiss. بر شاخص­های تغذیه شپشه­ آرد موردبررسی قرارگرفت. نتایج نشان داده که اسانسF. angulata دارای اثر بهتری نسبت به B. aucheri است و RGR و RCR­و ECI را به‌طور معنی­داری کاهش می­دهد. همچنین F. angulata در غلظت­های بسیار پایین در مقایسه با
B. aucheri اثر بازدارندگی تغذیه­ای خوبی را نشان داد (1).

شاتره Fumaria parviflora (Lamark) از گیاهان دارویی خانواده Fumariaceae است. قسمت هوایی گیاه حاوی حدود یک درصد آلکالویید است که بیشتر این آلکالوییدها از مشتقات بنزیل ایزوکنیولین­اند (7). عصاره­ شاتره سمیت زیادی روی سوسک چهار نقطه‌ای حبوبات (12) و سفیدبالک پنبه (24) دارد. براساس تحقیقات گذشته، اثر دز زیرکشنده عصاره­ گیاهی شاتره روی پارامترهای جدول زندگی سن- مرحله دوجنسی سفیدبالک پنبه
Bemisia tabaci (Genn.) روی دو رقم مقاوم (کال­جی­ان­تری) و حساس (ارگون) گوجه­فرنگی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که حشرات روی رقم مقاوم تیمار شده با عصاره­ شاتره دارای نرخ ذاتی افزایش جمعیت، نرخ ناخالص تولیدمثل، نرخ خالص تولیدمثل پایین­تری نسبت به حشرات روی رقم حساس تیمار شده با عصاره­ شاتره بودند. تیمار هردو رقم باعث کاهش جمعیت آفت شد اما تأثیر رقم مقاوم با مصرف عصاره­ گیاهی نتایج بهتری داشت (3). گیاهان متعلق به خانواده فرفیون (Euphorbiaceae) به دلیل داشتن استرهای دی­ترپن و تری­ترپن، لکتین و ترکیبات آلکالوییدی و همچنین مشتقات فوربول، تیگلیانه، دافنانه و سم­های استردیترپن اینگنانه (19و 20) دارای ویژگی آفت­کشی است و از شیرابه و عصاره­ گیاهان متعلق به این خانواده در دفع آفات گیاه و به­ویژه لارو حشرات، نرمتنان در مزارع کشاورزی غرقابی در برخی از کشورهای آفریقایی مورداستفاده قرار می­گیرد (27). وجود اثر ضدقارچی در عصاره­ اتانولی فرفیون، Euphorbia heteradeniaبه اثبات رسیده است (9). نتایج نشان داده که عصارهEuphorbia antiquorum  خاصیت حشره­کشی مؤثری دارد. به‌طوری‌که باعث مرگ‌ومیر بیش از 50 درصد جمعیت آفت شده است (30). مطالعات نشان داده است که عصاره بومادران
Achillea millefolium دارای خاصیت ضد­تغذیه­ای روی لارو سوسک کلرادوی سیب‌زمینی می­باشد (17). اثر سمیت تنفسی اسانس بومادران روی آفات انباری به‌ویژه شپشه آرد به اثبات رسیده است (6). در بین گیاهان دارویی موردبررسی، تحقیق چندانی در زمینه خواص حشره­کشی این سه گیاه صورت نگرفته است. در همین راستا در پژوهش حاضر، اثر ضدتغذیه­ای عصاره­ اتانولی سه گیاه دارویی، شاتره، فرفیون و بومادران روی حشرات کامل شپشه­ آرد در شرایط آزمایشگاه مورد بررسی قرارگرفت.

مواد و روشها

پرورش حشرات: حشرات کامل شپشه­ آرد
(T. castaneum) روی غذایی حاوی 10 قسمت آرد سفید و یک قسمت مخمر در شرایط دمای 1±27 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد و در تاریکی پرورش داده شدند.

جمع­آوری گیاهان مورد آزمایش: اندام­های هوایی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران از محوطه­ مرکز آموزش عالی شهید باکری میاندوآب واقع در شمال­غرب ایران با مختصات جغرافیایی 595428 UTM متر طول شرقی و 4096456 متر عرض شمالی جمع­آوری شد. گیاهان جمع­آوری شده در آزمایشگاه در شرایط سایه و دمای 24-23 درجه سلسیوس خشک شدند. سپس درون پاکت­های کاغذی بسته­بندی شده و درون یخچال در دمای 4 درجه سلسیوس نگهداری شدند.

