槲皮素和蘆丁在家蠶幼蟲中對解毒酶的誘導(dǎo)模式.pdf

1、黃酮類是廣泛分布于植物體內(nèi)且具有多種生物活性的次生代謝物，其對于動植物有多種重要作用。槲皮素和蘆丁屬于植物黃酮類物質(zhì)，其分布較為廣泛且是植物防御性的次生物質(zhì)，對昆蟲的發(fā)育和生長有一定的抑制作用。與植物防御策略相對應(yīng)，昆蟲也進(jìn)化出多種適應(yīng)機(jī)制，其體內(nèi)存在大量的解毒酶系，如參與初級代謝的細(xì)胞色素P450單加氧酶(P450)和羧酸酯酶(COE)，參加次級代謝的谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)和葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶(UGT)等，它們的大量表達(dá)可以解毒槲皮

2、素和蘆丁等次生物質(zhì)。
　　 在昆蟲中，槲皮素和蘆丁對于解毒酶的誘導(dǎo)表達(dá)已有一定的研究，但相關(guān)研究主要集中于生理生化水平，而在分子水平僅鑒定了某一類解毒酶的誘導(dǎo)表達(dá)情況。作為鱗翅目昆蟲的重要模式生物，家蠶(Bombyx mori)主要以桑葉為食，而桑葉中也存在含量較高的槲皮素、蘆丁等次生物質(zhì)，這暗示著在適應(yīng)性進(jìn)化過程中，家蠶可能已形成了一套對桑葉有毒次生物質(zhì)解毒的作用機(jī)制。因此，本研究主要以家蠶作為模型來研究鱗翅目昆蟲對槲皮素的解

3、毒代謝作用機(jī)制。
　　 分別用添加不同濃度梯度槲皮素和蘆丁的飼料喂食家蠶幼蟲一定時間，研究槲皮素和蘆丁對家蠶幼蟲生長的影響情況和暴露后家蠶體內(nèi)3種解毒酶P450、GST和COE的活性變化，針對酶活性被槲皮素誘導(dǎo)程度較高且較可能參與槲皮代謝的兩種酶P450和GST，參考已有研究，分別選取8個CYP和7個GST基因作為候選基因，進(jìn)行了半定量和定量PCR驗證，鑒定可誘導(dǎo)的解毒酶基因。主要結(jié)果如下：
　　 1.生長數(shù)據(jù)表明家蠶暴

4、露于0.5％槲皮素的體重增加量與對照相當(dāng)，其他濃度處理組：0.1％，1％，3％均有明顯的抑制家蠶幼蟲生長現(xiàn)象，而蘆丁抑制家蠶生長現(xiàn)象不明顯。
　　 2.生化數(shù)據(jù)顯示0.5％槲皮素和1％槲皮素是處理時解毒酶酶活誘導(dǎo)較大的兩個濃度，在家蠶中腸中，三種解毒酶活性被槲皮素誘導(dǎo)的最大程度分別為：P450活性誘導(dǎo)程度最大組為1％槲皮素處理7天組，被誘導(dǎo)2.3倍；以枯烯過氧化氫和1-氯-2，4-二硝基苯為底物的GST活性誘導(dǎo)程度最大組均為1％

5、槲皮素處理7天組，分別被誘導(dǎo)4.1倍和2.6倍；COE活性誘導(dǎo)程度最大組為0.5％槲皮素處理7天組，被誘導(dǎo)2.3倍。
　　 3.半定量PCR結(jié)果以及實時定量PCR結(jié)果都表明：CYP6AB5在0.5％槲皮素長期處理的中腸中被誘導(dǎo)程度最大，約為對照的10.9倍。CYP6829在1％槲皮素長期處理的中腸中被誘導(dǎo)程度最大，達(dá)6.2倍。在1％槲皮素長期處理的中腸中GSTe8被誘導(dǎo)程度最大，達(dá)7.1倍。槲皮素對解毒酶活性的影響是通過多基因綜

6、合作用而達(dá)到的，這種影響隨處理時間、槲皮素濃度及組織的變化而變化。
　　 4.系統(tǒng)進(jìn)化分析表明家蠶的CYP6AB5序列和歐洲防風(fēng)草結(jié)網(wǎng)毛蟲同屬CYP6AB亞家族的CYP6AB3同源關(guān)系相對較近，相似性為56％；家蠶CYP6B29序列與棉鈴蟲的CYP6B6及美洲棉鈴蟲的CYP6B27、CYP6B9、CYP6B8和CYP6B28相似性較近，相似度為58%-61％。
　　 5.基于本研究的實驗結(jié)果和以前的研究基礎(chǔ)推測了槲皮素在