Efficacy of Ertianyou Balm against ticks, mites, Solenopsis invicta and swelling
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摘要:目的
二天油是广东省非物质文化遗产,为进一步开拓其使用场景,本文研究二天油对血蜱、粉螨、红火蚁的驱杀效果及对小鼠的消肿作用。
方法本研究通过区域驱避法测试二天油对血蜱、粉螨及红火蚁的驱避效果;通过击倒试验检测二天油对血蜱以及红火蚁的杀灭效果;以二甲苯致小鼠耳肿胀模型评价二天油的消肿作用。
结果滴加二天油后血蜱、粉螨、红火蚁通过圆环装置的用时显著增加;滴加二天油后血蜱及粉螨不再通过垂直滤纸装置;滴加二天油的取样点未检测到粉螨核酸。二天油对血蜱、红火蚁的杀灭效率均为100%,对血蜱的半数击倒时间KT50分别为274.67 min(喷施法)、281.20 min(挥发法),对红火蚁的KT50分别为5.02 min(喷施法)、1 h以内(挥发法)。二天油可显著降低二甲苯刺激后引起的小鼠耳肿胀程度。
结论二天油对于血蜱、粉螨、红火蚁具有良好的驱避或杀灭作用,且具有明显的消肿作用。
Abstract:AimAs an Intangible Cultural Heritage of Guangdong Province, Ertianyou Balm has a wide range of traditional applications, and this study investigated its potential for expanded use by examining its repellent effects against ticks, acarid and red imported fire ants, as well as its detumescent effects in a mouse model.
MethodsThe area repellent method was used to assess the repellent efficacy of Ertianyou Balm against ticks, mites, and Solenopsis invicta. A knockdown test was conducted to evaluate its lethal effect on ticks and S. invicta. The xylene-induced ear swelling model in mice was employed to assess its anti-swelling properties.
ResultsErtianyou Balm prolonged the time required for ticks, mites, and S. invicta to traverse a treated test area. Neither ticks nor mites were able to cross a filter paper barrier treated with the balm. Furthermore, no mite DNA was detectable at sampling sites coated with Ertianyou Balm. The mortality rate of ticks and S. invicta exposed to Ertianyou Balm reached 100 %. The median knockdown time (KT50) for ticks was 274.67 minutes (spray method) and 281.20 minutes (volatilization method). For S. invicta, the KT50 was 5.02 minutes with the spray method and less than 1 hour with the volatilization method. Additionally, Ertianyou Balm effectively reduced the swelling rate in the mouse model.