تهیه عصاره­های گیاهی: 20 گرم ماده خشک گیاهی از هرنمونه با 200 میلی­لیتر اتانول 24 ساعت قبل خیسانده شد و بعد به مدت 6 ساعت روی شیکر در دمای اتاق عصاره­گیری شد (32). بعد عصاره با کاغذ صافی واتمن صاف شد و عصاره­ها به‌عنوان محلول پایه (stock) در ظروف تیره آزمایشگاهی در یخچال C° 4 نگهداری شد. هنگام آزمایش غلظت­های شاهد، 25/0، 5/0، 75/0، 1، 5/1 و 2 درصد از محلول پایه تهیه شد.

بررسی تأثیر عصاره­ها روی شاخص­های تغذیه­ای: سوسپانسیون آرد گندم بدون سبوس در آب به نسبت 10 گرم آرد در 50 میلی­لیتر آب مقطر تهیه شد (22). هربار به کمک میکروپیپت 200 میکرولیتر از این سوسپانسیون روی یک ورقه نایلونی ریخته شد و پس از 4 ساعت نگهداری در دمای اتاق، دیسک­های تشکیل‌شده به کمک پنس به پتری­دیش منتقل شد. دیسک­های تهیه‌شده به مدت 12 ساعت داخل هود نگهداری شدند تا خشک شوند. با اقتباس از مطالعات اثراسانس­ها روی شاخص­های تغذیه‌ای آفت (6) پس از انجام چند سری آزمایشات مقدماتی، غلظت­های مناسب جهت این آزمایش تعیین گردید. هر دیسک با 10 میکرولیتر از غلظت­های مختلف سه عصاره (2، 5/1، 1، 75/0، 5/0، 25/0درصد) تهیه‌شده با اتانول آغشته شد. اما در دیسک­های آردی شاهد فقط 10 میکرولیتر اتانول استفاده شد. پس از تبخیر حلال در هر ظرف دو عدد دیسک آردی قرارداده و تعداد 10 حشره بالغ 1-7 روزه شپشه­ آرد، که به مدت 48 ساعت گرسنه نگهداری شده بودند به هر ظرف اضافه شد. در شروع آزمایش وزن دیسک­های آردی، حشرات و ظروف پلاستیکی (130میلی­لیتر) اندازه گرفته شد. این آزمایش در 4 تکرار و در شرایط دمای 1±27 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد و در تاریکی انجام­گرفت. پس از 72 ساعت ظروف پلاستیکی با دیسک­های آردی و حشرات زنده وزن شدند و شاخص­های تغذیه­ای به‌صورت زیر محاسبه شدند (22).

نرخ رشد نسبی Relative Growth Rate (RGR)

RGR = (A - B)/ (B × day)

A= وزن حشرات زنده در روز سوم برحسب میلی­گرم به ازای هر فرد

B= وزن اولیه حشرات برحسب میلی­گرم به ازای هر فرد

نرخ مصرف نسبی Relative Consumption Rate (RCR)

RCR = D/ (B × day)

D= مقدار غذای خورده شدهبرحسب میلی­گرم به ازای هر فرد

کارایی تبدیل غذای خورده شده

Efficiency of Conversion of Ingested food (ECI)

ECI = RGR/RCR × 100%

شاخص بازدارندگی تغذیه­ای

Feeding Deterrence Index (FDI)

 

FDI = [(C – T)/C] × 100%

C= مقدار غذای خورده شده در شاهد (میلی­گرم به ازای هر فرد)

T= مقدار غذای خورده شده در تیمار (میلی­گرم به ازای هر فرد)

تجزیه‌وتحلیل آماری: تجزیه‌وتحلیل آماری بوسیله نرم‌افزار SPSS 19.0 انجام شد. نرمال کردن داده­ها توسط آزمون Kolmogorov-Smirnov صورت گرفت. آنالیز One-way ANOVA و همچنین General Linear Model (GLM) همراه با تست دانکن (05/0>P) برای تعیین تفاوت­های بین میانگین­ها انجام گرفت. همبستگی بین فاکتورهای مورد اندازه­گیری نیز محاسبه شد.

نتایج

تأثیر عصاره­های گیاهی بر نرخ رشد نسبی (RGR) حشرات کامل شپشه آرد: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر گیاه و غلظت­های مختلف عصاره برسرعت رشد نسبی حشره معنی­دار بوده است (جدول 5). یعنی عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران روی نرخ رشد نسبی حشرات کامل شپشه­ آرد در غلظت­های مختلف تأثیر معنی­داری در سطح 5 درصد داشته است. به­طوری­که باافزایش غلظت عصاره­ گیاهان، نرخ رشد نسبی حشرات کامل شپشه­ آرد کاهش‌یافته است. عصاره­ اتانولی فرفیون، نرخ رشد نسبی شپشه­ آرد را در غلظت 5/0 درصد نسبت به شاهد به ازای هر میلی­گرم وزن بدن حشره در روز (mg/mg/day) حدود 50 درصد کاهش داده است. همچنین این شاخص در غلظت 2 درصد نسبت به شاهد حدود 91 درصد کاهش‌یافته است. درحالی‌که عصاره­ اتانولی گیاهان بومادران و شاتره در غلظت­های بالاتر به ترتیب 75/0 و 1 درصد تأثیر بیشتری داشته­اند (جدول 1). نتایج آنالیز GLM نشان داد که در مقایسه میانگین عصاره­های گیاهی، عصاره­ اتانولی فرفیون روی نرخ رشد نسبی شپشه­ آرد مؤثرتر از سایر عصاره­ها بوده است.

