Библиографическое описание:

Камалетдинова Р. Н., Турумтаева Г. Б., Цветков В. О., Шпирная И. А., Ибрагимов Р. И. Исследование pH-оптимума активности амилаз Leptinotarsa decemlineata методом зимографии // Молодой ученый. — 2015. — №9.2. — С. 31-32.

Методом электрофореза с иммобилизованным субстратом исследован рН-оптимум активности различных форм пищеварительных амилаз личинок Leptinotarsadecemlineata. Проведен денситометрический анализ результатов разделения, позволяющий количественно оценить активность ферментов. Показаны различия в характере и величине рН-оптимума активности различных форм фермента насекомых, что может являться одной из предпосылок молекулярной адаптации вредителей.

Ключевые слова:колорадский жук, амилазы, зимография, оптимум pH.

By electrophoresis with immobilized substrate was investigated pH optimum of activity of various forms of digestive amylases of Leptinotarsa decemlineata larvae. A densitometric analysis of gels that allowed quantifying the activity of enzymes wasperformed.The differences in the type and value of the pH optimum of various forms of insects’ amylases may be a theoretical background for molecular adaptation of pests.

Keywords: Leptinotarsa decemlineata, amylase, zymography, pH optimum.

 

Одной из актуальных задач современного сельского хозяйства является исследование гидролитических ферментов пищеварительного тракта насекомых-вредителей. Гидролитические ферменты играют ключевую роль во взаимодействии насекомых с растениями, позволяя насекомому эффективно перерабатывать растительную пищу. Особого внимания заслуживает изучение состава и свойств амилолитических ферментов, так как амилазы являются одними из наиболее активных карбогидраз колорадского жука [1].

Как известно из литературных данных, амилазы колорадского жука проявляют активность в относительно широком диапазоне значений кислотности среды [2]. Ранее в нашей лаборатории были проведены работы по выяснению молекулярного состава и оптимума рН суммарного препарата амилаз личинок, которые показали, что амилазы представлены тремя формами с различной молекулярной массой и рН-оптимумом от 5 до 7. В нашей работе были проведены эксперименты, направленные на уточнение и выяснение оптимумов рН отдельных форм амилаз насекомых. Для определения оптимума рН амилаз мы проводили электрофоретическое разделение ферментов в иммобилизованном субстрате (зимография) в денатурирующих условиях с последующей ренатурацией при различных значениях рН. Для получения экстрактов использовали супернатант гомогената личинок колорадского жука. К супернатанту добавляли равный объем буфера для образцов, содержащего однократный трис-глициновый электродный буфер, глицерин (20%), SDS (0,1%) и β-меркаптоэтанол (0,1%). Образцы прогревали в течение 20 минут при 70 ºС.

Полученные после окрашивания изображения гелей переводили в черно-белый режим и анализировали с использованием компьютерной программы для денситометрии, написанной в нашей лаборатории. Полученные числа переводили в единицы ферментативной активности (калибровка по амилазе Bacillus subtilis) и проводили статистическую обработку.

Рис. 1. Зависимость ферментативной активности амилаз личинок колорадского жука от величины рН. 1 – высокомолекулярная форма фермента, 2 – форма со средним значением молекулярной массы, 3 – низкомолекулярная форма.

 

Максимальная активность высокомолекулярной и низкомолекулярной форм фермента отмечена при рН 6,0, форма со средним значением молекулярной массы имеет оптимум активности при рН 6,4. По этому показателю амилазы жука существенно не отличаются от описанных в литературе амилолитических ферментов микроороганизмов и различных животных, в т.ч.­ насекомых и млекопитающих. Как известно, молекулярный состав гидролитических ферментов насекомых-вредителей может претерпевать изменения под действием факторов внешней среды, в частности, ингибиторов кормовых растений [3]. По-видимому, различия исследованных амилолитических ферментов по рН-оптимуму функциональной активности могут быть одним из факторов адаптации насекомых к защитным механизмам растений.

 

Литература:

1.      Рябченко Н.А., Никитин Н.И. Влияние пищевого фактора на микроэволюцию колорадского жука. Вестн., Днепропетровск. ун-та., 2006. Т.1. С. 165-171.

2.      Цветков В.О., Шпирная И.А., Валиахметова К.И., Яруллина Л.Г., Ибрагимов Р.И. Физико-химическая и экологическая характеристика амилолитических ферментов колорадского жука, Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, Т.15., №3 (5)., С. 1498-1501.

3.     Brunelle F, Cloutier C, Michaud D // Arch Insect Biochem Physiol. 2004. № 55. Р. 103–113.

Основные термины (генерируются автоматически): колорадского жука, амилолитических ферментов, личинок колорадского жука, pH optimum of, Leptinotarsa decemlineata, of various forms, various forms of, активности различных форм, ферментов колорадского жука, амилаз личинок, амилазы колорадского жука, оптимума рН, activity of, карбогидраз колорадского жука, активности амилаз, гидролитических ферментов, средним значением молекулярной, значением молекулярной массы, of leptinotarsa decemlineata, ферментативной активности.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос