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CN115452991B - 十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用 - Google Patents

十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用 Download PDF

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CN115452991B CN202211130437.8A CN202211130437A CN115452991B CN 115452991 B CN115452991 B CN 115452991B CN 202211130437 A CN202211130437 A CN 202211130437A CN 115452991 B CN115452991 B CN 115452991B
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Abstract

本发明公开了一种十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用。属于检疫性昆虫检测技术领域，本发明从感染不同寄主的谷斑皮蠹中筛选出其特征性挥发物，可以用于检测检疫性害虫谷斑皮蠹。目前港口对谷斑皮蠹的检测以人工检测、诱集法、近红外光谱法为主。与现有检测方法相比，本发明利用谷斑皮蠹的特征性挥发物对谷斑皮蠹进行检测，其特异性更强、更能兼顾全虫态、且更加便捷、迅速和绿色环保，具有重要的市场应用和推广价值。

Description

十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用
技术领域
本发明属于检疫性昆虫检测技术领域，具体涉及了一种十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用，特别是在检测谷斑皮蠹检测中的应用。
背景技术
谷斑皮蠹，作为世界范围内头号的检疫性害虫，是一种谷物和其它贮藏物害虫，其食性广、危害严重，随着贸易交流在世界范围内传播。目前，谷斑皮蠹的检测方法有以下几种，如：人工肉眼检测法、诱集法、近红外光谱法等，但其方法都具有一定的局限性。例如：人工肉眼检测法，其检测周期长，对操作人员的经验和技术要求较高；诱集法，其专一性较差，随机性较高；近红外光谱法，其对于卵和龄期较小的幼虫的检测效果较差。因此，寻找谷斑皮蠹的特异性检测方法，已成为现阶段港口检疫的迫切需求和人们的研究方向。特征性信息化合物检测法就是对感染昆虫商品的化合物进行比对分析，筛选出感染昆虫的特征性信息化合物。这种方法在开发检测检疫性害虫等方面具有重要的利用价值。
发明内容
针对上述问题，本发明针对目前谷斑皮蠹快速蔓延、危害日益猖獗，而现有谷斑皮蠹检测技术中缺少针对谷斑皮蠹的特异性检测方法等难题，提供一种针对谷斑皮蠹特征性信息化合物的检测方法及其应用。
本发明的技术方案是：本发明通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)及浸入式固相微萃取(DI-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)等实验技术，筛选出谷斑皮蠹的特征性化学信息物十四碳烯酸和十六碳烯醛，并证实了十四碳烯酸和十六碳烯醛是谷斑皮蠹的特异性检出物。
因此，本发明的第一个目的是提供十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用。
进一步的，所述检疫性害虫为皮蠹类害虫。
进一步的，所述皮蠹类害虫为谷斑皮蠹。
进一步的，所述谷斑皮蠹为谷斑皮蠹全虫态，即包括卵、幼虫、蛹或成虫的状态。
进一步的，一种检疫性害虫特征性检出物，其包含十四碳烯酸和十六碳烯醛。
进一步的，所述检疫性害虫特征性检出物针对谷斑皮蠹这一检疫性害虫。
进一步的，一种检测谷斑皮蠹的方法，对待测物进行信息化合物分析，十四碳烯酸和十六碳烯醛为谷斑皮蠹的特征性检出物。
其中，化学分析方法为气相色谱-质谱联用(GC-MS)或浸入式固相微萃取(DI-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)。
本发明的有益效果是：本发明从不同谷斑皮蠹感染的寄主中分析和筛选出十四碳烯酸和十六碳烯醛为谷斑皮蠹的特征性检出物。因此，本发明提供了一种检测检疫性害虫谷斑皮蠹的方法，可以用于谷斑皮蠹检测试剂盒的开发。相比于现阶段的人工肉眼检测法、诱集法、近红外光谱法等，本发明利用谷斑皮蠹的的特征信息化合物，特异性更高且更加绿色安全环保，因此具有重要的市场应用和推广潜力。
附图说明
图1是未感染谷斑皮蠹的花生(A)、感染谷斑皮蠹的花生(B)、经花生饲喂的谷斑皮蠹(C)气体挥发物的GC-MS总离子流图；
图2是未感染谷斑皮蠹的大麦(A)、感染谷斑皮蠹的大麦(B)、经大麦饲喂的谷斑皮蠹(C)气体挥发物的GC-MS总离子流图；
图3是未感染谷斑皮蠹的小麦(A)、感染谷斑皮蠹的小麦(B)、经小麦饲喂的谷斑皮蠹(C)气体挥发物的GC-MS总离子流图；
图4是未感染谷斑皮蠹的油菜籽(A)、感染谷斑皮蠹的油菜籽(B)、经油菜籽饲喂的谷斑皮蠹(C)气体挥发物的GC-MS总离子流图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
实施例1：感染花生的谷斑皮蠹挥发性气体的GC-MS分离鉴定：
准备花生作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的花生(5g)、感染谷斑皮蠹的花生(5g)、经花生饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入5mL钳口顶空瓶中，用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中在35℃恒温条件下静态吸附2h；将吸附后的固相微萃取头取出，即直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比20:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，5℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别花生是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在花生饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例2：感染花生的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定
准备花生作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的花生(5g)、感染谷斑皮蠹的花生(5g)、经花生饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min充分提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s左右，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用(其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心)；用50/30μm DVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别花生是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在花生饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例3：感染小麦的谷斑皮蠹挥发性气体的GC-MS分离鉴定
准备小麦作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的小麦(5g)、感染谷斑皮蠹的小麦(5g)、经小麦饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入5mL钳口顶空瓶中，用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中在35℃恒温条件下静态吸附2h；将吸附后的固相微萃取头取出，即直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比20:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，5℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别小麦是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在小麦饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例4：感染小麦的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定
准备小麦作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的小麦(5g)、感染谷斑皮蠹的小麦(5g)、经小麦饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min充分提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s左右，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用(其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心)；用50/30μm DVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别小麦是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在小麦饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例5：感染大麦的谷斑皮蠹挥发性气体的GC-MS分离鉴定
准备大麦作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的大麦(5g)、感染谷斑皮蠹的大麦(5g)、经大麦饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入5mL钳口顶空瓶中，用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中在35℃恒温条件下静态吸附2h；将吸附后的固相微萃取头取出，即直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比20:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，5℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别大麦是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在大麦饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例6：感染大麦的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定
准备大麦作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的大麦(5g)、感染谷斑皮蠹的大麦(5g)、经大麦饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min充分提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s左右，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用(其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心)；用50/30μm DVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别大麦是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在大麦饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例7：感染油菜籽的谷斑皮蠹挥发性气体的GC-MS分离鉴定
准备油菜籽作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的油菜籽(5g)、感染谷斑皮蠹的油菜籽(5g)、经油菜籽饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入5mL钳口顶空瓶中，用50/30μm DVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中在35℃恒温条件下静态吸附2h；将吸附后的固相微萃取头取出，即直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比20:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，5℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别油菜籽是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在油菜籽饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
实施例8：感染油菜籽的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定
准备油菜籽作为寄主，准备未感染谷斑皮蠹的油菜籽(5g)、感染谷斑皮蠹的油菜籽(5g)、经油菜籽饲喂的谷斑皮蠹(卵、幼虫、蛹、成虫各10对)，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min充分提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s左右，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用(其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心)；用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃(30min)。
分析结果表明：十四碳烯酸、十六碳烯醛可作为谷斑皮蠹特征性体表挥发物应用于判别油菜籽是否感染谷斑皮蠹的检测中。同时谷斑皮蠹在油菜籽饲喂下，十六烷、十六酸、十六碳烯醛和十七烷是检出率为100％的谷斑皮蠹体表挥发物；但由于大多数植物挥发物中也有大量诸如十六烷烃、十六酸、十七烷的存在，因此排除十六烷烃、十六酸、十七烷作为谷斑皮蠹的特征性信息化合物，选择十四碳烯酸和六碳烯醛可作为谷斑皮蠹的特征性化合物。
最后，应当理解的是，本发明中所述实施例仅用以说明本发明实施例的原则；其他的变形也可能属于本发明的范围；因此，作为示例而非限制，本发明实施例的替代配置可视为与本发明的教导一致；相应地，本发明的实施例不限于本发明明确介绍和描述的实施例。