تأثیر عصاره­های گیاهی بر نرخ مصرف نسبی غذا (RCR) در حشرات کامل شپشه آرد: جدول آنالیز واریانس نشان داد که اثر گیاه و غلظت­های مختلف عصاره برسرعت مصرف نسبی حشره نیز معنی­دار بوده است (جدول 5).براساس نتایج جدول 2، نرخ مصرف نسبی غذا در تیمارهای مختلف با افزایش غلظت عصاره، به‌طور معنی­داری (05/0>P) کاهش یافت. تأثیر عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران روی نرخ مصرف نسبی غذا در غلظت­های بالاتر از 5/1 درصد چشمگیر بوده است.به­طوری­که این شاخص در غلظت 2 درصد نسبت به شاهد به ترتیب حدود 60، 5/64 و 61 درصد کاهش‌یافته است.نتایج آنالیز GLM نشان داد که در مقایسه میانگین عصاره­های گیاهی، عصاره­ اتانولی فرفیون در همه غلظت­ها بر نرخ مصرف نسبی غذای حشرات کامل شپشه­ آرد، مؤثرتر از عصاره­ بومادران و شاتره بوده است.

تأثیر عصاره­های گیاهی بر کارایی تبدیل غذای خورده شده (ECI) حشرات کامل شپشه آرد: عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران با افزایش غلظت، کارایی تبدیل غذای خورده شده توسط حشرات کامل شپشه­ آرد را به­طور معنی­داری (05/0>P) کاهش داده­اند (جدول 5). این شاخص به ترتیب از 60/77، 30/67 و 94/70 درصد در شاهد به 27/33، 73/25 و 64/23 درصد رسیده است (جدول 3). نتایج آنالیز GLM نشان داد که در مقایسه میانگین عصاره­های گیاهی، تأثیر عصاره­ اتانولی فرفیون در همه غلظت­ها روی کارایی تبدیل غذای خورده شده شپشه­ آرد بیشتر از سایر عصاره­ها بوده است.

تأثیر عصاره­های گیاهی بر شاخص بازدارندگی تغذیه (FDI) حشرات کامل شپشه آرد: عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران روی شاخص بازدارندگی تغذیه حشرات کامل شپشه­ آرد در غلظت­های مختلف تأثیر معنی­داری در سطح 5 درصد داشته است (جدول 5). به­طوری­که با افزایش غلظت عصاره، شاخص بازدارندگی تغذیه به‌شدت افزایش‌یافته است. این شاخص به ترتیب از 59/26، 43/25 و 21/24 درصد در شاهد به 86/70، 78/69و 50/65 درصد افزایش پیدا کرد (جدول 4). نتایج آنالیز GLM نشان داد که غیر از غلظت 1درصد در بقیه غلظت­ها بین تأثیر عصاره­ اتانولی شاتره و فرفیون روی شاخص بازدارندگی تغذیه، اختلاف معنی­داری وجود ندارد (05/0P≤) و تأثیر این دو عصاره روی شاخص بازدارندگی تغذیه حشرات کامل شپشه­ آرد، بیشتر از عصاره­ بومادران می­باشد.


 

 

جدول 1- اثر عصاره­های F. parviflora، E. helioscopia و A. wilhelmsiiروی نرخ رشد نسبی (میانگین± خطای معیار) حشرات کامل شپشه­ آرد T. castaneum

Concentration  % (v/v)

F. parviflora

E. helioscopia

A. wilhelmsii

Control

6341/0±0046/0a

5391/0±0062/0a

5591/0±0091/0a

25/0

5503/0±0076/0b

4693/0±0081/0b

4327/0±0091/0b

5/0

5095/0±0095/0c

2706/0±0066/0c

3642/0±0052/0c

75/0

4322/0±0043/0d

1948/0±0090/0d

2786/0±0033/0d

0/1

3196/0±0163/0e

1524/0±0047/0e

2108/0±0108/0e

5/1

2469/0±0094/0f

1362/0±0041/0e

1666/0±0049/0f

0/2

1048/0±0027/0g

0488/0±0082/0f

1054/0±0061/0g

مجموع

3996/0±0332/0

2587/0±0324/0

3025/0±0285/0

P

000/0

000/0

000/0

F

467/436

576/680

239/462

Df

6

6

6

حروف غیرمشابه در یک ستون نشان­دهنده اختلاف معنی‌دار (05/0P<) بین تیمارها با استفاده از آنالیز ANOVA و تست دانکن می‌باشد.

 

 

جدول 2- اثر عصاره­های F. parviflora،E. helioscopia  و A. wilhelmsiiروی نرخ مصرف نسبی (میانگین± خطای معیار) حشرات کامل شپشه­ آرد T. castaneum

Concentration  % (v/v)

F. parviflora

E. helioscopia

A. wilhelmsii

Control

8174/0±0092/0a

8010/0±0099/0a

7843/0±0198/0a

25/0

7252/0±0240/0b

7096/0±0152/0b

7227/0±0136/0b

5/0

6233/0±0078/0c

6659/0±0075/0c

5632/0±0195/0c

75/0

5267/0±0078/0d

5613/0±0161/0d

4943/0±0164/0d

0/1

4317/0±0106/0e

4729/0±0080/0e

4055/0±0072/0e

5/1

3640/0±0115/0f

3922/0±0177/0f

3671/0±0128/0e

0/2

3286/0±0094/0f

2839/0±0119/0g

3008/0±0154/0f

مجموع

5453/0±0332/0

5553/0±0330/0

5197/0±0327/0

P

000/0

000/0

000/0

F

431/213

473/202

591/136

Df

6

6

6

حروف غیرمشابه در یک ستون نشان­دهنده اختلاف معنی‌دار (05/0P<) بین تیمارها با استفاده از آنالیز ANOVA و تست دانکن می‌باشد.

جدول 3- اثر عصاره­های F. parviflora،E. helioscopia  و A. wilhelmsiiروی کارایی تبدیل غذای خورده شده (میانگین± خطای معیار) حشرات کامل شپشه آرد T. castaneum

Concentration  % (v/v)

F. parviflora

E. helioscopia

A. wilhelmsii

Control

602/77±073/1a

303/67±405/0a

941/70±051/2a

25/0

22/71±934/0b

686/63±082/1a

500/62±085/1b

5/0

70/66±029/1c

133/53±961/1b

063/54±272/1c

75/0

102/57±865/1d

355/42±007/1c

134/47±366/1d

0/1

431/46±765/2e

716/37±999/1d

312/42±210/1e

5/1

911/42±122/1e

834/34±226/1d

141/35±798/1f

0/2

277/33±860/0f

737/25±272/1e

641/23±223/1g

Total

465/56±946/2

395/46±792/2

962/47±918/2

P

000/0

000/0

000/0

F

543/114

569/125

168/121

Df

6

6

6

حروف غیرمشابه در یک ستون نشان­دهنده اختلاف معنی‌دار (05/0P<) بین تیمارها با استفاده از آنالیز ANOVA و تست دانکن می‌باشد.

 

جدول 4- اثر عصاره­های F. parviflora،E. helioscopia  و A. wilhelmsiiروی شاخص بازدارندگی تغذیه­ای (میانگین± خطای معیار) حشرات کامل شپشه­ آرد T. castaneum

Concentration  % (v/v)

F. parviflora

E. helioscopia

A. wilhelmsii

Control

000/0f

000/0g

000/0g

25/0

594/26±667/2e

433/25±319/1f

219/24±243/1f

5/0

978/41±689/2d

998/40±856/1e

194/33±274/1e

75/0

970/51±573/2c

003/49±185/2d

095/40±480/0d

0/1

576/59±517/1b

045/55±918/0c

439/48±895/1c

5/1

896/61±913/0b

308/63±638/2b

504/57±041/1b

0/2

868/70±035/2a

783/69±493/1a

508/65±267/1a

مجموع

697/44±408/4

367/43±322/4

423/38±940/3

P

000/0

000/0

000/0

F

174/148

503/202

072/350

Df

6

6

6

حروف غیرمشابه در یک ستون نشان­دهنده اختلاف معنی‌دار (05/0P<) بین تیمارها با استفاده از آنالیز ANOVA و تست دانکن می‌باشد.

 

جدول 5- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثر عصاره­های گیاهی بر شاخص­های تغذیه­ای حشرات.

 

درجه آزادی

RGR

RCR

ECI

FDI

 

گیاه

2

146/0*

009/0*

202/822*

069/306*

 

غلظت

6

358/0*

400/0*

720/3028*

457/6597*

 

غلظت  × گیاه

12

007/0*

002/0*

927/15

209/23*

 

خطا

63

000/0

001/0

496/8

036/11

 

                 

               * اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد را نشان می‌دهد.

