植物源生物碱是指源自植物的,含氮的天然碱性有机化合物。它们通常是植物的次级代谢产物,可以通过氨基酸或其衍生物合成。生物碱往往具有苦味和显著的生理活性或毒性,被广泛用于医药、农业等领域。生物碱的生物学作用和药理作用各异,在医药、食品安全和农业生产(如杀虫剂)等领域都有广泛应用和关注。
植物源生物碱具有显著的杀虫作用,它的杀虫机制有:可以附着在乙酰胆碱受体上,损伤害虫的神经系统,使其失活。某些生物碱可以结合肌质网上的钙通道,引起钙离子进入细胞,从而导致肌肉中毒和死亡。生物碱还可以阻断昆虫的呼吸作用,导致害虫窒息。除了直接毒杀,一些生物碱还具有拒食作用,使害虫不再取食作物。

植物源杀虫剂有效成分主要包括精油类、萜烯类、生物碱类、黄酮类、酚类、香豆素类、蒽醌类等。而生物碱是植物中最大的一类含氮碱性化合物,大部分生物碱类含有复杂的含氮杂环,且结构多样性,对不同靶标作用机制不同。植物源生物碱来源丰富,已经发现的生物碱约有12000种,有500种以上植物中含杀虫活性生物碱。有些生物碱已广泛应用于农业、医药、食品等行业,尤其是杀虫剂开发的重点。常见的植物源生物碱杀虫剂有藜芦碱、小檗碱,这类生物碱也已广泛应用于农业生产中。
有研究报道,小檗碱对小菜蛾等鳞翅目害虫具有较强的拒食作用,可能通过影响害虫体内的超氧化物歧化酶等和代谢相关的酶活性,进而使害虫死亡。研究发现,小檗碱类乙醇提取物对小菜蛾、菜青虫幼虫有较好的拒食效果,拒食率超过60%。此外,小檗碱对朱砂叶螨具有毒杀作用,药后3d对朱砂叶螨的防效超过75%,盐酸小檗碱对甘蓝蚜虫有一定拒食和毒杀活性。这说明小檗碱具有开发杀虫剂的潜力和价值。
植物源杀虫剂大多具有低毒、低残留、易降解、对环境友好等优点。据统计,植物源杀虫剂在全球农药市场的份额逐年增长至7%以上。