مطالعه پروتئازها و کربوهیدرازهای گوارشی کفشدوزک خربزه epilachna chrysomelina foure (coleoptera: coccinellidae) و اثر برخی از بازدارنده های گیاهی روی فعالیت آمیلولیتیک آن

کفشدوزک خربزه با نام علمی epilachna chrysomelina (f.) یکی از مهم ترین آفات گیاهان خانواده کدوئیان است. در تمام سنین لاروی و حشره کامل از گیاه میزبان تغذیه و خسارت جدی را به این محصولات وارد می سازد. مطالعه آنزیمهای گوارشی و اثر بازدارنده ها روی آن برای ایجاد گیاهان تراریخته مقاوم به آفات مهم و ضروری می باشد. به همین دلیل در تحقیق حاضر ویژگی های بیوشیمیایی آنزیم های آلفا-آمیلاز، آلفا و بتا-گلوکوزیداز و گالاکتوزیداز و پروتئاز در کفشدوزک خربزه جمع آوری شده از استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت بهینه کربوهیدرازها و پروتئازهای گوارشی در phها و دماهای مختلف بررسی و نتایج نشان داد که ph بهینه آنزیم آلفا-آمیلاز 4 و دمای بهینه آن 50 درجه سلسیوس می باشد. اندازه گیری پارامترهای سینتیکی آنزیم آمیلاز نشان داد که km بدست آمده 69/0 میلی گرم بر میلی لیتر می باشد. هم چنین نتایج زایموگرام آلفا-آمیلاز روی ژل نشان داد که یک ایزوفرم از این آنزیم در دستگاه گوارش این حشره وجود دارد. در این تحقیق اثر بازدارنده های استخراج شده از بذور خلر(lathyrus sativus l.)، شبدر (trifolium alexandrium l.)، ذرت (zea mays l.)، باقالا (faba vulgaris l.)، عدس(lens culinaris medic.)، لوبیا چشم بلبلی (vigna unguiculata l.)، لوبیا قرمز (phaseolus vulgaris l.) و ماش (vigna radiate l.) روی آنزیم آمیلاز کفشدوزک خربزه بررسی شد. نتایج نشان داد که در بین این مهارکننده ها، بازدارنده های استخراج شده از لوبیا قرمز (phaseolus vulgaris l.) و ماش (vigna radiate l.) با استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی قادر به مهار آلفا آمیلاز این آفت بودند. ph و دمای بهینه آنزیم های آلفا و بتا-گلوکوزیداز موجود در لوله گوارش به ترتیب 5 و 40 درجه سلسیوس و نیز ph و دمای بهینه آنزیم های آلفا و بتا-گالاکتوزیداز به ترتیب 5 و 40 درجه سلسیوس بدست آمد. همچنین در این تحقیق ph و دمای بهینه برای فعالیت پروتئاز در لوله گوارش به ترتیب 5 و 30 درجه سانتی گراد محاسبه شد. میزان مهارکنندگی بازدارنده های edta، tlck، tpck، pmsf و یدواستات سدیم روی فعالیت آنزیم پروتئاز به ترتیب 93/18، 04/19، 27/22، 05/26 و 32/44 درصد محاسبه شد که نشان دهنده غالب بودن سیستئین پروتئازها به عنوان پروتئازهای غالب در لوله گوارش این حشره می باشند. اندازه گیری فعالیت کربوهیدرازها و پروتئازها در لوله گوارش سنین 2، 3 و 4 لاروی و حشرات کامل نر و ماده نشان داد که بیشترین فعالیت این آنزیم در لاروهای سن 3 بوده و فعالیت این آنزیم در حشرات نر و ماده اختلاف معنی داری با هم ندارند. در این تحقیق نیز آنزیم بتا-گلوکوزیداز خالص و وزن مولکولی آن 50 کیلو دالتون به دست آمد و اثر ph، دما، یون ها و پارامترهای km و vmax روی فعالیت این آنزیم اندازه گیری شد. ph بهینه 5، دمای بهینه 35 درجه سلسیوس و مقدار km وvmax آنزیم بتا گلوکوزیداز در لوله گوارش، به ترتیب برابر با 019/0 میلی مولار و 064/3 میلی-مولار بر دقیقه بر میلی لیتر به دست آمد. اثر یون ها روی فعالیت بتا-گلوکوزیداز نشان داد که hgcl2، hg2cl2، zncl2، cacl2،mgcl2 ، edta و kcl فعالیت آنزیم را کاهش می دهند و mncl2و bacl2 فعالیت آنزیم بتا-گلوکوزیداز را افزایش داده، در حالی که cocl2 تاثیری روی فعالیت این آنزیم نداشتند.