植物多酚在农作物抗病虫害方面的应用主要是利用植物多酚的涩性,这种性质是其能够防治一些农林害虫的基础(Andrew,1992)。首先在这里需要解释一下拒食性和毒性的概念。一般来说,植物的次生代谢物质对植食昆虫的作用可以分为2个阶段的效应,摄食前效应和摄食后效应。摄食前效应一般与习性有关,起到拒食剂的作用,在植物抗性中表现为抗异性(不选择性);摄食后效应一般是作用于消化、转化等生理过程,称为毒性。一般昆虫对于摄食前拒食的作用比较容易适应;而摄食后的毒性分为急毒性和慢毒性,其中对于昆虫急毒性比较容易适应,而对于慢毒性来说则不易适应。缩合类单宁对植物昆虫效应的主要作用机理存在两大主要分歧,一方面,王琛柱等(1996)将水解类单宁酸掺入饲料中喂养棉铃虫,得到了单宁酸不影响食物利用率的结论,表明单宁具有拒食作用;而中国农业科学院植物保护研究所的武予清、郭予元(2001)通过在人工饲料中加入缩合类单宁喂养棉铃虫,证明缩合类单宁在饲料中的浓度增加与幼虫体重生长呈现显著相关,且在植物与昆虫的相互作用中属于慢毒剂。得出棉花单宁及黄酮类化合物是比较典型的防御物质,特别是棉花缩合单宁,由于它是一系列分子量不等的大分子化合物的复合体,植食者要对它产生适应性或解毒是比较困难的。
植物单宁可以劣化农作物害虫的生存条件,还可以对脂肪水解酶和多功能氧化酶产生抑制,可以延长有机磷酸酯类农药的药效,这类工作尚处于研究阶段(石碧等,1998b)。
3 前景展望
作者近年来对植物单宁进行了较多方面的研究。如利用落叶松单宁对金属离子进行净化处理,已获得了初步的成果(张力平等,2004):利用落叶松单宁改性高效吸水剂,增加吸水剂的抗生物降解能力,并改善土壤的特性,其试验效果很好。目前课题组正利用落叶松单宁、橡NFDA7单宁和黑荆树单宁,深入研究植物单宁的杀菌杀虫机制,以及多种环境材料的制备,如:多酚型大孔吸附树脂(孙长霞等,2005)、功能性膜材料、絮凝杀菌材料,以及挥发性气体净化材料的制备等。
植物多酚作为一类储量丰富、可再生的绿色资源已越来越多地引起人们的关注,随着其他一次性资源的逐渐消耗以及环保要求的提高,它必将成为人类可以利用的最重要的资源宝库之一。同时随着植物多酚化学的不断发展,其在各个领域的应用范围不断扩大,从制革、石油、木材到与人们生活息息相关的食品、日化用品、医药等。随着