ConclusionErtianyou Balm demonstrated significant efficacy as a repellent and pesticide against ticks, mites, and S. invicta, and also exhibited notable anti-swelling properties.
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Keywords:
- Ertianyou Balm /
- ticks /
- mites /
- Solenopsis invicta /
- pharmacodynamic evaluation /
- detumescence efficacy
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岭南多雨潮湿,蚊虫横生,因此古时诞生了很多消肿止痒、祛湿止痛的药方,其中就有传承百年的二天油。二天油不同于其他驱虫药剂,工艺上采用的是岭南药油煅制技艺,浸取翻搅熬制而得黑油,然后制成二天油,因此更好保留药效成分,制成的二天油其色深沉且透亮,其味独特且后调留香;原材料上,二天油的核心黑油成分除了有艾叶炭、栀子炭,还有名贵中药血竭。自创制上市开始,二天油便受到了民众的肯定,创制至今已有百年历史,是岭南地区家庭常用的中药药油(毛鑫等,2023;苏小华等,2026)。2022年白云山星群“二天油制作技艺”入选广东省第八批省级非物质文化遗产代表性项目名录。
我国岭南地区气候炎热潮湿,非常适宜各种寄生虫等害虫的生长繁殖,岭南地区居民面对多种害虫,发展出了使用芳香药油驱避害虫并缓解毒虫咬伤的传统。随着社会发展,现代家庭养宠及户外探索的需求持续增加,人类与自然环境中野生昆虫的接触更加频繁,与之相关的害虫伤人情况时有发生。蜱虫与螨虫同为蜱螨亚纲的寄生虫。蜱虫中的血蜱常见于户外,不仅会叮咬人畜造成红肿瘙痒,常会携带多种细菌及病毒等,给动物和人类的户外活动造成巨大威胁(李中波等,2023)。螨虫中的粉螨常存在于衣物、床垫以及地毯等室内环境,可引发人类呼吸道的过敏反应,特别对儿童健康产生较大影响(郑凌霄,2019)。红火蚁常出现在南方地区,是一种攻击性强的入侵物种,红火蚁蜇伤常引起强烈疼痛、水疱,严重者会出现心律失常甚至休克(肖丽娜等,2024A)。二天油可用于治疗感冒头痛、中暑等症,也会被用于室内外驱虫以及消肿止痒。为提升二天油在户外场景的实用价值,本研究选取近年户外生活中比较常见的害虫,检测了二天油的驱虫效果,为进一步开拓使用场景提供研究依据。
1. 材料与方法
1.1 仪器
智能人工气候箱(宁波江南仪器厂制造),电子天平(奥豪斯仪器),分析天平(常州万泰天平仪器有限公司),酶标仪(Thermo Scientific),离心机(ThermoFisher Scientific),手持式高速匀浆机(拓赫机电科技有限公司)。
1.2 试药
二天油(批号:TC80021,广州白云山星群(药业)股份有限公司),复方醋酸地塞米松乳膏(批号:21113001,江苏远恒药业有限公司),豚鼠组胺(HIS)Elisa试剂盒(批号:Jul2022,酶联生物),磷酸组胺(批号:C13723462,Macklin,H810972-1g),0.9%氯化钠注射液(批号:200714 2C,安徽双鹤药业有限责任公司)。
1.3 实验动物
血蜱Haemaphysalis spp.成虫,由广东省科学院动物研究所提供。实验室饲养环境温度(25 ± 1)℃,相对湿度:(65 ± 10)%。
粉螨Aleurobius farinae成虫,由广东省科学院动物研究所提供。实验室饲养环境温度(25 ± 1)℃,相对湿度(65 ± 10)%。
