姜黃素、槲皮素等八種效應(yīng)物對(duì)光肩星天牛幼蟲PPO影響的試驗(yàn)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(lái)，我國(guó)部分地區(qū)的城市園林綠化也深受其害。1998年美國(guó)政府宣布將禁止我國(guó)帶有木質(zhì)包裝和鋪墊材料的產(chǎn)品進(jìn)入美國(guó)境內(nèi)，以防止一種甲蟲—光肩星天牛危害美國(guó)的森林。其報(bào)告指出，光肩星天牛一旦在美國(guó)傳播開來(lái)，將對(duì)美國(guó)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(jì)損失。2002年的中美蛀干害蟲研討會(huì)上強(qiáng)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(guó)林木的重要害蟲，對(duì)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(lái)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(bào)道。本試驗(yàn)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(bǔ)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(lái)嘗試蛀干害蟲防治技術(shù)的研究。 本實(shí)驗(yàn)選取蛀干害蟲光肩星

3、天牛為受試生物 實(shí)驗(yàn)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(duì)以光肩星天牛幼蟲為材料的粗酶液進(jìn)行活性比較的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(bǔ)骨

4、脂、咖啡酸八種化合物對(duì)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(duì)光肩星幼蟲多酚氧化酶的活性影響試驗(yàn)中，槲皮素抑制力最強(qiáng)，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(duì)照。其中以磷酸緩沖液-甲醇為溶劑的效應(yīng)物對(duì)光肩星幼蟲多酚氧化酶的活性影響試驗(yàn)中，蛇床子素的抑制力最強(qiáng)，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(duì)照。根據(jù)文獻(xiàn)資料和時(shí)間的情

5、況，最后選取槲皮素和姜黃素對(duì)該酶活力的抑制機(jī)理分析，設(shè)定兩組，其一在底物濃度固定不變的情況下，測(cè)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(cè)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(dòng)力學(xué)結(jié)果表明，該兩種化合物對(duì)該酶的影響均是Vmax值的變化對(duì)Km值幾乎沒(méi)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(jìng)爭(zhēng)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(bào)道不多，槲皮素和姜黃素二效應(yīng)物對(duì)光肩星天牛幼蟲多酚氧化酶的抑制機(jī)理表現(xiàn)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，其中槲皮素是以磷酸緩沖液為