臭腹腺蝗肠道中共存的淀粉和纤维素消化酶的纯化、动力学和抑制研究

• 作者: Isaac Olusanjo ADEWALE Tolulope Felix ADEDIRAN
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 臭腹腺蝗 α-淀粉酶 纤维素酶 消化酶 纯化 蛋白类抑制剂
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 739-749
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2015.07.006

摘要

[目的]本研究旨在了解臭腹腺蝗Zonocerus variegatus中碳水化合物的消化.[方法]依次通过CM-Sepharose CL-6B阳离子交换、QAE Sephadex A-50阴离子交换以及Sephadex G-100凝胶过滤,对臭腹腺蝗中肠的酶粗提取液(其中α-淀粉酶和纤维素酶的比活性分别为283±1.72 U/mg和17 ±0.83 U/mg)进行了纯化.最后通过层析将共存的酶分离成α-淀粉酶和纤维素酶.[结果]这两种酶都是单体,α-淀粉酶分子量为38 kDa,纤维素酶分子量为21 kDa.α-淀粉酶对淀粉的Km值为13.8±1.29 mg/mL,Vmax为3 883 ±52.25 U/mg pro;而纤维素酶对羧甲基纤维素底物的Km值为5.03±0.57 mg/mL,Vmax为433.00±5.24 U/mg pro.臭腹腺蝗α-淀粉酶能以不同的效率水解原淀粉,纤维素酶也能不同程度水解各种纤维材料.α-淀粉酶的水解活性在pH 6和40℃下最高,而纤维素酶的水解高活性在pH 9和45℃下最高.[结论]从番木瓜Carica papaya种子中分离到蛋白类抑制剂,发现它们是这两种酶的有效抑制剂,说明这些蛋白抑制剂(CpAI和CpCI)如果在害虫取食的作物上过量表达,则可能有利于害虫防治.尽管纤维类和淀粉类物质可能都显著提供该害虫的能量需求,但是动力学分析表明臭腹腺蝗更偏向于淀粉类食物.