廢棄的蘆薈皮可以成為一種可持續的天然殺蟲劑
廢棄的蘆薈皮可以成為一種可持續的天然殺蟲劑
圖中所示的蘆薈皮含有生物活性化合物，可以用來阻止昆蟲在農田裡覓食。圖片來源:Nazmul Huda
巴貝多蘆薈，俗稱蘆薈，幾千年來一直被用來治療面板疾病，促進消化系統健康和癒合傷口。但是，儘管蘆薈凝膠需求量很大，但其果皮卻被當作農業廢物扔掉了。今天，科學家們報告說，這些果皮可以作為一種天然的殺蟲劑來抵禦蟲子。他們已經在果皮提取物中發現了幾種生物活性化合物，這些化合物可以阻止昆蟲捕食農作物。
研究人員將在美國化學會(ACS)秋季會議上發表他們的研究結果。
該專案的首席研究員Debasish Bandyopadhyay博士說:「全球每年可能有數百萬噸蘆薈皮被丟棄。」「我們希望找到一種增加價值並使它們有用的方法。」
Bandyopadhyay第一次對蘆薈皮作為殺蟲劑的潛在用途產生興趣是在他和一位同事參觀當地的蘆薈生產中心時，在那裡他注意到昆蟲儘管攻擊其他植物的葉子，卻不去碰蘆薈葉子。他問公司的執行長是否可以把這些皮帶回他的實驗室——這一要求讓執行長感到困惑，他最初試圖把公司產品的樣品寄給Bandyopadhyay。
一些家庭園丁已經開始使用蘆薈凝膠作為天然農藥混合物的成分，還有洋蔥和大蒜，但這些配方並不總是包括果皮。目前，在更大的工業規模上，蘆薈皮被當作農業廢物處理，主要用於製造生物質，這有助於改善蘆薈農場的土壤質量。這種方法的主要缺點是腐爛的農業廢棄物會向大氣中釋放甲烷和其他溫室氣體，導致全球氣候變化。
因此，Bandyopadhyay開始探索回收這些果皮來開發一種天然殺蟲劑的可能性，這種殺蟲劑本身就可以幫助那些昆蟲可能是主要威脅的地區的農民，比如非洲地區、美洲的熱帶和亞熱帶地區，以及印度的玉米和穀子田。作為殺蟲劑的新應用也可以為處理蘆薈皮提供一種環保的選擇，併為蘆薈生產商創造額外的收入來源。
Bandyopadhyay說:「我們的目標是以一種有意義的方式回收這些廢物，同時使蘆薈生產更環保、更可持續。」
為了研究蘆薈皮的潛在殺蟲特性，Bandyopadhyay和來自德克薩斯大學裡奧格蘭德谷分校的同事們首先將蘆薈皮乾燥。為了保持植物的生物活性不變，這些果皮在黑暗的室溫下被吹乾。然後，研究人員用己烷、二氯甲烷(DCM)、甲醇和水從果皮中提取出各種提取物。該團隊此前曾報道稱，己烷提取物含有八烷烷，這是一種已知具有殺蚊特性的化合物。
在新的實驗中，DCM提取物對農業害蟲的殺蟲活性比己烷提取物高得多，因此研究人員想進一步分析它。使用高效液相色譜-質譜法對DCM提取物進行化學分析，該技術使研究人員能夠識別化合物。
根據這些資料，研究小組在蘆薈皮中發現了20多種化合物，其中許多化合物具有抗菌、抗真菌或其他潛在的健康益處——考慮到蘆薈作為民間藥物的歷史，這並不奇怪。然而，其中有六種化合物，包括八烷醇，亞enniatin B, dinoterb, arjungenin, nonadecanone和quillaic酸，已知具有殺蟲特性。研究人員表示，這些化合物可能有助於蘆薈皮的效果。此外，鑑定出的化合物是無毒的，這意味著創造一種基於蘆薈皮的殺蟲劑沒有明顯的安全問題。甲醇和水萃取物的化學性質研究仍在進行中，但與DCM萃取物一樣，兩者都顯示出很強的殺蟲活性。
現在已經確定了蘆薈皮中的殺蟲化合物，研究人員將測試它們在現實世界中對抗農業害蟲的效果。此外，Bandyopadhyay正在與同事合作，探索這些化合物是否具有抗蚊子和抗蜱蟲的特性，這可能會導致開發一種供消費者使用的驅蚊劑。Bandyopadhyay說:「通過創造一種避免危險和有毒合成化學物質的殺蟲劑，我們可以幫助農業領域。」「但如果這些果皮顯示出良好的防蚊或防蜱活性，我們也可以幫助公眾。」
更多資訊:垃圾中的寶藏:蘆薈皮作為天然農藥的可持續資源，ACS秋季2023。