红火蚁Solenopsis invicta Buren成虫(工蚁),由广东省科学院动物研究所提供。实验室饲养环境温度(25 ± 1)℃,相对湿度(65 ± 10)%。
SPF级雄性ICR小鼠,体重18~22 g,由杭州启真实验动物科技有限公司提供【SCXK(苏)2021-0013】。动物饲养环境符合《GB 14925-2010实验动物环境及设施》的要求。饲养温度18~29℃;相对湿度40%~70%,光照12 h昼夜。本试验遵循动物福利要求,符合实验动物伦理审查的要求。
1.4 试验方法
1.4.1 二天油驱杀血蜱试验
1.4.1.1 圆盘法驱避血蜱
将培养皿分割为直径7.5 cm和直径10 cm的两个同心圆A、B,在圆B外面放置内径10 cm、外径11 cm的圆环形滤纸条,培养皿及滤纸水平放置。将二天油均匀滴加到圆环滤纸上,在培养皿同心圆中心放置10头血蜱,记录血蜱越过圆A和圆B的时间。
1.4.1.2 滤纸法驱避血蜱
将滤纸剪成6 cm × 4 cm大小的长方形,在滤纸的长端1 cm处标记为未处理区,中间为4 cm × 4 cm的试验区。将二天油滴加到试验区并均匀扩散,保持滤纸垂直向下悬于10头血蜱的培养皿内。每隔1 h记录血蜱出现在滤纸的位置,如果血蜱在滤纸下端的未处理区或者是未爬过试验区,则认为达到驱避效果。如果蜱虫爬到试验区,则终止试验并记录时间。
1.4.1.3 喷施法杀灭血蜱
放置15头血蜱于方箱内,待其活动正常后,均匀喷入二天油100 μL,密闭方箱,每隔一定时间记录被击倒的试虫数量,观察时限1 h。
1.4.1.4 挥发法杀灭血蜱
放置15头血蜱于方箱内,待其活动正常后,放入装有200 μL二天油的试管使其自然挥发,每隔一定时间记录被击倒的试虫数量,观察时限1 d。
1.4.2 二天油驱避粉螨试验
(1)圆盘法驱避粉螨:试验方法同1.4.1.1。
(2)滤纸法驱避粉螨:试验方法同1.4.1.2。
(3)现场驱避粉螨试验:选择环境中存在螨虫的室内,取1 cm×1 cm的滤纸并滴加二天油,将滤纸放置于室内5个位置,12 h后提取滤纸中的DNA,利用螨通用引物(fw390:AATCAGGGTTC GATTCCGGAGA;rev960:GACGGTCCAAGAATT TCAC)PCR扩增35轮后进行琼脂糖凝胶电泳试验,检测目标DNA条带。使用未蘸取药品的滤纸制备阴性对照,以叶螨的DNA做阳性对照。
1.4.3 二天油驱杀红火蚁试验
(1)圆盘法驱避红火蚁:试验方法同1.4.1.1。
(2)滤纸法驱避红火蚁:试验方法同1.4.1.2。
(3)喷施法杀灭红火蚁:试验方法同1.4.1.3。
(4)挥发法杀灭红火蚁:试验方法同1.4.1.4。
1.4.4 二天油消肿药效试验
试验组小鼠右耳前后两面均匀涂以二天油50 μL(对照组涂生理盐水,阳性药组涂复方城市地塞米松软膏),各组小鼠左耳作自身对照。给药60 min后各试验组小鼠右耳前后两面均匀涂以二甲苯0.05 mL,120 min后处死小鼠并剪下双耳,用直径6 mm的打孔器在左、右双耳同一部位打下耳片,立即精密称重。
耳肿胀度(mg)=右耳片重(mg)- 左耳片重(mg)
耳肿胀抑制率(%)=(生理盐水对照组平均耳肿胀度- 给药组平均耳肿胀度)/生理盐水对照组平均耳肿胀度× 100
1.4.5 统计学方法
通过GraphPad Prism软件进行数据分析,采用方差分析法,组间比较采用t检验,当P < 0.05时,视为具有统计学意义。
2. 结果与分析
2.1 二天油驱杀血蜱效果
圆盘法驱避血蜱试验中,血蜱通过对照圆环区域的平均时间为2.85 s,圆环区域滴加二天油后,血蜱通过该区域所用时间明显延长(P < 0.05),平均时间为8.75 s。滤纸法驱避血蜱试验中,滴加二天油的试验区1 h内均未观察到有血蜱爬过。以上结果表明二天油对于血蜱具有明显的驱避作用。
在试验方箱内使用喷施法和挥发法给予二天油后,血蜱在给药约7 h后死亡率均可达到100%,二天油对于血蜱的半数击倒时间KT50分别为274.67 min和281.20 min。这表明二天油对血蜱有显著的杀灭效果(图 1)。
2.2 二天油驱避粉螨效果