جدول 6- ضرایب همبستگی بین شاخص­های تغذیه­ای حشرات بعد از تیمارها با عصاره­های گیاهی.

صفات

RGR

RCR

ECI

FDI

RGR

1

 

 

 

RCR

**887/0

1

 

 

ECI

**967/0

**914/0

1

 

FDI

**864/0-

**919/0-

**863/0-

1

                                            ** نشان­دهنده معنی­دار بودن ضریب همبستگی در سطح 1 درصد می­باشد.


باتوجه به یافته­های به‌دست‌آمده در این تحقیق، همبستگی مثبت و معنی­داری بین RGR، RCR و ECI در حشرات کامل مورد آزمایش با عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران وجود دارد (P< 0.01, r2>0.9). همچنین همبستگی منفی و معنی­داری بین RGR و FDI وجود دارد (جدول 6) (P<0.01, r2>0.86).

بحث

باافزایش غلظت عصاره­های گیاهی موردمطالعه، نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی و کارایی تبدیل غذای خورده شده توسط حشرات کامل شپشه­ آرد کاهش پیدا کرد. به‌عبارت‌دیگر از میزان رشد و مصرف غذای حشره کاسته شده است. همچنین باافزایش غلظت همه عصاره­های گیاهی، شاخص بازدارندگی تغذیه­ای حشره افزایش پیدا کرد. به همان میزان که شاخص بازدارندگی تغذیه افزایش‌یافته، کارایی تبدیل غذای خورده شده توسط حشره کاهش پیداکرده است. بطوریکه در غلظت 2 درصد عصاره­ اتانولی هرسه گیاه، به ترتیب 71، 70 و 5/65 درصد مانع از تغذیه حشره شده است و کارایی تبدیل غذای خورده شده توسط حشره نسبت به شاهد به ترتیب 33، 25 و 23 درصد کم شده است. این نتایج نشان می­دهد که عصاره­های اتانولی گیاهان مورد مطالعه به هر دو صورت بازدارندگی تغذیه و سمیت پس از تغذیه اثر کرده است (جداول 3 و 4).

تحقیقات متعددی درزمینه اثر عصاره­ها و اسانس­های گیاهی روی شاخص­های تغذیه­ای آفات انباری انجام‌شده است. فعالیت ضد تغذیه‌ای دارچین، Cinnamomum aromaticum Nees. روی حشرات کامل و لارو شپشه آرد گزارش‌شده است (21). در تحقیقی اثر بازدارندگی تغذیه عصاره­های دو گیاه دارویی خارشتر، Alhagi maurorum و زرشک، Berberis thunbergii روی حشرات کامل شپشه آرد موردبررسی قرارگرفت (33). نتایج نشان داد که افزایش غلظت عصاره دو گیاه روی شاخص­های تغذیه آفت به­طور معنی­دار مؤثر بوده است. عصاره خارشتر نرخ رشد نسبی، نرخ مصرف نسبی و کارایی تبدیل غذای خورده شده توسط شپشه آرد را به­طور معنی­دار بیش از عصاره زرشک کاهش داده است. باافزایش غلظت، شاخص بازدارندگی تغذیه هردو گیاه به نحو چشمگیری افزایش یافت که نشان­دهنده اثر بازدارندگی تغذیه­ای بالا روی شپشه آرد است که با نتایج پژوهش حاضر همخوانی دارد. به‌طورکلی خاصیت ضدتغذیه­ای عصاره خارشتر بسیار مؤثرتر از زرشک و عصاره هیدروالکلی بسیار مؤثرتر از عصاره آبی است. براساس شاخص­های تغذیه­ای، عصاره هیدروالکلی خارشتر قوی­تر و مؤثرتر از عصاره­ گیاهان دارویی مورد مطالعه در تحقیق حاضر بوده است. کارایی اسانس Mentha piperata L. و Mentha pulegium L. روی شاخص­های تغذیه­ای شب­پره هندی مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که اسانس گونه M. piperata بسیار مؤثرتر از اسانس M. pulegium بوده و به­طور معنی­داری باعث کاهش RGR، RCR و ECI شده است (29). در آزمایش دیگری، اثر حشره­کشی اسانس آویشن Thymus daenensis روی شپشه آرد،
T. confusum مورد مطالعه قرارگرفته است (10). میزان LC50 و LC95، 50 و 169 میکرولیتر بعد از 24 ساعت و 42 و 103 میکرولیتر بعد از 48 ساعت به دست آمد. محققین بیان می­کنند که عصاره­ Datura stramonium L. (Solanaceae) در غلظت­های مختلف، اثر معنی­داری روی شاخص­های تغذیه­ای و مرگ‌ومیر حشرات کامل شپشه­ آرد داشته است. این عصاره در غلظت­های بالاتر به­طور معنی­داری موجب کاهش نرخ رشد و مصرف غذای حشرات کامل شپشه­ آرد شده است (15). در تحقیق حاضر نیز عصاره­های مورداستفاده روی حشرات کامل شپشه­ آرد دارای اثر ممانعت از تغذیه بودند. اثر اسانس برخی گیاهان دارویی روی شاخص­های تغذیه­ای لارو شب­پره هندی Plodia interpunctella Hubner (Lepidoptera: Pyralidae) نشان داد که آویشن برگ­باریک
Ziziphora clinopodioides Lam. کمترین میزان بازدارندگی تغذیه را داشت. بیشترین میزان بازدارندگی تغذیه در گیاهان نعناع فلفلی M. piperata L.، دارچین Cinnamomum zelanicum Bl.، گل آروونهSalvia multicaulis Vahl.، بادرنجبویه Melissa officinalis L.، بومادران گل­سفیدAchillea millefolium L. و زیره
Carum carvi L. مشاهده شد. این اسانس­ها در غلظت­های بسیار پایین یعنی 06/0، 24/0 و 5/0 میلی­گرم بر کیلوگرم غذا اثر بازدارندگی تغذیه را نشان دادند (5). گزارش­های انجام‌گرفته، نشان داده که ترکیب گیاهی اوژنول روی شاخص­های تغذیه­ای شپشه­ آرد به­طور معنی­داری شاخص­هایRGR   و RCR را کاهش می­دهد (20). نتایج این تحقیق نیز با منابع فوق مطابقت دارد. براساس بررسی­هایی که روی تأثیر اسانس چویل F. angulata  وگندنای کوهی B. aucheri  برشاخص­های تغذیه شپشه­ آرد انجام شد، مشخص شد که شاخص بازدارندگی تغذیه­ای در غلظت­های بالای اسانس افزایش می­یابد (1). اثر اسانس رزماری بر رشد لاروی نشان می­دهد که اسانس رفتار تغذیه­ای را تحت­تأثیر قرار می­دهد و به‌عنوان یک دورکننده عمل می­کند یا بر فرایندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی شامل هضم و متابولیسم اثر می­گذارد (16). همچنین اسانس دو گیاه دارویی مهم شامل رزماری و آویشن دارای خاصیت حشره­کشی، دورکنندگی و بازدارندگی تغذیه در لاروهای شب­پره پشت الماسی Plutella xylostella L. هستند (13).

