پديد آورندگان :
غلام زاده چيتگر، مولود سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان مازندران - بخش تحقيقات گياه پزشكي، ساري، ايران , قدمياري، محمد دانشگاه گيلان - دانشكده علوم كشاورزي - گروه گياه پزشكي، رشت، ايران , كوچكي، بهروز دانشگاه گيلان - دانشكده علوم كشاورزي - گروه گياه پزشكي، رشت، ايران , جلالي سندي، جلال دانشگاه گيلان - دانشكده علوم كشاورزي - گروه گياه پزشكي، رشت، ايران
كليدواژه :
Hyphantria cunea , بازدارندگي , آلفا - بتا گلوكوزيداز , آلفا آميلاز
چكيده فارسي :
در تحقيق حاضر ويژگي‌هاي آنزيمي آلفا آميلاز و آلفا - بتا گلوكوزيداز سيستم گوارشي لاروهاي پروانه ابريشم باف پاييزيHyphantria cunea Drury جهت شناخت بهتر فيزيولوژي گوارشي آفت تعيين شد. ميانگين فعاليت ويژه آنزيم‌هاي آلفا آميلاز، آلفا و بتا گلوكوزيداز به ترتيب در لوله گوارش لاروهاي سن پنجم 0/17±9/1، 0/12± 3/6 و 0/9± 6/8 ميكرومول بر دقيقه بر ميلي‌گرم پروتئين بدست آمد. آنزيم آلفا آميلاز در غده بزاقي و لوله گوارش لاروهاي سن پنجم در 10 pH و آنزيم‌هاي آلفا و بتا گلوكوزيداز در لوله گوارش و همولنف به ترتيب در pHهاي 8، 7، 8 و 8 بيشترين فعاليت را داشتند. دماي بهينه براي فعاليت آنزيم آلفا آميلاز در لوله گوارش و غدد بزاقي به ترتيب برابر با 55 و 45 درجه سلسيوس و براي آنزيم‌هاي آلفا و بتا گلوكوزيداز در لوله گوارش و همولنف به ترتيب برابر با 35، 45، 45 و 35 درجه سلسيوس بود. بيشترين اثر بازدارندگي توسط يون‌هاي Na+ و Co2+ (به ترتيب در غلظت‌هاي 10 و 20 ميلي‌مولار) روي فعاليت آنزيم آلفا آميلاز،Fe2+ (غلظت 20 ميلي‌مولار) روي فعاليت آنزيم آلفا گلوكوزيداز و Mn2+ (غلظت 10 ميلي‌مولار) روي فعاليت آنزيم بتا گلوكوزيداز ايجاد شد. يون Mn2+ (غلظت‌هاي 10 و 20 ميلي‌مولار) روي فعاليت آنزيم آلفا آميلاز و يون‌هاي Ba2+ (غلظت 20 ميلي‌مولار) و Mg2+ (غلظت 10 ميلي‌مولار) روي فعاليت آنزيم آلفا گلوكوزيداز بيشترين افزايش معني‌دار را ايجاد كردند. طبق نتايج زايموگرام، آنزيم‌هاي آلفا آميلاز، آلفا و بتا گلوكوزيداز در لوله گوارش لارو سن پنجم پروانهH. cunea داراي دو ايزوفرم بودند. يافته‌هاي حاصل مي‌تواند
چكيده لاتين :
Background and Objectives
Amylases and glucosidases are the major enzymes for carbohydrate digestion in herbivorous insects. Any interruption in enzymatic carbohydrate digestion and blocking of carbohydrases by inhibitors can deprive insect from utilizing the sources of carbohydrate energy efficiently. It can reduce insects’ survival and reproduction and retard their growth. The control strategies interfering with carbohydrate digestion are known to have been proposed as a practical and safe method for control of herbivorous pests. Therefore, in this research, enzymatic properties of α-amylase and α-/β-glucosidases from digestive system oflarvae of the fall web worm, Hyphantria cunea Drury were determined in order to better understand the nutritional physiology of the pest.
Materials and Methods
The α-amylase activity was determined with 1% (w/v) starch as substrate. Absorbance of product was measured at 540 nm with a Microplate Reader Model Stat Fax® 3200. The activities of
α-/β-glucosidases were measured with pNαG (p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside) and pNβG (p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside) as substrates, respectively. P-nitrophenol absorbance was measured at 405 nm. To obtain the optimal pH and temperature for the enzyme activity, various pH 4.0 to 12.0 and different temperatures ranging from 15 to 75ºC were examined. The enzymes activity was assayed in the presence of chemicals including EDTA, Hg2Cl2, ZnCl2, CoCl2, FeCl2, MgCl2, KCl, BaCl2, CaCl2 and MnCl2 at two concentrations of 10 and 20 mM. Electrophoresis was performed and the realized bands in the native gel were observed.
Results
The mean specific activities of α-amylase and α-/β-glucosidases in gut of fifth larval instar were obtained as 9.1, 3.6 and 6.8 μmol/min/mg protein, respectively. Maximum activity of α-amylase in salivary gland and gut of fifth instar larvae was at pH 10.0 and α/β-glucosidases in gut and hemolymph was at pH of 8, 7, 8 and 8, respectively. The optimal temperature of α-amylase in gut and salivary gland was at 55 and 45°C. The values for α and β-glucosidases in gut and hemolymph were 35, 45, 45 and 35°C, respectively. The highest inhibition effect of enzyme activity was caused by Na+ and Co2+ ions (at concentrations of 10 and 20 mM, respectively) on α-amylase activity, Fe2+ (concentration of 20 mM) on α-glucosidases activity and Mn2+ (concentration of 10 mM) on β-glucosidases activity. Mn2+ (at concentrations of 10 and 20 mM), Ba2+ (at concentration of 20 mM) and Mg2+ (at concentration of 10 mM)significantly increased the activity of α-amylase, α–glucosidase and β–glucosidase, respectively. The zymogram pattern showed the presence of 2 bands for α-amylase and α-/β-glucosidases in gut of fifth instar larvae of H. cunea.
Discussion
According to the results, α-amylase, α and β glucosidases are present in gut of larvae of H. cunea. These findings can be used in future research about using digestive enzymes inhibitors for management of H. cunea.