圆盘法驱避粉螨试验中,1 h内,粉螨未能通过含有二天油的圆环试验区,且经过圆环时伴有死亡。滤纸法驱避粉螨试验中,滴加二天油的试验区1 h内均未观察到有粉螨爬过。以上结果表明二天油对粉螨具有明显的驱避作用。
在室内环境中随机选取5个位置,12 h后可于采样滤纸中检测到螨虫的DNA产物(图 2-B),琼脂糖凝胶结果可观察到多个DNA产物条带,推测室内螨虫种类多于一种。在滤纸上滴加二天油后取样并检测螨虫的DNA产物,结果发现5个采样点均未检测出目标条带,说明二天油具有驱避螨虫的效果。
2.3 二天油驱杀红火蚁效果
圆盘法驱避红火蚁试验中,红火蚁通过对照圆环区域的平均时间为0.87 s,圆环区域滴加二天油后,红火蚁通过该区域所用时间明显延长(P < 0.01),平均时间为8.96 s。滤纸法驱避红火蚁试验中,红火蚁向上通过滴加二天油的试验区的平均时间为10.82 s。以上结果表明,二天油对于红火蚁具有一定的驱避作用,但无法完全驱避。
在试验方箱内使用喷施法和挥发法给予二天油后,红火蚁在给药1 h后死亡率均可达到100%,喷施法中二天油对于红火蚁的半数击倒时间KT50为5.02 min,表明二天油对红火蚁有显著的杀灭效果(图 3)。
2.4 二天油对小鼠耳肿胀的治疗作用
小鼠右耳涂抹二甲苯后迅速充血发红并产生水肿,造成耳肿胀模型,模型小鼠右耳重量显著高于未作处理的左耳约6.6 mg。二天油给药后,小鼠右耳肿胀程度被明显抑制(P < 0.05)。二天油对小鼠耳肿胀的抑制率为33.84%(表 1)。
表 1 二天油对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响(± s,n=6)Table 1 Efficacy of Ertianyou Balm on xylene-induced ear swelling model组别
Group耳肿胀度(mg)
Ear swelling weight耳肿胀抑制率(%)
Ear swelling inhibition rate耳肿胀模型
Ear swelling model6.60 ± 2.90 - 复方醋酸地塞米松乳膏
Compound Dexamethasone Acetate Cream2.40 ± 1.20** 63. 11 二天油
Ertianyou Balm4.30 ± 1.50* 33.84 注:与耳肿胀模型组相比,**P < 0.01,*P < 0.05。Note: Compared with the ear swelling model group, **P < 0.01, *P < 0.05. 3. 结论与讨论
蜱虫是一种野外常见的病媒生物,通常可携带多种病毒、细菌以及立克次氏体等多种病原微生物。近年来由蜱虫传播的疾病病例不断攀升,其中以发热伴血小板减少症的病例报道较多(高尚等,2024;张琳,2024)。研究发现部分拟除虫菊酯类杀虫剂(高效氯氟氢菊酯、顺式氯氰菊酯)对野外蜱虫具有良好的驱避作用(杜俊等,2024)。化学杀虫剂对于蜱虫的杀灭效果显著,但由于存在抗药性问题以及环境污染等问题,致其无法得到推广使用。研究发现植物提取物如麻风树、番荔枝、藿香蓟、万寿菊等均具有一定的蜱虫杀灭效果(俞英昉和田利光,2020)。本文圆盘法和滤纸法试验对血蜱驱避效果,结果表明,二天油对血蜱具有明显的驱避作用。喷施法和挥发法测试结果表明,二天油对血蜱有显著的杀灭效果。
螨虫常寄生在人和动物体上,通过采食、叮咬、机械刺激等途径引起宿主发病。随着人们生活水平的提高以及养宠的流行,家庭环境及宠物所携带的螨虫及其防治受到了越来越多的关注。目前伊维菌素常用作宠物的驱螨剂,但该药物对于犬类及居家用品的驱螨具有较多限制(李淑梅等,2017;杨开祥,2023)。天然植物来源的驱螨剂目前是研究热点,百部、地肤子、蛇床子、苦参等中药的提取物均有不同程度的驱螨作用。一种以互叶白千层油、丁香酚以及百里香酚制成的纳米乳具有较好的体外杀螨活性,并且对动物皮肤无刺激(江华,2017)。本文利用圆盘法和滤纸法试验驱避粉螨效果,结果表明二天油对粉螨具有明显的驱避作用。采样滤纸中检测到螨虫的DNA产物,结果滴加二天油后均未有螨虫检出,说明二天油具有良好的驱避效果。