تحقیق حاضر نشان می­دهد که عصاره­ اتانولی گیاهان شاتره، فرفیون و بومادران دارای خواص ضدتغذیه­ای علیه حشرات کامل شپشه­ آرد هستند و حتی در غلظت­های پایین هم می­توان از این عصاره­ها برای کنترل آفت استفاده کرد. ترکیبات عمده عصاره بومادران کامفر، آلفا پینن و کامفن (2)، عصاره الکلی فرفیون حاوی میریستین، کوئرستین و آفزلین (14) و ترکیبات فعال عصاره شاتره آلکالوئیدهای ایزوکینولینی شامل پروتوپین، فوماریسین، فوماریلین و فلاونوئید روتین و مشتقات هیدروکسی سینامیک اسید است (4). در بین سه گیاه دارویی، عصاره­ اتانولی فرفیون ازنظر شاخص­های تغذیه­ای مؤثرتر از سایر عصاره­ها عمل کرده است، به نظر می­رسد فرفیون به دلیل داشتن ترکیبات مؤثر فلاونوئیدی اثر آفت کشی مؤثرتری داشته است. بنابراین استفاده از عصاره­های گیاهان مورد مطالعه به‌عنوان بخشی از مدیریت کنترل آفات محصولات انباری می­تواند مؤثر باشد.

 