Claims (3)

1.十四碳烯酸和十六碳烯醛在检测检疫性害虫中的应用，其特征在于，其中，所述检疫性害虫为皮蠹类害虫；
所述皮蠹类害虫为谷斑皮蠹；
所述谷斑皮蠹形态可为卵、幼虫、蛹或成虫；
其检测方式具体是：感染寄主的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定：
准备未感染谷斑皮蠹的寄主、感染谷斑皮蠹的寄主、经寄主饲喂的谷斑皮蠹，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用；
其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心；用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；
其色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃；
其中，所述谷斑皮蠹的寄主为花生、大麦、小麦或油菜籽。
2.一种检测指示物质，其由十四碳烯酸和十六碳烯醛组成；
其中，所述检测方式具体是：感染寄主的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定：
准备未感染谷斑皮蠹的寄主、感染谷斑皮蠹的寄主、经寄主饲喂的谷斑皮蠹，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用；
其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心；用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；
其色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃；
其中，所述谷斑皮蠹的寄主为花生、大麦、小麦或油菜籽。
3.一种检出谷斑皮蠹的方法，其特征在于，通过检测指示物质十四碳烯酸和十六碳烯醛从感染谷斑皮蠹的寄主中检出；
其检测方式具体是：感染寄主的谷斑皮蠹的挥发性气体的DI-SPME-GC-MS分离鉴定：
准备未感染谷斑皮蠹的寄主、感染谷斑皮蠹的寄主、经寄主饲喂的谷斑皮蠹，分别放入15mL离心管中，并向离心管中加入10mL色谱纯正己烷后封口置于震荡仪中，震荡30min提取寄主中的可溶性有机物，取出后在离心机中离心30s，再利用移液枪将上清液转移至2mL钳口顶空瓶中备用；
其中，装有谷斑皮蠹样品的离心管需放入3-5颗研磨钢珠研磨1min后离心；用50/30μmDVB/CAR/PDMS吸附涂层的固相微萃取头插入瓶中没入液体下方在35℃恒温条件下静态吸附20min；将吸附后的固相微萃取头取出，即刻直接插入GC-MS中进行分析；
其色谱条件为：采用30m×0.25mm×2.5μm的DB-5MS色谱柱，分流进样，分流比30:1，初始柱压69Kpa；质谱条件为：接口温度250℃，离子源温度230℃，离子化方式EI，电子能量70eV,扫描质量范围40～360m/Z；升温程序为：进样口温度250℃，初始柱温45℃，4℃/min，250℃；
其中，所述谷斑皮蠹的寄主为花生、大麦、小麦或油菜籽。
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