红火蚁由于极具破坏性,已成为危害最为严重的外来入侵物种之一,截至2022年,红火蚁已在我国扩散到12个省区。化学药剂防治方面,研究者主要利用高效氯氰菊酯、呋虫胺、茚虫威、氟虫腈等药剂对红火蚁进行防治(陈姜连汐等,2024;毛孟飞等,2025)。天然产物防治方面,研究者发现互叶白千层精油及其主要成分4-松油醇对红火蚁具有较强的驱避作用(肖丽娜等,2024b)。此外有研究发现植物来源的苦参碱、鱼藤酮和除虫菊素对于红火蚁具有较强的毒性,其中苦参碱对于蚁巢的减退率可达100%(梁铭荣等,2022)。本研究结果显示,使用喷施法和挥发法给予二天油后,红火蚁在给药1 h后死亡率均可达到100 %,喷施法中二天油对于红火蚁的半数击倒时间KT50为5.02 min,表明二天油对红火蚁有显著的杀灭效果。本文结果还显示二天油对于红火蚁具有一定的驱避作用,但无法完全驱避。因此,涂抹后是否具有保护作用,还需要进一步验证。
小鼠耳部毛细血管丰富且皮肤较薄,化学试剂如二甲苯具有强烈刺激性,可使小鼠耳部毛细血管迅速充血发红,并使得通透性增加产生水肿,因此小鼠耳肿胀模型常用于评价药物的抗炎和消肿效能(周娟等,2012)。本研究显示二天油给药后,小鼠右耳肿胀程度被明显抑制(P < 0.05),可见其对于化学刺激引发的皮肤毛细血管充血及通透性增加具有一定的抑制作用,推测其对于害虫叮咬引发的皮肤红肿具有类似的消肿效果。此外,害虫的叮咬除了会产生皮肤红肿,通常还伴随皮肤瘙痒、疼痛等症状,二天油的前期研究表明其具有明显的止痛以及止痒作用,可有效抑制醋酸引起的小鼠疼痛扭体反应,抑制组胺诱导的豚鼠瘙痒反应(毛鑫等,2023;苏小华等,2026),可见二天油对于常见害虫叮咬引起的皮肤红肿、瘙痒以及疼痛等症状均有良好的治疗效果。
目前对于体外驱虫药剂的研发方面,驱蚊方面研究较为丰富,但对于蜱虫等昆虫的防治研究报道较少(谢娜娜,2017;贾瑞忠等,2023)。查阅文献发现对于蜱虫、螨虫及红火蚁的驱避主要集中于化学药物以及天然产物的驱虫效果方面,此外也有以天然产物为基础制备不同剂型药物用以驱虫的研究、不同天然产物组合用以驱虫的研究(江华,2017;张郁林等,2024a;2024b)。本研究以中成药二天油的日常使用经验为切入点,研究其对于生活中常见昆虫叮咬的防治作用,研究发现二天油对于蜱虫、螨虫及红火蚁具有明显的驱避作用,对于蜱虫及红火蚁具有明显杀灭作用。本研究还发现二天油对昆虫叮咬引起的皮肤肿胀具有明显的治疗效果。这些可能与二天油选用的材料和生产工艺有关,常规精油类驱虫多为薄荷脑、薄荷素油、冰片,二天油还含有艾叶炭、栀子炭和血竭等熬制成的黑油,因此药效成分更为全面保留。总的来说,本研究发现二天油对于几种户外常见有害昆虫预防及治疗有较好的效果,具有进一步扩大应用场景的潜力,尤其是室外工作、城市露营及户外运动等使用场景,二天油凭借其方便携带的特点及显著的药效作用,使用前景广阔。
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表 1 二天油对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响(± s,n=6)
Table 1 Efficacy of Ertianyou Balm on xylene-induced ear swelling model
组别
Group耳肿胀度(mg)
Ear swelling weight耳肿胀抑制率(%)
Ear swelling inhibition rate耳肿胀模型
Ear swelling model6.60 ± 2.90 - 复方醋酸地塞米松乳膏
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Ertianyou Balm4.30 ± 1.50* 33.84 注:与耳肿胀模型组相比,**P < 0.01,*P < 0.05。Note: Compared with the ear swelling model group, **P < 0.01, *P < 0.05. -
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