1. آتشی، ن.، حقانی، م.، محمدی، ح.، و عبدالهی، م. 1394. تأثیر اسانس چویل (Ferulago angulata (Schlecht.) Boiss. و گندنای کوهی (Ballota aucheri Boiss.) بر شاخص‌های تغذیه‌ای شپشه قرمز آرد Tribolium castaneum (Col.: Tenebrionidae). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 31، شماره 5، صفحات 831-840.
2. احمدی، ز.، ستاری، م.، تبرایی، ب. و بیگدلی، م.، 1390. شناسایی ترکیبات شیمیایی اسانس گیاه بومادران و ارزیابی اثرات ضد میکروبی عصاره و اسانس، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی اراک، جلد 3، شماره 56، صفحات 10-1.
3. ثمره فکری، م.، سمیع، م. ا.، ایمانی، س.، و ضرابی، م.، 1394. دموگرافی سفیدبالک پنبهBemisia tabaci (Hem.: Aleyrodidae) روی رقم حساس و مقاوم گوجه‌فرنگی تیمار شده باعصاره گیاه شاتره Fumaria parviflora (Lamark)، تحقیقات آفات گیاهی، جلد 5، شماره 4، صفحات 38-25
4. خلیقی سیگارودی، ف.، یزدانی، د.، تقی­زاده، م.، و رضازاده، ش.، 1384. تعیین مقدار ماده مؤثر گیاه شاتره گل­ریز
(Fumaria parviflora Lam.)، فصلنامه گیاهان دارویی، جلد 4، شماره 16، صفحات 71-62.
5. رفیعی کرهرودی، ز.، محرمی پور، س.، فرازمند، ح.، و کریم­زاده اصفهانی، ج.، 1388. بررسی اثراسانس 18 گیاه دارویی بر شاخص‌های تغذیه‌ای لارو شب‌پره هندی
Pludia interpunctella Hubner (Lep., Pyralidae). تحقیقات حشره‌شناسی. جلد 1، شماره 3، صفحات 219-209.
6.رفیعی کرهرودی، ز.، سیفی، ف.، و رهبرپور، ع.، 1389. بررسی اثر سمیت تنفسی پنج گیاه دارویی روی سه گونه آفت انباری، فصلنامه گیاه­پزشکی، جلد 2، شماره 3، صفحات 197-207.
7. زرگری، ع.، 1376. گیاهان دارویی، انتشارات دانشگاه تهران، 980 صفحه.
8. صحاف، ب. ز.، و محرمی پور، س.، 1387. بررسی مقایسه‌ای بازدارندگی اسانس گیاهان زنیان (Carum copticum C. B. Clarke ) و هنده بید (Vitex pseudo-negundo (Hausskn.) Hand.-Mzt.) در رفتار تغذیه‌ای شپشه آرد Tribolium castaneum (Herbst)، تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 24، شماره 4، صفحات 395-385.
9. عبدالملکی، م.، بهرامی­نژاد، ص.، و عباسی، س.، 1390. بررسی اثرات ضد قارچی عصاره­های برخی گیاهان علیه چهار قارچ بیماری­زای گیاهی، فصلنامه گیاهان دارویی، جلد 2، شماره 38، صفحات 155-148.
10. علی‌اکبری، ج.، فلاح­زاده، م.، قاسمی، ا.، و عبدی­زاده، ر.، 1389. بررسی اثر حشره­کشی اسانس گیاه آویشن دنایی Thymus daenensis Celak روی شپشه آرد Tribolium confusum Duv. (Coleoptera: Tenebrionidae)، مجموعه خلاصه مقالات نوزدهمین کنگره گیاه‌پزشکی ایران، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، صفحه183 .
11. مروج، غ.، اف شهرکی، ز.، و عزیزی ارانی، م.، 1390. اثر تماسی و دورکنندگی اسانس هل (Elletaria cardamomum (L.) Maton.) و زیره سیاه (Bunium persicum (Boiss.) Fedtsch.) روی حشرات کامل شپشه قرمز آرد (Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae)). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 27، شماره 2، صفحات 238-224
12. مهدوی عرب، ن.، عبادی، ر.، حاتمی، ب.، و طالبی جهرمی، خ.، 1386. بررسی اثر حشره­کشی عصاره برخی از گیاهان روی سوسک چهارنقطه ای حبوبات Callososbruchus maculatus F. در آزمایشگاه و کرم برگ‌خوار چغندرقند Laphigma exigua H. در گلخانه، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 11، شماره 42، صفحات 234-221
13. نصراصفهانی، م.، جلالی سندی، ج.، محرمی پور، س.، و زیبایی، ا.، 1393. تأثیر اسانس آویشن و رزماری روی کشندگی و پارامترهای فیزیولوژیک شب­پره پشت الماسی
Plutella xylostella L.، مجله پژوهش­های جانوری، جلد 27، شماره 4، صفحات 567-553.
14. نظامی، م.، نصیرزاده، م. ر.، نصیری سمنانی، ش.، و رهنما، م.، 1394. تأثیر عصاره الکلی فرفیون (Euphorbia cyparissias) بر پروفایل چربی سرم در موش صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین، آسیب‌شناسی درمانگاهی دامپزشکی، جلد 4، شماره 36، صفحات 359-297.
 
