姜黃素、槲皮素等八種效應(yīng)物對光肩星天牛幼蟲PPO影響的試驗研究.pdf

1、光肩星天牛[Anoplophoraglabripennis(Motsoh)]因其幼蟲鉆蛀木材，是著名的林業(yè)蛀干害蟲。近年來，我國部分地區(qū)的城市園林綠化也深受其害。1998年美國政府宣布將禁止我國帶有木質(zhì)包裝和鋪墊材料的產(chǎn)品進入美國境內(nèi)，以防止一種甲蟲—光肩星天牛危害美國的森林。其報告指出，光肩星天牛一旦在美國傳播開來，將對美國槭糖業(yè)、旅游業(yè)和生態(tài)環(huán)境造成約1380億美元的直接經(jīng)濟損失。2002年的中美蛀干害蟲研討會上強調(diào)了關(guān)于以光肩星天

2、牛、黃斑星天牛為代表的蛀干害蟲是我國林木的重要害蟲，對林業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，特別是在以楊柳榆為主的“三北”地區(qū)，曾造成毀滅性的災(zāi)害。蛀干害蟲的危害性越來越受到人們的關(guān)注。以昆蟲多酚氧化酶為靶標(biāo)的生物殺蟲劑方面研究不多，尤其蛀干害蟲方面尚未見報道。本試驗選取蛇床子素、槲皮素、姜黃素、穿心蓮內(nèi)酯、綠原酸、厚樸酚、補骨脂、咖啡酸八種不同生物活性的植物化學(xué)物質(zhì)作為多酚氧化酶的效應(yīng)物來嘗試蛀干害蟲防治技術(shù)的研究。 本實驗選取蛀干害蟲光肩星

3、天牛為受試生物 實驗結(jié)果表明，以光肩星天牛幼蟲為材料提取多酚氧化酶，經(jīng)40％飽和硫酸銨處理的沉淀純化后，總活力回收率為30.08％，酶活力提高4.486倍。在分別對以光肩星天牛幼蟲為材料的粗酶液進行活性比較的實驗中發(fā)現(xiàn)，蛹期幼蟲的PPO的活力明顯高于其它各齡期。 參照甜菜夜蛾等昆蟲的多酚氧化酶反應(yīng)的最適條件：PH=6.5、T=37℃、最佳反應(yīng)時間為2min，研究了蛇床子素、槲皮素、姜黃素、穿心蓮內(nèi)酯、綠原酸、厚樸酚、補骨

4、脂、咖啡酸八種化合物對該酶活力的影響，結(jié)果表明，其中以甲醇為溶劑配制的效應(yīng)物對光肩星幼蟲多酚氧化酶的活性影響試驗中，槲皮素抑制力最強，其次酶活性從大到小順序是蛇床子素、綠原酸、姜黃素、穿心蓮內(nèi)酯、咖啡酸，且都小于溶劑對照。其中以磷酸緩沖液-甲醇為溶劑的效應(yīng)物對光肩星幼蟲多酚氧化酶的活性影響試驗中，蛇床子素的抑制力最強，其次酶活性從大到小的順于是蛇床子素、姜黃素、穿心蓮內(nèi)酯、綠原酸、咖啡酸、槲皮素，且都小于溶劑對照。根據(jù)文獻(xiàn)資料和時間的情

5、況，最后選取槲皮素和姜黃素對該酶活力的抑制機理分析，設(shè)定兩組，其一在底物濃度固定不變的情況下，測得不同酶液量0.02、0.05、0.1、0.15、0.20隨不同效應(yīng)物濃度0.1、0.3、0.5、0.7、0.95μg/mL的酶活力變化，其二在酶液量固定不變的情況下，測得不同底物濃度0.001、0.005、0.01、0.05、0.1mol/L隨不同效應(yīng)物濃度0.1、0.3、0.5、0.7、0.95μg/mL的酶活力變化。用Lineweave

6、r-Burk(雙倒數(shù)作圖法)作圖，槲皮素和姜黃素的抑制動力學(xué)結(jié)果表明，該兩種化合物對該酶的影響均是Vmax值的變化對Km值幾乎沒有任何影響，因此斷定槲皮素和姜黃素都是光肩星天牛幼蟲多酚氧化酶的非競爭性抑制劑，抑制常數(shù)分別為1.8860μg/mL和1.4549μg/mL。槲皮素和姜黃素作抑制劑很早就有人研究，在昆蟲領(lǐng)域的研究報道不多，槲皮素和姜黃素二效應(yīng)物對光肩星天牛幼蟲多酚氧化酶的抑制機理表現(xiàn)為非競爭性抑制劑，其中槲皮素是以磷酸緩沖液為