مطالعه آنزیم های گوارشی زنبور برگخوار ثانوی رز

زنبور برگخوار ثانوی رز allantus viennensis یکی از آفات مهم رز در استان گیلان می باشد. لاروهای جوان بطور دسته جمعی از پارانشیم برگ تغذیه و با افزایش سن از تمامی برگ تغذیه و فقط رگبرگ اصلی را باقی می گذارند. امروزه از بازدارنده های آنزیم های گوارشی در جهت تولید گیاهان تراریخته مقاوم به آفات استفاده می شود. با توجه به اینکه اولین قدم در راه رسیدن به این هدف شناسایی آنزیم های موجود در لوله گوارش است، به همین دلیل در تحقیق حاضر ویژگی های بیوشیمیایی آلفا- آمیلاز، گلوکوزیدازها، گالاکتوزیدازها و پروتئازهای موجود در دستگاه گوارش این حشره مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق اثرph (3-12) و دما (10- 80 درجه سانتی گراد) روی فعالیت این آنزیم ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ph بهینه برای فعالیت آنزیم های آلفا- آمیلاز و پروتئاز در لوله گوارش به ترتیب 8 و 10 و ph بهینه آنزیم های آلفا و بتا- گلوکوزیداز و آلفا و بتا- گالاکتوزیداز 6 می باشد. همچنین درجه حرارت بهینه برای فعالیت آلفا- آمیلاز، پروتئاز برابر با 50 و 30 درجه سانتی گراد و دمای بهینه برای آنزیم های آلفا و بتا- گلوکوزیداز و آلفا و بتا- گالاکتوزیداز به ترتیب 40، 50، 60 و 30 درجه سانتی گراد بدست آمد. همچنین فعالیت ویژه این آنزیم ها در لوله گوارش لاروهای سنین 2 تا 5 لاروی و سه قسمت لوله گوارش (روده ی جلوئی، میانی و عقبی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سن لاروی میزان فعالیت ویژه این آنزیم ها افزایش یافت. فعالیت ویژه این آنزیم ها در روده ی میانی نسبت به روده جلویی و عقبی بیشتر می باشد. میزان مهارکنندگی بازدارنده های edta، tlck، tpck، pmsf، یدواستات سدیم و یدواستیک اسید روی فعالیت آنزیم پروتئاز به ترتیب 79/16، 89/20، 57/18، 85/36، 91/17 و 41/17 درصد محاسبه شد. بنابراین به نظر می رسد که سرین پروتئازها در لوله گوارشی زنبور برگخوار ثانوی رز نقش مهمی در هضم پروتئین ها دارند. نتایج زایموگرام روی ژل نشان داد که آنزیم های آلفا آمیلاز، پروتئاز، آلفا و بتا گلوکوزیداز، آلفا و بتا گالاکتوزیداز در لوله گوارش زنبور برگخوار ثانوی رز به ترتیب 3، 4، 1، 1، 1 و 1 ایزوفرم دارند و پروتئاز عمده لوله گوارش این حشره از نوع سرین پروتئازها می باشد. در این مطالعه بازدارنده-های آلفا- آمیلاز از لوبیا و ماش بوسیله ی ستون کروماتوگرافی تعویض یونی خالص شد. فعالیت بازدارندگی فرکشن های بدست آمده از ستون کروماتوگرافی علیه آلفا- آمیلاز زنبور برگخوار ثانوی رز بررسی شد. بازدارنده های استخراج شده از لوبیا و ماش به ترتیب باعث 44% و 34% مهار فعالیت آلفا- آمیلاز شدند. در این تحقیق نیز آنزیم بتا گالاکتوزیداز موجود در لوله گوارش خالص و وزن مولکولی آن 84 کیلو دالتون به دست آمد. اثر ph، دما، یون ها و پارامترهای km و vmax روی فعالیت آنزیم خاص شده اندازه گیری شد. ph بهینه 6، دمای بهینه 35، و مقدار km و vmax آنزیم خالص شده به ترتیب برابر با 81/0 میلی مولار و 26/0 میلی مولار بر دقیقه بر میلی لیتر به دست آمد. اثر یون ها روی فعالیت آنزیم بتا گالاکتوزیداز نشان داد که hgcl2، cocl2، bacl2، zncl2، و kcl فعالیت این آنزیم را کاهش می دهند و cacl2، mgcl2 و edta فعالیت آنزیم بتا گالاکتوزیداز را در لوله گوارش افزایش داده در حالی که hg2cl2 و mncl2 تاثیری روی فعالیت این آنزیم نداشتند.