15. Abbasipour, H., Mahmoudvand, M., Rastegar, F., and Hosseinpour, M. H., 2011. Bioactivities of jimsonweed extract, Datura stramonium (L.) Solanaceae, against Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35, PP: 623-629.
16. Akhtar, Y., and Isman, M. B., 2004. Comparative growth inhibitory and antifeedant effects of plant extract and pure allelochemicals on some phytophagous insect species, Journal of Applied Entomology, 128, PP: 32-38.
17. Alkan, M., Gokce, A., and Kara, K., 2015. Antifeedant activity and growth inhibition effects of some plant extracts against larvae of Colorado potato beetle [Leptinotarsa decemlineata Say (Col.: Chrysomelidae)] under laboratory conditions. Turkiye Entomoloji Dergisi. 39, PP: 345-353.
18. Campbell, J. F., and Runnion, C., 2003. Patch exploitation by female red flour beetles, Tribolium castaneum. Journal of Insect Science, 3, PP: 1-8.
19. Dagang, W., Sorg, B., Adolf, W., Seip, E., and Hecker, E., 1992. Oligo- and macrocyclic diterpenes in thymelaeceae and euphorbiaceae occurring and utilized in Yunnan (Southwest China.), 2. Ingenane type diterpene esters from Euphorbia nematocypha Hand.-Mazz. Phytotherapy Research. 6, PP: 237-240.
20. Gundidza, M., Sorg, B., and Hecker, E., 1993. A Skin irritant principle from Euphorbia matabelensis Pax, Journal of Ethnopharmacology, 39, PP: 209-212.
21. Huang, Y., Lam, S. L., and Ho, S. H., 1998. Toxicity and antifeedant activities of cinnamaldehyde against the grain storage insects, Tribolium castaneum (Herbst) and Sitophilus zeamais Motsch, Journal of Stored Product Research, 34, PP: 11-17.
22. Huang, Y., Lam, S. L. and Ho, S. H. 2000. Bioactivity of essential oil from Elletaria cardamomum (L.) Maton. To Sitophilus zeamais Motschulesky and Tribolium castaneum (Herbst), Journal of Stored Product Research, 36, PP: 107-117.
23. Isman, M. B., 1997. Neem and other botanical insecticides: barrier to comercilization. Phytoparasitica, 25, PP: 339-344.
24. Jafarbeigi, F., Samih, M. A., Zarabi, M., Esmaiili, S., and Izadi, H., 2011. Study on susceptibility of Bemisia tabaci (Genn.) (Biotype A) to Caiotropis procera and Fumaria parviflora plant extracts in control conditions, Global Conference on Entomology-(GCE), March 5-9, Chiang Mai, Thailand, 471 p.
25. Liess, M., and Von der Ohe, P. C., 2005. Analyzing effects of pesticides on invertebrate communities in steams. Environmental Toxicology and Chemistry, 24, PP: 954-965.
26. Liu, Z. L., and Ho, H. L., 1999. Bioactivity of essential oils extracted from Evodia rutaecarpa Hook F. et Thomas against the grain storage insects, Sitophilus zeamais Motsch. and Tribolium castaneum (Herbst), Journal of Stored Product Research, 35, PP: 317-328.
27. Mwine, T. J., Van Damme, P., Hastilestari, B. R., and Papenbrock, J., 2013. Euphorbia triucalli L. (Euphorbiaceae): the miracle tree: current status of knowledge. African natural plant products, volume ΙΙ:  discoveries and challenges in chemistry, health and nutrition, 1127, PP: 4-17.
28. Regnault-Roger, C., 1997. The potential of botanical essential oils for insect pest control, Integrated Pest Management Review, 2, PP: 25-34.
29. Saeidi, K., and Hassanpour, B., 2014. Efficiency of Mentha Piperita L. and Mentha pulegium L. essential oils on nutritional indices of Plodia interpunctella Hubner (Lepidotera: Pyralidae). Journal of Entomological and Acarological Research, 46, PP: 13-17.
30. Silva, W. A. P. P., Manuweera, G. K., and Karunaratne, S. H. P. P., 2008. Insecticidal activity of Euphorbia antiquorum L, latex and its preliminary chemical analysis, Journal of the national Science Foundation of Sri Lanka, 36, PP: 15-23.
31. Starks, S. E., Hoppin, J. A., Kamel, F., Lynch, C. F., Jones, M. P., Alavanja, M. C., Sandler, D. P., and Gerr, F., 2012. Peripheral nervous system function and organophosphate pesticide use among licensed pesticide applicators in the agricultural health study. Environmental Health Perspectives, 120, PP: 515-520.
32. Sultana, B., Anwar, F., and Ashraf, M., 2009. Effect of Extraction Solvent/Technique on the Antioxidant Activity of Selected Medicinal Plant Extracts, Molecules, 14, PP: 2167-2180.
33.Taghizadeh, R., and Mohammadkhani, N., 2016. Feeding deterrency of two medicinal plant extracts on Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Crop Protection, 5, PP: 529-539.
34. Ziaee, M., 2014. The effects of topical application of two essential oils against Sitophilus granarius (Coleoptera: Curculionidae) and Tribolium confusum (Coleoptera: Tenebrionidae).Journal of Crop Protection, 3, PP: 589-595.